JP6185342B2 - 封止材積層複合体、封止後半導体素子搭載基板又は封止後半導体素子形成ウエハ、及び半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Description
1個以上の半導体素子を搭載した基板の半導体素子搭載面、あるいは1個以上の半導体素子を形成したウエハの半導体素子形成面を一括封止するための封止材積層複合体であって、
該封止材積層複合体が硬化又は半硬化の支持基材用樹脂からなる支持基材と、該支持基材の片面上に形成された未硬化の熱硬化性樹脂からなる未硬化樹脂層とを有するものであり、前記支持基材用樹脂が無機中空フィラー又は熱により膨張可能な未膨張の、あるいは既膨張の有機樹脂製微小中空フィラーを含有する封止材積層複合体を提供する。
(B)下記一般式(2)で示される1分子中に2個以上の水酸基を持つフェノール化合物(b−1)、
及び下記一般式(3)で表されるジヒドロキシナフタレン化合物(b−2)
前記未硬化樹脂層を加熱、硬化することで、前記半導体素子を搭載した基板の半導体素子搭載面、あるいは前記半導体素子を形成したウエハの半導体素子形成面を一括封止し、封止後半導体素子搭載基板あるいは封止後半導体素子形成ウエハとする封止工程、
前記封止後半導体素子搭載基板あるいは前記封止後半導体素子形成ウエハの支持基材を研削して除去する研削工程、
研削した封止後半導体素子搭載基板あるいは研削した封止後半導体素子形成ウエハをダイシングし、個片化することで、半導体装置を製造する個片化工程、
を有する半導体装置の製造方法を提供する。
また、このような封止材積層複合体によって封止された本発明の封止後半導体素子搭載基板あるいは封止後半導体素子形成ウエハであれば、封止後の支持基材を容易に除去可能であり、基板やウエハの反りが小さく、基板からの半導体素子の剥離が抑制された封止後半導体素子搭載基板あるいは封止後半導体素子形成ウエハとなる。さらに、それらにより作製される本発明の半導体装置であれば、支持基材が除去され薄型であり、基板やウエハの反りが小さく、基板からの半導体素子の剥離が抑制され、かつ耐熱性や耐湿性等に優れた高品質な半導体装置となる。
また、上記の封止材積層複合体を用いた本発明の半導体装置の製造方法であれば、封止後半導体素子搭載基板あるいは封止後半導体素子形成ウエハの支持基材を容易に除去することができるため、薄型で高品質な半導体装置を効率よく製造することができる。
該封止材積層複合体が硬化又は半硬化の支持基材用樹脂からなる支持基材と、該支持基材の片面上に形成された未硬化の熱硬化性樹脂からなる未硬化樹脂層とを有するものであり、前記支持基材用樹脂が無機中空フィラー又は熱により膨張可能な未膨張の、あるいは既膨張の有機樹脂製微小中空フィラーを含有する封止材積層複合体である。
本発明の封止材積層複合体に用いる支持基材は、熱硬化性樹脂からなる支持基材用樹脂と、無機中空フィラー又は熱により膨張可能な未膨張の、あるいは既膨張の有機樹脂製微小中空フィラーを含有する。支持基材用樹脂としては、特に限定されないが、シアネートエステル樹脂からなるものであることが好ましい。
本発明に用いるシアネートエステル樹脂は繊維基材を用いることなく線膨張係数を低く保つことができ、かつ、成形性に優れるものであることが好ましい。また、シアネートエステル樹脂の成分としては、(A)成分のシアネートエステル化合物又はそのオリゴマーのシアネート基1モルに対して、(B)成分のフェノール化合物又はジヒドロキシナフタレン化合物もしくはその両方の水酸基を0.05〜0.4モルの割合で配合した樹脂組成物を好ましく用いることができる。
本発明で用いるシアネートエステル樹脂の(A)成分として、下記一般式(1)で示されるシアネートエステル化合物又はそのオリゴマーを好ましく用いることができる。
