膜状环氧树脂组合物、膜状环氧树脂组合物的制造方法和半导体装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及膜状环氧树脂组合物、尤其是用于半导体元件等半导体设备的密封或 配置于印刷配线基板的电子部件的包埋等的膜状环氧树脂组合物、其制造方法、和密封片、 W及使用它们的半导体装置的制造方法、电子部件装置的制造方法、半导体装置和电子部 件装置。
【背景技术】
[0002] 随着电子仪器的轻薄短小化，半导体装置的小型化和薄型化不断推进。与半导 体元件大致相同大小的半导体装置或在半导体装置上叠置半导体装置的称为封装体叠层 任ackage-化-Package)的安装形态也盛行，预测今后半导体装置的小型化和薄型化会进一 步推进。
[0003] 若半导体元件的微细化继续发展、端子数增加，则在半导体元件上设置全部外部 连接用端子会变得困难。例如，在勉强设置了外部连接用端子时，端子间的间距变窄，同时 端子高度变低，难W确保安装半导体装置后的连接可靠性。因此，为了实现半导体装置的小 型化和薄型化，提出了多种新的安装方式。
[0004] 例如，提出了一种安装方法和用其制作的半导体装置，该安装方法为：将由半导体 晶片制作的、经单片化的半导体元件W具有适当间隔的方式再配置后，用固态或液态密封 树脂将其密封，在将半导体元件密封的密封部分进一步设置外部连接用端子（例如参照专 利文献1~4)。
[0005] 再配置的半导体元件的密封通常使用液态或固态树脂密封材通过模塑成型来进 行。上述安装方式中，对于通过密封制作的密封成型物，实施用于配置外部连接端子的配线 的形成和外部连接端子的形成等工序。
[0006] 由于上述工序是对密封成型物进行的，因此，再配置的半导体元件越多，能够通过 一道工序制作的半导体装置越多。因此，正在进行增大密封成型物的研究。目前的情况是， 为了在配线形成中使用半导体制造装置，密封成型物被成型为晶片形状。因此，晶片形状大 径化正在推进。另一方面，还在研究密封成型物的面板化，W便能够进一步大张化、能够使 用比半导体制造装置廉价的印刷配线板制造装置等。
[0007] 密封成型使用的是利用模具将树脂密封材成型的模塑成型。W往使用的是使丸状 树脂密封材烙融并使密封树脂流入模具内从而进行密封的传递模塑。然而，由于使烙融的 树脂流入而成型，因此在要对大面积进行密封时，有可能产生未填充部。因此，近年来开始 使用预先向模具或被密封体供给树脂密封材后进行成型的模压成型。模压成型中，将密封 材直接供给至被密封体或模具，因此有即使为大面积的密封也不易产生未填充部的优点。
[0008] 模压成型中，与传递模塑成型同样地使用液态或固态的树脂密封材。
[0009] 现有技术文献
[0010] 专利文献 W11] 专利文献1 :日本特许第3616615号公报
[0012] 专利文献2 :日本特开2001-244372号公报
[0013] 专利文献3 :日本特开2001-127095号公报
[0014] 专利文献4 :美国专利申请公开第2007/205513号说明书
【发明内容】
阳01引发明要解决的问题
[0016] 然而，当被密封体大型化时，液态树脂密封材会发生液体流动等而导致对被密封 体的密封树脂供给不足，难W良好地包埋被密封体。此外，在固态树脂密封材的情况下，考 虑向被密封体上供给充分的密封树脂，不使用W往的丸状树脂密封材，而使用颗粒或粉体 的树脂密封材。可是，即使在使用了颗粒或粉体的树脂密封材的情况下，也难W向模具或被 密封体上供给充分的密封树脂，难W良好地包埋被密封体。进一步，由于所使用的固态树脂 密封材为颗粒或粉体，因此，树脂密封材成为粉尘产生源，有可能污染装置或洁净室。
