專利名稱:半導(dǎo)體器件的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件的制造方法,特別是涉及具有在布線襯底等支撐 襯底上倒裝(flip chip)(倒置)安裝具有突起電極的半導(dǎo)體元件的工序的半 導(dǎo)體器件的制造方法。
背景技術(shù):
作為在電路襯底等支撐襯底上安裝半導(dǎo)體元件的一種方法,適用使該半 導(dǎo)體元件的主面(形成電子電路的面)與支撐襯底相對置的所謂倒裝(倒置) 安裝。此時,在該半導(dǎo)體元件的所述主面上,設(shè)置由導(dǎo)電性材料構(gòu)成的突起 電極(又稱凸點),該突起電極與支撐襯底上的電極端子連接。
作為包括該倒裝(倒置)安裝工序的半導(dǎo)體器件的制造方法,以往使用
以下的方法。圖1 圖4表示這樣的以往的半導(dǎo)體器件的制造方法。
艮P,準備適用所謂晶片工藝(waferprocess),并在一側(cè)的主面上形成多 個半導(dǎo)體元件(LSI元件)而構(gòu)成的半導(dǎo)體襯底(晶片)1。在該半導(dǎo)體襯底 1的背面(非電子電路形成面)上,粘貼紫外線(UV)固化型切割膠帶(dicing tape) 2,隔著該切割膠帶2將半導(dǎo)體襯底1固定在貼片環(huán)(wafer ring)(框 架)3上(參照圖1 (a))。在該半導(dǎo)體襯底1 一側(cè)的主面(半導(dǎo)體元件形 成面)上,在該半導(dǎo)體元件的各個區(qū)域,配設(shè)有作為外部連接用端子的突起 電極(凸點)。
接著,通過使用切割鋸(dicing saw) 4的刀片切割(blade dicing)法, 縱橫切斷半導(dǎo)體襯底l,分離半導(dǎo)體元件,并使其單片化(參照圖1 (b))。
接下來,從所述切割膠帶2的背面?zhèn)日丈渥贤饩€(UV光),使切割膠 帶2的粘接層固化(參照圖l (c))。由此,切割膠帶2的粘合力降低,成 為單片化的半導(dǎo)體元件能夠從切割膠帶2剝離的狀態(tài)。
然后,利用頂銷(未圖示)從切割膠帶2的下方向上頂,從而從切割膠 帶2剝離單片化的半導(dǎo)體元件,同時使用在上方待機的吸附工具5吸附半導(dǎo) 體元件6,將該半導(dǎo)體元件6輸送至托盤7 (參照圖2 (d)).。其結(jié)果,將半導(dǎo)體元件6容納在托盤7上。
接著,使用拾取工具(pickuptool) 8取出容納在托盤7上的半導(dǎo)體元件6。然后,上下反轉(zhuǎn)該拾取工具8,將半導(dǎo)體元件6交接至在上方待機的鍵合工具(bondingtool) 9 (參照圖2 (e))。
一方面,在后面的工序中,在用于裝載并粘著半導(dǎo)體元件6的布線襯底IO的上表面,并且在用于裝載并粘著該裝半導(dǎo)體元件6的部位上,涂敷由膏狀的環(huán)氧類樹脂等熱固化性樹脂等構(gòu)成的粘接劑ll (參照圖2 (f))。
接著,使用圖像處理裝置(未圖示),對半導(dǎo)體元件6和布線襯底10進行對位, 一邊使用鍵合工具9加熱及加壓, 一邊將半導(dǎo)體素子6倒裝(倒置)安裝在布線襯底10上(參照圖2 (g))。
其結(jié)果,設(shè)置在半導(dǎo)體元件6下表面上的突起電極(凸點)12與布線襯底10的電極13連接(參照圖3 (h))。
此時,通過加熱使所述粘接劑ll (參照圖2 (f))固化,從而加強半導(dǎo)體元件6與布線襯底10之間的粘接,并且保護半導(dǎo)體元件6與布線襯底10的連接部位不受濕氣等外部環(huán)境的影響。
接著,將裝載在布線襯底10 —側(cè)的主面上的多個半導(dǎo)體元件6 —并用樹脂封固。在模具14上安裝該布線襯底10,向配置有該布線襯底10 —側(cè)的主面的模腔內(nèi)注入封固用樹脂15進行樹脂封固(參照圖3 (h))。
接著,在所述布線襯底10的另一主面上,設(shè)置多個構(gòu)成外部連接端子16的焊錫球(參照圖3 (0 )。
然后,通過使用切割鋸17的刀片切割法,將布線襯底10以及通過封固用樹脂15在該布線襯底10的一側(cè)的主面上進行了樹脂封固的半導(dǎo)體元件6及粘接劑ll等作為一個單位,沿虛線X-X'進行分離并使其單片化(參照圖4 (j))。
其結(jié)果,在布線襯底10上倒裝(倒置)安裝半導(dǎo)體元件6,進而形成用封固用樹脂15封固的半導(dǎo)體器件18 (參照圖4 (k》)。
此外,已提出如下所述的方法或半導(dǎo)體器件。所述方法是,在向多布線襯底的芯片安裝區(qū)域按壓由接觸托(collet)所吸附保持的半導(dǎo)體元件的背面,從而進行所述半導(dǎo)體元件的芯片鍵合(die bonding)時,預(yù)先在所述半導(dǎo)體元件的主面上粘貼保護膠帶(例如,參照專利文獻1)。所述半導(dǎo)體器件具有聚酰亞胺襯底,在其上表面上形成有銅線;連接孔,設(shè)置在所述襯底上 并與所述銅線連接;焊錫球,形成在所述襯底的下表面并通過所述連接孔與 所述銅線連接;半導(dǎo)體元件,鍵合在所述襯底的上表面上;金凸點,安裝在 所述半導(dǎo)體元件上并與所述銅線連接;各向異性導(dǎo)電膜,配置在所述半導(dǎo)體 元件與所述聚酰亞胺襯底之間;保護膜,設(shè)置在所述半導(dǎo)體元件的某一整個 面上(例如,參照專利文獻2)。
進而,如下的方式也已被提出,即,通過形成在表面上的焊錫凸點,在 電路襯底上裝配(mount)半導(dǎo)體元件,所述半導(dǎo)體元件具有利用粘合層粘接 在背面的半導(dǎo)體元件背面保護層,通過加熱處理使所述焊錫凸點熔化,接合 半導(dǎo)體元件和電路襯底,并且軟化粘合層,利用該粘合層覆蓋半導(dǎo)體元件的 側(cè)面(例如,參照專利文獻3)。
專利文獻1: JP特開2003-234359號公報;
專利文獻2: JP特開2001-68603號公報;
專利文獻3: JP特開2005-26311號公報。
發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的課題
但是,在這樣的以往的半導(dǎo)體器件的制造方法中,存在下面這樣的問題。
艮P,在所述圖2 (g)所示的工序中,通過鍵合工具9在布線襯底10上 倒裝(倒置)安裝半導(dǎo)體元件6,設(shè)置在半導(dǎo)體元件6的主面上的突起電極 (凸點)12與布線襯底10上的電極13連接。
此時,設(shè)置在該布線襯底10與導(dǎo)體元件6之間的粘接劑11沿該半導(dǎo)體 元件6的側(cè)面向上漫。另外,該粘接劑11也從半導(dǎo)體元件6的側(cè)面向周圍的 布線襯底10的表面擴展,形成所謂的焊腳(fillet)(參照圖5)。
半導(dǎo)體元件6 —邊被鍵合工具9吸引并保持, 一邊被加熱以及加壓而粘 著在布線襯底10上。此時,由于鍵合工具9進行的加熱,使布線襯底10上 的粘接劑ll的粘度降低。然后,由于該表面張力,該粘接劑ll沿半導(dǎo)體元 件6的側(cè)面上升,并且在布線襯底10的表面擴張,形成焊腳。
