特許 5710098 半導体装置の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5710098

(24)【登録日】2015年3月13日

(45)【発行日】2015年4月30日

(54)【発明の名称】半導体装置の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/301 20060101AFI20150409BHJP

   H01L 21/60 20060101ALI20150409BHJP

   H01L 23/12 20060101ALI20150409BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/78 Q

   H01L21/78 M

   H01L21/78 W

   H01L21/60 311S

   H01L23/12 501P

【請求項の数】8

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2008-246723(P2008-246723)

(22)【出願日】2008年9月25日

(65)【公開番号】特開2009-260226(P2009-260226A)

(43)【公開日】2009年11月5日

【審査請求日】2011年8月29日

【審判番号】不服2014-1790(P2014-1790/J1)

【審判請求日】2014年1月31日

(31)【優先権主張番号】特願2008-83539(P2008-83539)

(32)【優先日】2008年3月27日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000004455

【氏名又は名称】日立化成株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100128381

【弁理士】

【氏名又は名称】清水 義憲

(74)【代理人】

【識別番号】100160897

【弁理士】

【氏名又は名称】古下 智也

(74)【代理人】

【識別番号】100153969

【弁理士】

【氏名又は名称】松澤 寿昭

(74)【代理人】

【識別番号】100139000

【弁理士】

【氏名又は名称】城戸 博兒

(74)【代理人】

【識別番号】100152191

【弁理士】

【氏名又は名称】池田 正人

(72)【発明者】

【氏名】榎本 哲也

(72)【発明者】

【氏名】本田 一尊

(72)【発明者】

【氏名】永井 朗

(72)【発明者】

【氏名】畠山 恵一

【合議体】

【審判長】 久保 克彦

【審判官】 栗田 雅弘

【審判官】 刈間 宏信

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００３−１７５１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−４９５９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−５３３２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−９３２１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２５２２４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−９３７８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−６７２４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−１０８１０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

H01L21/301

H01L21/60

H01L23/12

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

一方の主面に複数の突出電極が設けられた半導体ウエハを用意する第１工程と、
ダイシングテープを前記半導体ウエハの他方の主面及び環状のダイシングフレームに貼付けて、前記半導体ウエハが前記ダイシングフレームに固定された状態とする第２工程と、
前記一方の主面側から前記半導体ウエハを所定の深さまでダイシングして、前記半導体ウエハを貫通しない複数の切断溝を前記一方の主面側に形成する第３工程と、
前記一方の主面上に、前記複数の突出電極を覆う絶縁性樹脂層を形成する第４工程と、
前記他方の主面からの前記ダイシングテープの剥離が行われた状態で、前記複数の切断溝に至るまで前記他方の主面側から前記半導体ウエハを研削し、前記絶縁性樹脂層が繋がったまま前記半導体ウエハを複数の半導体チップに個片化する第５工程と、
前記絶縁性樹脂層の表面及び前記他方の主面のうちいずれか一方と、個片化された前記複数の半導体チップの全体を囲むように配置された環状のウエハリングとに、支持テープを貼付ける第６工程と、
前記ウエハリングを固定した状態で、個片化された前記複数の半導体チップの全体を治具により前記支持テープを介して押し出して、前記支持テープの主面に沿う方向に前記支持テープを引き伸ばすことによって、前記絶縁性樹脂層を前記複数の半導体チップの外形に沿うように切断する第７工程と、
前記半導体チップを前記支持テープから剥離してピックアップする第８工程と、
前記第８工程でピックアップされた前記半導体チップを接続ヘッドによって保持した状態で、当該半導体チップの突出電極と基板上の回路電極との位置合わせを行い、前記接続ヘッドを用いて当該半導体チップと前記基板とを加熱圧着することで、当該半導体チップの前記突出電極と前記基板の前記回路電極とを電気的に接続する第９工程とを備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。

【請求項2】

一方の主面に複数の突出電極が設けられた半導体ウエハを用意する第１工程と、
ダイシングテープを前記半導体ウエハの他方の主面及び環状のダイシングフレームに貼付けて、前記半導体ウエハが前記ダイシングフレームに固定された状態とする第２工程と、
前記一方の主面側から前記半導体ウエハを所定の深さまでダイシングして、前記半導体ウエハを貫通しない複数の切断溝を前記一方の主面側に形成する第３工程と、
前記一方の主面上に、前記複数の突出電極を覆う絶縁性樹脂層を形成する第４工程と、
前記他方の主面からの前記ダイシングテープの剥離が行われた状態で、前記複数の切断溝に至るまで前記他方の主面側から前記半導体ウエハを研削し、前記絶縁性樹脂層が繋がったまま前記半導体ウエハを複数の半導体チップに個片化する第５工程と、
前記絶縁性樹脂層の表面及び前記他方の主面のうちいずれか一方と、個片化された前記複数の半導体チップの全体を囲むように配置された環状のウエハリングとに支持テープを貼付ける第６工程と、
前記ウエハリングを固定した状態で、個片化された前記複数の半導体チップの全体を治具により前記支持テープを介して押し出して、前記支持テープの主面に沿う方向に前記支持テープを引き伸ばすことによって、前記絶縁性樹脂層を前記複数の半導体チップの外形に沿うように切断する第７工程と、
前記半導体チップを前記支持テープから剥離してピックアップする第８工程と、
前記第８工程でピックアップされた前記半導体チップを位置合わせヘッドによって保持した状態で、当該半導体チップの突出電極と基板上の回路電極との位置合わせを行い、前記位置合わせヘッドを用いて当該半導体チップと前記基板とを仮固定する第９工程と、
前記位置合わせヘッドよりも高温に設定された接続ヘッド又は接続ステージによって当該半導体チップと前記基板とを加熱圧着することで、当該半導体チップの前記突出電極と前記基板の前記回路電極とを電気的に接続する第１０工程とを備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。

【請求項3】

前記治具の外形は前記半導体ウエハの外形よりも大きいことを特徴とする、請求項１又は２に記載された半導体装置の製造方法。

【請求項4】

前記第６の工程では、前記他方の主面と前記ウエハリングとに前記支持テープを貼り付けることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。

【請求項5】

前記絶縁性樹脂層の可視光に対する光透過率が１０％以上であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載された半導体装置の製造方法。

【請求項6】

前記半導体チップと前記基板とを加熱圧着する際の温度が３００℃以上であるときに、前記絶縁性樹脂層に発泡が生じないことを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載された半導体装置の製造方法。

【請求項7】

前記第４工程では、表面に絶縁性樹脂組成物が設けられたフィルムを前記一方の主面に貼付けることで、前記一方の主面上に、前記複数の突出電極を覆う絶縁性樹脂層を形成することを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載された半導体装置の製造方法。

