密封用片以及半導體裝置的製作方法

2023-05-30 12:32:56

本發明涉及密封用片以及半導體裝置。

背景技術：

以往，作為半導體裝置的製造方法，已知有如下方法：在將固定於基板等上的一個或多個半導體晶片用密封樹脂密封后，將密封體切割為半導體裝置單元的封裝件。作為這樣的密封樹脂，例如已知有由熱固性樹脂構成的密封用片(例如，參照專利文獻1)。

另一方面，近年來，傾向于越來越推進半導體裝置的小型化、布線的微細化，必須要在狹窄的半導體晶片區域(俯視下透視半導體晶片的情況下，與半導體晶片重合的區域)中配置更多的i/o焊盤、通孔，同時引腳密度也升高。此外，在bga(球柵陣列，ballgridarray)封裝件中，在半導體晶片區域內形成大量端子，用於形成其它要素的區域受限，因此，採用在半導體封裝基板上從端子引出布線到半導體晶片區域的外側的方法。如此製造的半導體封裝件被稱為fowlp(扇出晶片級封裝件)。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2006-19714號公報

技術實現要素：

發明所要解決的問題

在fowlp的製造中，用密封樹脂將半導體晶片密封后，使半導體晶片的電路形成面露出，在該電路形成面上形成布線(再布線形成工序)。在該再布線形成工序中，使用各種類型的有機溶劑。

但是，對於現有的密封樹脂而言，有時在再布線形成工序中的有機溶劑中有樹脂溶出。因此，密封樹脂的表面變粗糙，有時難以遍及密封樹脂面和半導體芯單面而均勻地形成再布線層。另外，存在如下問題：再布線工序中使用的有機溶劑因溶出的密封樹脂而降低，對品質帶來影響。

本發明是鑑於上述問題而完成的，其目的在於提供一種能夠用於製造品質和可靠性進一步提高的半導體裝置的密封用片。另外，目的在於提供一種使用該密封用片而製造的半導體裝置。

用於解決問題的手段

本發明人發現通過採用下述構成能夠解決上述問題，從而完成了本發明。

即，本發明是一種密封用片，其特徵在於，

使用在150℃進行1小時熱處理後的樣品，在50℃的n-甲基-2-吡咯烷酮中浸漬3000秒鐘前後的重量變化在以熱處理後為基準的情況下為1重量％以下。

根據本發明涉及的密封用片，在熱處理後，充分地抑制了向n-甲基-2-吡咯烷酮的溶出。在再布線工序中，使用各種各樣的有機溶劑，其中，密封用片的溶出量增多的有機溶劑是n-甲基-2-吡咯烷酮。因此，如果抑制了向n-甲基-2-吡咯烷酮的溶出，則也抑制了向其它有機溶劑的溶出。其結果是，如果使用該密封用片，則能夠製造可使再布線層的形成變得均勻等品質和可靠性進一步提高的半導體裝置。另外，向有機溶劑的溶出量少，因此，能夠抑制有機溶劑的純度的降低。其結果是能夠降低有機溶劑的更換頻率。

在上述構成中，包含熱固性材料和無機系化合物，上述熱固性材料和上述無機系化合物的總含量優選為整體的95重量％以上。

熱固性材料如果通過基於熱處理的熱固化進行交聯，則不易在有機溶劑中溶出。另外，無機系化合物在有機溶劑不易溶出。因此，如果上述熱固性材料和上述無機系化合物的總含量為整體的95重量％以上，則在有機溶劑中易溶出的成分少。其結果是，如果使用該密封用片，則能夠製造品質和可靠性進一步提高的半導體裝置。

在本說明書中，「熱固性材料」是指參與熱固化的材料，是指摻入到基於熱固化的交聯結構的材料。即，具有官能團且摻入到基於熱固化的交聯結構的熱塑性樹脂(例如，具有官能團的丙烯酸類樹脂)包含在「熱固性材料」中。但是，即使是具有官能團且摻入到基於熱固化的交聯結構的熱塑性樹脂，官能團含量(單體單元的含量)小於10％的熱塑性樹脂(例如，官能團含量小於10％的丙烯酸類樹脂)也幾乎無助於交聯結構，因此，不包含在「熱固性材料」中。

發明效果

根據本發明，可以提供能夠用於製造品質和可靠性進一步提高的半導體裝置的密封用片。

附圖說明

圖1是本實施方式涉及的密封用片的截面示意圖。

圖2是用於說明本實施方式涉及的半導體裝置的製造方法的截面示意圖。

圖3是用於說明本實施方式涉及的半導體裝置的製造方法的截面示意圖。

圖4是用於說明本實施方式涉及的半導體裝置的製造方法的截面示意圖。

圖5是用於說明本實施方式涉及的半導體裝置的製造方法的截面示意圖。

圖6是用於說明本實施方式涉及的半導體裝置的製造方法的截面示意圖。

圖7是用於說明本實施方式涉及的半導體裝置的製造方法的截面示意圖。

圖8是用於說明本實施方式涉及的半導體裝置的製造方法的截面示意圖。

圖9是用於說明本實施方式涉及的半導體裝置的製造方法的截面示意圖。

具體實施方式

下面，一邊參照附圖一邊對本發明的實施方式進行說明。但是，本發明並非僅限定於這些實施方式。

(密封用片)

