[发明专利]胶粘薄膜、半导体装置的制造方法以及半导体装置

说明书

技术领域

本发明涉及胶粘薄膜、半导体装置的制造方法以及半导体装置。

背景技术

近年来，进一步要求半导体装置及其封装的高功能化、薄型化、小型化。作为对策之一，开发了将半导体元件沿其厚度方向多层层叠而实现半导体元件的高密度集成化的三维安装技术。

作为一般的三维安装方法，采用将半导体元件固定到衬底等被粘物上、并在该最下层的半导体元件上依次层叠的程序。半导体元件之间以及半导体元件与被粘物之间，利用焊线(以下有时称为“线”)电连接。另外，在半导体元件的固定中广泛使用薄膜状或液体状的胶粘剂。

这样的半导体装置中，出于控制多个半导体元件的各自的操作或者控制半导体元件间的通信等目的，在最上层的半导体元件上配置控制用的半导体元件(以下有时称为“控制器”)(专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-096071号公报

发明内容

控制器也与下层的半导体元件同样地利用线实现与被粘物的电连接。但是，随着半导体元件的层叠层数增多，控制器与被粘物的距离变长，电连接所需的线也变长。结果，有时产生半导体封装的通信速度下降或者由外部原因(热或冲击等)引起的线的故障，从而半导体封装的品质下降，或者丝焊工序变得复杂从而半导体装置制造的成品率下降。

本发明鉴于前述问题而创立，其目的在于提供可以以良好的成品率制造高品质的半导体装置的胶粘薄膜以及使用该胶粘薄膜的半导体装置的制造方法、以及由该制造方法得到的半导体装置。

本发明人为了解决前述的问题，对半导体装置的各元件的配置或胶粘薄膜的结构进行了广泛深入的研究，结果发现，通过下述构成可以实现前述目的，并且完成了本发明。

即，本发明为一种胶粘薄膜(以下有时称为“包埋用胶粘薄膜”)，用于将固定在被粘物上的第一半导体元件包埋并且将与该第一半导体元件不同的第二半导体元件固定到被粘物上，其中，

具有比所述第一半导体元件的厚度T₁更厚的厚度T，

所述被粘物与所述第一半导体元件被丝焊连接、并且所述厚度T与所述厚度T₁之差为40μm以上且260μm以下，或者

所述被粘物与所述第一半导体元件被倒装连接(フリップチップ接続)、并且所述厚度T与所述厚度T₁之差为10μm以上且200μm以下。

该胶粘薄膜，可以将固定在被粘物上的控制器等第一半导体元件包埋在其内部、并且将与该第一半导体元件不同的第二半导体元件固定到被粘物上。因此，使用该胶粘薄膜时，第一半导体元件可以固定到最下层的被粘物上，因此可以缩短电连接所需的线的长度，可以防止半导体封装的通信速度的下降，并且可以减少由于外部原因引起的线的故障的产生。另外，该胶粘薄膜，具有比所述第一半导体元件的厚度T₁更厚的厚度T，所述被粘物与所述第一半导体元件被丝焊连接时所述厚度T与所述厚度T₁之差为40μm以上且260μm以下、或者将所述被粘物与所述第一半导体元件通过导电性胶粘组合物或者倒装连接时所述厚度T与所述厚度T₁之差为10μm以上且200μm以下，因此可以根据第一半导体元件与被粘物的连接方式，恰当地包埋第一半导体元件。另外，通过该胶粘薄膜，可以在第一半导体元件与被粘物的距离为最短的状态下进行包埋，因此第一半导体元件与被粘物的丝焊变得容易，由此可以提高半导体装置的制造的成品率。另外，将被粘物与第一半导体元件倒装连接时，可以省略丝焊工序本身，可以进一步提高半导体装置的制造的成品率。

所述被粘物与所述第一半导体元件被丝焊连接时，所述厚度T优选为80μm以上且300μm以下。另外，所述被粘物与所述第一半导体元件被倒装连接时，所述厚度T优选为50μm以上且250μm以下。通过如此地使该胶粘薄膜比较厚，可以基本覆盖一般的控制器的厚度，可以容易地进行第一半导体元件在该胶粘薄膜中的包埋。

该胶粘薄膜在120℃下的熔融粘度优选为100Pa·s以上且2000Pa·s以下。由此，利用该胶粘薄膜往被粘物上固定第二半导体元件时，可以更容易地进行第一半导体元件在该胶粘薄膜中的包埋。另外，熔融粘度的测定方法如实施例的记载所述。

本发明也包括一种半导体装置的制造方法，包括如下工序：

将至少一个第一半导体元件固定到被粘物上的第一固定工序，和

利用该胶粘薄膜将所述第一半导体元件包埋的同时将与所述第一半导体元件不同的第二半导体元件固定到所述被粘物上的第二固定工序。