[發明專利]膠粘薄膜、半導體裝置的制造方法以及半導體裝置

有效

• 申請號: 201310263748.6
• 申請日: 2013-06-27
• 公開（公告）號: CN103515276B
• 公開（公告）日: 2017-10-03
• 發明（設計）人: 宍戶雄一郎;三隅貞仁;大西謙司
• 申請（專利權）人: 日東電工株式會社
• 主分類號: H01L21/68
• 分類號: H01L21/68;H01L21/58;C09J7/00
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司11219
• 代理人: 王海川,穆德駿

技術領域

本發明涉及膠粘薄膜、半導體裝置的制造方法以及半導體裝置。

背景技術

近年來，進一步要求半導體裝置及其封裝的高功能化、薄型化、小型化。作為對策之一，開發了將半導體元件沿其厚度方向多層層疊而實現半導體元件的高密度集成化的三維安裝技術。

作為一般的三維安裝方法，采用將半導體元件固定到襯底等被粘物上、并在該最下層的半導體元件上依次層疊的程序。半導體元件之間以及半導體元件與被粘物之間，利用焊線(以下有時稱為“線”)電連接。另外，在半導體元件的固定中廣泛使用薄膜狀或液體狀的膠粘劑。

這樣的半導體裝置中，出于控制多個半導體元件的各自的操作或者控制半導體元件間的通信等目的，在最上層的半導體元件上配置控制用的半導體元件(以下有時稱為“控制器”)(專利文獻1)。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2007-096071號公報

發明內容

控制器也與下層的半導體元件同樣地利用線實現與被粘物的電連接。但是，隨著半導體元件的層疊層數增多，控制器與被粘物的距離變長，電連接所需的線也變長。結果，有時產生半導體封裝的通信速度下降或者由外部原因(熱或沖擊等)引起的線的故障，從而半導體封裝的品質下降，或者絲焊工序變得復雜從而半導體裝置制造的成品率下降。

本發明鑒于前述問題而創立，其目的在于提供可以以良好的成品率制造高品質的半導體裝置的膠粘薄膜以及使用該膠粘薄膜的半導體裝置的制造方法、以及由該制造方法得到的半導體裝置。

本發明人為了解決前述的問題，對半導體裝置的各元件的配置或膠粘薄膜的結構進行了廣泛深入的研究，結果發現，通過下述構成可以實現前述目的，并且完成了本發明。

即，本發明為一種膠粘薄膜(以下有時稱為“包埋用膠粘薄膜”)，用于將固定在被粘物上的第一半導體元件包埋并且將與該第一半導體元件不同的第二半導體元件固定到被粘物上，其中，

具有比所述第一半導體元件的厚度T₁更厚的厚度T，

所述被粘物與所述第一半導體元件被絲焊連接、并且所述厚度T與所述厚度T₁之差為40μm以上且260μm以下，或者

所述被粘物與所述第一半導體元件被倒裝連接(フリップチップ接続)、并且所述厚度T與所述厚度T₁之差為10μm以上且200μm以下。

該膠粘薄膜，可以將固定在被粘物上的控制器等第一半導體元件包埋在其內部、并且將與該第一半導體元件不同的第二半導體元件固定到被粘物上。因此，使用該膠粘薄膜時，第一半導體元件可以固定到最下層的被粘物上，因此可以縮短電連接所需的線的長度，可以防止半導體封裝的通信速度的下降，并且可以減少由于外部原因引起的線的故障的產生。另外，該膠粘薄膜，具有比所述第一半導體元件的厚度T₁更厚的厚度T，所述被粘物與所述第一半導體元件被絲焊連接時所述厚度T與所述厚度T₁之差為40μm以上且260μm以下、或者將所述被粘物與所述第一半導體元件通過導電性膠粘組合物或者倒裝連接時所述厚度T與所述厚度T₁之差為10μm以上且200μm以下，因此可以根據第一半導體元件與被粘物的連接方式，恰當地包埋第一半導體元件。另外，通過該膠粘薄膜，可以在第一半導體元件與被粘物的距離為最短的狀態下進行包埋，因此第一半導體元件與被粘物的絲焊變得容易，由此可以提高半導體裝置的制造的成品率。另外，將被粘物與第一半導體元件倒裝連接時，可以省略絲焊工序本身，可以進一步提高半導體裝置的制造的成品率。

所述被粘物與所述第一半導體元件被絲焊連接時，所述厚度T優選為80μm以上且300μm以下。另外，所述被粘物與所述第一半導體元件被倒裝連接時，所述厚度T優選為50μm以上且250μm以下。通過如此地使該膠粘薄膜比較厚，可以基本覆蓋一般的控制器的厚度，可以容易地進行第一半導體元件在該膠粘薄膜中的包埋。

該膠粘薄膜在120℃下的熔融粘度優選為100Pa·s以上且2000Pa·s以下。由此，利用該膠粘薄膜往被粘物上固定第二半導體元件時，可以更容易地進行第一半導體元件在該膠粘薄膜中的包埋。另外，熔融粘度的測定方法如實施例的記載所述。

本發明也包括一種半導體裝置的制造方法，包括如下工序：

將至少一個第一半導體元件固定到被粘物上的第一固定工序，和

利用該膠粘薄膜將所述第一半導體元件包埋的同時將與所述第一半導體元件不同的第二半導體元件固定到所述被粘物上的第二固定工序。