【請求項8】

前記絶縁性樹脂層を構成する絶縁性樹脂組成物が、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂及び硬化剤を含有することを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載された半導体装置の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、半導体装置の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、電子機器の小型化、高機能化の進展に伴って、半導体装置に対して小型化、薄型化及び電気特性の向上（高周波伝送への対応など）が求められている。これらの半導体装置に対する要求に応じ、ワイヤボンディングで半導体チップを基板に接続する従来の方式から、半導体チップにバンプと呼ばれる導電性の突出電極を形成して、当該突出電極と基板上の回路電極とを接続するフリップチップ接続方式への移行が始まっている。

【0003】

フリップチップ接続方式としては、はんだやスズなどを用いて金属接合させる方法、超音波振動を印加して金属接合させる方法、樹脂の収縮力を利用して機械的接触を保持する方法などが知られている。この中でも、生産性や接続信頼性の観点から、はんだやスズなどを用いて金属接合させる方法が広く用いられている。特にはんだを用いる方法は、高い接続信頼性を示すことから、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）などの実装に適用されている。

【0004】

ところで、フリップチップ接続方式によって半導体チップを基板に搭載した場合、半導体チップと基板との熱膨張係数差に由来する熱応力が接続部分に集中して、接続部分が破壊する虞があるという問題があった。そこで、この熱応力を分散して接続信頼性を高めるために、半導体チップと基板との間に形成される空隙を樹脂で封止充填する必要がある（例えば、下記特許文献１〜５参照）。

【特許文献1】特開２００４−３４９５６１号公報

【特許文献2】特開２０００−１００８６２号公報

【特許文献3】特開２００３−１４２５２９号公報

【特許文献4】特開２００１−３３２５２０号公報

【特許文献5】特開２００５−０２８７３４号公報

【発明の開示】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

樹脂を封止充填するための方式としては、一般に、半導体チップと基板とを接続した後、毛細管現象を利用して液状封止樹脂を半導体チップと基板との間隙に注入する方式が採用されている。しかしながら、ＭＰＵなどはチップが大型化しているため、液状樹脂を均一に充填することが困難な場合があった。また、液晶ドライバＩＣの実装パッケージであるＣＯＦ（Chip On Film）は、回路電極の狭ピッチ化に伴って、半導体チップと基板との間に形成される空隙が狭くなりつつあるため、液状樹脂の注入が困難になる場合があった。

【0006】

そこで、半導体チップと基板との間に形成される空隙を封止充填するための樹脂（ペースト状やフィルム状）を半導体チップや基板表面に予め供給した後、フリップチップ接続を行うことによって、半導体チップと基板との接続と同時に樹脂による封止充填を完了する半導体装置の製造方法が提案されている。

【0007】

しかしながら、ペースト状の樹脂を半導体チップや基板に対して個別に供給する場合、半導体チップと基板との接続部分以外の回路電極を汚染しないように塗布パターンや塗布量を制御する必要があるが、樹脂の粘度の経時変化によって塗布パターンや塗布量の制御が困難になる場合があった。一方、フィルム状の樹脂を半導体チップや基板に対して個別に供給する場合、各半導体チップ又は各基板に対してフィルム状の樹脂を貼り付ける装置が別途必要となったり、各半導体チップ又は各基板に対してフィルム状の樹脂を貼り付けるために時間を要することから、半導体装置の生産性が低下する場合があった。

【0008】

そこで、本発明は、半導体装置を簡便に製造することが可能で、且つ、生産性に優れた半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明に係る半導体装置の製造方法は、一方の主面に複数の突出電極が設けられた半導体ウエハを用意する第１工程と、ダイシングテープを半導体ウエハの他方の主面及び環状のダイシングフレームに貼付けて、半導体ウエハがダイシングフレームに固定された状態とする第２工程と、一方の主面側から半導体ウエハを所定の深さまでダイシングして、半導体ウエハを貫通しない複数の切断溝を一方の主面側に形成する第３工程と、一方の主面上に、複数の突出電極を覆う絶縁性樹脂層を形成する第４工程と、他方の主面からのダイシングテープの剥離が行われた状態で、複数の切断溝に至るまで他方の主面側から半導体ウエハを研削し、絶縁性樹脂層が繋がったまま半導体ウエハを複数の半導体チップに個片化する第５工程と、絶縁性樹脂層の表面及び他方の主面のうちいずれか一方に支持テープを貼付け、支持テープの主面に沿う方向に支持テープを引き伸ばすことによって、絶縁性樹脂層を複数の半導体チップの外形に沿うように切断する第６工程と、半導体チップを支持テープから剥離してピックアップする第７工程と、第７工程でピックアップされた半導体チップを接続ヘッドによって保持した状態で、当該半導体チップの突出電極と基板上の回路電極との位置合わせを行い、接続ヘッドを用いて当該半導体チップと基板とを加熱圧着することで、当該半導体チップの突出電極と基板の回路電極とを電気的に接続する第８工程とを備えることを特徴とする。

【0010】

本発明に係る半導体装置の製造方法では、第４工程において、半導体ウエハの一方の主面上に、複数の突出電極を覆う絶縁性樹脂層を形成し、第５工程において、半導体ウエハを複数の半導体チップに個片化し、第６工程において、絶縁性樹脂層を複数の半導体チップの外形に沿うように切断している。そのため、半導体チップの回路面に予め絶縁性樹脂層が配置されたものを形成することができる。従って、回路面に予め絶縁性樹脂層が配置された半導体チップを基板に搭載するだけで、半導体チップと基板との間に形成される空隙を樹脂で封止充填することができることとなる。その結果、ペースト状の樹脂の塗布パターンや塗布量を制御したり、半導体チップ又は基板に対してフィルム状の樹脂を個別に貼り付ける必要がなくなるので、半導体装置を簡便に製造することが可能で、且つ、生産性の向上を図ることが可能となる。

【0011】

また、本発明に係る半導体装置の製造方法では、第３工程において、一方の主面側から半導体ウエハを所定の深さまでダイシングして、半導体ウエハを貫通しない複数の切断溝を一方の主面側に形成し、第４工程において、半導体ウエハの一方の主面上に、複数の突出電極を覆う絶縁性樹脂層を形成し、第５工程及び第６工程において、半導体ウエハの一方の主面上に複数の突出電極を覆うように形成された絶縁性樹脂層の表面がバックグラインドテープや支持テープと貼り合わされて露出しない状態で、半導体ウエハを取り扱うため、半導体ウエハのバックグラインド時に発生する切削屑や半導体ウエハを個片化する際に発生する切断屑が絶縁性樹脂層の表面に付着することがない。その結果、切削屑や切断屑によるボイドの発生や絶縁信頼性不良を防止することが可能となる。

【0012】

ところで、半導体装置の薄型化や半導体チップの多段積層に対応するため、半導体チップの薄型化が求められている。そこで、半導体チップの薄型化のために、半導体ウエハの状態で半導体ウエハの他方の主面側（突出電極が形成されていない主面側）を研削するバックグラインド加工が行われている。