在固化粘接劑11時,因為用更大的壓緊力進行固化,所以提高焊腳接合 的可靠性,從這一觀點來看優(yōu)選形成此焊腳。但是,若粘接劑11的涂敷量過多,則該粘接劑11超出半導(dǎo)體元件6的厚度向上漫,如圖6所示,該粘接劑11的一部分會與鍵合工具9的下表面接觸。此外,圖6 (b)放大表示在圖6 (a)中由虛線包圍的部分。
因為鍵合工具9被加熱而形成為高溫,與該鍵合工具9的下表面接觸的粘接劑11固化,如圖7所示那樣,粘附并殘留在鍵合工具9的下表面上。
其結(jié)果,會破壞鍵合工具9的表面(半導(dǎo)體元件吸附面)的平坦性,在吸附并鍵合處理下一個被鍵合半導(dǎo)體元件6時,會出現(xiàn)鍵合工具9與半導(dǎo)體元件6的布線襯底10的不良連接,如發(fā)生吸附錯誤、不均勻加熱半導(dǎo)體元件6,或者半導(dǎo)體元件6與布線襯底10的連接部的溫度上升不足等。
另外,因為粘附并固化的粘接劑11A呈突起狀,所以在鍵合處理時,也可能發(fā)生以該突起為起點集中鍵合負荷,從而在半導(dǎo)體元件6上產(chǎn)生裂紋的情況。
進而,難以檢測和除去該粘接劑IIA。另外,即使為能夠除去粘接劑11A的狀態(tài),在鍵合裝置中,因為通常沒有設(shè)置檢測粘接劑11A的單元,所以若出現(xiàn)這樣的狀態(tài),則有可能出現(xiàn)未察覺地制造出不好的半導(dǎo)體器件的情況。
半導(dǎo)體元件6的厚度越薄,越容易發(fā)生這樣的粘接劑的漫出所形成的該粘接劑11粘附在鍵合工具9上的情況,伴隨要求半導(dǎo)體器件的薄型化,今后,這種情況可能更加嚴重。
為解決這樣的問題,需要防止粘接劑11粘附在鍵合工具9上。
通過減少粘接劑11在布線襯底10上的涂敷量,能夠使此狀態(tài)難以形成,但因此會降低半導(dǎo)體元件6與布線襯底10之間的粘接的可靠性,從而會降低半導(dǎo)體器件的可靠性。
另外,也考慮到在鍵合裝置上附加用于檢測粘接劑11粘附在鍵合工具9上的功能,但產(chǎn)生用于附加該功能的費用,進而產(chǎn)生該檢測工序會降低制造處理能力,從而制造費用上升。
本發(fā)明的目的在于提供一種半導(dǎo)體器件的制造方法,所述半導(dǎo)體器件的制造方法無需減少粘接劑在布線襯底上的涂敷量,就能夠防止該粘接劑粘附在鍵合工具上并固化的狀態(tài)。
用于解決課題的手段
根據(jù)本發(fā)明的一個觀點,提供一種半導(dǎo)體器件的制造方法,其特征在于,包括在裝載有半導(dǎo)體元件的支撐襯底上配設(shè)粘接劑的工序;在一側(cè)的主面上配設(shè)有外部連接用端子的所述半導(dǎo)體元件的另一側(cè)的主面上,設(shè)置阻止所述粘接劑流動的構(gòu)件的工序;隔著所述構(gòu)件對所述半導(dǎo)體元件加壓,將其裝載在配設(shè)有所述粘接劑的所述支撐襯底上的工序。。
可以在將所述構(gòu)件粘貼在半導(dǎo)體襯底上的狀態(tài)下,切斷所述構(gòu)件,切斷后的所述構(gòu)件的面大于對所述半導(dǎo)體襯底進行單片化后的所述半導(dǎo)體元件的另一側(cè)的主面。也可以在通過第一粘接層在切割膠帶上粘貼所述構(gòu)件,并且,隔著第二粘接層在所述半導(dǎo)體襯底上粘貼所述構(gòu)件的狀態(tài)下,切斷所述構(gòu)件以及所述半導(dǎo)體襯底。
可以成為所述第一粘接層以及所述第二粘接層為紫外線固化粘接層,使所述第二粘接層的固化狀態(tài)開始所需要的紫外線照射光量大于使所述第一粘接層的固化狀態(tài)開始所需要的紫外線照射光量。
可以成為所述第一粘接層以及所述第二粘接層為熱發(fā)泡型粘接層,使所述第二粘接層的發(fā)泡狀態(tài)開始所需要的溫度大于使所述第一粘接層的發(fā)泡狀態(tài)開始所需要的溫度。
發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明能夠提供一種半導(dǎo)體器、件的制造方法,所述半導(dǎo)體器件的制造方法無需減少粘接劑在布線襯底上的涂敷量,并能夠簡便地預(yù)先防止粘接劑粘附在鍵合工具上并固化的狀態(tài)。
圖1是表示以往的半導(dǎo)體器件的制造方法的外觀立體圖。圖2是表示以往的半導(dǎo)體器件的制造方法的外觀立體圖。圖3是表示以往的半導(dǎo)體器件的制造方法的剖面圖。圖4是表示以往的半導(dǎo)體器件的制造方法的剖面圖。圖5是表示以往的半導(dǎo)體器件的制造方法的缺陷的側(cè)視圖。圖6是表示以往的半導(dǎo)體器件的制造方法的缺陷的側(cè)剖圖。圖7是表示以往的半導(dǎo)體器件的制造方法的缺陷的剖面圖。圖8是表示本發(fā)明第一實施方式的半導(dǎo)體器件的制造方法的外觀立體圖以及主要部分的剖面圖。圖9是表示本發(fā)明第一實施方式的半導(dǎo)體器件的制造方法的外觀立體圖 以及主要部分的剖面圖。
圖10是表示本發(fā)明第一實施方式的半導(dǎo)體器件的制造方法的外觀立體 圖以及主要部分的剖面圖。
圖11是表示本發(fā)明第一實施方式的半導(dǎo)體器件的制造方法的外觀立體 圖以及主要部分的剖面圖。
圖12是表示本發(fā)明第一實施方式的半導(dǎo)體器件的制造方法的外觀立體 圖以及主要部分的剖面圖。
圖13是表示本發(fā)明第一實施方式的半導(dǎo)體器件的制造方法的外觀立體圖。
圖14是表示本發(fā)明第一實施方式的半導(dǎo)體器件的制造方法的外觀立體 圖以及主要部分側(cè)視圖。
圖15是表示本發(fā)明第一實施方式的半導(dǎo)體器件的制造方法的外觀立體 圖以及主要部分的剖面圖。
圖16本發(fā)明第一實施方式的半導(dǎo)體器件的制造方法的主要部分的剖面圖。
圖17是表示本發(fā)明第一實施方式的半導(dǎo)體器件的制造方法的外觀立體 圖以及主要部分的剖面圖。
圖18是表示本發(fā)明第一實施方式的半導(dǎo)體器件的制造方法的外觀立體 圖以及主要部分的剖面圖。
圖19是表示本發(fā)明第一實施方式的半導(dǎo)體器件的制造方法的外觀立體 圖以及主要部分的剖面圖。
圖20是表示本發(fā)明第一實施方式的半導(dǎo)體器件的制造方法的主要部分 的剖面圖。
圖21是表示本發(fā)明第一實施方式的半導(dǎo)體器件的制造方法的主要部分 的剖面圖。
圖22是表示本發(fā)明第一實施方式的半導(dǎo)體器件的制造方法的主要部分 的剖面圖。
圖23是表示本發(fā)明第一實施方式的半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖24是表示本發(fā)明第二實施方式的半導(dǎo)體器件的制造方法的外觀立體圖。
圖25是表示本發(fā)明第二實施方式的半導(dǎo)體器件的制造方法的主要部分 的剖面圖。