圖1是本實施方式涉及的密封用片40的截面示意圖。本實施方式涉及的密封用片40由一層構成。但是，在本發明中，密封用片並非限定於該例，可以由兩層以上構成。另外，密封用片40層疊於聚對苯二甲酸乙二酯(pet)膜等剝離襯墊41上。但是，在本發明中，密封用片可以單獨而不層疊於剝離襯墊等上。

密封用片40能夠用於製造fowlp(扇出晶片級封裝件)的形態的半導體裝置。在fowlp的製造中，利用密封樹脂將半導體晶片密封后，使半導體晶片的電路形成面露出，在該電路形成面上形成布線(再布線形成工序)。

對於密封用片40而言，使用在150℃進行1小時熱處理後的樣品，在50℃的n-甲基-2-吡咯烷酮中浸漬3000秒鐘前後的重量變化在以熱處理後作為基準的情況下為1重量％以下。上述重量變化優選為0.8重量％以下或0.6重量％以下，更優選為0.3重量％以下，進一步優選為0.2重量％以下。另外，上述重量變化越少越優選，但例如為0.01重量％以上、0.02重量％以上。上述重量變化為1重量％以下，因此，在熱固化後，充分地抑制了向n-甲基-2-吡咯烷酮的溶出。再布線工序中，使用各種各樣的有機溶劑，其中，密封用片的溶出量增多的有機溶劑是n-甲基-2-吡咯烷酮。因此，如果抑制了向n-甲基-2-吡咯烷酮的溶出，則也抑制了向其它有機溶劑的溶出。其結果是，如果使用該密封用片40，則能夠製造可使再布線層的形成變得均勻等品質和可靠性進一步提高的半導體裝置。另外，向有機溶劑的溶出量少，因此，能夠抑制有機溶劑的純度的降低。其結果是，能夠降低有機溶劑的更換頻率。

作為將上述重量變化控制為1重量％以下的方法，例如可以列舉如下方法：使在有機溶劑中不易溶出的熱固性材料或無機系化合物的含量增多、或者使在有機溶劑中溶出的可能性高的熱塑性樹脂的含量減少、或者採用相對於有機溶劑不易溶出的熱塑性樹脂。

重量變化取決於實施例記載的方法。

對於密封用片40而言，使用在150℃進行1小時熱處理後的樣品，在60℃的四氫糠醇75％水溶液中浸漬420秒鐘前後的重量變化在以熱處理後為基準的情況下優選為0.5重量％以下，更優選為0.4重量％以下。

對於密封用片40而言，使用在150℃進行1小時熱處理後的樣品，在22±3℃的四甲基氫氧化銨(tmah)3％水溶液中浸漬200秒鐘前後的重量變化在以熱處理後為基準的情況下優選為0.4重量％以下，更優選為0.3重量％以下。

對於密封用片40而言，使用在150℃進行1小時熱處理後的樣品，在22±3℃的氫氧化鉀(koh)10％水溶液中浸漬90秒鐘前後的重量變化在以熱處理後為基準的情況下優選為0.1重量％以下，更優選為0.08重量％以下。

對於密封用片40而言，使用在150℃進行1小時熱處理後的樣品，在22±3℃的丙二醇單甲醚80％水溶液中浸漬60秒鐘前後的重量變化在以熱處理後為基準的情況下優選為0.3重量％以下，更優選為0.2重量％以下。

對於密封用片40而言，使用在150℃進行1小時熱處理後的樣品，在22±3℃的乙酸10％水溶液中浸漬60秒鐘前後的重量變化在以熱處理後為基準的情況下優選為0.05重量％以下，更優選為0.04重量％以下。

對於密封用片40而言，使用在150℃進行1小時熱處理後的樣品，在125℃的γ-丁內酯(gbl)中浸漬240秒鐘前後的重量變化在以熱處理後為基準的情況下優選為0.3重量％以下，更優選為0.2重量％以下。

對於密封用片40而言，使用在150℃進行1小時熱處理後的樣品，在40℃的二甲基亞碸(dmso)中浸漬600秒鐘前後的重量變化在以熱處理後為基準的情況下優選為0.1重量％以下，更優選為0.08重量％以下。

對於密封用片40而言，使用在150℃進行1小時熱處理後的樣品，在40℃的環戊酮中浸漬1200秒鐘前後的重量變化在以熱處理後為基準的情況下優選為0.1重量％以下，更優選為0.08重量％以下。

對於密封用片40而言，使用在150℃進行1小時熱處理後的樣品，在22±3℃的甲乙酮中浸漬600秒鐘前後的重量變化在以熱處理後為基準的情況下優選為0.01重量％以下，更優選為0.008重量％以下。

對於密封用片40而言，使用在150℃進行1小時熱處理後的樣品，在22±3℃的丙酮中浸漬600秒鐘前後的重量變化在以熱處理後為基準的情況下優選為0.01重量％以下，更優選為0.008重量％以下。

密封用樹脂片40有時根據用途形成有通孔。例如，有時在fowlp的製造中形成。另外，並不限定於fowlp的製造，在半導體裝置的製造中有時在密封樹脂中形成通孔。通孔可以如下形成：例如，首先利用雷射等在密封樹脂形成通孔用的開口，接著利用去汙液等衝洗掉在上述開口殘留的樹脂殘渣等(去汙處理)，然後，在上述開口填充導電性糊劑等，從而能夠形成通孔。

作為一般的去汙液，可以舉出將高錳酸鈉或高錳酸鉀等高錳酸鹽與強鹼混合而成的水溶液。具體而言，作為這樣的由將高錳酸鹽和強鹼混合而成的水溶液構成的去汙液，例如可以舉出由0.4mol/l左右的高錳酸鹽與1n左右的強鹼的混合水溶液構成的液體。

對於密封用片40而言，使用在150℃進行1小時熱處理後的樣品，在80℃的1n(1規定)氫氧化鈉(naoh)水溶液中浸漬600秒鐘前後的重量變化在以熱處理後為基準的情況下優選為0.25重量％以下，更優選為0.2重量％以下。

1n氫氧化鈉水溶液設想為去汙液。如果上述重量變化為0.25重量％以下，則可以說抑制了熱固化後的密封用片40相對於去汙液的溶出。其結果是，如果使用該密封用片40，則能夠適當地形成通孔(穿模通孔)。其結果是，能夠製造品質和可靠性進一步提高的半導體裝置。另外，在去汙液中的溶出量少，因此，能夠抑制去汙液的純度的降低。其結果是，能夠降低去汙液的更換頻率。

作為將上述重量變化控制為0.25重量％以下的方法，例如可以舉出如下方法：使在去汙液中不易溶出的熱固性材料或無機系化合物的含量增多、或者使在去汙液中溶出的可能性高的熱塑性樹脂的含量減少、或者採用相對於去汙液不易溶出的熱塑性樹脂。

對於密封用片40而言，使用在150℃進行1小時熱處理後的樣品，在80℃的1n(1規定)氫氧化鉀(koh)水溶液中浸漬600秒鐘前後的重量變化在以熱處理後為基準的情況下優選為0.25重量％以下，更優選為0.2重量％以下。

1n氫氧化鉀水溶液設想為去汙液。如果上述重量變化為0.25重量％以下，則可以說抑制了熱固化後的密封用片40相對於去汙液的溶出。其結果是，如果使用該密封用片40，則能夠適當地形成通孔(穿模通孔)。其結果是，能夠製造品質和可靠性進一步提高的半導體裝置。另外，在去汙液中的溶出量少，因此，能夠抑制去汙液的純度的降低。其結果是，能夠降低去汙液的更換頻率。

密封用片40的構成材料優選包含熱固性材料和無機系化合物。另外，上述熱固性材料和上述無機系化合物的總含量優選為構成密封用片40的材料整體的95重量％以上，更優選為94重量％以上，進一步優選為93重量％以上。如果熱固性材料通過基於熱處理的熱固化發生交聯，則不易在有機溶劑中溶出。另外，無機系化合物不易在有機溶劑中溶出。因此，如果上述熱固性材料和上述無機系化合物的總含量為整體的95重量％以上，則在有機溶劑中容易溶出的成分少。其結果是，如果使用該密封用片40，則能夠製造品質和可靠性進一步提高的半導體裝置。

在上述熱固性材料中包含環氧樹脂等熱固性樹脂和固化劑。上述固化劑只要是作為上述熱固性樹脂的固化劑發揮功能就沒有特別限定，優選為酚醛樹脂。其中，密封用片40優選包含環氧樹脂和作為固化劑的酚醛樹脂。由此，可以得到良好的熱固性。

作為上述環氧樹脂，沒有特別限定。可以使用例如：三苯基甲烷型環氧樹脂、甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、改性雙酚a型環氧樹脂、雙酚a型環氧樹脂、雙酚f型環氧樹脂、改性雙酚f型環氧樹脂、二環戊二烯型環氧樹脂、苯酚酚醛清漆型環氧樹脂、苯氧基樹脂等各種環氧樹脂。這些環氧樹脂可以單獨使用也可以合用兩種以上。

從確保環氧樹脂的固化後的韌性和環氧樹脂的反應性的觀點出發，優選環氧當量為150～250、軟化點或熔點為50～130℃的常溫下固態的環氧樹脂，其中，從可靠性的觀點出發，更優選三苯基甲烷型環氧樹脂、甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂。

上述酚醛樹脂只要在與環氧樹脂之間發生固化反應就沒有特別限定。可以使用例如：苯酚酚醛清漆樹脂、苯酚芳烷基樹脂、聯苯芳烷基樹脂、二環戊二烯型酚醛樹脂、甲酚酚醛清漆樹脂、甲階酚醛樹脂等。這些酚醛樹脂可以單獨使用、也可以合用兩種以上。

作為上述酚醛樹脂，從與環氧樹脂的反應性的觀點出發，優選使用羥基當量為70～250、軟化點為50～110℃的酚醛樹脂，其中，從固化反應性高的觀點出發，可以優選使用苯酚酚醛清漆樹脂。另外，從可靠性的觀點出發，可以優選使用苯酚芳烷基樹脂、聯苯芳烷基樹脂之類的低吸溼性的酚醛樹脂。

關於環氧樹脂與酚醛樹脂的配合比例，從固化反應性的觀點出發，相對於環氧樹脂中的環氧基1當量，優選按照酚醛樹脂中的羥基的合計為0.7～1.5當量的方式進行配合，更優選為0.9～1.2當量。

密封用片40中的環氧樹脂和酚醛樹脂的總含量優選為2.5重量％以上，更優選為3.0重量％以上。如果為2.5重量％以上，則可以得到相對於半導體晶片53良好的粘接力。密封用片40中的環氧樹脂和酚醛樹脂的總含量優選為13重量％以下，更優選為8重量％以下。如果為20重量％以下，則能夠降低吸溼性。

