(57)【要約】      （修正有）【課題】半導体素子と、半導体素子搭載用支持部材を比較的低温域においても接着性、作業性に支障を来たすことなく接着することができ、かつボイドの発生を抑えることができる半導体装置の製造方法を提供する。【解決手段】半導体素子１１と、支持部材１３と、を接着フィルムの硬化物１２を介して接着する半導体装置１５の製造方法であって、（ａ）接着フィルム付き半導体素子１１を準備する工程と、（ｂ）接着フィルム付き半導体素子１１を支持部材１３に熱圧着して、接着フィルム付き半導体素子１１と支持部材１３とからなる半導体部品１５を得る熱圧着工程と、（ｃ）接着フィルム付き半導体素子１１と支持部材１３とからなる半導体部品１５を、加圧流体を用いて加熱、加圧して接着フィルムの硬化を進行させる加圧キュア工程と、（ｄ）半導体素子と支持部材とを電気的に接続する工程と、を工程（ａ）〜（ｄ）の順で行う。【選択図】図４
2010118640.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体素子と、支持部材と、を接着フィルムの硬化物を介して接着する半導体装置の製造方法であって、
（ａ）接着フィルム付き半導体素子を準備する工程と、
（ｂ）前記接着フィルム付き半導体素子を前記支持部材に熱圧着して、前記接着フィルム付き半導体素子と前記支持部材とからなる半導体部品を得る熱圧着工程と、
（ｃ）前記接着フィルム付き半導体素子と前記支持部材とからなる前記半導体部品を、加圧流体を用いて加熱、加圧し、接着フィルムの硬化を進行させる加圧キュア工程と、
（ｄ）前記接着フィルム付き半導体素子と前記支持部材とを電気的に接続する工程と、
を前記工程（ａ）〜（ｄ）の順で行うことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記工程（ａ）を行う前における前記接着フィルムの１００℃〜１５０℃での溶融粘度が１０Ｐａ・ｓ以上、１０００Ｐａ・ｓ以下であることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記加圧流体が加圧ガスであることを特徴とする請求項１または２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記加圧流体が加圧空気であることを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記加圧キュア工程（ｃ）を、圧力容器を用いて、該圧力容器内に前記接着フィルム付き半導体素子と前記支持部材とからなる前記半導体部品を設置し、前記加圧流体により加熱、加圧を行うことを特徴とする請求項１乃至４いずれかに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記加圧キュア工程（ｃ）における加熱、加圧条件が、加熱温度８０℃以上、１８０℃以下、加圧力０．１ＭＰａ以上、１０ＭＰａ以下、加圧時間１分以上、４８０分以下であることを特徴とする請求項１乃至５いずれかに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記接着フィルムが（メタ）アクリル系樹脂を含み、樹脂全体に対する前記（メタ）アクリル系樹脂の含有量が、１０％以上５０％以下であることを特徴とする請求項１乃至６いずれかに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項８】
前記接着フィルムがさらに熱硬化性樹脂を含み、前記熱硬化性樹脂１００重量部に対する前記（メタ）アクリル系樹脂の含有量が、１０重量部以上１００重量部以下であることを特徴とする請求項７に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項９】
前記加圧キュア工程（ｃ）によりボイドと隙間とが低減され、
前記加圧キュア工程（ｃ）を経た後において、前記接着フィルム内部に直径３０μｍ以上のボイドが存在しないことを特徴とする請求項１乃至８いずれかに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
前記工程（ａ）が、
（ａ１）ウエハ、接着フィルム、ダイシングテープの順になるように、前記ウエハの裏面に、ダイシングテープ付き接着フィルムをラミネートする工程と、
（ａ２）前記ウエハとラミネートした前記ダイシングテープ付き接着フィルムとを一体にダイシングする工程と、
（ａ３）前記ダイシングテープを剥離し、接着フィルム付き半導体素子を形成する工程と、
を上記（ａ１）〜（ａ３）の順で行うことを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれかに記載の半導体装置の製造方法により製造されることを特徴とする半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の製造方法及び半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の高機能化等に対応して半導体装置の高密度化、高集積化の要求が強まり、半導体装置（以下、「半導体パッケージ」又は「パッケージ」とも称す。）の大容量高密度化が進んでいる。このような要求に対応するため、例えば半導体素子（以下、「半導体チップ」又は「チップ」とも称す。）の上にリードフレームを接着するリード・オン・チップ（ＬＯＣ）構造が採用されている。ＬＯＣ構造では、半導体素子とリードフレームとを接合するため、その接合部での接着信頼性が半導体装置の信頼性に大きく影響することとなる。
