粘接片材及半導體裝置的製造方法

2023-06-02 01:48:26 1

粘接片材及半導體裝置的製造方法
【專利摘要】本發明的粘接片材由包含(A)高分子量成分、(B1)軟化點低於50℃的熱固化性成分、(B2)軟化點為50℃以上且100℃以下的熱固化性成分、和(C)軟化點為100℃以下的酚醛樹脂的樹脂組合物形成，並且以該樹脂組合物100質量％為基準，含有11～22質量％的上述(A)高分子量成分、10～20質量％的上述(B1)軟化點低於50℃的熱固化性成分、10～20質量％的上述(B2)軟化點為50℃以上且100℃以下的熱固化性成分、15～30質量％的上述(C)軟化點為100℃以下的酚醛樹脂。
【專利說明】粘接片材及半導體裝置的製造方法

【技術領域】
[0001]本發明涉及粘接片材及由使用了粘接片材的帶粘接劑層的半導體晶片構成的半導體裝置的製造方法。

【背景技術】
[0002]近年來，將手機、便攜音頻設備用的存儲器封裝晶片以多級層疊而成的堆棧式MCP (Multi Chip Package，多晶片封裝)正在普及。並且，伴隨著圖像處理技術及手機等的多功能化，這種封裝的高集成化、高密度化及薄型化不斷發展。作為用於製造那樣的半導體裝置的薄膜，可列舉出例如專利文獻I~5中記載的粘接片材。
[0003]現有技術文獻
[0004]專利文獻
[0005]專利文獻1:日本特開2001-279197號公報
[0006]專利文獻2:日本特開2002-222913號公報
[0007]專利文獻3:日本專利第3913481號公報
[0008]專利文獻4:日本特開2002-220576號公報
[0009]專利文獻5:日本特開2004-072009號公報


【發明內容】

[0010]發明所要解決的課題
[0011]近年來，隨著半導體晶片的薄膜化及布線的微細化等的發展，能夠實現具備高可靠性的半導體裝置那樣的粘接薄膜的開發要求增高。特別是為了提高拾取工序時的操作性要求為低粘性，為了在晶片粘接工序時確保粘接劑向基板或半導體晶片的凹凸部、引線中的埋入性要求為低粘度。
[0012]可是，當使用低粘度的粘接薄膜來製造半導體裝置時，為了抑制引線接合時的發泡而對粘接劑施加熱的後固化工序成為必須。使用了低粘度的粘接薄膜的半導體裝置一般可以通過以下那樣的方法來進行製造。首先，在半導體晶片上貼附粘接片材後，進行切割而將半導體晶片單片化。接著，將所得到的半導體晶片從粘接片材剝離(拾取工序)並介由粘接劑壓接到基板等上(晶片粘接工序)。接著，進行上述的後固化(薄膜固化工序)，然後將半導體晶片通過引線接合連接到基板上。進而根據需要反覆進行邊介由粘接劑粘接半導體晶片邊進行層疊並將半導體晶片通過引線接合連接到基板上的工序。由此半導體晶片被多級層疊。並且，在將通過引線接合進行連接的工序全部結束後，將半導體晶片進行樹脂密封。
[0013] 然而，就上述專利文獻I~5中記載的粘接薄膜而言，僅通過晶片粘接工序的低溫/低載荷下的壓接安裝難以將粘接劑充分埋入到基板或半導體晶片、引線中。此外，由於為低粘度的薄膜，所以產生薄膜的粘合力強且為高粘性而無法利用拾取工序拾取這樣的問題、為了抑制發泡必須反覆進行薄膜固化工序而工序時間非常長這樣的問題。
[0014]本發明是為了解決上述課題而完成的，目的在於提供可提高生產效率、並且埋入性及拾取性良好、能夠實現具備高可靠性的半導體裝置的粘接片材。
[0015]用於解決課題的方法
[0016]為了解決上述課題，本發明的一個方面的粘接片材的特徵在於，其由包含(A)高分子量成分、(BI)軟化點低於50°C的熱固化性成分、(B2)軟化點為50°C以上且100°C以下的熱固化性成分、和(C)軟化點為100°C以下的酚醛樹脂的樹脂組合物形成，並且以該樹脂組合物100質量％為基準，含有11~22質量％的(A)高分子量成分、10~20質量％的(BI)軟化點低於50°C的熱固化性成分、10~20質量％的(B2)軟化點為50°C以上且100°C以下的熱固化性成分、15~30質量％的(C)軟化點為100°C以下的酚醛樹脂。