密封用片40優選實質上不含熱塑性樹脂。但是，只要是使用在150℃進行1小時熱處理後的樣品並且在50℃的n-甲基-2-吡咯烷酮中浸漬3000秒鐘浸漬前後的重量變化在以熱處理後為基準的情況下能夠為1重量％以下的範圍內，則可以含有熱塑性樹脂。含有熱塑性樹脂的情況下，可以得到未固化時的操作性、固化物的低應力性。含有熱塑性樹脂的情況下，優選使用具有耐溶劑性的熱塑性樹脂。

作為上述熱塑性樹脂，可以舉出：天然橡膠、丁基橡膠、異戊二烯橡膠、氯丁橡膠、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物、聚丁二烯樹脂、聚碳酸酯樹脂、熱塑性聚醯亞胺樹脂、6-尼龍或6，6-尼龍等聚醯胺樹脂、苯氧基樹脂、丙烯酸類樹脂、pet或pbt等飽和聚酯樹脂、聚醯胺醯亞胺樹脂、氟樹脂、苯乙烯-異丁烯-苯乙烯嵌段共聚物等。

含有熱塑性樹脂的情況下，優選使用具有耐溶劑性的熱塑性樹脂。作為具有耐溶劑性的熱塑性樹脂，可以舉出苯乙烯-異丁烯-苯乙烯共聚物。

使用具有耐溶劑性的熱塑性樹脂的情況下，作為熱塑性樹脂的含量，例如可以舉出：相對於密封用片40整體，優選為3.5重量％以下，更優選為3.0重量％以下。

另外，使用上述具有耐溶劑性的熱塑性樹脂以外的熱塑性樹脂作為熱塑性樹脂的情況下，作為熱塑性樹脂的含量，例如可以舉出：相對於密封用片40整體，優選為1.0重量％以下，更優選為0.8重量％以下。

密封用片40優選含有無機填充劑。上述無機填充劑包含在本發明的「無機系化合物」中。

上述無機填充劑沒有特別限定，可以使用以往公知的各種填充劑，可以舉出例如：石英玻璃、滑石、二氧化矽(熔融二氧化矽、結晶性二氧化矽等)、氧化鋁、氮化鋁、氮化矽、氮化硼的粉末。它們既可以單獨使用，也可以合用兩種以上。其中，從可以良好地降低線性膨脹係數的理由出發，優選二氧化矽、氧化鋁，更優選二氧化矽。

作為二氧化矽，優選二氧化矽粉末，更優選熔融二氧化矽粉末。作為熔融二氧化矽粉末，可以舉出：球狀熔融二氧化矽粉末、破碎熔融二氧化矽粉術，但從流動性的觀點出發，優選球狀熔融二氧化矽粉末。其中，優選平均粒徑為0.1～35μm的範圍的粉末，更優選10～30μm的範圍的粉末，進一步優選15～25μm的範圍的粉末。

需要說明的是，平均粒徑例如可以通過使用從母集團中任意提取的試樣並利用雷射衍射散射式粒度分布測定裝置進行測定而導出。

密封用片40中的上述無機填充劑的含量相對於密封用片40整體優選為75～95重量％，更優選為78～95重量％。如果上述無機填充劑的含量相對於密封用片40整體為75重量％以上，則會將熱膨脹率抑制得較低，由此，可以抑制由熱衝擊引起的機械破壞。其結果是，另一方面，如果上述無機填充劑的含量相對於密封用片40整體為95重量％以下，則柔軟性、流動性、粘接性變得更加良好。

密封用片40優選含有矽烷偶聯劑。

另外，密封用片40可以含有利用矽烷偶聯劑預先進行了表面處理的無機填充劑作為上述無機填充劑。作為上述矽烷偶聯劑，沒有特別限定，例如可以舉出環氧系矽烷偶聯劑。具體而言，例如可以舉出3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷等。

密封用片40優選含有固化促進劑。上述固化促進劑包含在本發明的「熱固性材料」中。

作為上述固化促進劑，只要是使熱固化促進的物質就沒有特別限定。在密封用片40含有環氧樹脂和作為固化劑的酚醛樹脂的情況下，只要使環氧樹脂和酚醛樹脂的固化進行就沒有特別限定，可以舉出例如：三苯基膦、四苯基鏻四苯基硼酸鹽等有機磷系化合物；2-苯基-4，5-二羥基甲基咪唑、2-苯基-4-甲基-5-羥基甲基咪唑等咪唑系化合物等。其中，從即使混煉時的溫度升高也不會使固化反應急劇地推進、可以良好地製作密封用片40的理由出發，優選2-苯基-4，5-二羥基甲基咪唑。

對於固化促進劑的含量，相對於環氧樹脂和酚醛樹脂的合計100重量份，優選為0.1～5重量份。

密封用片11可以含有阻燃劑成分。由此，能夠減少因部件短路或發熱等而著火時的燃燒擴大。作為阻燃劑組成成分，例如可以使用氫氧化鋁、氫氧化鎂、氫氧化鐵、氫氧化鈣、氫氧化錫、複合化金屬氫氧化物等各種金屬氫氧化物；磷腈系阻燃劑等。上述阻燃劑成分包含在本發明的「無機系化合物」中。

