專利名稱：半導(dǎo)體封裝件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體封裝件，更具體涉及一種包含固化的硅氧烷層的晶片級(jí)(level)半導(dǎo)體封裝件。本發(fā)明還涉及一種制造該半導(dǎo)體封裝件的方法。
背景技術(shù)：
集成電路(IC)芯片(chip)或基片(dice)通常在安裝于印刷線路板(PWB)之前進(jìn)行封裝。封裝具有幾大功能，包括互連(電力和信號(hào)輸送)、機(jī)械和環(huán)境保護(hù)以及熱散逸。此外，封裝起到這樣的作用將IC芯片上的緊密間距(焊盤之間中心到中心的間距)的接合“舒展”為印刷電路板制造商所要求的相對(duì)較寬的間距。
在電子封裝激烈競(jìng)爭(zhēng)的市場(chǎng)上，性能、產(chǎn)量、成本和可靠性這些因素對(duì)封裝技術(shù)具有重大的影響。雖然通常對(duì)單個(gè)IC芯片進(jìn)行封裝，但是發(fā)展晶片級(jí)封裝多個(gè)IC的方法(也就是說，在單個(gè)芯片從晶片中分立出來之前)越來越引起人們的興趣。與單個(gè)芯片封裝相比，晶片級(jí)封裝有可能產(chǎn)量更高、可靠性更高和成本更低。
由于基片和封裝基底之間或封裝件和PWB之間的互連元件(如焊接點(diǎn)、接合線)失效而經(jīng)常導(dǎo)致IC封裝的可靠性受到限制。由于硅片、基底和PWB材料之間的熱膨脹系數(shù)(CTE)不同，常常導(dǎo)致產(chǎn)生這樣的失效，已經(jīng)報(bào)導(dǎo)了在半導(dǎo)體封裝中使熱應(yīng)力最小化的各種方法。例如，Cagan等人的美國(guó)專利No.5171716公開了包含應(yīng)力消除層的半導(dǎo)體裝置，該應(yīng)力消除層的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低于150℃。
Kang等人教導(dǎo)了包含高CTE/模量介電聚合物作為應(yīng)力緩沖層的晶片級(jí)芯片規(guī)模封裝(Electronic Components and TechnologyConference Proceedings，2000年，87-92頁)。
Standjord等人教導(dǎo)了一種應(yīng)用于應(yīng)力緩沖和鈍化作用的單掩模方法，其中使用光敏苯并環(huán)丁烯(IEMT/IMC Symposium Proceedings，1997年，261-266頁)。
美國(guó)專利No.6103552公開了晶片級(jí)封裝的方法和封裝件。該方法包括在芯片表面沉積一層聚合物材料，例如聚酰亞胺、硅氧烷彈性體或苯并環(huán)丁烯。該’552專利進(jìn)一步教導(dǎo)了在封裝中聚合物的溫度膨脹系數(shù)應(yīng)當(dāng)比較低以便與金屬接線柱的溫度膨脹系數(shù)相匹配，由此使得接線柱-聚合物界面的局部應(yīng)力最小化。
盡管前述半導(dǎo)體封裝的方法提供了具有諸多熱性能的封裝件，但是仍然需要具有優(yōu)異熱穩(wěn)定性的半導(dǎo)體封裝。
發(fā)明概述本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體封裝件，它包括其有源(active)表面包含至少一個(gè)集成電路的半導(dǎo)體晶片，其中每一個(gè)集成電路具有多個(gè)接合焊盤；和覆蓋有源表面的固化的硅氧烷層，條件是每一接合焊盤至少一部分未被硅氧烷層所覆蓋并且其中硅氧烷層由以下方法制備，該方法包括下述步驟(i)將硅氧烷組合物施用到有源表面以形成膜，其中硅氧烷組合物包括(A)每分子包含平均至少兩個(gè)與硅鍵合的鏈烯基基團(tuán)的有機(jī)聚硅氧烷，(B)每分子包含平均至少兩個(gè)與硅鍵合的氫原子的有機(jī)硅化合物，其濃度足以固化組合物，和(C)催化量的光活化硅氫化催化劑；(ii)將一部分膜暴露于波長(zhǎng)150至800納米的輻照下以制備部分曝光的膜，該部分曝光的膜具有覆蓋了每一接合焊盤至少一部分的未曝光區(qū)和覆蓋了其余有源表面的曝光區(qū)；(iii)將該部分曝光的膜加熱一段時(shí)間，如此使得曝光區(qū)基本上不溶于顯影溶劑，而未曝光區(qū)卻溶于顯影溶劑；(iv)用顯影溶劑除去加熱膜的未曝光區(qū)，從而形成帶圖案的膜；和
(v)將帶圖案的膜加熱一段時(shí)間，該加熱時(shí)間足以形成固化的硅氧烷層。
本發(fā)明還涉及一種制造半導(dǎo)體封裝件的方法，該方法包括下列步驟(i)將硅氧烷組合物施用到半導(dǎo)體晶片的有源表面以形成膜，其中該有源表面包括至少一個(gè)集成電路，每一集成電路具有多個(gè)接合焊盤，并且硅氧烷組合物包括(A)每分子包含平均至少兩個(gè)與硅鍵合的鏈烯基基團(tuán)的有機(jī)聚硅氧烷，(B)每分子包含平均至少兩個(gè)與硅鍵合的氫原子的有機(jī)硅化合物，其濃度足以固化組合物，和(C)催化量的光活化硅氫化催化劑；(ii)將一部分膜暴露于波長(zhǎng)150至800納米的輻照下以制備部分曝光的膜，該部分曝光的膜具有覆蓋了每一接合焊盤至少一部分的未曝光區(qū)和覆蓋了其余有源表面的曝光區(qū)；(iii)將該部分曝光的膜加熱一段時(shí)間，如此使得曝光區(qū)基本上不溶于顯影溶劑，而未曝光區(qū)卻溶于顯影溶劑；(iv)用顯影溶劑除去加熱膜的未曝光區(qū)，從而形成帶圖案的膜；和(v)將帶圖案的膜加熱一段時(shí)間，該加熱時(shí)間足以形成固化的硅氧烷層。