本発明で用いるシアネートエステル樹脂は、硬化剤として(B)成分を含有するものであることが好ましい。一般に、シアネートエステル化合物の硬化剤や硬化触媒としては、金属塩、金属錯体や活性水素を持つフェノール性水酸基や一級アミン類などが用いられるが、本発明では、フェノール化合物(b−1)やジヒドロキシナフタレン化合物(b−2)といったものが好適に用いられる。
(B)成分として、下記一般式(2)で示される1分子中に2個以上の水酸基を持つフェノール化合物(b−1)を好ましく用いることができる。
融点が130℃の1,2−ジヒドロキシナフタレン、1,3−ジヒドロキシナフタレン、1,6−ジヒドロキシナフタレンは非常に反応性が高く、少量でシアネート基の環化反応を促進する。融点が200℃以上の1,5−ジヒドロキシナフタレン、2,6−ジヒドロキシナフタレンは比較的反応が抑制される。
本発明で用いる支持基材用樹脂は、無機中空フィラー又は熱により膨張可能な未膨張の、あるいは既膨張の有機樹脂製微小中空フィラーを含有する。このようなフィラーを配合することにより、成形物がスポンジ状となり研磨性が著しく向上する。
なお、本発明において平均粒子径は、例えば、レーザー光回折法による粒度分布測定における累積質量平均径;D50(又はメジアン径)等として求めることができる。
本発明で用いる支持基材用樹脂には、さらに無機充填剤を配合することができる。配合される無機充填剤としては、例えば、ヒュームドシリカ(煙霧質シリカ)、沈降シリカ、溶融シリカ、結晶性シリカ等のシリカ類、アルミナ、窒化珪素、窒化アルミニウム、アルミノシリケート、ボロンナイトライド、ガラス繊維、三酸化アンチモン等が挙げられる。これら無機充填剤の平均粒子径や形状は特に限定されない。
本発明の封止材積層複合体は未硬化樹脂層を有する。この未硬化樹脂層は、前述の支持基材の片面上に形成された未硬化の熱硬化性樹脂からなるものである。この未硬化樹脂層は、半導体素子搭載面又は半導体素子形成面を封止するための樹脂層となる。
エポキシ樹脂としては、特に制限はされないが、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂、3,3’,5,5’−テトラメチル−4,4’−ビフェノール型エポキシ樹脂又は4,4’−ビフェノール型エポキシ樹脂のようなビフェノール型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂、ナフタレンジオール型エポキシ樹脂、トリスフェニロールメタン型エポキシ樹脂、テトラキスフェニロールエタン型エポキシ樹脂、及びフェノールジシクロペンタジエンノボラック型エポキシ樹脂の芳香環を水素化したエポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂など室温で液状や固体の公知のエポキシ樹脂が挙げられる。また、必要に応じて、上記以外のエポキシ樹脂を目的に応じて一定量併用することができる。
シリコーン樹脂としては、熱硬化性のシリコーン樹脂等が使用可能である。特に、シリコーン樹脂からなる未硬化樹脂層は付加硬化型シリコーン樹脂組成物を含むことが望ましい。付加硬化型シリコーン樹脂組成物としては、(i)非共役二重結合を有する有機ケイ素化合物(例えば、アルケニル基含有ジオルガノポリシロキサン)、(ii)オルガノハイドロジェンポリシロキサン、及び(iii)白金系触媒を含むものが特に好ましい。以下、これら(i)〜(iii)成分について説明する。
(i)成分の非共役二重結合を有する有機ケイ素化合物としては、
R11R12R13SiO−(R14R15SiO)a−(R16R17SiO)b−SiR11R12R13 (4)
(式中、R11は非共役二重結合含有一価炭化水素基を示し、R12〜R17はそれぞれ同一又は異種の一価炭化水素基を示し、a及びbは0≦a≦500、0≦b≦250、かつ0≦a+b≦500を満たす整数である。)
