專(zhuān)利名稱(chēng)：晶片接合用樹(shù)脂漿料、使用該漿料的半導(dǎo)體裝置的制造方法及半導(dǎo)體裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用作IC、LSI等半導(dǎo)體芯片(以下有時(shí)也稱(chēng)為芯片)與引線框或絕緣性支持基板等(以下稱(chēng)為基板)支持部件的接合材料(以下稱(chēng)為晶片接合材料)的晶片接合用樹(shù)脂漿料、使用該漿料的半導(dǎo)體裝置的制造方法及半導(dǎo)體裝置。
背景技術(shù)：
作為IC、LSI等半導(dǎo)體元件與引線框或絕緣性支持基板等支持部件的接合材料， 即晶片接合材料，迄今已知有Au-Si共晶合金、焊料、銀漿料等。但是，Au-Si共晶合金雖然耐熱性和耐濕性高，但由于彈性模量大，因此，在適用于大型芯片時(shí)具有容易破裂的傾向。 并且，Au-Si共晶合金還存在價(jià)格昂貴的問(wèn)題。另一方面，焊料雖然價(jià)格便宜，但耐熱性較差，其彈性模量和Au-Si共晶合金同樣高，難以適用于大型芯片。與此相對(duì)，銀漿料(例如參照專(zhuān)利文獻(xiàn)1)價(jià)格便宜，耐濕性高，與Au-Si共晶合金和焊料相比，彈性模量低，還具有可適用于350°C的熱壓合型引線接合的耐熱性。因此，現(xiàn)在在上述晶片接合材料中銀漿料被廣泛使用。但是，隨著IC、LSI的高集成化發(fā)展，芯片逐漸變得大型化，當(dāng)適用這種狀況時(shí)，難以擴(kuò)展至芯片整個(gè)面涂布銀漿料，效率低。另一方面，作為可應(yīng)對(duì)芯片的大型化的晶片接合材料，已知有使用特定的聚酰亞胺樹(shù)脂的粘接膜、以及向特定的聚酰亞胺樹(shù)脂加入導(dǎo)電性填料或無(wú)機(jī)填料的晶片接合用粘接膜等膜狀的晶片接合材料(參照專(zhuān)利文獻(xiàn)2 4)?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)1 日本特開(kāi)2002-179769號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)2 日本特開(kāi)平07_2觀697號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)3 日本特開(kāi)平06-145639號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)4 日本特開(kāi)平06-264035號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題粘接膜型的晶片接合材料在支持基板上能夠容易形成晶片接合層。特別是如專(zhuān)利文獻(xiàn)2 4所公開(kāi)的粘接膜，相對(duì)于42合金引線框(鐵-鎳合金)等支持基板可適宜地使用，并且在具有良好的受熱晶片剪切強(qiáng)度的方面優(yōu)異。但是，在將作為晶片接合材料的粘接膜有效地粘貼于支持基板的場(chǎng)合，需要用于事先將粘接膜切成或沖裁成芯片大小、再粘貼于支持基板的粘貼裝置。另外，沖裁粘接膜而一起粘貼多個(gè)芯片部分的方法具有容易產(chǎn)生粘接膜的浪費(fèi)的傾向。另外，支持基板的大部分由于在基板內(nèi)部形成有內(nèi)層配線，從而在粘貼粘接膜的表面凹凸較多，粘貼粘接膜時(shí)會(huì)產(chǎn)生空隙，具有半導(dǎo)體裝置的可靠性容易降低的傾向。
另外，近年，BOC (Board On Chip)型的半導(dǎo)體裝置受到關(guān)注，有機(jī)基板等絕緣性支持基板被使用。在使用上述絕緣性支持基板的半導(dǎo)體裝置的制造工序中，考慮到絕緣性支持基板的耐熱性等，需要在例如200°C以下的比較低的溫度搭載半導(dǎo)體元件。但是，如專(zhuān)利文獻(xiàn)2 4所公開(kāi)的粘接膜具有低溫粘接性差的傾向，大多時(shí)候難以在比較低的溫度
