TWI795419B - 含纖維之樹脂基板、密封後半導體元件安裝基板、密封後半導體元件形成晶圓、密封後半導體元件安裝薄片、半導體裝置、及半導體裝置的製造方法 - Google Patents

含纖維之樹脂基板、密封後半導體元件安裝基板、密封後半導體元件形成晶圓、密封後半導體元件安裝薄片、半導體裝置、及半導體裝置的製造方法 Download PDF

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Abstract

本發明所欲解決的問題在於提供一種含纖維之樹脂基板，其即使將大直徑晶圓或大直徑基板密封，仍能夠抑制基板和晶圓翹曲及半導體元件從基板剝離，而能夠以晶圓級來將半導體元件安裝面或半導體元件形成面總括地密封，並且未硬化樹脂層的保存穩定性和硬化前的處理性優異。 　　本發明的解決手段是一種含纖維之樹脂基板，其具有熱硬化性環氧樹脂含浸纖維基材及形成於其單面上的未硬化樹脂層，且該未硬化樹脂層是由下述組成物所形成，該組成物含有： (A)具有結晶性的雙酚A型環氧樹脂及/或雙酚F型環氧樹脂； (B)前述(A)成分以外的在25℃時為無流動性的環氧樹脂； (C)1分子中具有2個以上的酚性羥基之酚類化合物； (D)無機填充材料；及， (E)脲系硬化促進劑。

Description

含纖維之樹脂基板、密封後半導體元件安裝基板、密封後半導體元件形成晶圓、密封後半導體元件安裝薄片、半導體裝置、及半導體裝置的製造方法
本發明有關一種半導體密封用的含纖維之樹脂基板、密封後半導體元件安裝基板、密封後半導體元件形成晶圓、密封後半導體元件安裝薄片、半導體裝置、及半導體裝置的製造方法。
先前，半導體密封技術的主流為轉移成形，但在會發生樹脂流動的轉移成形中，有下述各種所欲解決的問題：因封裝體尺寸的極限和薄型高密度化而對晶片、線路造成影響；因成形時填料分布不均勻而使封裝體翹曲；因殘留在加熱室內的硬化物和流道等而影響樹脂的使用效率等。在這樣的背景下，而正在研究應用壓縮成形法，且不只液狀，也正在研究各種薄片狀密封材料(專利文獻1、2)。
然而，當使用200 mm(8英吋)左右的小直徑晶圓和金屬等的小直徑基板時，壓縮成形法目前能夠不產生大問題地密封，但是當將300 mm(12英吋)以上的安裝有半導體元件之大直徑基板或形成有半導體元件之大直徑晶圓密封時，壓縮成形法有下述大問題：因密封硬化時的環氧樹脂等的收縮應力而使基板和晶圓發生翹曲。此外，當以晶圓級來將安裝有半導體元件之大直徑基板的半導體元件安裝面密封時，由於會產生下述這樣的問題故有無法量產的大問題：因密封硬化時的環氧樹脂等的收縮應力，而半導體元件從金屬等的基板剝離、或無法進行下個步驟的操作。
針對這樣的伴隨著安裝有半導體元件之基板或形成有半導體元件之晶圓的大直徑化而產生的問題，其解決方法可舉例如：將填料填充在密封用樹脂組成物中直到接近90 wt％為止、及藉由對密封用樹脂組成物進行低彈性化來降低硬化時的收縮應力(專利文獻3、4、5)。
然而，如果將填料填充直到接近90 wt％為止，則密封用樹脂組成物的黏度會上升，當在將密封用樹脂組成物澆鑄並成形和密封時會對安裝在基板上的半導體元件施力，而重新會產生半導體元件從基板剝離這樣的與轉移成形時相同的問題。此外，如果對密封用樹脂硬化物進行低彈性化，則會改善密封後的安裝有半導體元件之基板或形成有半導體元件之晶圓發生翹曲的情形，但會導致耐熱性和耐濕性等密封性能降低。因此，此等方法尚無法根本地解決問題。
因此，先前一直在尋求一種密封材料，其即使將大直徑晶圓或金屬等的大直徑基板密封，也不會使基板或晶圓發生翹曲、或半導體元件從金屬等的基板剝離，而能夠以晶圓級來將安裝有半導體元件之基板的半導體元件安裝面、或形成有半導體元件之晶圓的半導體元件形成面總括地密封，並且密封後耐熱性和耐濕性等密封性能優異。
為了解決此等問題，已有報告指出下述這樣的手法：利用使熱硬化性樹脂含浸於纖維基材中並使該熱硬化性樹脂完全硬化而成的熱硬化性樹脂含浸纖維基材、及形成於該熱硬化性樹脂含浸纖維基材的單面上的未硬化的熱硬化性樹脂組成物，來將安裝有半導體元件之基板的半導體元件安裝面或形成有半導體元件之晶圓的半導體元件形成面包覆。此手法雖為拉近纖維基材的熱膨脹係數與半導體元件安裝基板的熱膨脹係數來抑制成形後的翹曲這樣的手法，但是實際上非常難以將未硬化的熱硬化性樹脂組成物安裝在纖維基材，且安裝後也缺乏處理性。 [先前技術文獻] (專利文獻)
專利文獻1：日本特開平8-073621號公報 　　專利文獻2：日本特開2006-216899號公報 　　專利文獻3：日本特開2009-060146號公報 　　專利文獻4：日本特開2007-001266號公報 　　專利文獻5：日本特開2012-151451號公報
本發明是為了解決上述問題而研創，目的在於提供一種含纖維之樹脂基板，其即使將大直徑晶圓或金屬等的大直徑基板密封，仍能夠抑制基板和晶圓翹曲及半導體元件從基板剝離，而能夠以晶圓級來將安裝有半導體元件之基板的半導體元件安裝面或形成有半導體元件之晶圓的半導體元件形成面總括地密封，並且未硬化樹脂層的保存穩定性和硬化前的處理性優異。此外，本發明的另一目的在於提供：一種密封後半導體元件安裝基板、密封後半導體元件形成晶圓及密封後半導體元件安裝薄片，其是藉由該含纖維之樹脂基板來密封而成；一種半導體裝置，其是對該密封後半導體元件安裝基板、密封後半導體元件形成晶圓及密封後半導體元件安裝薄片進行單片化而成；以及，一種半導體裝置的製造方法，其使用本發明的含纖維之樹脂基板。
為了達成上述所欲解決的問題，本發明提供一種含纖維之樹脂基板，其用以將安裝有2個以上的半導體元件之基板或薄片的半導體元件安裝面、或是形成有半導體元件之晶圓的半導體元件形成面總括地密封； 其中，具有：熱硬化性環氧樹脂含浸纖維基材，其是使熱硬化性環氧樹脂含浸於纖維基材中並使該熱硬化性環氧樹脂硬化或半硬化而成；及，未硬化樹脂層，其形成於該熱硬化性環氧樹脂含浸纖維基材的單面上且用以將前述半導體元件安裝面或前述半導體元件形成面包覆； 並且，該未硬化樹脂層是由下述組成物所形成，該組成物含有： (A)具有結晶性的雙酚A型環氧樹脂及/或雙酚F型環氧樹脂； (B)前述(A)成分以外的在25℃時為無流動性的環氧樹脂； (C)1分子中具有2個以上的酚性羥基之酚類化合物； (D)無機填充材料；及， (E)脲系硬化促進劑。
如果是這樣的含纖維之樹脂基板，則能夠製作成一種含纖維之樹脂基板，其即使將大直徑晶圓或金屬等的大直徑基板密封，仍能夠抑制基板和晶圓翹曲及半導體元件從基板剝離，而能夠以晶圓級來將安裝有半導體元件之基板的半導體元件安裝面或形成有半導體元件之晶圓的半導體元件形成面總括地密封，並且未硬化樹脂層的保存穩定性和硬化前的處理性優異。