[0017]本發明的一個方面的粘接片材通過特別規定粘接劑組合物中所包含的(A)、(BI)、(B2)及(C)成分和/或其含量，從而能夠使這些成分彼此相輔相成地降低粘性強度和/或80°C下的熔融粘度。因而，能夠賦予良好的拾取性、晶片接合性，能夠提高所得到的半導體裝置的可靠性。此外，若使用該粘接片材來製造半導體裝置，則即使在縮短後固化時間的情況下，也能夠抑制引線接合時的發泡。因而，根據本發明的一個方面的粘接片材，能夠提高生產效率，同時提供具備高可靠性的半導體裝置。
[0018]此外，本發明的一個方面的粘接片材的粘接劑層在80°C下的熔融粘度也可以為300~3000Pa.S。這種情況下，在晶片接合工序中，對在基板等的表面形成的凹凸的凹部能夠充分良好地填充粘接劑。因而，能夠提高基板與半導體晶片之間的粘接性，能夠進一步提高半導體裝置的可靠性。
[0019]本發明的一個方面的半導體裝置的製造方法的特徵在於，其是由使用了上述粘接片材的帶粘接劑層的半導體晶片構成的半導體裝置的製造方法，其具備以下工序:將帶粘接劑層的半導體晶片壓接到電路基板上，然後對粘接劑層進行I1~125°C、0.5~I小時的加熱的薄膜固化工序；和將帶粘接劑層的半導體晶片與電路基板介由接合線在230°C以下進行電連接的引線接合工序。
[0020]根據上述製造方法，與使用以往的粘接片材時相比後固化時間短，能夠提高半導體裝置的生產效率。
[0021]發明效果
[0022]根據本發明，能夠提供可提高生產效率、並且埋入性及拾取性良好、能夠實現具備高可靠性的半導體裝置的粘接片材。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1是第I實施方式的粘接片材的概略剖面圖。
[0024]圖2是表示第I實施方式的半導體裝置的製造方法中的一個工序的剖面圖。
[0025]圖3是表示後續於圖2的工序的剖面圖。
[0026]圖4是表示後續於圖3的工序的剖面圖。
[0027]圖5是本實施方式的半導體裝置的概略剖面圖。
[0028]圖6是本實施方式的其它半導體裝置的概略剖面圖。
[0029]圖7是本實施方式的其它半導體裝置的概略剖面圖。

【具體實施方式】
[0030]以下，邊參照附圖邊對實施方式進行詳細說明。另外，在以下的說明中，對相同或相當部分使用相同符號並省略重複的說明。此外，上下左右等位置關係只要沒有特別說明，就基於附圖所示的位置關係。此外，附圖的尺寸比率並不限於圖示的比率。
[0031]〈粘接片材〉
[0032]圖1是第I實施方式的粘接片材的概略剖面圖。如圖1中所示的那樣，粘接片材I具有在基材2上層疊了粘接劑層4的構成。如後述那樣，設想粘接片材I在製造半導體裝置時，在層壓工序中，貼附在半導體晶片的電路面的背面。
[0033]粘接劑層4在80°C下的熔融粘度為300~3000Pa *s，優選為500~2900Pa *s，更優選為1000~2800Pa *s，進一步優選為1000~2000Pa.S，最優選為1000~1500Pa.S。
熔融粘度例如可以使用旋轉式粘彈性測定裝置進行測定。
[0034]粘接劑層4的粘性強度在30°C下優選為O~100gf，更優選為O~500gf。將粘性強度設為通過探針法測定的值。具體而言，將粘接片材的粘接劑層用雙面膠帶粘貼到平行的玻璃板上，將基材薄膜從粘接片材上剝離。然後，放置到30°C的熱板上，將探針在下述條件下對粘接劑層的表面進行按壓，測定將探針從粘接劑層拉離時的強度，將其值作為粘性強度。另外，粘性強度在測試速度:5mm/分鐘、初始載荷(前負荷):100gf/cm2、加壓時間:1.0秒的條件下進行測定。
[0035]若粘接劑層4的粘性強度超過500gf，則存在所得到的粘接劑層的室溫下的表面的粘合性變高、處理性變差的傾向。
[0036]粘接劑層4的厚度優選為5~150 μ m,更優選為20~60 μ m。若該厚度低於5 μ m，則存在應力緩和效果、粘接性變得不足的傾向，若超過150 μ m則變得不經濟。
