(57)【要約】【課題】薄膜の接着シートで従来同等以上の接着性を有し、かつモールド時の凹凸埋込性に優れる半導体用接着シートを提供する。【解決手段】高分子量成分を少なくとも含有する接着剤樹脂組成物からなる接着シートであって、７０℃における硬化前の接着シートとシリコンウエハの接着力が１００Ｎ／ｍ以上であり、かつ３５℃の弾性率が１〜３０００ＭＰａであり、硬化後の動的粘弾性測定による貯蔵弾性率が１７０℃で５ＭＰａ未満であり、硬化後の吸湿処理後の接着力／吸湿処理前のダイシェア強さ比が０．７以上である、半導体用接着シート。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
高分子量成分を少なくとも含有する接着剤樹脂組成物からなる接着シートであって、７０℃における硬化前の接着シートとシリコンウエハの接着力が１００Ｎ／ｍ以上であり、かつ３５℃の弾性率が１〜３０００ＭＰａであり、硬化後の動的粘弾性測定による貯蔵弾性率が１７０℃で５ＭＰａ未満であり、硬化後の吸湿処理後の接着力／吸湿処理前のダイシェア強さ比が０．７以上であることを特徴とする半導体用接着シート。
【請求項２】
接着剤樹脂組成物が、フィラーを含有していないことを特徴とする請求項１記載の半導体用接着シート。
【請求項３】
接着剤樹脂組成物が、さらに、イソシアネート基を有するシランカップリング剤を含有することを特徴とする請求項１または２記載の半導体用接着シート。
【請求項４】
厚さが１μｍ〜５μｍであることを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載の半導体用接着シート。
【請求項５】
高分子量成分において、Ｔｇが−１０〜６０℃、重量平均分子量が２万〜１００万であることを特徴とする、請求項１〜４いずれかに記載の半導体用接着シート。
【請求項６】
請求項１〜５いずれかに記載の半導体用接着シートと、ダイシングテープを積層してなるダイシング一体型半導体用接着シート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体用接着シート、及びダイシング一体型半導体用接着シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体素子に使用されている接着シートの厚みは１０μｍ〜６０μｍが使用されてきたが、近年の半導体素子の小型化・高性能化に伴い、使用される支持部材にも小型化・細密化が要求されるようになってきた。こうした要求に対して、接着シートには更なる薄膜化が求められているが、従来の接着シートを薄膜化した場合、十分な特性が得られない。そのため、前記要求に対処するべく薄膜化可能な接着シートが必要となった。
【０００３】
この接着シートは、個片貼付け方式あるいはシリコンウェハ裏面貼付け方式において使用されているが、前者の個片貼付け方式の接着シートを用いて半導体装置を製造する場合、リール状の接着シートをカッティングあるいはパンチングによって個片化を行うが、シリコンウエハとの接着性が低い場合、接着シートとの間にシリコンウエハなどの切削屑などが入り込み、その後の工程で半導体素子にダメージを与えるため収率が低下する問題がある。従来の技術により、本課題を解決しようとした場合、低分子量成分の増量、低温軟化成分の増量などが検討されてきたが、この場合、接着シート自体の粘着性が向上するためダイシングテープと組み合わせて使用する場合に、ピックアップ性が低下する問題が発生する。
【０００４】
一方、半導体素子をはじめとする各種電子部品を搭載した実装基板として最も重要な特性の一つとして信頼性がある。その中でも、熱疲労に対する接続信頼性は実装基板を用いた機器の信頼性に直接関係するため非常に重要な項目である。この接続信頼性を低下させる原因として、熱膨張係数の異なる各種材料を用いていることから生じる熱応力が挙げられる。これは半導体素子の熱膨張係数が約４ｐｐｍ／℃と小さいのに対し、電子部品を実装する配線基板の熱膨張係数が１５ｐｐｍ／℃以上と大きいことから熱衝撃に対して熱ひずみが発生し、その熱ひずみによって熱応力が発生するため、この応力緩和が課題である。また、このような配線基板は配線による凹凸を一般に有しており、この配線基板凹凸を埋込ことが必要である。