有机硅树脂、树脂组合物、树脂膜、半导体器件和制造方法
【专利说明】
[0001] 相关申请的夺叉引用
[0002] 本非临时申请在35 U.S.C. § 119(a)下要求于2014年10月30日在日本提交的 专利申请No. 2014-221102的优先权，由此通过引用将其全部内容并入本文。
技术领域
[0003] 本发明涉及有机硅树脂、树脂组合物和树脂膜以及半导体器件和制造方法。
【背景技术】
[0004] 微电子或半导体器件的制造中，向较大直径和减小厚度的晶片快速发展。存在着 对于能够以晶片级将器件封装的技术的需求。尽管将固体环氧树脂组合物传递成型的技术 是常规的，但在W0 2009/142065中提出了用于将液体环氧树脂组合物压缩成型的技术。
[0005] 由于使树脂流入窄间隙中，因此传递成型技术能够引起配线变形。随着封装面积 变得较大，更可能发生填充不足。压缩成型技术难以在晶片的端部精确地控制成型范围。而 且，将液体封装树脂进料到成型机中时不容易使该液体的流动和物理性能最优化。随着近 来晶片向较大直径和减小的厚度的转变，在现有技术中并不值得注意的成型后晶片的翘曲 成为问题。也需要较好的晶片保护性。希望具有这样的晶片成型材料，其能够每次封装整 个晶片而没有产生包括晶片表面处的填充不足的问题，并且显示成型后最小的翘曲和令人 满意的晶片保护性。
[0006] 引用列表
[0007] 专利文献 1 :W0 2009/142065
【发明内容】
[0008] 本发明的目的是提供树脂组合物和树脂膜，其能够每次封装整个晶片（即，晶片 成型），在大直径/薄晶片上可有效地成型，成型后提供最小的翘曲和令人满意的晶片保护 性，确保高效的成型工艺，并因此适合晶片级包装。另一目的是提供用于该树脂组合物和树 脂膜的有机硅树脂；用该树脂膜覆盖的半导体器件；和该半导体器件的制造方法。
[0009] 在一个方面，本发明提供包含由组成式⑴表示的构成单元并且具有 3, 000-500, 000的重均分子量的有机硅树脂，其含有：(A-1)第一有机硅树脂，其具有该第 一有机硅树脂的10-40重量％的有机硅含量，和（A-2)第二有机硅树脂，其具有该第二有机 娃树脂的50-80重量％的有机娃含量，第一有机娃树脂（A-1)的重量含量为该有机娃树脂 的总重量的10-50重量％，
[001Π1
[0011] 其中RLR4各自独立地为一价C「Cs烃基，不包括R3和R4同时为甲基，m和η各自 为0-300的整数，a和b为正数，a+b = 1，X为具有通式（2)或（3)的二价连接基团，表示 式（2)的基团的摩尔的c和表示式（3)的基团的摩尔的d在0/1彡d/c彡1/1的范围内。 [00121
[0013] 其中V为选自下述的二价有机基团：
[0014]
[0015] p为0或1，R5为氢或甲基，f为0-7的整数，R6和R7各自独立地为(^-(： 4烷基或烷 氧基，并且h为0、1或2。
[0016]
[0017] 其中R3和R4各自独立地为一价C「Cs烃基，不包括R 3和R4同时为甲基，（1和r各 自为0-300的整数，R8为氢或甲基，并且k为0-7的整数。
[0018] 在另一方面，本发明提供树脂组合物，其包含以上定义的（A)有机硅树脂、（B)环 氧树脂固化剂和（C)填料。
[0019] 使用具有上述特性的有机硅树脂的树脂组合物能够形成为膜，用其能够覆盖整个 晶片（得到成型晶片）。对于大直径/薄晶片，该树脂组合物确保令人满意的成型性能、粘 合性、低翘曲、晶片保护性和可靠性并因此可用于晶片级包装。
[0020] 优选的实施方案中，组分（B)的量相对于每100重量份的组分（A)为5-50重量份， 并且组分（C)的重量分数为该组合物的总重量的30-90重量％。
[0021] 该树脂组合物能够容易地形成为膜，用其能够容易地覆盖整个晶片（得到成型晶 片）。对于大直径/薄晶片，该树脂组合物确保令人满意的成型性能、粘合性、低翘曲、晶片 保护性和可靠性并因此可完全用于晶片级包装。
[0022] 优选地，进一步将环氧树脂固化促进剂添加到该树脂组合物中以改善与晶片的粘 合性和晶片保护性。该树脂组合物可完全用于晶片级包装。更优选地，将环氧树脂添加到 该树脂组合物中以改善粘合性和保护性。
[0023] 优选地，将二氧化硅用作填料。二氧化硅填料的使用是合宜的，原因在于进一步改 善晶片保护性，并且预期较好的耐热性、耐湿性和强度以及较高的可靠性。
[0024] 在另一方面，本发明提供由该树脂组合物形成的树脂膜。该树脂膜对于大直径/ 薄晶片具有良好的成型性能。将整个晶片分批地封装时，不需要浇铸树脂，消除了如晶片表 面上填充不足的问题。该树脂组合物的膜成为满足与晶片的粘合性和晶片保护性的晶片成 型材料。
[0025] 在另一方面，本发明提供树脂膜的制备方法，包括如下步骤：将该树脂组合物涂布 到脱模膜或保护膜上以形成包括树脂组合物层的预制体；任选地在该树脂组合物层上放置 另一脱模膜或保护膜；提供至少两个这样的预制体；将该脱模膜或保护膜从每个预制体剥 离以使该树脂组合物层露出；和将该露出的树脂组合物层彼此连接。