以下)粘貼芯片。因此，在BOC型的半導(dǎo)體裝置的制造中，低溫粘接性?xún)?yōu)異的晶片接合用樹(shù)脂漿料受到關(guān)注。使用晶片接合用樹(shù)脂漿料的芯片的粘貼方法一般為，例如對(duì)涂布于基板的晶片接合用樹(shù)脂漿料進(jìn)行B階段化后，向其加熱、壓合芯片，使其暫時(shí)粘接，為了完全固定芯片和基板，在180°C后固化1小時(shí)左右。通常，如果省略晶片接合用樹(shù)脂漿料的后固化，則芯片和基板等的粘接性不充分，在引線接合的工序中芯片振動(dòng)，有可能產(chǎn)生不良。另外，在密封工序中，如果芯片和基板等的粘接性不充分，則由于來(lái)自芯片側(cè)面的密封材料的流動(dòng)，芯片有可能剝落。但是，最近，從縮短半導(dǎo)體封裝體的組裝時(shí)間的觀點(diǎn)出發(fā)，尋求即使省略后固化， 在引線接合和密封工序中也不產(chǎn)生不良情況的晶片接合用樹(shù)脂漿料。因此，對(duì)于使用省略了后固化工序的晶片接合用樹(shù)脂漿料的粘貼方法，B階段化狀態(tài)的晶片接合用樹(shù)脂漿料的層需要具備與芯片的良好的粘接性。另外，希望與芯片的粘接性不受B階段化的溫度范圍的影響、即在寬的溫度范圍內(nèi)具有良好的粘接強(qiáng)度的晶片接合用樹(shù)脂漿料。另外，粘貼芯片時(shí)，有時(shí)在B階段化狀態(tài)的晶片接合用樹(shù)脂漿料的層與芯片之間產(chǎn)生空隙(以下稱(chēng)為空隙)，也希望能夠減少空隙?？障洞髸r(shí)，在焊錫回流焊工序中容易在晶片接合材料中產(chǎn)生裂紋，半導(dǎo)體裝置的可靠性有可能降低。進(jìn)一步地，密封工序后是焊錫回流焊工序，由于此時(shí)的最高溫度為250°C 260°C，因此對(duì)于晶片接合用樹(shù)脂漿料，也要求在250°C ^KTC的受熱晶片剪切強(qiáng)度優(yōu)異。本發(fā)明是鑒于這樣的情況而完成的，其目的在于提供一種晶片接合用樹(shù)脂漿料， 該漿料在B階段化的寬的溫度范圍內(nèi)具有與芯片的良好的粘接強(qiáng)度，同時(shí)也能夠減少與芯片之間的空隙，而且即使在焊錫回流焊工序中也具有充分的受熱晶片剪切強(qiáng)度。另外，本發(fā)明的目的在于提供使用了上述晶片接合用樹(shù)脂漿料的半導(dǎo)體裝置的制造方法。進(jìn)一步地， 本發(fā)明的目的在于提供使用了上述晶片接合用樹(shù)脂漿料的可靠性?xún)?yōu)異的半導(dǎo)體裝置。解決課題的方法為了完成上述課題，本發(fā)明中采用以下的構(gòu)成。S卩，本發(fā)明的一實(shí)施方式涉及一種晶片接合用樹(shù)脂漿料，其含有使具有羧基的丁二烯的聚合物(al)和具有環(huán)氧基的化合物 (a2)反應(yīng)而得到的聚合物(A)、熱固性樹(shù)脂(B)以及填料(C)。本發(fā)明的另一實(shí)施方式涉及使用上述晶片接合用樹(shù)脂漿料的半導(dǎo)體裝置的制造方法，即涉及一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，包括(1)在基板上涂布上述晶片接合用樹(shù)脂漿料的工序；( 干燥前述樹(shù)脂漿料，對(duì)樹(shù)脂漿料進(jìn)行B階段化的工序；C3)在進(jìn)行了 B階段化的前述樹(shù)脂漿料上搭載半導(dǎo)體芯片的工序。本發(fā)明的另一實(shí)施方式涉及使用上述晶片接合用樹(shù)脂漿料的半導(dǎo)體裝置的制造方法，包括(1)在基板上涂布上述晶片接合用樹(shù)脂漿料的工序；( 干燥前述樹(shù)脂漿料、對(duì)樹(shù)脂漿料進(jìn)行B階段化的工序；(3)在進(jìn)行了 B階段化的前述樹(shù)脂漿料上搭載半導(dǎo)體芯片的工序。還涉及由該制造方法得到的半導(dǎo)體裝置。