上記の応力緩和性、基板凹凸埋込性の点から、半導体用接着シートが、硬化後の弾性率がある程度低いことが望ましいが、接着シートの切断性向上のため無機フィラを添加すると、一般的に接着シートが高弾性化するとともにシリコンウエハとの接着性が低下することが分かっており、半導体用接着シートの薄膜化を行うにあたりシリコンウエハとの接着性と半導体パッケージの信頼性の両立が課題となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−０９３２１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の接着シートを薄膜化した場合、シリコンウエハとの接着力が不十分であるため個片化工程にてシリコンウエハとの間に切削屑が入り込む、モールド時に実装基板と接着シート間に異物が侵入するという不具合が発生した。また、半導体素子の高性能化、小型化、薄型化に伴い、半導体用接着シートに薄膜化が求められている。従来の半導体シートは厚み１０μｍ〜６０μｍで使用されているが、これを薄くした場合、硬化前状態でのシリコンウエハとの接着力および半導体素子の凹凸の埋め込み性が低下する。
本発明は、薄膜の接着シートで従来同等以上の接着性を有し、かつモールド時の凹凸埋込性に優れる半導体用接着シートを提供することを目的とする。そして、半導体素子の凹凸の埋め込み性やシリコンウエハとの接着力および有機基板への濡れ性を向上させた半導体用接着シートを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は以下の通りである。
（１）  高分子量成分を少なくとも含有する接着剤樹脂組成物からなる接着シートであって、７０℃における硬化前の接着シートとシリコンウエハの接着力が１００Ｎ／ｍ以上であり、かつ３５℃の弾性率が１〜３０００ＭＰａであり、硬化後の動的粘弾性測定による貯蔵弾性率が１７０℃で５ＭＰａ未満であり、硬化後の吸湿処理後の接着力／吸湿処理前のダイシェア強さ比が０．７以上であることを特徴とする半導体用接着シート。
（２）  接着剤樹脂組成物が、フィラーを含有していないことを特徴とする前記の半導体用接着シート。
（３）  接着剤樹脂組成物が、さらに、イソシアネート基を有するシランカップリング剤を含有することを特徴とする前記の半導体用接着シート。
（４）  厚さが１μｍ〜５μｍであることを特徴とする前記の半導体用接着シート。
（５）  高分子量成分において、Ｔｇが−１０〜６０℃、重量平均分子量が２万〜１００万であることを特徴とする、前記の半導体用接着シート。
（６）  前記の半導体用接着シートと、ダイシングテープを積層してなるダイシング一体型半導体用接着シート。
【発明の効果】
【０００８】
本発明者らは薄膜（５μｍ以下）の接着シートとシリコンウエハとの接着性を高め、かつ硬化後の弾性率を制御することで、従来の課題を解決できることを見出した。また、接着シートがフィラーを含有していないため、薄膜（厚み５μｍ以下）でも良好な外観をえる事が可能となった。本発明の接着シートはフィラーを有さないことでシリコンウエハとの接着力を向上させる事が出来るとともに半導体素子の凹凸の埋め込み性を向上している。更にイソシアネート基を有するシランカップリング剤の添加によってシリコンウエハとの接着力が向上している。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明は、高分子量成分を少なくとも含有する接着剤樹脂組成物からなる接着シートであって、７０℃における硬化前の接着シートとシリコンウエハの接着力が１００Ｎ／ｍ以上であり、かつ３５℃の弾性率が１〜３０００ＭＰａであり、硬化後の動的粘弾性測定による貯蔵弾性率が１７０℃で５ＭＰａ未満であり、硬化後の吸湿処理後の接着力／吸湿処理前のダイシェア強さ比が０．７以上であることを特徴とする。
【００１０】
本発明の半導体用接着シートの７０℃における硬化前の接着シートとシリコンウエハの接着力は１００Ｎ／ｍ以上である。シリコンウエハとの接着力が１００Ｎ／ｍ未満では、シリコンウエハを個片化するダイシング工程などで接着シートとの間に切削屑が入り込む可能性がある。本発明のシリコンウエハとの接着力は、９０゜ピール試験機（テスター産業株式会社製）を使用し、接着シートに補強テープを貼り付けた後に、接着シートの一部をシリコンウエハから剥がし、２５℃にて９０゜の角度で５０ｍｍ／ｓｅｃの試験速度で引張った時の引き剥がし力を接着力として測定した。
【００１１】
１７０℃、３時間後の１７０℃の貯蔵弾性率は、５ＭＰａ未満であることが好ましく、２〜４ＭＰａであることがより好ましい。硬化後の１７０℃の貯蔵弾性率が１ＭＰａ未満では、接着シートのはみ出しが生じる可能性があり、５ＭＰａ以上では基板凹凸への埋込性が低下する可能性がある。弾性率測定は、動的粘弾性測定装置（レオロジ社製  ＤＶＥ−Ｖ４）を使用し、接着剤硬化物に引張り荷重をかけて、周波数１０Ｈｚ、昇温速度３〜１０℃／ｍｉｎで−５０℃から３００℃まで測定する温度依存性測定モードで行った。