圖26是表示本發(fā)明第二實施方式的半導(dǎo)體器件的制造方法的外觀立體圖。
圖27是表示本發(fā)明第二實施方式的半導(dǎo)體器件的制造方法的外觀立體圖。
圖28是表示本發(fā)明第二實施方式的半導(dǎo)體器件的制造方法的外觀立體圖。
圖29是表示本發(fā)明第二實施方式的半導(dǎo)體器件的制造方法的外觀立體圖。
圖30是表示本發(fā)明第二實施方式的半導(dǎo)體器件的制造方法的外觀立體圖。
圖31是表示本發(fā)明第二實施方式的半導(dǎo)體器件的制造方法的外觀立體圖。
圖32是表示本發(fā)明第二實施方式的半導(dǎo)體器件的制造方法的外觀立體圖。
圖33是表示本發(fā)明第二實施方式的半導(dǎo)體器件的制造方法的外觀立體圖。
圖34是表示本發(fā)明第二實施方式的半導(dǎo)體器件的制造方法的外觀立體圖。
圖35是表示粘貼在半導(dǎo)體襯底上的膠帶的變形例的結(jié)構(gòu)的剖面圖。 圖36是表示能夠適用本發(fā)明的制造方法的半導(dǎo)體器件的第一變形例的 剖面圖。
圖37是表示能夠適用本發(fā)明的制造方法的半導(dǎo)體器件的第二變形例的 剖面圖。
附圖標記說明 20突起電極 21半導(dǎo)體襯底 24第一切割鋸25第二切割鋸
30切割膠帶
31、 73第一粘接層
32保護膠帶
33、 74第二粘接層
40半導(dǎo)體元件
44鍵合工具
46粘接劑
50布線襯底
51電極
具體實施例方式
下面,用兩個實施方式對本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制造方法進行詳細說明。 [第一實施方式]
用圖8 圖23對本發(fā)明第一實施方式進行說明。此外,在圖8 圖12、 圖14、圖15、圖17 圖19中,(b)表示(a)的主要部分的放大剖面。
準備適用所謂晶片工藝,并在一側(cè)的主面上形成多個半導(dǎo)體元件(LSI 元件)而構(gòu)成的半導(dǎo)體襯底(晶片)21。此外,根據(jù)需要,對該半導(dǎo)體襯底 21的另一側(cè)的主面(背面)進行研磨處理,減小該半導(dǎo)體襯底21的厚度。
將該半導(dǎo)體襯底21的背面(非電子電路形成面)粘貼在紫外線(UV) 固化型切割膠帶22上,并隔著該切割膠帶22而固定在貼片環(huán)(框架)23上 (參照圖8 (a))。
圖8 (b)表示半導(dǎo)體襯底21粘貼在該切割膠帶22上的狀態(tài)。在該半導(dǎo) 體襯底21的一側(cè)的主面(半導(dǎo)體元件形成面)上,在該半導(dǎo)體元件的各個區(qū) 域,配設(shè)作為外部連接用端子的突起電極(凸點)24。在同圖8 (b)中,點 劃線X-X'表示半導(dǎo)體元件的邊界部。
另一方面,切割膠帶22具有4層結(jié)構(gòu)。g卩,在切割膠帶基體材料31上 依次層疊形成有紫外線(UV)固化型第一粘接層32、保護膠帶基體材料33 以及紫外線(UV)固化型第二粘接層34。
作為切割膠帶基體材料31的材料,能夠使用例如聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET: Polyethlene Terephthalate),聚烯烴(PO: Polyolefin)等。但并不 僅限于這些材料。另外,該切割膠帶基體材料31的厚度也無限制,例如能夠 設(shè)定為約50 10(Him。
另外,由于在后述鍵合工序中要被加熱,所以保護膠帶基體材料33需要 具有耐熱性,適合即使接觸粘接劑也難以粘附及固化的聚四氟乙烯類材料。 該保護膠帶基體材料33的厚度也無限制,例如能夠設(shè)定為約10 30^im。
另一方面,第一粘接層32以及第二粘接層34為所謂紫外線(UV)固化 型粘接層,能夠適用例如丙烯酸類紫外線(UV)固化型粘接層。但是,并不 僅限于這樣的材料。這些粘接層32、 34的厚度無限制,例如設(shè)定為20 50Mm 左右。
此外,使第二粘接層34的固化狀態(tài)開始所需要的紫外線(UV)照射光 量大于使第一粘接層32的固化狀態(tài)開始所需要的紫外線(UV)照射光量。 例如,設(shè)定使第一粘接層32的固化狀態(tài)開始所需要的紫外線(UV)照射光 量為約100mJ/cm2,在此情況下,設(shè)定使第二粘接層34的固化狀態(tài)開始所需 要的紫外線(UV)照射光量為500mJ/cm2。
改變構(gòu)成粘接層的材料之間的配合比,能夠改變使粘接層的固化狀態(tài)開 始所需要的紫外線(UV)照射光量。
此外,第二粘接層34與所述切割膠帶基體材料31相同,因為在鍵合工 序(后述)中要被加熱所以需要具有耐熱性。
接著,對應(yīng)于所述圖8 (b)中的點劃線X-X',通過使用切割鋸25的刀 片切割的方法,縱橫切斷所述半導(dǎo)體襯底21,從而分離為各個半導(dǎo)體元件 21A,使半導(dǎo)體襯底21單片化(參照圖9)。通過這樣的切割,半導(dǎo)體元件 21A被單片化為矩形的平面形狀。
此時,將切割鋸25的寬度(刃厚)設(shè)定為例如50pm以上。
該切割鋸25切入半導(dǎo)體襯底21,進一步切入第二粘接層34,到達保護 膠帶基體材料33的上表面,形成露出該保護膠帶基體材料33的槽(切割槽) 26。
接著,通過使用第二切割鋸27的刀片切割的方法,切入在所述切割處理 所產(chǎn)生的切割槽26內(nèi)露出的保護膠帶基體材料33及位于其下層的第一粘接 層32,從而形成槽28 (參照圖10 (a) 、 (b))。該第二切割鋸27的寬度(刃厚)小于所述切割鋸25的寬度(刃厚), 被設(shè)定為例如約20nm以下。在此切割處理中,第二切割鋸27到達切割膠帶 基體材料31的上表面。
其結(jié)果,在各個半導(dǎo)體元件21A的周圍與切割膠帶22之間形成由槽26 和槽28構(gòu)成的階梯差(參照圖IO (c))。
艮P,切割鋸25切斷并分離半導(dǎo)體襯底21以及第二粘接層34,第二切割 鋸27切斷并分離保護膠帶基體材料33以及第一粘接層32,從而形成在保護 膠帶基體材料33以及第一粘接層32上的槽28的寬度B小于形成在半導(dǎo)體 襯底21以及第二粘接層34上的槽26的寬度A (B<A)。
因此,在將切割鋸25設(shè)定為約50Mm,將第二切割鋸27的寬度設(shè)定為約 20mhi來進行切斷處理的情況下,保護膠帶基體材料33對于各個半導(dǎo)體元件 21A部來說剩余為向該半導(dǎo)體元件21A的外側(cè)延伸約15nm。即,成為尺寸 大于半導(dǎo)體元件21A的保護膠帶基體材料33隔著第二粘接層34而粘貼在半 導(dǎo)體元件21A上的狀態(tài)。
在半導(dǎo)體元件21A的全部四個邊上,該保護膠帶基體材料33延伸到該 半導(dǎo)體元件21A的側(cè)面的外側(cè),并呈矩形的平面形狀。
