积层复合体、半导体元件承载基板、半导体元件形成晶片、半导体装置及其制造方法制造方法及图纸

技术编号:9034924 阅读:142 留言:0更新日期:2013-08-15 01:43
本发明专利技术是一种密封材料积层复合体,其特征在于,用于总括密封承载有半导体元件的基板的半导体元件承载面、或形成有半导体元件的晶片的半导体元件形成面;并且,包括支持晶片、及由被形成于该支持晶片的一面上的未固化的热固化性树脂所构成的未固化树脂层。这样一来,可以提供一种密封材料积层复合体,所述密封材料积层复合体即使在密封通用性非常高、大直径或薄型的基板/晶片的情况,也能够抑制基板/晶片的翘曲、及半导体元件的剥离,并能够以晶片级总括密封承载有半导体元件的基板的半导体元件承载面、或形成有半导体元件的晶片的半导体元件形成面,且密封后的耐热性和耐湿性等优异。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种密封材料积层复合体、密封后半导体元件承载基板、密封后半导体元件形成晶片、半导体装置、及半导体装置的制造方法,所述密封材料积层复合体能以晶片级总括S封。
技术介绍
先前以来,承载有半导体元件的基板的半导体元件承载面、或形成有半导体元件的晶片的半导体元件形成面的晶片级密封,提案、研究出各种方式,可以例示以下方法:利用旋涂(spin coating)的密封、利用丝网印刷的密封(专利文献I)、使用使热熔融性环氧树脂涂层于薄膜支持体上的复合片材的方法(专利文献2及专利文献3)。其中,作为承载有半导体元件的基板的半导体元件承载面的晶片级密封方法,以下方法最近得以投入批量生产:在金属、硅晶片、或玻璃基板等的上部,粘贴具有双面粘着层的薄膜,或利用旋涂等涂布粘着剂,然后使半导体元件排列粘着、承载于该基板上,作为半导体元件承载面,然后,在用液状环氧树脂或环氧模塑化合物(epoxy moldingcompound)等加热下,加压成型密封,从而密封该半导体元件承载面(专利文献4)。并且,同样地,作为形成有半导体元件的晶片的半导体元件形成面的晶片级密封方法,以下方法最近得以投入批量生产:在用液状环氧树脂或环氧模塑化合物等加热下,加压成型密封,从而密封该半导体元件形成面。然而,在如上所述的方法中,当使用200mm(8英寸)左右的小直径晶片(wafer)、或金属等小直径基板时,目前尚可以密封而无重大问题,但是当密封300mm (12英寸)以上的承载半导体元件的大直径基板、或形成有半导体元件的大直径晶片的情况,由于密封固化时的环氧树脂等的收缩应 力,导致基板或晶片产生翘曲,成为重大的问题。并且,当以晶片级密封承载半导体元件的大直径基板的半导体元件承载面时,将产生由于密封固化时的环氧树脂等的收缩应力,而导致半导体元件从金属等基板上剥离的问题,因而,导致无法投入批量生产的重大问题。作为解决这种由将承载有半导体元件的基板、或形成有半导体元件的晶片的直径放大而随之而来的问题的方法,可以列举以下方法:向密封用树脂组合物中填充接近90wt%的填充剂;或,通过降低密封用树脂组合物的弹性来减小固化时的收缩应力(专利文献1、专利文献2、及专利文献3)。然而,如果填充接近90wt%的填充剂,密封用树脂组合物的粘度将上升,当将密封用树脂组合物浇铸成型、密封时,将重新产生以下问题:基板上所承载的半导体元件受力,半导体元件从基板上剥离。并且,如果降低密封用树脂的弹性,密封的承载有半导体元件的基板、或形成有半导体元件的晶片的翘曲得以改善,但将重新产生耐热性和耐湿性等密封性能的降低。因此,利用这些解决方法,尚未达到根本性的解决。根据以上所述,寻求一种密封材料,所述密封材料即使在密封大直径晶片或金属等大直径基板时,基板或晶片也不会产生翘曲,或半导体元件也不会从金属等基板上剥离,并能以晶片级总括密封承载有半导体元件的基板的半导体元件承载面、或形成有半导体元件的晶片的半导体元件形成面,且密封后的耐热性和耐湿性等密封性能优异。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2002-179885号公报专利文献2:日本特开2009-60146号公报专利文献3:日本特开2007-001266号公报专利文献4:日本特表2004-504723号公报
技术实现思路
