[发明专利]半导体元件三维安装用填充材料

说明书

技术领域

本发明涉及在通过将多个半导体元件叠层、贴合并集成来制造三维半导体集成元 件装置的方法中使用的半导体元件三维安装用填充材料、以及作为该半导体元件三维安装 用填充材料的原料而言有用的固化性组合物。本申请主张2013年9月27日在日本申请的日 本特愿2013-201591号的优先权，且在此引用其内容。

背景技术

近年来，为了应对半导体装置的高度集成化，半导体元件的集成方法从平面集成 转向立体集成，因而具有三维叠层结构的半导体集成电路装置备受关注。作为制造三维半 导体集成电路装置的方法，已知有在第1半导体晶片上叠层切割了第2半导体晶片而得到的 芯片的方法(COW工艺；ChipOnWaferProcess)(专利文献1等)。在芯片上制作贯通孔 (TSV)的COW工艺的情况下，通过使用光致抗蚀剂进行蚀刻处理来制作。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-19429号公报

发明的内容

发明所要解决的课题

然而，将由第2半导体晶片切出的芯片叠层在第1半导体晶片上时，在横向邻接的 芯片之间会产生空隙。如果存在该空隙，则难以在由第1半导体晶片和芯片构成的叠层体的 整个面上以均匀的厚度涂布光致抗蚀剂，因此需要填补横向邻接的芯片之间产生的空隙。 但是，仅通过涂布树脂等填补空隙会残留凹凸。另外，如果在芯片面上残留树脂，则会导致 厚度的增大。因此，寻求一种填充材料，其在填补在横向邻接的芯片间的空隙时，可以通过 涂布来容易地填补槽部，不会伴随固化而产生破裂、气泡，另外，即使实施平坦化或者薄化 处理，也具有不会发生破裂、剥离的优异的加工性。

因此，本发明的目的在于，提供一种在COW工艺中对制造厚度薄且低外形化(low profile)的三维半导体集成元件装置方面有用的填充材料、以及形成所述填充材料的固化 性组合物。

用于解决课题的技术方案

本发明人等为了实现上述目的而进行了深入研究，结果发现在通过COW工艺制造 三维半导体集成元件装置(三维半导体集成电路装置等)的方法中，用填充材料填补在横向 邻接的芯片之间的空隙，并在该状态下从芯片表面侧对所述填充材料进行抛光或磨削，则 能够容易地使芯片表面侧变得平坦。本发明是基于上述见解而完成的。

即，本发明提供一种半导体元件三维安装用填充材料，其是在将多个半导体元件 叠层并集成来制造三维半导体集成元件装置时，填补横向邻接的半导体元件之间的空隙的 填充材料，其特征在于，该填充材料是在填补半导体元件之间的空隙的状态下，从半导体元 件的表面侧被抛光和/或磨削而变得平坦的构件。

另外，本发明提供所述半导体元件三维安装用填充材料，其中，所述填充材料为固 化性组合物的固化物，所述固化性组合物至少包含具有双酚骨架的环氧化合物和阳离子聚 合引发剂。

另外，本发明提供一种半导体元件三维安装用固化性组合物，其是用于形成所述 半导体元件三维安装用填充材料的固化性组合物，其中，所述半导体元件三维安装用固化 性组合物至少包含具有双酚骨架的环氧化合物和阳离子聚合引发剂，且在25℃下为液态。

本发明提供所述半导体元件三维安装用固化性组合物，其还含有脂环族环氧化合 物。

本发明提供所述半导体元件三维安装用固化性组合物，其还含有平均粒径为0.05 ～1μm的无机和/或有机填料。

本发明提供所述半导体元件三维安装用固化性组合物，其还含有硅烷偶联剂。

即，本发明涉及以下方案。

[1]一种半导体元件三维安装用填充材料，其是在将多个半导体元件叠层并集成 来制造三维半导体集成元件装置时，填补横向邻接的半导体元件之间的空隙的填充材料， 其特征在于，该填充材料是在填补半导体元件之间空隙的状态下，从半导体元件的表面侧 进行抛光和/或磨削而变得平坦的构件。

[2]根据[1]所述的半导体元件三维安装用填充材料，其中，所述填充材料是固化 性组合物的固化物，所述固化性组合物至少包含具有双酚骨架的环氧化合物和阳离子聚合 引发剂。

[3]根据[2]所述的半导体元件三维安装用填充材料，其中，所述固化性组合物的 固化物的玻璃化转变温度为30℃以上。