【0013】

そして、近年、半導体チップの更なる薄型化が要求されており、１００μｍ以下の厚さの半導体ウエハを取り扱う必要が出てきている。このような非常に薄い半導体ウエハを単体で取り扱う場合、半導体ウエハの機械的強度が低下しているため、割れや欠け等のダメージが半導体ウエハに発生する虞が高いものであった。また、このような非常に薄い半導体ウエハをダイシングする場合も、同様に、割れや欠け等のダメージが半導体ウエハに発生する虞が高いものであった。そのため、半導体ウエハを薄くすればするほど、半導体装置の歩留まりの低下が懸念されていた。

【0014】

しかしながら、本発明に係る半導体装置の製造方法では、第３工程において、一方の主面側から半導体ウエハを所定の深さまでダイシングして、半導体ウエハを貫通しない複数の切断溝を一方の主面側に形成し、第５工程において、他方の主面からのダイシングテープの剥離が行われた状態で、複数の切断溝に至るまで他方の主面側から半導体ウエハを研削し、絶縁性樹脂層が繋がったまま半導体ウエハを複数の半導体チップに個片化し、第６工程において、絶縁性樹脂層を複数の半導体チップの外形に沿うように切断している。そのため、半導体ウエハを単体で取り扱う場合や半導体ウエハをダイシングする場合の半導体ウエハの厚みは、ある程度厚くても構わない。その結果、薄い半導体チップを割れや欠け等のダメージなく作ることができ、半導体装置の歩留まりの向上を図ることが可能となる。

【0015】

また、本発明に係る半導体装置の製造方法は、一方の主面に複数の突出電極が設けられた半導体ウエハを用意する第１工程と、ダイシングテープを半導体ウエハの他方の主面及び環状のダイシングフレームに貼付けて、半導体ウエハがダイシングフレームに固定された状態とする第２工程と、一方の主面側から半導体ウエハを所定の深さまでダイシングして、半導体ウエハを貫通しない複数の切断溝を一方の主面側に形成する第３工程と、一方の主面上に、複数の突出電極を覆う絶縁性樹脂層を形成する第４工程と、他方の主面からのダイシングテープの剥離が行われた状態で、複数の切断溝に至るまで他方の主面側から半導体ウエハを研削し、絶縁性樹脂層が繋がったまま半導体ウエハを複数の半導体チップに個片化する第５工程と、絶縁性樹脂層の表面及び他方の主面のうちいずれか一方に支持テープを貼付け、支持テープの主面に沿う方向に支持テープを引き伸ばすことによって、絶縁性樹脂層を複数の半導体チップの外形に沿うように切断する第６工程と、半導体チップを支持テープから剥離してピックアップする第７工程と、第７工程でピックアップされた半導体チップを位置合わせヘッドによって保持した状態で、当該半導体チップの突出電極と基板上の回路電極との位置合わせを行い、位置合わせヘッドを用いて当該半導体チップと基板とを仮固定する第８工程と、位置合わせヘッドよりも高温に設定された接続ヘッド又は接続ステージによって当該半導体チップと基板とを加熱圧着することで、当該半導体チップの突出電極と基板の回路電極とを電気的に接続する第９工程とを備えることを特徴とする。

【0016】

本発明に係る半導体装置の製造方法では、第４工程において、半導体ウエハの一方の主面上に、複数の突出電極を覆う絶縁性樹脂層を形成し、第５工程において、半導体ウエハを複数の半導体チップに個片化し、第６工程において、絶縁性樹脂層を複数の半導体チップの外形に沿うように切断している。そのため、半導体チップの回路面に予め絶縁性樹脂層が配置されたものを形成することができる。従って、回路面に予め絶縁性樹脂層が配置された半導体チップを基板に搭載するだけで、半導体チップと基板との間に形成される空隙を樹脂で封止充填することができることとなる。その結果、ペースト状の樹脂の塗布パターンや塗布量を制御したり、半導体チップ又は基板に対してフィルム状の樹脂を個別に貼り付ける必要がなくなるので、半導体装置を簡便に製造することが可能で、且つ、生産性の向上を図ることが可能となる。

【0017】

また、本発明に係る半導体装置の製造方法では、第３工程において、一方の主面側から半導体ウエハを所定の深さまでダイシングして、半導体ウエハを貫通しない複数の切断溝を一方の主面側に形成し、第４工程において、半導体ウエハの一方の主面上に、複数の突出電極を覆う絶縁性樹脂層を形成し、第５工程及び第６工程において、半導体ウエハの一方の主面上に複数の突出電極を覆うように形成された絶縁性樹脂層の表面がバックグラインドテープや支持テープと貼り合わされて露出しない状態で、半導体ウエハを取り扱うため、半導体ウエハのバックグラインド時に発生する切削屑や半導体ウエハを個片化する際に発生する切断屑が絶縁性樹脂層の表面に付着することがない。その結果、切削屑や切断屑によるボイドの発生や絶縁信頼性不良を防止することが可能となる。

【0018】

ところで、半導体装置の薄型化や半導体チップの多段積層に対応するため、半導体チップの薄型化が求められている。そこで、半導体チップの薄型化のために、半導体ウエハの状態で半導体ウエハの他方の主面側（突出電極が形成されていない主面側）を研削するバックグラインド加工が行われている。

【0019】

そして、近年、半導体チップの更なる薄型化が要求されており、１００μｍ以下の厚さの半導体ウエハを取り扱う必要が出てきている。このような非常に薄い半導体ウエハを単体で取り扱う場合、半導体ウエハの機械的強度が低下しているため、割れや欠け等のダメージが半導体ウエハに発生する虞が高いものであった。また、このような非常に薄い半導体ウエハをダイシングする場合も、同様に、割れや欠け等のダメージが半導体ウエハに発生する虞が高いものであった。そのため、半導体ウエハを薄くすればするほど、半導体装置の歩留まりの低下が懸念されていた。

【0020】

しかしながら、本発明に係る半導体装置の製造方法では、第３工程において、一方の主面側から半導体ウエハを所定の深さまでダイシングして、半導体ウエハを貫通しない複数の切断溝を一方の主面側に形成し、第５工程において、他方の主面からのダイシングテープの剥離が行われた状態で、複数の切断溝に至るまで他方の主面側から半導体ウエハを研削し、絶縁性樹脂層が繋がったまま半導体ウエハを複数の半導体チップに個片化し、第６工程において、絶縁性樹脂層を複数の半導体チップの外形に沿うように切断している。そのため、半導体ウエハを単体で取り扱う場合や半導体ウエハをダイシングする場合の半導体ウエハの厚みは、ある程度厚くても構わない。その結果、薄い半導体チップを割れや欠け等のダメージなく作ることができ、半導体装置の歩留まりの向上を図ることが可能となる。