此外,通過將第二切割鋸27的寬度(刃厚)設(shè)為小于切割鋸25的寬度 (刃厚),能夠進一步加大半導(dǎo)體襯底21以及第二粘接層34的切斷槽26 的寬度A與保護膠帶基體材料33以及第一粘接層32的切斷槽28的寬度B 之間的差。
由此,能夠形成這樣的狀態(tài),即,尺寸比半導(dǎo)體元件21A更大的保護膠 帶基體材料33設(shè)置在該半導(dǎo)體元件21A的背面。
接著,從所述切割膠帶基體材料31的下表面一側(cè),即與單片化的半導(dǎo)體 襯底所存在的面相反一側(cè)的面,照射紫外線(UV光)(參照圖ll)。
此時,將紫外線(UV光)的照射光量設(shè)定為如下的量,S卩,使第一粘 接層32的固化狀態(tài)開始,不使第2粘接層34的固化狀態(tài)開始的量。
艮口,在設(shè)定使第一粘接層32的固化狀態(tài)開始所需要的UV照射光量為約 100mJ/cm2,設(shè)定使第二粘接層34的固化狀態(tài)開始所需要的UV照射光量為 約50omJ/cr^的情況下,照射照射光量為200mJ/cm2的紫外線(UV)。
其結(jié)果,只有第一粘接層32發(fā)生固化反應(yīng),第二粘接層34未發(fā)生固化。艮P,形成為如下狀態(tài),即,僅固化設(shè)置在切割膠帶基體材料31上的第一 粘接層32,降低其粘合力,從而能夠從切割膠帶基體材料31剝離設(shè)置在第 一粘接層32上的保護膠帶基體材料33。
然后,從該切割膠帶基體材料31剝離隔著第二粘接層34而安裝有保護 膠帶基體材料33并被單片化的半導(dǎo)體元件21A,并將其容納在托盤41上(參 照圖12)。
艮P,在工作臺(未圖示)上承載切割膠帶基體材料31以及在保護膠帶基 體材料33上支撐的多個半導(dǎo)體元件21A。
在該工作臺上設(shè)置有連接真空吸引裝置的真空吸引孔,通過該真空吸引 孔在該工作臺上吸附固定所述切割膠帶基體材料31。
在此狀態(tài)下,頂銷42從切割膠帶基體材料31的下方上升,該頂銷42 貫通該切割膠帶基體材料31及第一粘接層32后繼續(xù)上升,從而從切割膠帶 基體材料31上剝離一個半導(dǎo)體元件21A。
此時,因為第一粘接層32的粘合力下降,所以位于該第一粘接層32上 的保護膠帶基體材料33與半導(dǎo)體元件21A以一體化的狀態(tài)從切割膠帶基體 材料31分離。
另一方面,對應(yīng)于該頂銷42的上升,.在半導(dǎo)體元件21A的上方配置吸 附工具43,真空吸附并保持被頂上來的半導(dǎo)體元件21A。然后,該吸附工具 43將該半導(dǎo)體元件21A轉(zhuǎn)移至托盤41并將半導(dǎo)體元件21A容納在托盤41 上。
其結(jié)果,具有比該半導(dǎo)體元件21A面積更大的保護膠帶基體材料33隔 著第二粘接層34而配設(shè)在容納于托盤的半導(dǎo)體元件21A的背面。
接著,使用拾取工具44取出容納于托盤41上的半導(dǎo)體元件21A。然后, 上下反轉(zhuǎn)該拾取工具44,將該半導(dǎo)體元件21A交接至在上方待機的鍵合工具 45 (參照圖13)。
其結(jié)果,該鍵合工具45吸附隔著第二粘接層34而配設(shè)在被處理半導(dǎo)體 元件21A的背面的保護膠帶基體材料33,從而保持該半導(dǎo)體元件21A。
另一方面,在之后的工序中,在用于裝載并粘著半導(dǎo)體元件21A的布線 襯底51的上表面,在用于裝載并粘著該半導(dǎo)體元件21A的部位上,通過噴 嘴46涂敷膏狀的粘接劑52,該粘接劑52為環(huán)氧類樹脂等的熱固化性樹脂等(參照圖14)。
如該圖所示,在該布線襯底51形狀大(大型),并且裝載有多個半導(dǎo)體 元件的情況下,對應(yīng)于每個半導(dǎo)體元件的裝載部位,選擇性地涂敷粘接劑52。
接著,使用圖像處理裝置(未圖示)對半導(dǎo)體元件21A及布線襯底51 進行對位, 一邊使用所述鍵合工具45進行加熱及加壓, 一邊在布線襯底51 上倒裝(倒置)安裝半導(dǎo)體元件21A (參照圖15)。
此時,通過加熱固化所述粘接劑52,增加半導(dǎo)體元件21A與布線襯底 51之間的粘接強度,并且保護半導(dǎo)體元件21A與布線襯底51的連接部位不 受濕氣等外部環(huán)境的影響。
在進行此倒裝(倒置)安裝時,在涂敷了粘接劑52的狀態(tài)下,設(shè)置在半 導(dǎo)體元件21A的下表面的突起電極(凸點)24與布線襯底51的電極53連接。 此時,若該粘接劑52的涂敷量過多,則該粘接劑52會超過該半導(dǎo)體元件21A 的厚度而漫過半導(dǎo)體元件21A的側(cè)面(參照圖16)。
另外,在本實施方式中,比該半導(dǎo)體元件21A面積更大的保護膠帶基體 材料33隔著第二粘接層34而位于該半導(dǎo)體元件21A的背面與鍵合工具45 之間。即,在半導(dǎo)體元件21A的全部四個邊上,該保護膠帶基體材料33延 伸到該半導(dǎo)體元件21A的側(cè)面的外側(cè)。
因此,該保護膠帶基體材料33防止漫過半導(dǎo)體元件21A的側(cè)面的粘接 劑52繼續(xù)漫延,使粘接劑52不能到達鍵合工具45 。
因此,能夠在粘接劑52沒有粘附在該鍵合工具45上的情況下,在形狀 大的布線襯底51上連續(xù)裝載半導(dǎo)體元件21A。
此外,在所述圖12所示的工序中,在從切割膠帶基體材料30剝離半導(dǎo) 體元件21A后,導(dǎo)體元件21A的一端容納在托盤41上。但是,毋庸置疑也 可能有這樣的情況,即,在從切割膠帶基體材料31剝離半導(dǎo)體元件21A后, 不在托盤41上容納半導(dǎo)體元件21A,而是上下反轉(zhuǎn)吸附工具43,將該半導(dǎo) 體元件21A交接至在上方待機的鍵合工具45,然后粘著在布線襯底51上。
接著,從該半導(dǎo)體元件21A的上方對裝載有多個半導(dǎo)體元件21A的布線 襯底51照射紫外線(UV光)(參照圖17)。
此時,將紫外線的照射光量設(shè)定為使第二粘接層34的固化狀態(tài)開始的 量。例如,在設(shè)定使第二粘接層34的固化狀態(tài)開始所需要的UV照射光量為
15約500mJ/cm2的情況下,照射約600mJ/cm2的UV。
其結(jié)果,設(shè)置在半導(dǎo)體元件21A的背面與保護膠帶基體材料33之間的 第二接著層34發(fā)生固化反應(yīng),粘合力下降,從而成為保護膠帶基體材料33 能夠從半導(dǎo)體元件21A的背面剝離的狀態(tài)。
接著,跨過分別設(shè)置有多個半導(dǎo)體元件21A的保護膠帶基體材料33,粘 貼長條狀連續(xù)的剝離用膠帶47,拉拽該剝離用膠帶47,從半導(dǎo)體元件21A 的背面剝離并除去保護膠帶基體材料33 (參照圖18)。
艮P,在圖18中按箭頭所示方向拉拽剝離用膠帶47,剝離并除去粘貼在 半導(dǎo)體元件21A上的保護膠帶基體材料33。
