[发明专利]半导体密封用环氧树脂组合物、半导体安装结构体及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及环氧树脂组合物，特别涉及适合作为芯片堆栈晶片(CoW)型的半导体密封材料的环氧树脂组合物。

背景技术

近年来，随着电子设备小型化的进展，对于半导体制品也越来越要求薄型化与小型化。因此，以进行单片化前的半导体晶片的状态，安装多个半导体裸芯片(bare chip)，并进行密封的被称为晶片级芯片尺寸封装(Wafer Level Chip Size Package)的封装技术备受注目。之后，可将半导体密封材料与半导体晶片的层叠体单片化(切割)，以得到芯片级的半导体制品。这样的半导体制品由于会将安装面积做成与半导体裸芯片同样的大小，因此与将晶片切割之后再安装半导体裸芯片并密封的一般方法相比，具有更加容易进行小型化的特征。

此外，对于半导体制品，在要求小型化的同时也要求有高性能。因此，对将半导体裸芯片纵向地层叠而得到的半导体安装结构体也持续进行了研究。作为将半导体裸芯片层叠的方法，可列举出将半导体裸芯片彼此互相堆栈而进行的芯片堆栈芯片(CoC)方式、以及在半导体晶片基板上安装良品的半导体裸芯片而进行的芯片堆栈晶片(CoW)方式等。

CoW方式为利用晶片级芯片尺寸封装技术的方式。在CoW方式中，将多个半导体裸芯片安装于半导体晶片基板上，并以半导体密封材料密封。之后，再对所得到的半导体安装结构体进行切割。

在CoW方式中，对半导体晶片基板整体进行半导体密封材料的密封。因此，半导体密封材料固化后，产生切割前的半导体安装结构体的翘曲较严重的问题。由于半导体密封材料含有热固化性的树脂，因此在半导体密封材料的成形工序中，实施用于促进固化反应的加热处理。在之后的冷却工序中，由于半导体裸芯片、半导体密封材料以及半导体晶片基板根据各自的热膨胀率而进行收缩，因此会在尺寸变化上产生不均匀的情形。其结果为，半导体安装结构体中产生翘曲。

由于半导体裸芯片或半导体晶片基板是以硅、蓝宝石之类的材料形成，因此其尺寸变化较小。另一方面，半导体密封材料在超过玻璃化转变温度时，热膨胀率变得极大，从而尺寸变化变大。因此，在半导体密封材料中掺混60～95％或80～95％的被称作填料的无机物，从而将半导体密封材料的热膨胀率抑制地较低(参照专利文献1以及2)。此外，在半导体密封材料中掺混硅橡胶等橡胶成分，使固化后的半导体密封材料的内部应力降低，从而使半导体安装结构体的翘曲变小(参照专利文献3)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-209453号公报

专利文献2：日本特开2013-10940号公报

专利文献3：日本特开2011-195742号公报

发明内容

发明所解决的课题

作为半导体密封材料，一般使用环氧树脂，尤其从处理性的观点来看，选用脂环式的环氧树脂。由于脂环式环氧树脂的粘度低，所以可以掺混大量的填料。虽然通过掺混大量的填料，能稍微减少半导体安装结构体的翘曲，但还是显得不足。一旦在半导体安装结构体上产生翘曲，则要在切割工序时将半导体安装结构体固定到切割胶带上就会变困难，无法进行切割。此外，当切割后的单片化半导体安装结构体本身有翘曲时，在将单片化半导体安装结构体搭载至电子设备上时会发生接触不良的情形。此外，近年来，在低成本化的背景下，要求对更大面积的晶片基板进行密封。因此，要求进一步降低半导体安装结构体的翘曲。

此外，已知通过CoW方式制造半导体安装结构体时，也容易在切割时产生问题。也就是说，为了将由硬度差异大的材料形成的层叠体、具体来说软质的半导体密封材料与硬质的半导体晶片基板的层叠体同时切割，会有已固化的半导体密封材料(以下，有时会简称为固化物或者是包覆成形(overmolding)材料)从半导体晶片基板上剥离、或固化物产生缺损的情形。

本发明的目的在于，抑制以包覆成形材料密封的半导体安装结构体的翘曲。进一步以降低切割时的包覆成形材料的剥离以及缺损作为目的。此外，还以提供抑制半导体安装结构体的翘曲、减少剥离与缺损，且进一步地，也具有优良的处理性的半导体密封用环氧树脂组合物作为目的。

用以解决课题的手段