本發(fā)明的另一實(shí)施方式涉及一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，包括(1)在基板上涂布上述晶片接合用樹(shù)脂漿料的工序；(2)在涂布的樹(shù)脂漿料上搭載半導(dǎo)體芯片的工序；(3) 使用密封劑密封前述半導(dǎo)體芯片的工序。進(jìn)一步地，本發(fā)明的另一實(shí)施方式涉及一種半導(dǎo)體裝置，其由包括(1)在基板上涂布上述晶片接合用樹(shù)脂漿料的工序、( 在涂布的樹(shù)脂漿料上搭載半導(dǎo)體芯片的工序、 (3)使用密封劑密封前述半導(dǎo)體芯片的工序的半導(dǎo)體裝置的制造方法得到。本說(shuō)明書(shū)的內(nèi)容涉及日本國(guó)特許申請(qǐng)2009-070531號(hào)(2009年3月23日提出申請(qǐng))中包含的主題，參照這些申請(qǐng)說(shuō)明書(shū)，整體引入本說(shuō)明書(shū)中。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，能夠提供一種晶片接合用樹(shù)脂漿料，該漿料在B階段化的寬的溫度范圍內(nèi)具有與芯片的良好的粘接強(qiáng)度，同時(shí)也能夠減少與芯片之間的空隙，而且即使在焊錫回流焊工序中也具有充分的受熱晶片剪切強(qiáng)度。另外，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，即使省略粘貼芯片后的后固化，在引線接合和密封的工序中也不會(huì)產(chǎn)生不良情況，因此可以縮短制造工序。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式所涉及的晶片接合用樹(shù)脂漿料由于低溫粘接性?xún)?yōu)異，因此作為晶片接合材料適于有機(jī)基板等絕緣性支持基板。另外，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式， 通過(guò)使用上述本發(fā)明的晶片接合用樹(shù)脂漿料，能夠提供操作性?xún)?yōu)異的半導(dǎo)體裝置的制造方法。進(jìn)一步地，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，通過(guò)使用上述本發(fā)明的晶片接合用樹(shù)脂漿料， 能夠提供可靠性?xún)?yōu)異的半導(dǎo)體裝置。


圖1為表示本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造工序的一個(gè)例子的圖。圖2為作為本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的一個(gè)例子的BOC的截面圖。圖3為作為本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的一個(gè)例子的引線框型半導(dǎo)體裝置的一個(gè)實(shí)施例的截面圖。
具體實(shí)施例方式以下，視情況一邊參照附圖，一邊對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。另外， 附圖中，對(duì)相同或相當(dāng)部分附上相同符號(hào)，并省略重復(fù)的說(shuō)明。另外，本發(fā)明中，“B階段化” 是指在涂布晶片接合用樹(shù)脂漿料后進(jìn)行熱處理，使溶劑(D)揮發(fā)，以使涂布的晶片接合用樹(shù)脂漿料處于干燥狀態(tài)，且在該狀態(tài)下晶片接合用樹(shù)脂漿料未完全固化。完全固化定義為在使用 DSC(Differential scanning calorimetry)的測(cè)定中，在 80 180°C (升溫速度 IO0C /分鐘)的范圍內(nèi)無(wú)吸熱峰的狀態(tài)，以下有時(shí)也稱(chēng)為“后固化”。以下，進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。本發(fā)明所涉及的晶片接合用樹(shù)脂漿料(以下有時(shí)也僅稱(chēng)為“樹(shù)脂漿料”)含有使具有羧基的丁二烯的聚合物(al)和具有環(huán)氧基的化合物(^)反應(yīng)而得到的聚合物(A)、熱固性樹(shù)脂(B)以及填料(C)。[具有羧基的丁二烯的聚合物(al)]作為具有羧基的丁二烯的聚合物(以下有時(shí)簡(jiǎn)稱(chēng)成分(al))，只要是具有聚丁二烯結(jié)構(gòu)和羧基，則沒(méi)有特別限定。例如，可以為衍生自丁二烯的聚丁二烯結(jié)構(gòu)和具有羧基的化合物的共聚物。另外，也可以為以丁二烯和丙烯腈等其他的聚合性化合物形成的共聚物為主鏈，其末端的至少一端具有羧基的物質(zhì)。從印刷性、粘接強(qiáng)度和操作性的觀點(diǎn)出發(fā)，成分(al)的數(shù)均分子量?jī)?yōu)選為500 10000，更加優(yōu)選為1000 7000。本發(fā)明中，前述成分 (al)更加優(yōu)選為下述通式(1)所表示的具有羧基的丁二烯-丙烯腈共聚物。
化權(quán)利要求
1.一種晶片接合用樹(shù)脂漿料，含有使具有羧基的丁二烯的聚合物(al)和具有環(huán)氧基的化合物(a2)反應(yīng)而得到的聚合物(A)、熱固性樹(shù)脂⑶以及填料(C)。
2.如權(quán)利要求1所述的晶片接合用樹(shù)脂漿料，進(jìn)一步含有溶劑(D)。
3.如權(quán)利要求1所述的晶片接合用樹(shù)脂漿料，進(jìn)一步含有固化促進(jìn)劑(E)。
4.如權(quán)利要求1所述的晶片接合用樹(shù)脂漿料，其中，所述使具有羧基的丁二烯的聚合物(al)和具有環(huán)氧基的化合物(^)反應(yīng)而得到的聚合物(A)的重均分子量為15000 70000。
5.一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，包括(1)在基板上涂布權(quán)利要求1 3的任一項(xiàng)所述的晶片接合用樹(shù)脂漿料的工序；(2)對(duì)所述樹(shù)脂漿料進(jìn)行B階段化的工序；(3)在進(jìn)行了 B 階段化的所述樹(shù)脂漿料上搭載半導(dǎo)體芯片的工序。
6.一種半導(dǎo)體裝置，由權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法得到。
7.一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，包括(1)在基板上涂布權(quán)利要求1 3的任一項(xiàng)所述的晶片接合用樹(shù)脂漿料的工序；( 在所述樹(shù)脂漿料上搭載半導(dǎo)體芯片的工序；C3)使用密封劑對(duì)所述半導(dǎo)體芯片進(jìn)行密封的工序。
8.一種半導(dǎo)體裝置，由權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體裝置的制造方法得到。
全文摘要
本發(fā)明提供一種晶片接合用樹(shù)脂漿料，其在B階段化的寬的溫度范圍內(nèi)與芯片的粘接強(qiáng)度優(yōu)異，同時(shí)還能夠減少與芯片之間的空隙，而且在焊錫回流焊工序中其受熱晶片剪切強(qiáng)度也優(yōu)異。其為含有使具有羧基的丁二烯的聚合物(a1)和具有環(huán)氧基的化合物(a2)反應(yīng)而得到的聚合物(A)、熱固性樹(shù)脂(B)以及填料(C)的晶片接合用樹(shù)脂漿料。
文檔編號(hào)C08G59/40GK102272908SQ201080004152
公開(kāi)日2011年12月7日 申請(qǐng)日期2010年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月23日
發(fā)明者堂堂隆史, 杉浦良史, 森修一, 橫地精吾, 江花哲, 片山陽(yáng)二 申請(qǐng)人:日立化成工業(yè)株式會(huì)社