有機(jī)硅樹脂、樹脂組合物、樹脂膜、半導(dǎo)體器件和制造方法
【專利說明】
[0001] 相關(guān)申請的奪叉引用
[0002] 本非臨時申請?jiān)?5 U.S.C. § 119(a)下要求于2014年10月30日在日本提交的 專利申請No. 2014-221102的優(yōu)先權(quán)，由此通過引用將其全部內(nèi)容并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本發(fā)明涉及有機(jī)硅樹脂、樹脂組合物和樹脂膜以及半導(dǎo)體器件和制造方法。
【背景技術(shù)】
[0004] 微電子或半導(dǎo)體器件的制造中，向較大直徑和減小厚度的晶片快速發(fā)展。存在著 對于能夠以晶片級將器件封裝的技術(shù)的需求。盡管將固體環(huán)氧樹脂組合物傳遞成型的技術(shù) 是常規(guī)的，但在W0 2009/142065中提出了用于將液體環(huán)氧樹脂組合物壓縮成型的技術(shù)。
[0005] 由于使樹脂流入窄間隙中，因此傳遞成型技術(shù)能夠引起配線變形。隨著封裝面積 變得較大，更可能發(fā)生填充不足。壓縮成型技術(shù)難以在晶片的端部精確地控制成型范圍。而 且，將液體封裝樹脂進(jìn)料到成型機(jī)中時不容易使該液體的流動和物理性能最優(yōu)化。隨著近 來晶片向較大直徑和減小的厚度的轉(zhuǎn)變，在現(xiàn)有技術(shù)中并不值得注意的成型后晶片的翹曲 成為問題。也需要較好的晶片保護(hù)性。希望具有這樣的晶片成型材料，其能夠每次封裝整 個晶片而沒有產(chǎn)生包括晶片表面處的填充不足的問題，并且顯示成型后最小的翹曲和令人 滿意的晶片保護(hù)性。
[0006] 引用列表
[0007] 專利文獻(xiàn) 1 :W0 2009/142065

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明的目的是提供樹脂組合物和樹脂膜，其能夠每次封裝整個晶片（即，晶片 成型），在大直徑/薄晶片上可有效地成型，成型后提供最小的翹曲和令人滿意的晶片保護(hù) 性，確保高效的成型工藝，并因此適合晶片級包裝。另一目的是提供用于該樹脂組合物和樹 脂膜的有機(jī)硅樹脂；用該樹脂膜覆蓋的半導(dǎo)體器件；和該半導(dǎo)體器件的制造方法。
[0009] 在一個方面，本發(fā)明提供包含由組成式⑴表示的構(gòu)成單元并且具有 3, 000-500, 000的重均分子量的有機(jī)硅樹脂，其含有：(A-1)第一有機(jī)硅樹脂，其具有該第 一有機(jī)硅樹脂的10-40重量％的有機(jī)硅含量，和（A-2)第二有機(jī)硅樹脂，其具有該第二有機(jī) 娃樹脂的50-80重量％的有機(jī)娃含量，第一有機(jī)娃樹脂（A-1)的重量含量為該有機(jī)娃樹脂 的總重量的10-50重量％，
[001Π1
[0011] 其中RLR4各自獨(dú)立地為一價C「Cs烴基，不包括R3和R4同時為甲基，m和η各自 為0-300的整數(shù)，a和b為正數(shù)，a+b = 1，X為具有通式（2)或（3)的二價連接基團(tuán)，表示 式（2)的基團(tuán)的摩爾的c和表示式（3)的基團(tuán)的摩爾的d在0/1彡d/c彡1/1的范圍內(nèi)。 [00121
[0013] 其中V為選自下述的二價有機(jī)基團(tuán)：
[0014]
[0015] p為0或1，R5為氫或甲基，f為0-7的整數(shù)，R6和R7各自獨(dú)立地為(^-(： 4烷基或烷 氧基，并且h為0、1或2。
[0016]
[0017] 其中R3和R4各自獨(dú)立地為一價C「Cs烴基，不包括R 3和R4同時為甲基，（1和r各 自為0-300的整數(shù)，R8為氫或甲基，并且k為0-7的整數(shù)。
[0018] 在另一方面，本發(fā)明提供樹脂組合物，其包含以上定義的（A)有機(jī)硅樹脂、（B)環(huán) 氧樹脂固化劑和（C)填料。
