半导体用黏合剂、半导体装置的制造方法及半导体装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种半导体用黏合剂，其含有重均分子量小于10000的树脂、固化剂、无机填料和硅酮橡胶填料。硅酮橡胶填料。硅酮橡胶填料。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】半导体用黏合剂、半导体装置的制造方法及半导体装置


[0001]本专利技术涉及一种半导体用黏合剂、半导体装置的制造方法及半导体装置。

技术介绍

[0002]以往，在连接半导体芯片(chip)与基板时，广泛地应用使用金线等金属细线的打线接合(wire bonding)方式。另一方面，为了响应对半导体装置的高功能化、高集成化、高速化等要求，在半导体芯片或基板形成被称为凸块(bump)的导电性突起而将半导体芯片与基板直接连接的倒装芯片连接方式(FC连接方式)正在推广。
[0003]作为FC连接方式，已知有使用焊料、锡、金、银、铜等来对连接部进行金属接合的方法；施加超声波振动来对连接部进行金属接合的方法；及通过树脂的收缩力来保持机械相接的方法等。但从连接部的可靠性的观点出发，通常采用使用焊料、锡、金、银、铜等来对连接部进行金属接合的方法。
[0004]例如关于半导体芯片及基板之间的连接，BGA(Ball grid Array：球柵陈列)、CSP(Chip Size Package：芯片尺寸封装)等中广泛使用的COB(ChipOn Board：板上芯片)型连接方式也相当于FC连接方式。并且，FC连接方式也被广泛地用于在半导体芯片上形成连接部(凸块或配线)而连接半导体芯片之间的COC(Chip On Chip：芯片上芯片)型连接方式(例如参考专利文献1)。
[0005]并且，在强烈要求进一步的小型化、薄型化、高功能化的封装中，将上述连接方式层叠
·
多层化而成的芯片堆栈型封装、POP(Package On Package：层叠封装)、TSV(Through
‑
Silicon Via：硅通孔)等也开始广泛普及。由于这种层叠
·
多层化技术三维地配置半导体芯片等，因此与二维地配置的方法相比，能够减小封装。并且，由于这种层叠
·
多层化技术对于半导体的性能提高、降低噪声、削减安装面积、省电也有效，因此作为下一代的半导体配线技术而备受关注。
[0006]并且，从提高生产率的观点出发，将半导体芯片压接(连接)在半导体晶圆上之后单片化来制作半导体封装体的COW(Chip On Wafer：晶圆上芯片)、将半导体晶圆彼此压接(连接)之后单片化来制作半导体封装体的WOW(Waf er On Wafer：晶圆上晶圆)备受关注。进而，从同样的观点出发，在半导体晶圆上或映射基板上对位多个半导体芯片并临时压接后，将这些多个半导体芯片一并正式压接来确保连接的多端子接合(Gang bonding)方式也备受关注。
[0007]现有技术文献
[0008]专利文献
[0009]专利文献1：日本专利公开2008
‑
294382号公报