温度７０℃、圧力０．３ＭＰａ、速度０．３ｍ／分の条件でホットロールラミネーターを用いて貼りあわせ、その後０．１ＭＰａ、５ｓ、１２０℃の条件で有機基板（ガラスクロスにエポキシ樹脂を含漬させたＦＲ−４にＡＵＳ３０８を塗布した基板）に圧着し、１７０℃３時間硬化させた後、吸湿処理（温度８５℃、湿度８５％雰囲気下、４８時間）後の接着シートと基板の接着力を２６５℃の条件下でダイシェア強度測定（Ｄａｇｅ社製、測定温度１８０℃）により測定を行った。
【００１２】
本発明は、高分子量成分（熱可塑性樹脂）の含有量が４０質量％未満だと、硬化後の弾性率が高く基板凹凸への埋込性が低下する可能性があり、また硬化後の貯蔵弾性率を制御することが困難になる。また、９５質量％超だと、硬化後の弾性率が低く信頼性が低下する可能性があり、また硬化後の貯蔵弾性率を制御することが困難になる。そのため高分子量成分（熱可塑性樹脂）の含有量は、４０〜９５質量％が好ましく、４５〜７０質量％がより好ましい。高分子量成分の重量平均分子量は、２万〜１００万であることが好ましく、１０万〜９０万であることがより好ましく、２０万〜８０万であることが最も好ましい。重量平均分子量が２万未満だと、シート状、フィルム状での強度や可とう性の低下やタック性が増大する可能性があり、１００万を超えると、溶剤への溶解性が低下し作業性が悪くなる。
【００１３】
本発明の接着シートは、硬化後の貯蔵弾性率が１５０℃では６ＭＰａ以上、１７０℃では５ＭＰａ未満であるためには、フィラー含有量が接着剤樹脂組成物に対して、５質量％以下であることが好ましく、さらに、フィラーを含有しないことがより好ましい。
【００１４】
高分子量成分としては、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂が挙げられるが、エポキシ樹脂と非相溶であるグリシジルアクリレート又はグリシジルメタクリレート０．５〜６質量％を含む重量平均分子量が５０万以上であるエポキシ基含有アクリル共重合体であることが好ましい。
【００１５】
グリシジルアクリレート又はグリシジルメタクリレート０．５〜６質量％を含む重量平均分子量が５０万以上であるエポキシ基含有アクリル共重合体としては、特に制限が無く、ナガセケムテック株式会社製  ＨＴＲ―８６０Ｐ−３ＤＲ等を用いることができる。官能基モノマーが、カルボン酸タイプのアクリル酸や、水酸基タイプのヒドロキシメチル（メタ）アクリレートを用いると、橋架け反応が進行しやすく、ワニス状態でのゲル化、硬化前状態での硬化度の上昇による接着力の低下等の問題があるため好ましくない。また、官能基モノマーとして用いるグリシジル（メタ）アクリレートの量は、２〜６質量％の共重合体比とする。２質量％以下だと接着力が低下する可能性があり、６質量％以上だとゲル化する可能性がある。残部はエチル（メタ）アクリレートやブチル（メタ）アクリレートまたは両者の混合物を用いることができるが、混合比率は、共重合体のガラス転移温度（以下Ｔｇと略す）を考慮して決定し、Ｔｇは−１０℃以上６０℃以下であることが好ましい。Ｔｇが−１０℃未満であると硬化前状態での接着シートのタック性が大きくなり取り扱い性が悪化する可能性がある。重合方法は特に制限が無く、パール重合、溶液重合等を使用することができる。
【００１６】
本発明で使用する接着剤樹脂組成物は、硬化後に良好な接着力を得るために、熱硬化性樹脂を含むことが好ましい。このような化合物としては、例えば、エポキシ樹脂、シアネート樹脂、ビスマレイミド樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、アルキド樹脂、アクリル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリールフタレート樹脂、シリコーン樹脂、レゾルシノールホルムアルデヒド樹脂、キシレン樹脂、フラン樹脂、ポリウレタン樹脂、ケトン樹脂、トリアリールシアヌレート樹脂、ポリイソシアネート樹脂、トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌラートを含有する樹脂、トリアリールトリメリタートを含有する樹脂、シクロペンタジエンから合成された樹脂、芳香族ジシアナミドの三量化による熱硬化性樹脂等が挙げられる。中でも、高温において優れた接着力を持たせることができる点で、エポキシ樹脂、シアネート樹脂及びビスマレイミド樹脂が好ましく、エポキシ樹脂がより好ましい。なお、これら熱硬化性樹脂は単独又は二種類以上を組み合わせて用いることができる。
【００１７】