[0026] 在另一方面，本发明提供半导体器件的制造方法，包括如下步骤：将该树脂膜贴附 于半导体晶片以用该树脂膜覆盖该晶片；和将该成型晶片分割成分立的器件。
[0027] 用树脂膜覆盖的半导体晶片（或成型晶片）经历最小的翘曲，同时将其完全保护。 通过将该晶片分割，以高收率制造高质量的半导体器件。
[0028] 在另一方面，本发明提供半导体器件，其通过使该树脂膜热固化以形成热固化的 涂层，用该热固化的涂层覆盖半导体晶片和将该成型的半导体晶片分割为分立的器件而得 到。
[0029] 用通过将该树脂膜热固化而得到的热固化涂层覆盖的半导体晶片经历最小的翘 曲，同时将其完全保护。通过将该晶片分割，制造高质量且无翘曲的半导体器件。
[0030] 发明的有利效果
[0031] 由于使用该有机硅树脂的树脂组合物能够形成为膜，因此其具有令人满意的对于 大尺寸/薄晶片的覆盖或封装性能。在该树脂膜确保令人满意的粘合性、低翘曲和晶片保 护性的同时，每次能够用该树脂膜封装整个晶片。因此该树脂膜可用于晶片级包装。
[0032] 利用该半导体器件构成和制造方法，以高收率制造高质量的半导体器件。
【具体实施方式】
[0033] 如上所述，希望开发晶片成型材料，其能够每批封装整个晶片而不产生包括晶片 表面处的填充不足的问题，并且在成型后显示紧密的粘合性、最小的翘曲和令人满意的晶 片保护性。
[0034] 本发明人已发现：通过将（A)有机硅树脂与（B)环氧树脂固化剂组合，能够获得固 化后具有改善的与晶片的粘合性和最小的翘曲的树脂组合物；通过对其填充（C)填料，树 脂组合物的固化后的晶片保护性和可靠性进一步改善；和由该树脂组合物形成的树脂膜是 具有与晶片的粘合性和晶片保护性的有效的晶片成型材料。
[0035] 以下对根据本发明的有机硅树脂、树脂组合物、树脂膜（复合膜）、半导体器件和 半导体器件的制造详细说明。
[0036] (A)有机硅树脂
[0037] 根据本发明的有机硅树脂用作该树脂组合物中的组分（A)并且具有膜形成能力。 由该树脂组合物形成树脂膜。用作晶片成型材料时，该树脂膜提供与晶片的粘合性、最小的 翘曲和良好的成型性能。
[0038] 将该有机硅树脂限定为包含由组成式⑴表示的构成单元并且具有 3, 000-500, 000的重均分子量，含有：(A-1)第一有机硅树脂，其具有该第一有机硅树脂的 10-40重量％的有机硅含量，和（A-2)第二有机硅树脂，其具有该第二有机硅树脂的50-80 重量％的有机娃含量，第一有机娃树脂（A-1)的重量含量为该有机娃树脂的总重量的 10-50 重量％。
[0039]
[0040] 其中RLR4各自独立地为一价C「Cs烃基，不包括R 3和R4同时为甲基，m和η各自 为0-300的整数，a和b为正数，a+b = 1。X为具有通式（2)或（3)的二价连接基团，表示 式（2)的基团的摩尔的c和表示式（3)的基团的摩尔的d在0/1彡d/c彡1/1的范围内。 [0041 ]
[0042] 其中V为选自下述的二价有机基团：
[0043]
[0044] p为0或1，R5为氢或甲基，f为0-7的整数，R6和R7各自独立地为C「(： 4烷基或烧 氧基，和h为0、1或2。
[00451
[0046] 其中R3和R4各自独立地为一价C「CS烃基，不包括R 3和R4同时为甲基，q和r各 自为0-300的整数，R8为氢或甲基，和k为0-7的整数。
[0047] 该有机硅树脂包含由式（1)表示的重复单元并且具有3, 000-500, 000、优选地 5, 000-200, 000的重均分子量（Mw)，通过使用四氢呋喃洗脱剂的凝胶渗透色谱（GPC)相对 于聚苯乙烯标样测定。下标a和b为正数，a+b = 1。该单元可无规地或嵌段地配置。
[0048] 式（1)中，m和η各自独立地为0-300的整数，优选地，m为0-200、更优选地0-100， 和η为0-200、更优选地0-100。X为具有式（2)或（3)的二价连接基团。设c为式（2)的 基团的摩尔和d为式（3)的基团的摩尔，比率d/c在0/1至1/1、优选地从大于0/1至1/1、 更优选地从0. 05/1至0. 8/1的范围。R1-!?4各自独立地为1-8个碳原子、优选地1-6个碳 原子的一价烃基。适合的烃基包括烷基、环烷基和芳基，例如甲基、乙基、丙基、己基、环己基 和苯基。其中，由于反应物的可得性，优选甲基和苯基。不包括R 3和R4同时为甲基。
[0049] 式（2)中，R5为氢或甲基，f为0-7、优选地1-3的整数，R 6和R 7各自独立地为1-4 个碳原子、优选地1-2个碳原子的烷基或烷氧基，例如甲基、乙基、丙基、叔丁基、甲氧基或 乙氧基，和h为0、1或2,优选地0。
[0050] 式⑵中，V为选自下述的二价有机基团，和p为0或1。
[0051]
[0052] 式⑶中，R3和R4各自独立地为一价C「CS烃基，不包括R 3和R4同时为甲基。下 标q和r各自为0-300的整数，优选地q为0-200,更优选地0-100,和r为0-200、更优选地 0-100。R 8为氢或甲基，和k为0-7的整数。
[0053] 下标a和b为正数，a+b = 1 ;优选地0. 05 < a < 0. 8,更优选地0. 1 < a