[发明专利]半导体装置及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种使用成型金属模具的半导体装置的制造方法、及通过所述方法制造的半导体装置。

背景技术

先前以来，提出并研究了各种晶片(wafer)级的密封方法、或利用热固化性环氧树脂单面成型有机基板的方法，所述有机基板矩阵状地搭载有半导体元件（专利文献1-3）。

利用上述方式来制造半导体装置时，基板的大小为较小的情况下，可以通过调整环氧树脂的线性膨胀系数来控制密封后基板的翘曲。

当使用8英寸(200mm)左右的小直径晶片等基板或小尺寸的有机基板等的情况，当前能无较大问题地密封成型，但在8英寸直径以上的晶片或大型有机基板等的时候，密封后，由于环氧树脂等的收缩应力较大，因此，在单面成型的晶片或有机基板上会产生较大的翘曲和基板的裂缝等，从而无法制造半导体装置。

为了解决伴随晶片或金属基板等的大型化的如上所述的问题，需要将填充剂填充至95wt%的程度，或通过降低树脂的弹性来减小固化时的收缩应力。然而，目前无法制造将填充剂填充至95wt%的程度且具有可充分成型的性能的热固化性树脂。并且，如果将弹性降至不产生翘曲的程度，则将产生耐热性或耐湿性等下降的缺陷。

[现有技术文献]

(专利文献)

专利文献1：日本特开2001-044324号公报

专利文献2：日本特开2003-213087号公报

专利文献3：日本特开2009-032842号公报

发明内容

本发明是为解决上述课题而完成的，其目的在于提供一种即使密封大型基板也能抑制密封后基板的翘曲和裂缝等的半导体装置的制造方法。

为解决上述课题，在本发明中，提供一种半导体装置的制造方法，其是使用具有上金属模具和下金属模具的成型金属模具来制造半导体装置的方法，其特征在于，其具有：

配置工序，将半导体元件搭载基板配置在加热至室温～200℃的成型金属模具的上金属模具和下金属模具中的一个金属模具上，并将半导体元件非搭载基板配置在另一个金属模具上；

一体化工序，利用配置有半导体元件搭载基板和半导体元件非搭载基板的成型金属模具，使热固化性树脂成型，由此来使半导体元件搭载基板和半导体元件非搭载基板一体化；及，

单颗化工序，将该经一体化的基板从成型金属模具中取出，并切割，来进行单颗化。

如果是这种半导体装置的制造方法，则即使密封大型基板也可以抑制密封后基板的翘曲和裂缝等。并且，能以晶片级统一(总括)密封。

并且，可以在前述一体化工序中，将在室温下或加热下呈液态的热固化性树脂放在已配置于下金属模具的基板上，并将上金属模具与下金属模具加压，压缩成型热固化性树脂；或，

在前述一体化工序中，将上金属模具与下金属模具合模后，将室温下或加热下呈液态的热固化性树脂注入已配置于上金属模具和下金属模具上的基板的缝隙中，并将热固化性树脂注射成型或压铸(transfer)成型。

这样一来，本发明的半导体装置的制造方法，可以利用压缩成型、注射成型或压铸成型中的任一种。

并且，在前述一体化工序中，优选在减压下成型前述热固化性树脂。

这样一来，通过减压，可以提高热固化性树脂对半导体元件搭载基板与半导体元件非搭载基板的空隙的填充性。

并且，可以使用金属基板、无机基板、或有机树脂基板来作为前述半导体元件搭载基板及/或前述半导体元件非搭载基板。

这样一来，作为本发明中使用的基板，可以适用金属基板、无机基板、或有机树脂基板中的任一种。

并且，可以使用环氧树脂、硅酮树脂、及硅酮/环氧混合树脂中的任一种来作为前述热固化性树脂。

通过使用这种树脂，可以制造耐热性、耐湿性优异的半导体装置。

并且，优选使用在室温～200℃中的线性膨胀系数为5～25ppm/℃的有机树脂基板来作为前述半导体元件搭载基板及/或前述半导体元件非搭载基板。

这样一来，在半导体元件的表面和背面使用2片具有类似物理特性的基板，由此，可以制造几乎不产生翘曲的半导体装置。

并且，提供一种通过前述半导体装置的制造方法而制造出来的半导体装置。

这种半导体装置的耐热性、耐湿性优异，且翘曲得以抑制，残留歪斜较少。