本發(fā)明半導(dǎo)體封裝件在很寬的溫度范圍內(nèi)顯示出良好的熱穩(wěn)定性和良好的耐環(huán)境性能。還有，該半導(dǎo)體封裝件允許在晶片上同時(shí)測(cè)試所有的IC。而且，單個(gè)芯片可以從晶片級(jí)半導(dǎo)體封裝中分立出來(分離出來)，每一芯片的尺寸僅稍大于IC本身。這些比常規(guī)IC封裝件更輕、更小和更薄的“芯片規(guī)模封裝件”非常適用于高密度應(yīng)用。
本發(fā)明制造半導(dǎo)體封裝件的方法是規(guī)?？蓴U(kuò)大至高產(chǎn)量制造方法。重要的是，該方法提供了在晶片上對(duì)所有的IC同時(shí)進(jìn)行封裝。另外，該方法利用常規(guī)的晶片生產(chǎn)工藝(例如涂覆、曝光、顯影、固化)和設(shè)備。而且，該方法使用可光致形成圖案的硅氧烷組合物，由此消除了使用非光致形成圖案聚合物組合物所需要的附加工藝步驟。最后，本發(fā)明方法具有高分辨率，意味著本方法能夠?qū)D像從光掩模轉(zhuǎn)印至晶片上的硅氧烷層并保持良好的臨界尺寸。
本發(fā)明半導(dǎo)體封裝可以用于制造單個(gè)IC芯片封裝件。芯片封裝件可用于制造印刷線路板，而印刷線路板能夠裝入電子設(shè)備中，例如計(jì)算器、電話、電視和大型計(jì)算機(jī)以及個(gè)人計(jì)算機(jī)。
參考以下說明書、所附權(quán)利要求以及所附附圖，本發(fā)明的這些和其它特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚。
附圖簡(jiǎn)述

圖1表示本發(fā)明半導(dǎo)體封裝件的橫截面圖。
圖2表示本發(fā)明半導(dǎo)體封裝件的橫截面圖，它進(jìn)一步包括附于每一接合焊盤的金屬引線(trace)。
發(fā)明詳述本發(fā)明的半導(dǎo)體封裝件示于圖1中。為清楚起見，僅列出了帶有單一接合焊盤的晶片的一部分。該半導(dǎo)體封裝件包括其有源表面包含至少一個(gè)集成電路(未示出)的半導(dǎo)體晶片10，其中每一集成電路具有多個(gè)接合焊盤20；和覆蓋晶片有源表面的固化的硅氧烷層30，條件是每一接合焊盤的至少一部分未被硅氧烷層所覆蓋。
半導(dǎo)體晶片10包括半導(dǎo)體材料，例如硅和砷化鎵。半導(dǎo)體晶片的有源表面包括至少一個(gè)、一般多于100個(gè)IC。IC的實(shí)例包括但不限于，DRAM、FLASH、SRAM和LOGIC元件。每一IC具有多個(gè)接合焊盤20(即I/O終端)，它們通常位于IC外圍。每個(gè)集成電路中接合焊盤20的數(shù)量可以是大約4至大約2000，根據(jù)電路的復(fù)雜性而有所不同。接合焊盤20由導(dǎo)電金屬制成，一般是鋁、銅或其合金。優(yōu)選地，半導(dǎo)體晶片10還包括緯線(streets)或劃線(scribe lines)，沿著它們將晶片鋸成單個(gè)芯片。在半導(dǎo)體晶片上制造集成電路的方法是本領(lǐng)域眾所周知的。
固化的硅氧烷層30的厚度一般是0.1至200微米，優(yōu)選1至50微米，更優(yōu)選5至25微米。固化的硅氧烷層30采用硅氧烷組合物制得，該硅氧烷組合物包括(A)每分子包含平均至少兩個(gè)與硅鍵合的鏈烯基基團(tuán)的有機(jī)聚硅氧烷，(B)每分子包含平均至少兩個(gè)與硅鍵合的氫原子的有機(jī)硅化合物，其濃度足以固化組合物，和(C)催化量的光活化硅氫化催化劑。
組分(A)是至少一種每分子含有平均至少兩個(gè)與硅鍵合的鏈烯基基團(tuán)的有機(jī)聚硅氧烷。有機(jī)聚硅氧烷可以具有線型、支化或樹脂性結(jié)構(gòu)。有機(jī)聚硅氧烷可以是均聚物或共聚物。鏈烯基基團(tuán)通常具有2至大約10個(gè)碳原子并且可列舉出但不限于乙烯基、烯丙基、丁烯基和己烯基。有機(jī)聚硅氧烷中的鏈烯基基團(tuán)可以處于端部、側(cè)掛或既在端部又在側(cè)掛位置。有機(jī)聚硅氧烷中其它與硅鍵合的有機(jī)基獨(dú)立地選自無脂族不飽和度的單價(jià)烴基團(tuán)和單價(jià)鹵代烴基團(tuán)。這些單價(jià)基團(tuán)通常具有1至大約20個(gè)碳原子，優(yōu)選具有1至10個(gè)碳原子，并且可列舉為但不限于烷基例如甲基、乙基、丙基、戊基、辛基、十一烷基和十八烷基；環(huán)烷基例如環(huán)己基；芳基例如苯基、甲苯基、二甲苯基、芐基和2-苯基乙基；鹵代烴基團(tuán)例如3，3，3-三氟丙基、3-氯丙基和二氯苯基。有機(jī)聚硅氧烷中優(yōu)選至少50％、更優(yōu)選至少80％無脂族不飽和度的有機(jī)基團(tuán)是甲基。
有機(jī)聚硅氧烷在25℃下的粘度隨分子量和結(jié)構(gòu)而變化，一般是0.001至100,000Pa·s，優(yōu)選0.01至10,000Pa·s，更優(yōu)選0.01至1000Pa·s。
可用于硅氧烷組合物的有機(jī)聚硅氧烷的實(shí)例包括但不限于，下式的聚二有機(jī)硅氧烷ViMe2SiO(Me2SiO)aSiMe2Vi，ViMe2SiO(Me2SiO)0.25a(MePhSiO)0.75aSiMe2Vi，ViMe2SiO(Me2SiO)0.95a(Ph2SiO)0.05aSiMe2Vi，ViMe2SiO(Me2SiO)0.98a(MeViSiO)0.02aSiMe2Vi，Me3SiO(Me2SiO)0.95a(MeViSiO)0.05aSiMe3，和PhMeViSiO(Me2SiO)aSiPhMeVi，其中Me、Vi和Ph分別代表甲基、乙烯基和苯基，a的取值使得聚二有機(jī)硅氧烷的粘度為0.001至100,000Pa·s。
制備適用于硅氧烷組合物的有機(jī)聚硅氧烷的方法，例如相應(yīng)有機(jī)鹵代硅烷的水解和縮合或環(huán)狀聚二有機(jī)硅氧烷的平衡聚合，都是本領(lǐng)域眾所周知的。