[0037] 粘接劑層4由包含㈧高分子量成分、(BI)軟化點低於50°C的熱固化性成分、(B2)軟化點為50°C以上且100°C以下的熱固化性成分和(C)軟化點為100°C以下的酚醛樹脂的樹脂組合物形成。以下，對樹脂組合物的各成分的具體例子及各成分的含量進行敘述。
[0038](A)聞分子量成分
[0039]作為(A)高分子量成分(以下簡記為「(A)成分」)，是具有交聯性官能團的物質，例如可列舉出具有交聯性官能團的聚醯亞胺樹脂、(甲基)丙烯酸共聚物、聚氨酯樹脂聚苯醚樹脂、聚醚醯亞胺樹脂、苯氧樹脂、改性聚苯醚樹脂等，它們中，優選具有交聯性官能團的(甲基)丙烯酸共聚物。這些㈧成分可以單獨使用I種，也可以將2種以上組合使用。上述交聯性官能團可以在聚合物鏈中具有，也可以在聚合物鏈末端具有。作為交聯性官能團的具體例子，可列舉出環氧基、醇性羥基、酚性羥基、羧基等，它們中，優選環氧基，可以通過使用(甲基)丙烯酸縮水甘油酯等含有環氧基的單體而導入到聚合物鏈中。
[0040]作為(A)成分，優選為含有環氧基的(甲基)丙烯酸共聚物，例如可列舉出含有環氧基的(甲基)丙烯酸酯共聚物、含有環氧基的丙烯酸橡膠等，更優選含有環氧基的(甲基)丙烯酸酯共聚物。丙烯酸橡膠是以丙烯酸酯作為主要成分的物質，例如為由丙烯酸丁酯或丙烯酸乙酯與丙烯腈的共聚物等形成的橡膠。聚合方法沒有特別限制，可以使用珠狀聚合、溶液聚合等。
[0041](A)成分的玻璃化轉變溫度優選為一 50~50°C，更優選為一 30~20°C。若高分子量成分的玻璃化轉變溫度為一 50°C以上，則由於成形為片材薄膜後的粘性變低，所以處理性提高。另外，若高分子量成分的玻璃化轉變溫度為50°C以下，則能夠確保流動性。
[0042](A)成分的重均分子量(以下記為「Mw」)沒有特別限定，但優選為5萬~120萬，更優選為10萬~120萬，進一步優選為30萬~90萬。若㈧成分的Mw為5萬以上，則成膜性變得良好，相反若(A)成分的Mw為120萬以內，則流動性提高。另外，Mw是通過凝膠滲透色譜法(GPC)進行測定，並使用基於標準聚苯乙烯的標準曲線換算而得到的值，作為泵使用株式會社日立製作所制的製品名:L-6000，作為柱使用將日立化成工業株式會社制的製品名:Gelpack GL-R440、Gelpack GL-R450 及 Gelpack GL_R400M(各 10.7mm (直徑)X300mm)依次連接而成的柱，作為洗脫液使用四氫呋喃(以下稱為「THF」)，對於將試樣120mg溶解到THF:5ml中而得到的樣品，可以以1.75mL/分鐘的流速進行測定。
[0043]以樹脂組合物100質量％為基準，(A)成分的含量為11~22質量％。另外，以樹脂組合物100質量％為基準，(A)成分的含量優選為13~20質量％，更優選為15~18質量％，進一步優選為15~17質量％。
[0044](B)熱固化性成分
[0045](B)熱固化性成分可以優選使用在150°C以上進行反應而高分子量化的環氧樹月旨，將(BI)軟化點低於50°C的熱固化性成分(以下簡記為「(BI)成分」)與(B2)軟化點為50°C以上且100°C以下的熱固化性成分(以下簡記為「(B2)成分」)混合使用。
[0046]環氧樹脂只要是固化後具有粘接作用的環氧樹脂就沒有特別限定。可以使用雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、雙酚S型環氧樹脂等雙官能環氧樹脂、苯酚酚醛清漆型環氧樹脂、甲酚酚醛清漆型環氧樹脂等酚醛清漆型環氧樹脂等。另外，還可以適用多官能環氧樹脂、縮水甘油胺型環氧樹脂、含雜環的環氧樹脂或脂環式環氧樹脂等通常所知的環氧樹脂。
[0047]作為(BI)成分，例如可以優選使用酚醛清漆型環氧樹脂。作為(B2)成分，例如可以優選使用雙酚F型環氧樹脂。
[0048]以樹脂組合物100質量％為基準，(BI)成分的含量為10~20質量％。
[0049]以樹脂組合物100質量％為基準，(B2)成分的含量為10~20質量％。
[0050](C)軟化點為100°C以下的酚醛樹脂