熱硬化性樹脂としては、環球式で測定した軟化点が５０℃以上であれば特に制限はなく、例えば、油化シェルエポキシ株式会社製  エピコート１００１、１００２、１００３、１０５５、１００４、１００４ＡＦ、１００７、１００９、１００３Ｆ、１００４Ｆ、ダウケミカル日本株式会社製  Ｄ．Ｅ．Ｒ．６６１、６６２、６６３Ｕ、６６４、６６４Ｕ、６６７、６４２Ｕ、６７２Ｕ、６７３ＭＦ、６６８、６６９等のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、東都化成株式会社製  ＹＤＦ−２００４等のビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、日本化薬株式会社製  ＥＰＰＮ−２０１等のフェノールノボラック型エポキシ樹脂、油化シェルエポキシ株式会社製  エピコート  １８０Ｓ６５、チバスペシャリティーケミカルズ社製  アラルダイト  ＥＣＮ１２７３、１２８０、１２９９、東都化成株式会社製  ＹＤＣＮ−７０１、７０２、７０３、７０４、日本化薬株式会社製  ＥＯＣＮ−１０２０、１０２Ｓ、１０３Ｓ、１０４Ｓ、住友化学工業株式会社製  ＥＳＣＮ−１９５Ｘ、２００Ｌ、２２０等のクレゾールノボラックエポキシ樹脂、油化シェルエポキシ株式会社製  Ｅｐｏｎ  １０３１Ｓ、エピコート  １０３２Ｈ６０、１５７Ｓ７０、日本化薬株式会社製  ＥＰＰＮ  ５０１Ｈ、５０２Ｈ等の多官能エポキシ樹脂、チバスペシャリティーケミカルズ社製  アラルダイトＰＴ８１０等の複素環含有エポキシ樹脂等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００１８】
本発明で使用するシランカップリング剤は、シリコンウエハとの接着力を更に向上させるために有効であり、特にイソシアネート基を有するシランカップリング剤が好ましい。イソシアネート基を有するシランカップリング剤としては、アルキル基等の両末端にそれぞれイソシアネート基とアルコキシシリル基を持つ化合物が挙げられ、例えば、γ−イソシアネートプロピルトリメトキシシラン、γ−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、γ−イソシアネートプロピルメチルジメトキシシラン、γ−イソシアネートプロピルメチルジエトキシシランなどが挙げられ、単独で又は２種類以上の組み合わせで用いる事が出来る。他のシランカップリング剤との組み合わせで用いる事も出来、種類は制限されるものではなく、例えば、ビニルトリクロルシラン、ビニルトリス（β−メトキシエトキシ）シラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン等のビニルシラン類、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピル−トリメトキシシラン、メチルトリ（メタクリロイルオキエトキシ）シラン等のメタクリロイルシラン類、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、メチルトリ（グリシジルオキシ）シラン等のエポキシ基含有シラン類、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ‐フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−メチル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、トリアミノプロピル−トリメトキシシラン、３−４，５−ジヒドロイミダゾール−１−イル−プロピルトリメトキシシラン、アミルトリクロロシラン等のアミノシラン類、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、３−メルカプトプロピル−メチルジメトキシシラン等のメルカプトシラン類、３−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、３−ウレイドプロピルトリメトキシシラン等の尿素結合含有シラン類、トリメチルシリルイソシアネート、ジメチルシリルイソシアネート、メチルシリルトリイソシアネート、ビニルシリルトリイソシアネート、フェニルシリルトリイソシアネート、テトライソシアネートシラン、エトキシシランイソシアネート等のイソシアネート基含有シラン類、３−クロロプロピル−メチルジメトキシシラン、３−クロロプロピル−ジメトキシシラン、３−シアノプロピル−トリエトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン、Ｎ，ｏ−ビス（トリメチルシリル）アセトアミド、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリクロロシラン、ｎ−プロピルトリメトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、オクチルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、Ｎ−β（Ｎ−ビニルベンジルアミノエチ��）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、オクタデシルジメチル〔３−（トリメトキシシリル）プロピル〕アンモニウムクロライド、γ−クロロプロピルメチルジクロロシラン、γ−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、γ−クロロプロピルメチルジエトキシシランなどを使用することがでる。
【００１９】
シランカップリング剤の添加量は、接着剤樹脂組成物の総量１００質量％に対して、０．００５〜５質量％が好ましく、０．０１〜３質量％がより好ましい。添加量が０．００５質量％未満だと接着力の向上効果が得られない傾向があり、５質量％を超えるとコストパフォーマンスが低下する傾向がある。
【００２０】
接着剤樹脂組成物には、熱硬化性樹脂を硬化させる硬化剤を含んでも良い。このような硬化剤としては、例えばフェノール樹脂が挙げられる。フェノール樹脂は、特に制限は無く、８５℃、８５％ＲＨの恒温恒湿槽に４８時間投入後の吸水率が２質量％以下で、熱重量分析計（ＴＧＡ）で測定した３５０℃での加熱質量減少率（昇温速度：５℃／ｍｉｎ，雰囲気：窒素）が５質量％未満のものを使用することができる。このようなフェノール樹脂は、通常、フェノール化合物と２価の連結基であるキシリレン化合物を、無触媒または酸触媒の存在下に反応させて得られる。この様にして製造されているフェノール樹脂として代表的なものに、三井化学株式会社製ミレックスＸＬＣ−シリーズ、ＸＬシリーズなどがある。
【００２１】
また、接着剤樹脂組成物には、硬化促進剤を添加することもできる。硬化促進剤には、特に制限が無く、各種イミダゾール類を用いることができる。イミダゾール類としては、２−メチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾール、１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾリウムトリメリテート等が挙げられ、これらは１種又は２種以上を併用することもできる。
【００２２】
硬化促進剤の添加量は、エポキシ樹脂及びフェノール樹脂との総量１００質量部に対して０．００３〜５質量部が好ましく、０．００５〜３質量部がより好ましい。添加量が０．００３質量部未満だと硬化性が劣る傾向があり、５質量部を超えると保存安定性が低下する傾向がある。
【００２３】
さらに接着剤樹脂組成物には、イオン性不純物を吸着して、吸湿時の絶縁信頼性をよくするために、イオン捕捉剤を添加することもできる。イオン捕捉剤としては、特に制限が無く、銅がイオン化して溶け出すのを防止するため銅害防止剤として知られる化合物、例えば、トリアジンチオール化合物、ビスフェノール系還元剤などを使用することができ、ジルコニウム系、アンチモンビスマス系マグネシウムアルミニウム化合物等の無機イオン吸着剤を使用することもできる。イオン捕捉剤の添加量は、添加による効果や耐熱性、コストなどから、１〜１０質量％とするのが好ましい。
【００２４】
熱硬化性樹脂の重量平均分子量は、特に限定するものではないが、０．１万未満だと低粘度の液状である場合が多く、接着シートの破断性を低下させる可能性がある。また、１０万を超える場合、高分子量化に伴い、樹脂間での分子の絡み合いにより、接着シートの破断性を低下させる可能性がある。そのため熱硬化性樹脂の重量平均分子量は、０．１万〜１０万であることが好ましく、０．２万〜１万であることがより好ましく、０．３万〜０．５万であることが最も好ましい。
【００２５】
本発明の半導体用接着シートは、接着剤樹脂組成物を溶剤に溶解あるいは分散してワニスとし、支持体フィルム上に塗布、加熱し溶剤を除去することによって得ることができる。
前記支持体フィルムとしては、ポリテトラフルオロエチレンフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポイエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリメチルペンテンフィルム、ポリイミドフィルムなどのプラスチックフィルムを使用することができ、これらプラスチックフィルムは表面を離型処理して使用しることもできる。支持体フィルムは、使用時に剥離して接着シートのみを使用することもできるし、支持体フィルムとともに使用し、後で除去することもできる。
