特許ウォッチ

公開番号2025106523
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-15
出願番号2025066005,2025502819
出願日2025-04-14,2024-09-25
発明の名称半導体装置の製造方法及び封止体
出願人ナミックス株式会社
代理人弁理士法人G-chemical
主分類H01L 21/56 20060101AFI20250708BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】モールド後(封止後)の反りを抑止することのできる半導体装置の製造方法及び封止体を提供する。
【解決手段】半導体装置の製造方法は、支持体3と、支持体上に搭載された半導体チップ1と、を備える積層体4上に、X_C/X_S≦0.3となる条件でエポキシ樹脂組成物5を供給する工程を含む。、積層体上に塗布により供給するエポキシ樹脂組成物は、エポキシ樹脂、硬化剤及び無機充填材を含み塗布パターンの一部或いは全部が、曲線状、直線状又は斑点状である。方法はまた、積層体にエポキシ樹脂組成物を充填させて成形体を形成し、成形体を硬化して半導体チップを封止し、封止体9を得る工程を含む。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
支持体と、前記支持体上に搭載された半導体チップとを備える積層体上に、Ｘ
Ｃ
／Ｘ
Ｓ
≦０．３となる条件でエポキシ樹脂組成物を供給する工程であって、前記エポキシ樹脂組成物が、エポキシ樹脂（Ａ）、硬化剤（Ｂ）、及び無機充填材（Ｃ）を含み、前記エポキシ樹脂組成物（１００質量％）に対する硬化剤（Ｂ）の含有量が０．１～３０質量％であり、且つ、前記積層体上に前記エポキシ樹脂組成物を塗布により供給するものであり、塗布パターンが、その一部又は全部が、曲線状、直線状、又は斑点状である工程、又は、
金型に、Ｘ
Ｃ
／Ｘ
Ｓ
≦０．３となる条件でエポキシ樹脂組成物を供給した後、支持体と、前記支持体上に搭載された半導体チップとを備える積層体を前記金型に装着する工程であって、前記エポキシ樹脂組成物が、エポキシ樹脂（Ａ）、硬化剤（Ｂ）、及び無機充填材（Ｃ）を含み、前記エポキシ樹脂組成物（１００質量％）に対する硬化剤（Ｂ）の含有量が０．１～３０質量％であり、且つ、前記金型に前記エポキシ樹脂組成物を塗布により供給するものであり、塗布パターンが、その一部又は全部が、曲線状、直線状、又は斑点状である工程と、
前記積層体に前記エポキシ樹脂組成物を充填させて成形体を形成し、前記成形体を硬化して前記半導体チップを封止し、封止体を得る工程と、
を含む半導体装置の製造方法。
Ｘ
Ｃ
：平面視した場合における、供給したエポキシ樹脂組成物を含まないように、且つ支持体の中心点から、支持体の半径に対して９０％以内の範囲に描くことができる円であって、支持体への投影面積が最大となる円の半径
Ｘ
Ｓ
：平面視した場合における、支持体の半径
続きを表示（約 6,000 文字）【請求項２】
支持体と、前記支持体上に搭載された半導体チップとを備える積層体上に、Ｙ
Ｒ
／Ｙ
Ｆ
≦０．８となる条件でエポキシ樹脂組成物を供給する工程であって、前記エポキシ樹脂組成物が、エポキシ樹脂（Ａ）、硬化剤（Ｂ）、及び無機充填材（Ｃ）を含み、前記エポキシ樹脂組成物（１００質量％）に対する硬化剤（Ｂ）の含有量が０．１～３０質量％であり、且つ、前記積層体上に前記エポキシ樹脂組成物を塗布により供給するものであり、塗布パターンが、その一部又は全部が、曲線状、直線状、又は斑点状である工程、又は、
金型に、Ｙ
Ｒ
／Ｙ
Ｆ
≦０．８となる条件でエポキシ樹脂組成物を供給した後、支持体と、前記支持体上に搭載された半導体チップとを備える積層体を前記金型に装着する工程であって、前記エポキシ樹脂組成物が、エポキシ樹脂（Ａ）、硬化剤（Ｂ）、及び無機充填材（Ｃ）を含み、前記エポキシ樹脂組成物（１００質量％）に対する硬化剤（Ｂ）の含有量が０．１～３０質量％であり、且つ、前記金型に前記エポキシ樹脂組成物を塗布により供給するものであり、塗布パターンが、その一部又は全部が、曲線状、直線状、又は斑点状である工程と、
