JP7390824B2

JP7390824B2 - 半導体装置の製造方法

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Publication number: JP7390824B2
Application number: JP2019156197A
Authority: JP
Inventors: 崇之齋藤
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Priority date: 2019-08-28
Filing date: 2019-08-28
Publication date: 2023-12-04
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Also published as: JP2021034666A

Description

本技術は、半導体装置の製造方法に関する。

従来の一般的な液状のアンダーフィル材は、例えば液状アンダーフィル材の厚み管理や実装時のボイドの問題がある。このため、近年の高密度（狭ピッチ）実装、多ピン実装では、一般的に、熱硬化性であるフィルム状のアンダーフィル材（アンダーフィルフィルム）が用いられる。

例えば、フリップチップ実装においては、上側のバンプにはんだが使用され、下側のバンプに金属（例えば、Ｃｕ又はＮｉ／Ａｕ）バンプが使用される。良好な接合状態は、上側のバンプのはんだが、下側の金属バンプに濡れ広がることで実現することができる。接合状態が不十分であると、はんだと金属との界面が脆くなり、ヒートサイクル等の信頼性試験でクラックを発生してしまい、接合不良となるおそれがある。そのため、はんだの濡れ広がりは、接合状態が良好な実装体を得るための重要な要素である。

ところで、アンダーフィル材は、硬化開始温度が一般的に８０～１２０℃である。また、実装時には、通常、はんだ溶融温度（２２０℃以上）で加熱が行われる。このような条件下で、アンダーフィル材は、実装時に数秒で硬化してしまう。一方、はんだの濡れ広がりは、はんだ溶融温度を超えた時点から開始する。はんだの溶融前に、アンダーフィル材の硬化が開始してしまうと、例えば図１に示すように、硬化が進行したアンダーフィル材１０４が、はんだ１０３の濡れ性を阻害してしまい、接合状態が良好な実装体を得ることが困難な傾向となる。

特開２０１５－５６５００号公報

本技術は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、接合状態が良好な実装体が得られる半導体装置の製造方法を提供する。

本技術に係る半導体装置の製造方法は、はんだ付き電極が形成され、該電極面にアンダーフィル材が貼り合わされた半導体チップを、上記はんだ付き電極と対向する対向電極が形成された電子部品に搭載する工程と、上記半導体チップと上記電子部品とを熱圧着する工程とを有し、上記アンダーフィル材は、示差走査熱量計を用いた小沢法により算出された２２０℃での反応率が１００％に到達する時間が３０秒以上であり、最低溶融粘度が１０Ｐａ・ｓ以上１００００Ｐａ・ｓ未満であり、上記熱圧着する工程において、各上記はんだ付き電極及び上記対向電極のうち、相対的に下側の電極の断面積が、相対的に上側の電極の断面積の８０％以下である。

本技術によれば、はんだの濡れ広がりを良好にすることができ、接合状態が良好な実装体が得られる。

図１は、従来の実装体の一例を示す断面図である。図２は、実装体の一例を示す断面図である。図３は、上側の電極の断面積と、下側の電極の断面積との関係を説明するための断面図である。図４は、一対の上側の電極と下側の電極について、上側の電極の断面積と、下側の電極の断面積との関係を説明するための平面図である。図５は、ウエハ上にアンダーフィルフィルムを貼り付ける工程の一例を模式的に示す斜視図である。図６は、ウエハをダイシングする工程の一例を模式的に示す斜視図である。図７は、半導体チップをピックアップする工程の一例を模式的に示す斜視図である。図８は、搭載時の半導体チップと電子部品とを模式的に示す断面図である。図９は、アンダーフィル材の温度に対する粘度変化の一例を示すグラフである。図１０は、アンダーフィル材の２２０℃における反応速度の一例を示すグラフである。図１１は、はんだの濡れ広がり量の評価方法を説明するための断面図である。