で示される、分子鎖両末端が脂肪族不飽和基含有トリオルガノシロキシ基で封鎖された直鎖状ジオルガノポリシロキサンなどの、オルガノポリシロキサンが例示される。
(ii)成分としては、一分子中にケイ素原子に結合した水素原子(SiH基)を2個以上有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンが好ましい。一分子中にケイ素原子に結合した水素原子(SiH基)を2個以上有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンであれば、架橋剤として作用し、(ii)成分中のSiH基と(i)成分のビニル基、アルケニル基等の非共役二重結合含有基とが付加反応することにより、硬化物を形成することができる。
(iii)成分の白金系触媒としては、例えば塩化白金酸、アルコール変性塩化白金酸、キレート構造を有する白金錯体等が挙げられる。これらは1種単独でも、2種以上の組み合わせでも使用することができる。
エポキシ樹脂とシリコーン樹脂からなる混成樹脂は特に限定されないが、例えば前述のエポキシ樹脂と前述のシリコーン樹脂を用いたものを挙げることができる。
上記の熱硬化性樹脂には無機充填剤を配合することができる。配合される無機充填剤としては、例えば、ヒュームドシリカ(煙霧質シリカ)、沈降シリカ、溶融シリカ、結晶性シリカ等のシリカ類、アルミナ、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、アルミノシリケート、ボロンナイトライド、ガラス繊維、三酸化アンチモン等が挙げられる。これら無機充填剤の平均粒子径や形状は特に限定されない。
本発明の封止材積層複合体の断面図の一例を図1に示す。本発明の封止材積層複合体10は、硬化又は半硬化の支持基材用樹脂からなる支持基材1と、支持基材1の片面上に形成された未硬化の熱硬化性樹脂からなる未硬化樹脂層2とを有するものである。
支持基材を使用して本発明の封止材積層複合体を作製する場合は、支持基材の片面上に、減圧又は真空下で、印刷やディスペンス等で熱硬化性の液状エポキシ樹脂やシリコーン樹脂等の熱硬化性樹脂を塗布し、加熱することで、50℃以下で固形な未硬化樹脂層を形成し、封止材積層複合体を作製する。
本発明の封止材積層複合体は半導体素子を搭載した基板の半導体素子搭載面、あるいは半導体素子を形成したウエハの半導体素子形成面を一括封止するための複合体である。半導体素子を搭載した基板としては、例えば図2中の一個以上の半導体素子3を接着剤4で無機基板、金属基板あるいは有機基板等の基板5上に搭載したものが挙げられる。また、半導体素子を形成したウエハとしては、ウエハ上に半導体素子が形成されたものが挙げられる。なお、半導体素子を搭載した基板とは、基板5としてシリコンウエハ等の各種ウエハ、無機基板、金属基板、有機基板等を用いたものや、半導体素子を搭載し配列等した半導体素子アレイを含むものである。
本発明の封止材積層複合体により封止された封止後半導体素子搭載基板の断面図の一例を図2に示す。本発明の封止後半導体素子搭載基板11は、封止材積層複合体10の未硬化樹脂層2(図1参照)により半導体素子3を搭載した基板5の半導体素子搭載面を被覆し、未硬化樹脂層2を加熱、硬化することで封止樹脂層2’とし、封止材積層複合体10により一括封止されたものである(図2)。また、本発明の封止後半導体素子形成ウエハは、封止材積層複合体の未硬化樹脂層により半導体素子を形成したウエハの半導体素子形成面を被覆し、未硬化樹脂層を加熱、硬化することで封止樹脂層とし、封止材積層複合体により一括封止されたものである。
本発明の半導体装置の一例を図3に示す。本発明の半導体装置13は上述の封止後半導体素子搭載基板11(図2参照)の支持基材を研削して除去した後、ダイシングして個片化したものである。このように、耐熱性や耐湿性等の封止性能に優れるシアネートエステル樹脂等の支持基材用樹脂からなる支持基材を有する封止材積層複合体10により封止され、かつ基板やウエハの反り、基板からの半導体素子3の剥離が抑制された封止後半導体素子搭載基板11(図2参照)の支持基材を研削して除去した後、ダイシングして個片化することで作製された半導体装置13は、薄型で高品質な半導体装置となる。