【0021】

ところで、半導体チップの突出電極がＡｕであり、基板の回路電極がＳｎめっき銅であるような場合、半導体チップの突出電極と基板の回路電極とを金属接合するために、接続温度をＳｎとＡｕとの共晶温度である２７８℃以上にする必要があり、半導体チップが保持される接続装置のヘッドやステージの温度を３００℃以上に設定する必要がある。しかしながら、このような高温によって絶縁性樹脂層が加熱されると、半導体チップを保持している間、すなわち、半導体チップの突出電極と基板の回路電極とが接合する前に絶縁性樹脂層が硬化してしまい、絶縁性樹脂層による半導体チップと基板との接着がうまく行われないことがある。ここで、温度を急速に昇温することができるパルスヒート制御可能な接続装置もあるが、接続を行う度に昇温及び冷却といった温度制御を行う必要があり、接続時間が長くなるため生産性が低下する。このため、接続装置の設定温度を一定に保った状態（コンスタントヒート）で半導体装置の製造を行う方が生産性向上に有利である。

【0022】

そこで、本発明に係る半導体装置の製造方法では、第８工程において、第７工程でピックアップされた半導体チップを位置合わせヘッドによって保持した状態で、当該半導体チップの突出電極と基板上の回路電極との位置合わせを行い、位置合わせヘッドを用いて当該半導体チップと基板とを仮固定し、第９工程において、位置合わせヘッドよりも高温に設定された接続ヘッド又は接続ステージによって当該半導体チップと基板とを加熱圧着することで、当該半導体チップの突出電極と基板の回路電極とを電気的に接続している。つまり、当該半導体チップを高温の接続ヘッド又は接続ステージによって保持する必要がないため、半導体チップの突出電極と基板の回路電極とが接合する前に、熱履歴等で絶縁性樹脂層の硬化状態が変化してしまうのを抑制することが可能となる。

【0023】

好ましくは、絶縁性樹脂層の可視光に対する光透過率が１０％以上である。絶縁性樹脂層の可視光に対する光透過率が１０％未満であると、半導体ウエハの一方の主面に形成されている位置合わせ用の基準マークを、絶縁性樹脂層を通して認識することが困難となる傾向にある。

【0024】

好ましくは、半導体チップと基板とを加熱圧着する際の温度が３００℃以上であるときに、絶縁性樹脂層として発泡しないものを用いる。このようにすると、発泡によるボイド発生及びそのボイドによる絶縁信頼性や接着性の低下を抑制することができ、得られる半導体装置の信頼性を確保することが可能となる。

【0025】

好ましくは、第４工程では、表面に絶縁性樹脂組成物が設けられたフィルムを一方の主面に貼付けることで、一方の主面上に、複数の突出電極を覆う絶縁性樹脂層を形成する。

【0026】

好ましくは、絶縁性樹脂層を構成する絶縁性樹脂組成物が、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂及び硬化剤を含有する。

【発明の効果】

【0027】

本発明によれば、半導体装置を簡便に製造することが可能で、且つ、生産性に優れた半導体装置の製造方法を提供することができる。

【発明を実施するための最良の形態】

【0028】

本発明の好適な実施形態について、図面を参照して説明する。なお、説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。また、説明中、「上」及び「下」なる語を使用することがあるが、これは図面の上方向及び下方向に対応したものである。

【0029】

図１〜図１０を参照して、本実施形態に係る半導体装置の製造方法について説明する。

【0030】

まず、図１に示されるような半導体ウエハ１０を用意する。半導体ウエハ１０は、回路面（一方の主面）Ｓ１と、回路面Ｓ１の反対側の面である裏面（他方の主面）Ｓ２とを有している。回路面Ｓ１には、当該回路面Ｓ１から突出する突出電極１０ａが複数形成されている。なお、このときの半導体ウエハ１０の厚さは、例えば６００μｍ〜７２５μｍ程度である。

【0031】

続いて、図２に示されるように、半導体ウエハ１０の裏面Ｓ２及びダイシングフレーム１２の下縁１２ａにダイシングテープ１４を貼付ける。ここで、ダイシングフレーム１２は、円環状（リング状）の金属製部材であり、半導体ウエハ１０のダイシング時に半導体ウエハ１０の固定治具として用いられる。ダイシングフレーム１２は、その内径が半導体ウエハ１０の外形よりも大きくなっており、半導体ウエハ１０を囲むようにダイシングテープ１４上に配置される。

【0032】

また、ダイシングテープ１４は、基材フィルム１４ａと、基材フィルム１４ａの表面に形成された粘着層１４ｂとを有している。ダイシングテープ１４としては、加熱及び紫外線照射の少なくともいずれか一方により粘着層１４ｂの粘着力が低下して粘着層１４ｂが基材フィルム１４ａから剥離可能となるものであれば、特に制限されることなく従来公知のものを使用することができる。

【0033】

続いて、図３に示されるように、ダイシングフレーム１２及びダイシングテープ１４に搭載された半導体ウエハ１０を、ダイシング装置のステージ１６上に載置する。次に、カメラ等を用いて、半導体ウエハ１０の回路面Ｓ１上に形成されているダイシングパターンを、半導体ウエハ１０の回路面Ｓ１側から認識する。そして、認識されたダイシングパターンに基づいて、半導体ウエハ１０の回路面Ｓ１が上方を向いた状態（半導体ウエハ１０の回路面Ｓ１がダイシングブレードＤＢに向かう状態）で、ダイシングブレードＤＢによって、回路面Ｓ１側から半導体ウエハ１０を所定の深さまでダイシング（いわゆる、フェイスアップダイシング）する（所定の深さまでのダイシングを、「ハーフカット」ともいう。）。これにより、半導体ウエハ１０を貫通しない複数の切断溝１０ｂが回路面Ｓ１側に形成される（図３参照）。

【0034】

切断溝１０ｂの深さは、後の工程で得られる半導体チップ２４（詳しくは後述する）が所望の厚みとなるような深さとすることができる。例えば、１００μｍの厚みの半導体チップ２４を得たい場合には、切断溝１０ｂの深さは少なくとも１００μｍ以上である必要がある。なお、これらの複数の切断溝１０ｂは、複数の半導体チップ２４の外形に沿うように形成される。

【0035】

続いて、図４に示されるように、半導体ウエハ１０の回路面Ｓ１上に絶縁性樹脂層１８を形成する。絶縁性樹脂層１８は、樹脂ワニスをスピンコート法によって半導体ウエハ１０の回路面Ｓ１上に塗布した後、乾燥することによって形成してもよく、樹脂ワニスを印刷法によって半導体ウエハ１０の回路面Ｓ１上に塗布した後、乾燥することによって形成してもよく、フィルム状樹脂をロールラミネータや真空ラミネータを用いて半導体ウエハ１０の回路面Ｓ１に貼り合わせることによって形成してもよい。このうち、作業性の観点から、フィルム状樹脂を用いて絶縁性樹脂層１８を形成することが好ましい。