有機(jī)聚硅氧烷樹脂的實(shí)例包括主要由R13SiO1/2單元和SiO4/2單元構(gòu)成的MQ樹脂，主要由R1SiO3/2單元和R12SiO2/2單元構(gòu)成的TD樹脂，主要由R13SiO1/2單元和R1SiO3/2單元構(gòu)成的MT樹脂，以及主要由R13SiO1/2單元、R1SiO3/2單元和R12SiO2/2單元構(gòu)成的MTD樹脂，其中每一R1獨(dú)立地選自單價(jià)烴基團(tuán)和單價(jià)鹵代烴基團(tuán)。R1所示單價(jià)烴基團(tuán)一般具有1至大約20個(gè)碳原子，優(yōu)選具有1至大約10個(gè)碳原子。單價(jià)基團(tuán)的實(shí)例包括但不限于，烷基例如甲基、乙基、丙基、戊基、辛基、十一烷基和十八烷基；環(huán)烷基例如環(huán)己基；鏈烯基例如乙烯基、烯丙基、丁烯基和己烯基；芳基例如苯基、甲苯基、二甲苯基、芐基和2-苯基乙基；和鹵代烴基團(tuán)例如3，3，3-三氟丙基、3-氯丙基和二氯苯基。在有機(jī)聚硅氧烷樹脂中優(yōu)選至少一個(gè)至三個(gè)、更優(yōu)選基本上所有R1基團(tuán)是甲基。優(yōu)選的有機(jī)聚硅氧烷樹脂主要由(CH3)3SiO1/2硅氧烷單元和SiO4/2構(gòu)成，其中(CH3)3SiO1/2單元對(duì)SiO4/2單元的摩爾比為0.6至1.9。
優(yōu)選地，有機(jī)聚硅氧烷樹脂平均含有大約3至30％摩爾鏈烯基基團(tuán)。此處鏈烯基基團(tuán)在樹脂中的摩爾百分比定義為樹脂中含鏈烯基的硅氧烷單元的摩爾數(shù)對(duì)樹脂中硅氧烷單元的總摩爾數(shù)之比再乘以100。
有機(jī)聚硅氧烷樹脂可以通過本領(lǐng)域公知的方法來制備。優(yōu)選地，通過處理樹脂共聚物而制得該樹脂，所述樹脂共聚物用至少一種含鏈烯基的封端劑按照Daudt等人的二氧化硅水溶膠封端法制得。Daudt等人的方法公開于美國(guó)專利No.2676182中，此處將其引入作為參考，以教導(dǎo)如何制取適用于本發(fā)明的有機(jī)聚硅氧烷樹脂。
簡(jiǎn)言之，Daudt等人的方法包括使二氧化硅水溶膠在酸性條件下與可水解的三有機(jī)硅烷例如三甲基氯硅烷、硅氧烷例如六甲基二硅氧烷或其混合物反應(yīng)，然后回收帶有M和Q單元的共聚物。所得共聚物通常包含大約2wt％至大約5wt％的羥基。
使Daudt等人的產(chǎn)物與含鏈烯基的封端劑反應(yīng)或者與含鏈烯基的封端劑和無脂族不飽和度的封端劑的混合物反應(yīng)，可以制得典型地包含小于2wt％與硅鍵合的羥基基團(tuán)的有機(jī)聚硅氧烷樹脂，封端劑的量足以給最終產(chǎn)品提供3至30％摩爾鏈烯基基團(tuán)。封端劑的實(shí)例包括但不限于硅氮烷、硅氧烷和硅烷。適宜的封端劑是本領(lǐng)域已知的并且列舉在Blizzard等人的美國(guó)專利No.4584355、Blizzard等人的美國(guó)專利No.4591622和Homan等人的美國(guó)專利No.4585836中，這些文獻(xiàn)此處引入作為參考。單一封端劑或這類試劑的混合物可以用于制備有機(jī)聚硅氧烷樹脂。
組分(A)可以是單一有機(jī)聚硅氧烷或者是包括兩種或多種有機(jī)聚硅氧烷的混合物，該兩種或多種有機(jī)聚硅氧烷至少下列性能之一各不相同結(jié)構(gòu)、粘度、平均分子量、硅氧烷單元和序列。
組分(B)是至少一種每分子包含平均至少兩個(gè)與硅鍵合的氫原子的有機(jī)硅化合物。通常，當(dāng)組分(A)中每分子鏈烯基的平均數(shù)與組分(B)中每分子與硅鍵合的氫原子的平均數(shù)之和大于4時(shí)會(huì)發(fā)生交聯(lián)。有機(jī)氫聚硅氧烷中與硅鍵合的氫原子可以位于端部、側(cè)掛或既在端部又在側(cè)掛位置。
有機(jī)硅化合物可以是有機(jī)硅烷或有機(jī)氫硅氧烷。有機(jī)硅烷可以是單硅烷、二硅烷、三硅烷或聚硅烷。類似地，有機(jī)氫硅氧烷可以是二硅氧烷、三硅氧烷或聚硅氧烷。優(yōu)選地，有機(jī)硅化合物是有機(jī)氫硅氧烷，更優(yōu)選地，有機(jī)硅化合物是有機(jī)氫聚硅氧烷。有機(jī)硅化合物的結(jié)構(gòu)可以是線型、支化、環(huán)狀或樹脂型。優(yōu)選地，有機(jī)硅化合物中至少50％有機(jī)基是甲基。
有機(jī)硅烷的實(shí)例包括但不限于，單硅烷例如二苯基硅烷和2-氯乙基硅烷；乙硅烷例如1，4-雙(二甲基甲硅烷基)苯、雙[(對(duì)-二甲基甲硅烷基)苯基]醚和1，4-二甲基二甲硅烷基乙烷；丙硅烷例如1，3，5-三(二甲基甲硅烷基)苯和1，3，5-三甲基-1，3，5-三硅烷；和聚硅烷例如聚(甲基亞甲硅基)亞苯基和聚(甲基亞甲硅基)亞甲基。
有機(jī)氫硅氧烷的實(shí)例包括但不限于，二硅氧烷例如1，1，3，3-四甲基二硅氧烷和1，1，3，3-四苯基二硅氧烷；三硅氧烷例如苯基三(二甲基甲硅烷氧基)硅烷和1，3，5-三甲基環(huán)三硅氧烷；和聚硅氧烷例如三甲基甲硅烷氧基封端的聚(甲基氫硅氧烷)、三甲基甲硅烷氧基封端的聚(二甲基硅氧烷/甲基氫硅氧烷)、二甲基氫甲硅烷氧基封端的聚(甲基氫硅氧烷)和主要由H(CH3)2SiO1/2單元、(CH3)3SiO1/2單元和SiO4/2單元構(gòu)成的樹脂。
組分(B)可以是單一有機(jī)硅化合物或者是包括兩種或多種這類化合物的混合物，該兩種或多種這類化合物至少下列性能之一各不相同結(jié)構(gòu)、平均分子量、粘度、硅烷單元、硅氧烷單元和序列。
組分(B)在本發(fā)明硅氧烷組合物中的濃度足以使組合物固化(交聯(lián))。組分(B)的確切用量取決于所希望的固化程度，這通常隨著組分(B)中與硅鍵合的氫原子摩爾數(shù)對(duì)組分(A)中鏈烯基摩爾數(shù)的比值增大而增加。典型地，組分(B)的濃度足以向組分(A)每一鏈烯基提供0.5至3個(gè)與硅鍵合的氫原子。優(yōu)選地，組分(B)的濃度足以向組分(A)的每一鏈烯基提供0.7至1.2個(gè)與硅鍵合的氫原子。
