[发明专利]半导体密封用树脂组合物及具有其硬化物的半导体装置与半导体装置的制造方法

说明书

本发明提供一种半导体密封用树脂组合物及具有其硬化物的半导体装置与半导体装置的制造方法。本发明的目的是提供一种树脂组合物，其可以形成即便在200℃以上的高温下、例如200℃～250℃的高温下长期放置而热分解(重量减少)也少、且与CuLF或镀Ag的密接性优异、且在高温下具有良好的机械强度、且可靠性优异的硬化物。本发明提供一种组合物，含有：(A)1分子中具有2个以上氰氧基的氰酸酯化合物、(B)通式(2)所示的酚化合物、及(C)无机填充剂，(B)酚化合物中的酚性羟基相对于(A)氰酸酯化合物中的氰氧基的摩尔比为0.1～0.4。

技术领域

本发明涉及一种半导体密封用树脂组合物。详细来说，涉及一种可以形成在高温下具有长期优异的热稳定性、且在高温下具有与铜(Cu)引线框架(Lead Frame，LF)或镀银(Ag)的优异的密接性及良好的机械强度的硬化物的树脂组合物、及具有所述组合物的硬化物的半导体装置。

另外，本发明涉及一种提供在高温下具有长期优异的热稳定性，Cu引线框架(LF)、镀Ag、或Cu线的腐蚀或迁移少，可靠性优异的半导体装置的树脂组合物、及具有所述组合物的硬化物的半导体装置。

而且，本发明涉及一种可以提供在高温下具有长期优异的热稳定性、且具有与Cu引线框架(LF)或镀Ag的优异的密接性、可靠性优异的硬化物，并且转注(transfer)成形性优异的组合物、及具有所述组合物的硬化物的半导体装置。

背景技术

近年来，半导体装置迎来醒目的技术革新。智能手机(smartphone)、平板电脑(tablet)等便携信息终端、通信终端中使用硅通路(through silicon via，TSV)技术，以便能高速地处理大容量信息。在所述技术中，首先将半导体元件进行多层连接，并在8英寸或12英寸的硅中介层(silicon interposer)中进行倒装芯片(flip chip)连接。然后，连同搭载有多个经多层连接的半导体元件的中介层，藉由热硬化树脂进行密封。将半导体元件上的不需要的硬化树脂进行研磨后，进行分离而可以获得薄型、小型、多功能且可以高速处理的半导体装置。然而，在8英寸或12英寸的薄硅中介层上的整个面涂布热硬化树脂进行密封时，由于硅与热硬化性树脂的热膨胀系数的差异，而产生大的翘曲。若翘曲大，则无法应用于其后的研磨步骤或分离步骤，而成为大的技术课题。

另外，近年来，作为地球暖化对策，来自化石燃料的能量转换等地球水平的环境对策取得进展。因此，混合动力车或电动汽车的生产台数增加。另外，中国或印度等新兴国家的家用电气设备中，作为节能对策而搭载变频马达(inverter motor)的机种也在增加。

混合动力车或电动汽车、变频马达中，发挥出将交流转变为直流、将直流转变为交流、或将电压进行变压的作用的功率半导体变得重要。然而，长年用作半导体的硅(Si)接近性能极限，难以期待飞跃性的性能提高。因此，使用碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)、金刚石等材料的下一代型功率半导体受到关注。例如，为了减少电力转换时的损失，而要求功率金属氧化物半导体场效晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor，MOSFET)的低电阻化。但在当前主流的Si-MOSFET中，难以实现大幅的低电阻化。因此，使用作为带隙宽(宽带隙)的半导体的SiC的低损失功率MOSFET的开发取得进展。

SiC或GaN具有带隙为Si的约3倍、破坏电场强度为10倍以上的优异的特性。另外，也有高温工作(在SiC中存在650℃工作的报告)、高的导热率(SiC与Cu并列)、大的饱和电子漂移速度等特征。其结果是，若使用SiC或GaN，则可以降低功率半导体的接通电阻，并大幅削减电力转换电路的电力损失。