前記積層体に前記エポキシ樹脂組成物を充填させて成形体を形成し、前記成形体を硬化して前記半導体チップを封止し、封止体を得る工程と、
を含む半導体装置の製造方法。
Ｙ
Ｆ
：供給したエポキシ樹脂組成物の支持体への投影面積
Ｙ
Ｒ
：支持体の中心点から、支持体の半径に対して３０％以内の範囲に存在する、供給したエポキシ樹脂組成物の支持体への投影面積
【請求項３】
金型に、Ｘ
Ｃ
／Ｘ
Ｓ
≦０．３となる条件でエポキシ樹脂組成物を供給した後、支持体と、前記支持体上に搭載された半導体チップとを備える積層体を前記金型に装着する工程であって、前記エポキシ樹脂組成物が、エポキシ樹脂（Ａ）、硬化剤（Ｂ）、及び無機充填材（Ｃ）を含み、前記エポキシ樹脂組成物（１００質量％）に対する硬化剤（Ｂ）の含有量が０．１～３０質量％であり、前記エポキシ樹脂組成物（１００質量％）に対する無機充填材（Ｃ）の含有量が８５質量％以下である工程と、
前記積層体に前記エポキシ樹脂組成物を充填させて成形体を形成し、前記成形体を硬化して前記半導体チップを封止し、封止体を得る工程と、
を含む半導体装置の製造方法。
Ｘ
Ｃ
：平面視した場合における、供給したエポキシ樹脂組成物を含まないように、且つ支持体の中心点から、支持体の半径に対して９０％以内の範囲に描くことができる円であって、支持体への投影面積が最大となる円の半径
Ｘ
Ｓ
：平面視した場合における、支持体の半径
【請求項４】
金型に、Ｙ
Ｒ
／Ｙ
Ｆ
≦０．８となる条件でエポキシ樹脂組成物を供給した後、支持体と、前記支持体上に搭載された半導体チップとを備える積層体を前記金型に装着する工程であって、前記エポキシ樹脂組成物が、エポキシ樹脂（Ａ）、硬化剤（Ｂ）、及び無機充填材（Ｃ）を含み、前記エポキシ樹脂組成物（１００質量％）に対する硬化剤（Ｂ）の含有量が０．１～３０質量％であり、前記エポキシ樹脂組成物（１００質量％）に対する無機充填材（Ｃ）の含有量が８５質量％以下である工程と、
前記積層体に前記エポキシ樹脂組成物を充填させて成形体を形成し、前記成形体を硬化して前記半導体チップを封止し、封止体を得る工程と、
を含む半導体装置の製造方法。
Ｙ
Ｆ
：供給したエポキシ樹脂組成物の支持体への投影面積
Ｙ
Ｒ
：支持体の中心点から、支持体の半径に対して３０％以内の範囲に存在する、供給したエポキシ樹脂組成物の支持体への投影面積
【請求項５】
支持体と、前記支持体上に搭載された半導体チップとを備える積層体上に、Ｘ
Ｃ
／Ｘ
Ｓ
≦０．３となる条件でエポキシ樹脂組成物を供給する工程であって、前記エポキシ樹脂組成物が、エポキシ樹脂（Ａ）、硬化剤（Ｂ）、及び無機充填材（Ｃ）を含み、エポキシ樹脂（Ａ）として、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂、及びポリアルキレングリコール型ジエポキシ樹脂からなる群より選択される少なくとも一つを含み、前記エポキシ樹脂組成物（１００質量％）に対するエポキシ樹脂（Ａ）の含有量が８～５０質量％であり、前記エポキシ樹脂組成物（１００質量％）に対する硬化剤（Ｂ）の含有量が０．１～３０質量％である工程、又は、
金型に、Ｘ
Ｃ
／Ｘ
Ｓ
≦０．３となる条件でエポキシ樹脂組成物を供給した後、支持体と、前記支持体上に搭載された半導体チップとを備える積層体を前記金型に装着する工程であって、前記エポキシ樹脂組成物が、エポキシ樹脂（Ａ）、硬化剤（Ｂ）、及び無機充填材（Ｃ）を含み、エポキシ樹脂（Ａ）として、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂、及びポリアルキレングリコール型ジエポキシ樹脂からなる群より選択される少なくとも一つを含み、前記エポキシ樹脂組成物（１００質量％）に対するエポキシ樹脂（Ａ）の含有量が８～５０質量％であり、前記エポキシ樹脂組成物（１００質量％）に対する硬化剤（Ｂ）の含有量が０．１～３０質量％である工程と、