本技術に係る半導体装置の製造方法（以下、本製造方法）は、はんだ付き電極が形成され、この電極面にアンダーフィル材が貼り合わされた半導体チップを、はんだ付き電極と対向する対向電極が形成された電子部品に搭載する工程と、半導体チップと電子部品とを熱圧着する工程とを有する。また、本製造方法で使用するアンダーフィル材は、示差走査熱量計を用いた小沢法により算出された２２０℃での反応率が１００％に到達する時間が３０秒以上であり、最低溶融粘度が１０Ｐａ・ｓ以上１００００Ｐａ・ｓ未満である。そして、本製造方法は、熱圧着する工程において、各はんだ付き電極及び対向電極のうち、相対的に下側の電極の断面積が、相対的に上側の電極の断面積の８０％以下となるようにする。

従来の半導体装置の製造方法では、アンダーフィル材の物性のみを調整する傾向にあったため、硬化が進行したアンダーフィル材が、はんだの濡れ性を阻害してしまい、接合状態が良好な実装体を得るのが困難であった。一方、本製造方法では、アンダーフィル材の物性、並びに、半導体チップ及び電子部品の電極の断面積（バンプ形状）を特定の条件とすることにより、例えば図２に示すように、はんだ４の濡れ広がり、特に、下側の対向電極８へのはんだ４の濡れ広がりを良好にすることができ、接合状態が良好な（信頼性が高い）実装体を得ることができる。

まず、本製造方法で使用するアンダーフィル材は、示差走査熱量計を用いた小沢法により算出された２２０℃での反応率が１００％に到達する時間が３０秒以上である。反応率が１００％に到達する時間が３０秒以上であることにより、アンダーフィル材の硬化が、はんだの溶融前に開始するのを抑制できる。これにより、硬化の進んだアンダーフィル材が、はんだの濡れ性を阻害してしまうのを抑制でき、接合状態が良好な実装体を得ることができる。示差走査熱量計を用いた小沢法による反応率の算出方法は、次の通りである。先ず、サンプルについての等速昇温データよりピーク全体の熱量、ピーク温度及びピークトップまでの変化率を算出する。次に、昇温スピードの常用対数値を縦軸にとり、ピーク温度の逆数値を横軸にとることにより小沢プロットを作成し、サンプルについての活性化エネルギー、頻度因子、及び反応次数を求める。そして、活性エネルギー、頻度因子及び反応次数より反応予測図を作成することにより、所定温度での所定反応率に到達する時間を算出することができる。

次に、本製造方法で使用するアンダーフィル材は、最低溶融粘度が１０Ｐａ・ｓ以上１００００Ｐａ・ｓ未満であり、１００Ｐａ・ｓ以上５０００Ｐａ・ｓ以下が好ましい。アンダーフィル材の最低溶融粘度が１０Ｐａ・ｓ以上１００００Ｐａ・ｓ未満であることにより、熱圧着する工程において、はんだの濡れ広がりを良好にでき、接合状態が良好な実装体を得ることができる。

さらに、本製造方法は、熱圧着する工程において、各はんだ付き電極及び対向電極のうち、相対的に下側の電極の断面積が、相対的に上側の電極の断面積の８０％以下であり、３０％以上８０％以下であることが好ましい。相対的に上側の電極とは、例えば図２－４における電極３である。電極３の断面積とは、例えば図２中のＡ－Ａ’断面、すなわち電極３の配列方向に沿った断面の面積をいう。相対的に下側の電極とは、例えば図２－４における対向電極８である。電極８の断面積とは、例えば図２中のＢ－Ｂ’断面、すなわち電極８の配列方向に沿った断面の面積をいう。図３（Ａ）は、下側の対向電極８の断面積が、上側の電極３の断面積に対して１００％の例である。図３（Ｂ）は、下側の対向電極８の断面積が、上側の電極３の断面積に対して８０％の例である。図３（Ｃ）は、下側の対向電極８の断面積が、上側の電極３の断面積に対して５０％の例である。図３（Ｄ）は、下側の対向電極８の断面積が、上側の電極３の断面積に対して３０％の例である。図３（Ｂ）～（Ｄ）に示すように、各電極３と対向電極８について、対向電極８の断面積が、対向電極８と対になる電極３の断面積に対して８０％以下になるように設計することにより、熱圧着する工程において、はんだ４の濡れ広がりを良好にすることができ、接合状態が良好な実装体を得ることができる。