【0036】

ここで、フィルム状樹脂としては、単独でフィルム形成が可能な樹脂組成物を用いてもよいし、離型処理されたＰＥＴフィルムなどの支持フィルム（図示せず）上に樹脂組成物を塗布して乾燥したものを用いてもよい。離型処理された支持フィルム上に樹脂組成物を塗布して乾燥したものを用いる場合には、半導体ウエハ１０の回路面Ｓ１に当該樹脂組成物を貼り付けて、離型処理された支持フィルムを剥離することで、半導体ウエハ１０の回路面Ｓ１上に絶縁性樹脂層１８を形成する。なお、スピンコート法や印刷法によって絶縁性樹脂層１８を形成する場合には、半導体ウエハ１０をダイシングフレーム１２及びダイシングテープ１４から取り外す必要がある。

【0037】

一方、フィルム状樹脂を用いて絶縁性樹脂層１８を形成する場合には、半導体ウエハ１０をダイシングフレーム１２に搭載したままでも、半導体ウエハ１０をダイシングフレーム１２及びダイシングテープ１４から取り外した後であっても構わない。半導体ウエハ１０をダイシングテープ１４から剥離するためには、回路面Ｓ１及び裏面Ｓ２の両側から紫外線を照射し、ダイシングテープ１４の粘着層１４ｂを硬化させて、粘着層１４ｂの粘着力を低下させることが可能なダイシングテープを用いることが好ましい。

【0038】

絶縁性樹脂層１８は、半導体ウエハ１の回路面Ｓ１に形成されている位置合わせ用基準マーク（図示せず）を認識できるように、可視光に対する透過性を備えていることが望ましく、例えば、５５５ｎｍの光に対して１０％以上の透過率を示すことが望ましい。絶縁性樹脂層１２の可視光に対する光透過率が１０％未満であると、半導体ウエハ１０の回路面Ｓ１に形成されている位置合わせ用の基準マークを、絶縁性樹脂層１８を通して認識することが困難となる傾向にある。

【0039】

絶縁性樹脂層１８は、高温接続条件においてボイドが発生しないものを用いることが望ましい。例えば、ＣＯＦ（Chip On Film）においては接続温度が３００℃以上となるため、樹脂の熱分解等に起因する樹脂発泡によってボイドが発生することが懸念事項であるが、３００℃以上で樹脂発泡を起こさない樹脂組成物を用いて絶縁性樹脂層１８を構成することによってボイドを抑制することが可能となる。

【0040】

絶縁性樹脂層１８は、熱硬化性成分とその硬化剤とを含んでいることが望ましい。熱硬化性成分としては、例えば、エポキシ樹脂、ビスマレイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、トリアジン樹脂、シアノアクリレート樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、ベンゾオキサジン樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリイソシアネート樹脂、フラン樹脂、レゾルシノール樹脂、キシレン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、シリコーン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、シロキサン変性エポキシ樹脂、シロキサン変性ポリアミドイミド樹脂、アクリレート樹脂などが挙げられ、特に好ましいのは耐熱性の観点からエポキシ樹脂、ベンゾオキサジン樹脂、シロキサン変性エポキシ樹脂、シロキサン変性ポリアミドイミド樹脂である。これらは単独または二種以上の混合物として使用することができる。硬化剤としては、例えば、フェノール樹脂、脂肪族アミン、脂環式アミン、芳香族ポリアミン、ポリアミド、脂肪族酸無水物、脂環式酸無水物、芳香族酸無水物、ジシアンジアミド、有機酸ジヒドラジド、三フッ化ホウ素アミン錯体、イミダゾール類、第３級アミン、有機過酸化物等が挙げられる。これらは、単独または二種以上の混合物として使用することができる。熱硬化性成分と硬化剤との組み合わせとして耐熱性の観点から特に好ましいのは、エポキシ樹脂とフェノール樹脂、及びエポキシ樹脂とイミダゾール類である。

【0041】

絶縁性樹脂層１８は、熱可塑性成分を含んでいてもよく、例えば、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリウレタン樹脂、フェノキシ樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリブタジエン、アクリロニトリルブタジエン共重合体、アクリロニトリルブタジエンゴムスチレン樹脂、スチレンブタジエン共重合体、アクリル酸共重合体などが挙げられる。これらは、単独または二種以上を併用して使用することができる。これらの中でも、耐熱性及びフィルム形成性の観点から、ポリイミド樹脂やフェノキシ樹脂が好ましい。

【0042】

絶縁性樹脂層１８には、低熱膨張化のために無機フィラーを含んでいてもよく、可視光に対する透過率を１０％より低下させないように、フィラー種、粒径、配合量などを設定することが好ましい。

【0043】

さらに、絶縁性樹脂層１８には、硬化促進剤、シランカップリング剤、チタンカップリング剤、酸化防止剤、レベリング剤、イオントラップ剤などの添加剤を配合してもよい。これらは単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせてもよい。配合量については、各添加剤の効果が発現するように調整すればよい。

【0044】

絶縁性樹脂層１８の厚みは、絶縁性樹脂層１８が半導体チップ２４と基板３８（詳しくは後述する）との間を充分に充填できる厚みであることが好ましい。通常、絶縁性樹脂層１８の厚みが突出電極１０ａの高さと基板３８の回路電極３８ａの高さとを加えた値に相当する厚みであれば、半導体チップ２４と基板３８との間を充てん可能である。

【0045】

続いて、図５に示されるように、絶縁性樹脂層１８の表面にバックグラインドテープＢＴを貼付ける。このバックグラインドテープＢＴは、基材フィルムＢＴａと、基材フィル
ムＢＴａの表面に形成された粘着層ＢＴｂとを有しており、粘着層ＢＴｂと絶縁性樹脂層１８の表面とが接着されている。

【0046】

続いて、半導体ウエハ１０の裏面Ｓ２側が上方（研削砥石２０側）を向くように、バックグラインドテープＢＴの基材フィルムＢＴａの表面を半導体ウエハ研削装置のステージ２２に固定する。そして、図６に示されるように、研削砥石２０及びステージ２２を共に回転させながら研削砥石２０を半導体ウエハ１０の裏面Ｓ２側に押しつけて、半導体ウエハ１０を研削（バックグラインド）する。研削砥石２０による半導体ウエハ１０の研削は、少なくとも研削砥石２０が切断溝１０ｂに達するまで行われる。

【0047】

これにより、絶縁性樹脂層１８が繋がったまま半導体ウエハ１０が複数の半導体チップ２４に個片化される。このときの半導体チップ２４の厚みは、研削砥石２０による半導体ウエハ１０の研削量によって所望の厚み（例えば５０μｍ〜５５０μｍ程度）に調整することができる。半導体チップ２４のサイズとしては特に制限はないが、例えばＣＯＦ用の半導体チップの場合、１ｍｍ〜２ｍｍ×１０ｍｍ〜２５ｍｍ程度の矩形状となるようにする。