此外，較佳是：相對於前述(A)、(B)及(C)成分的合計100質量份，前述(A)成分的含量為10～25質量份，相對於前述(A)、(B)及(C)成分的合計100質量份，前述(E)成分的含量為0.05～6質量份。
如果是這樣的(A)成分的含量，則未硬化樹脂層的可撓性會充分，並且不會有沾黏性變強、或作為未硬化樹脂層的保持力降低、或用以構成未硬化樹脂層的樹脂的玻璃轉移溫度過度降低的疑慮。此外，如果是這樣的(E)成分的含量，則不會有組成物的硬化物的耐熱性與耐濕性之間的平衡惡化、或成形時的硬化速度變成非常緩慢或快速的疑慮。
此外，較佳是：相對於前述組成物100質量份，前述(D)成分的含量為80～93質量份。
如果是這樣的(D)成分的含量，則能夠對未硬化樹脂層賦予充分的強度，並且不會有因增稠而填充不良、及因喪失柔軟性而在半導體裝置內發生剝離等不良的疑慮。
此外，較佳是：前述(E)成分是由下述通式(1)表示的化合物：
Figure 02_image001
式(1)中，R1 是氫原子、碳數1～18的烷基或碳數6～18的芳基，R2 及R3 是碳數1～6的烷基，R1 ～R3 可相互為相同或不同。
包含這樣的(E)成分，即能夠進一步平衡良好地達成未硬化樹脂層的保存穩定性與硬化性。
此外，本發明提供一種密封後半導體元件安裝基板，其是藉由上述含纖維之樹脂基板中的未硬化樹脂層的硬化物，來將安裝有2個以上的半導體元件之基板的半導體元件安裝面總括地密封而成。
如果是這樣的密封後半導體元件安裝基板，則即使將大直徑半導體元件安裝基板總括地密封，也會成為一種密封後半導體元件安裝基板，其已抑制基板翹曲及半導體元件從基板剝離。
此外，本發明提供一種密封後半導體元件形成晶圓，其是藉由上述含纖維之樹脂基板中的未硬化樹脂層的硬化物，來將形成有2個以上的半導體元件之晶圓的半導體元件形成面總括地密封而成。
如果是這樣的密封後半導體元件形成晶圓，則即使將大口徑半導體元件形成晶圓總括地密封，也會成為一種密封後半導體元件形成晶圓，其已抑制晶圓翹曲。
此外，本發明提供一種密封後半導體元件安裝薄片，其是藉由上述含纖維之樹脂基板中的未硬化樹脂層的硬化物，來將安裝有2個以上的半導體元件之薄片的半導體元件安裝面總括地密封而成。
如果是這樣的密封後半導體元件安裝薄片，則即使將大面積半導體元件安裝薄片總括地密封，也會成為一種密封後半導體元件安裝薄片，其已抑制薄片翹曲及半導體元件從薄片剝離。
此外，本發明提供一種半導體裝置，其是對上述密封後半導體元件安裝基板、密封後半導體元件形成晶圓或密封後半導體元件安裝薄片進行單片化而成。
如果是這樣的半導體裝置，則會成為一種高品質的半導體裝置，其是藉由耐熱性和耐濕性等密封性能更優異的含纖維之樹脂基板來密封而成，基板、晶圓及薄片不會翹曲，且已抑制元件從基板或薄片剝離。
此外，本發明提供一種半導體裝置的製造方法，其是製造半導體裝置的方法，其具有：包覆步驟，其藉由上述含纖維之樹脂基板中的未硬化樹脂層，來將前述安裝有2個以上的半導體元件之基板或薄片的半導體元件安裝面、或前述形成有2個以上的半導體元件之晶圓的半導體元件形成面包覆；密封步驟，其是將前述未硬化樹脂層加熱、硬化，而將前述半導體元件安裝面或前述半導體元件形成面總括地密封，而製作成密封後半導體元件安裝基板、密封後半導體元件形成晶圓或密封後半導體元件安裝薄片；及，單片化步驟，其是將前述密封後半導體元件安裝基板、前述密封後半導體元件形成晶圓或前述密封後半導體元件安裝薄片切割來進行單片化，而製造半導體裝置。
如果是這樣的半導體裝置的製造方法，則能夠容易製造如上述這樣的高品質的半導體裝置。
如上所述，如果是本發明的含纖維之樹脂基板，則能夠提供一種含纖維之樹脂基板，其即使將大直徑晶圓或金屬等的大直徑基板密封，仍能夠抑制基板和晶圓翹曲、半導體元件從基板剝離，而能夠以晶圓級來將安裝有半導體元件之基板的半導體元件安裝面或形成有半導體元件之晶圓的半導體元件形成面總括地密封，並且未硬化樹脂層的保存穩定性和硬化前的處理性優異、特別是在形成未硬化樹脂層後進行處理時的未硬化樹脂層的耐龜裂性優異。此外，如果是本發明的密封後半導體元件安裝基板、密封後半導體元件形成晶圓及密封後半導體元件安裝薄片，其是藉由本發明的含纖維之樹脂基板來密封而成，則能夠提供一種密封後半導體元件安裝基板、密封後半導體元件形成晶圓及密封後半導體元件安裝薄片，其基板、晶圓及薄片不會翹曲，且已抑制元件從基板或薄片剝離。此外，如果是本發明的半導體裝置，則會成為一種高品質的半導體裝置，其是藉由耐熱性和耐濕性等密封性能更優異的含纖維之樹脂基板來密封而成，基板、晶圓及薄片不會翹曲，且已抑制元件從基板或薄片剝離。此外，如果是本發明的半導體裝置的製造方法，則能夠容易製造如上述這樣的高品質的半導體裝置。
如上所述，正在尋求開發一種含纖維之樹脂基板，其即使將大直徑晶圓或金屬等的大直徑基板密封，仍能夠抑制基板和晶圓翹曲及半導體元件從基板剝離，而能夠以晶圓級來將安裝有半導體元件之基板的半導體元件安裝面或形成有半導體元件之晶圓的半導體元件形成面總括地密封，並且未硬化樹脂層的保存穩定性和硬化前的處理性優異。
本發明人為了解決上述所欲解決的問題而反覆致力進行研究後，結果發現如果是一種含纖維之樹脂基板，則能夠達成上述所欲解決的問題，遂完成本發明，該含纖維之樹脂基板具有未硬化樹脂層，其是由組成物所形成，該組成物含有特定組合的環氧樹脂及脲系硬化促進劑。
換言之，本發明是一種含纖維之樹脂基板，其用以將安裝有2個以上的半導體元件之基板或薄片的半導體元件安裝面、或是形成有半導體元件之晶圓的半導體元件形成面總括地密封；其中，具有：熱硬化性環氧樹脂含浸纖維基材，其是使熱硬化性環氧樹脂含浸於纖維基材中並使該熱硬化性環氧樹脂硬化或半硬化而成；及，未硬化樹脂層，其形成於該熱硬化性環氧樹脂含浸纖維基材的單面上且用以將前述半導體元件安裝面或前述半導體元件形成面包覆；並且，該未硬化樹脂層是由下述組成物所形成，該組成物含有： (A)具有結晶性的雙酚A型環氧樹脂及/或雙酚F型環氧樹脂； (B)前述(A)成分以外的在25℃時為無流動性的環氧樹脂； (C)1分子中具有2個以上的酚性羥基之酚類化合物； (D)無機填充材料；及， (E)脲系硬化促進劑。
以下，詳細說明本發明的含纖維之樹脂基板、密封後半導體元件安裝基板、密封後半導體元件形成晶圓、密封後半導體元件安裝薄片、半導體裝置、及半導體裝置的製造方法，但本發明並不限定於此等。