[0051](C)軟化點為100°C以下的酚醛樹脂(以下簡記為「(C)成分」)作為固化劑發揮功能。通過使軟化點為100°c以下，能夠使粘接劑組合物的熔融粘度降低，提高向基板或半導體晶片的凹凸部、引線中的埋入性。此外，軟化點優選為50~100°C。若所使用的酚醛樹脂的軟化點變得低於50°C，則存在室溫下的操作性降低的傾向。
[0052]此外，作為(C)成分，優選使用在85°C、85% RH的恆溫恆溼槽中投入48小時後的吸水率為2質量％以下、且用熱重量分析計(TGA)測定的350°C下的加熱質量減少率(升溫速度:5°C /分鐘，氣氛:氮)低於5質量％的酚醛樹脂。
[0053]本實施方式中可適宜作為固化劑使用的酚醛樹脂也可以以市售品形式獲得。例如可列舉出三井化學株式會社制的商品名「MILEX XLC-系列」及「MILEX XL-系列」、大日本油墨化學工業株式會社制的商品名「PHENOLITE LF-4871」。其中，從能夠更低地控制固化時的交聯密度的方面出發，具有更低的軟化點的「MILEX XLC-LL」(軟化點為70°C )是適合的。另外，本發明中，作為環氧樹脂固化劑的酚醛樹脂也包括在固化劑內。
[0054]以樹脂組合物100質量％為基準，(C)成分的含量為15~30質量％。
[0055](D)填料
[0056]作為(D)填料，沒有特別限制，優選無機填料，例如可以使用氫氧化鋁、氫氧化鎂、碳酸鈣、碳酸鎂、矽酸鈣、矽酸鎂、氧化鈣、氧化鎂、氧化鋁、氮化鋁、硼酸鋁晶須、氮化硼、結晶性二氧化矽及非晶性二氧化矽。它們可以單獨使用I種或將2種以上混合使用，若沒有特別問題則也可以不添加。以樹脂組合物100質量％為基準，(D)填料的含量優選為O~
0.15質量％。
[0057]從提高導熱性的觀點出發，優選使用氧化鋁、氮化鋁、氮化硼、結晶性二氧化矽或非晶性二氧化矽。此外，從熔融粘度的調整、觸變性的賦予的角度出發，優選使用氫氧化鋁、氫氧化鎂、碳酸鈣、碳酸鎂、矽酸鈣、矽酸鎂、氧化鈣、氧化鎂、氧化鋁、結晶性二氧化矽或非晶性二氧化矽。此外，從提高切割性的觀點出發，優選使用氧化鋁或二氧化矽。
[0058](D)填料的平均粒徑優選為0.005~2.0 μ m。若平均粒徑低於0.005 μ m或超過
2.0ym則有可能粘接片材的粘接性降低。為了得到良好的成膜性和高的粘接力，(D)填料的平均粒徑更優選為0.005~1.5 μ m，進一步優選為0.005~1.0 μ m。
[0059]此外，本實施方式的粘接片材I通過進一步包含(E)固化促進劑或(F)偶聯劑，使粘接性及連接可靠性變得更優異。
[0060](E)固化促進劑
[0061]作為(E)固化促進劑，沒有特別限制，例如可列舉出1，8-二氮雜雙環[5.4.0]十一碳烯-7、1，5-二氮雜雙環[4.3.0]壬烯_5、5，6-二丁基氨基_1，8-二氮雜雙環[5.4.0]十一碳烯-7等環脒化合物及在這些化合物上加成馬來酸酐、1，4-苯醌、2，5-甲苯醌、
1,4-蔡醒、2，3- 二甲基苯醒、2，6- 二甲基苯醒、2，3- 二甲氧基-5-甲基-1，4-苯醒、2，3- 二甲氧基-1，4-苯醌、苯基-1，4-苯醌等醌化合物、重氮苯基甲烷、酚醛樹脂等具有π鍵的化合物而成的具有分子內極化的化合物、苄基二甲基胺、三乙醇胺、二甲基氨基乙醇、三(二甲基氨基甲基)苯酚等叔胺類及它們的衍生物、1-氰基乙基-2-苯基咪唑、2-甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑、2-十七烷基咪唑等咪唑類及它們的衍生物、三丁基膦、甲基二苯基膦、三苯基膦、三(4-甲基苯基)膦、二苯基膦、苯基膦等有機膦類及在這些膦類上加成馬來酸酐、上述醌化合物、重氮苯基甲烷、酚醛樹脂等具有η鍵的化合物而成的具有分子內極化的磷化合物、四苯基鱗四苯基硼酸鹽、四苯基鱗乙基三苯基硼酸鹽、四丁基鱗四丁基硼酸鹽等四取代鱗?四取代硼酸鹽、2-乙基-4-甲基咪唑?四苯基硼酸鹽、N-甲基嗎啉?四苯基硼酸鹽等四苯基硼鹽及它們的衍生物。這些固化促進劑可以單獨使用I種或將2種以上組合使用。它們中，作為固化促進劑，優選包含咪唑類。以樹脂組合物100質量％為基準，(E)固化促進劑的含量優選為28~38質量％。