【０００３】
従来、半導体素子とリードフレームとの接着には、ペースト状の接着剤が用いられていたが、ペースト状の接着剤を適量に塗布することは必ずしも容易ではなく、半導体素子の外周部に接着剤がはみ出す場合があった。
【０００４】
このような不具合に対する対策として、例えばＬＯＣ構造では、ポリイミド樹脂を用いたホットメルト型の接着剤フィルム等、耐熱性基材に接着剤を塗布したフィルム状接着剤が用いられるようになってきている（例えば、特許文献１参照）。しかし、このようなホットメルト型の接着剤フィルムは、高温で接着する必要があるため、高密度化した半導体素子、リードフレームに熱損傷を与える場合があった。
【０００５】
また、近年の半導体装置においては、半導体素子の上に半導体素子を多段で積層することで、半導体装置の小型化、薄型化、大容量化を図るものも出てきている。そういった半導体装置には、リードフレームに代わり、ビスマレイミド−トリアジン基板やポリイミド基板のような有機基板の使用が増加している。こういった有機基板の増加とともに、半導体装置をはんだ付けするための赤外線リフロー時における半導体装置内部の吸湿水分によるクラックの発生を防止することが、重要な技術課題となってきており、このような技術課題に対しては、特に半導体素子接着剤の寄与するところが大きいことが分かってきている。
【０００６】
半導体素子の上に半導体素子を多段で積層するチップ・オン・チップ（ＣＯＣ）構造の半導体装置において使用される有機基板は、リードフレームと比較して耐熱性に乏しいため、高温での接着には不向きである。また、ＣＯＣ構造の半導体装置では、その薄型化に伴い、半導体素子の薄型化が進み、これまでの高温での貼りつけ温度では半導体素子の反りが顕著になるという不具合が生じることとなる。これらのことから、これまで以上に低温での熱圧着が可能なフィルム状接着剤の要求が高まっている。このようなフィルム状接着剤としては、熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂の混合物からなるホットメルト型の接着フィルムが提案されている（例えば、特許文献２〜４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平６−２６４０３５号公報
【特許文献２】特開２００２−１２１５３０号公報
【特許文献３】特開２００２−２５６２３５号公報
【特許文献４】特開２００３−０９６４２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記文献記載の従来技術は、以下の点で改善の余地を有していた。第一に、特許文献２では、熱可塑性樹脂としてポリイミド樹脂、熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂が用いられているため、このような接着フィルムは、耐熱性・信頼性には優れるものの、高温状態で初めて溶融粘度が低下し、さらに最低溶融粘度が高いことより、低温での濡れ性が不足することとなるため、８０℃〜１５０℃程度の低温での貼り付けが困難であり、半導体素子が薄型かつ多段に積層された半導体装置に適用するのが困難であるという課題を有していた。
【０００９】
第二に、特許文献３では、低温での濡れ性を改善するためにガラス転移温度の低い熱可塑性樹脂としてアクリルゴムを主成分とする樹脂が用いられているが、熱可塑性樹脂の分子量が高いため、フィルム状接着剤の流動性が乏しく、有機基板に設けられた回路による段差を埋めることができず、隙間が残り、高温時に剥離が起こりやすいという不具合を生じるものであった。
【００１０】
第三に、特許文献４では、熱硬化時の接着力が高い接着剤層Ａと、配線埋め込み性が高い接着剤層Ｂの２種類の接着剤層を有する接着部材とすることが記載されているが、配線埋め込み性を上げるためにフロー量が大きい接着剤層Ｂを含むものであるため、半導体素子の外周部への接着剤のはみ出しを抑えることができないなどの課題を残したものであった。
【００１１】
第四に、低分子量の熱硬化成分の含有量を高くすることで流動性を持たせ、有機基板の段差を埋める方法も考えられるが、フィルム状接着剤が可とう性に乏しくなり、ダイシングテープ付き接着フィルムをウエハの裏面にラミネートする場合等において、フィルム状接着剤の割れが発生し易くなるという不具合を生じるものとなることが容易に予想される。
【００１２】