<<含纖維之樹脂基板>>
本發明的含纖維之樹脂基板的一例的剖面圖是如第1圖所示。第1圖的含纖維之樹脂基板10具有：熱硬化性環氧樹脂含浸纖維基材1；及，未硬化樹脂層2，其形成於該熱硬化性環氧樹脂含浸纖維基材1的單面上。
[熱硬化性環氧樹脂含浸纖維基材]
本發明的含纖維之樹脂基板具有熱硬化性環氧樹脂含浸纖維基材。該熱硬化性環氧樹脂含浸纖維基材是使熱硬化性環氧樹脂含浸於纖維基材中並使該熱硬化性環氧樹脂硬化或半硬化而成。熱硬化性環氧樹脂含浸纖維基材的熱膨脹係數由於能夠配合半導體元件安裝基板和半導體元件形成晶圓、半導體元件安裝薄片的熱膨脹係數，故能夠抑制當使後述未硬化樹脂層硬化時的收縮應力。因此，即使藉由本發明的含纖維之樹脂基板來將大直徑晶圓或金屬等的大直徑基板或大面積的薄片密封時，仍能夠抑制基板、晶圓及薄片翹曲，並抑制半導體元件從基板和薄片剝離。此外，具有在進行單片化前後支撐密封成形物的作用，而在進行處理時能夠提高密封樹脂層也就是未硬化樹脂層的耐龜裂性。
<纖維基材>
作為本發明中所使用的纖維基材，可例示如由下述所構成的基材：碳纖維、玻璃纖維、石英玻璃纖維、金 屬纖維等無機纖維；芳香族聚醯胺纖維、聚醯亞胺纖維、聚醯胺醯亞胺纖維等有機纖維；以及，碳化矽纖維、碳化鈦、硼纖維、氧化鋁纖維等。也能夠因應製品特性來使用任何基材，較佳為由玻璃纖維、石英纖維、碳纖維所構成的基材，更佳為由絕緣性高的玻璃纖維和石英纖維所構成的基材。
作為這樣的纖維基材的形態，可例示如：將長纖維絲朝向一定方向拉整齊而成的粗紗、纖維布、不織布等薄片狀；以及，切股氈等。為了調整厚度，如果能夠形成積層體則較佳。
<熱硬化性環氧樹脂>
作為一般的熱硬化性樹脂，可例示如：環氧樹脂、矽氧樹脂、由環氧樹脂及矽氧樹脂所構成的混成樹脂。從與密封用樹脂也就是未硬化樹脂層的樹脂之間的適合性來看，本發明中使用熱硬化性環氧樹脂來作為含浸於纖維基材中的樹脂。作為熱硬化性環氧樹脂，只要是通常用於將半導體元件密封，則無特別限制。
<熱硬化性環氧樹脂含浸纖維基材的製作方法>
作為使熱硬化性環氧樹脂含浸於纖維基材中的方法，可舉例如溶劑法與熱熔法，能夠實施其中任一種方法。所謂溶劑法，是指下述方法：使熱硬化性環氧樹脂溶於有機溶劑中而調製樹脂清漆，並使該樹脂清漆含浸於纖維基材中，然後將有機溶劑揮發去除。所謂熱熔法，是指下述方法：使固體的熱硬化性環氧樹脂加熱熔解，並使其含浸於纖維基材中。
作為使含浸於纖維基材中的熱硬化性環氧樹脂硬化或半硬化的方法，並無特別限制，可例示如：藉由加熱來將含浸於纖維基材中的熱硬化性環氧樹脂的溶劑去除等，而使其硬化或半硬化的方法等。
本發明中，所謂半硬化，是指如JIS K 6800：2006「黏著劑/黏著用語」中所定義的B階段(熱硬化性樹脂的硬化中間體，此狀態下的樹脂如果加熱則會軟化，如果與特定種類的溶劑接觸則會膨潤，但不會完全熔融、溶解)狀態。
熱硬化性環氧樹脂含浸纖維基材的厚度是依據所使用的纖維布等纖維基材的厚度來決定，當製作較厚的熱硬化性環氧樹脂含浸纖維基材時，能夠增加纖維布等纖維基材的使用片數並積層來製作。
熱硬化性環氧樹脂含浸纖維基材的厚度，較佳是當使含浸於纖維基材中的熱硬化性環氧樹脂硬化或半硬化之中的任一種時皆為20 μm～1 mm，更佳是當使含浸於纖維基材中的熱硬化性環氧樹脂硬化或半硬化之中的任一種時皆為25 μm～500 μm。如果為20 μm以上，則能夠獲得充分的矯正翹曲的效果，並且未硬化樹脂層的耐龜裂性也良好。
熱硬化性環氧樹脂含浸纖維基材，對於下述很重要：減少在將安裝有2個以上的半導體元件之基板或薄片的半導體元件安裝面、或形成有半導體元件之晶圓的半導體元件形成面總括地密封後的翹曲，而強化已使2個以上的半導體元件排列、黏著的基板和晶圓、薄片。因此，熱硬化性環氧樹脂含浸纖維基材期望是較硬且堅固。
此外，熱硬化性環氧樹脂含浸纖維基材的X－Y方向的熱膨脹係數並無限制，較佳是接近所使用的基板、晶圓及薄片的熱膨脹係數的值，更佳為3 ppm以下。熱硬化性環氧樹脂含浸纖維基材的X－Y方向的熱膨脹係數滿足此值，便能夠抑制未硬化樹脂層也就是密封層的膨脹/收縮，而能夠抑制翹曲。再者，所謂X－Y方向，是指熱硬化性環氧樹脂含浸纖維基材的面方向。此外，X－Y方向的熱膨脹係數，是指在熱硬化性環氧樹脂含浸纖維基材的面方向任意地取X軸、Y軸來測得的熱膨脹係數。
[未硬化樹脂層] 　　本發明的含纖維之樹脂基板具有未硬化樹脂層。該未硬化樹脂層是用以將半導體元件包覆，且形成於熱硬化性環氧樹脂含浸纖維基材的單面上。
從處理性及與熱硬化性環氧樹脂含浸纖維基材之間的密合性等的觀點來看，形成未硬化樹脂層時是使用一種組成物(未硬化樹脂層形成用組成物)，其含有後述(A)～(E)成分。以下，更詳細說明未硬化樹脂層形成用組成物中所使用的各成分。
＜(A)成分＞ 　　本發明中，未硬化樹脂層形成用組成物中所使用的(A)成分，是具有結晶性的雙酚A型環氧樹脂及/或雙酚F型環氧樹脂。使用這樣的(A)成分，當為了形成未硬化樹脂層而將組成物例如利用後述方法來成形為薄片狀後，不只能夠對薄片賦予柔軟性，且與熱硬化性環氧樹脂含浸纖維基材之間的密合性也良好，而即使高度填充後述(D)成分也就是無機填充材料，仍能夠具有良好的密封成形性。此外，使用的(A)成分，能夠不受分子量等所限制，較佳是雙酚A型環氧樹脂。
此外，作為(A)成分，能夠使用例如：YL-6810(產品名，以上為三菱化學股份有限公司製)；YSLV-70XY、YSLV-80XY(產品名，以上為新日鐵住金化學股份有限公司製)等市售物。
相對於(A)成分與後述的(B)成分也就是(A)成分以外的在25℃時為無流動性的環氧樹脂及(C)成分也就是1分子中具有2個以上的酚性羥基之酚類化合物的合計100質量份，(A)成分的含量以10～25質量份為佳，以12～22質量份較佳，以14～20質量份更佳。如果為10質量份以上，則在將組成物成形為薄片狀後能夠對薄片賦予充分的可撓性，如果為25質量份以下，則一面保持充分的可撓性，一面不會有沾黏性提高、或作為薄片的保持力降低、或用以構成薄片的樹脂的玻璃轉移溫度過度降低的疑慮。
＜(B)成分＞ 　　本發明中，未硬化樹脂層形成用組成物中所使用的(B)成分，是前述(A)成分以外的在25℃時為無流動性的環氧樹脂。如果使用在25℃時具有流動性的環氧樹脂，則在將組成物成形為薄片狀後，會成為一種沾黏性和黏貼性強而不容易從脫模薄膜剝下等缺乏處理性的薄片，故本發明中使用一種在25℃時為無流動性的環氧樹脂。
