[发明专利]真空层压装置及半导体装置的制造方法

说明书

本发明提供一种真空层压装置，在制造半导体装置时使用，其具备框架结构，其围绕附带支撑基材的密封材料的至少侧面，附带支撑基材的密封材料是在支撑基材上积层热固化性树脂层作为密封材料而成，框架结构具有保持手段，其保持搭载有半导体元件的基板或形成有半导体元件的晶片，并使基板或晶片隔着空间地与附带支撑基材的密封材料的热固化性树脂层相对向，前述装置将被框架结构围绕的附带支撑基材的密封材料与基板或晶片一起进行真空层压。由此，尤其是即使在使用大面积的基板(或晶片)的情况下，也会抑制树脂层内的孔隙的产生和基板(或晶片)的翘曲，并且能够以低成本来制造一种精度良好地成型有树脂层的半导体装置。

技术领域

本发明涉及一种半导体装置的制造方法及此时所使用的真空层压装置，其中所述半导体装置使用了附带支撑基材的密封材料。

背景技术

近年来，随着电子设备的小型化、轻量化及高性能化，半导体装置的高集成化、薄型化得以进展，半导体装置正在向以球栅阵列(Ball grid array，BGA)为代表的区域构装型半导体装置转变。在制造这些半导体装置时，从生产性的方面考虑，倾向于将大面积且薄型的基板一体成型而成，但成型后的基板中的翘曲问题比较突出。

半导体的构装方法也逐渐从引脚插入式转变至表面构装，而后，裸芯片构装逐渐成为主流。在裸芯片构装中有一种倒装芯片构装。倒装芯片是指在半导体组件上形成有一种称为凸块(bump)的电极端子的芯片。倒装芯片也可以直接构装于主板上，但在大多数情况下，是固定并封装于印刷电路板(内插板(interposer)等)上，并隔着(经由)设置于封装体上的外部连接端子(也称为外部焊球或外部凸块)构装于主板上。硅片上的与内插板接合的凸块称为内部凸块，所述内部凸块与内插板上的称为焊垫的多个微小的接合面作电连接。

由于内部凸块与焊垫的接合部很小而导致接合力较弱，需要用树脂来密封加固。以往，将倒装芯片接合而成的半导体装置加以密封的主流方法是：预先将内部凸块与焊垫熔融接合后，进行底部填充(也称为毛细流动)，也就是在半导体装置与内插板的间隙内注入液态加固材料，然后，利用液态环氧树脂或环氧模塑料(epoxy molding compound)等在加热下加压成型，来将硅片二次注塑成型(密封)。

但是，利用上述方法，底部填充与芯片的密封需要在不同的工序中进行，生产性较差。而且，在上述方法中，存在以下问题：加固材料(底部填料)中会产生孔隙，底部填充费时费力，而且当底部填充与芯片的密封使用不同的树脂材料时，会在树脂界面上产生应力，导致可靠性降低。

为了解决这种问题，已知以下方法：利用传递模塑(transfer moulding)成型法或压缩成型法，一次进行底部填充与芯片的密封的方法(参照专利文献1和专利文献2)。

[现有技术文献]

(专利文献)

专利文献1：日本特开2012-74613号公报

专利文献2：日本特开2011-132268号公报

发明内容

但是，在这种使用传递模塑成型法或压缩成型法的方法中，在成型的树脂层中可能会产生孔隙。为了抑制孔隙的产生，一般还考虑在减压下实施此方法，但为了确保抑制孔隙所需的真空度，需要提高模具精度，而导致成本增加。尤其是在使大面积基板成型时，需要更高的真空度，但获得所需模具精度是非常困难的。因此，在以往的方法中，在使大面积基板成型时，无法抑制树脂层的孔隙。

本发明鉴于上述问题而完成，其目的在于提供一种能够以低成本来制造半导体装置的制造方法，尤其是即使在使用大面积基板(或晶片(wafer))的情况下，也会抑制树脂层内的孔隙的产生和基板(或晶片)的翘曲，并精度良好地成型树脂层。