[0062] (F)偶聯劑
[0063]通過含有(F)偶聯劑，能夠提高樹脂組合物中的異種材料間的界面結合。作為偶聯劑，可列舉出矽烷系偶聯劑、鈦酸酯系偶聯劑、鋁系偶聯劑，它們中，優選矽烷系偶聯劑。
[0064]作為矽烷系偶聯劑的具體例子，可列舉出乙烯基三氯矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、乙烯基二( β _甲氧基乙氧基)矽烷、Y _甲基丙稀酸氧基丙基二甲氧基矽烷、β _ (3, 4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷、Y-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷、Y-環氧丙氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、乙烯基二乙酸氧基矽烷、Y _疏基丙基二甲氧基矽烷、Y-氛基丙基二甲氧基矽烷、Y _氛基丙基甲基二甲氧基矽烷、Y _氛基丙基二乙氧基矽烷、Y-氛基丙基甲基二乙氧基矽烷、Y _苯胺基丙基二甲氧基矽烷、Y _苯胺基丙基二乙氧基矽烷、Y-(N, N-二甲基)氨基丙基三甲氧基矽烷、Y-(N，N-二乙基)氨基丙基三甲氧基矽烷、Y-(N，N-二丁基)氨基丙基二甲氧基矽烷、Y _(N_甲基)苯胺基丙基二甲氧基矽烷、Y-(N-乙基)苯胺基丙基二甲氧基矽烷、Y _(N, N-二甲基)氛基丙基二乙氧基矽烷、Y-(N, N-二乙基)氛基丙基二乙氧基矽烷、Y _(N, N-二丁基)氛基丙基二乙氧基矽烷、Y-(N-甲基)苯胺基丙基二乙氧基矽烷、Y-(N-乙基)苯胺基丙基二乙氧基矽烷、Y-(N, N-二甲基)氛基丙基甲基二甲氧基矽烷、Y _(N, N-二乙基)氨基丙基甲基二甲氧基矽烷、Y-(N, N-二丁基)氨基丙基甲基二甲氧基矽烷、Y-(N-甲基)苯胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、Y-(N-乙基)苯胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、N-(三甲氧基甲矽烷基丙基)乙二胺、N-(二甲氧基甲基甲矽烷基異丙基)乙二胺、甲基三甲氧基矽烷、二甲基二甲氧基矽烷、甲基三乙氧基矽烷、Y -氯丙基二甲氧基矽烷、TK甲基二矽烷、乙烯基二甲氧基矽烷、Y -疏基丙基甲基二甲氧基矽烷等。
[0065]接著，對本實施方式的粘接片材I的製造方法進行說明。首先，製備由樹脂組合物構成的清漆。清漆通過將構成樹脂組合物的各成分分別在有機溶劑中混合、混煉來製備。上述混合、混煉可以將通常的攪拌機、研磨機(Raikai mixer)、三輥混煉機、球磨機等分散機適當組合來進行。
[0066]用於製備清漆的有機溶劑只要是能夠將構成樹脂組合物的成分均勻地溶解、混煉或分散的有機溶劑就沒有限制，可以使用以往公知的有機溶劑。作為這樣的溶劑，例如可列舉出二甲基甲醯胺、二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯烷酮等醯胺系溶劑；丙酮、甲乙酮、環己酮等酮系溶劑；甲苯、二甲苯等烴系溶劑。從乾燥速度快、價格便宜的角度出發，優選使用甲乙酮、環己酮。
[0067]有機溶劑優選在所形成的樹脂組合物中的殘存揮發成分以總質量基準計達到O~1.0質量％那樣的範圍內使用，從對因粘接劑層4的發泡等而導致的可靠性降低的擔心出發，優選在以總質量基準計達到O~0.8質量％的範圍內使用。
[0068]接著，將如上得到的各清漆分別均勻地塗抹到基材薄膜上，形成清漆的層。作為基材薄膜，沒有特別限制，例如可使用聚酯薄膜、聚丙烯薄膜、聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚醯亞胺薄膜、聚醚醯亞胺薄膜、聚醚萘二甲酸酯薄膜、甲基戊烯薄膜等。對於這些基材薄膜，還可以根據需要進行底漆塗布、UV處理、電暈放電處理、研磨處理、蝕刻處理等表面處理。基材薄膜的厚度沒有特別限制，可根據粘接劑層4的厚度或粘接片材I的用途而適當選擇。
