JP3724790B2

JP3724790B2 - 半導体装置及びその製造方法

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Publication number: JP3724790B2
Application number: JP2001081503A
Authority: JP
Inventors: 義之山森
Original assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Priority date: 2001-03-21
Filing date: 2001-03-21
Publication date: 2005-12-07
Anticipated expiration: 2021-03-21
Also published as: JP2002280494A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体素子の集積回路部を保護し、且つ、半導体素子と外部装置との電気的接続安定性に優れ、高密度実装を可能とした半導体装置、特にチップスケールパッケージ（ＣＳＰ）、及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＣＳＰの製造方式としては、ウエハー上に作製された半導体集積回路装置（ＩＣ）を、個々のチップに切断してから、バンプ電極の取り付けやＩＣ表面保護の樹脂封止を行なっていた。これに対して、近年、ウエハーレベルで一括して封止成形する、ウエハーレベルパッケージ方式が、注目され始めている。
【０００３】
このウエハーレベルパッケージ方式によるＣＳＰは、通常、パッシベーション膜及び半導体素子の素子電極用メタルポストが形成された、ウエハー状の半導体素子表面に、コンプレッション成形やトランスファー成形によって、エポキシ樹脂系封止材を形成した後、必要に応じてポリイミド封止材表面を研磨して、メタルポスト表面を露出させる工程、露出したメタルポスト表面に金属バンプを形成させる工程、前記金属バンプを形成したウエハーを裏面研磨及びダイシングする工程、をとることにより製造されている。
【０００４】
しかし、このような方法で製造されたパッケージは、封止樹脂とシリコンウエハーとの線膨張係数の差に起因して、樹脂封止後に反りが発生するが、特に８インチ以上の大きな径のウエハーでは、反りが顕著になり、後工程が困難となり製造上大きな問題となっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、樹脂封止後のパッケージの反りが小さく、しかも信頼性に優れるウエハーレベルパッケージ方式による、半導体装置及びその製造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明は、金属電極の形成された半導体素子パッシベーション膜上に、封止材層として、引張り弾性率が２０００ＭＰａ以下、線膨張係数が２００ppm／℃以下、且つ、ガラス転移温度が２００℃以上であるポリイミド樹脂により、１０〜３００μmの膜厚で形成されていることを特徴とする半導体装置である。
【０００７】
また、ポリイミド樹脂が、一般式（１）で表される構成単位を有するポリイミド樹脂であることを特徴とする、前記半導体装置である。
【０００８】
【化２】

式中、Ｒ₁，Ｒ₂は炭素数１〜４で二価の脂肪族基又たは芳香族基、Ｒ₃，Ｒ₄，Ｒ₅，及びＲ₆は一価の脂肪族基又は芳香族基、Ｒ₇，Ｒ₈は四価の脂肪族基又は芳香族基、Ｒ₉は二価の脂肪族又は芳香族基を表し、ｋは５〜５０の整数、ｍ：ｎは５〜８０：９５〜２０である。
【０００９】
一般式（１）で表される構成単位においてＲ₇及び／又はＲ₈が、好ましくは、ビフェニルテトラカルボン酸残基、又は、ピロメリット酸残基であることを特徴とする前記半導体装置であり、一般式（１）で表される構成単位においてＲ₉が、好ましくは、ジアミノジフェニルエーテル残基、又は、フェニレンジアミン残基であることを特徴とする、前記半導体装置である。
【００１０】