作為(B)成分的環氧樹脂的例子，可舉例如：使一般的固體的雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、3,3’5,5’-四甲基-4,4’-聯苯酚型環氧樹脂及4,4’-聯苯酚型環氧樹脂等聯苯酚型環氧樹脂；苯酚酚醛清漆型環氧樹脂、甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、雙酚A酚醛清漆型環氧樹脂、萘二酚型酚醛清漆型環氧樹脂、三酚甲烷型環氧樹脂、四酚乙烷型環氧樹脂、及苯酚雙環戊二烯酚醛清漆型環氧樹脂的芳香環氫化而成的環氧樹脂；及，脂環式環氧樹脂、三嗪衍生物環氧樹脂等。從提高在將組成物成形為薄片狀後的薄片的以沾黏性為首的處理性的觀點來看，此等中，較佳為具有軟化點50～120℃的環氧樹脂。
＜(C)成分＞ 　　本發明中，未硬化樹脂層形成用組成物中所使用的(C)成分，是1分子中具有2個以上的酚性羥基之酚類化合物。此(C)成分是作為針對上述(A)成分及(B)成分的硬化劑使用，1分子中具有2個以上、較佳為3個以上的酚性羥基之酚類化合物能夠使用一般習知物。作為這樣的(C)成分，可舉例如：苯酚酚醛清漆樹脂、甲酚酚醛清漆樹脂、苯酚芳烷基樹脂、萘酚芳烷基樹脂、萜烯改質酚樹脂、雙環戊二烯改質酚樹脂等，此等可單獨使用，且也可混合使用2種以上。所使用的此等酚系樹脂，能夠不受分子量、軟化點、羥基量等所限制，較佳是軟化點低且黏度相對較低的酚系樹脂。
相對於(A)成分及(B)成分中的環氧基，(C)成分的含量較佳為(C)成分中的酚性羥基的當量比成為0.5～2.0的量，更佳為(C)成分中的酚性羥基的當量比成為0.7～1.5的量。如果為(C)成分中的酚性羥基的當量比成為0.5以上且2.0以下的量，則不會有未硬化樹脂層的硬化性、機械特性及耐濕性等降低的疑慮。
＜(D)成分＞ 　　本發明中，未硬化樹脂層形成用組成物中所使用的(D)成分為無機填充材料。此(D)成分是為了提高未硬化樹脂層硬化後的強度而調配。這樣的(D)成分能夠使用通常調配在環氧樹脂組成物和矽氧樹脂組成物中的無機填充材料，可舉例如：球狀氧化矽、熔融氧化矽及結晶氧化矽等氧化矽類；氧化鋁、氮化矽、氮化鋁、氮化硼、玻璃纖維及玻璃粒子等。較佳是氧化矽類。
(D)成分的平均粒徑及形狀並無特別限定，平均粒徑以0.5～40 μm為佳，以3～40 μm較佳。作為(D)成分，較佳是使用平均粒徑為0.5～40 μm的球狀氧化矽。再者，本發明中，平均粒徑為在藉由雷射光繞射法來進行粒度分布測定時，以質量平均值D50(或中位徑)的形式求出的值。
此外，從未硬化樹脂層形成用組成物的高流動化的觀點來看，作為(D)成分，可使用將複數個粒徑範圍的無機填充材料組合而成的材料，此時，較佳是將0.1～3 μm的微細區域、3～7 μm的中粒徑區域及10～40 μm的粗區域的球狀氧化矽組合使用。為了更高流動化，較佳是使用平均粒徑更大的球狀氧化矽。
另一方面，本發明的含纖維之樹脂基板的技術要點在於以壓縮成形或積層成形來成形，在此等成形方法中，經常尋求封模底部填膠(mold underfill，MUF)性。從提高MUF性的觀點來看，較佳是使用平均粒徑為0.5～6 μm、頂切尺寸為5～20 μm的球狀氧化矽。
此外，為了強化與上述(A)、(B)及(C)成分的樹脂成分之間的結合強度，作為(D)成分，可使用一種無機填充材料，其已利用後述(I)成分的耦合劑來預先進行表面處理。作為耦合劑，可舉例如：矽烷耦合劑、鈦酸酯耦合劑等。
相對於(A)、(B)及(C)成分的合計100質量份，(D)成分的含量以400～1,300質量份為佳，以500～1,200質量份特佳。如果為400質量份以上，則能夠對未硬化樹脂層賦予充分的強度，如果為1,300質量份以下，則不會有因增稠而填充不良、及因喪失柔軟性而在半導體裝置內發生剝離等不良的疑慮。再者，相對於組成物100質量份，(D)成分的含量以80～93質量份為佳，以83～92質量份較佳。如果為80質量份以上，則能夠對未硬化樹脂層賦予充分的強度，如果為93質量份以下，則不會有因增稠而填充不良、及因喪失柔軟性而在半導體裝置內發生剝離等不良的疑慮。
＜(E)成分＞ 　　本發明中，未硬化樹脂層形成用組成物中所使用的(E)成分是脲系硬化促進劑。此(E)成分是為了促進上述(A)、(B)成分的環氧樹脂與(C)成分的硬化劑之間的硬化反應而調配。使用這樣的(E)成分，即能夠一面提高未硬化樹脂層的保存穩定性，一面在密封成形時能夠充分地硬化而不會未硬化。換言之，能夠成形性優異。
作為(E)成分，較佳是使用具有由下述通式(1)表示的結構之化合物：
Figure 02_image001
式(1)中，R1 是氫原子、碳數1～18的烷基或碳數6～18的芳基，R2 及R3 是碳數1～6的烷基，R1 ～R3 可相互為相同或不同。
式(1)中，R1 是氫原子、碳數1～18的烷基或碳數6～18的芳基，R2 及R3 是碳數1～6的烷基，R1 ～R3 可相互為相同或不同。從保存穩定性的觀點來看，R1以環己基為佳，從保存穩定性及硬化性的觀點來看，R2及R3以甲基為佳。
作為由上述通式(1)表示的脲系硬化促進劑的具體例，可舉例如：1,1-二甲基脲、1,1,3-三甲基脲、1,1-二甲基-3-乙基脲、1,1-二甲基-3-苯基脲、1,1-二乙基-3-甲基脲、1,1-二乙基-3-苯基脲、1,1-二甲基-3-(3,4-二甲基苯基)脲、1,1-二甲基-3-(對氯苯基)脲、3-(3,4-二氯苯基)-1,1-二甲基脲(DCMU)等。
相對於前述(A)、(B)及(C)成分的合計100質量份，(E)成分的含量以0.05~6質量份為佳，以0.1~5質量份特佳。如果為0.05~6質量份，則不會有未硬化樹脂的硬化物的耐熱性與耐濕性之間的平衡惡化、或成形時的硬化速度變成非常緩慢或快速的疑慮。
此外，未硬化樹脂層形成用組成物中，除了上述(A)~(E)成分以外，還能夠調配下述任意成分。
<(F)成分>
未硬化樹脂層形成用組成物中，除了上述(E)成分以外，還能夠調配上述(E)成分以外的(也就是脲系以外的)硬化促進劑來作為(F)成分。作為這樣的(F)成分，也能夠使用通常作為環氧樹脂的硬化促進劑所使用的任何化合物，具體而言，可舉例如：1,8-二氮雜雙環[5.4.0]-7-十一烯等胺系化合物；三苯膦、四硼酸四苯鏻鹽等有機磷系化合物；2-甲基咪唑等咪唑化合物等。
＜(G)成分＞ 　　未硬化樹脂層形成用組成物中，能夠調配脫模劑來作為(G)成分。此(G)成分是為了提高成形時的脫模性而調配，但在本發明中是為了防止因在藉由熔融揉合來製造時發生超負載而造成樹脂的多餘的硬化等而調配。作為這樣的(G)成分，可舉例如：以巴西棕櫚蠟、米糠蠟為首的天然蠟；以酸蠟、聚乙烯蠟、脂肪酸酯為首的合成蠟。由從樹脂的溶出性的點來看，以巴西棕櫚蠟為佳。