下側の対向電極８の断面積は、特に限定されず、例えば２．５×１０^－５～８．０×１０^－４ｍｍ^２とすることができる。

以下、本製造方法の具体例を説明する。本実施の形態に係る半導体装置の製造方法は、アンダーフィルフィルム貼付工程（工程Ａ）と、ダイシング工程（工程Ｂ）と、半導体チップ搭載工程（工程Ｃ）と、熱圧着工程（工程Ｄ）とを有する。

＜アンダーフィルフィルム貼付工程（工程Ａ）＞
図５に示すように、工程Ａでは、ウエハ９の直径よりも大きな直径を有するリング状又は枠状のフレームを有する治具１１によりウエハ９を固定し、ウエハ９上にアンダーフィルフィルム１０を貼り付ける。アンダーフィルフィルム１０は、ウエハ９のダイシング時にウエハ９を保護・固定し、ピックアップ時に保持するダイシングテープとして機能する。なお、ウエハ９には多数のＩＣが作り込まれ、ウエハ９の接着面には、スクライブラインによって区分される半導体チップ毎にはんだ付き電極が設けられている。

半導体チップ１は、シリコンなどの半導体表面に集積回路が形成され、バンプと呼ばれる接続用のはんだ付き電極を有する。はんだ付き電極は、例えば図３に示すように、電極３上にはんだ４を接合したものである。はんだ付き電極は、電極３の厚みとはんだ４の厚みとを合計した厚みを有する。電極３は、例えば、銅、ニッケル、金等、はんだ接合可能な材料からなる。はんだ４としては、Ｓｎ－３７Ｐｂ共晶はんだ（融点１８３℃）、Ｓｎ－Ｂｉはんだ（融点１３９℃）、Ｓｎ－３．５Ａｇ（融点２２１℃）、Ｓｎ－３．０Ａｇ－０．５Ｃｕ（融点２１７℃）、Ｓｎ－５．０Ｓｂ（融点２４０℃）などを用いることができる。

アンダーフィルフィルム１０は、例えば、エポキシ樹脂と、硬化剤と、アクリルポリマーとを含有する接着剤組成物からなる。また、アンダーフィル材１０は、その他の成分として、硬化促進剤、無機フィラー、有機過酸化物、溶剤等をさらに含有してもよい。

エポキシ樹脂としては、例えば、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、グリシジルエーテル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、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、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、スピロ環型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、テルペン型エポキシ樹脂、テトラブロムビスフェノールＡ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、α－ナフトールノボラック型エポキシ樹脂、臭素化フェノールノボラック型エポキシ樹脂などを挙げることができる。これらのエポキシ樹脂は、１種を単独で用いても、２種類以上を組み合わせて用いても良い。アンダーフィル材中のエポキシ樹脂の含有量は、３０～５０質量％が好ましい。

硬化剤（エポキシ樹脂硬化剤）は、フェノール類、イミダゾール類、酸無水物類、アミン類、ヒドラジド類、ポリメルカプタン類、ルイス酸－アミン錯体類などを用いることができる。これらの中でも、高い架橋密度が得られるフェノール化合物が好ましい。フェノール化合物としては、フェノールノボラック化合物、クレゾールノボラック化合物、芳香族炭化水素ホルムアルデヒド樹脂変性フェノール化合物、ジシクロペンタジエンフェノール付加型化合物、フェノールアラルキル化合物などが挙げられる。フェノール化合物の中でも、耐熱性の観点からフェノールノボラック化合物が好ましい。硬化剤は、１種単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。アンダーフィル材中の硬化剤の含有量は、１～１５質量％が好ましい。