[0069]通過塗抹各清漆並進行加熱乾燥，得到由第I粘接劑層4a、第2粘接劑層4b構成的各片材。另外，也可以在粘接劑層的乾燥後除去基材薄膜，製成僅由各粘接劑層構成的粘接片材。加熱乾燥的條件只要是所使用的有機溶劑充分揮散的條件就沒有特別限制，通常在60~200°C下加熱0.1~90分鐘來進行。經由以上的工序，可以製造粘接片材I。
[0070]
[0071]接著，對使用上述粘接片材I來製造半導體裝置的方法進行說明。圖2(a)~圖2(c)、圖3(a)~圖3(c)及圖4(a)~圖4(c)是表示本實施方式的半導體裝置的製造方法中的一個工序的工序剖面圖。
[0072]首先，如圖2(a)及圖2(b)中所示的那樣，在半導體晶片W的主表面Ws上，介由粘接劑層4邊加壓加熱邊貼附粘接片材I (層壓工序)。另外，半導體晶片W的電路面為與主表面Ws相反一側的面。貼附粘接片材I後，如圖2(c)中所示的那樣，將基材2剝離除去。將基材2剝離除去後，如圖3(a)及圖3(b)中所示的那樣，在設置於半導體晶片W的主表面Ws上的粘接劑層4上，介由粘合層10貼附具有依次層疊有基材8和紫外線固化型或感壓型的粘合層10的構成的切割片材12。貼附切割片材12後，如圖3(c)中所示的那樣，對半導體晶片W及粘接劑層4進行切割。此時，也可以將粘合層10 —起切割，還可以連同基材8—起切割到中途。
[0073]在切割後，如圖4(a)中所示的那樣，通過對粘合層10照射紫外線(在感壓型的情況下不需要)而使粘合層10固化，從而使粘接劑層4與粘合層10之間的粘接力降低。如圖4(b)中所示的那樣，將粘合層10及基材8從粘接劑層4上剝離除去，得到帶粘接劑層的半導體元件18 (拾取工序)。帶粘接劑層的半導體元件18具有半導體元件Wa和粘接劑層
40。另外，半導體元件Wa是將半導體晶片W進行分割而得到的，粘接劑層40是將粘接劑層4分別分割而得到的。得到帶粘接劑層的半導體元件18後，如圖4(c)中所示的那樣，將帶粘接劑層的半導體元件18通過熱壓接介由粘接劑層40粘接到半導體元件搭載用的支撐部件14上(晶片粘接工序)。
[0074]將半導體元件Wa搭載到支撐部件14上後，對粘接劑層40進行110~125°C、0.5~I小時的加熱(薄膜固化工序)。
[0075]接著，將半導體元件Wa與支撐部件14通過引線接合在230°C以下進行電連接。此時，半導體元件Wa、粘接劑層40及支撐部件14例如在170°C下被加熱15分鐘左右(引線接合工序)。其中，在多級地層疊半導體元件18的情況下將上述工序反覆進行。
[0076]即，再次將帶粘接劑層的半導體元件18通過熱壓接介由粘接劑層40粘接到半導體元件Wa上。由此，能夠將多個半導體元件Wa搭載到支撐部件14上。之後，反覆進行薄膜固化、引線接合。這樣，越變得多級，則越變得必須每次夾入後固化時間，所以在後固化時間長的情況下生產率大幅降低。
[0077]此外，在支撐部件14的表面14a上形成樹脂密封材料，但也可以在支撐部件14的與表面14a相反一側的面上形成樹脂密封材料。
[0078]通過經由以上的工序，能夠使用粘接片材I來製造半導體裝置。
[0079]本實施方式的粘接片材I通過特別規定粘接劑組合物中所包含的㈧、(BI)、(B2)及(C)成分和/或其含量，從而能夠使這些成分彼此相輔相成地能夠降低粘性強度和/或80°C下的熔融粘度。因而，能夠賦予良好的拾取性、晶片接合性，能夠提高所得到的半導體裝置的可靠性。此外，若使用本實施方式的粘接片材I來製造半導體裝置，則即使在縮短後固化時間的情況下，也能夠抑制引線接合時的發泡。因而，根據本發明的粘接片材，能夠提供提高生產效率並且具備高可靠性的半導體裝置。