【0048】

続いて、図７に示されるように、半導体チップ２４の裏面（回路面Ｓ１の反対側の面）Ｓ３及びウエハリング２６の下縁２６ａに支持テープ２８を貼付ける。ここで、ウエハリング２６は、円環状（リング状）の金属製部材であり、支持テープ２８の引き伸ばし（エキスパンド）時に半導体ウエハ１０の固定治具として用いられる。ウエハリング２６は、その内径が、半導体チップ２４に個片化される前の半導体ウエハ１０の外形よりも大きくなっており、複数の半導体チップ２４を囲むように支持テープ２８上に配置される。

【0049】

また、支持テープ２８は、基材フィルム２８ａと、基材フィルム２８ａの表面に形成された粘着層２８ｂとを有している。支持テープ２８としては、加熱及び紫外線照射の少なくともいずれか一方により粘着層２８ｂの粘着力が低下して粘着層２８ｂが基材フィルム２８ａから剥離可能となるものであれば、特に制限されることなく従来公知のもの（例えば、ダイシングテープ）を使用することができる。なお、バックグラインドの際に用いられたバックグラインドテープＢＴは、ウエハリング２６及び支持テープ２８への複数の半導体チップ２４の搭載の後に剥離することが好ましい。

【0050】

続いて、図８に示されるように、半導体チップ２４のピックアップ装置（図示せず）のウエハリング固定部に、固定治具３０によってウエハリング２６を固定する。そして、半導体チップ２４の裏面Ｓ３側から支持テープ２８を介して、円筒状の押し上げ治具３２によって複数の半導体チップ２４を押し上げる。このとき、支持テープ２８がある程度の伸縮性を有していることから、支持テープ２８は、その主面に沿う方向（面内方向）に引き伸ばされる。そのため、支持テープ２８が引き伸ばされるのに伴って隣り合う半導体チップ２４との間隔が大きくなり、絶縁性樹脂層１８が複数の半導体チップ２４の外形に沿って（半導体ウエハ１０の切断溝１０ｂに沿って）切断される。

【0051】

このとき、絶縁性樹脂層１８の樹脂組成物に応じて、押し上げ治具３２による押し上げ時の温度、押し上げ速度及び押し上げ量を制御することによって、絶縁性樹脂層１８のみを良好に切断することができる。なお、押し上げ時の温度を下げたり、押し上げ速度を速くしたり、押し上げ量を多くしたりすることによって、絶縁性樹脂層１８を切断しやすくなる傾向がある。また、半導体チップ２４を支持テープ２８から剥離するためには、回路面Ｓ１及び裏面Ｓ３の両側から紫外線を照射し、支持テープ２８の粘着層２８ｂを硬化させて、粘着層２８ｂの粘着力を低下させることができる支持テープ２８を用いることが好ましい。

【0052】

続いて、ピックアップ装置（図示せず）を用いて半導体チップ２４の一つをピックアップし、図９に示されるように、半導体チップ２４を接続ヘッド３４によって吸着し、保持する。そして、接続ヘッド３４によって半導体チップ２４を保持したまま、半導体チップ２４と接続ステージ３６上に載置されている基板３８との位置合わせを行う。半導体チップ２４と基板３８との位置合わせは、上下の双方を同時に認識可能な認識用カメラ４０を用いて、半導体チップ２４の回路面Ｓ１上に形成されている位置合わせ用基準マーク（図示せず）又は突出電極１０ａと、基板３８の回路面Ｓ４上に形成されている位置合わせ用基準マーク（図示せず）又は回路電極３８ａとを認識することにより行われる（図９の上向きの矢印及び下向きの矢印を参照）。

【0053】

続いて、図１０に示されるように、接続ヘッド３４及び接続ステージ３６によって半導体チップ２４、絶縁性樹脂層１８、基板３８等を加熱しつつ、半導体チップ２４と基板３８とを圧着する。これにより、絶縁性樹脂層１８が溶融して半導体チップ２４と基板２８との間に形成される空隙が絶縁性樹脂層１８によって封止充填されつつ、半導体チップ２４の突出電極１０ａと基板３８の回路電極３８ａとが電気的に接続される。その結果、半導体チップ２４と基板３８とが電気的に接続された半導体装置を得ることができる。なお、絶縁性樹脂層１８の硬化をさらに促進させるために、引き続いて加熱オーブンなどを用いて加熱処理を行うようにしてもよい。

【0054】

以上のような本実施形態においては、半導体ウエハ１０の回路面Ｓ１上に、複数の突出電極１０ａを覆う絶縁性樹脂層１８を形成し、半導体ウエハ１０を複数の半導体チップ２４に個片化し、絶縁性樹脂層１８を複数の半導体チップ２４の外形に沿うように切断している。そのため、半導体チップ２４の回路面Ｓ１に予め絶縁性樹脂層１８が配置されたものを形成することができる。従って、回路面Ｓ１に予め絶縁性樹脂層１８が配置された半導体チップ２４を基板３８に搭載するだけで、半導体チップ２４と基板３８との間に形成される空隙を樹脂で封止充填することができることとなる。その結果、ペースト状の樹脂の塗布パターンや塗布量を制御したり、半導体チップ２４又は基板３８に対してフィルム状の樹脂を個別に貼り付ける必要がなくなるので、半導体装置を簡便に製造することが可能で、且つ、生産性の向上を図ることが可能となる。

【0055】

また、本実施形態においては、回路面Ｓ１側から半導体ウエハ１０を所定の深さまでダイシングして、半導体ウエハ１０を貫通しない複数の切断溝１０ｂを回路面Ｓ１側に形成し、半導体ウエハ１０の回路面Ｓ１上に、複数の突出電極１０ａを覆う絶縁性樹脂層１８を形成し、絶縁性樹脂層１８の表面がバックグラインドテープや支持テープと貼り合わされて露出しない状態で、半導体ウエハ１０を取り扱うため、半導体ウエハ１０のバックグラインド時に発生する切削屑や半導体ウエハ１０を個片化する際に発生する切断屑が絶縁性樹脂層１８の表面に付着することがない。その結果、切削屑や切断屑によるボイドの発生や絶縁信頼性不良を防止することが可能となる。

【0056】

また、本実施形態においては、半導体ウエハ１０の回路面Ｓ１上に形成されている複数の突出電極１０ａが絶縁性樹脂層１８内に埋め込まれるように、絶縁性樹脂層１８が形成される。そのため、突出電極１０ａの先端を先鋭化させたり、絶縁性樹脂層１８の厚みを調整するなどといった、突出電極１０ａの頭出しを行うのに要する手間を省くことができる。その結果、生産性の一層の向上を図ることが可能となる。なお、突出電極１０ａの頭出しをしなくても、絶縁性樹脂層１８の流動性を調整することにより、突出電極１０ａと回路電極３８ａとの電気的接続を確保することが可能である。