封止後半導体素子搭載基板11(図2参照)の支持基材を研削して除去した後、ダイシングして個片化した場合、半導体装置13は基板5上に接着剤4を介して半導体素子3が搭載され、その上から封止樹脂層2’により封止された半導体装置となる(図3)。
また、封止後半導体素子形成ウエハの支持基材を研削して除去した後、ダイシングして個片化した場合、半導体装置はウエハに半導体素子が形成され、その上から封止樹脂層により封止された半導体装置となる。
本発明では、半導体装置の製造方法であって、
上記の封止材積層複合体の未硬化樹脂層により、半導体素子を搭載した基板の半導体素子搭載面、あるいは半導体素子を形成したウエハの半導体素子形成面を被覆する被覆工程、
前記未硬化樹脂層を加熱、硬化することで、前記半導体素子を搭載した基板の半導体素子搭載面、あるいは前記半導体素子を形成したウエハの半導体素子形成面を一括封止し、封止後半導体素子搭載基板あるいは封止後半導体素子形成ウエハとする封止工程、
前記封止後半導体素子搭載基板あるいは前記封止後半導体素子形成ウエハの支持基材を研削して除去する研削工程、
研削した封止後半導体素子搭載基板あるいは研削した封止後半導体素子形成ウエハをダイシングし、個片化することで、半導体装置を製造する個片化工程、
を有する半導体装置の製造方法を提供する。
本発明の半導体装置の製造方法における被覆工程は、支持基材1と未硬化樹脂層2を有する封止材積層複合体10の未硬化樹脂層2により、接着剤4を介して半導体素子3を搭載した基板5の半導体素子搭載面を被覆する工程である(図4(A))。
本発明の半導体装置の製造方法における封止工程は、上記の被覆工程の後、未硬化樹脂層2を加熱、硬化して封止樹脂層2’とすることで、半導体素子3を搭載した基板5の半導体素子搭載面を一括封止し、封止後半導体素子搭載基板11とする工程である(図4(B))。
本発明の半導体装置の製造方法における研削工程は、上記の封止工程の後、封止後半導体素子搭載基板11の支持基材1を研削して除去し、研削した封止後半導体素子搭載基板12とする工程である(図4(C))。
本発明の半導体装置の製造方法における個片化工程は、上記の研削工程の後、研削した封止後半導体素子搭載基板12をダイシングし、個片化することで、半導体装置13を製造する工程である(図4(D)、(E))。
また、封止材積層複合体を使用するので、支持基材で未硬化樹脂層の硬化封止時の収縮応力を抑制できるため、封止工程においては半導体素子搭載面又は半導体素子形成面を一括封止することができ、薄型の大径ウエハや金属等の大径基板を封止した場合であっても、基板やウエハの反り、基板からの半導体素子の剥離が抑制された封止後半導体素子搭載基板又は封止後半導体素子形成ウエハを得ることができる。
また、研削工程においては、支持基材に中空フィラーを含むため、封止後半導体素子搭載基板又は封止後半導体素子形成ウエハの支持基材を容易に研削して除去することができる。
さらに、個片化工程においては耐熱性や耐湿性等の封止性能に優れる封止材積層複合体により封止され、かつ反りが抑制された封止後半導体素子搭載基板又は封止後半導体素子形成ウエハの支持基材を除去したものをダイシングして個片化することで半導体装置を製造するため、薄型で高品質な半導体装置を効率よく製造することができる半導体装置の製造方法となる。
[支持基材の作製]