相對於前述(A)、(B)及(C)成分的合計100質量份，(G)成分的含量以0.05～5.0質量份為佳，以0.4～3.0質量份特佳。如果為0.05質量份以上，則不會有無法獲得充分的脫模性、或在製造時進行熔融揉合時發生超載的疑慮，如果為5.0質量份以下，則不會有發生滲出不良和黏著性不良等的疑慮。
＜(H)成分＞ 　　未硬化樹脂層形成用組成物中，能夠調配阻燃劑來作為(H)成分。此(H)成分是為了提高未硬化樹脂層的阻燃性而調配。作為這樣的(H)成分並無特別限制，能夠使用習知物，例如：磷腈(phosphazene)化合物、矽氧化合物、鉬酸鋅載持滑石、鉬酸鋅載持氧化鋅、氫氧化鋁、氫氧化鎂、氧化鉬、三氧化銻等，此等可單獨使用1種，也可組合使用2種以上。
相對於前述(A)、(B)及(C)成分的合計100質量份，(H)成分的含量以2～20質量份為佳，以3～10質量份較佳。
＜(I)成分＞ 　　未硬化樹脂層形成用組成物中，能夠調配矽烷耦合劑、鈦酸酯耦合劑等耦合劑來作為(I)成分。此(I)成分是為了強化上述(A)、(B)及(C)成分的樹脂成分與(D)成分也就是無機填充材料之間的結合強度、或提高與矽晶圓和有機基板之間的黏著性而調配。這樣的(I)成分可舉例如：γ-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、γ-縮水甘油氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、β-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷等環氧基官能性烷氧基矽烷；γ-巰基丙基三甲氧基矽烷等巰基官能性烷氧基矽烷；γ-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-2-(胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷等胺官能性烷氧基矽烷、N-β(胺基乙基)-γ-胺基丙基三甲氧基矽烷、γ-胺基丙基三乙氧基矽烷、N-苯基-γ-胺基丙基三甲氧基矽烷等胺基官能性烷氧基矽烷等。
作為進行表面處理時所使用的耦合劑的調配量及表面處理方法，並無特別限制，只要依照慣用方法來進行即可。此外，可如前述這樣預先以耦合劑來對無機填充材料進行處理，且也可在將上述(A)、(B)及(C)成分的樹脂成分與(D)成分的無機填充材料揉合時一面添加耦合劑來進行表面處理一面將組成物揉合。
相對於前述(A)、(B)及(C)成分的合計100質量份，(I)成分的含量較佳是設為0.1～8.0質量份，特佳是設為0.5～6.0質量份。如果為0.1質量份以上，則能夠獲得充分的對基材的黏著效果，如果為8.0質量份以下，則不會有黏度極端降低而成為孔洞的原因的疑慮。
＜其它添加劑＞ 　　未硬化樹脂層形成用組成物中，能夠因應需要來進一步調配各種添加劑。例如：能夠為了改善樹脂的性質的目的而添加調配有機聚矽氧烷、矽氧油、熱塑性樹脂、熱塑性彈性體、有機合成橡膠、或光安定劑等添加劑，能夠為了改善電特性的目的而添加調配離子阱材料，從著色的觀點來看能夠添加調配如碳黑這樣的顏料等。
＜＜含纖維之樹脂基板的製作方法＞＞ 　　製作本發明的含纖維之樹脂基板的方法可舉例如下述方法：使熱硬化性環氧樹脂含浸於纖維基材中並使該熱硬化性環氧樹脂硬化或半硬化而獲得熱硬化性環氧樹脂含浸纖維基材後，在減壓或真空下以印刷或分配等來將未硬化性樹脂層形成用的液狀的組成物塗佈於該熱硬化性環氧樹脂含浸纖維基材的單面上並加熱，而形成在50℃以下呈固體的未硬化樹脂層，而製作含纖維之樹脂基板。此外，也能夠使熱硬化性環氧樹脂含浸於纖維基材中並使該熱硬化性環氧樹脂硬化而獲得熱硬化性環氧樹脂含浸纖維基材後，以將未硬化性樹脂層形成用組成物加壓成形或印刷等至今在習知熱硬化性環氧樹脂中所使用的各種方法，來於該熱硬化性環氧樹脂含浸纖維基材的單面上形成未硬化樹脂層。較佳是：在形成未硬化樹脂層後，通常在150～180℃左右的溫度使其進行後硬化4～8小時。此外，也能夠以下述方式來在熱硬化性環氧樹脂含浸纖維基材的單面上形成均勻的未硬化樹脂層：將未硬化樹脂層形成用的在室溫呈固體的組成物一面加熱一面加壓的方法；及，在將未硬化樹脂層形成用的固體的組成物中添加適量丙酮等極性溶劑而使其液狀化，並以印刷等來形成薄膜後，在減壓下以加熱等方法來將溶劑去除。
作為在室溫呈固體的未硬化樹脂形成用組成物，較佳是使用將組成物成形為薄片狀而成之物。作為此薄片的製作方法，可舉例如T模具擠壓法，其是以既定組成比來調配上述(A)、(B)成分的環氧樹脂、(C)成分的酚類化合物、(D)成分的無機填充材料、(E)成分的脲系硬化促進劑、及其它的添加物，並使用混合機等來混合至充分均勻後，使用一種在前端設置有T模具之雙軸擠壓機來成形為薄片狀。或者，也能夠藉由下述方式來獲得薄片狀的未硬化樹脂形成用組成物：使用熱輥、揉合機、擠壓機等來進行熔融混合處理，然後使其冷卻固化後，粉碎至適當尺寸，而獲得組成物的粉碎物後，在加壓構件之間，以70~120℃將該組成物的粉碎物加熱熔融並壓縮而成形為薄片狀。
利用上述方式獲得的薄片狀的未硬化樹脂形成用組成物的厚度，以0.1~5.0mm為佳。
如上所述，如果是本發明的含纖維之樹脂基板，則能夠提供一種含纖維之樹脂基板，其即使將大直徑晶圓或金屬等的大直徑基板密封，仍能夠抑制基板和晶圓翹曲、半導體元件從基板剝離，而能夠以晶圓級來將安裝有半導體元件之基板和薄片的半導體元件安裝面或形成有半導體元件之晶圓的半導體元件形成面總括地密封，並且未硬化樹脂層的保存穩定性和硬化前的處理性優異、特別是在形成未硬化樹脂層後進行處理時的未硬化樹脂層的耐龜裂性優異。
<<密封後半導體元件安裝基板>>
本發明提供一種密封後半導體元件安裝基板，其特徵在於：是藉由上述含纖維之樹脂基板中的未硬化樹脂層的硬化物，來將安裝有2個以上的半導體元件之基板的半導體元件安裝面總括地密封而成。
第2圖顯示本發明的密封後半導體元件安裝基板的一例的剖面圖。第2圖的密封後半導體元件安裝基板11是藉由第1圖的含纖維之樹脂基板10中的未硬化樹脂層2的硬化物(也就是硬化後的樹脂層2’)，來將安裝有2個以上的半導體元件3之基板5的半導體元件安裝面總括地密封而成。
如果是這樣的藉由本發明的含纖維之樹脂基板來總括地密封而成的密封後半導體元件安裝基板，則會成為一種密封後半導體元件安裝基板，其已抑制發生基板翹曲或半導體元件從基板剝離。