此外,剝離用膠帶47的材料、厚度等并無限制,但需要具有能夠剝離保 護膠帶基體材料33的粘合性。
通過此工序,從裝載在布線襯底51上的多個半導(dǎo)體元件21A的背面, 剝離并除去保護膠帶基體材料33 (參照圖19)。
接著,將裝載并粘著在布線襯底51 —側(cè)的主面上的半導(dǎo)體元件21A — 并用樹脂封固。在模具61上安裝該布線襯底51,在配置有該布線襯底51 — 側(cè)的主面的模腔內(nèi)注入封固用樹脂62進行樹脂封固處理(參照圖20)。
接著,在所述布線襯底51另一側(cè)的主面上,對應(yīng)于設(shè)置在該布線襯底 51上的電極53,設(shè)置多個構(gòu)成外部連接端子54的焊錫球(參照圖21)。
然后,通過使用切割鋸29的刀片切割法,在布線襯底51以及該布線襯 底51的一側(cè)的主面上,以通過封固用樹脂62樹脂封固的半導(dǎo)體元件21A及 粘接劑52等作為一個單位,沿虛線X-X'進行分離從而進行單片化的處理(參 照圖22)。
其結(jié)果,形成了這樣的半導(dǎo)體器件71 (參照圖23) , S卩,半導(dǎo)體元件 21A倒裝(倒置)安裝在布線襯底51上進而被封固用樹脂62封固的半導(dǎo)體 器件。該半導(dǎo)體器件71又稱作BGA (Ball Grid Array:球柵陣列封裝)型半 導(dǎo)體器件。
這樣,根據(jù)本第一實施方式,在布線襯底51上使用鍵合工具45粘著半 導(dǎo)體元件21A時,預(yù)先涂敷在該布線襯底51上的粘接劑52即使漫過半導(dǎo)體 元件21A的側(cè)面,由于存在配置在所述半導(dǎo)體元件21A的背面,且比該半導(dǎo) 體元件21A面積更大的保護膠帶基體材料33,所以能夠阻止所述粘接劑52到達鍵合工具45。
因此,無需減少向布線襯底51涂敷粘接劑52的涂敷量,能夠適用充足 的量的粘接劑52,因而能夠高可靠性地將半導(dǎo)體元件21A粘著在布線襯底 51上。
進而,也不需要在操作鍵合工具45的裝置等上附加用于檢測粘接劑52 是否粘附在鍵合工具45上的功能。 [第二實施方式]
接著,用圖24 圖34對本發(fā)明第二實施方式進行說明。此外,圖25、 圖35 圖37是主要部分放大剖面圖。與所述第一實施方式對應(yīng)的部位標注 相同的附圖標記省略詳細說明。
準備適用所謂晶片工藝,并在一側(cè)的主面上形成多個半導(dǎo)體元件(LSI 元件)而構(gòu)成的半導(dǎo)體襯底(晶片)21。此外,根據(jù)需要,對該半導(dǎo)體襯底 21的另一側(cè)的主面(背面)進行研磨處理,減小該半導(dǎo)體襯底21的厚度。
在該半導(dǎo)體襯底21的背面(非電子電路形成面)上粘貼膠帶81,將整 體固定在貼片環(huán)(框架)23上(參照圖24)。
該膠帶81具有如圖25所示的4層結(jié)構(gòu)。即,在切割膠帶基體材料31 上依次層疊形成熱發(fā)泡型第一粘接層82、保護膠帶基體材料33以及熱發(fā)泡 型第二粘接層84。
作為切割膠帶基體材料31的材料能夠使用例如聚對苯二甲酸乙二醇酯 (PET: Polyethlene Terephthalate)、聚烯烴(PO: Polyolefin)等。但是, 并不僅限于這些材料。另外,切割膠帶基體材料31的厚度也無限制,例如能 夠設(shè)定為約50 100nm。
另外,由于在后述鍵合工序中要被加熱,所以保護膠帶基體材料33需要 具有耐熱性,適合即使接觸粘接劑也難以粘附及固化的聚四氟乙烯類材料。 該保護膠帶基體材料33的厚度也無限制,例如能夠設(shè)定為約10 3(Vm。
另一方面,第一粘接層82以及第二粘接層84為如上所述的熱發(fā)泡型粘 接層,當(dāng)被加熱時發(fā)泡,粘合力下降。作為第一粘接層82以及第二粘接層 84的材料,并無特別限定,能夠適用例如日東電工制造的熱剝離薄膜 "REVALPHA"。另外,粘接層82以及84的厚度并無特別限制,例如能夠 設(shè)定為約20 50nm。在該粘接層,設(shè)定使第二粘接層84開始發(fā)泡的溫度高于使第一粘接層 82開始發(fā)泡的溫度。例如,設(shè)定使第一粘接層82的發(fā)泡狀態(tài)開始的溫度為 約90'C ,設(shè)定使第二粘接層84的發(fā)泡狀態(tài)開始的溫度為約150°C 。
此外,改變構(gòu)成粘接層的材料之間的配合比,能夠改變使粘接層的發(fā)泡 狀態(tài)開始的溫度。
接著,與在所述第一實施方式中圖9所示的工序相同,通過使用切割鋸 25的刀片切割的方法,縱橫切斷半導(dǎo)體襯底21,從而分離為各個半導(dǎo)體元件 21A,使半導(dǎo)體元件21A單片化(參照圖26)。
此時,切割鋸25的寬度設(shè)定為例如約50nm以上。該切割鋸25切入半 導(dǎo)體襯底21,進而切入第二粘接層84,到達保護膠帶基體材料33的上表面, 形成露出該保護膠帶基體材料33的槽26 (切割槽)。
接著,與所述第一實施方式中圖IO所示工序相同,通過使用第二切割鋸 27的刀片切割的方法,切入在所述切割處理所形成的切割槽26內(nèi)露出的保 護膠帶基體材料33以及其下層的第一粘接層82 (參照圖27)。
該第二切割鋸27的寬度(刃厚)小于所述切割鋸25的寬度(刃厚), 例如設(shè)定為約20nm以下。
通過該切割處理,該第二切割鋸27到達切割膠帶基體材料31的上表面。 其結(jié)果,在半導(dǎo)體襯底21以及膠帶81上形成槽狀的階梯差(未圖示)。
艮P,通過切割鋸25切斷并分離半導(dǎo)體襯底21以及第二粘接層84,通過 第二切割鋸27切斷并分離保護膠帶基體材料33以及第一粘接層82,使保護 膠帶基體材料33以及將第一粘接層82的切斷寬度B小于半導(dǎo)體襯底21以 及第二接著層84的切斷寬度A (B<A)。
此外,通過使第二切割鋸27的寬度(刃厚)小于切割鋸25的寬度(刃 厚),能夠使半導(dǎo)體襯底21及第二粘接層84的切斷寬度A與保護膠帶基體 材料33及第一粘接層82的切斷寬度B之差更大。
由此,能夠形成這樣的狀態(tài),即,隔著第二粘接層84將比半導(dǎo)體元件 21A尺寸更大的保護膠帶基體材料33安裝在半導(dǎo)體元件21A的背面。
接著,將貼片環(huán)23配置在加熱塊(heat block) 91上,從切割膠帶基體 材料31的下表面一側(cè)加熱切割膠帶基體材料31 (參照圖28)
此時,加熱溫度設(shè)定為使第一粘接層82開始發(fā)泡,不使第二粘接層84開始發(fā)泡的溫度。
艮P,在設(shè)定使第一粘接層82的發(fā)泡狀態(tài)開始的溫度為約90°C,設(shè)定使 第二粘接層84的發(fā)泡狀態(tài)開始的溫度為約150'C的情況下,將加熱塊91的 溫度設(shè)定為約100°C,將其碰到切割膠帶基體材料31的下表面約5 10秒。