【００２６】
前記ワニス化の溶剤としては、特に制限は無いが、塗布、加熱時の揮発性等を考慮し、メチルエチルケトン、アセトン、メチルイソブチルケトン、２−エトキシエタノール、トルエン、キシレン、ブチルセルソルブ、メタノール、エタノール、２−メトキシエタノールなど比較的低沸点の溶媒を使用するのが好ましい。また、塗膜性を向上させるなどの目的で、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルピロリドン、シクロヘキサノンなど比較的高沸点の溶媒を加えることもできる。
支持体フィルムへのワニスの塗布方法としては、公知の方法を用いることができ、例えば、ナイフコート法、ロールコート法、スプレーコート法、グラビアコート法、バーコート法、カーテンコート法等が挙げられる。
【００２７】
接着シートの厚みは、１〜５μｍが好ましい。１μｍより薄いと成膜性が困難であり、５μｍより厚いと近年の顧客要求に合致しなくなる。一方、本発明の接着部材における接着シートは、所望の厚さを得るために、２枚以上を貼り合わせることもできる。この場合には、接着シート同士の剥離が発生しない、貼り合わせ条件が必要である。
【００２８】
また、上記の接着シートはダイシングテープと予め貼り合わせたダイシングテープ一体型接着シートとしても使用される。この場合、ウェハへのラミネート工程が一回で済む点で、作業の効率化が可能である。本発明に使用するダイシングテープとしては、例えば、ポリテトラフルオロエチレンフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリメチルペンテンフィルム、ポリイミドフィルムなどのプラスチックフィルム等が挙げられる。これらは他材料との多層構造にして用いることも出来る。また、必要に応じてプライマー塗布、ＵＶ処理、コロナ放電処理、研磨処理、エッチング処理等の表面処理を行っても良い。ダイシングテープは粘着性を有することが好ましく、ダイシングテープの片面に粘着剤層を設けても良い。これは、粘着剤層の樹脂組成物において、特に液状成分の比率、高分子量成分のＴｇを調整することによって得られる適度なタック強度を有する樹脂組成物を塗布乾燥することで形成可能である。
【００２９】
また、半導体装置を製造する際に用いた場合、ダイシング時には半導体素子が飛散しない接着力を有し、その後ピックアップ時にはダイシングテープから剥離することが必要である。例えば、接着シートやダイシングテープの粘着性が高すぎて両者を張り合わせたときのピール強度が１５０Ｎ／ｍ以上の場合、分離が困難になることがある。そのため、適宜、接着シートのタック強度を調節することが好ましく、その方法としては、接着シートの室温（２５℃）における流動性を上昇させることにより、接着強度及びタック強度も上昇する傾向があり、流動性を低下させれば接着強度及びタック強度も低下する傾向があることを利用すればよい。例えば、流動性を上昇させる場合には、可塑剤の含有量の増加、粘着付与材含有量の増加等の方法がある。逆に流動性を低下させる場合には、前記化合物の含有量を減らせばよい。前記可塑剤としては、例えば、単官能のアクリルモノマー、単官能エポキシ樹脂、液状エポキシ樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ系のいわゆる希釈剤等が挙げられる。
【００３０】
本発明の接着シートは、それ自体で用いても構わないが、本発明の接着シートを従来公知のダイシングテープ上に積層したダイシングテープ一体型接着シートとして用いることもできる。接着シートとダイシングテープを積層したダイシングテープ一体型接着シートの、ダイシングの際のピール強度は、１５０Ｎ／ｍ以下が好ましく、より好ましくは５０Ｎ／ｍ以下である。ダイシングテープ上に接着シートを積層する方法としては、印刷のほか、予め作成した接着シートをダイシングテープ上にプレス、ホットロールラミネート方法が挙げられるが、連続的に製造でき、効率が良い点でホットロールラミネート方法が好ましい。尚、ダイシングテープの膜厚は、特に制限はなく、接着シートの膜厚やダイシングテープ一体型接着シートの用途によって適宜、当業者の知識に基づいて定められるものであるが、経済性がよく、フィルムの取扱い性が良い点で６０〜２００μｍ、好ましくは７０〜１７０μｍである。
【００３１】