更に、本発明は、パッシベーション膜及び半導体素子の素子電極用メタルポストが形成された、ウエハー上の半導体素子表面に、イミド化後の引張り弾性率が２０００ＭＰａ以下、線膨張係数が２００ppm／℃以下、且つ、ガラス転移温度が２００℃以上である、半硬化状態のポリアミック酸フィルムを加熱・圧着する工程、前記ポリアミック酸フィルムが圧着されたウエハー上の半導体素子に熱処理を施して、イミド化を完結した後に、前記メタルポスト表面を露出させる工程、前記露出させたメタルポスト表面に金属バンプを形成させる工程、前記金属バンプを形成したウエハーを裏面研磨及びダイシングする工程、とからなることを特徴とする半導体装置の製造方法である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
一般にガラス転移温度が高く線膨張係数が低いポリイミドフィルムは、分子骨格として剛直な構造を持つため軟化点を持たず、成形加工することが困難であるために、信頼性に優れるにもかかわらず、利用することが難しかった。
一方、本発明は、特定の構造を持つポリイミドの前駆体であるポリアミック酸のフィルムを利用することで、加工性を付与でき、しかイミド化後は、ガラス転移温度が高く、線膨張係数が従来のポリイミドと比較し低く、信頼性・耐熱性が優れ、しかも柔軟（弾性率が低い）なポリイミドとなることに着目し、本発明を完成するに至ったものである。
【００１２】
本発明に用いるポリアミック酸は、通常、ジアミンと酸無水物とを、無溶媒又は溶媒中で反応させることにより得られる。ジアミンとしては、ジアミノジフェニルエ−テル類、フェニレンジアミン類が好ましいが、ジアミノベンゾフェノン、ベンジジン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルホンなども用いることが出来る。また、酸無水物としては、ピロメリット酸二無水物、ビフェニルテトラカルボン酸二無水物類が好ましいが、ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、トリメリット酸無水物なども使用することができ、前記ジアミン及び酸無水物は、それぞれ１種又は２種以上を適宜組み合わせて用いることができる。
【００１３】
また、本発明において、前記ポリアミック酸より得られるポリイミド樹脂の弾性率を一定範囲以下にするため、ジアミン成分の一つとして、一般式（２）で表わされるシロキサン化合物を、ジアミン成分総量の５〜８０モル％併用することが、より好ましい。ジアミン成分総量の５モル％より少ないと、一般的に弾性率を低下させるのに効果がなく、パッケージ反りの低減効果があまり期待できない。また、８０モル％を越えると、線膨張係数大きくなり、反り低減効果が不十分になるばかりか、ガラス転移温度も低くなり、信頼性を損なうことがある。
【００１４】
一般式（２）で表されるシロキサン化合物として、具体的には、α,ω−ビス（３−アミノプロピル）ポリジメチルシロキサン（ＡＰＰＳ）が好ましく、特に式中のｋの値が５〜５０の場合が、得られる樹脂の引張り弾性率、ガラス転移温度、接着性、耐熱性の点から好ましい。これらのシロキサン化合物は、１種類のみ単独で用いることは勿論、２種類以上を併用することもできる。特に、ｋ＝８〜３０のシロキサン化合物を用いることは、耐熱性等他の特性を損なわないで弾性率を低下させる効果が大きく好ましい。
【００１５】
【化３】

式中、Ｒ₁，Ｒ₂は炭素数１〜４で二価の脂肪族基又たは芳香族基、Ｒ₃，Ｒ₄，Ｒ₅，及びＲ₆は一価の脂肪族基又は芳香族基を表し、ｋは５〜５０の整数である。
【００１６】
但し、イミド化後の引張り弾性率が２０００ＭＰａ以下で且つ線膨張係数が２００ppm／℃以下、ガラス転移温度が２００℃以上となり、フィルム物性を損なわない組み合わせで有れば、これらのモノマーの組み合わせに限定されるものではない。
【００１７】
更に、前記ポリアミック酸には、イミド化後の前記フィルム性能を損なわない範囲で、フィラーや他の樹脂等各種添加剤を同時に添加することも可能である。このとき、イミド化後の引張り弾性率が２０００ＭＰａ以下で且つ線膨張係数が２００ppm／℃以下、ガラス転移温度が２００℃以上となる組み合わせを選択する必要があるが、８インチ以上の大径ウエハーに用いる場合は、線膨張係数は１００ppm／℃以下が、より好ましい。樹脂の弾性率やウエハーの厚みにもよるが、一般に線膨張係数が２００ppm／℃を超えると、ウエハーとの膨張係数の差が大きく、イミド化後の冷却時に発生するカールが顕著となり、後工程における位置合わせ等が困難となる。被着体としては一般に線膨張係数が３ppm／℃程度のシリコンウエハーを用いることが多いので、この３ppm／℃程度になるのが更に好ましい。一般に一般式（１）で表現されるような樹脂系ではまずあり得ないが、線膨張係数が０ppm／℃より大きい方が好ましい。