從即使少量也發揮阻燃效果的觀點出發，磷腈系阻燃劑中所含的磷元素的含量優選為12重量％以上。

密封用片40中的阻燃劑成分的含量在全部有機成分(除無機填料以外)中優選為10重量％以上，更優選為15重量％以上。如果為10重量％以上，則可以得到良好的阻燃性。密封用片40中的熱塑性樹脂的含量優選為30重量％以下，更優選為25重量％以下。如果為30重量％以下，則具有固化物的物性降低(具體而言，玻璃化轉變溫度、高溫樹脂強度等物性的降低)少的傾向。

密封用片40可以含有矽烷偶聯劑。作為矽烷偶聯劑，沒有特別限定，可以舉出3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷等。上述矽烷偶聯劑包含在本發明的「熱固性材料」中。

密封用片40中的矽烷偶聯劑的含量優選為0.1～3重量％。如果為0.1重量％以上，則充分地得到固化物的強度，能夠降低吸水率。如果為3重量％以下，則可以降低排出氣體量。

密封用片40優選被著色。由此，能夠發揮優良的標記性和外觀性，能夠形成具有附加價值的外觀的半導體裝置。

在將密封用片40著色時，可以根據目標顏色使用色材(著色劑)。作為這樣的色材，可以適當使用黑系色材、藍系色材、紅系色材等各種濃色系色材，特別適合使用黑系色材。作為色材，可以是顏料、染料等中的任意一種。色材可以單獨使用或者組合使用兩種以上。需要說明的是，作為染料，無論是酸性染料、反應染料、直接染料、分散染料、陽離子染料等哪種形態的染料都能夠使用。另外，顏料的形態也沒有特別限制，可以從公知的顏料中適當地選擇使用。上述染料、上述顏料包含在本發明的「無機系化合物」中。

需要說明的是，密封用片40中除了上述各成分以外可以根據需要在不脫離本發明的主旨的範圍內適當配合其它添加劑。

密封用片40的厚度沒有特別限定，從作為密封用片使用的觀點出發，例如為50μm～2000μm。

密封用片40的製造方法沒有特別限定，優選製備出用於形成密封用片40的樹脂組合物的混煉物並將所得到的混煉物進行塗布的方法、將所得到的混煉物塑性加工為片狀的方法。由此，能夠不使用溶劑地製作密封用片40，因此，能夠抑制半導體晶片53因揮發的溶劑而受到影響。

具體而言，通過將後述的各成分利用混合輥、加壓式捏合機、擠出機等公知的混煉機進行熔融混煉而製備混煉物，並將所得到的混煉物利用塗布或塑性加工製成片狀。作為混煉條件，溫度優選為上述各成分的軟化點以上，例如為30～150℃，如果考慮環氧樹脂的熱固化性，則優選為40～140℃，進一步優選為60～120℃。時間例如為1～30分鐘，優選為5～15分鐘。

混煉優選在減壓條件下(減壓氣氛下)進行。由此，能夠進行脫氣，同時能夠防止氣體向混煉物中的侵入。減壓條件下的壓力優選為0.1kg/cm2以下，更優選為0.05kg/cm2以下。減壓下的壓力的下限沒有特別限定，例如為1×10-4kg/cm2以上。

在將混煉物進行塗布而形成密封用片11的情況下，熔融混煉後的混煉物優選不進行冷卻而保持高溫狀態不變地進行塗布。作為塗布方法，沒有特別限制，可以舉出棒塗法、刮塗法，狹縫式擠壓塗布法等。作為塗布時的溫度，優選為上述各成分的軟化點以上，如果考慮熱固性樹脂(環氧樹脂)的熱固化性和成形性，則例如為40～150℃，優選為50～140℃，進一步優選為70～120℃。

在對混煉物進行塑性加工而形成密封用片40的情況下，熔融混煉後的混煉物優選不進行冷卻而保持高溫狀態不變地進行塑性加工。作為塑性加工方法，沒有特別限制，可以舉出：平板壓製法、t型模頭擠出法、螺杆模頭擠出法、輥壓延法、輥混煉法、吹塑擠出法、共擠出法、壓延成形法等。作為塑性加工溫度，優選為上述各成分的軟化點以上，如果考慮環氧樹脂的熱固化性和成形性，例如為40～150℃，優選為50～140℃，進一步優選為70～120℃。

需要說明的是，密封用片40也可以如下得到，即，向適當的溶劑中溶解用於形成密封用片40的樹脂等並使之分散而製備清漆，將該清漆進行塗布而得到。

密封用片40例如可以在下述的半導體裝置的製造方法中使用。

一種半導體裝置的製造方法，其至少包括：

工序a，準備將半導體晶片臨時固定在臨時固定用片上的層疊體；

工序a，將半導體晶片的電路形成面作為貼合面，準備在臨時固定用片上臨時固定有半導體晶片的層疊體；

工序b，準備密封用片；

工序c，將上述半導體晶片嵌入上述密封用片中，形成在上述密封用片中嵌入有上述半導體晶片的密封體；

工序d，在上述工序c之後，使上述密封用片熱固化；

工序e，在上述工序d之後，將上述臨時固定用片從上述密封體剝離；和

工序f，在上述工序e之後，在上述密封體的上述電路形成面側形成再布線。

圖2～圖9是用於說明本實施方式涉及的半導體裝置的製造方法的截面示意圖。

[層疊體準備工序]