本発明の接着シートは、半導体装置を製造する際に、好適に使用される。半導体装置を製造する際に、半導体搭載用支持部材としては、ダイパットを有するリードフレーム、セラミック基板や有機基板など基板材質に限定されることなく用いることができる。セラミック基板としては、アルミナ基板、窒化アルミ基板などを用いることができる。有機基板としては、ガラスクロスにエポキシ樹脂を含漬させたＦＲ−４基板、ビスマレイミド−トリアジン樹脂を含漬させたＢＴ基板、さらにはポリイミドフィルムを基材として用いたポリイミドフィルム基板などを用いることができる。また、半導体搭載用支持部材としては、配線を形成してもよい。
【００３２】
配線の形状としては、片面配線、両面配線、多層配線いずれの構造でも良く、必要に応じて電気的に接続された貫通孔、非貫通孔を設けても良い。さらに、配線が半導体装置の外部表面に現れる場合には、保護樹脂層を設けることが好ましい。接着部材を支持部材へ張り付ける方法としては、接着部材を所定の形状に切断し、その切断された接着部材を支持部材の所望の位置に熱圧着する方法が一般的ではあるが、これを限定するものではない。
【００３３】
半導体装置の構造としては、半導体素子の電極と支持部材とがワイヤーボンディングで接続されている構造、半導体素子の電極と支持部材とがテープオートメーテッドボンディング（ＴＡＢ）のインナーリードボンディングで接続されている構造等があるが、これらに限定されるものではなく、何れの場合でも効果がある。半導体素子としては、ＩＣ、ＬＳＩ、ＶＬＳＩ等一般の半導体素子を使用することができる。
【００３４】
半導体素子と支持部材の間に発生する熱応力は、半導体素子と支持部材の面積差が小さい場合に著しいが、半導体装置は低弾性率の接着部材を用いることによりその熱応力を緩和して信頼性を確保する。これらの効果は、半導体素子の面積が、支持部材の面積の７０％以上である場合に非常に有効に現れるものである。また、このように半導体素子と支持部材の面積差が小さい半導体装置においては、外部接続端子はエリア状に設けられる場合が多い。また、接着部材の特性として、前記接着部材を支持部材の所望の位置に熱圧着する工程や、ワイヤーボンディングで接続する工程等、加熱される工程において、接着シートからの揮発分を抑制できる。
【００３５】
半導体搭載基板用配線基板に用いる配線基板としては、セラミック基板や有機基板など基板材質に限定されることなく用いることができる。セラミック基板としては、アルミナ基板、窒化アルミ基板などを用いることができる。有機基板としては、ガラスクロスにエポキシ樹脂を含漬させたＦＲ−４基板、ビスマレイミド−トリアジン樹脂を含漬させたＢＴ基板、さらにはポリイミドフィルムを基材として用いたポリイミドフィルム基板などを用いることができる。
【実施例】
【００３６】
以下、本発明を実施例により詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
＜実施例、及び比較例の接着シートの作製方法＞
エポキシ樹脂としてＹＤＣＮ−７０３（東都化成株式会社製商品名、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、エポキシ当量２１０）、フェノール樹脂（硬化剤）としてミレックスＸＬＣ−ＬＬ（三井化学株式会社製商品名、フェノール樹脂、水酸基当量１７５、吸水率１．８％、３５０℃における加熱質量減少率４％）、これら熱硬化性樹脂２００質量部に対して、シランカップリング剤として、ＫＢＥ９００７（信越化学社製）および、Ａ−１８９（日本ユニカー株式会社製）、無機フィラーとして、アエロジルＲ９７２（日本アエロジル株式会社製商品名、シリカ、平均粒径０．０１６μｍ）からなる組成物に、シクロヘキサノンを加えて攪拌混合し、さらにビーズミルを用いて９０分混練した。これに高分子量成分としてグリシジルアクリレート又はグリシジルメタクリレート２〜６質量％を含むアクリルゴムＨＴＲ−８６０Ｐ−３（ナガセケムテック株式会社製商品名、重量平均分子量１００万）、硬化促進剤としてキュアゾール２ＰＺ−ＣＮ（四国化成工業株式会社製商品名、１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾール）を混合攪拌し、真空脱気した。作製した接着剤樹脂組成物ワニスを厚さ３８μｍの離型処理したポリエチレンテレフタレートフィルム上に塗布し、１４０℃で５分間加熱乾燥して、膜厚が５μｍのＢステージ状態（硬化前）の塗膜を形成し、キャリアフィルムを備えた接着シートを作製した。以下同様に表１の各接着シートを作製した。表１に実施例１〜４、比較例１〜５の配合質量部を示した。
【００３７】
【表１】
2010258086.tif 000002
【００３８】