また樹脂の引張り弾性率が２０００ＭＰａ以下となる組み合わせを選択する必要があるが、８インチ以上の大径ウエハーを用いる場合は、１０００ＭＰａ以下がより好ましい。樹脂の線膨張係数やウエハーの厚みにもよるが、一般に引張り弾性率が２０００ＭＰａを超えると、ウエハーとの間に発生する残留応力が大きく、張り合わせ後の冷却時に発生するカールが顕著となり、後工程で位置合わせ等が困難となる。
一方、パッケージの信頼性を保つためには樹脂のガラス転移温度は高いほど好ましいが、半田耐熱性等を考慮すると２００℃以上、より望ましくは２５０℃以上のガラス転移温度であること好ましい。
【００１８】
本発明に用いる、イミド化後の引張り弾性率が２０００ＭＰａ以下で且つ線膨張係数が２００ppm／℃以下、ガラス転移温度が２００℃以上となり得るポリアミック酸フィルムは、一般に離型フィルム上に形成された形態で利用されるが、必要に応じて離型フィルムを剥離して用いても構わない。
離型フィルムとしては、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリエ−テルサルフォン、ポリイミド、ポリエチレン等のプラスチックフィルムが挙げられる。
【００１９】
離型フィルム付きのポリアミック酸フィルムの製造方法としては、ポリアミック酸溶液を離型フィルム上に、ロールコーター、ロータリーコーター、ナイフコーター、ドクターブレード、フローコーター等の公知の塗布手段で、流延塗布した後、加熱乾燥して、半硬化状態のポリアミック酸フィルムを形成させることにより得ることが出来る。
また、必要に応じてポリアミック酸フィルム面同士を熱圧着することにより、張り合わせて厚みの厚いポリアミック酸フィルムとすることも可能である。
【００２０】
本発明において、ポリアミック酸溶液を乾燥させ、半硬化状態のポリアミック酸フィルムを形成させる条件としては、８０〜２００℃、５〜３０分が適当である。これより温度が低く時間が短い場合、ウエハーと加熱圧着する際、流動性が大きく、しみ出しが大きく、フィルム厚のバラツキも大きくなる。また、これより温度が高く時間が長い場合は、導体箔と加熱・圧着する際、流動性が小さすぎ、ウエハーとの密着性やメタルポストへの樹脂埋め込み性が低下し、ボイドの発生が多くなる。
【００２１】
本発明の半導体装置の製造方法としては、まず、離型フィルム付きポリアミック酸フィルムを、離型フィルムごとパッシベーション膜及び半導体素子の素子電極用メタルポストが形成されたウエハーに、半硬化状態のポリアミック酸フィルム面を加熱・圧着した後、離型フィルムを剥離し、加熱により充分にイミド化を行なう。この時、クッション（シート状の緩衝材）を工夫することにより、離型フィルムと剥離した状態で利用しても構わない。また、このとき同時に数枚のポリアミック酸フィルムを重ね合わせて圧着することにより、厚みの厚い封止樹脂層を、一度に形成することも可能である。
【００２２】
半硬化状態のポリアミック酸フィルム状態におけるイミド化率は、１０〜５０％、望むべくは２０〜４０％である。イミド化率が１０％未満では、フィルムのタック性が残り作業性が悪いばかりか、フィルムを巻取って使用する場合、巻き取り後に離型フィルム背面に接着して、フィルムを一枚ずつ単離することが難しくなる。また、５０％を越えてイミド化を施すと、溶融特性が悪くなり、ポリアミック酸面を合わせて熱圧着しても、充分に一体化しなくなる。
【００２３】
封止層として用いるポリイミド樹脂の厚みは、半導体素子を保護しパッケージとしての信頼性を確保する目的から、１０μm以上が望ましい。一方、３００μmを越える厚みだと、信頼性には優れるものの反りが顕著となったり、イミド化時に気泡が発生するばかりか、生産性も損ないコストアップにもつながり好ましくない。
【００２４】
