半导体装置及其制造中使用的热固化性树脂组合物以及切割-芯片接合一体型带制造方法及图纸

本公开的半导体装置具备：基板；配置于基板上的第一半导体元件；将第一半导体元件密封的第一密封层；以及按照将第一密封层的与基板一侧为相反侧的表面覆盖的方式配置、具有比第一半导体元件大的面积的第二半导体元件，第一密封层由热固化性树脂组合物的固化物形成，热固化性树脂组合物的120℃下的熔融粘度为2500～11500Pa·s。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】半导体装置及其制造中使用的热固化性树脂组合物以及切割-芯片接合一体型带
本公开涉及半导体装置及其制造中使用的热固化性树脂组合物以及切割-芯片接合一体型带。
技术介绍
随着手机等设备的多功能化，将半导体元件多段地层叠而进行了高容量化的堆叠式MCP(MultiChipPackage，多芯片封装体)正在普及。半导体元件的安装中广泛使用膜状粘接剂。作为使用了膜状粘接剂的多段层叠封装体的一例，可举出导线埋入型的封装体。该封装体经由以下工序制造：在基板上对经导线接合的半导体元件压接膜状粘接剂，从而将该半导体元件及导线埋入到膜状粘接剂中。作为上述堆叠式MCP等半导体装置所要求的重要特性之一，可举出连接可靠性。为了提高连接可靠性，开发了考虑到耐热性、耐湿性及耐回流性等特性的膜状粘接剂。例如专利文献1公开了含有热固化性成分及填充物的厚度为10～250μm的粘接片材。专利文献2公开了包含含环氧树脂和酚醛树脂的混合物及丙烯酸共聚物的粘接剂组合物。半导体装置的连接可靠性很大程度上取决于是否能够在粘接面上不产生空隙(空孔)的情况下安装半导体元件。因此，下功夫在使用高流动的膜状粘接剂以使得在不产生空隙的情况下能够压接半导体元件，或者使用熔融粘度低的膜状粘接剂以使得能够在半导体元件的密封工序中使所产生的空隙消失等。例如专利文献3公开了低粘度且低粘附强度的粘接片材。现有技术文献专利文献专利文献1：国际公开第2005/103180号公报专利文献2：日本特开2002-220576号公报专利文献3：日本特开2009-120830号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题上述专利文献1及3的粘接片材由于在压接时将导线埋入，因此以高流动化为目的而含有较多量的环氧树脂。因而，在半导体装置的制造工序中产生的热量的作用下，热固化易于进行。由此，粘接膜发生高弹性化，换而言之，即便在密封时的高温高压条件下、粘接片材也难以变形，在压接时所形成的空隙有时最终不会消失。另一方面，上述专利文献2的粘接剂组合物由于弹性模量低，因此虽然能够在密封工序中使空隙消失，但由于粘度高，压接时的导线的埋入性易于变得不足。近年来，导线埋入型半导体装置的动作的高速化受到重视。以往在层叠的半导体元件的最上段配置有控制半导体装置动作的控制器芯片。为了实现动作的高速化，开发了在最下段配置有控制器芯片的半导体装置的封装技术。作为这种封装体的一个方式，在对多段地层叠的半导体元件中第二段的半导体元件进行压接时使用较厚的膜状粘接剂、在该膜状粘接剂的内部埋入控制器芯片的封装体受到注目。这种用途中使用的膜状粘接剂需要能够将控制器芯片及连接其与电路图案的导线、以及基板表面的凹凸引起的高度差埋入的高流动性。通过使用专利文献1及3的粘接片材那样的高流动的粘接片材，可以解决该技术问题。但是，专利文献1及3所记载的粘接片材虽然在固化前表现出高的流动性，但在控制器芯片的埋入时流动的树脂也有时会污染周边的电路。进而，由于埋入后的热固化，粘接片材发生流动，芯片发生位置偏移，或者发生树脂如退潮那样从埋入芯片的端面进入到芯片内侧、树脂从芯片端部消失的被称作“缩痕”的现象(参照图8)。特别是近年来，为了提高埋入性，多在加压条件下进行热固化处理。若如此从外部以具有压力的状态施加热量，则虽然埋入性提高，但树脂变得更易流动，多会发生上述问题。本公开的目的在于提供具有优异的连接可靠性的半导体装置。另外，本公开的目的在于提供对于制造具有优异的连接可靠性的半导体装置有用的热固化性树脂组合物及具备由其形成的粘接层的切割-芯片接合一体型带。用于解决技术问题的手段本专利技术人们为了开发将控制器芯片埋入至膜状粘接剂的固化物中的方式的封装体，对于膜状粘接剂的树脂的选定及物性的调整反复进行了深入研究。结果，本专利技术人们发现膜状粘接剂的熔融粘度与埋入时的电路污染及之后热工序中发生的缩痕相关。本公开的半导体装置具备：基板；配置于基板上的第一半导体元件；按照将基板上的配置有第一半导体元件的区域覆盖的方式配置、将第一半导体元件密封的第一密封层；以及按照将第一密封层的与基板一侧为相反侧的表面覆盖的方式配置、具有比第一半导体元件大的面积的第二半导体元件，第一密封层由热固化性树脂组合物的固化物形成，热固化性树脂组合物的120℃下的熔融粘度为2500～11500Pa·s。