本発明の目的は、半導体素子と、リードフレーム、有機基板等の半導体素子搭載用支持部材と、を比較的低温域においても接着性、作業性に支障を来たすことなく接着することができ、かつボイドの発生を抑えることができる半導体装置の製造方法を提供することにある。また、本発明の目的は、上述の半導体装置の製造方法により製造してなる信頼性に優れた半導体装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の半導体装置の製造方法は、半導体素子と、支持部材と、を接着フィルムの硬化物を介して接着する半導体装置の製造方法であって、（ａ）接着フィルム付き半導体素子を準備する工程と、（ｂ）前記接着フィルム付き半導体素子を前記支持部材に熱圧着して、前記接着フィルム付き半導体素子と前記支持部材とからなる半導体部品を得る熱圧着工程と、（ｃ）前記接着フィルム付き半導体素子と前記支持部材とからなる前記半導体部品を、加圧流体を用いて加熱、加圧し、接着フィルムの硬化を進行させる加圧キュア工程と、（ｄ）前記接着フィルム付き半導体素子と前記支持部材とを電気的に接続する工程と、を前記工程（ａ）〜（ｄ）の順で行うことを特徴とする。本発明の半導体装置の製造方法においては、接着フィルム付き半導体素子を支持部材に熱圧着する熱圧着工程（ｂ）を行った後に、接着フィルムの硬化を進行させる加圧キュア工程（ｃ）を行うことにより、接着フィルム内部のボイドの発生を抑えることができ、また、接着フィルムと半導体素子との界面、及び接着フィルムと支持部材との界面の隙間を埋めることも可能となる。これは、接着フィルムが、熱圧着工程（ｂ）では完全硬化には至っておらず、さらなる加熱により軟化又は移動することができる程度の硬化度合いとなっているため、加圧キュア工程（ｃ）において加熱を行うと同時に、加圧も行うことによって、接着フィルムの硬化がさらに進行するとともに、ボイドを押し潰し、隙間を埋めるように移動することができることによるものである。
【００１４】
本発明の半導体装置の製造方法は、前記加圧流体が加圧ガスであるものとすることができる。
【００１５】
本発明の半導体装置の製造方法は、前記加圧流体が加圧空気であるものとすることができる。
【００１６】
本発明の半導体装置の製造方法は、前記加圧キュア工程（ｃ）を、圧力容器を用いて、該圧力容器内に前記接着フィルム付き半導体素子と支持部材とからなる半導体部品を設置し、前記加圧流体により加熱、加圧を行うものとすることができる。
【００１７】
本発明の半導体装置の製造方法は、前記加圧キュア工程（ｃ）における加熱、加圧条件が、加熱温度８０℃以上、１８０℃以下、加圧力０．１ＭＰａ以上、１０ＭＰａ以下、加圧時間１分以上、４８０分以下であるものとすることができる。
【００１８】
本発明の半導体装置の製造方法は、前記工程（ａ）を行う前における前記接着フィルムの１００〜１５０℃での溶融粘度が１０Ｐａ・ｓ以上、１０００Ｐａ・ｓ以下であるものとすることができる。
【００１９】
本発明の半導体装置の製造方法は、前記加圧キュア工程（ｃ）によりボイドと隙間とが低減され、前記加圧キュア工程（ｃ）を経た後において、前記接着フィルム内部に直径３０μｍ以上のボイドが存在しないものとすることができる。
【００２０】
本発明の半導体装置の製造方法は、前記接着フィルムが（メタ）アクリル系樹脂を含むものであるものとすることができる。
【００２１】
本発明の半導体装置の製造方法は、前記接着フィルムが（メタ）アクリル系樹脂を含み、樹脂全体に対する前記（メタ）アクリル系樹脂の含有量が、１０％以上５０％以下であるものとすることができる。
【００２２】
本発明の半導体装置の製造方法は、前記接着フィルムがさらに熱硬化性樹脂を含むものであるものとすることができる。
【００２３】
本発明の半導体装置の製造方法は、前記熱硬化性樹脂１００重量部に対する前記（メタ）アクリル系樹脂の含有量が１０重量部以上１００重量部以下であるものとすることができる。
【００２４】
本発明の半導体装置の製造方法は、前記工程（ａ）が、（ａ１）ウエハ、接着フィルム、ダイシングテープの順になるように、前記ウエハの裏面に、ダイシングテープ付き接着フィルムをラミネートする工程と、（ａ２）前記ウエハとラミネートした前記ダイシングテープ付き接着フィルムとを一体にダイシングする工程と、（ａ３）前記ダイシングテープを剥離し、接着フィルム付き半導体素子を形成する工程と、を上記（ａ１）〜（ａ３）の順で行うものとすることができる。
【００２５】
本発明の半導体装置は、上述の製造方法により製造されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明に従うと、半導体素子と、リードフレーム、有機基板等の半導体素子搭載用支持部材と、を比較的低温域においても接着性、作業性に支障を来たすことなく接着することができ、かつボイドの発生を抑えることができる半導体装置の製造方法を得ることができる。また、本発明に従うと、上述の半導体装置の製造方法により製造してなる信頼性に優れた半導体装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】接着フィルム付き半導体素子を準備する工程の一例を説明する断面図である。
【図２】熱圧着後の状態の一例を説明する断面図である。
【図３】加圧キュア後の状態の一例を説明する断面図である。
【図４】圧力容器内に接着フィルム付き半導体素子と支持部材を設置した状態の一例を説明する断面図である。
【図５】ワイヤーボンディング後の状態の一例を説明する断面図である。