ポリアミック酸フィルム同士、及びポリアミック酸フィルムとウエハーとを加熱・圧着する条件としては、プレス形式の場合は、７０〜２００℃、０．５〜９．８ＭＰａ、５〜３０分、ロ−ル式ラミネ−タの場合は、７０〜２００℃、１〜５００ｋｇ／ｃｍ、０.１〜５０ｍ／分の条件が適当であり、特に温度としては、ポリアミック酸フィルムの乾燥温度より、あまり高くない温度で実施するのが、揮発物の発生もなく望ましい。このとき張り合わせる雰囲気が真空になっていると、ボイドの発生が軽減できるのでより好ましい。
【００２５】
加熱イミド化の条件は、樹脂の組成、厚みにより異なるが、一般に樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）以上の温度に加熱する。樹脂層の発泡が起こらないようにするため、必要に応じて低温から徐々に温度を上昇させて熱処理することが好ましい。このとき、樹脂溶液中の溶剤揮発とイミド化に伴う縮合水揮発が同時に起こり、樹脂層の体積収縮により、ウエハーが変形もしくは破損することがあるため、必要に応じて何らかの方法で、ウエハーを固定することが好ましい。また、メタルポストやウエハーの酸化を防ぐために、不活性な雰囲気で熱処理することが好ましい。
【００２６】
次いで、イミド化後に、樹脂皮膜の残留によりメタルポスト表面が覆われている場合は、必要に応じてポリイミド封止樹脂表面を研磨して、メタルポスト表面を露出させるが、研磨の方法は、機械的な研磨の他、プラズマ、レーザー等のドライプロセスを用いることも可能である。次に、露出したメタルポスト表面に、半田ボール等の金属バンプを形成した後、ウエハーの裏面研磨を施し、チップ状にダイシングする。
【００２７】
尚、ポリイミドフィルムの引張り弾性率は、銅箔光沢面上にフィルムを形成した後、銅箔をエッチング除去して得られるフィルムについて、ＡＳＴＭ−Ｄ８８２の方法に従って測定した。またガラス転移温度および線膨張係数（５０〜１００℃の範囲）に関しては上述のフィルムを用いてセイコー電子工業製熱機械分析装置（TMA／SS 120C）を用いて５℃／分の昇温速度にて測定した。
【００２８】
【実施例】
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれによって何ら限定されるものではない。
【００２９】
（合成例１）
乾燥窒素ガス導入管、冷却器、温度計、撹拌機を備えた四口フラスコに、無水のＮ−メチル−２−ピロリドン８０重量％とトルエン２０重量％の混合溶剤を、全仕込原料中の固形分割合が２０重量％になるだけの量を入れ、窒素ガスを流し系中をかき混ぜながら、４，４'−ジアミノジフェニルエーテル０.７モル、およびα,ω−ビス（３−アミノプロピル）ポリジメチルジシロキサン（ＡＰＰＳ、一般式（２）においてｋの平均値が２０）０.３モルを投入し、均一になるまでかき混ぜる。均一に溶解した後、系を２０℃に保ちながら、３,３',４,４'−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物（ＢＰＤＡ）１．０モルを、粉末状のまま１５分間かけて徐々に添加し、その後８時間撹拌を続けポリアミック酸溶液Ａを得た。この間フラスコは２０℃に保った。
【００３０】
このポリアミック酸溶液Ａを用いて、銅箔光沢面上にイミド化後の厚みが２５μｍとなるように直接塗布し、１００℃で３０分、２００℃で３０分、２５０℃で３０分、３００℃で３０分加熱乾燥した後、銅箔を全面エッチングすることにより除去して、ポリイミドフィルムを得た。得られたフィルムの物性を測定したところ引張り弾性率は７２０ＭＰａ、線膨張係数は１４０ppm／℃、ガラス転移温度は２１６℃であった。
【００３１】
（合成例２）
乾燥窒素ガス導入管、冷却器、温度計、撹拌機を備えた四口フラスコに、無水のＮ−メチル−２−ピロリドン８０重量％とトルエン２０重量％の混合溶剤を、全仕込原料中の固形分割合が２０重量％になるだけの量を入れ、窒素ガスを流し系中をかき混ぜながら、ｐ−フェニレンジアミン０.６モル、およびα,ω−ビス（３−アミノプロピル）ポリジメチルジシロキサン（ＡＰＰＳ、一般式（２）においてｋの平均値が２０）０.４モルを投入し、均一になるまでかき混ぜる。均一に溶解した後、系を２０℃に保ちながら、ピロメリット酸二無水物（ＰＭＤＡ）１．０モルを、粉末状のまま１５分間かけて徐々に添加し、その後８時間撹拌を続けポリアミック酸溶液Ｂを得た。この間フラスコは２０℃に保った。
