半导体装置的制造方法及夹头制造方法及图纸

本发明专利技术所涉及的夹头用于压接经由将晶圆单片化的工序而获得的带黏合剂片的芯片，所述夹头具备：主体部，具有直接传递源自压接装置的按压力的第1按压面；及突出部，具有与第1按压面一起构成带黏合剂片的芯片的保持面且沿第1按压面的外周设置的第2按压面。第1按压面的外周设置的第2按压面。第1按压面的外周设置的第2按压面。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】半导体装置的制造方法及夹头


[0001]本专利技术涉及一种半导体装置的制造方法及在该方法中使用的夹头。另外，夹头是在半导体装置的制造工艺中用于半导体元件的拾取及压接等的工具。

技术介绍

[0002]随着电子设备的多功能化，正在普及通过将半导体元件层叠为多级而成高容量的堆叠MCP(Multi Chip Package：多芯片封装)。在安装半导体元件时，作为晶粒接合用黏合剂广泛使用膜状黏合剂。作为使用膜状黏合剂的多级层叠封装的一例，可举出导线埋入型封装，例如，适用于移动电话或便携式音频设备用存储器封装。使用流动性比较高的膜状黏合剂层叠下一个半导体元件，以便成为与半导体元件连接的导线很好地埋入于膜状黏合剂的状态。
[0003]近年来，导线埋入型封装的动作的高速化得到重视。以往，在所层叠的半导体元件的最上级配置有控制半导体装置的动作的控制器芯片。然而，为了实现动作的高速化，开发了在最下级配置控制器芯片的半导体装置的封装技术。作为这种封装的一方式，在层叠为多级的半导体元件中，将压接第2级半导体元件时使用的膜状黏合剂加厚，且在该膜状黏合剂的内部埋入控制器芯片的封装受到瞩目。对在这种用途中使用的膜状黏合剂要求能够埋入控制器芯片及与其连接的导线、基板表面的凹凸所引起的阶差的高流动性。专利文献1公开了一种具有高流动性的黏合剂层的黏合片。专利文献2公开了一种使用在固化后具有低弹性且低玻璃化转变温度的膜状黏合剂的半导体装置的制造方法。根据该膜状黏合剂，使用薄型化的半导体元件时，也能够抑制半导体装置的翘曲，可获得良好的连接可靠性。<br/>[0004]以往技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：国际公开第2005/103180号
[0007]专利文献2：日本专利第6135202号公报

