[发明专利]接合时的半导体晶片的加热条件设定方法以及非导电性膜的粘度测量方法以及接合装置

说明书

一种使用NCF接合半导体芯片时的半导体芯片的加热条件设定方法，其根据表示各种温度上升率中的NCF的相对于温度的粘度的变化的粘度特性图、及表示以同一个温度上升率使加热开始温度变化时的NCF的相对于温度的粘度的变化的加热开始温度特性图，设定加热开始温度与温度上升率。

技术领域

本发明涉及一种接合时的半导体芯片的加热条件设定方法以及使用接合装置的非导电性膜的粘度测量方法及接合装置的结构。

背景技术

已提出有一种上下夹入对半导体芯片进行树脂密封时的树脂来进行加热而使其加热熔融，并检测此时的树脂的扩展，由此测量树脂的粘度的方法(例如，参照专利文献1)。

另外，已知有一种根据利用平行平板夹入圆柱状的试样并施加了负荷时的厚度的变化来测量试样的粘度的方法(参照非专利文献1)

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2008-145273号公报

非专利文献

非专利文献1：白石裕等，《利用贯入法、平行板变形-旋转法的组合的广域粘度计的开发》，日本金属学会志第60卷第2号(1996)，184页～191页

发明内容

发明所要解决的问题

此外，正在采用使在电极上形成有金属凸块的半导体芯片反转，并使金属凸块熔融而与基板的电极之间形成合金，由此将半导体芯片接合于基板的倒装芯片接合(flipchip bonding)。在所述接合中，为了填充半导体芯片与基板之间的间隙而使用热硬化性的非传导性膜(以下，称为非导电性膜(Non-Conductive Film，NCF))。NCF粘附于半导体芯片的金属凸块上，当对半导体芯片进行了加热时，在金属凸块熔融之前软化并进入半导体芯片与基板之间，若进一步提高温度，则开始热硬化。而且，在NCF开始热硬化后，金属凸块熔融而与基板的电极之间形成合金，由此将半导体芯片接合于基板。

然而，根据NCF的种类，存在加热时的硬化延迟，在NCF为软化状态下开始金属凸块的熔融的情况。在此情况下，因已软化的NCF的流动，而存在已熔融的金属凸块被冲走，将半导体芯片与基板接合的合金的形状歪曲，无法将半导体芯片与基板适宜地接合的情况。

因此，为了进行适宜的接合，重要的是知道相对于温度的NCF的粘度的变化特性。但是，相对于温度的NCF的粘度的变化特性因NCF的加热速度、加热开始温度等各种因素而大幅度变化。因此，必须使NCF的加热速度、加热开始温度等各种参数变化来进行接合试验，从而决定接合时的半导体芯片的加热条件，存在接合的条件设定花费时间这一问题。

因此，本发明将可在短时间内设定接合时的加热条件作为目的。

解决问题的技术手段

本发明的加热条件设定方法是使用非导电性膜接合半导体芯片时的半导体芯片的加热条件设定方法，其特征在于：根据粘度特性图及加热开始温度特性图的任一者或两者，设定加热开始温度与温度上升率，所述粘度特性图表示各种温度上升率中的非导电性膜的相对于温度的粘度的变化，所述加热开始温度特性图表示以同一个温度上升率使加热开始温度变化时的非导电性膜的相对于温度的粘度的变化。

在本发明的加热条件设定方法中，接合是使形成于半导体芯片的金属凸块熔融而与基板或其它半导体芯片的电极之间形成合金，由此将半导体芯片接合于基板或其它半导体芯片，并使非导电性膜热硬化来填充半导体芯片与基板或其它半导体芯片之间的间隙者，且加热开始温度与温度上升率的设定也可设为选择在比金属凸块的熔融开始温度低的温度下非导电性膜的粘度变成硬化粘度以上的加热开始温度与温度上升率的组合。