[0080]本實施方式的粘接片材I的粘接劑層在80°C下的熔融粘度為300~3000Pa.S。這種情況下，在晶片接合工序中，對在基板等的表面形成的凹凸的凹部能夠充分良好地填充粘接劑。因而，能夠提高基板與半導體晶片之間的粘接性，能夠進一步提高半導體裝置的可靠性。
[0081]由使用了本實施方式的粘接片材I的帶粘接劑層的半導體晶片構成的半導體裝置的製造方法的特徵在於，其具備以下工序:將帶粘接劑層的半導體晶片18壓接到支撐部件14上後，對粘接劑層40進行110~125°C、0.5~I小時的加熱的薄膜固化工序；和將帶粘接劑層的半導體晶片與支撐部件14介由接合線在230°C以下進行電連接的引線接合工序。根據該製造方法，與使用以往的粘接片材時相比後固化時間短，能夠提高半導體裝置的生產效率。
[0082]
[0083]接著，對通過上述的半導體裝置的製造方法製造的半導體裝置100進行說明。圖5是本實施方式的半導體裝置的概略剖面圖。圖5中所示的半導體裝置100具備半導體元件搭載用的支撐部件14、和設置在支撐部件14上的多個(例如2個)半導體元件Wa。支撐部件14與半導體元件Wa介由粘接劑層40而粘接。另外，半導體元件Wa、Wa彼此也介由粘接劑層40而粘接。支撐部件14由形成有電路圖案74及端子76的基板70構成。該電路圖案74與半導體元件Wa利用金線等引線78而分別電連接。並且，通過將例如樹脂制的密封材料80設置在支撐部件14的表面14a上，從而將半導體元件Wa、粘接劑層4、電路圖案74及引線78密封。另外，密封材料80也可以設置在支撐部件14的與表面14a相反一側的面上。
[0084]半導體裝置100是通過上述的本實施方式的半導體裝置的製造方法使用粘接片材I而製造的。因此，對因在支撐部件14的表面14a形成的電路圖案74所產生的凹凸的凹部，粘接劑層4可充分良好地填充。因此，能夠提高半導體裝置100的可靠性。
[0085]以上，對實施方式進行了詳細說明，但本發明並不限於上述實施方式。
[0086]例如，在上述實施方式中，也可以使用不具備基材2、8的粘接片材I。即，粘接片材可以是由第I粘接劑層4a及第I粘接劑層4b構成的片材，也可以是由第I粘接劑層4a及第I粘接劑層4b與粘合層10構成的片材，還可以是由單層的粘接劑層構成的片材。
[0087]使用本實施方式的粘接片材I製造的半導體裝置並不限於半導體裝置100。圖6是另一實施方式的半導體裝置的概略剖面圖。圖6中所示的半導體裝置200具備半導體元件搭載用的支撐部件14、設置在支撐部件14上的半導體元件Waa和與半導體元件Waa介由粘接劑層40而粘接的半導體元件Wa。支撐部件14與半導體元件Waa介由粘接劑41而粘接。作為粘接劑41，只要是由能夠將半導體元件Waa與支撐部件14粘接的物質構成即可。支撐部件14由形成有電路圖案84、94的基板90構成。電路圖案84與半導體元件Waa利用金線等引線88而電連接，半導體元件Waa及引線88通過粘接劑層40而密封。
[0088]在半導體裝置200中，對因引線88及電路圖案84所產生的凹凸的凹部，粘接劑層40可充分良好地埋入。此外，通過粘接劑層40能夠防止半導體元件Wa與引線88接觸。由此，能夠提高半導體裝置的可靠性。另外，在半導體裝置200中，通過粘接劑層40能夠將半導體元件Waa及引線88 —並進行密封。
[0089]另外，作為使用本實施方式的粘接片材I而製造的半導體裝置，還可列舉出以下所示的半導體裝置400。圖7(b)中所示的半導體裝置400是在評價用基板300上壓接了經單片化的晶片(第二級的半導體元件Wb+粘接劑層40)的裝置，通過以下的步驟來製造。首先，將上述粘接片材I的粘接劑層40 (厚度為60 μ m)在70°C下貼附到厚度為50 μ m的半導體晶片(尺寸:8英寸)上。接著，將它們切割成7.5mm見方，得到粘接有粘接劑層40的半導體元件(晶片)Wb (參照圖7 (a))。