制備包含與硅鍵合氫原子的有機(jī)硅化合物的方法是本領(lǐng)域眾所周知的。例如，通過烴溶劑中的氯硅烷在鈉或鋰金屬存在下的反應(yīng)(Wurz反應(yīng))可以制得有機(jī)聚硅烷。通過有機(jī)鹵硅烷的水解和縮合可以制得有機(jī)聚硅氧烷。
為確保組分(A)和(B)的相容性，優(yōu)選各組分中主要的有機(jī)基團(tuán)是相同的。該基團(tuán)優(yōu)選是甲基。
組分(C)是光活化的硅氫化催化劑。光活化的硅氫化催化劑可以是曝光在波長(zhǎng)150至800納米的輻照下且在隨后的加熱下能夠催化組分(A)與組分(B)的硅氫化反應(yīng)的任何硅氫化催化劑。鉑族金屬包括鉑、銠、釕、鈀、鋨和銥?；谄湓诠铓浠磻?yīng)中的高活性，鉑族金屬優(yōu)選是鉑。適合用于本發(fā)明硅氧烷組合物的具體光活化硅氫化催化劑可以采用以下實(shí)施例部分的方法通過常規(guī)實(shí)驗(yàn)而迅速確定。
光活化的硅氫化催化劑的例子包括但不限于，鉑(II)β-二酮酸鹽配合物例如鉑(II)二(2，4-戊二酸鹽)、鉑(II)二(2，4-己二酸鹽)、鉑(II)二(2，4-庚二酸鹽)、鉑(II)二(1-苯基-1，3-丁二酸鹽)、鉑(II)二(1，3-二苯基-1，3-丙二酸鹽)、鉑(II)二(1，1，1，5，5，5，-六氟-2，4-戊二酸鹽)；(η-環(huán)戊二烯基)三烷基鉑配合物，例如(Cp)三甲基鉑、(Cp)乙基二甲基鉑、(Cp)三乙基鉑、(氯-Cp)三甲基鉑和(三甲基甲硅烷基-Cp)三甲基鉑，其中Cp代表環(huán)戊二烯基；三氮烯氧化物-過渡金屬配合物，例如Pt[C6H5NNNOCH3]4、Pt[對(duì)-CN-C6H4NNNOC6H11]4、Pt[對(duì)-H3COC6H4NNNOC6H11]4、Pt[對(duì)-CH3(CH2)x-C6H4NNNOCH3]4、1，5-環(huán)辛二烯Pt[對(duì)-CN-C6H4NNNOC6H11]2、1，5-環(huán)辛二烯Pt[對(duì)-CH3O-C6H4NNNOCH3]2、[(C6H5)3P]3Rh[對(duì)-CN-C6H4NNNOC6H11]和Pd[對(duì)-CH3(CH2)x-C6H4NNNOCH3]2，其中x是1、3、5、11或17；(η-二烯烴)(σ-芳基)鉑配合物，例如(η4-1，5-環(huán)辛二烯基)二苯基鉑、(η4-1，3，5，7-環(huán)辛四烯基)二苯基鉑、(η4-2，5-降冰片二烯基)二苯基鉑、(η4-1，5-環(huán)辛二烯基)二-(4-二甲基氨基苯基)鉑、(η4-1，5-環(huán)辛二烯基)二-(4-乙酰基苯基)鉑和(η4-1，5-環(huán)辛二烯基)二-(4-三氟甲基苯基)鉑。優(yōu)選地，光活化的硅氫化催化劑是鉑(II)β-二酮酸鹽配合物，更優(yōu)選地，催化劑是鉑(II)二(2，4-戊二酸鹽)。
組分(C)可以是單一光活化硅氫化催化劑或者包括兩種或多種這類催化劑的混合物。
組分(C)的濃度足以在曝光于輻照下以及下述方法所述的加熱下時(shí)催化組分(A)和組分(B)的加成反應(yīng)?；诮M分(A)、(B)和(C)的合計(jì)量，組分(C)的濃度足以提供通常是0.1至1000ppm鉑族金屬，優(yōu)選0.5至100ppm鉑族金屬，更優(yōu)選1至25ppm鉑族金屬。低于1ppm鉑族金屬時(shí)固化速率非常低。使用大于100ppm的鉑族金屬不會(huì)導(dǎo)致固化速率明顯增大，因而是不經(jīng)濟(jì)節(jié)約的。
制備前述光活化硅氫化催化劑的方法是本領(lǐng)域公知的。例如，Guo等人(Chemistry of Materials，1998，10，531-536)報(bào)導(dǎo)了制備鉑(II)β-二酮酸鹽類的方法。制備(η-環(huán)戊二烯基)三烷基鉑配合物的方法公開于美國(guó)專利No.4510094中。制備三氮烯氧化物-過渡金屬配合物的方法披露在美國(guó)專利No.5496961中。還有，美國(guó)專利No.4530879教導(dǎo)了制備(η-二烯烴)(σ-芳基)鉑配合物的方法。
前述組分(A)、(B)和(C)的混合物可以在室溫下開始固化。為了獲得更長(zhǎng)使用時(shí)間或“貯存期”，通過向本發(fā)明硅氧烷組合物中加入適宜的抑制劑可以延緩或抑制室溫條件下催化劑的活性。鉑催化劑抑制劑在室溫下能夠延遲本發(fā)明硅氧烷組合物固化但在升高的溫度下不會(huì)阻止組合物固化。適宜的鉑催化劑抑制劑包括各種“烯-炔”體系，例如3-甲基-3-戊烯-1-炔和3，5-二甲基-3-己烯-1-炔；炔醇，例如3，5-二甲基-1-己炔-3-醇、1-乙炔基-1-環(huán)己醇和2-苯基-3-丁炔-2-醇；馬來酸鹽和富馬酸鹽，例如公知的二烷基、二鏈烯基和二烷氧基烷基富馬酸鹽和馬來酸鹽；以及環(huán)乙烯基硅氧烷。在本發(fā)明硅氧烷組合物中炔醇是優(yōu)選的一類抑制劑。
在本發(fā)明硅氧烷組合物中鉑催化劑抑制劑的濃度足以延遲該組合物在室溫下固化而不會(huì)阻止或過分延長(zhǎng)在升高溫度下的固化。該濃度隨著所用具體抑制劑、硅氫化催化劑的特性和濃度以及有機(jī)氫聚硅氧烷特性的不同而有所變化。
抑制劑的濃度低至每摩爾鉑族金屬為一摩爾抑制劑，某些情況下這將產(chǎn)生令人滿意的儲(chǔ)存穩(wěn)定性和固化速率。在其它情形下可能要求抑制劑濃度高達(dá)500或更高摩爾抑制劑/摩爾鉑族金屬。對(duì)于給定硅氧烷組合物中具體的抑制劑，其最佳濃度可以通過常規(guī)實(shí)驗(yàn)而迅速確定。