【図６】封止成形後の状態の一例を説明する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の半導体装置の製造方法及び半導体装置について説明する。本発明の半導体装置の製造方法は、半導体素子と、支持部材と、を接着フィルムの硬化物を介して接着する半導体装置の製造方法であって、（ａ）接着フィルム付き半導体素子を準備する工程と、（ｂ）接着フィルム付き半導体素子を支持部材に熱圧着して、接着フィルム付き半導体素子と支持部材とからなる半導体部品を得る熱圧着工程と、（ｃ）接着フィルム付き半導体素子と支持部材とからなる半導体部品を、加圧流体を用いて加熱、加圧して接着フィルムの硬化を進行させる加圧キュア工程と、（ｄ）半導体素子と支持部材とを電気的に接続する工程と、を工程（ａ）〜（ｄ）の順で行うことを特徴とする。これにより、半導体素子と、リードフレーム、有機基板等の半導体素子搭載用支持部材と、を１５０℃を下回るような比較的低温域においても接着性、作業性に支障を来たすことなく接着することができ、かつボイドの発生を抑えることができる半導体装置の製造方法を得ることができる。また、本発明の半導体装置は、上述の製造方法により製造してなることを特徴とする。これにより、信頼性に優れた半導体装置を得ることができる。以下、本発明について詳細に説明する。
【００２９】
本発明の半導体装置の製造方法は、（ａ）接着フィルム付き半導体素子を準備する工程を含むものである。（ａ）接着フィルム付き半導体素子を準備する工程は、特に限定するものではなく、例えば、個片化された半導体素子の裏面に接着フィルムを貼り付ける方法、スピンコーター等を用いてウエハ裏面に接着フィルムを均一の厚みに塗布して、個片化させる方法等が挙げられるが、工程の煩雑さを避ける観点から、下記（ａ１）〜（ａ３）で示す工程をこの順で行う方法がより好ましい。
（ａ１）ウエハ、接着フィルム、ダイシングテープの順になるように、ウエハの裏面に、ダイシングテープ付き接着フィルムをラミネートする工程、
（ａ２）ウエハとラミネートしたダイシングテープ付き接着フィルムとを一体にダイシングする工程、
（ａ３）ダイシングテープを剥離し、接着フィルム付き半導体素子を形成する工程。
図１に、接着フィルム付き半導体素子を準備する工程の一例を説明する断面図を示すが、その詳細は後述する。
【００３０】
本発明の半導体装置の製造方法は、（ｂ）接着フィルム付き半導体素子を支持部材に熱圧着して、接着フィルム付き半導体素子と支持部材とからなる半導体部品を得る熱圧着工程を含むものである。熱圧着工程は通常のチップマウンター等を使用するが、熱圧着の方法は支持部材を熱板上に載せて接着フィルム付き半導体素子を押し当てる方法や、支持部材上に接着フィルム付き半導体素子を押し当てると同時に、押し当て冶具を通して熱を伝える方法、またはその両方の方法を組み合わせた方法などがある。熱圧着の温度条件は、特に限定されないが、６０℃以上、１８０℃以下が好ましく、８０℃以上、１５０℃以下がより好ましい。上記下限値以上の温度で熱圧着することにより、接着フィルム付き半導体素子と支持部材の接着が十分となり、搬送中の接着フィルム付き半導体素子の脱落が抑えられる。また、上記上限値以下の温度で熱圧着することにより、支持部材及び接着フィルム付き半導体素子の反りが抑えられ、接着位置がずれることなく貼り付けが可能となる。また、上記上限値以下の温度で熱圧着することで、接着フィルムの硬化を抑えることにより、加圧キュア工程（ｃ）における加熱、加圧によって、ボイドを押し潰し、隙間を埋めるように移動することができる。また熱圧着の時間条件は特に限定されないが、０．１秒以上、６０秒以下が好ましく、０．５秒以上、５秒以下がより好ましい。上記下限値以上の時間で熱圧着することにより、接着フィルム付き半導体素子と支持部材の接着が十分となり、搬送中に接着フィルム付き半導体素子の脱落が抑えられる。また、上記上限値以下の時間で熱圧着することで、接着フィルムの硬化を抑えることにより、加圧キュア工程（ｃ）における加熱、加圧によって、ボイドを押し潰し、隙間を埋めるように移動することができる。熱圧着の圧力条件は特に限定されないが、１ｋＰａ以上、１ＭＰａ以下が好ましく、３ｋＰａ以上、０．５ＭＰａ以下がさらに好ましい。上記上限値以下の圧力で熱圧着することにより、半導体素子の破損が抑えられる。また、上記下限値以上の圧力で熱圧着することにより、接着フィルム付き半導体素子と支持部材の接着が十分となり、搬送中の接着フィルム付き半導体素子の脱落を抑えることができる。尚、本発明でいう支持部材とは、ビスマレイミド−トリアジン基板やポリイミド基板のような有機基板、及び該有機基板に半導体素子やスペーサー等を一段以上積層したもの等も含むものである。
【００３１】
本発明の半導体装置の製造方法は、（ｃ）接着フィルム付き半導体素子と支持部材とからなる半導体部品を、加圧流体を用いて加熱、加圧して接着フィルムの硬化を進行させる加圧キュア工程を含むものである。本発明の半導体装置の製造方法においては、接着フィルム付き半導体素子を支持部材に熱圧着する熱圧着工程（ｂ）を行った後に、接着フィルムの硬化を進行させる加圧キュア工程（ｃ）を行うことにより、接着フィルム内部のボイドの発生を抑え、かつ、接着フィルムと半導体素子との界面、及び接着フィルムと支持部材との界面の隙間を埋めることができる。これは、接着フィルムが、熱圧着工程（ｂ）では少なくとも完全硬化には至っておらず、さらなる加熱により軟化又は移動することができる程度の硬化度合いとなっているため、加圧キュア工程（ｃ）において加熱を行うと同時に、加圧も行うことによって、接着フィルムの硬化がさらに進行するとともに、ボイドを押し潰し、隙間を埋めるように移動することができることによるものである。