[0017] 此外，由于模塑成型是将密封树脂在模具内成型，因此，为了使密封成型物大型 化，模具必须大型化。而模具的大型化要求高模具精度，因此在技术方面的难度提高，同时 还有模具的制造成本大幅增加的问题。
[0018] 本发明是鉴于上述情况作出的，其目的在于，提供一种膜状环氧树脂组合物、其制 造方法和密封片、W及使用它们的半导体装置的制造方法、电子部件装置的制造方法、半导 体装置和电子部件装置，所述膜状环氧树脂组合物具有能够实现密封树脂对被密封体的良 好包埋的特性。
[0019] 用于解决问题的方法
[0020] 本发明人等在研究烙融粘度低、具有充分的弯曲性的膜状密封树脂的制作的过程 中，对于在使涂布于支撑体上的清漆状树脂组合物干燥时发生破裂的膜状树脂组合物，详 细地研究了残留的溶剂量及其分布，结果得知，支撑体侧的溶剂未充分减少，露出侧与支撑 体侧的溶剂量存在大的差别。此外还得知，即使在延长了干燥时间的情况下，残留于支撑体 侧的溶剂量也不会充分降低。本发明人等推测，进行了干燥的露出侧的树脂组合物妨碍了 支撑体侧的树脂组合物中的溶剂挥发，于是对树脂组合物的组成进行了深入研究，结果发 现，含有特定成分且满足特定条件的膜状环氧树脂组合物能够解决上述问题，基于该见解， 完成了本发明。
[0021]目P，本发明提供一种膜状环氧树脂组合物，其为含有（A)环氧树脂、做固化剂、 (C)固化促进剂、（D)无机填充剂和巧）有机溶剂的膜状环氧树脂组合物，下述条件（1)、 (2)、（3)和（4)全部满足。（1)上述（A)环氧树脂和上述度）固化剂中的至少一方含有在 25°C呈液态的成分，该在25°C呈液态的成分的合计含量W上述（A)环氧树脂和上述度）固 化剂的合计质量为基准大于或等于30质量％。（2)在180°C加热了 10分钟时挥发的挥发 成分的含量W环氧树脂组合物总量为基准为0.2质量％~1.5质量％。（3)从40°C升溫至 200°C时的最低烙融粘度小于或等于800Pa·S。（4)膜厚为50μπι~500μπι。
[0022] 本发明设及的膜状环氧树脂组合物通过具有上述构成，从而具有能够良好地包埋 被密封体的烙融粘度和膜厚，同时能够使溶剂量的分布充分小，能够具有充分的弯曲性。
[0023] 根据本发明设及的膜状环氧树脂组合物，不仅能够通过作为W往的密封成型方法 的模塑成型来成型，也能够通过不需要模具的层压或加压来成型。此外，根据本发明设及的 膜状环氧树脂组合物，通过使其为具有上述特性的膜，能够减少粉尘产生问题并实现密封 成型物的大型化。
[0024] 另外，作为具有包埋能力的膜状绝缘材料，已知的是积层化uild-up)多层印刷配 线板在半加成法等中所使用的绝缘膜。由于它们用于微细配线的形成，因此，被包埋对象是 高度小于或等于30μπι程度的铜配线，在半加成法等中所使用的绝缘膜的膜厚一般为10~ 40μπι。当被密封体为电子部件或形成了设备的娃忍片等半导体元件时，其厚度为50~ 350μm程度，因此，需要至少大于或等于50μm的膜厚。因此，无法直接使用积层多层印刷 配线板在半加成法等中所使用的绝缘膜来应对。
[0025] 另外，为了得到包埋半导体元件或电子部件所需的膜厚，可W考虑通过贴合绝缘 膜而得到所需的厚度。可是，若将利用层压机等贴合绝缘膜而制作的膜用于利用层压机进 行的娃忍片密封，则会残留贴合的界面。运样的界面的存在有可能产生剥离等不良状况。尤 其若膜厚变大，则界面的存在明显化，有可能产生空隙等不良状况。（例如，参照图4和图 5)
[00%] 为了制作厚度大于或等于50μπι的膜而简单地增加涂膜厚度时，涂布在支撑体上 的清漆量变多，应当除去的溶剂量也增加，此外，至作为干燥面的露出侧（空气侧）的扩散 距离也变长。若通过与W往同样的组成和干燥条件来进行膜制作，则无法充分地将溶剂除 去，残留于膜状绝缘材料中的溶剂量变多，残留的溶剂在热固化时发生膨胀等不良状况。如 上所述，尤其难W将支撑体侧的溶剂除去。