如圖2所示，在本實施方式涉及的半導體裝置的製造方法中，首先，準備在臨時固定用片60上臨時固定有半導體晶片53的層疊體50(工序a)。

在本實施方式中，對在臨時固定用片60上臨時固定有多個半導體晶片53的情況進行說明，但在本發明中在臨時固定用片上臨時固定的半導體晶片的數量沒有特別限定。

如圖2所示，臨時固定用片60通常以層疊在成為強度母體的支撐體61上的形態使用。如圖2所示，臨時固定用片60可以粘貼於支撐體61的整個面，也可以僅粘貼在支撐體61的一部分而支撐體61的一部分露出。

(臨時固定用片)

作為臨時固定用片60，可以採用含有發泡劑的熱膨脹性粘合劑層。關於含有發泡劑的熱膨脹性粘合劑層，例如在日本特開2009-040930號公報等中有詳細記載，因此，下面簡單進行說明。另外，作為臨時固定用片60，也可以採用具有來源於具有醯亞胺基並且至少一部分具有醚結構的二胺的結構單元的熱剝離片。關於具有來源於具有醯亞胺基並且至少一部分具有醚結構的二胺的結構單元的熱剝離片，在日本特開2013-153122號公報等中有詳細記載，因此，在此省略說明。

(熱膨脹性粘合劑層)

熱膨脹性粘合劑層可以通過含有聚合物成分和發泡劑的粘合劑組合物來形成。作為聚合物成分(特別是基礎聚合物)，可以適當使用丙烯酸類聚合物。

上述丙烯酸類聚合物的重均分子量沒有特別限制，優選為35萬～100萬，進一步優選為45萬～80萬左右。

另外，為了調整粘合力，在熱膨脹性粘合劑層中也可以適當使用外部交聯劑。作為外部交聯方法的具體手段，可以舉出添加聚異氰酸酯化合物、環氧化合物、氮丙啶化合物、三聚氰胺系交聯劑等所謂的交聯劑並使之反應的方法。在使用外部交聯劑的情況下，其使用量可以根據與要交聯的基礎聚合物的平衡以及根據作為粘合劑的使用用途適當地決定。外部交聯劑的使用量一般相對於上述基礎聚合物100重量份為20重量份以下(優選為0.1重量份～10重量份)。

如上所述，熱膨脹性粘合劑層含有用於賦予熱膨脹性的發泡劑。因此，在作為臨時固定用片60的熱膨脹性粘合劑層上形成密封體58的狀態下(參照圖5)，在任意時刻對臨時固定用片60至少部分地進行加熱，使該經過加熱的臨時固定用片60的部分中所含有的發泡劑發泡和/或膨脹，由此使臨時固定用片60至少部分地膨脹，由於該臨時固定用片60的至少部分的膨脹，與該膨脹了的部分對應的粘合面(與密封體58的界面)變形為凹凸狀，該臨時固定用片60與密封體58的粘接面積減少，由此，兩者間的粘接力減少，從而能夠將密封體58從臨時固定用片60剝離(參照圖6)。

(發泡劑)

作為熱膨脹性粘合劑層中所使用的發泡劑，沒有特別限制，可以從公知的發泡劑中適當地選擇。發泡劑可以單獨使用或者組合使用兩種以上。作為發泡劑，可以適當地使用熱膨脹性微球。

(熱膨脹性微球)

作為熱膨脹性微球，沒有特別限制，可以從公知的熱膨脹性微球(各種無機系熱膨脹性微球、有機系熱膨脹性微球等)中適當地選擇。作為熱膨脹性微球，從易於混合操作的觀點等出發，可以適當地使用被微囊化了的發泡劑。作為這樣的熱膨脹性微球，例如可以舉出將異丁烷、丙烷、戊烷等通過加熱很容易氣化而膨脹的物質內包於具有彈性的殼內的微球等。多數情況下上述殼由熱熔融性物質或通過熱膨脹而破壞的物質形成。作為形成上述殼的物質，例如可以舉出：偏二氯乙烯-丙烯腈共聚物、聚乙烯醇、聚乙烯醇縮丁醛、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、聚偏二氯乙烯、聚碸等。

在本實施方式中，在熱膨脹性粘合劑層中可以含有各種添加劑(例如，著色劑、增稠劑、增添劑、填充劑、增粘劑、增塑劑、抗老化劑、抗氧化劑、表面活性劑、交聯劑等)。

(支撐體)

支撐體61是成為臨時固定用片60的強度母體的薄板狀構件。作為支撐體61的材料，只要考慮操作性、耐熱性等適當地選擇即可，例如可以使用sus等金屬材料、聚醯亞胺、聚醯胺醯亞胺、聚醚醚酮、聚醚碸等塑料材料、玻璃或矽晶片等。這些之中，從耐熱性、強度、可再利用性等觀點出發，優選sus板。

支撐體61的厚度可以考慮目標強度、操作性而適當地選擇，優選為100～5000μm，更優選為300～2000μm。

(臨時固定用片的形成方法)

臨時固定用片60可以通過在支撐體61上形成臨時固定用片60而得到。作為臨時固定用片60，採用熱膨脹性粘合劑層的情況下，熱膨脹性粘合劑層例如可以利用將粘合劑、發泡劑(熱膨脹性微球等)、根據需要溶劑或其它添加劑等混合、以片狀的層形成的慣用的方法來形成。具體而言，例如可以利用將含有粘合劑、發泡劑(熱膨脹性微球等)和根據需要的溶劑及其它添加劑的混合物塗布於支撐體61上的方法；在適當的隔片(剝離紙等)上塗布上述混合物人形成熱膨脹性粘合劑層並將其轉印(轉移)至支撐體61上的方法等來形成熱膨脹性粘合劑層。