【００３２】
図２に熱圧着工程（ｂ）後の状態の一例を説明する断面図を、図３に加圧キュア工程（ｃ）後の状態の一例を説明する断面図を示した。図２に示すように、例えば支持部材が回路を有する有機材料からなる基板１３である場合、被着面となる基板１３表面に回路に由来する凹凸が存在するため、接着フィルム１２付き半導体素子１１の接着フィルム１２と基板１３との界面に隙間１４が残り易いこととなるが、加圧キュア工程（ｃ）を行うことで、図３に示すように、被着面となる基板１３表面に凹凸があっても隙間１４を埋めることが可能となる。
【００３３】
尚、接着フィルム内部のボイド、並びに接着フィルムと半導体素子との界面、及び接着フィルムと支持部材との界面の隙間とは、熱圧着工程で埋め込み切れなかった接着フィルムと支持部材との界面の隙間や、加熱により接着フィルム自身で発生するガスに起因するもののみではなく、支持部材の有機基板から発生するガスに起因するものも含むものである。加圧キュア工程（ｃ）を行わずに、熱圧着工程（ｂ）のみで接着フィルムと支持部材との界面の隙間を埋め込もうとする場合、より低粘度となる接着フィルムを用いて熱圧着工程（ｂ）で界面の隙間の埋め込みを完了させ、さらに加熱処理のみを行って接着フィルムの硬化を進行させる手法も考えられるが、この場合には、支持部材の有機基板から発生するガスに起因するボイドや隙間の再発生が顕著に現れるものと考えられ、例えば、熱圧着工程（ｂ）の直前に支持部材を乾燥させて支持部材中の吸湿水分を除去する工程等を追加する必要性が想定されるものである。これに対して、本発明の半導体装置の製造方法によれば、熱圧着工程（ｂ）の直前に支持部材を乾燥させて支持部材中の吸湿水分を除去する工程等を追加することなしに、接着フィルム内部のボイドの発生を抑え、かつ、接着フィルムと半導体素子との界面、及び接着フィルムと支持部材との界面の隙間を埋めることができるものである。また、加熱、加圧をプレス等ではなく、加圧流体を用いて行うことにより、接着フィルム付き半導体素子と支持部材とからなる半導体部品に全方向から均等に圧力をかけることができるため、半導体素子の周囲へ接着フィルムがブリードすること防ぐことができる。
【００３４】
加圧キュア工程（ｃ）で用いられる加圧流体とは、加圧に用いられる流体の意味であり、このような流体としては、特に限定されないが、窒素ガス、アルゴンガス、空気等のガスが好ましい。これにより、液体を用いる場合よりも接着フィルム付き半導体素子や支持部材への影響を抑えることができる。また、窒素ガスやアルゴンガス等を使用する場合よりも安価に半導体装置を製造することができるという観点からは、ガスの中でも空気が好ましい。
【００３５】
加圧キュア工程（ｃ）において、加圧流体を用いて加熱、加圧する方法は特に限定されないが、圧力容器を用いて行うことが好ましい。圧力容器を使用することで、接着フィルムに均等に圧力をかけることができ、ブリードすること無く、接着フィルム内部のボイドの発生を抑え、接着フィルムと半導体素子との界面、及び接着フィルムと支持部材との界面の隙間を埋めることができる。具体的には、圧力容器内に接着フィルム付き半導体素子と支持部材とからなる半導体部品を設置し、加圧流体により加熱、加圧を行う方法が挙げられる。
【００３６】
加圧流体により直接的に加熱、加圧するより具体的な方法としては、図４に示すように、（ｉ）圧力容器１６内に接着フィルム１２付き半導体素子１１と基板１３（支持部材）とからなる半導体部品１５を設置し、加圧流体注入口１７から、加圧流体を圧力容器１６に流入させるとともに、必要により圧力容器を加熱する方法（図４（ａ））、（ｉｉ）圧力容器１６内に接着フィルム１２付き半導体素子１１と基板１３（支持部材）とからなる半導体部品１５を設置し、さらにこの半導体部品１５を覆うようにカバーフィルム１８を設置したうえで、圧力容器１６のカバーフィルム１８側から加圧流体を流入させるとともに、必要により圧力容器１６を加熱する方法（図４（ｂ））、（ｉｉｉ）圧力容器１６内に接着フィルム１２付き半導体素子１１と基板１３（支持部材）とからなる半導体部品１５を設置し、さらにこの半導体部品１５を上から押圧することができるように袋状フィルム１９を設置したうえで、圧力容器１６内の袋状フィルム１９に加圧流体を流入させるとともに、必要により圧力容器１６を加熱する方法（図４（ｃ））等が挙げられる。
【００３７】
また、接着フィルム付き半導体素子と支持部材とからなる半導体部品の圧力容器内への設置方法については、特に限定するものではないが、例えば、ＭＡＰ方式のように複数の半導体素子を大型基板上にマトリクス状に配置したものを、間隙を設けて複数個並べる方法等が挙げられる。さらに、上記（ｉ）の方法では、複数枚の大型基板を入れた基板収納マガジン等を、間隔を設けて複数個並べることにより、一度に大量の大型基板の加圧キュアを行っても、全ての接着フィルムに均等に圧力をかけることができる。このような点で、上記（ｉ）の方法を用いるのが望ましい。
【００３８】
加圧キュア工程（ｃ）における加熱条件は、特に限定されないが、８０℃以上、１８０℃以下が好ましく、１００℃以上、１５０℃以下がより好ましい。上記下限値以上であることで、接着フィルムの硬化を速やかに進めることで、加圧キュア工程（ｃ）を短縮することができる。また、上記上限値以下であることで、接着フィルム自身からのアウトガス及び支持部材からのアウトガスによる、接着フィルムと支持部材との界面の隙間の再発生を抑えることができる。