[0027] 作为减少应当除去的溶剂量的方法，可W考虑清漆的高浓度化。然而，在含有无机 填充剂的体系中，无机填充剂的分散、树脂的溶解变得困难。
[0028] 膜制作时为了促进溶剂的干燥而加强了干燥条件的情况下，会产生膜状绝缘材料 破裂的不良状况，难膜的形式进行操作。另一方面，在减弱干燥条件而制作的情况下， 虽然有时能够不发生破裂等不良状况地进行制作，但有时随着时间的流逝膜状绝缘材料会 粘着化。进一步使该粘着化的膜状绝缘材料热固化时，会产生发泡等不良状况。
[0029] 本发明设及的膜状环氧树脂组合物通过含有上述（Α)~巧）成分并满足上述条件 (1)，在W满足上述（2)~（4)的条件制作膜状环氧树脂组合物时，能够防止上述问题的发 生，即使在被密封体为电子部件或形成了设备的娃忍片等半导体元件时，也能够获得良好 的密封成型物。
[0030] 另外，关于获得上述效果的理由，本发明人等如下认为。首先认为，通过满足上述 条件（1)，能够抑制干燥时在涂膜的露出侧（空气侧）产生的过度干燥，并能够不妨碍支撑 体侧的溶剂挥发而将膜状环氧树脂组合物中的挥发成分（尤其是有机溶剂）的含有率设为 0.2质量％~1.5质量％。由此，能够不发生膨胀等不良状况地进行半导体元件或电子部 件的包埋。此外，W下也被认为是能够获得良好包埋性的一个原因：适当量的有机溶剂会对 膜状环氧树脂组合物赋予粘性和流动性，使得容易从支撑体剥离，能够防止膜状环氧树脂 组合物本身的破裂等并能够获得适当的最低烙融粘度。进一步还认为，通过满足上述条件 (1)，在25°C呈液态的成分发挥膜状环氧树脂组合物中各成分的纽带在客'')那样的作 用，能够防止在使膜厚为50μπι~500μπι时膜状环氧树脂组合物发生破裂、或者在制成密 封片时从支撑体剥落。此外，通过使在25°C呈液态的成分为（Α)成分和/或度）成分，热固 化后进入固化物的结构，还能够防止产生呈液态的成分所带来的不良状况。
[0031] 本发明设及的膜状环氧树脂组合物能够不含通过将2个W上的膜状环氧树脂组 合物贴合而产生的界面。
[0032] 此外，能够制成对膜状环氧树脂组合物的表面通过FT-IR(全反射测定法）进行测 定时基于上述巧）有机溶剂的吸收算出的、一个表面的巧）有机溶剂的含量相对于另一表 面的巧）有机溶剂的含量之比为0. 2~5. 0的膜状环氧树脂组合物。
[0033] 此外，本发明还提供一种膜状环氧树脂组合物的制造方法，其具有下述工序：在支 撑体上形成含有（A)环氧树脂、度）固化剂、（C)固化促进剂、（D)无机填充剂和巧）有机溶 剂，并且满足下述条件（1)的清漆状环氧树脂组合物的涂膜的工序；W及将涂膜加热干燥， 从而形成下述条件（2)、（3)和（4)全部满足的膜状环氧树脂组合物的工序。（1) (A)环氧 树脂和度）固化剂中的至少一方包含在25°C呈液态的成分，该在25°C呈液态的成分的合计 含量W(A)环氧树脂和度）固化剂的合计质量为基准大于或等于30质量％。（2)在180°C 加热了 10分钟时挥发的挥发成分的含量W环氧树脂组合物总量为基准为0. 2质量％~1. 5 质量％。（3)从40°C升溫至200°C时的最低烙融粘度小于或等于800Pa-s。（4)膜厚为 50μm~ 500μm〇
[0034] 上述涂膜的加热干燥能够包含w巧）成分的沸点±1(TC的溫度将涂膜加热大于 或等于总干燥时间的25%的时间。
[0035] 此外，能够将涂膜加热干燥，使得对膜状环氧树脂组合物的两面通过FT-IR(全反 射测定法）进行测定时基于上述巧）有机溶剂的吸收算出的、一个表面的巧）有机溶剂的 含量相对于另一表面的巧）有机溶剂的含量之比成为0. 2~5. 0。
[0036] 此外，本发明还提供一种密封片，其具有：膜状支