技术实现思路

[0010]专利技术要解决的技术课题
[0011]在倒装芯片封装中，有时由于半导体用黏合剂与半导体芯片之间以及半导体芯片
与基板之间的热膨胀系数之差而产生压力，并在封装中产生翘曲。随着半导体芯片及半导体晶圆的膜化，更容易发生该封装的翘曲。
[0012]并且，在上述层叠
·
多层化的芯片堆栈型封装中，与一层的芯片堆栈型封装相比，翘曲容易变大。
[0013]由于这种封装的翘曲，容易发生无法进行二次成型(overmold)以及发生封装的连接不良的问题。因此，强烈要求封装的低翘曲化。
[0014]在此，作为实现封装的低翘曲化的方法，可以考虑使半导体用黏合剂低弹性化。作为使半导体用黏合剂低弹性化的方法，可以考虑使高分子成分的玻璃化转变温度低温化的方法、减少无机填料的添加量的方法、增加有机填料的添加量的方法等。但是，在利用这些方法使半导体用黏合剂低弹性化的情况下，半导体用黏合剂的操作性的恶化或熔融黏度的适当化变得困难，难以同时实现这些特性与封装的低翘曲化。
[0015]本专利技术为了解决上述课题而完成，目的在于提供一种能够在抑制黏合力及可靠性的降低的同时，实现所得的封装的低翘曲化的半导体用黏合剂、以及使用该半导体用黏合剂的半导体装置的制造方法及半导体装置。
[0016]用于解决技术课题的手段
[0017]为了实现上述目的，本专利技术提供一种半导体用黏合剂，其含有重均分子量小于10000的树脂、固化剂、无机填料及硅酮橡胶填料。根据上述半导体用黏合剂，通过组合使用无机填料与硅酮橡胶填料作为填料，能够在抑制黏合力及可靠性的降低的同时，实现所得的封装的低翘曲化。尤其是通过使用硅酮橡胶填料作为与无机填料并用的有机填料，能够大幅减少所得的封装的翘曲。
[0018]上述硅酮橡胶填料的平均粒径可以是30μm以下。在这种情况下，能够在更充分地抑制黏合力及可靠性的降低的同时，进一步减少所得的封装的翘曲。
[0019]上述无机填料也可以含有二氧化硅填料。在这种情况下，能够进一步提高黏合力及可靠性。并且，无机填料与硅酮橡胶填料更容易均匀地分散，能够以更高水平兼顾良好的黏合力及可靠性，以及所得的封装的低翘曲化。
[0020]上述半导体用黏合剂也可以含有重均分子量为10000以上的高分子成分。在这种情况下，能够提高半导体用黏合剂的耐热性及膜形成性。
[0021]上述高分子成分的重均分子量可以是30000以上。并且，上述高分子成分的玻璃化转变温度也可以是100℃以下。若重均分子量为30000以上，则膜形成性变得良好。若玻璃化转变温度为100℃以下，则对基板及半导体芯片的贴附性变得良好。
[0022]上述半导体用黏合剂可以是膜状。在这种情况下，能够提高半导体用黏合剂的处理性，从而能够提高制造封装时的作业性及生产率。
[0023]以半导体用黏合剂的固体成分总量为基准，上述半导体用黏合剂中的上述硅酮橡胶填料的含量可以是0.1质量％～20质量％。在这种情况下，能够以更高水平兼顾良好的黏合力及可靠性，以及所得的封装的低翘曲化。
[0024]在上述半导体用黏合剂中，上述硅酮橡胶填料的含量相对于上述无机填料的含量的质量比(硅酮橡胶填料的质量/无机填料的质量)可以是0.05～0.5。在这种情况下，能够以更高水平兼顾良好的黏合力及可靠性，以及所得的封装的低翘曲化。
[0025]并且，本专利技术提供一种半导体装置的制造方法，其为制造半导体芯片及配线电路
基板各自的连接部相互电连接而成的半导体装置、或者多个半导体芯片各自的连接部相互电连接而成的半导体装置的方法，上述半导体装置的制造方法包括：使用上述半导体用黏合剂将上述连接部的至少一部分密封的工序。根据上述制造方法，能够获得半导体芯片与配线电路基板或半导体芯片之间的黏合力及可靠性优异且翘曲减少的半导体装置。
[0026]进而，本专利技术提供一种半导体装置，其具备：由半导体芯片及配线电路基板各自的连接部相互电连接而成的连接结构、或者由多个半导体芯片各自的连接部相互电连接而成的连接结构；以及将上述连接部的至少一部分密封的黏合材料，上述黏合材料由上述半导体用黏合剂的固化物形成。上述半导本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种半导体用黏合剂，其含有：重均分子量小于10000的树脂、固化剂、无机填料和硅酮橡胶填料。2.根据权利要求1所述的半导体用黏合剂，其中，所述硅酮橡胶填料的平均粒径为30μm以下。3.根据权利要求1或2所述的半导体用黏合剂，其中，所述无机填料含有二氧化硅填料。4.根据权利要求1至3中任一项所述的半导体用黏合剂，其还含有：重均分子量为10000以上的高分子成分。5.根据权利要求4所述的半导体用黏合剂，其中，所述高分子成分的重均分子量为30000以上，所述高分子成分的玻璃化转变温度为100℃以下。6.根据权利要求1至5中任一项所述的半导体用黏合剂，其为膜状。7.根据权利要求1至6中任一项所述的半导体用黏合剂，其中，以半导体用黏合剂的固体成分总量为基准，所述硅酮橡胶填料的含量为0.1质量％～20...

【专利技术属性】
技术研发人员：茶花幸一，秋吉利泰，林出明子，佐藤慎，
申请(专利权)人：昭和电工材料株式会社，
类型：发明
国别省市：