[安裝有半導體元件之基板]
作為安裝有半導體元件之基板，可舉例如：第2圖中的以黏著劑4來將2個以上的半導體元件3安裝在基板5(例如無機、金屬或有機基板)上而成的基板。再者，所謂安裝有半導體元件之基板，是指包含將半導體元件安裝並排列等而成的半導體元件陣列。
<<密封後半導體元件形成晶圓>>
本發明提供一種密封後半導體元件形成晶圓，其特徵在於：是藉由上述含纖維之樹脂基板中的未硬化樹脂層的硬化物，來將形成有2個以上的半導體元件之晶圓的半導體元件形成面總括地密封而成。
第3圖顯示本發明的密封後半導體元件形成晶圓的一例的剖面圖。第3圖的密封後半導體元件形成晶圓12是藉由第1圖的含纖維之樹脂基板10中的未硬化樹脂層2的硬化物(也就是硬化後的樹脂層2’)，來將安裝有2個以上的半導體元件3之晶圓6的半導體元件形成面總括地密封而成。
如果是這樣的藉由本發明的含纖維之樹脂基板來總括地密封而成的密封後半導體元件形成晶圓，則 會成為一種密封後半導體元件形成晶圓，其已抑制晶圓翹曲。
<<密封後半導體元件安裝薄片>>
本發明提供一種密封後半導體元件安裝薄片，其特徵在於：是藉由上述含纖維之樹脂基板中的未硬化樹脂層的硬化物，來將安裝有2個以上的半導體元件之薄片的半導體元件安裝面總括地密封而成。
本發明的密封後半導體元件安裝薄片的一例的剖面圖是以下述形式顯示：使用薄片來取代第2圖的密封後半導體元件安裝基板11的基板5。
如果是這樣的藉由本發明的含纖維之樹脂基板來總括地密封而成的密封後半導體元件安裝薄片，則會成為一種密封後半導體元件安裝薄片，其已抑制發生薄片翹曲或半導體元件從薄片剝離。
<<半導體裝置>>
本發明提供一種半導體裝置，其是對上述密封後半導體元件安裝基板、密封後半導體元件形成晶圓或密封後半導體元件安裝薄片進行單片化而成。
第4圖、第5圖顯示本發明的半導體裝置的一例的剖面圖。第4圖的半導體裝置13是將第2圖的密封後半導體元件安裝基板11切割來進行單片化而成。此外，第5圖的半導體裝置13’是將第3圖的密封後半導體元件形成晶圓12切割來進行單片化而成。利用上述方式製得的半導體裝置13、13’會成為一種高品質的半導體裝置，其是藉由耐熱性和耐濕性等密封性能優異的含纖維之樹脂基板來密封而成，且已抑制基板和晶圓、薄片翹曲、半導體元件從基板和薄片剝離。半導體裝置13是經由黏著劑4來將半導體元件3安裝在基板5上，並藉由硬化後的樹脂層2’及樹脂含浸纖維基材1從其上方密封而成(第4圖)。此外，半導體裝置13’是在晶圓6形成半導體元件3，並藉由硬化後的樹脂層2’及樹脂含浸纖維基材1從其上方密封而成(第5圖)。
＜＜半導體裝置的製造方法＞＞ 　　此外，本發明提供一種半導體裝置的製造方法，其是製造半導體裝置的方法，其具有：包覆步驟，其藉由上述含纖維之樹脂基板中的未硬化樹脂層，來將前述安裝有2個以上的半導體元件之基板或薄片的半導體元件安裝面、或是前述形成有2個以上的半導體元件之晶圓的半導體元件形成面包覆；密封步驟，其將前述未硬化樹脂層加熱、硬化，來將前述半導體元件安裝面或前述半導體元件形成面總括地密封，而製作成密封後半導體元件安裝基板、密封後半導體元件形成晶圓或密封後半導體元件安裝薄片；及，單片化步驟，其將前述密封後半導體元件安裝基板、前述密封後半導體元件形成晶圓或前述密封後半導體元件安裝薄片切割來進行單片化，而製造半導體裝置。以下，使用第6圖來說明本發明的半導體裝置的製造方法。
＜包覆步驟＞ 　　本發明的半導體裝置的製造方法的包覆步驟是下述步驟：藉由含纖維之樹脂基板10中的未硬化樹脂層2，該含纖維之樹脂基板10具有熱硬化性環氧樹脂含浸纖維基材1與未硬化樹脂層2，經由黏著劑4來將安裝有半導體元件3之基板5的半導體元件安裝面包覆(第6圖(A))。
＜密封步驟＞ 　　本發明的半導體裝置的製造方法的密封步驟是下述步驟：將含纖維之樹脂基板10中的未硬化樹脂層2加熱、硬化而製作成硬化後的樹脂層2’，來將安裝有半導體元件3之基板5的半導體元件安裝面總括地密封，而製作成密封後半導體元件安裝基板11(第6圖(B))。
＜單片化步驟＞ 　　本發明的半導體裝置的製造方法的單片化步驟是下述步驟：將密封後半導體元件安裝基板11切割來進行單片化，而製造半導體裝置13(第6圖(C)及(D))。
再者，此處是說明使用安裝有半導體元件之基板來製造半導體裝置的方法，當使用形成有半導體元件之晶圓或安裝有半導體元件之薄片時，也能夠與上述同樣地進行而製造半導體裝置。
以下，更具體說明本發明的半導體裝置的製造方法。前述包覆步驟、密封步驟中，使用將阻焊膜或各種絕緣薄膜等積層時所使用的真空積層裝置或真空加壓裝置等，即能夠進行不會發生孔洞及翹曲的包覆、密封。作為積層的方式，能夠使用輥積層和隔膜(diaphragm)式真空積層、空氣加壓式積層等之中的任一種方式。
此處是說明下述情形來作為例子：使用Nichigo Morton公司製的真空積層裝置，以含纖維之樹脂基板來將基板密封，該含纖維之樹脂基板具有熱硬化性環氧樹脂含浸纖維基材與形成於其單面上的厚度150 μm的未硬化樹脂層，該熱硬化性環氧樹脂含浸纖維基材是使熱硬化性環氧樹脂含浸於厚度42 μm的玻璃布(纖維基材)中而成，該基板是將14×14 mm的矽晶片安裝在厚度250 μm、60×220 mm的有機基板上而成。
在上下方包含加熱器且設定在150℃的板材之中的上側板材，隔膜橡膠在已減壓的狀態下與加熱器密合在一起。於下側板材上設置有機基板，並在其上於單面上以使含纖維之樹脂基板中的未硬化樹脂層的面對準前述有機基板的半導體元件安裝面的方式進行設置。然後，使下側板材上升，藉由以將設置於下側板材上的有機基板包圍的方式設置的O形環來使上下方的板材密合，而形成真空腔室，並將該真空腔室內減壓。將真空腔室內充分減壓後，從上側板材的隔膜橡膠與加熱器之間將連接在真空泵的管線的閥關閉，並將壓縮空氣送入。藉此，上側的隔膜橡膠膨脹而利用上側的隔膜橡膠與下側板材來將有機基板與含纖維之樹脂基板夾住後，進行真空積層並同時進行熱硬化性環氧樹脂的硬化，而結束密封。硬化時間只要為3～20分鐘左右即已充分。結束真空積層後，使真空腔室內回到常壓，並使下側板材下降後，將已密封的有機基板取出。藉由上述步驟即能夠進行不會發生孔洞和翹曲的基板的密封。取出的基板通常在150～180℃的溫度進行後硬化1～4小時，即能夠使電特性和機械特性安定化。