シアネートエステル化合物 プリマセット PT−60 (ロンザ製 シアネート基当量119)90質量部、フェノール化合物 TD−2131 (DIC製 フェノール性水酸基当量110)10質量部、溶融球状シリカ(微粉末)900質量部、カルナバワックス1.5質量部、膨張後の平均粒子径が80μmである膨張性樹脂中空フィラー(松本油脂製)2.5質量部、比重0.6、平均粒子径60μmのセラミック製中空フィラー(秩父セメント製)30質量部を配合し、高速混合装置で均一に混合した後、加熱2本ロールで均一に混練することでシアネートエステル樹脂組成物を製造した。
得られたシアネートエステル樹脂組成物を粉砕し、顆粒粉末としてコンプレッション成形(175℃)によって、ガラス転移温度260℃、線膨張係数4ppm/℃、厚さ200μmの均一なシアネートエステル樹脂基材(I−a)を得た。
クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(EOCN1020 日本化薬製)60質量部、フェノールノボラック樹脂(H−4 群栄化学製)30質量部、球状シリカ(龍森製 平均粒子径7μm)400質量部、触媒TPP(トリフェニルホスフィン 北興化学工業製)0.2質量部、シランカップリング剤(KBM403 信越化学工業製)0.5質量部を高速混合装置で十分混合した後、連続混練装置で加熱混練してシート化し冷却した。得られたシートを粉砕し顆粒状の粉末としてエポキシ樹脂組成物(I−b)を得た。
エポキシ樹脂組成物(I−b)の顆粒粉末をシアネートエステル樹脂基材(I−a)上に均一に分散させた。上下の金型温度を80℃にし、上金型にはフッ素樹脂コートしたPETフィルム(剥離フィルム)をセットして金型内を真空レベルまで減圧し、未硬化樹脂層の厚みが80μmになるように3分間圧縮成形して封止材積層複合体(I−c)を作製した。成形後、直径300mm(12インチ)の円板状に切断した。
次に、ニチゴーモートン社製のプレート温度を130℃に設定した真空ラミネーション装置を用いて被覆、封止した。まず、下側プレートに300mm(12インチ)で厚みが100μmのシリコンウエハ上に高温で接着力が低下する接着剤を介して、個片化した半導体素子である400個のシリコンチップ(形状:5mm×7mm 厚み100μm)を整列し搭載したシリコンウエハをセットし、その上に剥離フィルムを除去した封止材積層複合体(I−c)の未硬化樹脂層であるエポキシ樹脂組成物(I−b)面をシリコンウエハ面に合わせて被覆した。その後、プレートを閉じ5分間真空圧縮成形することで硬化封止した。硬化封止後、封止材積層複合体(I−c)により封止されたシリコンウエハをさらに150℃で2時間ポストキュアして、封止後半導体素子搭載ウエハ(I−d)を得た。
封止後半導体素子搭載ウエハ(I−d)のシアネートエステル樹脂基材(I−a)をグラインダーで研削し除去した。研削条件は2条件で行い、最初に320メッシュ、グラインド量150μm、グラインド速度1.0μm/秒、スピンドル速度4,800r.p.m.、ステ−ジ速度300r.p.m.にて研削し、次に2,000メッシュ、グラインド量50μm、グラインド速度0.4μm/秒、スピンドル速度3,500r.p.m.、ステ−ジ速度300r.p.m.にて研削した。
[熱硬化性樹脂組成物の作製]
クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(EOCN1020 日本化薬製)60質量部、フェノールノボラック樹脂(H−4 群栄化学製)30質量部、球状シリカ(龍森製 平均粒子径7μm)300質量部、触媒TPP(トリフェニルホスフィン 北興化学工業製)0.2質量部、シランカップリング剤(KBM403 信越化学工業製)0.5質量部を高速混合装置で十分混合した後、連続混練装置で加熱混練してシート化し冷却した。得られたシートを粉砕し顆粒状の粉末としてエポキシ樹脂組成物(II−b)を得た。
支持基材としてシアネートエステル樹脂基材(I−a)、熱硬化性樹脂組成物としてエポキシ樹脂組成物(II−b)を用いて、実施例1と同様の操作を行い、封止材積層複合体(II−c)を作製した。成形後、直径300mm(12インチ)の円板状に切断した。