其結(jié)果,僅第一粘接層82發(fā)泡反應(yīng),第二粘接層84并不發(fā)泡。
艮P,形成為如下狀態(tài),即,僅使設(shè)置于切割膠帶基體材料31上的第一粘 接層82發(fā)泡,粘合力下降,使設(shè)置在該第一粘接層82上的保護膠帶基體材 料33能夠從切割膠帶基體材料30剝離。
此外,此加熱處理能夠根據(jù)需要進行如下選擇,即,可以選擇如本例那 樣通過接觸面積與半導(dǎo)體襯底21大致相同大小的的加熱塊91 一并進行加熱, 或者使用接觸面積與單片化后的半導(dǎo)體元件21A大致相同大小的的加熱塊以 半導(dǎo)體元件為單位來進行加熱。
然后,隔著第二粘接層84安裝保護膠帶基體材料33,從該切割膠帶基 體材料31剝離單片化的半導(dǎo)體元件21A,并將其容納在托盤41上(參照圖 29)。
艮P,在工作臺(未圖示)上承載切割膠帶基體材料31以及在保護膠帶基 體材料33上支撐的多個半導(dǎo)體元件21A。
在該工作臺上設(shè)置有連接真空吸引裝置的真空吸引孔,通過該真空吸引 孔在該工作臺上吸附固定所述切割膠帶基體材料31。
在此狀態(tài)下,頂銷從切割膠帶基體材料31的下方上升,該頂銷貫通該切 割膠帶基體材料31及第一粘接層32后上升,從而從切割膠帶基體材料31 剝離一個半導(dǎo)體元件21A。
此時,因為第一粘接層82的粘合力下降,所以設(shè)置在該第一粘接層32 上的保護膠帶基體材料33與半導(dǎo)體元件21A以一體化的狀態(tài)從切割膠帶基 體材料31上被剝離。
另一方面,對應(yīng)于該頂銷42的上升,在半導(dǎo)體元件21A的上方配置吸 附工具43,真空吸附并保持被頂上去的半導(dǎo)體元件21A。
然后,該吸附工具43向托盤41轉(zhuǎn)移該半導(dǎo)體元件21A,并將該半導(dǎo)體 元件21A容納在托盤41上。
這樣,比該半導(dǎo)體元件21A面積更大的保護膠帶基體材料33隔著第二
19粘接層34設(shè)置在容納于托盤41上的半導(dǎo)體元件21A的背面。
接著,使用拾取工具44取出容納于托盤41上的半導(dǎo)體元件21A。然后, 上下反轉(zhuǎn)該拾取工具44,將該半導(dǎo)體元件21A交接至在上方待機的鍵合工具 45 (參照圖30)。
其結(jié)果,該鍵合工具45吸附隔著第二粘接層84而設(shè)置在被處理半導(dǎo)體 元件21A的背面的保護膠帶基體材料33,從而保持該半導(dǎo)體元件21A。
另一方面,在之后的工序中,在裝載并粘著有半導(dǎo)體元件21A的布線襯 底51的上表面,在裝載并粘著該半導(dǎo)體元件21A的部位上,通過噴嘴46涂 敷膏狀的粘接劑52,該粘接劑52為環(huán)氧類樹脂等的熱固化性樹脂等(參照 圖31)。
如該圖所示,在該布線襯底51形狀大(大型)并且裝載多個半導(dǎo)體元件 21A的情況下,對應(yīng)于每個半導(dǎo)體元件的裝載部位,選擇性地涂敷粘接劑52。
接著,使用圖像處理裝置(未圖示)對半導(dǎo)體元件21A及布線襯底51 進行對位, 一邊使用所述鍵合工具45進行加熱及加壓, 一邊在布線襯底51 上倒裝(倒置)安裝半導(dǎo)體元件21A (參照圖32)。
此時,通過加熱固化所述粘接劑52,增加半導(dǎo)體元件21A與布線襯底 51之間的粘接強度,并且保護半導(dǎo)體元件21A與布線襯底51的連接部位不 受濕氣等外部環(huán)境的影響。
在進行此倒裝(倒置)安裝時,在涂敷粘接劑52的狀態(tài)下,設(shè)置在半導(dǎo) 體元件21A的下表面上的突起電極(凸點)24與布線襯底51的電極53連接。 此時,若該粘接劑52的涂敷量過多,則該粘接劑52超過該半導(dǎo)體元件21A 的厚度漫過半導(dǎo)體元件21A的側(cè)面。
此時,在本實施方式中,比該半導(dǎo)體元件21A面積更大的保護膠帶基體 材料33隔著第二粘接層34而位于該半導(dǎo)體元件21A的背面與鍵合工具45 之間。即,在半導(dǎo)體元件21A的全部四個邊上,該保護膠帶基體材料33延 伸到該半導(dǎo)體元件21A的側(cè)面的外側(cè)。
因此,該保護膠帶基體材料33防止漫過半導(dǎo)體元件21A的側(cè)面的粘接 劑52繼續(xù)漫延,使粘接劑52不能到達鍵合工具45。
因此,在粘接劑52沒有粘附在該鍵合工具45上的情況下,能夠在形狀 大的布線襯底51上,連續(xù)裝載半導(dǎo)體元件21A。但是,隔著第二粘接層84在半導(dǎo)體元件21A的背面粘貼有保護膠帶基 體材料33。
另一方面,為了進行鍵合處理,將所述鍵合工具45的加熱溫度設(shè)定為使 第二粘接層84的固化狀態(tài)開始的溫度。例如,在設(shè)定使第二粘接層84的固 化狀態(tài)開始的溫度為約15(TC的情況下,將鍵合工具45產(chǎn)生的加熱溫度設(shè)定 為約300'C。
其結(jié)果,設(shè)置在半導(dǎo)體元件21A的背面與保護膠帶基體材料33之間的 第二粘接層84發(fā)生發(fā)泡反應(yīng),粘合力降低,從而形成能夠從半導(dǎo)體元件21A 的背面剝離保護膠帶基體材料33以及第二粘接層84的狀態(tài)。
這樣,通過鍵合工具45所進行的加熱,設(shè)置在半導(dǎo)體元件21A的背面 與保護膠帶基體材料33之間的第二粘接層84發(fā)生發(fā)泡反應(yīng),其粘合力降低。
艮P,形成如下的狀態(tài),即,通過吸附保持半導(dǎo)體元件21A的鍵合工具45, 能夠?qū)雽?dǎo)體元件21A鍵合在布線襯底51上,同時,能夠從半導(dǎo)體元件21A 的背面剝離保護膠帶基體材料33。
因此,與所述第一實施方式的情況相比,在本實施方式中能夠形成以較 少的工序從半導(dǎo)體元件21A的背面剝離保護膠帶基體材料33的狀態(tài)。
接著,跨過分別設(shè)置有多個半導(dǎo)體元件21A的保護膠帶基體材料33,粘 貼長條狀連續(xù)的剝離用膠帶47,拉拽該剝離用膠帶47,從半導(dǎo)體元件21A 的背面剝離并除去保護膠帶基體材料33 (參照圖33)。
艮P,在圖33中按箭頭所示方向拉拽剝離用膠帶47,剝離并除去粘貼在 半導(dǎo)體元件21A上的保護膠帶基體材料33。
此外,剝離用膠帶47的材料、厚度等并無限制,但需要具有能夠剝離保 護膠帶基體材料33的粘合性。
通過此工序,從裝載在布線襯底51上的多個半導(dǎo)體元件21A的背面, 剝離并除去保護膠帶基體材料33 (參照圖34)。
接著,將裝載并粘著在布線襯底51 —側(cè)的主面上的半導(dǎo)體元件21A — 并用樹脂封固。在模具61上安裝該布線襯底51,在配置有該布線襯底51 — 側(cè)的主面的模腔內(nèi)注入封固用樹脂62進行樹脂封固處理。