本發(fā)明硅氧烷組合物還可以包括附加成分，只要在本發(fā)明方法中，這些成分不會(huì)對(duì)組合物的光致成型圖案或固化產(chǎn)生不利影響。附加成分的例子包括但不限于粘合促進(jìn)劑、溶劑、無機(jī)填料、光敏劑和表面活性劑。
本發(fā)明硅氧烷組合物可以進(jìn)一步包括適當(dāng)量的至少一種有機(jī)溶劑以降低組合物的粘度并有助于組合物的制備、處理和應(yīng)用。適宜溶劑的例子包括但不限于，具有1至大約20個(gè)碳原子的飽和烴；芳族烴例如二甲苯和1，3，5-三甲基苯；礦油精；鹵代烴；酯類；酮類；硅氧烷流體例如線型、支化和環(huán)狀聚二甲基硅氧烷；和這些溶劑的混合物。在本發(fā)明硅氧烷組合物中，具體溶劑的最佳濃度可以通過常規(guī)實(shí)驗(yàn)來迅速確定。
本發(fā)明硅氧烷組合物可以是包括組分(A)至(C)且以單一組分形式的單組份組合物，或者換之，也可以是包括組分(A)至(C)并以兩組份或多組份形式的多組份組合物。在多組份組合物中，除非還存在抑制劑的話，組分(A)、(B)和(C)通常不存在于同一個(gè)組份中。例如，多組份硅氧烷組合物可以包括第一組份和第二組份，第一組份包含一部分組分(A)和一部分組分(B)，第二組份包含其余的組分(A)和所有的組分(C)。
如上所述，通常在室溫下將組分(A)至(C)以及所述含量的任何可選成分結(jié)合，可以使用溶劑也可以不使用溶劑，從而制備出本發(fā)明單組份硅氧烷組合物。盡管加入各種組分的順序不是很重要，但是如果硅氧烷組合物需要立即使用，則優(yōu)選在大約30℃以下溫度最后加入硅氫化催化劑，以防止組合物發(fā)生早期固化。還有，通過將各個(gè)組份所設(shè)計(jì)的具體組分結(jié)合可以制備出本發(fā)明的多組份硅氧烷組合物。
本發(fā)明優(yōu)選的半導(dǎo)體封裝件示于圖2中。為清楚起見，僅示出了帶有單一接合焊盤的晶片的一部分。如圖2所示，半導(dǎo)體封裝件包括其有源表面包含至少一個(gè)集成電路(未示出)的半導(dǎo)體晶片10，其中每一集成電路具有多個(gè)接合焊盤20；覆蓋除接合焊盤20之外晶片有源表面的固化的硅氧烷層30；近端粘附于每一接合焊盤20而遠(yuǎn)端處于硅氧烷層30表面上的金屬引線40；連在每一引線40遠(yuǎn)端上的焊接凸點(diǎn)50；和覆蓋接合焊盤20、硅氧烷層30和金屬引線40的焊接掩模60。
金屬引線將IC上的外圍接合焊盤重布線或再分布，形成面陣排布(area array configuration)。引線包括導(dǎo)電金屬或合金。金屬的實(shí)例有鉻、鈦、銅、金和鎳。優(yōu)選地，金屬引線由鈦/鎳/銅三層體系構(gòu)成，其中鈦是粘合層，鎳是擴(kuò)散阻擋層，而銅是主引線金屬。優(yōu)選地，焊接掩模是本發(fā)明硅氧烷組合物的固化產(chǎn)物。前述無本發(fā)明硅氧烷組合物的晶片級(jí)封裝設(shè)計(jì)是現(xiàn)有技術(shù)已知的。例如，Kang等人報(bào)導(dǎo)了晶片級(jí)芯片規(guī)模封裝件，它包含改性聚酰亞胺作為應(yīng)力緩沖層，焊接掩模由苯并環(huán)丁烯構(gòu)成，再分布網(wǎng)絡(luò)由金屬滑槽(metal runner)和焊球構(gòu)成(Electronic Components and Technology C0nference Proceedings，2000年，87-92頁)。
一種制造本發(fā)明半導(dǎo)體封裝件的方法，它包括以下步驟(i)將硅氧烷組合物施用到半導(dǎo)體晶片的有源表面以形成膜，其中該有源表面包括至少一個(gè)集成電路，每一集成電路具有多個(gè)接合焊盤，并且所述硅氧烷組合物包括(A)每分子包含平均至少兩個(gè)與硅鍵合的鏈烯基基團(tuán)的有機(jī)聚硅氧烷，(B)每分子包含平均至少兩個(gè)與硅鍵合的氫原子的有機(jī)硅化合物，其濃度足以固化組合物，和(C)催化量的光活化硅氫化催化劑；(ii)將一部分膜暴露于波長(zhǎng)150至800納米的輻照下以制備部分曝光的膜，該部分曝光的膜具有覆蓋了每一接合焊盤至少一部分的未曝光區(qū)和覆蓋了其余有源表面的曝光區(qū)；(iii)將該部分曝光的膜加熱一段時(shí)間，如此使得曝光區(qū)基本上不溶于顯影溶劑，而未曝光區(qū)溶于顯影溶劑；(iv)用顯影溶劑除去加熱膜的未曝光區(qū)，從而形成帶圖案的膜；和(v)將帶圖案的膜加熱一段時(shí)間，該加熱時(shí)間足以形成固化的硅氧烷層。
可以采用常規(guī)方法將硅氧烷組合物施用到半導(dǎo)體晶片的有源表面，例如旋涂、浸涂、噴涂或絲網(wǎng)印刷。優(yōu)選地，以500至6000rpm的速度通過旋涂來施用硅氧烷組合物5至60秒。旋涂法中施用的硅氧烷組合物的體積量通常是0.1至5毫升。可以調(diào)整旋轉(zhuǎn)速度、旋轉(zhuǎn)時(shí)間和硅氧烷組合物的體積量以生產(chǎn)厚度為0.1至200微米的固化的硅氧烷膜(步驟v)。
當(dāng)硅氧烷組合物包括溶劑時(shí)，該方法可以進(jìn)一步包括從膜中除去至少一部分溶劑的步驟。優(yōu)選地，通過將膜在50至150℃溫度下加熱1至5分鐘而除去溶劑，更優(yōu)選地，通過在80至120℃溫度下加熱2至4分鐘而除去溶劑。
將所得硅氧烷膜的一部分暴露于輻照下以制備部分曝光的膜，該部分曝光的膜具有覆蓋了每一接合焊盤至少一部分的未曝光區(qū)和覆蓋了晶片其余有源表面的曝光區(qū)。當(dāng)晶片還包括劃線時(shí)，覆蓋在劃線上的硅氧烷組合物通常不暴露于輻照下。所用光源一般是中壓汞弧燈。輻照波長(zhǎng)通常是150至800納米，優(yōu)選250至450納米。輻照量通常是0.1至5000mJ/cm2，優(yōu)選250至1300mJ/cm2。膜的選擇區(qū)經(jīng)由帶有圖像的光掩模而暴露于輻照下。