【００３２】
このポリアミック酸溶液Ｂを用いて、銅箔光沢面上にイミド化後の厚みが２５μｍとなるように直接塗布し、１００℃で３０分、２００℃で３０分、２５０℃で３０分、３００℃で３０分加熱乾燥した後、銅箔を全面エッチングすることにより除去して、ポリイミドフィルムを得た。得られたフィルムの物性を測定したところ引張り弾性率は６８０ＭＰａ、線膨張係数は１６０ppm／℃、ガラス転移温度は２０８℃であった。
【００３３】
（合成例３）
乾燥窒素ガス導入管、冷却器、温度計、撹拌機を備えた四口フラスコに、無水のＮ−メチル−２−ピロリドン８０重量％とトルエン２０重量％の混合溶剤を、全仕込原料中の固形分割合が２０重量％になるだけの量を入れ、窒素ガスを流し系中をかき混ぜながら、２,２−ビス（４−（４−アミノフェノキシ）フェニル）プロパン（ＢＡＰＰ）０.５０モル、および１,３−ビス（３−アミノフェノキシ）ベンゼン（ＡＰＢ）０.５０モルを投入し、均一になるまでかき混ぜる。均一に溶解した後、系を２０℃に保ちながら、３,３',４,４'−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物（ＢＰＤＡ）０.７モル、および３,３',４,４'−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物（ＢＴＤＡ）０.３モルを、粉末状のまま１５分間かけて徐々に添加し、その後８時間撹拌を続けた。この間フラスコは２０℃に保った。
【００３４】
その後、窒素ガス導入管と冷却器を外し、トルエンを満たしたディーン・スターク管をフラスコに装着し、油浴に代えて系を１７５℃に加熱し、発生する水を系外に除いた。６時間加熱したところ、系からの水の発生は認められなくなった。系を冷却することによりポリイミド溶液Ｃが得られた。このポリイミド溶液Ｂを用いて合成例１と同様に操作してポリイミドフィルムを得た。得られたフィルムの引張り弾性率を測定したところ、３４００ＭＰａ、線膨張係数は６０ppm／℃、ガラス転移温度は２２０℃であった。
【００３５】
（実施例１）
市販の離型フィルム（ユーピレックス７５Ｓ：宇部興産社製）上に、このポリアミック酸溶液Ａをロールコーターで、イミド化後の厚みが２５μｍになるように塗布し、１１０℃で１５分、１５０℃で１５分、２００℃で１５分、２５０℃で１５分、３００℃で１５分乾燥を行ない、離型フィルムのついた熱可塑性ポリイミドフィルムを得た。パッシベーション膜および半導体素子の素子電極用メタルポストが形成された、８インチシリコンウエハーに熱可塑性ポリイミドフィルム面を重ね合わせ、真空プレスを用いて減圧下で３５０℃、２．０ＭＰａ、１５分加熱・圧着を行なった。室温に冷却した後、離型フィルムを剥しウエハーを平滑面に置いて、最高地点と最低地点の高さの差を測ったところ、２０μmとカールの少ない封止材付きウエハーとなっており、以下に述べる後作業を滞りなく行なうことができた。即ち、ポリイミド封止樹脂表面を機械的に研磨してメタルポスト表面を露出させ、露出したメタルポスト表面に半田ボールを形成した後、ウエハーの裏面研磨を施し、チップ状にダイシングすることによりＣＳＰタイプの半導体装置を得た。
【００３６】
（実施例２）
市販の離型フィルム（ユーピレックス７５Ｓ）上に、溶液Ａをロールコーターで、イミド化後の厚みが４０μｍになるように塗布し、１１０℃で１５分、１５０℃で１５分、２００℃で１５分、２５０℃で１５分、３００℃で３０分乾燥を行ない、離型フィルムのついた熱可塑性ポリイミドフィルムを得た。得られた離型フィルム付き熱可塑性ポリイミドフィルムを２枚用いて、熱可塑性ポリイミドフィルム面同士が向かい合うように重ね合わせ、ロール式のラミネータを用いて、４００℃、１００ｋｇ／ｃｍ、０.５ｍ／分で加熱・圧着を行ない、熱可塑性ポリイミド積層フィルムとした後に、片側の離型フィルムを剥離し、片側に離型フィルムの付いた熱可塑性ポリイミドフィルムを得た。
【００３７】