【００３９】
加圧キュア工程（ｃ）における加圧条件は、特に限定されないが、０．１ＭＰａ以上、１０ＭＰａ以下が好ましく、０．２ＭＰａ以上、２ＭＰａ以下がより好ましい。上記下限値以上であることで、接着フィルム内部のボイドの発生を抑え、接着フィルムと半導体素子との界面、及び接着フィルムと支持部材との界面の隙間を埋めることができ、上限値以下であることで、加圧キュア工程（ｃ）での半導体素子の破損を防ぐことができる。
【００４０】
加圧キュア工程（ｃ）における加圧時間は、特に限定されないが、１分以上、４８０分以下が好ましく、３分以上、２４０分以下がより好ましい。加圧時間が下限値以上であることで、接着フィルムが硬化し、（ｄ）半導体素子と支持部材とを電気的に接続する工程において、安定した接続を行うことができる。また上限値以下であることにより、接着フィルムの過硬化を防ぐことができ、支持部材の反りを防ぐことができる。
【００４１】
本発明の半導体装置の製造方法は、加圧キュア工程（ｃ）を経た後において、接着フィルム内部に直径３０μｍ以上のボイドが存在しないことが好ましく、直径１０μｍ以上のボイドが存在しないことがより好ましい。直径３０μｍ以上のボイドが存在しないことにより、高温時に界面剥離が発生し難くなり、本発明の半導体装置の十分な耐リフロー性を保つことができる。
【００４２】
本発明の半導体装置の製造方法は、（ｄ）半導体素子と支持部材とを電気的に接続する工程を含むものである。図５に示すように、接着フィルム２２付き半導体素子２１と基板２３（支持部材）とを電気的に接続する方式としては、ボンディングワイヤー２４を用いて接続を行うワイヤーボンディング法が広く用いられている。尚、工程（ｄ）により、接着フィルムの硬化をさらに進行させてもよい。
【００４３】
本発明の半導体装置の製造方法は、特に限定するものではないが、上述の工程（ａ）〜工程（ｄ）を行った後に、図６に示すように、接着フィルム２２付き半導体素子２１と基板２３（支持部材）とからなる半導体部品１５の半導体素子２１が搭載された側の片面を、半導体封止用樹脂組成物をトランスファーモールド、コンプレッションモールド、インジェクションモールド等の成形方法で成形、硬化させることにより、半導体素子２１とその電気的接合部を封止材３１により封止して、保護することができる。
【００４４】
さらに、封止材である半導体封止用樹脂組成物の硬化物により半導体素子等が封止された半導体装置は、そのまま、或いは、ポストキュアとして８０℃から２００℃程度の温度で、１０分から１０時間程度の時間をかけて半導体封止用樹脂組成物を完全硬化させた後、電子機器等に搭載することができる。尚、半導体封止用樹脂の成形工程、ポストキュア工程により、接着フィルムの硬化をさらに進行させてもよい。尚、接着フィルム付き半導体素子と支持部材とからなる半導体部品が、複数の半導体素子を大型基板上にマトリクス状に配置したＭＡＰ方式の場合には、半導体封止用樹脂組成物により半導体素子が搭載された側の片面を一括で封止成形した後に、個々のパッケージにダイシングすることができる。
【００４５】
次に、接着フィルムを用いて半導体装置を製造する方法の詳細について、工程の流れに沿ってその一例を説明する。
図１（ａ１）に示すように、ウエハ１の裏面に、ダイシングテープ付き接着フィルムを、ウエハ１、接着フィルム２、ダイシングテープ５の粘着剤層３、ダイシングテープ５の基材フィルム４の順になるようにラミネートし、図示しないダイシングテーブルの上に、ウエハリング６で固定する。次に、ウエハ１とラミネートしたダイシングテープ５付き接着フィルム２とを一体にダイシングし、半導体素子１を個片化する（図１（ａ２−１））。
【００４６】
次に、ダイシングテープ５を図示しないエキスパンド装置で伸ばして、個片化した半導体素子１を一定の間隔に開き（図１（ａ２−２））、その後にダイシングテープ５から剥離した接着フィルム付き半導体素子７をピックアップして（図１（ａ３））、基板１３に熱圧着し、半導体部品１５を得る（図２）。基板１３としては、例えばガラス繊維にエポキシ樹脂を含浸した基板、ポリイミド基板及びビスマレイミド−トリアジン樹脂基板等を用いることができる。
【００４７】
次に、得られた半導体部品１５を圧力容器１６内で加圧キュアを行った（図４（ｉ））後、ワイヤーボンディングにより半導体素子２１と基板２３（支持部材）とを電気的に接続し（図５）、封止材３１により半導体部品１５の封止等を行う（図６）。
【００４８】
以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
【００４９】
次に本発明の半導体装置の製造方法で用いる接着フィルムについて説明する。
本発明の半導体装置の製造方法で用いる接着フィルムは、工程（ａ）を行う前における１００〜１５０℃での溶融粘度が１０Ｐａ・ｓ以上が好ましく、５０Ｐａ・ｓ以上がより好ましい。これにより、熱圧着工程（ｂ）で半導体素子の外周部への接着フィルムのはみ出しを抑えることができる。一方、接着フィルムは、工程（ａ）を行う前における１００〜１５０℃での溶融粘度が１０００Ｐａ・ｓ以下が好ましく、５００Ｐａ・ｓ以下より好ましく、特に３５０Ｐａ・ｓ以下が好ましい。これにより、加圧キュア工程（ｃ）における加熱、加圧によって、ボイドを押し潰し、隙間を埋めるように移動することができる。