將部分曝光的膜加熱一段時(shí)間，如此使得暴露于輻照下的區(qū)域(“曝光區(qū)”)基本上不溶于顯影溶劑。先前未暴露于輻照下的區(qū)域(“未曝光區(qū)”)可溶解于顯影溶劑。術(shù)語“基本上不溶”意指顯影溶劑不會(huì)溶解除去硅氧烷膜的曝光區(qū)而使晶片有源表面下層暴露出來。術(shù)語“可溶解”意指顯影溶劑溶解除去硅氧烷膜的未曝光區(qū)，從而暴露出晶片有源表面下層。部分曝光的膜通常在50至250℃溫度下加熱0.1至10分鐘，優(yōu)選在100至200℃溫度下加熱1至5分鐘，更優(yōu)選在135至165℃溫度下加熱2至4分鐘。部分曝光的膜可以采用常規(guī)設(shè)備來加熱，例如電熱板或烘箱。
用顯影溶劑除去加熱膜的未曝光區(qū)從而形成帶圖案的膜。顯影溶劑是有機(jī)溶劑，加熱膜的未曝光區(qū)至少能夠部分溶解于其中，曝光區(qū)則基本上不溶于其中。顯影溶劑通常具有3至20個(gè)碳原子。顯影溶劑的實(shí)例包括酮類，例如甲基·異丁基酮和甲基·戊基酮；醚類，例如正丁基醚和聚乙二醇單甲醚；酯類，例如乙酸乙酯和γ-丁內(nèi)酯；脂族烴類，例如壬烷、萘烷和十二烷；和芳族烴類，例如1，3，5-三甲基苯、二甲苯和甲苯。可以用任何常規(guī)方法來施用顯影溶劑，包括噴霧、浸漬和浸沒(pooling)。優(yōu)選地，通過在固定的晶片上形成溶劑池然后旋轉(zhuǎn)干燥晶片而施用顯影溶劑。通常在室溫至100℃的溫度下使用顯影溶劑。不過，具體溫度取決于溶劑的化學(xué)性能、溶劑的沸點(diǎn)、形成圖案的理想速率和光致成型圖案方法所必需的分辨率。
然后將帶圖案的膜加熱一段時(shí)間，該加熱時(shí)間足以形成固化的硅氧烷層。典型地，將帶圖案的膜加熱一段時(shí)間，無需氧化或分解即可在硅氧烷中獲得最大的交聯(lián)密度。帶圖案的膜通常在50至300℃的溫度下加熱1至300分鐘，優(yōu)選在75至275℃的溫度下加熱10至120分鐘，更優(yōu)選在200至250℃的溫度下加熱20至60分鐘?？梢圆捎贸Ｒ?guī)設(shè)備來加熱帶圖案的膜，例如加熱板或烘箱。
在本發(fā)明方法優(yōu)選的具體實(shí)施方案中(參見圖2)，該工藝進(jìn)一步包括形成金屬引線40，金屬引線40的近端粘附于每一接合焊盤20而遠(yuǎn)端處于硅氧烷層30的表面上；施加焊接掩模60覆蓋接合焊盤20、硅氧烷層30和金屬引線40，其中至少一部分每一引線40的遠(yuǎn)端無焊接掩模60；并且在每一引線40的遠(yuǎn)端形成焊接凸點(diǎn)50。使用例如常規(guī)的晶片鋸可以將所得半導(dǎo)體封裝件分離為單個(gè)IC芯片。
采用常規(guī)噴鍍、平板印刷和電鍍技術(shù)可以形成金屬引線，例如Kang等人所報(bào)導(dǎo)的(Electronic Components and TechnologyConference Proceedings，2000年，87-92頁)。優(yōu)選地，通過在封裝件的表面施用本發(fā)明的硅氧烷組合物，并且使組合物形成光致成型圖案以便給金屬引線遠(yuǎn)端上的焊接凸點(diǎn)提供孔口，從而形成焊接掩模。
或者換之，本工藝可進(jìn)一步包括將彈簧連接至每一接合焊盤并且將封裝件分離為單個(gè)IC芯片。彈簧連接的例子和將彈簧連接至半導(dǎo)體裝置的方法是本領(lǐng)域已知的，如Chang等人的美國(guó)專利No.6168974B1所列舉的。
相反地，本工藝可以進(jìn)一步包括將封裝件分離為單個(gè)IC芯片并且將每一芯片裝配成引線框架封裝。裝配方法通常包括將每一芯片連至引線框架，將每一芯片上的接合焊盤連接至引線框架的導(dǎo)線(通過常是引線接合)，并且將殼體部件密封在一起或用模塑化合物包封裝配件。裝配引線框架封裝件(例如DIP、SH-DIP、SK-DIP、SL-DIP、SIP、ZIP、PGA、SO、SOP、LCC、PLCC和SOJ)的方法是本領(lǐng)域公知的。
另一方面，本工藝可進(jìn)一步包括將封裝件分離為單個(gè)IC芯片并且將每一芯片裝配成球柵陣列(BGA)封裝件。裝配BGA封裝件的方法也是本領(lǐng)域公知的。
帶圖案的膜還可以由以下方法制得將硅氧烷組合物施用到基底表面上以形成膜，使一部分膜暴露于波長(zhǎng)150至800納米的輻照下以制備部分曝光的膜，該部分曝光的膜具有覆蓋一部分表面的未曝光區(qū)和覆蓋其余表面的曝光區(qū)，將部分曝光的膜加熱一段時(shí)間，如此使得曝光區(qū)基本上不溶于顯影溶劑而未曝光區(qū)卻溶于顯影溶劑，用顯影溶劑除去加熱膜的未曝光區(qū)從而形成帶圖案的膜，將帶圖案的膜加熱一段時(shí)間，該加熱時(shí)間足以形成固化的硅氧烷層。
適宜的基底包括但不限于，金屬例如鋁、銀、銅和鐵以及它們的合金；硅；多孔材料例如紙張、木材、皮革和織物；聚烯烴，例如聚乙烯和聚丙烯；氟碳聚合物例如聚四氟乙烯和聚氟乙烯；聚苯乙烯；聚酰胺例如尼龍；聚酰亞胺；聚酯和丙烯酸聚合物；涂漆的表面；陶瓷；玻璃；玻璃布。
本發(fā)明的半導(dǎo)體封裝件在很寬的溫度范圍內(nèi)顯示出良好的熱穩(wěn)定性和良好的耐環(huán)境性能。而且，本發(fā)明半導(dǎo)體封裝件可以分立為單個(gè)芯片，每一芯片的尺寸僅稍大于IC本身。這些比常規(guī)IC封裝件更輕、更小和更薄的“芯片規(guī)模封裝件”非常適用于高密度應(yīng)用。
本發(fā)明制造半導(dǎo)體封裝件的方法是規(guī)?？蓴U(kuò)大至高產(chǎn)量制造方法。重要的是，該方法提供了在晶片上對(duì)所有的IC同時(shí)進(jìn)行封裝。另外，該方法利用常規(guī)的晶片生產(chǎn)工藝(例如涂覆、曝光、顯影、固化)和設(shè)備。而且，該方法使用可光致成型圖案的硅氧烷組合物，由此消除了使用非光致成型圖案聚合物組合物所需要的附加工藝步驟。最后，本發(fā)明方法具有高分辨率，意味著本方法能夠?qū)D像從光掩模轉(zhuǎn)換至晶片上的硅氧烷層并保持良好的臨界尺寸。