次に、パッシベーション膜および半導体素子の素子電極用メタルポストが形成された、８インチシリコンウエハーに離型フィルムから剥離した熱可塑性ポリイミドフィルム２枚とを重ね合わせ、真空プレスを用いて減圧下で３５０℃、２．０ＭＰａ、３０分加熱・圧着を行なった。冷却後、離型フィルムを剥しウエハーを平滑面に置いて、最高地点と最低地点の高さの差を測ったところ、５０μmとカールの少ない封止材付きウエハーとなっており、以下に述べる後作業を滞りなく行なうことができた。即ち、ポリイミド封止樹脂表面を機械的に研磨して、メタルポスト表面を露出させ、露出したメタルポスト表面に半田ボールを形成した後、ウエハーの裏面研磨を施し、チップ状にダイシングすることによりＣＳＰタイプの半導体装置を得た。
【００３８】
（実施例３）
市販の離型フィルム（ユーピレックス７５Ｓ：宇部興産社製）上に、このポリアミック酸溶液Ｂをロールコーターで、イミド化後の厚みが２５μｍになるように塗布し、１１０℃で１５分、１５０℃で１５分、２００℃で１５分、２５０℃で１５分、３００℃で１５分乾燥を行ない、離型フィルムのついた熱可塑性ポリイミドフィルムを得た。パッシベーション膜および半導体素子の素子電極用メタルポストが形成された、８インチシリコンウエハーに熱可塑性ポリイミドフィルム面を重ね合わせ、真空プレスを用いて減圧下で３５０℃、２．０ＭＰａ、１５分加熱・圧着を行なった。室温に冷却した後、離型フィルムを剥しウエハーを平滑面に置いて、最高地点と最低地点の高さの差を測ったところ、３０μmとカールの少ない封止材付きウエハーとなっており、以下に述べる後作業を滞りなく行なうことができた。即ち、ポリイミド封止樹脂表面を機械的に研磨してメタルポスト表面を露出させ、露出したメタルポスト表面に半田ボールを形成した後、ウエハーの裏面研磨を施し、チップ状にダイシングすることによりＣＳＰタイプの半導体装置を得た。
【００３９】
（比較例１）
実施例２と同様の樹脂および方法を用いて４０μｍ離型フィルムのついた熱可塑性ポリイミドフィルムを得た。得られた離型フィルム付き熱可塑性ポリイミドフィルムの、離型フィルムを剥離したものを２５枚重ねて、厚み合計が１０００μmとなるようにして、パッシベーション膜および半導体素子の素子電極用メタルポストが形成された、８インチシリコンウエハーと張り合わせるために、真空プレスを用いて減圧下で、３５０℃、２．０ＭＰａ、３０分加熱・圧着を行なった。冷却後、ウエハーを平滑面に置いて、最高地点と最低地点の高さの差を測ったところ、３８０μmとカールが大きな封止材付きウエハーとなっており、後作業を行なう際に、位置合わせ等に支障をきたし作業を進めることができなかった。
【００４０】
（比較例２）
市販の離型フィルム（ユーピレックス７５Ｓ）上に、ポリイミド溶液Ｃをロールコーターで、乾燥後の厚みが２５μｍになるように塗布し、１１０℃で１５分、１５０℃で１５分、２００℃で１５分、２５０℃で１５分乾燥を行ない、離型フィルムのついた熱可塑性ポリイミドフィルムを得た。パッシベーション膜および半導体素子の素子電極用メタルポストが形成された８インチシリコンウエハーに、ポリイミドフィルム面を重ね合わせ、真空プレスを用いて減圧下で、２８０℃、３．９ＭＰａ、３０分加熱・圧着を行なった。この後、離型フィルムを剥しウエハーを平滑面に置いて、最高地点と最低地点の高さの差を測ったところ、４８０μmとカールが大きな封止材付きウエハーとなっており、後作業を行う際に位置合わせ等に支障をきたし、作業を進めることができなかった。
【００４１】
【発明の効果】
本発明は、弾性率が低く、かつ容易に加工できる熱可塑性ポリイミドフィルムを利用することにより、樹脂封止後の反りが小さく、しかも信頼性に優れたウエハーレベルＣＳＰを、容易に生産性良く製造することができ、工業的に優れた半導体装置の製造方法である。

Claims

パッシベーション膜及び半導体素子の素子電極用メタルポストが形成された、ウエハー上の半導体素子表面に、イミド化後の引張り弾性率が２０００ＭＰａ以下、線膨張係数が２００ppm／℃以下、且つ、ガラス転移温度が２００℃以上である、半硬化状態のポリアミック酸フィルムを同時に数枚重ね合わせて熱圧着する工程、
前記ポリアミック酸フィルムが圧着されたウエハー上の半導体素子に熱処理を施して、イミド化を完結した後に、前記メタルポスト表面を露出させる工程、
前記露出させたメタルポスト表面に金属バンプを形成させる工程、
前記金属バンプを形成したウエハーを裏面研磨及びダイシングする工程、
とからなることを特徴とする半導体装置の製造方法。