如果是這樣的半導體裝置的製造方法，則在包覆步驟中能夠藉由含纖維之樹脂基板中的未硬化樹脂層來簡便且無填充不良地將半導體元件安裝面或半導體元件形成面包覆。此外，使用含纖維之樹脂基板，即能夠藉由熱硬化性環氧樹脂含浸纖維基材來抑制使未硬化樹脂層硬化時的收縮應力，故在密封步驟中能夠將半導體元件安裝面或半導體元件形成面總括地密封，而即使將薄型的大直徑晶圓和金屬等的大直徑基板密封，仍能夠獲得一種密封後半導體元件安裝基板、薄片或密封後半導體元件形成晶圓，其已抑制基板、晶圓和薄片翹曲、半導體元件從基板和薄片剝離。並且，該密封後半導體元件安裝基板和薄片或密封後半導體元件形成晶圓已藉由耐熱性和耐濕性等密封性能優異的含纖維之樹脂基板來密封且已抑制翹曲，而在單片化步驟中能夠從該密封後半導體元件安裝基板和薄片或密封後半導體元件形成晶圓切割成半導體裝置來進行單片化，故會成為一種半導體裝置的製造方法，其能夠容易製造高品質的半導體裝置。 [實施例]
以下，列舉實施例及比較例來具體說明本發明，但本發明並不受下述實施例所限制。
＜熱硬化性環氧樹脂含浸纖維基材的製作＞ 　　在甲酚酚醛清漆型環氧樹脂(商品名：EPICLON-N695，DIC公司製)60質量份、苯酚酚醛清漆樹脂(商品名：TD2090，DIC公司製)30質量份、粒徑0.5 μm的氧化矽(商品名：SO-25R，Admatechs股份有限公司製)150質量份、作為黑色顏料的碳黑(商品名：3230B，三菱化學公司製)3質量份、三苯膦(TPP，北興化學股份有限公司製)0.6質量份中，加入甲苯300質量份並攪拌混合，而調製環氧樹脂組成物的甲苯分散液。使作為纖維基材的T玻璃布(日東紡績公司製，厚度：88 μm)浸漬於此環氧樹脂組成物的甲苯分散液中，而使環氧樹脂組成物的甲苯分散液含浸於T玻璃布中。藉由在120℃將該玻璃布放置15分鐘，而使甲苯揮發。在175℃對該玻璃布進行加熱成型5分鐘而獲得成型物，並進一步在180℃加熱4小時(二次硬化)，而使含浸的環氧樹脂組成物硬化，而製作400 mm×500 mm、厚度0.12 mm的熱硬化性環氧樹脂含浸纖維基材X1，其纖維基材層的雙面形成有環氧樹脂組成物的硬化物層，然後，切割成直徑300 mm(12英吋)的圓板狀。此熱硬化性環氧樹脂含浸纖維基材X1的0℃～200℃時的熱膨脹係數為5～8 ppm/℃。
實施例、比較例中所使用的原料是如下所示。 (A)具有結晶性的雙酚A型環氧樹脂及/或雙酚F型環氧樹脂 (A-1)：結晶性雙酚A型環氧樹脂(YL-6810：三菱化學股份有限公司製商品名，環氧當量170)
(B) (A)成分以外的在25℃時為無流動性的環氧樹脂 (B-1)：固體雙酚A型環氧樹脂(jER-1001：三菱化學股份有限公司製，環氧當量475) (B-2)：甲酚酚醛清漆型環氧樹脂(EPICLON N-670：DIC股份有限公司製，環氧當量210) (B-3)：聯苯型環氧樹脂(YX-4000：三菱化學股份有限公司製，環氧當量186) (B-4)：三酚甲烷型環氧樹脂(EPPN-501：日本化藥股份有限公司製，環氧當量166)
(C)1分子中具有2個以上的酚性羥基之酚類化合物 (C-1)：三酚甲烷型酚樹脂(MEH-7500：明和化成股份有限公司製，羥基當量97) (C-2)：苯酚酚醛清漆型酚硬化劑(TD-2131：DIC股份有限公司製，羥基當量110)
(D)無機填充材料
(D-1)：熔融球狀氧化矽(CS-6103 53C2，龍森股份有限公司製，平均粒徑10μm)
(E)脲系硬化促進劑
(E-1)芳香族二甲基脲(U-CAT 3512T，San-Apro股份有限公司製)
(E-2)脂肪族二甲基脲(U-CAT 3513N，San-Apro股份有限公司製)
(F)脲系以外的硬化促進劑
(F-1)：2-乙基-4-甲基咪唑(2E4MZ，四國化成股份有限公司製)
(F-2)：三苯膦(TPP，北興化學股份有限公司製)
(G)脫模劑
(G-1)巴西棕櫚蠟(TOWAX-131：東亞合成股份有限公司製)
(H)阻燃劑
(H-1)：鉬酸鋅載持氧化鋅(KEMGARD 911C：SHERWIN-WILLIAMS公司製)
(I)耦合劑
(I-1)矽烷耦合劑：3-巰基丙基三甲氧基矽烷(KBM-803：信越化學工業股份有限公司製)
(J)著色劑
(J-1)：碳黑(MITSUBISHI CARBON BLACK # 3230MJ，三菱化學股份有限公司製)
[實施例1～5、比較例1～8] ＜未硬化樹脂層形成用組成物的調製＞ 　　以表1及表2所示的比例，預先使用Henschel mixer(亨歇爾混合機)來預混合，而調製組成物後，使用安裝有T模具之雙軸擠壓機來將各組成物成形為寬400 mm、厚度0.3 mm，而獲得薄片狀的未硬化樹脂層形成用組成物，然後切割成直徑280 mm的圓板狀。
＜含纖維之樹脂基板的製作＞ 　　將利用上述方式進行而製得的各個薄片狀的未硬化樹脂層形成用組成物，放置於上述環氧樹脂含浸纖維基材X1上，並使用Nikko-Materials公司製的真空積層機，在真空度50 Pa、溫度100℃、時間10秒的條件下進行積層，藉此，製作含纖維之樹脂基板。評估此時藉由薄片貼合來製作含纖維之樹脂基板時的處理性後，將結果記載於表1及表2中。
Figure 107124580-A0305-02-0039-1
Figure 107124580-A0305-02-0040-2
[實施例6~10、比較例9~12]
<安裝有半導體元件之基板的製作>
使用黏著劑(商品名：SFX-513S，信越化學工業公司製)，來將400個10mm×10mm、厚度200μm的矽晶片整齊排列並安裝在直徑300mm(12英吋)且厚度300μm的矽晶圓上。
<安裝有半導體元件之晶圓的包覆及密封>
然後，使用Nichigo Morton公司製的真空積層裝置，將板材溫度設定在150℃，來將上述基板包覆及密封。首先，將利用上述方式進行而製得的含纖維之樹脂基板對準上述矽晶圓的半導體元件安裝面來包覆。然後，將板材閉合來進行真空壓縮成形5分鐘，而進行硬化密封。硬化密封後，在150℃使其後硬化4小時，而獲得密封後半導體元件安裝基板。此時，在將基板密封時，只使用下述含纖維之樹脂基板：在表1及表2中表示的在製作含纖維之樹脂基板時的處理性評估的結果中，能夠不產生問題地貼合的含纖維之樹脂基板。
對利用上述方式進行密封而成的密封後半導體元件安裝基板，評估翹曲、外觀、基板與樹脂之間的黏著狀態。結果是如表3及表4所示。此處，關於外觀，是調查有無未填充(孔洞)及模痕，如果沒有此等則設為良好。此外，關於黏著狀態，如果在成形時沒有剝離則設為良好。
[表3]
Figure 107124580-A0304-0003
[表4]
Figure 107124580-A0304-0004