[0019] 使用具有上述特性的有機(jī)硅樹脂的樹脂組合物能夠形成為膜，用其能夠覆蓋整個 晶片（得到成型晶片）。對于大直徑/薄晶片，該樹脂組合物確保令人滿意的成型性能、粘 合性、低翹曲、晶片保護(hù)性和可靠性并因此可用于晶片級包裝。
[0020] 優(yōu)選的實(shí)施方案中，組分（B)的量相對于每100重量份的組分（A)為5-50重量份， 并且組分（C)的重量分?jǐn)?shù)為該組合物的總重量的30-90重量％。
[0021] 該樹脂組合物能夠容易地形成為膜，用其能夠容易地覆蓋整個晶片（得到成型晶 片）。對于大直徑/薄晶片，該樹脂組合物確保令人滿意的成型性能、粘合性、低翹曲、晶片 保護(hù)性和可靠性并因此可完全用于晶片級包裝。
[0022] 優(yōu)選地，進(jìn)一步將環(huán)氧樹脂固化促進(jìn)劑添加到該樹脂組合物中以改善與晶片的粘 合性和晶片保護(hù)性。該樹脂組合物可完全用于晶片級包裝。更優(yōu)選地，將環(huán)氧樹脂添加到 該樹脂組合物中以改善粘合性和保護(hù)性。
[0023] 優(yōu)選地，將二氧化硅用作填料。二氧化硅填料的使用是合宜的，原因在于進(jìn)一步改 善晶片保護(hù)性，并且預(yù)期較好的耐熱性、耐濕性和強(qiáng)度以及較高的可靠性。
[0024] 在另一方面，本發(fā)明提供由該樹脂組合物形成的樹脂膜。該樹脂膜對于大直徑/ 薄晶片具有良好的成型性能。將整個晶片分批地封裝時，不需要澆鑄樹脂，消除了如晶片表 面上填充不足的問題。該樹脂組合物的膜成為滿足與晶片的粘合性和晶片保護(hù)性的晶片成 型材料。
[0025] 在另一方面，本發(fā)明提供樹脂膜的制備方法，包括如下步驟：將該樹脂組合物涂布 到脫模膜或保護(hù)膜上以形成包括樹脂組合物層的預(yù)制體；任選地在該樹脂組合物層上放置 另一脫模膜或保護(hù)膜；提供至少兩個這樣的預(yù)制體；將該脫模膜或保護(hù)膜從每個預(yù)制體剝 離以使該樹脂組合物層露出；和將該露出的樹脂組合物層彼此連接。
[0026] 在另一方面，本發(fā)明提供半導(dǎo)體器件的制造方法，包括如下步驟：將該樹脂膜貼附 于半導(dǎo)體晶片以用該樹脂膜覆蓋該晶片；和將該成型晶片分割成分立的器件。
[0027] 用樹脂膜覆蓋的半導(dǎo)體晶片（或成型晶片）經(jīng)歷最小的翹曲，同時將其完全保護(hù)。 通過將該晶片分割，以高收率制造高質(zhì)量的半導(dǎo)體器件。
[0028] 在另一方面，本發(fā)明提供半導(dǎo)體器件，其通過使該樹脂膜熱固化以形成熱固化的 涂層，用該熱固化的涂層覆蓋半導(dǎo)體晶片和將該成型的半導(dǎo)體晶片分割為分立的器件而得 到。
[0029] 用通過將該樹脂膜熱固化而得到的熱固化涂層覆蓋的半導(dǎo)體晶片經(jīng)歷最小的翹 曲，同時將其完全保護(hù)。通過將該晶片分割，制造高質(zhì)量且無翹曲的半導(dǎo)體器件。
[0030] 發(fā)明的有利效果
[0031] 由于使用該有機(jī)硅樹脂的樹脂組合物能夠形成為膜，因此其具有令人滿意的對于 大尺寸/薄晶片的覆蓋或封裝性能。在該樹脂膜確保令人滿意的粘合性、低翹曲和晶片保 護(hù)性的同時，每次能夠用該樹脂膜封裝整個晶片。因此該樹脂膜可用于晶片級包裝。
[0032] 利用該半導(dǎo)體器件構(gòu)成和制造方法，以高收率制造高質(zhì)量的半導(dǎo)體器件。
【具體實(shí)施方式】
[0033] 如上所述，希望開發(fā)晶片成型材料，其能夠每批封裝整個晶片而不產(chǎn)生包括晶片 表面處的填充不足的問題，并且在成型后顯示緊密的粘合性、最小的翹曲和令人滿意的晶 片保護(hù)性。
[0034] 本發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)：通過將（A)有機(jī)硅樹脂與（B)環(huán)氧樹脂固化劑組合，能夠獲得固 化后具有改善的與晶片的粘合性和最小的翹曲的樹脂組合物；通過對其填充（C)填料，樹 脂組合物的固化后的晶片保護(hù)性和可靠性進(jìn)一步改善；和由該樹脂組合物形成的樹脂膜是 具有與晶片的粘合性和晶片保護(hù)性的有效的晶片成型材料。