接著,在所述布線襯底51另一側(cè)的主面上,對應(yīng)于設(shè)置在該布線襯底 51上的電極53,設(shè)置多個構(gòu)成外部連接端子54的焊錫球。然后,通過使用切割鋸29的刀片切割法,在布線襯底51以及在該布線 襯底51的一側(cè)的主面上,以通過封固用樹脂62樹脂封固的半導(dǎo)體元件21A 以及粘接劑52等作為一個單位,進行分離從而進行單片化的處理。
其結(jié)果,形成了這樣的半導(dǎo)體器件,g卩,在布線襯底51上倒裝(倒置) 安裝半導(dǎo)體元件21A,進而用封固用樹脂62封固的半導(dǎo)體器件。(未圖示) 該半導(dǎo)體器件又稱作BGA (Ball Grid Array:球柵陣列封裝)型半導(dǎo)體器件。
這樣,在本發(fā)明的第二實施方式中,在布線襯底51上使用鍵合工具45 粘著半導(dǎo)體元件21A時,預(yù)先涂敷在該布線襯底51上的粘接劑52即使漫過 半導(dǎo)體元件21A的側(cè)面,因為存在配置在所述半導(dǎo)體元件21A的背面,且比 該半導(dǎo)體元件21A面積更大的保護膠帶基體材料33,所以能夠阻止所述粘接 劑52到達鍵合工具45。
因此,無需減少向布線襯底51涂敷粘接劑52的涂敷量,能夠適用充足 的量的粘接劑52,因而能夠高可靠性地將半導(dǎo)體元件21A粘著在布線襯底 51上。
進而,也不需要在操作鍵合工具45的裝置等上附加用于檢測粘接劑52 是否粘附在鍵合工具45上的功能。
進而,對于本發(fā)明的第二實施方式,在圖32所示的鍵合工序中,能夠形 成如下的狀態(tài),即,使用鍵合工具45吸附保持半導(dǎo)體元件21A,將其鍵合在 布線襯底51上,同時使第二粘接層84發(fā)泡,能夠從半導(dǎo)體元件21A的背面 剝離保護膠帶基體材料33。
因此,與所述第一實施方式的情況相比,可實現(xiàn)以下狀態(tài),即,能夠以 較少的工序數(shù),容易地從半導(dǎo)體元件21A的背面剝離保護膠帶基體材料33 以及第二粘接層84。
以上,用兩種實施方式對本發(fā)明進行了說明,但本發(fā)明并不僅限于這些 實施方式所示的結(jié)構(gòu),在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以進行各種變形以及改良。
例如,可以使粘貼在半導(dǎo)體襯底21上的切割膠帶形成為圖35所示的結(jié)構(gòu)。
艮P,可以在切割膠帶基體材料31上形成依次層疊紫外線(UV)固化型 的第一粘接層32、保護膠帶基體材料33以及熱發(fā)泡型的第二粘接層84的四 層結(jié)構(gòu)。在此膠帶結(jié)構(gòu)中,為了形成能夠容易地從切割膠帶基體材料31剝離設(shè)置 在第一粘接層32上的保護膠帶基體材料33的狀態(tài),從切割膠帶基體材料31 的下表面一側(cè)照射紫外線(UV光),僅使設(shè)置在該切割膠帶基體材料31上 的第一粘接層32固化并使其粘合力降低。
另外,為了形成能夠容易地從半導(dǎo)體元件21A的背面剝離保護膠帶基體 材料33以及第二粘接層84的狀態(tài),在使用吸附保持半導(dǎo)體元件21A的鍵合 工具45,在布線襯底51上鍵合半導(dǎo)體元件21A時,通過鍵合工具45加熱, 使設(shè)置在半導(dǎo)體元件21A的背面與保護膠帶基體材料33之間的第二粘接層 84發(fā)生發(fā)泡反應(yīng)。使其粘合力降低。
另一方面,取代上述結(jié)構(gòu),可以采用在切割膠帶基體材料31上依次層疊 熱發(fā)泡型的第一粘接層82、保護膠帶基體材料33以及紫外線(UV)固化型 的第二粘接層34而形成的四層結(jié)構(gòu)。
另外,在上述實施方式中展示了制造BGA (Ball Grid Array)型半導(dǎo)體 器件的例子,但本發(fā)明不僅限于此半導(dǎo)體器件,所述BGA型半導(dǎo)體器件在布 線襯底51的表面安裝并連接半導(dǎo)體元件21A,通過封固用樹脂62進行樹脂 封固,其中,所述布線襯底51的背面設(shè)置有多個構(gòu)成外部連接端子55的焊 錫球。
艮P,本發(fā)明也能夠適用具有圖36或圖37所示結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件的制造。
在圖36所示的半導(dǎo)體器件171中,在利用粘接劑52而粘著于布線襯底 51上的半導(dǎo)體元件21A上,在使第二半導(dǎo)體元件101的電子電路形成面在上 方的狀態(tài)下,利用芯片鍵合材料102來裝載第二半導(dǎo)體元件101。即所謂的 進行兩階段堆疊的多芯片封裝(multi-tip package)型半導(dǎo)體器件。
此半導(dǎo)體器件171在所述圖19或圖34所示的工序后,在半導(dǎo)體元件21A 上,在以該電路形成面在上方的狀態(tài)下,利用芯片鍵合膜等芯片鍵合材料102 來裝載第二半導(dǎo)體元件IOI,進而,通過鍵合線(bonding wire) 103連接該 第二半導(dǎo)體元件101與布線襯底51的電極53。
然后,實施如所述圖20 圖22所示的實施樹脂封固工序、外部連接用 端子設(shè)置工序以及單片化處理工序,從而形成半導(dǎo)體器件171。
另外,圖37所示的半導(dǎo)體器件172是進行兩段堆疊的多芯片封裝型半導(dǎo) 體器件,所述進行兩段堆疊的多芯片封裝型半導(dǎo)體器件形成為在布線襯底51
23上,在以半導(dǎo)體元件111的電路形成面為上的狀態(tài)下,通過芯片鍵合材料112 裝載半導(dǎo)體元件111,進而在該半導(dǎo)體元件111上通過粘接劑52裝載半導(dǎo)體 元件21A。
布線襯底51的電極53與半導(dǎo)體元件111之間通過鍵合線113連接。
此半導(dǎo)體器件的制造方法如下,S卩,在布線襯底51上,在以半導(dǎo)體元件 111的電路形成面在上方的狀態(tài)下,利用芯片鍵合膜等芯片鍵合材料112裝 載半導(dǎo)體元件111,并通過鍵合線113連接該半導(dǎo)體元件111與布線襯底51 的電極53,此后通過所述圖8 圖19或圖24 圖34所示的工序,在半導(dǎo)體 元件111上,通過粘接劑52裝載半導(dǎo)體元件21A。在該情況下,半導(dǎo)體元件 21A的承載對象是半導(dǎo)體元件111。
然后,實施如所述圖20 圖22所示的樹脂封固工序、外部連接用端子 設(shè)置工序以及單片化處理工序,從而形成半導(dǎo)體器件172。
此外,在所述本發(fā)明的兩種實施方式中,在半導(dǎo)體元件21A的背面,隔 著第二粘接層設(shè)置比該半導(dǎo)體元件21A面積更大的保護膠帶基體材料33,在 此狀態(tài)下,抵接鍵合工具45。
艮P,在半導(dǎo)體元件21A的全部四個邊上,該保護膠帶基體材料33延伸 到該半導(dǎo)體元件21A的側(cè)面的外側(cè),在該狀態(tài)下,按壓鍵合工具45。