封止材積層複合体(II−c)を用いて、実施例1と同様の操作を行い、半導体素子を搭載したシリコンウエハの被覆及び封止を行った。さらに、硬化封止後のポストキュアも実施例1と同様に行い、封止後半導体素子搭載ウエハ(II−d)を得た。
封止後半導体素子搭載ウエハ(II−d)のシアネートエステル樹脂基材(I−a)を実施例1と同様の研削条件で研削し除去した。
[支持基材の作製]
シアネートエステル化合物 プリマセット PT−60 (ロンザ製 シアネート基当量119)78質量部、フェノール化合物 MEH−7800SS (明和化成製 フェノール性水酸基当量175)22質量部、溶融球状シリカ(微粉末)920質量部、カルナバワックス1.5質量部、膨張後の平均粒子径が100μmであり、表面が炭酸カルシウムでコートされた既膨張の熱可塑性樹脂製中空フィラー(松本油脂製)10質量部、比重0.18、平均粒子径100μmのアルミノシリケート製中空フィラー(日本フィライト製)40質量部を配合し、高速混合装置で均一に混合した後、加熱2本ロールで均一に混練することでシアネートエステル樹脂組成物を製造した。
得られたシアネートエステル樹脂組成物を粉砕し、顆粒粉末としてコンプレッション成形(175℃)によって、ガラス転移温度220℃、線膨張係数4ppm/℃、厚さ200μmの均一なシアネートエステル樹脂基材(III−a)を得た。
支持基材としてシアネートエステル樹脂基材(III−a)、熱硬化性樹脂組成物としてエポキシ樹脂組成物(I−b)を用いて、実施例1と同様の操作を行い、封止材積層複合体(III−c)を作製した。成形後、直径300mm(12インチ)の円板状に切断した。
次に、ニチゴーモートン社製のプレート温度を170℃に設定した真空ラミネーション装置を用いて被覆、封止した。まず、下側プレートに300mm(12インチ)で厚みが500μmの金属基板上に高温で接着力が低下する接着剤を介して、個片化した半導体素子である400個のシリコンチップ(形状:5mm×7mm 厚み125μm)を整列し搭載した基板をセットし、その上に剥離フィルムを除去した封止材積層複合体(III−c)の未硬化樹脂層であるエポキシ樹脂組成物(I−b)面を基板面に合わせて被覆した。その後、プレートを閉じ5分間真空圧縮成形することで硬化封止した。硬化封止後、封止材積層複合体(III−c)により封止された基板をさらに170℃で4時間ポストキュアして、封止後半導体素子搭載基板(III−d)を得た。
封止後半導体素子搭載基板(III−d)のシアネートエステル樹脂基材(III−a)を実施例1と同様の研削条件で研削し除去した。
[熱硬化性樹脂組成物の作製]
多官能型エポキシ樹脂(EPPN−502H 日本化薬製)60質量部、フェノールノボラック樹脂(DL−92 明和化成製)30質量部、球状シリカ(アドマ製 平均粒子径1μm)400質量部、触媒TPP(トリフェニルホスフィン 北興化学工業製)0.2質量部、シランカップリング剤(KBM403 信越化学工業製)0.5質量部を高速混合装置で十分混合した後、連続混練装置で加熱混練してシート化し冷却した。得られたシートを粉砕し顆粒状の粉末としてエポキシ樹脂組成物(IV−b)を得た。
支持基材としてシアネートエステル樹脂基材(III−a)、熱硬化性樹脂組成物としてエポキシ樹脂組成物(IV−b)を用いて、実施例1と同様の操作を行い、封止材積層複合体(IV−c)を作製した。成形後、直径300mm(12インチ)の円板状に切断した。