[0090]然後，如圖7(a)中所示的那樣，通過將經單片化的半導體元件Wb的粘接劑層40在120°C、0.10MPa、l秒鐘的條件下壓接到評價用基板300上，從而得到半導體裝置400。其中，在圖7中所示的評價用基板300中，第一級的半導體元件Wbb利用粘接劑41而粘接到支撐部件14上。支撐部件14由形成有電路圖案104的基板90構成。作為粘接劑41，只要是由能夠將半導體元件Wbb與支撐部件14粘接的物質構成即可。例如可以使用日立化成工業株式會社制的薄膜狀粘接劑FH-900-20。其中，在半導體元件Wbb上連接著引線98。引線98連接於相對的2邊，例如，在各邊以225 μ m間隔逐個地配置32根。
[0091]實施例
[0092]以下，通過實施例對本發明更詳細地進行說明，但本發明並不限於這些實施例。
[0093]〈粘接片材的製作〉
[0094]在實施例1、2及比較例I~3中，使用表1中所示的成分，通過以下的步驟製備由粘接劑組合物構成的清漆。首先，配合(BI)成分及(B2)成分、⑶填料，然後加入環己酮進行攪拌，接著加入(A)成分、(E)固化促進劑及(F)偶聯劑並將各成分攪拌至變得均勻為止，由此得到粘接劑組合物的清漆。
[0095](A)聞分子量成分(A)
[0096]丙烯酸橡膠:Nagase Chemtex株式會社制商品名、商品名「HTR-860P-3」、重均分子量為80萬、玻璃化轉變溫度:一 13°C
[0097](B)熱固化性成分(BI)
[0098]甲酚酚醛清漆型環氧樹脂:東都化成株式會社(株)制、商品名「YDCN-700-10」、環氧當量:210
[0099](B)熱固化性成分(B2)
[0100] 雙酚F型環氧樹脂:DIC株式會社、商品名「EXA-830CRP」、環氧當量:159
[0101](C)軟化點為100°C以下的酚醛樹脂(固化劑)
[0102]酚醛樹脂:三井化學株式會社(株)制、商品名「MILEX XLC-LL」、軟化點:75°C、羥基當量為175
[0103]酚醛樹脂:大日本油墨化學工業株式會社制、商品名「PHENOLITE LF-4871」、軟化點:130°C、羥基當量為118
[0104](D)填料
[0105]二氧化矽填料=Admatechs株式會社制、商品名「SC2050-HLG」、平均粒徑為
0.500 μ m
[0106](E)固化促進劑
[0107]1-氰基乙基-2-苯基咪唑Curezol:四國化成工業株式會社(株)制、商品名「2PZ-CN」
[0108](F)偶聯劑
[0109]Y-巰基丙基三甲氧基矽烷:日本Unicar株式會社制、商品名「NUC A-189"
[0110]Y-脲基丙基三乙氧基矽烷:日本Unicar株式會社制、商品名「NUC A-1160"
[0111]表1
[0112]

【權利要求】
1.一種粘接片材，其特徵在於，其由包含(A)高分子量成分、(BI)軟化點低於50°C的熱固化性成分、(B2)軟化點為50°C以上且100°C以下的熱固化性成分、和(C)軟化點為100°C以下的酚醛樹脂的樹脂組合物形成，並且以該樹脂組合物100質量％為基準，含有11~22質量％的所述(A)高分子量成分、10~20質量％的所述(BI)軟化點低於50°C的熱固化性成分、10~20質量％的所述(B2)軟化點為50°C以上且100°C以下的熱固化性成分、15~30質量％的所述(C)軟化點為100°C以下的酚醛樹脂。
2.根據權利要求1所述的粘接片材，其特徵在於，80°C下的熔融粘度為300~3000Pa.S0
3.一種半導體裝置的製造方法，其特徵在於，其是由使用了權利要求1或2所述的粘接片材的帶粘接劑層的半導體晶片構成的半導體裝置的製造方法，其具備以下工序: 薄膜固化工序:將所述帶粘接劑層的半導體晶片壓接到電路基板上，然後對所述粘接劑層進行110~125°C、0.5~I小時的加熱；和 引線接合工序:將所述帶粘接劑層的半導體晶片與電路基板介由接合線在230°C以下進行電連接。
【文檔編號】H01L21/52GK104169383SQ201380012784
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2013年3月5日 優先權日:2012年3月8日
【發明者】小玉惠, 德安孝寬, 巖倉哲郎 申請人:日立化成株式會社