硬化促進剤としては、２－メチルイミダゾール、２－エチルイミダゾール、２－エチル－４－メチルイミダゾールなどのイミダゾ－ル類、１，８－ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセン－７塩（ＤＢＵ塩）、２－（ジメチルアミノメチル）フェノールなどの第３級アミン類、トリフェニルホスフィンなどのホスフィン類、オクチル酸スズなどの金属化合物などが挙げられる。硬化促進剤は、１種単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。アンダーフィル材が硬化促進剤を含有する場合、アンダーフィル材中の硬化促進剤の含有量は、０．５～１．５質量％が好ましい。

アクリルポリマーは、接続性等の観点から、エポキシ基及びアミド基を有するアクリルゴムポリマーが好ましい。アクリルポリマーの重量平均分子量の下限値は、例えば、５．０×１０^３以上が好ましく、１．０×１０^４以上がより好ましい。また、アクリルポリマーの重量平均分子量の上限値は、例えば、１０^６以下が好ましく、７．０×１０^５以下がより好ましい。アクリルポリマーは、１種を単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。アンダーフィル材中のアクリルポリマーの含有量は、３０～６０質量％が好ましい。

無機フィラーは、必要に応じて、圧着時における樹脂層の流動性を調整する目的で用いられる。無機フィラーは、シリカ、タルク、酸化チタン、炭酸カルシウム、酸化マグネシウム等を用いることができる。無機フィラーは、１種単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。アンダーフィル材が無機フィラーを含有する場合、アンダーフィル材中の無機フィラーの含有量は、１０～３０質量％が好ましい。

アンダーフィルフィルムは、例えば、上述した接着剤組成物を調製し、バーコーターを用いて、アンダーフィル材を剥離処理された基材上に塗布し、乾燥させることにより得られる。

＜ダイシング工程（工程Ｂ）＞
工程Ｂでは、アンダーフィルフィルムが貼り付けられたウエハをダイシングする。例えば図６に示すように、ブレード１２をスクライブラインに沿って押圧してウエハ９を切削し、個々の半導体チップに分割（個片化）する。そして、各アンダーフィルフィルム付き半導体チップ１は、例えば図７に示すように、アンダーフィルフィルム１０に保持されてピックアップされる。

＜半導体チップ搭載工程（工程Ｃ）＞
工程Ｃでは、図８に示すように、アンダーフィルフィルム付き半導体チップ１と電子部品６とをアンダーフィルフィルム１０を介して配置する。また、アンダーフィルフィルム付き半導体チップ１のはんだ付き電極３と、電子部品６の対向電極８とが対向するように位置合わせして配置する。そして、加熱ボンダーによって、アンダーフィルフィルム１０に流動性は生じるが、本硬化は生じない程度の所定の温度、圧力、時間の条件で加熱押圧することにより、半導体チップ１を電子部品６に搭載する。半導体チップ１を電子部品６に搭載することにより、はんだ付き電極３が溶融せずに電子部品６側の対向電極８と接している状態とすることができ、アンダーフィルフィルム１０が完全硬化していない状態とすることができる。

電子部品６は、例えばリジット基板、フレキシブル基板などの基材７に回路が形成されている。また、半導体チップ１が搭載される実装部には、半導体チップ１のはんだ付き電極３と対向する位置に所定の厚みを有する対向電極８が形成されている。

搭載時の温度条件は、例えば３０℃以上１５５℃以下とすることができる。このように低い温度条件とすることにより、ボイドの発生を抑制し、半導体チップ１へのダメージを低減できる。圧力条件は、例えば５０Ｎ以下とすることができる。時間条件は、例えば０．１秒以上１０秒以下とすることができ、０．１秒以上１．０秒以下とすることもできる。

＜熱圧着工程（工程Ｄ）＞
工程Ｄでは、半導体チップと電子部品とを熱圧着する。熱圧着により、はんだ付き電極のはんだを溶融させて金属結合を形成させるとともに、アンダーフィルフィルムを完全硬化させる。これにより、例えば図２に示すように、半導体チップ１の電極３と、電子部品６の対向電極８とを電気的、機械的に接続させることができる。