次に、アピックヤマダ社製のプレート温度を175℃に設定した真空コンプレション成形装置を用いて被覆、封止した。まず、上側プレートに300mm(12インチ)で厚みが100μmの金属基板上に高温で接着力が低下する接着剤を介して、個片化した半導体素子である400個のシリコンチップ(形状:5mm×7mm 厚み100μm)を整列し搭載した基板をセットし、その上に剥離フィルムを除去した封止材積層複合体(IV−c)の未硬化樹脂層であるエポキシ樹脂組成物(IV−b)面を基板面に合わせて被覆した。その後、プレートを閉じ5分間真空圧縮成形することで硬化封止した。硬化封止後、封止材積層複合体(IV−c)により封止された基板をさらに170℃で4時間ポストキュアして、封止後半導体素子搭載基板(IV−d)を得た。
封止後半導体素子搭載基板(IV−d)のシアネートエステル樹脂基材(III−a)を実施例1と同様の研削条件で研削し除去した。
[支持基材の作製]
シアネートエステル化合物 プリマセット PT−60 (ロンザ製 シアネート基当量119)90質量部、フェノール化合物 TD−2131 (DIC製 フェノール性水酸基当量110)10質量部、溶融球状シリカ(微粉末)920質量部、カルナバワックス1.5質量部を配合し、高速混合装置で均一に混合した後、加熱2本ロールで均一に混練することでシアネートエステル樹脂組成物を製造した。
得られたシアネートエステル樹脂組成物を粉砕し、顆粒粉末としてコンプレッション成形(175℃)によって、ガラス転移温度260℃、線膨張係数3ppm/℃、厚さ200μmの均一なシアネートエステル樹脂基材(V−a)を得た。
支持基材としてシアネートエステル樹脂基材(V−a)、熱硬化性樹脂組成物としてエポキシ樹脂組成物(I−b)を用いて、実施例1と同様の操作を行い、封止材積層複合体(V−c)を作製した。成形後、直径300mm(12インチ)の円板状に切断した。
封止材積層複合体(V−c)を用いて、実施例1と同様の操作を行い、半導体素子を搭載したシリコンウエハの被覆及び封止を行った。さらに、硬化封止後のポストキュアも実施例1と同様に行い、封止後半導体素子搭載ウエハ(V−d)を得た。
封止後半導体素子搭載ウエハ(V−d)のシアネートエステル樹脂基材(V−a)を実施例1と同様の研削条件で研削し除去した。
耐熱性試験では、この試験片に対してヒートサイクル試験(−25℃で10分保持、125℃で10分保持を1,000サイクル繰り返す)を行い、試験後にも導通がとれるかを評価した。
また、耐湿性試験では、この試験片に対して温度85℃、相対湿度85%の条件下で回路の両極に10Vの直流電圧を印加し、マイグレーションテスター(IMV社製、MIG−86)を用いて短絡が生じるかを評価した。
4…接着剤、 5…基板、10…封止材積層複合体、
11…封止後半導体素子搭載基板、 12…研削した封止後半導体素子搭載基板、
13…半導体装置。
Claims (8)
- 1個以上の半導体素子を搭載した基板の半導体素子搭載面、あるいは1個以上の半導体素子を形成したウエハの半導体素子形成面を一括封止するための封止材積層複合体であって、
該封止材積層複合体が硬化又は半硬化の支持基材用樹脂からなる支持基材と、該支持基材の片面上に形成された未硬化の熱硬化性樹脂からなる未硬化樹脂層とを有するものであり、前記支持基材用樹脂が無機中空フィラー又は熱により膨張可能な未膨張の、あるいは既膨張の有機樹脂製微小中空フィラーを含有し、
前記支持基材用樹脂が、シアネートエステル樹脂であり、該シアネートエステル樹脂が、(A)下記一般式(1)で示されるシアネートエステル化合物又はそのオリゴマー、
(B)下記一般式(2)で示される1分子中に2個以上の水酸基を持つフェノール化合物(b−1)、
及び下記一般式(3)で表されるジヒドロキシナフタレン化合物(b−2)
- 前記無機中空フィラー又は熱により膨張可能な未膨張の、あるいは既膨張の有機樹脂製微小中空フィラーが、シリカバルーン、カーボンバルーン、アルミナバルーン、アルミノシリケートバルーン及びジルコニアバルーンから選ばれ、比重が0.1〜0.8、平均粒子径が10〜200μmの無機中空フィラー、又はフェノール樹脂バルーン及びプラスチックバルーンから選ばれ、膨張後の平均粒子径が30〜100μmである、熱により膨張可能な未膨張の、あるいは既膨張の有機樹脂製微小中空フィラーであることを特徴とする請求項1に記載の封止材積層複合体。
