[发明专利]半导体装置的制造方法及半导体装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种使用附有基材的密封材料的半导体装置的制造方法，另 外，本发明是涉及一种半导体装置，其是通过该半导体装置的制造方法来制 得。

背景技术

近年来，随着电子机器的小型化、轻量化、高性能化，半导体装置的高 集成化、薄型化正在进展，而半导体装置正在朝向球栅阵列(BGA)所代表 的区域构装型半导体装置转移。在制造这些半导体装置时，从生产性方面来 看，有对大面积、薄型基板进行总括地成型的倾向，但是成型后的基板的翘 曲问题正在变明显。

半导体的构装方法的主流，也渐渐从插针型变成表面构装，然后变成裸 芯片(barechip)构装。裸芯片构装中的一种有倒装(flipchip)构装。倒装 是在半导体元件上形成有称为凸块的电极端子。倒装虽然也能够直接构装在 主机板，但是大部分的情况，被固定地封装在印刷配线基板(载板(interposer) 等)，并经由设置在封装体的外部连接用端子(也称为外部焊料球(outerball) 或外部凸块(outerbump))来构装在主机板。要与载板接合的半导体元件上 的凸块是称为内部凸块，会与载板上的称为衬垫的许多微小的接合面电性连 接。内部凸块与衬垫间的接合部，因为较微小所以在力学方面的性质较弱， 而以树脂来密封强化所述接合部。为了将倒装接合后的半导体装置密封，先 前主流的方法是下述方法：在预先将内部凸块与衬垫熔融接合后，在半导体 装置与载板间的间隙中注入液状的强化材料来进行底部填充(也称为毛细管 流动)后，以液状环氧树脂或环氧模塑化合物等在加热下进行加压成型，而 对半导体元件进行包覆成型(overmolding)。

然而，已提出上述方法会有下述问题：在密封树脂强化材料中会产生空 隙(void)、或密封强化很麻烦这样的问题；或因为底部填充树脂与半导体 元件密封树脂部不同，所以在树脂界面会产生压力，而成为可靠性降低的原 因等。

现在正在开发转移成型底部填充和压缩成型底部填充，来作为用来解决 上述这样的问题的方法，这些方法是用来将包覆成型和底部填充总括地进行 (专利文献1及专利文献2)。

然而，上述这样的方法，为了确保底部填充渗入性及包覆成型的可靠性， 树脂组合物中的无机填充剂量会受到限制，而树脂组成的自由度低。所以， 当将大面积、薄型的基板密封时，很难使低翘曲、与将包覆成型和底部填充 总括地进行双方同时存在，而有制造半导体装置时不能充分提高生产性的问 题。

并且，当倒装构装型半导体装置的半导体元件的尺寸大且间距尺寸小时， 上述转移成型底部填充和压缩成型底部填充等方法，有不能充分进行底部填 充的疑虑。

[现有技术文献]

(专利文献)

专利文献1：日本特开2012-74613号公报；

专利文献2：日本特开2011-132268号公报。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而做出的，其目的在于，提供一种半导体装 置的制造方法，其即便在将大面积、薄型的基板密封时也能够抑制翘曲，而 能够获得一种耐热、耐湿可靠性等密封性能优良的半导体装置，所述半导体 装置的倒装构装后的半导体元件已充分进行底部填充，且所述半导体装置的 密封层没有空隙或未填充情况。

为了解决上述问题，本发明提供一种半导体装置的制造方法，其特征 在于，其包括密封工序，所述密封工序是使用附有基材的密封材料来将半 导体元件安装基板的元件安装面总括地密封，所述附有基材的密封材料具 有基材和热固化性树脂层，所述热固化性树脂层是形成在该基材的其中一 个表面，所述半导体元件安装基板是通过倒装构装来安装半导体元件而 成，并且，

前述密封工序包括下述阶段：

一体化阶段，该一体化阶段是在真空度10kPa以下的减压条件下，将 前述半导体元件安装基板与前述附有基材的密封材料一体化；及，

加压阶段，该加压阶段是以0.2MPa以上的压力来对前述一体化后的基 板加压。

如果是这样的半导体装置的制造方法，即便在将大面积、薄型的基板密 封时也能够抑制翘曲，而能够获得一种耐热、耐湿可靠性等密封性能也优良 的半导体装置，所述半导体装置的倒装构装后的半导体元件已充分进行底部 填充，且所述半导体装置的密封层没有空隙或未填充情况。

另外，这时优选是：前述一体化阶段是在80～200℃的温度范围内进行。