本发明专利技术提供半导体装置以及半导体装置的制造方法。半导体装置具备：布线基板，在该布线基板上搭载的半导体芯片叠层体，在半导体芯片叠层体的各半导体芯片之间的间隙填充的底部填充层，包括覆盖·形成于所述半导体芯片叠层体的外侧的模塑树脂的密封层。底部填充层包括包含胺系的固化剂的树脂材料的固化物，该固化物具有65℃以上且100℃以下的Tg。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术的实施方式涉及。
技术介绍
近年，伴随着电子设备的高机能化 以及小型化的要求，半导体集成电路的高密度安装技术的开发取得进展。作为这样的安装技术的一例，有在半导体芯片上将其他半导体芯片以面向下的方式搭载的芯片上芯片(Chip on chip)型的系统级封装的技术。这样的芯片上芯片构造着眼于有效地实现半导体封装的小型化，工作的高速化，省电化。在芯片上芯片型的构造中，半导体芯片间的连接，通常以经由微小的凸起以倒装芯片方式进行。并且，为了保护连接部不受湿度等的周围环境的影响，且确保机械强度，在半导体芯片间注入树脂材料形成底部填充层。但是，在现有技术的芯片上芯片型的半导体装置中，若重复低温-高温的温度周期，则上级的半导体芯片的侧面和构成底部填充层的底部填充树脂之间容易产生剥离。而且，可能发生该剥离在底部填充树脂内成为龟裂并传播，下级的半导体芯片的内部布线被切断等的缺陷。
技术实现思路
本专利技术要解决的课题是提供在温度周期等的施加时，能够抑制底部填充树脂的剥离，防止半导体芯片的断线缺陷等的。实施方式的半导体装置具备布线基板，其在至少一个主面(主表面)具有布线层；半导体芯片叠层体，其在所述布线基板的所述主面安装，以预定的间隔重叠配置有2个以上的半导体芯片，且各半导体芯片相互地经由凸起被电连接；底部填充层，其包括在所述半导体芯片叠层体的各半导体芯片之间的间隙填充的树脂；和密封层，其包括覆盖并形成于所述半导体芯片叠层体的外侧的模塑树脂；所述底部填充层包括包含胺系的固化剂的树脂材料的固化物，且所述固化物的玻璃化转变温度(Tg)为65°C以上且100°C以下。另一实施方式的半导体装置的制造方法具备准备在至少一个主面具有布线层的布线基板的步骤；将2个以上的半导体芯片在所述布线基板的主面以预定的间隔重叠配置，将各半导体芯片相互地经由凸起电连接而安装的步骤；在所述半导体芯片叠层体的各半导体芯片间的间隙注入填充热固化性树脂材料的步骤；通过使所述热固化性树脂材料热固化，在所述间隙形成包括底部填充树脂的底部填充层的步骤；和以覆盖所述半导体芯片叠层体的外侧的方式形成包括模塑树脂的密封层的步骤；所述底部填充树脂包含胺系的固化剂，具有65°C以上且100°C以下的玻璃化转变温度(Tg)。根据上述构成的，在温度周期等的施加时，能够抑制底部填充树脂的剥离，防止半导体芯片的断线缺陷等。附图说明图I是表示第I实施方式的半导体装置的截面图。图2是表示第2实施方式的半导体装置的截面图。具体实施方式 根据一个实施方式，提供具备如下的半导体装置布线基板，其在至少一个主面具有布线层；半导体芯片叠层体，其在所述布线基板的所述主面安装，以预定的间隔重叠配置有2个以上的半导体芯片，且各半导体芯片相互地经由凸起被电连接；底部填充层，其包括在所述半导体芯片叠层体的各半导体芯片之间的间隙填充的树脂；和密封层，其包括覆盖所述半导体芯片叠层体的外侧和/或形成于所述半导体芯片叠层体的外侧的模塑树脂。在这样的半导体装置中，所述底部填充层包括包含胺系的固化剂的树脂材料的固化物，且所述固化物的玻璃化转变温度(Tg)为65°C以上且100°C以下。另外，根据一个实施方式，提供具备如下步骤的半导体装置的制造方法准备在至少一个主面具有布线层的布线基板的步骤；将2个以上的半导体芯片在所述布线基板的主面以预定的间隔重叠配置，将各半导体芯片相互地经由凸起电连接而安装的步骤；在所述半导体芯片叠层体的各半导体芯片间的间隙注入填充热固化性树脂材料的步骤；通过使所述热固化性树脂材料热固化，在所述间隙形成包括底部填充树脂的底部填充层的步骤；和以覆盖所述半导体芯片叠层体的外侧的方式形成包括模塑树脂的密封层的步骤。在这样的半导体装置的制造方法中，所述底部填充树脂包含胺系的固化剂，具有65°C以上且100°C以下的玻璃化转变温度(Tg)。(第I实施方式)图I是表示第I实施方式的半导体装置的截面图。图I所示的半导体装置10具备，在作为一个主面(主表面)的表面(图I中的上表面)具有布线电路(省略图示)的布线基板1，和在该布线基板I的所述表面搭载的、被电连接了的半导体芯片叠层体2。该半导体装置10具有FBGA (Fine pitch Ball GridArray，细间距球栅阵列)封装的形态。半导体芯片叠层体2具有如下构造在面向上配置的第I半导体芯片2a上，与第I半导体芯片2a相比主平面的面积小的第2半导体芯片2b以各自的电路面(元件电路面)对置的方式被配置，经由凸起3被连接。第I以及第2半导体芯片2a、2b的厚度均为350 μ m以下。