- 前記未硬化樹脂層の厚みが20μm以上2,000μm以下のものであることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の封止材積層複合体。
- 前記熱硬化性樹脂が、50℃未満で固形化し、かつ50℃以上150℃以下で溶融するものであることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の封止材積層複合体。
- 半導体素子を搭載した基板の半導体素子搭載面を封止した封止後半導体素子搭載基板であって、
請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載の封止材積層複合体の未硬化樹脂層により半導体素子を搭載した基板の半導体素子搭載面を被覆し、前記未硬化樹脂層を加熱、硬化することで、前記封止材積層複合体により一括封止されたものであることを特徴とする封止後半導体素子搭載基板。 - 半導体素子を形成したウエハの半導体素子形成面を封止した封止後半導体素子形成ウエハであって、
請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載の封止材積層複合体の未硬化樹脂層により半導体素子を形成したウエハの半導体素子形成面を被覆し、前記未硬化樹脂層を加熱、硬化することで、前記封止材積層複合体により一括封止されたものであることを特徴とする封止後半導体素子形成ウエハ。 - 半導体装置の製造方法であって、
請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載の封止材積層複合体の未硬化樹脂層により、半導体素子を搭載した基板の半導体素子搭載面、あるいは半導体素子を形成したウエハの半導体素子形成面を被覆する被覆工程、
前記未硬化樹脂層を加熱、硬化することで、前記半導体素子を搭載した基板の半導体素子搭載面、あるいは前記半導体素子を形成したウエハの半導体素子形成面を一括封止し、封止後半導体素子搭載基板あるいは封止後半導体素子形成ウエハとする封止工程、
前記封止後半導体素子搭載基板あるいは前記封止後半導体素子形成ウエハの支持基材を研削して除去する研削工程、
研削した封止後半導体素子搭載基板あるいは研削した封止後半導体素子形成ウエハをダイシングし、個片化することで、半導体装置を製造する個片化工程、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 半導体装置の製造方法であって、
封止材積層複合体の未硬化樹脂層により、半導体素子を搭載した基板の半導体素子搭載面、あるいは半導体素子を形成したウエハの半導体素子形成面を被覆する被覆工程、
前記未硬化樹脂層を加熱、硬化することで、前記半導体素子を搭載した基板の半導体素子搭載面、あるいは前記半導体素子を形成したウエハの半導体素子形成面を一括封止し、封止後半導体素子搭載基板あるいは封止後半導体素子形成ウエハとする封止工程、
前記封止後半導体素子搭載基板あるいは前記封止後半導体素子形成ウエハの支持基材を研削して除去する研削工程、
研削した封止後半導体素子搭載基板あるいは研削した封止後半導体素子形成ウエハをダイシングし、個片化することで、半導体装置を製造する個片化工程、
を有し、
前記封止材積層複合体として、硬化又は半硬化の支持基材用樹脂からなる支持基材と、該支持基材の片面上に形成された未硬化の熱硬化性樹脂からなる未硬化樹脂層とを有するものであり、前記支持基材用樹脂が無機中空フィラー又は熱により膨張可能な未膨張の、あるいは既膨張の有機樹脂製微小中空フィラーを含有するものを用いることを特徴とする半導体装置の製造方法。
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