工程Ｄでは、熱圧着条件として、例えば、第１の温度から第２の温度まで所定の昇温速度で昇温させるボンディング条件を採用することができる。第１の温度は、アンダーフィルフィルムの最低溶融粘度到達温度と略同一であることが好ましく、５０℃以上１５０℃以下であることが好ましい。これによりアンダーフィルフィルムの硬化挙動をボンディング条件により合致させることができ、ボイドの発生を抑制できる。また、昇温速度は、５０℃／ｓｅｃ以上１５０℃／ｓｅｃ以下であることが好ましい。また、第２の温度は、はんだの種類にもよるが、２００℃以上２８０℃以下であることが好ましく、２２０℃以上２６０℃以下がより好ましい。

以上のように、本製造方法では、アンダーフィル材として、示差走査熱量計を用いた小沢法により算出された２２０℃での反応率が１００％に到達する時間が３０秒以上であり、最低溶融粘度が１０Ｐａ・ｓ以上１００００Ｐａ・ｓ未満のアンダーフィル材を用いるとともに、熱圧着する工程において、各はんだ付き電極及び対向電極のうち、相対的に下側の電極の断面積が、相対的に上側の電極の断面積の８０％以下となるようにすることにより、はんだの濡れ広がりを良好にすることができ、接合状態が良好な実装体、すなわち信頼性が高い実装体が得られる。

以下、本技術の実施例について説明する。なお、本技術は、これらの実施例に限定されるものではない。

アンダーフィルフィルムの作製、アンダーフィルフィルムの溶融粘度の測定、アンダーフィルフィルムの２２０℃での反応率が１００％に到達する時間の算出、実装体の作製、及び、はんだの濡れ広がり量の評価は、次のようにした。

［アンダーフィルフィルムの作製］
アンダーフィルフィルムとして、次のフィルムＡ～Ｆを作製した。フィルムＡは、最低溶融粘度が１００Ｐａ・ｓであり、２２０℃での１００％硬化時間が１００秒である。フィルムＢは、最低溶融粘度が５０００Ｐａ・ｓであり、２２０℃での１００％硬化時間が１００秒である。フィルムＣは、最低溶融粘度が１００００Ｐａ・ｓであり、２２０℃での１００％硬化時間が１００秒である。フィルムＤは、最低溶融粘度が１００Ｐａ・ｓであり、２２０℃での１００％硬化時間が３０秒である。フィルムＥは、最低溶融粘度が５０００Ｐａ・ｓであり、２２０℃での１００％硬化時間が３０秒である。フィルムＦは、最低溶融粘度が１００Ｐａ・ｓであり、２２０℃での１００％硬化時間が２５秒である。

［溶融粘度］
アンダーフィルフィルムの最低溶融粘度及び最低溶融粘度到達温度は、レオメータ（ＴＡ社製ＡＲＥＳ）を用いて、５℃／ｍｉｎ、１Ｈｚの条件で測定した。結果を図９に示す。図９中、グラフＡはフィルムＣの結果であり、グラフＢはフィルムＡ，Ｄ，Ｆの結果であり、グラフＣはフィルムＢ，Ｅの結果である。