前記積層体に前記エポキシ樹脂組成物を充填させて成形体を形成し、前記成形体を硬化して前記半導体チップを封止し、封止体を得る工程と、
を含む半導体装置の製造方法。
Ｘ
Ｃ
：平面視した場合における、供給したエポキシ樹脂組成物を含まないように、且つ支持体の中心点から、支持体の半径に対して９０％以内の範囲に描くことができる円であって、支持体への投影面積が最大となる円の半径
Ｘ
Ｓ
：平面視した場合における、支持体の半径
【請求項６】
支持体と、前記支持体上に搭載された半導体チップとを備える積層体上に、Ｙ
Ｒ
／Ｙ
Ｆ
≦０．８となる条件でエポキシ樹脂組成物を供給する工程であって、前記エポキシ樹脂組成物が、エポキシ樹脂（Ａ）、硬化剤（Ｂ）、及び無機充填材（Ｃ）を含み、エポキシ樹脂（Ａ）として、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂、及びポリアルキレングリコール型ジエポキシ樹脂からなる群より選択される少なくとも一つを含み、前記エポキシ樹脂組成物（１００質量％）に対するエポキシ樹脂（Ａ）の含有量が８～５０質量％であり、前記エポキシ樹脂組成物（１００質量％）に対する硬化剤（Ｂ）の含有量が０．１～３０質量％である工程、又は、
金型に、Ｙ
Ｒ
／Ｙ
Ｆ
≦０．８となる条件でエポキシ樹脂組成物を供給した後、支持体と、前記支持体上に搭載された半導体チップとを備える積層体を前記金型に装着する工程であって、前記エポキシ樹脂組成物が、エポキシ樹脂（Ａ）、硬化剤（Ｂ）、及び無機充填材（Ｃ）を含み、エポキシ樹脂（Ａ）として、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂、及びポリアルキレングリコール型ジエポキシ樹脂からなる群より選択される少なくとも一つを含み、前記エポキシ樹脂組成物（１００質量％）に対するエポキシ樹脂（Ａ）の含有量が８～５０質量％であり、前記エポキシ樹脂組成物（１００質量％）に対する硬化剤（Ｂ）の含有量が０．１～３０質量％である工程と、
前記積層体に前記エポキシ樹脂組成物を充填させて成形体を形成し、前記成形体を硬化して前記半導体チップを封止し、封止体を得る工程と、
を含む半導体装置の製造方法。
Ｙ
Ｆ
：供給したエポキシ樹脂組成物の支持体への投影面積
Ｙ
Ｒ
：支持体の中心点から、支持体の半径に対して３０％以内の範囲に存在する、供給したエポキシ樹脂組成物の支持体への投影面積
【請求項７】
金型に、Ｘ
Ｃ
／Ｘ
Ｓ
≦０．３となる条件でエポキシ樹脂組成物を供給した後、支持体と、前記支持体上に搭載された半導体チップとを備える積層体を前記金型に装着する工程であって、前記エポキシ樹脂組成物が、エポキシ樹脂（Ａ）、硬化剤（Ｂ）、及び無機充填材（Ｃ）を含み、硬化剤（Ｂ）として、アミン系硬化剤、酸無水物系硬化剤、フェノール系硬化剤、及びイミダゾール系硬化剤からなる群より選択される少なくとも一つを含み、前記エポキシ樹脂組成物（１００質量％）に対するエポキシ樹脂（Ａ）の含有量が８～５０質量％であり、前記エポキシ樹脂組成物（１００質量％）に対する硬化剤（Ｂ）の含有量が０．１～３０質量％である工程と、
前記積層体に前記エポキシ樹脂組成物を充填させて成形体を形成し、前記成形体を硬化して前記半導体チップを封止し、封止体を得る工程と、
を含む半導体装置の製造方法。
Ｘ
Ｃ
：平面視した場合における、供給したエポキシ樹脂組成物を含まないように、且つ支持体の中心点から、支持体の半径に対して９０％以内の範囲に描くことができる円であって、支持体への投影面積が最大となる円の半径
Ｘ
Ｓ
：平面視した場合における、支持体の半径
【請求項８】
金型に、Ｙ
Ｒ
／Ｙ
Ｆ