（ウエハ接着力）
シリコンウエハとの接着性に関しては、ホットラミネーターを用いて、温度７０℃、圧力０．３ＭＰａ、速度０．３ｍ／分の条件で接着シートとシリコンウエハを貼り付けた後に、接着シートに補強テープを貼り付け、テスター産業株式会社製の９０゜ピール試験機により、２５℃雰囲気で、５０ｍｍ／ｓｅｃの速度で測定を行った。
【００３９】
（切削屑入り込み）
シリコンウエハを個片化する際の切削屑の入り込みについては、ＤＩＳＣＯ製のダイサーによるダイシング後の試料を裏面からに観察することにより行った。切削屑が入り込まなかった場合を○、入り込んだ場合を×とした。
【００４０】
（貯蔵弾性率）
動的粘弾性測定装置（レオロジ社製  ＤＶＥ−Ｖ４）を使用し、接着シートを１７０℃、３時間の条件で熱硬化させ、引張り荷重をかけて、周波数１０Ｈｚ、昇温速度３〜１０℃／ｍｉｎで２５℃から３００℃まで測定する温度依存性測定モードで行った。１７０℃の貯蔵弾性率の測定の結果、５ＭＰａ未満を○とし、５ＭＰａ以上を×とした。また、３５℃の弾性率の測定の結果、１〜３０００ＭＰａの場合を○とし、それ以外を×とした。
【００４１】
（基板との濡れ性）
基板との濡れ性については、シリコンウエハと接着シートを貼り合わせのち、１０×１０ｍｍ□に個片化した試験片を、０．１ＭＰａ、５ｓ、１２０℃の条件で有機基板（ガラスクロスにエポキシ樹脂を含漬させたＦＲ−４にＡＵＳ３０８を塗布した基板）に圧着した後、基板と接着シートが接している面積比（％）にて評価した。
【００４２】
（接着性：接着シートと基板の接着力）
接着性については、大きさ５×５ｍｍ口の接着シートを半導体チップ（５×５ｍｍ口）に温度７０℃、圧力０．３ＭＰａ、速度０．３ｍ／分の条件でホットロールラミネーターを用いて貼りあわせ、その後０．１ＭＰａ、５ｓ、１２０℃の条件で有機基板（ガラスクロスにエポキシ樹脂を含漬させたＦＲ−４にＡＵＳ３０８を塗布した基板）に圧着し、１７０℃３ｈ硬化させた後、吸湿処理（温度８５℃、湿度８５％雰囲気下、４８時間）後の接着シートと基板の接着力を２６５℃の条件下でダイシェア強度測定（Ｄａｇｅ社製）により測定を行った。吸湿処理後の接着力／吸湿処理前の接着力が０．７以上を○、０．７未満を×とした。
【００４３】
（充填性）
充填性については、大きさ１０×１０ｍｍ口の接着シートに、温度７０℃、圧力０．３ＭＰａ、速度０．３ｍ／分の条件でホットロールラミネーターを用いてシリコンウエハに貼りあわせ、その後０．２ＭＰａ、１２０℃、２ｓの条件で２μｍの凹凸を有する基板に貼り付けた後、１７０℃で３０分硬化。その後、樹脂封止を行い評価用パッケージを作製した。初期の充填性を観察した。埋込が充分なら○、埋込が不十分なら×とした。
【００４４】
（１μｍシート作製）
厚みが１μｍの接着シートの作製可能を○、不可能を×とした。
下記表２に実施例１〜４、比較例１〜５の接着シートの特性評価結果を示した。
【００４５】
【表２】
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【００４６】
実施例１〜４は、シリコンウエハとの接着性（接着力）、切削屑の入り込み、硬化後の貯蔵弾性率、埋め込み性（充填性）などすべての項目で目標とする特性を満足しており、厚み１μｍの接着シートも作製可能である。また、イソシアネート基を有するシランカップリング剤を添加した実施例２〜４は、シリコンウエハとの接着が向上するとともに有機基板との濡れ性が向上するため、接着面積が非常に大きくなり、基板凹凸への埋め込み性により優れる効果が確認できた。
【００４７】
比較例１〜５は、フィラーを含有しているため、シリコンウエハとの接着力が低く、接着シートとの間に切削屑が入り込む結果となった。また、１μｍの接着シートに関しても作製は困難であった。比較例３はゴム量が多いため、弾性率、充填性は目標とする特性を満たすが、接着力が低い結果となった。また、フィラーを含有しているため厚み１μｍの接着シートの作製が困難である。
【００４８】
比較例４は、硬化剤に対するゴム成分が少ないために硬化後の１７０℃の貯蔵弾性率が目標値よりも高く、充填性に劣る結果となった。比較例５は、ゴム量が少ないため硬化後の１７０℃の貯蔵弾性率が高くなるとともに、充填性が悪い結果となった。
【００４９】
以上、本発明について実施例を用いて説明してきたが、以下の作用効果を奏することが分かった。本発明の接着剤樹脂組成物はフィラーを有さないことでシリコンウエハとの接着力を向上させる事が出来るとともに半導体素子の凹凸の埋め込み性が向上している。更にイソシアネート基を有するシランカップリング剤の添加によってシリコンウエハとの接着力が向上する。