［２２０℃での反応率が１００％に到達する時間の算出］
アンダーフィルフィルムについて、２２０℃での反応率が１００％に到達する時間の算出は、以下の手順により算出した。
（１）：示差走査熱量計（ＤＳＣ）を使用して、同装置に添付されているＤＳＣ小沢法ソフトウエアのマニュアルの記述に従い、各試料についての等速昇温データ（昇温スピード５℃／ｍｉｎ，１０℃／ｍｉｎ，２０℃／ｍｉｎ）よりピーク全体の熱量、ピーク温度、及びピークトップまでの変化率を求めた。変化率は、ピーク温度までの熱量をピーク全体の熱量で除した値である。
（２）：昇温スピードの常用対数値を縦軸にとり、ピーク温度の逆数値を横軸にとることにより小沢プロットを作成後、各試料についての活性化エネルギー、頻度因子、反応次数を求めた。
（３）：（２）で求めた活性エネルギー、頻度因子及び反応次数より反応予測図を作成し、この反応予測図から２２０℃での１００％の反応率に到達する時間を算出した。結果を図１０に示す。図１０中、グラフＡは、フィルムＦの結果であり、グラフＢは、フィルムＤ，Ｅの結果であり、グラフＣはフィルムＡ～Ｃの結果である。

［実験例１］
［実装体の作製］
実験例１では、アンダーフィルフィルムとしてフィルムＡを用いた。このアンダーフィルフィルムをウエハ上にプレス機にて、５０℃、０．５ＭＰａの条件で貼り合わせ、ダンシングしてはんだ付き電極を有するＩＣチップを得た。

ＩＣチップは、その大きさが６ｍｍ×６ｍｍ、厚み２００μｍであり、厚み１０μｍのＣｕからなる電極（Ｃｕポスト）の先端に厚み１０μｍのはんだ（Ｓｎ－３．５Ａｇ、融点２２１℃）が形成されたペリフェラル配置のバンプ（バンプ数：３８４ピン、ピッチ幅：７５μｍ）を有するものであった。

このＩＣチップに対向するＩＣ基板は、同様に、その大きさが８ｍｍ×８ｍｍ、厚み１００μｍであり、厚み１０μｍのＣｕからなる電極（Ｃｕポスト）に厚み２μｍのＮｉ／Ａｕめっきが施されたペリフェラル配置のバンプ（バンプ数：３８４ピン）を有するものであった。なお、ＩＣ基板のバンプの断面積と、ＩＣチップのバンプの断面積との関係（下バンプ断面積／上バンプ断面積）は、表１に示すように、３０％、５０％、８０％または１００％となるようにした。

次に、フリップチップボンダーを用いて、６０℃、０．５秒、３０Ｎの条件でＩＣ基板上にＩＣチップを搭載した。

次に、フリップチップボンダーを用いて、１０秒間に６０℃から２５０℃まで温度を上げて熱圧着した（３０Ｎ）。さらに、１５０℃、２時間の条件でキュアし、実装体を得た。なお、フリップチップボンダー使用時における温度は、熱電対によりサンプルの実温を測定した。

［はんだの濡れ広がり量の評価］
ＩＣ基板上にＩＣチップを接合後、実装体の断面観察を行い、下側のバンプへのはんだの濡れ広がり状態を確認した。例えば図１１（Ａ）に示すように下側のバンプ（対向電極８）にはんだ４が全く濡れ広がっていないときを「濡れ広がり量０％」と評価した。また、例えば図１１（Ｂ）に示すように下側のバンプ（対向電極８）の高さ方向の２５％にはんだ４が濡れ広がっているときを「濡れ広がり量２５％」と評価した。また、例えば図１１（Ｃ）に示すように下側のバンプ（対向電極８）の高さ方向の５０％にはんだ４が濡れ広がっているときを「濡れ広がり量５０％」と評価した。また、例えば図１１（Ｄ）に示すように下側のバンプ（対向電極８）の高さ方向の７５％にはんだ４が濡れ広がっているときを「濡れ広がり量７５％」と評価した。そして、下側のバンプの高さ方向全てにはんだが濡れ広がっているときを「濡れ広がり量１００％」と評価した。なお、高信頼性を得るためには、下側のバンプへのはんだの濡れ広がり量が２５％以上であることが好ましい。そのため、濡れ広がり量２５％以上のときをＯＫと評価し、それ以外のときをＮＧと評価した。結果を下記表１に示す。