≦０．８となる条件でエポキシ樹脂組成物を供給した後、支持体と、前記支持体上に搭載された半導体チップとを備える積層体を前記金型に装着する工程であって、前記エポキシ樹脂組成物が、エポキシ樹脂（Ａ）、硬化剤（Ｂ）、及び無機充填材（Ｃ）を含み、硬化剤（Ｂ）として、アミン系硬化剤、酸無水物系硬化剤、フェノール系硬化剤、及びイミダゾール系硬化剤からなる群より選択される少なくとも一つを含み、前記エポキシ樹脂組成物（１００質量％）に対するエポキシ樹脂（Ａ）の含有量が８～５０質量％であり、前記エポキシ樹脂組成物（１００質量％）に対する硬化剤（Ｂ）の含有量が０．１～３０質量％である工程と、
前記積層体に前記エポキシ樹脂組成物を充填させて成形体を形成し、前記成形体を硬化して前記半導体チップを封止し、封止体を得る工程と、
を含む半導体装置の製造方法。
Ｙ
Ｆ
：供給したエポキシ樹脂組成物の支持体への投影面積
Ｙ
Ｒ
：支持体の中心点から、支持体の半径に対して３０％以内の範囲に存在する、供給したエポキシ樹脂組成物の支持体への投影面積
【請求項９】
支持体と、前記支持体上に搭載された半導体チップとを備える積層体上に、Ｘ
Ｃ
／Ｘ
Ｓ
≦０．３となる条件でエポキシ樹脂組成物を供給する工程であって、前記エポキシ樹脂組成物が、エポキシ樹脂（Ａ）、硬化剤（Ｂ）、及び無機充填材（Ｃ）を含み、前記エポキシ樹脂組成物（１００質量％）に対する硬化剤（Ｂ）の含有量が０．１～３０質量％であり、平均粒径が５．０μｍ以下である無機充填材（Ｃ）を含む工程、又は、
金型に、Ｘ
Ｃ
／Ｘ
Ｓ
≦０．３となる条件でエポキシ樹脂組成物を供給した後、支持体と、前記支持体上に搭載された半導体チップとを備える積層体を前記金型に装着する工程であって、前記エポキシ樹脂組成物が、エポキシ樹脂（Ａ）、硬化剤（Ｂ）、及び無機充填材（Ｃ）を含み、前記エポキシ樹脂組成物（１００質量％）に対する硬化剤（Ｂ）の含有量が０．１～３０質量％であり、平均粒径が５．０μｍ以下である無機充填材（Ｃ）を含む工程と、
前記積層体に前記エポキシ樹脂組成物を充填させて成形体を形成し、前記成形体を硬化して前記半導体チップを封止し、封止体を得る工程と、
を含む半導体装置の製造方法。
Ｘ
Ｃ
：平面視した場合における、供給したエポキシ樹脂組成物を含まないように、且つ支持体の中心点から、支持体の半径に対して９０％以内の範囲に描くことができる円であって、支持体への投影面積が最大となる円の半径
Ｘ
Ｓ
：平面視した場合における、支持体の半径
【請求項１０】
支持体と、前記支持体上に搭載された半導体チップとを備える積層体上に、Ｙ
Ｒ
／Ｙ
Ｆ
≦０．８となる条件でエポキシ樹脂組成物を供給する工程であって、前記エポキシ樹脂組成物が、エポキシ樹脂（Ａ）、硬化剤（Ｂ）、及び無機充填材（Ｃ）を含み、前記エポキシ樹脂組成物（１００質量％）に対する硬化剤（Ｂ）の含有量が０．１～３０質量％であり、平均粒径が５．０μｍ以下である無機充填材（Ｃ）を含む工程、又は、
金型に、Ｙ
Ｒ
／Ｙ
Ｆ
≦０．８となる条件でエポキシ樹脂組成物を供給した後、支持体と、前記支持体上に搭載された半導体チップとを備える積層体を前記金型に装着する工程であって、前記エポキシ樹脂組成物が、エポキシ樹脂（Ａ）、硬化剤（Ｂ）、及び無機充填材（Ｃ）を含み、前記エポキシ樹脂組成物（１００質量％）に対する硬化剤（Ｂ）の含有量が０．１～３０質量％であり、平均粒径が５．０μｍ以下である無機充填材（Ｃ）を含む工程と、
前記積層体に前記エポキシ樹脂組成物を充填させて成形体を形成し、前記成形体を硬化して前記半導体チップを封止し、封止体を得る工程と、
を含む半導体装置の製造方法。
Ｙ
Ｆ
：供給したエポキシ樹脂組成物の支持体への投影面積
Ｙ
Ｒ
：支持体の中心点から、支持体の半径に対して３０％以内の範囲に存在する、供給したエポキシ樹脂組成物の支持体への投影面積