這樣,通過將保護膠帶基體材料33的面積設(shè)為大于半導(dǎo)體元件21A的 面積,在該保護膠帶基體材料33部分,阻止粘接劑的流動(向上漫),防止 該粘接劑到達鍵合工具45。
為防止該粘接劑向鍵合工具部流動, 一般考慮增加粘接劑流動的延伸面 距離,將保護膠帶基體材料33的厚度設(shè)得更厚。
但是,增加該保護膠帶基體材料33的厚度會降低鍵合工具45所形成的 加熱效果,而且,使該保護膠帶基體材料33的操作變得繁瑣等,所以并不實 用。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件的制造方法,能夠在布線襯底等的支撐襯底上倒 裝(倒置)安裝具有突起電極的半導(dǎo)體元件時,提高工作效率及制造成品率。
權(quán)利要求
1. 一種半導(dǎo)體器件的制造方法,其特征在于,包括在裝載有半導(dǎo)體元件的支撐襯底上配設(shè)粘接劑的工序;在一側(cè)的主面上配設(shè)有外部連接用端子的所述半導(dǎo)體元件的另一側(cè)的主面上,設(shè)置阻止所述粘接劑流動的構(gòu)件的工序;隔著所述構(gòu)件對所述半導(dǎo)體元件加壓,將其裝載在配設(shè)有所述粘接劑的所述支撐襯底上的工序。
2. 如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件的制造方法,其特征在于, 在將所述構(gòu)件粘貼在半導(dǎo)體襯底上的狀態(tài)下,切斷所述構(gòu)件, 切斷后的所述構(gòu)件的面大于從所述半導(dǎo)體襯底中單片化出來的所述半導(dǎo)體元件的另一側(cè)的主面。
3. 如權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體器件的制造方法,其特征在于,在隔著第一粘接層而在切割膠帶上粘貼所述構(gòu)件,并且,隔著第二粘接 層而在所述半導(dǎo)體襯底上粘貼所述構(gòu)件的狀態(tài)下,切斷所述構(gòu)件以及所述半 導(dǎo)體襯底。
4. 如權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體器件的制造方法,其特征在于, 所述半導(dǎo)體襯底以及所述第一粘接層的切斷寬度大于所述構(gòu)件以及所述第二粘接層的切斷寬度。
5. 如權(quán)利要求3或4所述的半導(dǎo)體器件的制造方法,其特征在于,通過第一切割鋸,切斷所述半導(dǎo)體襯底以及所述第一粘接層, 通過第二切割鋸,切斷所述構(gòu)件以及所述第二粘接層, 所述第一切割鋸的寬度大于所述第二切割鋸的寬度。
6. 如權(quán)利要求3 5中任一項所述的半導(dǎo)體器件的制造方法,其特征在于,所述第一粘接層以及所述第二粘接層為紫外線固化粘接層, 使所述第二粘接層的固化狀態(tài)開始所需要的紫外線照射光量大于使所述 第一粘接層的固化狀態(tài)開始所需要的紫外線照射光量。
7. 如權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體器件的制造方法,其特征在于, 形成如下狀態(tài),即,在切斷所述構(gòu)件后,從切割膠帶一側(cè)照射紫外線而使所述第一粘接層固化,從而能夠?qū)⒄迟N在所述半導(dǎo)體元件上的所述構(gòu)件從所述切割膠帶上剝離。
8. 如權(quán)利要求6或7所述的半導(dǎo)體器件的制造方法,其特征在于, 形成如下狀態(tài),即,在所述鍵合工序后,從構(gòu)件一側(cè)照射紫外線而使所述第二粘接層固化,從而能夠?qū)⑺鰳?gòu)件從所述半導(dǎo)體元件的所述背面上剝 離。
9. 如權(quán)利要求3 5所述的半導(dǎo)體器件的制造方法,其特征在于, 所述第一粘接層以及所述第二粘接層為熱發(fā)泡型粘接層, 使所述第二粘接層的發(fā)泡狀態(tài)開始所需要的溫度大于使所述第一粘接層的發(fā)泡狀態(tài)開始所需要的溫度。
10. 如權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體器件的制造方法,其特征在于, 形成如下狀態(tài),即,在切斷所述構(gòu)件后,從切割膠帶一側(cè)加熱而使所述第一粘接層發(fā)泡,從而能夠?qū)⒄迟N在所述半導(dǎo)體元件上的所述構(gòu)件從所述切 割膠帶上剝離。
11. 如權(quán)利要求9或10所述的半導(dǎo)體器件的制造方法,其特征在于, 形成如下狀態(tài),即,在進行所述鍵合工序時,通過向構(gòu)件一側(cè)加熱而使所述第二粘接層發(fā)泡,從而能夠使所述構(gòu)件從所述半導(dǎo)體元件的所述背面上 剝離。
12. 如權(quán)利要求3 5中任一項所述的半導(dǎo)體器件的制造方法,其特征在于,所述第一粘接層為紫外線固化粘接層, 所述第二粘接層為熱發(fā)泡型粘接層。
13. 如權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體器件的制造方法,其特征在于, 形成如下狀態(tài),即,在切斷所述構(gòu)件后,從切割膠帶一側(cè)照射紫外線而使所述第一粘接層固化,從而能夠使粘貼在所述半導(dǎo)體元件上的所述構(gòu)件從 所述切割膠帶上剝離。
14. 如權(quán)利要求12或13所述的半導(dǎo)體器件的制造方法,其特征在于, 形成如下狀態(tài),即,在進行所述鍵合工序時,通過向所述構(gòu)件一側(cè)加熱而使所述第二粘接層發(fā)泡,從而能夠使所述構(gòu)件從所述半導(dǎo)體元件的所述背 面上剝離。
全文摘要
本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體器件的制造方法,其特征在于,包括在裝載有半導(dǎo)體元件(21A)的支撐襯底(51)上配設(shè)粘接劑(52)的工序;在外部連接用端子(24)配設(shè)于所述半導(dǎo)體元件(21A)一側(cè)的主面上的所述半導(dǎo)體元件(21A)另一側(cè)的主面上,設(shè)置阻止所述粘接劑(52)的流動的構(gòu)件(33)的工序;通過所述構(gòu)件(33)對所述半導(dǎo)體元件(21A)加壓,并將其裝載在配設(shè)有所述粘接劑(52)的所述支撐襯底(51)上的工序。
文檔編號H01L21/301GK101512742SQ200680055960
公開日2009年8月19日 申請日期2006年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月27日
發(fā)明者下別府佑三, 吉本和浩, 手代木和雄, 新城嘉昭 申請人:富士通微電子株式會社