(熱膨脹性粘合劑層的熱膨脹方法)

在本實施方式中，熱膨脹性粘合劑層可以通過加熱使其熱膨脹。作為加熱處理方法，例如可以利用加熱板、熱風乾燥機、近紅外線燈、空氣乾燥機等適當的加熱工具來進行。加熱處理時的加熱溫度只要為熱膨脹性粘合劑層中的發泡劑(熱膨脹性微球等)的發泡起始溫度(熱膨脹起始溫度)以上即可，加熱處理的條件可以根據發泡劑(熱膨脹性微球等)的種類等所引起的粘接面積的減少性、包含支撐體、半導體晶片的密封體等的耐熱性、加熱方法(熱容量、加熱工具等)等適當地設定。作為一般的加熱處理條件，是溫度為100℃～250℃、1秒鐘～90秒鐘(加熱板等)或5分鐘～15分鐘(熱風乾燥機等)。需要說明的是，加熱處理可以根據使用目的在適當的階段進行。另外，作為加熱處理時的熱源，有時也可以使用紅外線燈或加熱水。

(中間層)

在本實施方式中，也可以在臨時固定用片60與支撐體61之間設置有以提高密合力、提高加熱後的剝離性等為目的的中間層(未圖示)。

在層疊體準備工序中，將多個半導體晶片53以其電路形成面53a與臨時固定用片60相對的方式配置在上述臨時固定用片60上，進行臨時固定(參照圖2)。在半導體晶片53的臨時固定中，可以使用倒裝晶片接合機、晶片接合機等公知的裝置。

半導體晶片53的配置的布置或配置數量可以根據臨時固定用片60的形狀或尺寸、目標封裝件的生產數量等適當地設定，例如可以整齊排列成多行並且多列的矩陣狀地配置。以上，示出層疊體準備工序的一例。

[準備密封用片的工序]

另外，在本實施方式涉及的半導體裝置的製造方法中，如圖1所示，準備密封用片40(工序b)。

[配置密封用片和層疊體的工序]

準備密封用片的工序之後，如圖3所示，按照臨時固定有半導體晶片53的面朝上將層疊體50配置於下側加熱板62上，在層疊體50的臨時固定有半導體晶片53的面上配置密封用片40。在該工序中，可以首先在下側加熱板62上配置層疊體50，然後，在層疊體50上配置密封用片40；也可以首先在層疊體50上層疊密封用片40，然後，將使層疊體50和密封用片40層疊而成的層疊物配置於下側加熱板62上。

[形成密封體的工序]

接著，如圖4所示，利用下側加熱板62和上側加熱板64進行熱壓，將半導體晶片53嵌入密封用片40中，形成在密封用片40中嵌入有半導體晶片53的密封體58(工序c)。密封用片40作為用於保護半導體晶片53及其附帶的要素免受外部環境影響的密封樹脂發揮功能。由此，可以得到在密封用片40中嵌入有臨時固定於臨時固定用片60上的半導體晶片53的密封體58。

作為將半導體晶片53嵌入密封用片40時的熱壓條件，只要在密封用片40不從臨時固定用片60露出的範圍內就沒有特別限定，溫度例如為40～100℃，優選為50～90℃，壓力例如為0.1～10mpa，優選為0.5～8mpa，時間例如為0.3～10分鐘，優選為0.5～5分鐘。由此，可以得到在密封用片40中嵌入有半導體晶片53的半導體裝置。另外，如果考慮密封用片40對半導體晶片53和臨時固定用片60的密合性和追隨性的提高，優選在減壓條件下進行壓制。

作為上述減壓條件，壓力例如為0.1～5kpa，優選為0.1～100pa，減壓保持時間(從減壓開始到壓制開始的時間)例如為5～600秒，優選為10～300秒。

[剝離襯墊剝離工序]

接著，將剝離襯墊41剝離(參照圖5)。

[熱固化工序]

接著，使密封用片40熱固化(工序d)。具體而言，例如，對在密封用片40在嵌入有臨時固定於臨時固定用片60上的半導體晶片53的密封體58整體進行加熱。

作為熱固化處理的條件，加熱溫度優選為100℃以上，更優選為120℃以上。另一方面，加熱溫度的上限優選為200℃以下，更優選為180℃以下。加熱時間優選為10分鐘以上，更優選為30分鐘以上。另一方面，加熱時間的上限優選為180分鐘以下，更優選為120分鐘以下。此時，可以根據需要進行加壓，優選為0.1mpa以上，更優選為0.5mpa以上。另一方面，上限優選為10mpa以下，更優選為5mpa以下。

[熱膨脹性粘合劑層剝離工序]

接著，如圖6所示，將臨時固定用片60從密封體58剝離(工序e)。具體而言，可以適當採用如下步驟：通過使臨時固定用片60熱膨脹，在臨時固定用片60與密封體58之間進行剝離。或者，在支撐體61與臨時固定用片60的界面進行剝離，然後，在臨時固定用片60與密封體58的界面進行基於熱膨脹的剝離。在任意一種情況下，將臨時固定用片60進行加熱而使其熱膨脹，使其粘合力降低，由此能夠容易地進行臨時固定用片60與密封體58的界面處的剝離。特別是，熱膨脹性粘合劑層優選為如下構成：在上述熱固化工序中的加熱中沒有剝離，在該熱膨脹性粘合劑層剝離工序中的加熱中發生剝離。