本發(fā)明的半導(dǎo)體封裝可以用于制造單個(gè)IC芯片封裝件。芯片封裝件可用于制造印刷線路板，而印刷線路板能夠裝入電子設(shè)備中，例如計(jì)算器、電話、電視和大型計(jì)算機(jī)以及個(gè)人計(jì)算機(jī)。
實(shí)施例下述實(shí)施例用于進(jìn)一步解釋使本發(fā)明硅氧烷組合物形成光致成型圖案的方法，但是并不認(rèn)為下述實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明的限制，本發(fā)明范圍由所附權(quán)利要求來界定。若無相反指示，實(shí)施例中所有的份數(shù)和百分?jǐn)?shù)都是指重量。在實(shí)施例中運(yùn)用以下方法和使用以下材料利用裝備有4-英寸直徑干涉濾光片的OAI 7-英寸中壓水銀投影燈對(duì)硅氧烷膜進(jìn)行輻照，該干涉濾光片中心在365±2納米處(I-線)并且半高峰寬為10±2納米(Optics Automation Instrumentation，Milpitas，CA)。使用對(duì)I-線輻射校準(zhǔn)的International Light輻射計(jì)測(cè)量輻照量(mJ/cm2)。
利用Tencor P-11表面光度計(jì)(KLA Tencor，Milpitas，CA)測(cè)定硅片上固化的硅氧烷膜的厚度。測(cè)量涂覆的和未涂覆的晶片表面之間的間距為膜厚。以微米為單位表示的厚度值代表對(duì)同一晶片不同區(qū)域?qū)嵤┤螠y(cè)量的平均值。
根據(jù)下述方程計(jì)算以百分?jǐn)?shù)表示的膜保留率膜保留率(％)＝t2/t1×100其中t2是固化的帶圖案的硅氧烷膜厚度，該固化的帶圖案的硅氧烷膜根據(jù)以下實(shí)施例的方法制得，t1是用同樣方法制得的硅氧烷膜的厚度，只是省略了UV曝光、曝光后加熱和顯影(用正丁基醚處理)步驟。在后述情況下，除去一部分不帶圖案的固化硅氧烷膜以露出晶片表面。厚度測(cè)量按照上述方法進(jìn)行。
測(cè)量對(duì)應(yīng)于光掩模上250微米圓孔(實(shí)施例1-3)或40微米圓孔(實(shí)施例4-33)的硅氧烷膜中特征部分的尺寸，由此測(cè)得光致成型圖案工藝的分辨率。運(yùn)用Image Pro Plus圖像分析軟件(Silver Spring，MD)借助數(shù)字化顯微照相來實(shí)施測(cè)量。以微米為單位表示的分辨率數(shù)值代表對(duì)同一晶片的不同特征部分實(shí)施4次測(cè)量的平均值。
樹脂基本上由CH2＝CH(CH3)2SiO1/2單元、(CH3)3SiO1/2單元和SiO4/2單元構(gòu)成的有機(jī)聚硅氧烷樹脂，其中CH2＝CH(CH3)2SiO1/2單元與(CH3)3SiO1/2單元之和對(duì)SiO4/2單元的摩爾比是大約0.7，并且樹脂的重均分子量大約為22,000，多分散性大約為5，樹脂包含大約5.5％摩爾(1.8wt％)的乙烯基基團(tuán)。
交聯(lián)劑由88％三甲基甲硅烷氧基封端的聚(二甲基硅氧烷/甲基氫硅氧烷)(每分子平均帶有92個(gè)二甲基硅氧烷單元和6個(gè)甲基氫硅氧烷單元并且含有大約0.08％與硅鍵合的氫原子)、4％二甲基甲基氫環(huán)硅氧烷、4％八甲基環(huán)四硅氧烷、3％十甲基環(huán)五硅氧烷和1％二甲基環(huán)硅氧烷(D6或更高)構(gòu)成的混合物；硅氧烷基料由下述物質(zhì)形成的混合物61.32％的樹脂；22.09％由88％三甲基甲硅烷氧基封端的聚(二甲基硅氧烷/甲基氫硅氧烷)(每分子平均帶有100個(gè)二甲基硅氧烷單元和9個(gè)甲基氫硅氧烷單元并且含有大約0.11％與硅鍵合的氫原子)、5％二甲基甲基氫環(huán)硅氧烷、3％八甲基環(huán)四硅氧烷、2％十甲基環(huán)五硅氧烷、1％甲基氫環(huán)硅氧烷和0.8％二甲基環(huán)硅氧烷(D6或更高)構(gòu)成的混合物；2.33％的三甲基甲硅烷氧基封端的聚(二甲基硅氧烷/甲基氫硅氧烷)(每分子平均帶有3個(gè)二甲基硅氧烷單元和5個(gè)甲基氫硅氧烷單元并且含有大約0.8％與硅鍵合的氫原子)；和14.27％的1，3，5-三甲基苯。該硅氧烷基料儲(chǔ)存在密封的琥珀色瓶中。
從Strem Chemicals(Newburyport，MA)購(gòu)得用于制備催化劑A-E的鉑(II)乙酰丙酮酸鹽。通過在140℃溫度和4mmHg壓力下的升華作用提純?cè)摬牧稀?br> 催化劑A0.05％鉑(II)乙酰丙酮酸鹽在1，3，5-三甲基苯中形成的混合物。
催化劑B0.10％鉑(II)乙酰丙酮酸鹽在1，3，5-三甲基苯中形成的混合物。
催化劑C0.15％鉑(II)乙酰丙酮酸鹽在1，3，5-三甲基苯中形成的混合物。
催化劑D0.20％鉑(II)乙酰丙酮酸鹽在1，3，5-三甲基苯中形成的混合物。
催化劑E0.25％鉑(II)乙酰丙酮酸鹽在1，3，5-三甲基苯中形成的混合物。
1，3，5-三甲基苯A.C.S.試劑級(jí)。
實(shí)施例1-3將樹脂(46.84份)、42.16份交聯(lián)劑和10.12份1，3，5-三甲基苯混合在琥珀色瓶中。向混合物中加入催化劑D(0.89份)并且在室溫下繼續(xù)混合0.5小時(shí)。然后用串聯(lián)有10微米和5微米尼龍膜的不銹鋼罐壓濾(138至276kPa氮?dú)?該混合物。使用之前將硅氧烷組合物(濾液)儲(chǔ)存于-15℃包有鋁箔的封閉聚乙烯瓶中。