凸起3包括Sn-Ag焊料(熔点221 °C )和/或Sn-Cu焊料(熔点227°C )等的Sn系焊料、或者Au、Sn (熔点232°0、&1、附、48、？(1等的金属材料。凸起直径为5 50 μ m，排列的间距为10 100 μ m。第I以及第2半导体芯片2a、2b和凸起3的连接使用热压接和/或回流等。在半导体芯片叠层体2中，第I半导体芯片2a和第2半导体芯片2b之间的间隙优选为5 50 μ m,更优选为20 30 μ m。在第I半导体芯片2a和第2半导体芯片2b之间的间隙填充热固化性的树脂材料并使其固化，形成包括底部填充树脂的底部填充层4。这里，构成底部填充层4的底部填充树脂包括含有胺系的固化剂的环氧系树脂的固化物。底部填充树脂的Tg为65°C以上且100°C以下。底部填充树脂的优选Tg为65°C以上且95°C以下，更优选的Tg为65°C以上且90°C以下。作为固化剂，在使用胺系以外的例如配合酸酐系的化合物的树脂材料形成底部填充层4的情况下，在温度周期施加时，不能抑制在半导体芯片侧面的底部填充树脂的剥离。另外，在底部填充树脂的Tg超过100°C的情况下，同样地，也不能抑制在温度周期施加时的底部填充树脂的剥离。另外，从底部填充树脂的剥离抑制的观点来看，固化物的Tg越低效果越好。底部填充树脂的Tg的测定可通过TMA(热机械分析)进行。TMA是使试料的温度通过一定的程序变化，同时施加压缩、拉伸、弯曲等的非振动的负荷，其物质的变形作为温度或者时间的函数而测定的方法。对应于温度变化引起试料的热膨胀和/或软化等的变形和伴随变形的变位量，作为探针的位置变化量由变位检测部测量。实施方式记载的Tg是由TMA法测定的。另外，Tg的测定也可以通过DMA(动态粘弹性测定)进行。另外，在底部填充树脂中，为了使热膨胀率与硅芯片的热膨胀率接近，含有二氧化硅粉末等的无机填充材料。在实施方式中，在底部填充树脂含有的无机填充材料的平均粒径优选为小于O. 5 μ m，最大粒径为3. O μ m以下。无机填充材料的平均粒径更优选为小于O.4 μ m，更加优选为小于O. 3 μ m。另外，平均粒径是通过激光衍射散射法测定的。在底部填充树脂含有的无机填充材料的平均粒径为O. 5μπι以上的情况下，无机 填充材料妨碍用于形成底部填充树脂材料的树脂材料的流动。因此，实施方式的芯片上芯片型的半导体装置中，在半导体芯片2a、2b之间的狭小的间隙(5 50μπι)难以填充底部填充树脂材料。因此，很难形成没有空洞和/或偏析，均一组成的底部填充层4。另外，用于形成底部填充树脂的固化前的材料称作底部填充树脂材料。底部本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
2011.03.11 JP 054534/20111.一种半导体装置，其特征在于，具备 布线基板，其在至少一个主面具有布线层； 半导体芯片叠层体，其在所述布线基板的所述主面安装，以预定的间隔重叠配置有2个以上的半导体芯片，且各半导体芯片相互地经由凸起被电连接； 底部填充层，其包括在所述半导体芯片叠层体的各半导体芯片之间的间隙填充的树月旨;和 密封层，其包括覆盖并形成于所述半导体芯片叠层体的外侧的模塑树脂； 所述底部填充层包括包含胺系的固化剂的树脂材料的固化物，且所述固化物的玻璃化转变温度(Tg)为65°C以上且100°C以下。2.如权利要求I所述的半导体装置，其特征在于， 所述半导体芯片叠层体具有第I半导体芯片和第2半导体芯片，所述第I半导体芯片面向上配置于所述布线基板的所述主面，所述第2半导体芯片在所述第I半导体芯片上以元件电路面相对置的方式被配置，所述第2半导体芯片的主面的面积小于所述第I半导体芯片的主面的面积。3.如权利要求I所述的半导体装置，其特征在于 构成所述底部填充层的树脂为环氧系树脂。4.如权利要求I所述的半导体装置，其特征在于， 所述底部填充层含有平均粒径小于O. 5 μ m的无机填充材料。5.如权利要求4所述的半导体装置，其特征在于 所述无机填充料为二氧化硅粉末。6.如权利要求I所述的半导体装置，其特征在于， 所述凸起包括Sn-Ag焊料以及Sn-Cu焊料这样的Sn系焊料,和/或选自Au、Sn、Cu、Ag、Pd以及Ni中的至少I种金属材料。7.如权利要求I所述的半导体装置，其特征在于， 所述凸起的直径为5 50 μ m，排列的间隔为10 100 μ m。8.如权利要求I所述的半导体装置，其特征在于， 构成所述半导体芯片叠层体的各半导体芯片之间的间隙为5 50 μ m。9.如权利要求I所述的半导体装置，其特征在于， 构成所述半导体芯片叠层体的2个以上的半导体芯片的厚度均为350 μ m以下。10.如权利要求I所述的半导体装置，其特征在于， 所述模塑树脂的Tg为130 200 °C，小于Tg的温度的热膨胀率(CTEl)为O. 8 I. 4ppm/°C, Tg以上的温度的热膨胀率...
【专利技术属性】
技术研发人员：福田昌利，渡部博，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。