本発明における溶融粘度は、例えば、粘弾性測定装置であるレオメーターを用いて、フィルム状態のサンプルに１０℃／分の昇温速度で、周波数１Ｈｚのずり剪断を与えて測定することができる。また、本発明における溶融粘度は、動的粘弾性とは異なる溶液の物性を表すものである。
【００５０】
次に、接着フィルムを構成する樹脂組成物の各成分について説明する。なお、各成分は、一種類の化合物としてもよいし、複数の化合物を組み合わせて用いてもよい。
【００５１】
本発明に係る接着フィルムを構成する樹脂組成物は、特に限定はされないが、（メタ）アクリル系樹脂を含むことが好ましい。（メタ）アクリル系樹脂は、（メタ）アクリル酸エステルと他の単量体との共重合体であって、（メタ）アクリル酸およびその誘導体を主なモノマーとする（メタ）アクリル系樹脂であることが好ましい。
【００５２】
（メタ）アクリル酸エステルとしては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル等のアクリル酸エステル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル等のメタクリル酸エステルが挙げられる。また、他の単量体として、アクリル酸、メタクリル酸、アクリロニトリル、アクリルアミド等が挙げられる。
【００５３】
（メタ）アクリル系樹脂は、ガラス転移温度が低いため、樹脂組成物中に配合することにより、初期密着性を向上することができる。ここで、初期密着性とは、接着フィルムを半導体素子に接着した際の密着性であり、特に半導体素子がウエハ状態である時のウエハ裏面への密着性を意味する。
【００５４】
また、（メタ）アクリル系樹脂は、エポキシ基、水酸基、カルボキシル基、ニトリル基等を持つ（メタ）アクリル酸エステル共重合体であることが好ましい。これにより、半導体素子の裏面、及び支持部材等の被着体への密着性をより向上することができる。こうした官能基を有する化合物として、具体的には、グリシジルエーテル基を有するグリシジル（メタ）クリレート、水酸基を有するヒドロキシ（メタ）クリレート、カルボキシル基を有するカルボキシ（メタ）クリレート、ニトリル基を有する（メタ）アクリロニトリル等が挙げられる。
【００５５】
これらの中でも、特に、カルボキシル基を有するモノマー単位を含む（メタ）アクリル酸エステル共重合体を用いることが好ましい。これにより、接着フィルムの硬化がさらに促進されるため、加圧キュア工程（ｃ）を短時間にかつ強固に被着体へ接着させることができる。
【００５６】
カルボキシル基を有するモノマー単位を含む（メタ）アクリル酸エステル共重合体の含有量は、より加圧キュア工程（ｃ）を短時間でかつ強固に被着体へ接着させる観点では、たとえば（メタ）アクリル系樹脂全体の０．５質量％以上であることが好ましく、１質量％以上であることがより好ましい。また、カルボキシル基を有する化合物の含有量は、接着フィルムの保存性をより一層向上させる観点では、たとえば（メタ）アクリル系樹脂全体の１０質量％以下であることが好ましく、５質量％以下であることがより好ましい。
【００５７】
（メタ）アクリル系樹脂の重量平均分子量は、たとえば１０万以上、１３０万以下が好ましく、１５万以上、１００万以下とすることがさらに好ましい。上記下限値以上とすることにより、接着フィルムの成膜性をさらに向上させることができ、上記上限値以下とすることにより接着時の流動性を確保することが可能となる。
【００５８】
樹脂全体に対する（メタ）アクリル系樹脂の含有量は、好ましくは１０％以上、より好ましくは、２５％以上である。これにより接着性の向上に繋がる。樹脂全体に対する（メタ）アクリル系樹脂の含有量は、好ましくは５０％以下、より好ましくは、４０％以下である。これにより、作業性の向上に繋がる。
【００５９】
（メタ）アクリル系樹脂の重量平均分子量は、例えば、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）で測定することができ、測定条件例としては東ソー株式会社製、高速ＧＰＣ  ＳＣ−８０２０装置でカラムはＴＳＫ−ＧＥＬ  ＧＭＨＸＬ−Ｌ、温度４０℃、溶媒テトラヒドロフラン等が挙げられる。
【００６０】
（メタ）アクリル系樹脂のガラス転移温度は、接着フィルムの粘着が強くなりすぎることを抑制して作業性をさらに向上させる観点では、たとえば０℃以上であることが好ましく、５℃以上であることがより好ましい。また、アクリル系樹脂のガラス転移温度は、低温での接着性をさらに向上させる観点では、たとえば３０℃以下であることが好ましく、２０℃以下であることがより好ましい。
【００６１】
（メタ）アクリル系樹脂のガラス転移温度は、例えば、熱機械特性分析装置（セイコーインスツル株式会社製、ＴＭＡ／ＳＳ６１００）を用いて、一定荷重（１０ｍＮ）で−６５℃から昇温速度５℃／分で温度を上昇させながら引っ張った際の変極点より測定することができる。
【００６２】