除上述以外,还存在以下问题:即使利用耐热性和耐湿性等密封性能优异的密封材料来密封,当包含微量的来自于纤维基材的离子性杂质或由半导体装置外部侵入进来的离子性杂质、以及来自于半导体元件、半导体元件承载基板的离子性杂质时,半导体装置的可靠性将降低。本专利技术是为了解决上述问题而完成,其目的在于提供一种密封材料积层复合体,所述密封材料积层复合体即使在密封大口径或薄型的基板/晶片的情况,也能够抑制基板/晶片的翘曲、及半导体元件的剥离,并能够以晶片级总括密封承载有半导体元件的基板、或所形成的晶片的半导体元件承载面或形成面,且密封后的耐热性和耐湿性等密封性能优异,通用性非常高。 并且,本专利技术的目的在于提供一种利用该密封材料积层复合体而被密封的密封后半导体元件承载基板及密封后半导体元件形成晶片、一种将该密封后半导体元件承载基板及该密封后半导体元件形成晶片单颗化(singulation)的半导体装置、及一种使用前述密封材料积层复合体的半导体装置的制造方法。为了解决上述问题,在本专利技术中,提供一种密封材料积层复合体,其特征在于,用于总括密封承载有半导体元件的基板的半导体元件承载面、或形成有半导体元件的晶片的半导体元件形成面;并且,包括支持晶片、及由被形成于该支持晶片的一面上的未固化的热固化性树脂所构成的未固化树脂层。如果是这种密封材料积层复合体,那么由于支持晶片可以抑制密封固化时的未固化树脂层的收缩应力,因此,密封材料积层复合体即使在密封大口径或薄型的基板/晶片的情况,也能够抑制基板/晶片的翘曲、及半导体元件的剥离,并能够以晶片级总括密封承载或形成有半导体元件的基板/晶片面,且密封后的耐热性和耐湿性等密封性能优异,通用性非常高。并且,优选为,前述支持晶片,与前述承载有半导体元件的基板或前述形成有半导体元件的晶片的膨胀系数的差为3ppm以下。这样一来,如果膨胀系数差为3ppm以下,那么通过消除支持晶片与承载或形成有半导体元件的基板/晶片的膨胀系数的差,可以更准确地抑制密封的基板/晶片的翘曲、及半导体元件的剥离,因此优选。并且,前述未固化树脂层的厚度与晶片上所承载或形成的半导体元件的厚度相关。为了确保高度的可靠性,距离半导体元件表面上的(垂直方向的)密封树脂层的厚度为10 2000微米(μ m)。由此,前述未固化树脂层的厚度优选为20微米以上且2000微米以下。如果前述未固化树脂层的厚度为20微米以上,由于能够在半导体元件上确保所需的密封树脂层的厚度,并抑制因过薄而产生填充性不良或膜厚不均匀,因此优选;如果为2000微米以下,由于能够抑制因密封的密封后的晶片及半导体装置的厚度过厚而导致难以以高密度构装,因此优选。进一步,优选为,前述未固化树脂层,包含在不足50°C下固体化,并在50°C以上且150°C以下溶融的环氧树脂、硅酮树脂、及环氧硅混成树脂中的任一种。如果是这种前述未固化树脂层,由于操作容易,且作为密封材料的特性也优异,并且膨胀系数差非常小的支持晶片可以抑制包含这些树脂的未固化树脂层的固化时的收缩应力,因此,密封材料积层复合体即使在密封大口径或薄型的基板/晶片的情况,也能够更准确地抑制基板/晶片的翘曲、及半导体元件的剥离,并能够以晶片级总括密封形成有半导体元件的晶片的半导体元件形成面;且,如果密封材料积层复合体具有包含这些树脂的未固化树脂层,那么尤其是密封后的耐热性和耐湿性等密封性能优异。 并且,前述支持晶片优选为,是将热固化性树脂组合物含浸于纤维基材中,并将该热固化性树脂组合物半固化或固化而成的树脂含浸纤维基材;前述未固化树脂层,是由在前述树脂含浸纤维基材的一面上以超过200 μ m且2000 μ m以下的厚度而形成的未固化的热固化性树脂组合物所构成;含浸于前述纤维基材中的热固化性树脂组合物、及形成前述未固化树脂层的热固化性树脂组合物的至少一者,含有离子捕集剂(trapping agent)。如果是这种密封材料积层复合体,本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种密封材料积层复合体,其特征在于,用于总括密封承载有半导体元件的基板的半导体元件承载面、或形成有半导体元件的晶片的半导体元件形成面;并且,包括支持晶片、及由被形成于该支持晶片的一面上的未固化的热固化性树脂所构成的未固化树脂层。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:塩原利夫秋叶秀树关口晋
申请(专利权)人:信越化学工业株式会社
类型:发明
国别省市:

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