【0057】

ところで、半導体装置の薄型化や半導体チップの多段積層に対応するため、半導体チップの薄型化が求められている。そこで、半導体チップの薄型化のために、半導体ウエハの状態で半導体ウエハの他方の主面側（突出電極が形成されていない主面側）を研削するバックグラインド加工が行われている。

【0058】

そして、近年、半導体チップの更なる薄型化が要求されており、１００μｍ以下の厚さの半導体ウエハを取り扱う必要が出てきている。このような非常に薄い半導体ウエハを単体で取り扱う場合、半導体ウエハの機械的強度が低下しているため、割れや欠け等のダメージが半導体ウエハに発生する虞が高いものであった。また、このような非常に薄い半導体ウエハをダイシングする場合も、同様に、割れや欠け等のダメージが半導体ウエハに発生する虞が高いものであった。そのため、半導体ウエハを薄くすればするほど、半導体装置の歩留まりの低下が懸念されていた。

【0059】

また、本実施形態においては、回路面Ｓ１側から半導体ウエハ１０を所定の深さまでダイシングして、半導体ウエハ１０を貫通しない複数の切断溝１０ｂを回路面Ｓ１側に形成し、裏面Ｓ２からのダイシングテープ１４の剥離が行われた状態で、複数の切断溝１０ｂに至るまで裏面Ｓ２側から半導体ウエハ１０を研削し、絶縁性樹脂層１８が繋がったまま半導体ウエハ１０を複数の半導体チップ２４に個片化し、絶縁性樹脂層１８を複数の半導体チップ２４の外形に沿うように切断している。そのため、半導体ウエハ１０を単体で取り扱う場合や半導体ウエハ１０をダイシングする場合の半導体ウエハ１０の厚みは、ある程度厚くても構わない。その結果、薄い半導体チップ２４を割れや欠け等のダメージなく作ることができ、半導体装置の歩留まりの向上を図ることが可能となる。

【0060】

以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記した実施形態に限定されるものではない。例えば、本実施形態では、絶縁性樹脂層１８の表面にバックグラインドテープＢＴを貼付けた後に半導体ウエハ１０のバックグラインドを行ったが、図１１に示されるように、半導体ウエハ１０のバックグラインドの際にバックグラインドテープＢＴを用いなくてもよい。このとき、半導体ウエハ１０の裏面Ｓ２側が上方（研削砥石２０側）を向くようにして、絶縁性樹脂層１８の表面を半導体ウエハ研削装置のステージ２２に固定し、研削砥石２０及びステージ２２を共に回転させながら研削砥石２０を半導体ウエハ１０の裏面Ｓ２側に押しつけて、半導体ウエハ１０を研削（バックグラインド）する。なお、半導体ウエハ１０はステージ２２に吸着により固定され、絶縁性樹脂層１８に熱が加えられないので、絶縁性樹脂層１８がステージ２２と接着する虞は少ない。

【0061】

また、図１２に示されるように、バックグラインドの際にウエハリング２６を用いてもよい。このときには、まず、絶縁性樹脂層１８の表面に及びウエハリング２６の下縁２６ａに支持テープ２８を貼付けたものを用意する。続いて、半導体ウエハ１０の裏面Ｓ２側が上方（研削砥石２０側）を向くように、支持テープ２８の基材フィルム２８ａの表面を半導体ウエハ研削装置のステージ２２に固定する。そして、図１２に示されるように、研削砥石２０及びステージ２２を共に回転させながら研削砥石２０を半導体ウエハ１０の裏面Ｓ２側に押しつけて、半導体ウエハ１０を研削（バックグラインド）する。

【0062】

この場合、バックグラインドを行った後に、押し上げ治具３２によって複数の半導体チップ２４を押し上げることにより、図１３に示されるように、絶縁性樹脂層１８が複数の半導体チップ２４の外形に沿って（半導体ウエハ１０の切断溝１０ｂに沿って）切断される。このようにすると、バックグラインドを行った後に、バックグラインドテープＢＴから支持テープ２８へと貼り替える工程を簡略化することが可能となる。ただし、この方法によってバックグラインドを行うためには、ウエハリング２６の内径よりも小さい外形の研削砥石２０を用いる必要がある。

【0063】

また、本実施形態では個片化された半導体チップ２４の一つをピックアップした後に、接続ヘッド３４を用いて直ちに半導体チップ２４と基板３８との接続を行うようにしたが、まず位置合わせヘッド４２を用いて半導体チップ２４と基板３８との位置合わせを行い、その後接続ヘッド３４及び接続ステージ３６を用いて半導体チップ２４と基板３８との接続を行うようにしてもよい。

【0064】

具体的には、絶縁性樹脂層１８を複数の半導体チップ２４の外形に沿うように切断した後、ピックアップ装置（図示せず）を用いて半導体チップ２４の一つをピックアップし、図１４に示されるように、半導体チップ２４を位置合わせヘッド４２によって吸着し、保持する。そして、位置合わせヘッド４２によって半導体チップ２４を保持したまま、半導体チップ２４と位置合わせステージ４４上に載置されている基板３８との位置合わせを行う。半導体チップ２４と基板３８との位置合わせは、上下の双方を同時に認識可能な認識用カメラ４０を用いて、半導体チップ２４の回路面Ｓ１上に形成されている位置合わせ用基準マーク（図示せず）又は突出電極１０ａと、基板３８の回路面Ｓ４上に形成されている位置合わせ用基準マーク（図示せず）又は回路電極３８ａとを認識することにより行われる（図１４の上向きの矢印及び下向きの矢印を参照）。

【0065】

続いて、図１５に示されるように、位置合わせヘッド４２及び位置合わせステージ４４によって半導体チップ２４、絶縁性樹脂層１８、基板３８等を加熱しつつ加圧することで、絶縁性樹脂層１８の表面と基板３８とを仮固定する。このときの加熱温度は、絶縁性樹脂層１８が粘着性を示す温度であれば特に制限されないが、例えば、４０℃〜１００℃程度に設定することができる。

【0066】

続いて、図１６に示されるように、位置合わせヘッド４２及び位置合わせステージ４４よりも高温に設定された接続ヘッド３４及び接続ステージ３６によって半導体チップ２４、絶縁性樹脂層１８、基板３８等を加熱しつつ、半導体チップ２４と基板３８とを圧着する。これにより、絶縁性樹脂層１８が溶融して半導体チップ２４と基板３８との間に形成される空隙が絶縁性樹脂層１８によって封止充填されつつ、半導体チップ２４の突出電極１０ａと基板３８の回路電極３８ａとが電気的に接続される。その結果、半導体チップ２４と基板３８とが電気的に接続された半導体装置を得ることができる。なお、絶縁性樹脂層１８の硬化をさらに促進させるために、引き続いて加熱オーブンなどを用いて加熱処理を行うようにしてもよい。