在實(shí)施例1-3中，室溫下將硅氧烷組合物(大約2.5g)涂覆到100-mm硅片上并且使其旋轉(zhuǎn)成薄膜(在500rpm進(jìn)行10秒接著在3000rpm進(jìn)行30秒)。被涂覆的晶片在110℃的電熱板上加熱2分鐘以除去大部分溶劑。之后將該膜透過包含250微米圓孔且與膜緊密接觸的光掩模而暴露于I-線輻射(365納米)下。然后在表1所設(shè)具體溫度和時(shí)間條件下于電熱板上加熱晶片。使晶片冷卻至室溫并且安裝在旋涂器上。用壬烷沖洗晶片被涂覆的表面，使其在室溫下靜置兩分鐘。之后旋轉(zhuǎn)干燥晶片(500rpm進(jìn)行10秒接著在3000rpm進(jìn)行30秒)，將其放置于烘箱中在250℃下加熱三十分鐘，然后使其冷卻至室溫。每一晶片的膜厚、膜保留率和分辨率值都示于表1中。
表1
實(shí)施例4-33在實(shí)施例4-33中，按照下述步驟將硅氧烷基料與表2所列具體催化劑混合而制備出硅氧烷組合物將硅氧烷基料(99.15份)和0.85份催化劑混合在琥珀色瓶中并且在室溫下混合0.5小時(shí)。然后用串聯(lián)有10微米和5微米尼龍膜的不銹鋼罐壓濾(138至276kPa氮?dú)?該混合物。使用之前將硅氧烷組合物(濾液)儲(chǔ)存于-15℃包有鋁箔的封閉聚乙烯瓶中。
室溫下將硅氧烷組合物(大約2.5g)樣品涂覆到100-mm硅片上并且使其旋轉(zhuǎn)成薄膜(在500rpm進(jìn)行10秒接著在3000rpm進(jìn)行30秒)。被涂覆的晶片在110℃的電熱板上加熱2分鐘以除去大部分溶劑。之后將該膜透過包含40微米圓孔且與膜緊密接觸的光掩模而暴露于線輻射(365納米)下。然后在表2所設(shè)具體溫度和時(shí)間條件下于電熱板上加熱晶片。使晶片冷卻至室溫并且安裝在旋涂器上。用正丁基醚沖洗晶片被涂覆的表面，使其在室溫下靜置兩分鐘。之后旋轉(zhuǎn)干燥晶片(500rpm進(jìn)行10秒接著在3000rpm進(jìn)行30秒)，將其放置于烘箱中在250℃下加熱三十分鐘，然后使其冷卻至室溫。每一晶片的膜厚、膜保留率和分辨率值都示于表2中。
表2
-表示由于圖像質(zhì)量差而不能測(cè)量的值，+表示未測(cè)量的值。
權(quán)利要求
1.一種制造帶圖案的膜的方法，該方法的特征在于以下步驟(i)將硅氧烷組合物施用到基底表面以形成膜，其中所述硅氧烷組合物包括(A)每分子包含平均至少兩個(gè)與硅鍵合的鏈烯基基團(tuán)的有機(jī)聚硅氧烷，(B)每分子包含平均至少兩個(gè)與硅鍵合的氫原子的有機(jī)硅化合物，其濃度足以固化組合物，和(C)催化量的光活化硅氫化催化劑；(ii)將一部分膜暴露于波長(zhǎng)150至800納米的輻照下以制備部分曝光的膜，該部分曝光的膜具有覆蓋了一部分表面的未曝光區(qū)和覆蓋了其余表面的曝光區(qū)；(iii)將該部分曝光的膜加熱一段時(shí)間，如此使得曝光區(qū)基本上不溶于顯影溶劑，而未曝光區(qū)卻溶于顯影溶劑；(iv)用顯影溶劑除去加熱膜的未曝光區(qū)從而形成帶圖案的膜；和(v)將帶圖案的膜加熱一段時(shí)間，該加熱時(shí)間足以形成固化的硅氧烷層。
2.權(quán)利要求1的方法，其中基底包括半導(dǎo)體晶片，表面包括半導(dǎo)體晶片的有源表面，有源表面包括至少一個(gè)集成電路，并且每一集成電路具有多個(gè)接合焊盤。
3.權(quán)利要求2的方法，其中晶片還包括緯線。
4.前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法，其中固化的硅氧烷層的厚度是1至50微米。
5.前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法，其中組分(A)是基本上由R13SiO1/2硅氧烷單元和SiO4/2硅氧烷單元構(gòu)成的有機(jī)聚硅氧烷樹脂，其中每一R1獨(dú)立地選自單價(jià)烴基團(tuán)和單價(jià)鹵代烴基團(tuán)，并且有機(jī)聚硅氧烷樹脂中R13SiO1/2單元對(duì)SiO4/2單元的摩爾比為0.6至1.9。
6.前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法，其中組分(B)是有機(jī)氫聚硅氧烷。
7.前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法，其中組分(B)的濃度足以向組分(A)中每一鏈烯基提供0.7至1.2個(gè)與硅鍵合的氫原子。
8.前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法，其中光活化的催化劑是鉑(II)β-二酮酸鹽。
9.前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法，其中硅氧烷組合物還包括有機(jī)溶劑。
10.一種由權(quán)利要求2、3、4、5、6、7、8或9任一項(xiàng)的方法制造的半導(dǎo)體封裝件。
全文摘要
一種半導(dǎo)體封裝件，包含晶片，該晶片有源表面包含至少一個(gè)集成電路，其中每一個(gè)集成電路具有多個(gè)接合焊盤；和覆蓋在晶片有源表面的固化的硅氧烷層，條件是每一接合焊盤的至少一部分未被硅氧烷層所覆蓋并且其中硅氧烷層由本發(fā)明方法制備。
文檔編號(hào)H01L23/12GK1514954SQ02805240
公開日2004年7月21日 申請(qǐng)日期2002年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月20日
發(fā)明者G·貝克, G·加德納, B·哈克尼斯, L·馬倫方特, S·薩爾馬, , G 貝克, 四崴, 履, 追教 申請(qǐng)人:陶氏康寧公司