如表1所示，在實施例1～5中，由含有(A)～(E)成分之組成物來形成含纖維之樹脂基板中的未硬化樹脂層，在該實施例1～5中，在製作含纖維之樹脂基板時，將薄片貼合時的未硬化樹脂層的處理性良好。此外，如表3所示，如果是本發明的含纖維之樹脂基板，其使用此等未硬化樹脂層，則基板的翹曲、外觀、基板與樹脂之間的黏著狀態良好。並且，未硬化樹脂層的保存穩定性也良好。
另一方面，如表2所示，在比較例1中，由於未使用(B)成分，故未硬化樹脂層有沾黏，而無法獲得良好的處理性。此外，在比較例5～8中，由於未使用(A)成分，故無法對未硬化樹脂層賦予柔軟性，而在將薄片貼合前薄片發生龜裂，且在貼合後未硬化樹脂層也容易發生龜裂和從基板脫落。並且，如表2及表4所示，在比較例2及3中，因使用脲系以外的硬化促進劑而未使用(E)成分，因此，未硬化樹脂層缺乏保存穩定性，且填充性也不良。並且，在表2及表4的比較例4中，由於未使用(E)成分且脲系以外的硬化促進劑的調配量少，故在既定時間內未硬化。而且，當只使用實施例1的未硬化樹脂層形成用組成物來密封時，因為沒有熱硬化性環氧樹脂含浸纖維基材，因此，基板的翹曲變大。
由上述明顯可知，如果是本發明的含纖維之樹脂基板，則會成為一種含纖維之樹脂基板，其即使將大直徑晶圓或金屬等的大直徑基板密封，仍能夠抑制基板和晶圓翹曲及半導體元件從基板剝離，而能夠以晶圓級來將安裝有半導體元件之基板的半導體元件安裝面或形成有半導體元件之晶圓的半導體元件形成面總括地密封，並且未硬化樹脂層的保存穩定性和硬化前的處理性優異。
再者，本發明並不受上述實施形態所限定。上述實施形態只是例示，只要具有與本發明的申請專利範圍中所記載的技術思想實質上相同的構成且產生相同的作用效果，無論是何種，都包含在本發明的技術範圍內。
1‧‧‧熱硬化性環氧樹脂含浸纖維基材2‧‧‧未硬化樹脂層2’‧‧‧硬化後的樹脂層3‧‧‧半導體元件4‧‧‧黏著劑5‧‧‧基板6‧‧‧晶圓10‧‧‧含纖維之樹脂基板11‧‧‧密封後半導體元件安裝基板12‧‧‧密封後半導體元件形成晶圓13、13’‧‧‧半導體裝置
第1圖是本發明的含纖維之樹脂基板的一例的剖面圖。 　　第2圖是本發明的密封後半導體元件安裝基板的一例的剖面圖。 　　第3圖是本發明的密封後半導體元件形成晶圓的一例的剖面圖。 　　第4圖是對本發明的密封後半導體元件安裝基板進行單片化而成的半導體裝置的一例的剖面圖。 　　第5圖是對本發明的密封後半導體元件形成晶圓進行單片化而成的半導體裝置的一例的剖面圖。 　　第6圖是本發明的半導體裝置的製造方法的一例的說明圖。
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國外寄存資訊 (請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無
1‧‧‧熱硬化性環氧樹脂含浸纖維基材
2‧‧‧未硬化樹脂層
10‧‧‧含纖維之樹脂基板

Claims (11)

  1. 一種含纖維之樹脂基板，其特徵在於：用以將安裝有2個以上的半導體元件之基板或薄片的半導體元件安裝面、或是形成有半導體元件之晶圓的半導體元件形成面總括地密封；其中，具有：熱硬化性環氧樹脂含浸纖維基材，其是使熱硬化性環氧樹脂含浸於纖維基材中並使該熱硬化性環氧樹脂硬化或半硬化而成；及，未硬化樹脂層，其形成於該熱硬化性環氧樹脂含浸纖維基材的單面上且用以將前述半導體元件安裝面或前述半導體元件形成面包覆；並且，該未硬化樹脂層是由下述組成物所形成，該組成物含有：(A)具有結晶性的雙酚A型環氧樹脂及/或雙酚F型環氧樹脂；(B)前述(A)成分以外的在25℃時為無流動性的環氧樹脂；(C)1分子中具有2個以上的酚性羥基之酚類化合物；(D)無機填充材料；及，(E)脲系硬化促進劑；且相對於前述(A)、(B)及(C)成分的合計100質量份，前述(A)成分的含量為10~25質量份，相對於前述(A)、 (B)及(C)成分的合計100質量份，前述(E)成分的含量為0.05~6質量份。
  2. 如請求項1所述的含纖維之樹脂基板，其中，相對於前述組成物100質量份，前述(D)成分的含量為80~93質量份。
  3. 如請求項1所述的含纖維之樹脂基板，其中，前述(E)成分是由下述通式(1)表示的化合物：R1NHCONR2R3 (1)式(1)中，R1是氫原子、碳數1~18的烷基或碳數6~18的芳基，R2及R3是碳數1~6的烷基，R1~R3可相互為相同或不同。
  4. 如請求項2所述的含纖維之樹脂基板，其中，前述(E)成分是由下述通式(1)表示的化合物：R1NHCONR2R3 (1)式(1)中，R1是氫原子、碳數1~18的烷基或碳數6~18的芳基，R2及R3是碳數1~6的烷基，R1~R3可相互為相同或不同。
  5. 一種密封後半導體元件安裝基板，其特徵在於：是藉由請求項1至4中任一項所述的含纖維之樹脂基板中的未硬化樹脂層的硬化物，來將安裝有2個以上的半導體元件之基板的半導體元件安裝面總括地密封而成。
  6. 一種密封後半導體元件形成晶圓，其特徵在於：是藉由請求項1至4中任一項所述的含纖維之樹脂基板中的未硬化樹脂層的硬化物，來將形成有2個以上的半導體元件之晶圓的半導體元件形成面總括地密封而成。
  7. 一種密封後半導體元件安裝薄片，其特徵在於：是藉由請求項1至4中任一項所述的含纖維之樹脂基板中的未硬化樹脂層的硬化物，來將安裝有2個以上的半導體元件之薄片的半導體元件安裝面總括地密封而成。
  8. 一種半導體裝置，其特徵在於：是對請求項5所述的密封後半導體元件安裝基板進行單片化而成。
  9. 一種半導體裝置，其特徵在於：是對請求項6所述的密封後半導體元件形成晶圓進行單片化而成。
  10. 一種半導體裝置，其特徵在於：是對請求項7所述的密封後半導體元件安裝薄片進行單片化而成。
  11. 一種半導體裝置的製造方法，其是製造半導體裝置的方法，其特徵在於，具有：包覆步驟，其藉由請求項1至4中任一項所述的含纖維之樹脂基板中的未硬化樹脂層，來將前述安裝有2個以上的半導體元件之基板或薄片的半導體元件安裝面、或是前述形成有2個以上的半導體元件之晶圓的半導體元件形成面包覆； 密封步驟，其將前述未硬化樹脂層加熱、硬化，來將前述半導體元件安裝面或前述半導體元件形成面總括地密封，而製作成密封後半導體元件安裝基板、密封後半導體元件形成晶圓或密封後半導體元件安裝薄片；及，單片化步驟，其將前述密封後半導體元件安裝基板、前述密封後半導體元件形成晶圓或前述密封後半導體元件安裝薄片切割來進行單片化，而製造半導體裝置。
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