［実験例２］
実験例２では、実装体の作製において、アンダーフィルフィルムとしてフィルムＢを用いたこと以外は、実験例１と同様に行った。

［実験例３］
実験例３では、実装体の作製において、アンダーフィルフィルムとしてフィルムＣを用いたこと以外は、実験例１と同様に行った。

［実験例４］
実験例４では、実装体の作製において、アンダーフィルフィルムとしてフィルムＤを用いたこと以外は、実験例１と同様に行った。

［実験例５］
実験例５では、実装体の作製において、アンダーフィルフィルムとしてフィルムＥを用いたこと以外は、実験例１と同様に行った。

［実験例６］
実験例６では、実装体の作製において、アンダーフィルフィルムとしてフィルムＦを用いたこと以外は、実験例１と同様に行った。

実験例１，２，４，５のように、示差走査熱量計を用いた小沢法により算出された２２０℃での反応率が１００％に到達する時間が３０秒以上であり、最低溶融粘度が１０Ｐａ・ｓ以上１００００Ｐａ・ｓ未満のアンダーフィルフィルム（熱硬化性接着剤）を用いるとともに、各はんだ付き電極及び対向電極のうち、相対的に下側の電極の断面積が、相対的に上側の電極の断面積の８０％以下となるようにすることにより、下側の電極へのはんだの濡れ広がり量を２５％以上とすることができ、接合状態が良好な実装体が得られることが分かった。

一方、実験例３のように最低溶融粘度が１００００Ｐａ・ｓ以上のアンダーフィルフィルムを用いた場合や、実験例６のように２２０℃での１００％硬化時間が３０秒未満のアンダーフィルフィルムを用いた場合、下バンプへのはんだの濡れ広がり量を２５％以上とすることができず、接合状態が良好な実装体を得るのが困難であることが分かった。実験例６では、２２０℃での１００％硬化時間が３０秒未満のアンダーフィルフィルムを用いたため、上バンプと下バンプとの間で硬化が進行したアンダーフィルフィルムの排除が不安定となり、下バンプへのはんだの濡れ広がり量が２５％未満となったと考えられる。

１半導体チップ、２半導体、３電極、４はんだ、５硬化が進行したアンダーフィル材、６電子部品、７基材、８対向電極、９ウエハ、１０アンダーフィルフィルム、１１治具、１２ブレード、１００半導体チップ、１０１半導体、１０２電極、１０３はんだ、１０４アンダーフィル材、１０５基材、１０６電極

Claims

はんだ付き電極が形成され、該電極面にアンダーフィル材が貼り合わされた半導体チップを、上記はんだ付き電極と対向する対向電極が形成された電子部品に搭載する工程と、
上記半導体チップと上記電子部品とを熱圧着する工程とを有し、
上記アンダーフィル材は、示差走査熱量計を用いた小沢法により算出された２２０℃での反応率が１００％に到達する時間が３０秒以上であり、最低溶融粘度が１０Ｐａ・ｓ以上１００００Ｐａ・ｓ未満であり、
上記アンダーフィル材は、エポキシ樹脂と、硬化剤と、アクリルポリマーとを含有し、
上記アンダーフィル材中、上記エポキシ樹脂の含有量が３０～５０質量％であり、上記硬化剤の含有量が１～１５質量％であり、上記アクリルポリマーの含有量が３０～６０質量％であり、
上記熱圧着する工程において、各上記はんだ付き電極及び上記対向電極のうち、相対的に下側の電極の断面積が、相対的に上側の電極の断面積の８０％以下である、半導体装置の製造方法。
上記半導体チップを上記電子部品に搭載する工程において、上記下側の電極の断面積が、上記上側の電極の断面積の５０％以上８０％以下である、請求項１記載の半導体装置の製造方法。
上記アンダーフィル材は、最低溶融粘度が１００～５０００Ｐａ・ｓである、請求項１又は２に記載の半導体装置の製造方法。
上記アンダーフィル材は、示差走査熱量計を用いた小沢法により算出された２２０℃での反応率が１００％に到達する時間が３０秒以上１００秒以下である、請求項１～３のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。