[對密封用片進行磨削的工序]

接著，根據需要，如圖7所示，對密封體58的密封用片40進行磨削而使半導體晶片53的背面53c露出。作為對密封用片40進行磨削的方法，沒有特別限定，例如可以舉出使用高速旋轉的砂輪的磨片法。

(再布線形成工序)

接著，進行在密封體58的半導體晶片53的電路形成面53a形成再布線69的再布線形成工序(工序f)。在再布線形成工序中，上述臨時固定用片60的剝離後，在密封體58上形成與上述露出的半導體晶片53連接的再布線69(參照圖8)。

作為再布線的形成方法，例如，可以通過利用真空成膜法等公知的方法向露出的半導體晶片53上形成金屬籽晶層並藉助半加成法等公知的方法形成再布線69。

在再布線工序中，使用各種各樣的有機溶劑，對於在本實施方式中使用的密封用片40而言，使用在150℃進行1小時熱處理固化後的樣品，在50℃的n-甲基-2-吡咯烷酮中浸漬3000秒鐘前後的重量變化在以熱處理後為基準的情況下1重量％以下。因此，密封用片40抑制了向各種有機溶劑的溶出。因此，形成再布線一側的面變得均勻。其結果是，能夠使再布線69的形成變得均勻。

實施後，可以對再布線69和密封體58形成聚醯亞胺、pbo等絕緣層。

另外，可以根據需要在密封用片40形成通孔。例如、首先，利用雷射等在熱固化後的密封用片40中形成通孔用的開口，接著，利用去汙液等衝洗掉在上述開口殘留的樹脂殘渣等(去汙處理)，然後，在上述開口填充導電性糊劑等而形成通孔。

(凸塊形成工序)

接著，也可以進行在已形成的再布線69上形成凸塊67的凸塊加工(參照圖8)。凸塊加工可以利用焊料球或焊料鍍敷等公知的方法進行。

(切割工序)

最後，進行由半導體晶片53、密封用片40和再布線69等要素構成的層疊體的切割(參照圖9)。由此，可以得到向晶片區域的外側引出了布線的半導體裝置59。

實施例

下面，關於本發明，使用實施例詳細地進行說明，本發明只要不超出其主旨則並非限定於下述實施例。另外，各例中，只要沒有特別說明，份均為重量基準。

＜密封用片的製作＞

對實施例、比較例中使用的成分和配合比例進行說明。

[成分]

環氧樹脂a：新日鐵化學株式會社製造的yslv-80xy(雙酚f型環氧樹脂、環氧當量190g/eq.)

環氧樹脂b：三菱化學公司製造的エピコ一ト828(環氧當量190g/eq.)

環氧樹脂c：三菱化學公司製造的yx4000h(環氧當量192g/eq.、聯苯型環氧樹脂)

酚醛樹脂a：明和化成公司製造的meh-7851-ss(具有聯苯芳烷基骨架的酚醛樹脂、羥基當量200g/eq.)

熱塑性樹脂a：kaneka公司製造的sibstar072t(苯乙烯-異丁烯-苯乙烯共聚物)

熱塑性樹脂b：長瀨化成公司製造的sg-28gm(丙烯酸丁酯-丙烯腈-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物、含縮水甘油基的單體單元的含有比例：7％左右)(不包含在本說明書中的「熱固性材料」中。)

填料a：電化學工業公司製造的fb-9454fc(熔融球狀二氧化矽粉末、平均粒徑17.6μm)

填料b：admatechs公司製造的se2050(平均粒徑0.5μm)

填料c：利用3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷(信越化學公司製造的產品名：kbm-403)對admatechs公司製造的so-25r(平均粒徑0.5μm)進行表面處理後的物質。相對於無機填充劑(so-25r)的480重量份，利用1.5重量份的矽烷偶聯劑進行表面處理。

炭黑(顏料)：三菱化學公司製造的#20(粒徑50nm)

固化促進劑：四國化成工業公司製造的2phz-pw(2-苯基-4，5-二羥基甲基咪唑)

(實施例1～3、比較例1)

按照表1所記載的配合比例，將各成分配合，利用輥混煉機在60～120℃、10分鐘、減壓條件下(0.01kg/cm2)進行熔融混煉，製備混煉物。接著，將所得到的混煉物通過平板壓製法形成為片狀後切割為規定的尺寸。由此，製作出長度50mm、寬度15mm、厚度500μm的密封用片。

[表1]

(在n-甲基-2-吡咯烷酮中浸漬前後的重量變化的測定)

首先，將實施例和比較例涉及的密封用片在150℃進行1小時熱處理。然後，在乾燥器內返回至室溫，測定重量(浸漬前的重量)。接著，在浸漬於50℃的n-甲基-2-吡咯烷酮的狀態下靜置3000秒鐘。在室溫(23℃)，利用超純水進行兩次3分鐘的清洗，然後在150℃乾燥30分鐘。然後，在乾燥器內返回至室溫，測定重量(浸漬後的重量)。

重量變化通過下式求出。將結果示於表2中。