[0035] 以下對根據(jù)本發(fā)明的有機(jī)硅樹脂、樹脂組合物、樹脂膜（復(fù)合膜）、半導(dǎo)體器件和 半導(dǎo)體器件的制造詳細(xì)說明。
[0036] (A)有機(jī)硅樹脂
[0037] 根據(jù)本發(fā)明的有機(jī)硅樹脂用作該樹脂組合物中的組分（A)并且具有膜形成能力。 由該樹脂組合物形成樹脂膜。用作晶片成型材料時，該樹脂膜提供與晶片的粘合性、最小的 翹曲和良好的成型性能。
[0038] 將該有機(jī)硅樹脂限定為包含由組成式⑴表示的構(gòu)成單元并且具有 3, 000-500, 000的重均分子量，含有：(A-1)第一有機(jī)硅樹脂，其具有該第一有機(jī)硅樹脂的 10-40重量％的有機(jī)硅含量，和（A-2)第二有機(jī)硅樹脂，其具有該第二有機(jī)硅樹脂的50-80 重量％的有機(jī)娃含量，第一有機(jī)娃樹脂（A-1)的重量含量為該有機(jī)娃樹脂的總重量的 10-50 重量％。
[0039]
[0040] 其中RLR4各自獨(dú)立地為一價C「Cs烴基，不包括R 3和R4同時為甲基，m和η各自 為0-300的整數(shù)，a和b為正數(shù)，a+b = 1。X為具有通式（2)或（3)的二價連接基團(tuán)，表示 式（2)的基團(tuán)的摩爾的c和表示式（3)的基團(tuán)的摩爾的d在0/1彡d/c彡1/1的范圍內(nèi)。 [0041 ]
[0042] 其中V為選自下述的二價有機(jī)基團(tuán)：
[0043]
[0044] p為0或1，R5為氫或甲基，f為0-7的整數(shù)，R6和R7各自獨(dú)立地為C「(： 4烷基或燒 氧基，和h為0、1或2。
[00451
[0046] 其中R3和R4各自獨(dú)立地為一價C「CS烴基，不包括R 3和R4同時為甲基，q和r各 自為0-300的整數(shù)，R8為氫或甲基，和k為0-7的整數(shù)。
[0047] 該有機(jī)硅樹脂包含由式（1)表示的重復(fù)單元并且具有3, 000-500, 000、優(yōu)選地 5, 000-200, 000的重均分子量（Mw)，通過使用四氫呋喃洗脫劑的凝膠滲透色譜（GPC)相對 于聚苯乙烯標(biāo)樣測定。下標(biāo)a和b為正數(shù)，a+b = 1。該單元可無規(guī)地或嵌段地配置。
[0048] 式（1)中，m和η各自獨(dú)立地為0-300的整數(shù)，優(yōu)選地，m為0-200、更優(yōu)選地0-100， 和η為0-200、更優(yōu)選地0-100。X為具有式（2)或（3)的二價連接基團(tuán)。設(shè)c為式（2)的 基團(tuán)的摩爾和d為式（3)的基團(tuán)的摩爾，比率d/c在0/1至1/1、優(yōu)選地從大于0/1至1/1、 更優(yōu)選地從0. 05/1至0. 8/1的范圍。R1-!?4各自獨(dú)立地為1-8個碳原子、優(yōu)選地1-6個碳 原子的一價烴基。適合的烴基包括烷基、環(huán)烷基和芳基，例如甲基、乙基、丙基、己基、環(huán)己基 和苯基。其中，由于反應(yīng)物的可得性，優(yōu)選甲基和苯基。不包括R 3和R4同時為甲基。
[0049] 式（2)中，R5為氫或甲基，f為0-7、優(yōu)選地1-3的整數(shù)，R 6和R 7各自獨(dú)立地為1-4 個碳原子、優(yōu)選地1-2個碳原子的烷基或烷氧基，例如甲基、乙基、丙基、叔丁基、甲氧基或 乙氧基，和h為0、1或2,優(yōu)選地0。
[0050] 式⑵中，V為選自下述的二價有機(jī)基團(tuán)，和p為0或1。
[0051]
[0052] 式⑶中，R3和R4各自獨(dú)立地為一價C「CS烴基，不包括R 3和R4同時為甲基。下 標(biāo)q和r各自為0-300的整數(shù)，優(yōu)選地q為0-200,更優(yōu)選地0-100,和r為0-200、更優(yōu)選地 0-100。R 8為氫或甲基，和k為0-7的整數(shù)。
[0053] 下標(biāo)a和b為正數(shù)，a+b = 1 ;優(yōu)選地0. 05 < a < 0. 8,更優(yōu)選地0. 1 < a