上述半导体装置是将第一半导体元件(例如控制器芯片)埋入至热固化性树脂组合物的固化物中的方式，可以实现动作的高速化。第一密封层通过是120℃下的熔融粘度为2500～11500Pa·s的热固化性树脂组合物的固化物，与基板或第一半导体元件的界面上的空隙足够少，同时还可充分地抑制基板的污染及缩痕问题的发生，因而可以实现基板与第一半导体元件的优异的连接可靠性。本公开的半导体装置还可以进一步具备：形成于基板表面上的电路图案；以及将第一半导体元件与电路图案电连接的第一导线。本公开的半导体装置还可以进一步具备：将第二半导体元件与电路图案电连接的第二导线；以及将第二半导体元件及第二导线密封的第二密封层。本公开的半导体装置还可以进一步具备层叠于第二半导体元件上的第三半导体元件。构成上述膜状粘接剂的热固化性树脂组合物优选：包含分子量为10～1000的低分子量成分(例如环氧树脂)和分子量为10万～100万的高分子量成分(例如丙烯酸橡胶)，低分子量成分的含量M1相对于该热固化性树脂组合物所包含的树脂成分的质量100质量份为23～35质量份，高分子量成分的含量M2相对于热固化性树脂组合物所包含的树脂成分的质量100质量份为25～45质量份。通过使用这种组成的热固化性树脂组合物，低分子量成分有助于优异的埋入性，而高分子量成分有助于抑制过剩流动所引起的问题。热固化性树脂组合物优选：相对于该热固化性树脂组合物所包含的树脂成分的质量100质量份，低分子量成分和高分子量成分的合计量(M1+M2)为54～76质量份。此外，热固化性树脂组合物所包含的树脂成分的分子量(重均分子量)是指利用凝胶渗透色谱法(GPC)进行测定、使用利用标准聚苯乙烯获得的标准曲线进行换算而得到的值。作为基板使用其表面上具有电路图案者时，本公开的半导体装置还可以进一步具备将第一半导体元件与电路图案电连接的第一导线，还可以进一步具备将第二半导体元件与电路图案电连接的第二导线、以及将第二半导体元件及第二导线密封的第二密封层。本公开的热固化性树脂组合物是在半导体装置的制造工艺中使用的热固化性树脂组合物，所述半导体制造工艺包含以下工序：经过加热该热固化性树脂组合物的固化处理，形成将导线的至少一部分及半导体元件中的至少一者埋入在固化处理后的热固化性树脂组合物中的状态，热固化性树脂组合物的120℃下的熔融粘度为2500～11500Pa·s。根据上述热固化性树脂组合物，在具有能够埋入半导体元件等的流动性的同时，能够充分地抑制埋入时的周边电路的污染及之后的热工序(热固化性树脂组合物的热固化处理)中的树脂的过剩流动所引起的问题。本公开的切割-芯本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体装置，其具备：/n基板；/n配置于所述基板上的第一半导体元件；/n按照将所述基板上的配置有所述第一半导体元件的区域覆盖的方式配置、将所述第一半导体元件密封的第一密封层；以及/n按照将所述第一密封层的与所述基板一侧为相反侧的表面覆盖的方式配置、具有比所述第一半导体元件大的面积的第二半导体元件，/n所述第一密封层由热固化性树脂组合物的固化物形成，所述热固化性树脂组合物的120℃下的熔融粘度为2500～11500Pa·s。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种半导体装置，其具备：
基板；
配置于所述基板上的第一半导体元件；
按照将所述基板上的配置有所述第一半导体元件的区域覆盖的方式配置、将所述第一半导体元件密封的第一密封层；以及
按照将所述第一密封层的与所述基板一侧为相反侧的表面覆盖的方式配置、具有比所述第一半导体元件大的面积的第二半导体元件，
所述第一密封层由热固化性树脂组合物的固化物形成，所述热固化性树脂组合物的120℃下的熔融粘度为2500～11500Pa·s。


2.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，
所述热固化性树脂组合物包含分子量为10～1000的低分子量成分和分子量为10万～100万的高分子量成分，
所述低分子量成分的含量M1相对于所述热固化性树脂组合物所包含的树脂成分的质量100质量份为23～35质量份，
所述高分子量成分的含量M2相对于所述热固化性树脂组合物所包含的树脂成分的质量100质量份为25～45质量份。


3.根据权利要求2所述的半导体装置，其中，相对于所述热固化性树脂组合物所包含的树脂成分的质量100质量份，所述低分子量成分与所述高分子量成分的合计量为54～76质量份。


4.根据权利要求1～3中任一项所述的半导体装置，其进一步具备：
形成于所述基板的表面上的电路图案；以及
将所述第一半导体元件与所述电路图案电连接的第一导线。


5.根据权利要求4所述的半导体装置，其进一步具备：

【专利技术属性】
技术研发人员：山本和弘，
申请(专利权)人：昭和电工材料株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP