[發(fā)明專利]粘接劑組合物、半導(dǎo)體裝置的制造方法以及半導(dǎo)體裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310636698.1
• 申請日: 2011-09-29
• 公開（公告）號: CN103642441A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 本田一尊;永井朗;榎本哲也
• 申請（專利權(quán)）人: 日立化成株式會社
• 主分類號: C09J163/00
• 分類號: C09J163/00;C09J11/04;C09J7/00;H01L23/488;H01L25/065
• 代理公司: 北京銀龍知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11243
• 代理人: 金鮮英;王未東

本申請是申請日為2011年9月29日，申請?zhí)枮?01180047053.3，發(fā)明名稱為《粘接劑組合物、半導(dǎo)體裝置的制造方法以及半導(dǎo)體裝置》的中國專利申請的分案申請。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及粘接劑組合物、半導(dǎo)體裝置的制造方法以及半導(dǎo)體裝置。

背景技術(shù)

近年，為了將半導(dǎo)體芯片安裝并連接于基板，廣泛使用了使用金絲(gold?wire)等金屬細(xì)線的引線接合方式。另一方面，為了應(yīng)對對于半導(dǎo)體裝置的小型化、薄型化、高功能、高集成化、高速化等要求，在半導(dǎo)體芯片與基板之間形成稱作凸塊的導(dǎo)電性突起而將半導(dǎo)體芯片與基板連接的倒裝芯片連接方式(FC連接方式)在持續(xù)擴(kuò)展。

例如，關(guān)于半導(dǎo)體芯片與基板之間的連接，活躍應(yīng)用于BGA(Ball?Grid?Array)、CSP(Chip?Size?Package)等中的COB(Chip?On?Board)型的連接方式也相當(dāng)于FC連接方式。另外，F(xiàn)C連接方式也廣泛應(yīng)用于在半導(dǎo)體芯片上形成連接部(凸塊、配線)而將半導(dǎo)體芯片之間連接的COC(Chip?On?Chip)型的連接方式中(例如參照專利文獻(xiàn)1)。

但是，為了應(yīng)對更進(jìn)一步的小型化、薄型化、高功能化要求，將上述的連接方式進(jìn)行層疊、多段化的芯片堆疊型封裝體(chip?stack?type?package)、POP(Package?On?Package)、TSV(Through-Silicon?Via)等也開始廣泛普及。這樣的層疊·多段化技術(shù)中由于將半導(dǎo)體芯片等三維地配置，因而與二維地配置的方法相比較而言可減小封裝體。特別是，TSV技術(shù)對于半導(dǎo)體的性能提高、噪音減低、安裝面積削減、省電力化也有效，作為新一代的半導(dǎo)體配線技術(shù)受到了關(guān)注。

然而，作為用于上述連接部(凸塊、配線)的主要金屬，有焊錫、錫、金、銀、銅、鎳等，也使用包含它們中的多種的導(dǎo)電材料。關(guān)于用于連接部的金屬，由于表面發(fā)生氧化而生成氧化膜、在表面附著氧化物等雜質(zhì)，存在有在連接部的連接面生成雜質(zhì)的情況。殘存這樣的雜質(zhì)時，則存在有如下可能：使半導(dǎo)體芯片與基板之間、2個半導(dǎo)體芯片之間的連接性、絕緣可靠性降低、使采用上述的連接方式的優(yōu)點受損。

作為抑制這些雜質(zhì)的產(chǎn)生并且提高連接性的方法，可列舉出在連接之前對基板、半導(dǎo)體芯片的表面實施前處理的方法，可列舉出施加用于OSP(Organic?Solderbility?Preservatives)處理的預(yù)焊劑、防銹處理劑的方法。然而，也存在由于在前處理之后預(yù)焊劑、防銹處理劑殘存并劣化因而導(dǎo)致連接性降低的情況。

另一方面，根據(jù)用半導(dǎo)體密封材料(半導(dǎo)體密封用粘接劑)將半導(dǎo)體芯片與基板之間等的連接部密封的方法，可在半導(dǎo)體芯片與基板、半導(dǎo)體芯片彼此的連接的同時將連接部密封。因此，可抑制用于連接部的金屬的氧化、雜質(zhì)對連接部的附著，并且保護(hù)連接部不受外部環(huán)境的侵害。因此，可有效提高連接性、絕緣可靠性、作業(yè)性、生產(chǎn)率。

另外，在由倒裝芯片連接方式制造的半導(dǎo)體裝置中，為了不使源自半導(dǎo)體芯片與基板的熱膨脹系數(shù)差、半導(dǎo)體芯片彼此的熱膨脹系數(shù)差的熱應(yīng)力集中于連接部而引起連接不良，因而需要用半導(dǎo)體密封材料將半導(dǎo)體芯片與基板之間等的空隙密封。特別是，在半導(dǎo)體芯片與基板中經(jīng)常使用熱膨脹系數(shù)不同的成分，要求通過半導(dǎo)體密封材料進(jìn)行密封而提高耐熱沖擊性。

在采用上述半導(dǎo)體密封材料的密封方式中，進(jìn)行較大的區(qū)分而可列舉出毛細(xì)管流動方式(Capillary-Flow)和預(yù)供給方式(Pre-applied)(例如參照專利文獻(xiàn)2～6)。毛細(xì)管流動方式是指，在半導(dǎo)體芯片與基板的連接之后通過毛細(xì)管現(xiàn)象將液狀的半導(dǎo)體密封材料注入于半導(dǎo)體芯片與基板之間的空隙中的方式。預(yù)供給方式是指，在半導(dǎo)體芯片與基板的連接之前，向半導(dǎo)體芯片或基板供給糊狀、膜狀的半導(dǎo)體密封材料，然后將半導(dǎo)體芯片與基板連接的方式。關(guān)于這些密封方式，伴隨著近年的半導(dǎo)體裝置的小型化的進(jìn)展，半導(dǎo)體芯片與基板之間等的空隙變窄了，因而在毛細(xì)管流動方式中存在有：注入需要長時間并且生產(chǎn)率降低的情況、無法注入的情況，另外，即使可注入也存在未填充部分而成為氣孔的原因的情況。因此，從作業(yè)性、生產(chǎn)率、可靠性的觀點考慮，預(yù)供給方式作為可實現(xiàn)高功能、高集成、高速化的封裝體的制作方法而成為主流。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2008-294382號公報

專利文獻(xiàn)2：日本特開2001-223227號公報

專利文獻(xiàn)3：日本特開2002-283098號公報

專利文獻(xiàn)4：日本特開2005-272547號公報