【0067】

ところで、半導体チップ２４の突出電極１０ａがＡｕであり、基板３８の回路電極３８ａがＳｎめっき銅であるような場合、半導体チップ２４の突出電極１０ａと基板３８の回路電極３８ａとを金属接合するために、接続温度をＳｎとＡｕとの共晶温度である２７８℃以上にする必要があり、接続装置（図示せず）の接続ヘッド３４や接続ステージ３６を、例えば３５０℃〜５００℃程度の高温に設定する必要がある。しかしながら、このような高温によって絶縁性樹脂層１８が加熱されると、半導体チップ２４を接続ヘッド３４や接続ステージ３６に保持している間、すなわち、半導体チップ２４の突出電極１０ａと基板３８の回路電極３８ａとが接合する前に絶縁性樹脂層１８が硬化してしまい、絶縁性樹脂層１８による半導体チップ２４と基板３８との接着がうまく行われないことがある。ここで、温度を急速に昇温することができるパルスヒート制御可能な接続装置もあるが、接続を行う度に昇温及び冷却といった温度制御を行う必要があり、接続時間が長くなるため生産性が低下する。このため、接続装置の設定温度を一定に保った状態（コンスタントヒート）で半導体装置の製造を行う方が生産性向上に有利である。

【0068】

そこで、本実施形態に係る他の半導体装置の製造方法では、上記のように、ピックアップされた半導体チップ２４を位置合わせヘッド４２によって保持した状態で、半導体チップ２４の突出電極１０ａと基板３８上の回路電極３８ａとの位置合わせを行い、位置合わせヘッド４２を用いて半導体チップ２４と基板３８とを仮固定し、位置合わせヘッド４２よりも高温に徹底された接続ヘッド３４及び接続ステージ３６によって半導体チップ２４と基板３８とを加熱圧着することで、半導体チップ２４の突出電極１０ａと基板３８の回路電極３８ａとを電気的に接続している。つまり、高温に設定された接続ヘッド３４や接続ステージ３６に半導体チップ２４を保持する必要がないため、半導体チップ２４の突出電極１０ａと基板３８の回路電極３８ａとが接合する前に、熱履歴等で絶縁性樹脂層１８の硬化状態が変化してしまうのを抑制することが可能となる。

【0069】

また、本発明をＣＯＦに適用することも可能である。具体的には、絶縁性樹脂層１８を複数の半導体チップ２４の外形に沿うように切断した後、ピックアップ装置（図示せず）を用いて半導体チップ２４の一つをピックアップし、図１７に示されるように、半導体チップ２４の裏面Ｓ３が下向き、すなわち、位置合わせ装置（図示せず）の位置合わせステージ４４側に向くようにして、半導体チップ２４を位置合わせステージ４４上に載置する。そして、半導体チップ２４と、表面Ｓ５にＳｎめっき配線４６ａが形成された、光透過性の高いポリイミド基板４６をとの位置合わせを行う。

【0070】

半導体チップ２４とポリイミド基板４６との位置合わせは、ポリイミド基板４６を半導体チップ２４の回路面Ｓ１側に配置した状態で、一方向を認識可能な認識用カメラ４８を用いて、ポリイミド基板３６の表面Ｓ５とは反対側の面（裏面）Ｓ６側から、半導体チップ２４の回路面Ｓ１上に形成されている位置合わせ用基準マーク（図示せず）又は突出電極１０ａと、ポリイミド基板４６の表面Ｓ５上に形成されている位置合わせ用基準マーク（図示せず）又はＳｎめっき配線３６ａとを認識することにより行われる（図１７の下向きの矢印を参照）。

【0071】

続いて、図１８に示されるように、圧着ヘッド５０及び位置合わせステージ３２によって半導体チップ２４、絶縁性樹脂層１８、ポリイミド基板４６等を加圧することで、絶縁性樹脂層１８の表面とポリイミド基板４６とを仮固定する。このとき、圧着ヘッド５０や位置合わせステージ４４を加熱してもよい。その加熱温度は、絶縁性樹脂層１８が粘着性を示す温度であれば特に制限されないが、例えば、４０℃〜１００℃程度に設定することができる。

【0072】

続いて、図１９に示されるように、位置合わせヘッド５０及び位置合わせステージ３２よりも高温に設定された接続ヘッド３４及び接続ステージ３６によって半導体チップ２４、絶縁性樹脂層１８、ポリイミド基板４６等を加熱しつつ、半導体チップ２４とポリイミド基板３６とを圧着する。これにより、絶縁性樹脂層１８が溶融して半導体チップ２４とポリイミド基板４６との間に形成される空隙が絶縁性樹脂層１８によって封止充填されつつ、半導体チップ２４の突出電極１０ａとポリイミド基板４６のＳｎめっき配線４６ａとが電気的に接続される。その結果、半導体チップ２４とポリイミド基板４６とが電気的に接続された半導体装置を得ることができる。なお、絶縁性樹脂層１８の硬化をさらに促進させるために、引き続いて加熱オーブンなどを用いて加熱処理を行うようにしてもよい。以上のような接続方法は、ポリイミド基板４６をリールｔｏリール方式で扱う際に、特に効果的である。

【図面の簡単な説明】

【0073】

【図1】図１は、本実施形態に係る半導体装置の製造方法の一工程を示す図である。

【図2】図２は、図１の後続の工程を示す図である。

【図3】図３は、図２の後続の工程を示す図である。

【図4】図４は、図３の後続の工程を示す図である。

【図5】図５は、図４の後続の工程を示す図である。

【図6】図６は、図５の後続の工程を示す図である。

【図7】図７は、図６の後続の工程を示す図である。

【図8】図８は、図７の後続の工程を示す図である。

【図9】図９は、図８の後続の工程を示す図である。

【図10】図１０は、図９の後続の工程を示す図である。

【図11】図１１は、本実施形態に係る他の半導体装置の製造方法の一工程を示す図である。

【図12】図１２は、本実施形態に係る他の半導体装置の製造方法の一工程を示す図である。

【図13】図１３は、図１２の後続の工程を示す図である。

【図14】図１４は、本実施形態に係る他の半導体装置の製造方法の一工程を示す図である。

【図15】図１５は、図１４の後続の工程を示す図である。

【図16】図１６は、図１５の後続の工程を示す図である。

【図17】図１７は、本実施形態に係る他の半導体装置の製造方法の一工程を示す図である。

【図18】図１８は、図１７の後続の工程を示す図である。

【図19】図１９は、図１８の後続の工程を示す図である。

【符号の説明】

【0074】

１０…半導体ウエハ、１０ａ…突出電極、１０ｂ…切断溝、１２…ダイシングフレーム、１４…ダイシングテープ、１８…絶縁性樹脂層、２４…半導体チップ、３４…接続ヘッド、３８…基板、３８ａ…回路電極、４２…位置合わせヘッド、５０…圧着ヘッド、Ｓ１…回路面（一方の主面）、Ｓ２…裏面（他方の主面）。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】