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の製造方法及び封止体に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体装置の高性能化、低コスト化、小型・軽量化を目的に、半導体素子の多層化及びパッケージの薄型化等による高密度実装化が進んでいる。これに伴い、ＩＣ（ＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ）等の半導体素子とほぼ同サイズの電子部品、すなわち、ＣＳＰ（ＣｈｉｐＳｉｚｅＰａｃｋａｇｅ）が広く用いられている。
【０００３】
その中でも、ウエハーレベルチップサイズパッケージ（ＷａｆｅｒＬｅｖｅｌＰａｃｋａｇｅ、ＷＬＰ）が注目されている。ＷＬＰでは、ウエハーの段階で液状エポキシ樹脂組成物を用いたコンプレッション成形（圧縮成形）を行い、これを硬化することで多数の半導体素子を一度に封止し、その後に個片化する。半導体素子を個片化した後に封止する方法と比較すると、ＷＬＰは生産性が高いものの、モールド後（封止後）のウエハーが反りやすいという問題がある。ウエハーに反りが発生すると、その後の搬送、研削、及び個片化等の工程において、ウエハーの固定が十分でない等の悪影響があり、その結果、半導体装置の信頼性の低下につながることがある。
【０００４】
このような問題を解決するため、種々の封止材が検討されている。例えば、特許文献１では、液状ビスフェノール型エポキシ樹脂、シリコーンゴム微粒子、シリコーン変性エポキシ樹脂、芳香族アミン硬化剤、無機充填剤、及び有機溶剤を含有した封止用液状エポキシ樹脂組成物が開示されている。また、特許文献２では、液状エポキシ樹脂、芳香族アミン硬化剤、固形シリコーン重合体のコアと有機重合体のシェルからなるコアシェルシリコーン重合体の微粒子、無機充填剤、及び有機溶剤を含有した封止用液状エポキシ樹脂組成物が開示されている。
【０００５】
また、引用文献３には、基板と、上記基板上に搭載された半導体素子とを備える積層体上において、エポキシ樹脂組成物を基板の全体を覆うように充填させて成形体を形成し、上記成形体を硬化して封止体を得ることが記載されている。
【０００６】
また、引用文献４には、金型の全面にエポキシ樹脂組成物を供給した後、支持体と、上記支持体上に搭載された半導体チップとを備える積層体を上記金型に装着する工程と、上記積層体の全面に上記エポキシ樹脂組成物を充填させて成形体を形成し、上記成形体を硬化して封止体を得ることが記載されている。
【０００７】
また、特許文献５には、狭隘部を有する被供給物に液状の樹脂を供給する樹脂供給方法であって、（ａ）チャンバ内に上記被供給物をセットする工程と、（ｂ）上記（ａ）工程の後、上記チャンバ内を減圧する工程と、（ｃ）上記（ｂ）工程の後、上記狭隘部に掛かるように上記樹脂を供給する工程と、（ｄ）上記（ｃ）工程の後、上記チャンバ内を加圧する工程と、を含むことを特徴とする樹脂供給方法が記載されている。また、樹脂を供給する工程において、樹脂の塗布パターンが、その一部又は全部が、曲線状、又は直線状であることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
特開２００７－０２３２７２号公報
特開２００８－１５０５５５号公報
特開２０２１－０３６５８１号公報
特開２００４－０５６１４１号公報
特開２０１８－１３４８４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１及び２に記載されたエポキシ樹脂組成物を封止材として使用した場合であっても、モールド後（封止後）のウエハーに反りが発生することがあった。
【００１０】
また、特許文献３及び４に記載された方法において、その原因の詳細は明らかではないものの、エポキシ樹脂組成物を構成する成分（例えば、エポキシ樹脂、硬化剤、無機充填材等）やその種類、これらの含有量、塗布するエポキシ樹脂組成物の厚み、塗布の方法によってはモールド後のウエハーに反りが発生することがあった。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許