技术实现思路

[0008]专利技术要解决的技术课题
[0009]随着控制器芯片埋入型半导体装置的更小型及薄型化、以及多功能及高速化，控制器芯片的面积有增加的趋势并且第2级半导体元件的面积有缩小的趋势。即，相对于第2级半导体元件的控制器芯片占有面积有增加的趋势。并且，有要求第2级半导体元件的更薄型化的趋势，并且有还要求埋入控制器芯片的膜状黏合剂的薄型化的趋势。鉴于这些趋势，在制造封装时，尤其是在压接控制器芯片埋入用膜时，以下课题变得更显著。
[0010]·
压接后在控制器芯片周边残留空隙(产生孔隙)。
[0011]·
树脂从第2级半导体元件溢出到基板上(产生渗出)。
[0012]·
因控制器芯片上的树脂的去除不充分而第2级半导体元件翘曲(产生曲折)。
[0013]某种程度的孔隙能够通过压接后的加压固化工序而消除，但若孔隙过大，则有时
无法消除。孔隙可能成为回流时芯片与基板之间剥离或封装的裂纹的原因。渗出可能成为污染周边的导线接合垫或芯片，且降低导线接合性的原因。曲折可能成为使芯片的多级层叠变得困难，或半导体元件因残留应力而剥离的原因。因此，在控制器芯片埋入型封装的制造工艺中，强烈要求减少膜压接后的孔隙、渗出及曲折。
[0014]为了解决这些课题，为了控制膜状黏合剂的流动性而在组成方面进行了各种改进。然而，为了减少压接后的孔隙及曲折，若使膜高流动化，则渗出有增加的趋势。另一方面，若使膜低流动化并减少渗出，则导致孔隙及曲折增加。如此，孔隙及曲折和渗出存在权衡关系，仅利用材料方面的改进很难改善这些课题。并且，即使改变压接温度或压接载荷等工艺条件方面，例如在高温、高载荷压接下，有孔隙减少而渗出增加的趋势，难以同时改善上述课题。
[0015]本专利技术是鉴于上述情况而完成的，提供一种在压接第2级芯片以使第1级芯片(例如控制器芯片)埋入膜状黏合剂的工序后，能够高水平地减少所有孔隙、渗出及曲折的半导体装置的制造方法及在该方法中使用的夹头。
[0016]用于解决技术课题的手段
[0017]本专利技术的一方面所涉及的半导体装置的制造方法包括：(A)在基板上安装第1芯片的工序；(B)在依次具备基材膜、压敏胶黏剂层及黏合剂层的切割晶粒接合一体型膜的黏合剂层贴附晶圆的工序；(C)将晶圆单片化为多个第2芯片的工序；(D)使用夹头拾取带黏合剂片的芯片的工序，所述带黏合剂片的芯片包括第2芯片及将黏合剂层单片化而成的黏合剂片；及(E)在基板上压接带黏合剂片的芯片，以便成为第1芯片埋入黏合剂片的状态的工序，在(E)工序中使用的夹头具有：主体部，具有直接传递源自压接装置的按压力的第1按压面；及突出部，具有与第1按压面一起构成带黏合剂片的芯片的保持面且沿第1按压面的外周设置的第2按压面。
[0018]本专利技术人等着眼于在压接第2芯片时使用的夹头，对减少孔隙、渗出及曲折进行了研究。即，本专利技术人等试制了各种形状的夹头，并摸索出能够高水平地减少所有孔隙、渗出及曲折的夹头的形态。其结果，如上所述，可得到如下见解，通过利用上述主体部所具有的第1按压面及上述突出部所具有的第2按压面构成带黏合剂片的芯片的保持面，能够使从第2按压面施加的按压力相对于带黏合剂片的芯片的周缘部相对减弱，其结果，能够均衡地减少所有孔隙、渗出及曲折。图1(a)及图1(b)是以箭头大小表示使用夹头进行压接时的按压力的强弱的示意剖视图。图1(a)所示的夹头10是具有主体部1及突出部2的夹头，与此相对，图1(b)所示的夹头20是不具有突出部的以往的夹头。图1(a)表示充分抑制孔隙、渗出及曲折的产生的状态，另一方面，图1(b)表示产生孔隙V、渗出B及曲折(第2芯片T2的翘曲)的状态。
[0019]第1按压面的面积优选大于在俯视观察下的第1芯片的面积且小于在俯视观察下的第2芯片的面积。从更高水平地减少所有孔隙、渗出及曲折的观点而言，例如，第1按压面的面积为在俯视观察下的第2芯片的面积的20％～90％。从相同的观点而言，夹头优选由肖氏A硬度30～95的材质构成。突出部的厚度例如设为0.5mm～3.0mm的范围内即可。
[0020]在上述(D)工序的拾取中可以使用上述夹头，也可以不使用上述夹头。在(D)工序的拾取中不使用上述夹头时，例如利用其它夹头拾取带黏合剂片的芯片之后，传送到中间工作台，并由上述夹头拾取中间工作台上的带黏合剂片的芯片之后，以覆盖第1芯片的方式
进行压接即可。
[0021]在本专利技术中，黏合剂片的厚度例如为60～150μm。通过黏合剂片的厚度为150μm以下，能够更高度地减少渗出。黏合剂片的剪切黏度成为5000Pa
·
s以下的温度例如为60～150℃。通过该温度为150℃以下，在压接工序中即使不过度加热，黏合剂片也会成为高流动，能够更高度地减少孔隙及曲折两者。
[0022]专利技术效果
[0023]根据本专利技术，提供一种在压接第2级半导体元件以使第1级半导体元件(例如控制器芯片)埋入膜状黏合剂的工序后，能够高水平地减少所有孔隙、渗出及曲折的半导体装置的制造方法及在该方法中使用的夹头。
附图说明
[0024]图1中，图1(a)及图1(b)是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种半导体装置的制造方法，其包括：(A)在基板上安装第1芯片的工序；(B)在依次具备基材膜、压敏胶黏剂层及黏合剂层的切割晶粒接合一体型膜的所述黏合剂层贴附晶圆的工序；(C)将所述晶圆单片化为多个第2芯片的工序；(D)使用夹头拾取带黏合剂片的芯片的工序，所述带黏合剂片的芯片包括所述第2芯片及将所述黏合剂层单片化而成的黏合剂片；及(E)在所述基板上压接所述带黏合剂片的芯片，以便成为所述第1芯片埋入所述黏合剂片的状态的工序，在(E)工序中使用的所述夹头具有：主体部，具有直接传递源自压接装置的按压力的第1按压面；及突出部，具有与所述第1按压面一起构成所述带黏合剂片的芯片的保持面且沿所述第1按压面的外周设置的第2按压面。2.根据权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其中，所述第1按压面的面积大于在俯视观察下的所述第1芯片的面积，且小于在俯视观察下的所述第2芯片的面积。3.根据权利要求1或2所述的半导体装置的制造方法，其中，所述第1按压面的面积为在俯视观察下的所述第2芯片的面积的20％～90％。4.根据权利要求1至3中任一项所述的半导体装置的制造方...

【专利技术属性】
技术研发人员：田泽强，板垣圭，尾崎义信，平理子，
申请(专利权)人：昭和电工材料株式会社，
类型：发明
国别省市：