本発明に係る接着フィルムを構成する樹脂組成物は、特に限定されるものではないが、熱硬化性樹脂を含むことが好ましく、エポキシ樹脂を含むことが特に好ましい。エポキシ樹脂は、エポキシ基を有するモノマー、オリゴマーおよびポリマーのいずれかをいう。エポキシ樹脂の具体例として、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂；ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂；ハイドロキノン型エポキシ樹脂；ビフェニル型エポキシ樹脂；スチルベン型エポキシ樹脂；トリフェノールメタン型エポキシ樹脂；トリアジン核含有エポキシ樹脂；ジシクロペンタジエン変性フェノール型エポキシ樹脂；ナフトール型エポキシ樹脂、およびフェニレンおよび／またはビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル型エポキシ樹脂、フェニレンおよび／またはビフェニレン骨格を有するナフトールアラルキル型エポキシ樹脂等のアラルキル型エポキシ樹脂等が挙げられる。
【００６３】
これらの中でも、ノボラック型エポキシ樹脂、アラルキル型エポキシ樹脂等が好ましく用いられる。アラルキル型エポキシ樹脂を用いることにより、熱圧着工程（ｂ）における１００℃〜１５０℃付近で、接着フィルムの複素粘性率|ｃ＊｜の変化を一定に抑えることができるため、一般的な熱圧着温度である１００℃〜１５０℃の温度範囲で接着フィルムのフロー量の変動を抑制することができる。またノボラック型エポキシ樹脂を用いることにより、接着フィルムの硬化後のガラス転移温度を高めることができ、また、接着フィルムと被着体との密着性を向上させることができる。
【００６４】
熱硬化性樹脂１００重量部に対する（メタ）アクリル系樹脂の含有量は、１０重量部以上が好ましく、３０重量部以上がより好ましい。これにより、接着フィルムの作業性を良好にできる。また、熱硬化性樹脂１００重量部に対する（メタ）アクリル系樹脂の含有量は、１００重量部以下が好ましく、８０重量部以下がより好ましい。
【００６５】
エポキシ樹脂の含有量は、特に限定されるものではないが、（メタ）アクリル酸エステル共重合体１００質量部に対して、１００質量部以上、１０００質量部以下が好ましく、２００質量部以上、５００質量部以下が特に好ましい。上記範囲とすることで、接着フィルム硬化後の低い線膨張係数と靭性を両立することができる。さらに好ましくは、３５０質量部以下である。これにより接着フィルム硬化後の低い線膨張係数と靭性の両立をより向上できる。
【００６６】
アラルキル型エポキシ樹脂の含有量は、特に限定されないが、エポキシ樹脂全体に対して３０〜８０質量％が好ましく、４０〜７０質量％が特に好ましい。上記範囲とすることで、一般的な半導体素子を熱圧着させる温度である１００℃〜１５０℃付近で、接着フィルムの複素粘性率|ｃ＊｜の変化を一定に抑えることができるため、接着フィルムのフロー量の変動を抑制することが可能となり、さらに、硬化後の接着フィルムのガラス転移温度を高めることが可能となる。
【００６７】
エポキシ樹脂の軟化点は、（メタ）アクリル系樹脂との相溶性を有するものであれば、特に限定されるものではないが、４０℃以上、１００℃以下が好ましく、５０℃以上、９０℃以下が特に好ましい。上記下限値以上とすることで、接着フィルのタック性を低減することができるため、ダイシングによるウエハの個片化後に、ダイシングテープからの接着フィルム付き半導体素子の剥がれ性が向上し、ピックアップ性を向上させることができる。また、上記上限値以下とすることで、加圧キュア工程（ｃ）前の溶融粘度の上昇を抑えることができる。
【００６８】
また、エポキシ樹脂として、軟化点の異なる複数のエポキシ樹脂を組み合わせて用いてもよい。これにより、接着フィルムのタック性を低減する効果と加圧キュア工程（ｃ）前の溶融粘度の上昇を抑制する効果をより両立させやすくするという利点がある。たとえば、軟化点の異なる複数のエポキシ樹脂の組み合わせとしては、軟化点が４０℃以上、７０℃未満のエポキシ樹脂と軟化点が７０℃以上、１００℃以下のエポキシ樹脂の組み合わせ等が挙げられる。
【００６９】
本発明に係る接着フィルムを構成する樹脂組成物には、特に限定されるものではないが、硬化剤を含めることが好ましい。硬化剤は、エポキシ樹脂の硬化剤として作用するものであれば適宜選択して用いることができる。具体的には、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、メタキシレリレンジアミン、などの脂肪族ポリアミン、ジアミノジフェニルメタン、ｍ−フェニレンジアミン、ジアミノジフェニルスルフォン、などの芳香族ポリアミン、ジシアンジアミド、有機酸ジヒドラジドなどを含むポリアミン化合物等のアミン系硬化剤、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、などの脂肪族酸無水物、無水トリトメット酸、無水ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸、などの芳香族酸無水物等の酸無水物系硬化剤、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、フェノールアラルキル（フェニレン、ビフェニレン骨格を含む）樹脂、ナフトールアラルキル（フェニレン、ビフェニレン骨格を含む）樹脂、トリフェノールメタン樹脂、ジシクロペンタジエン型フェノール樹脂、ビス（モノまたはジｔ−ブチルフェノール）プロパン、メチレンビス（２−プロペニル）フェノール、プロピレンビス（２−プロペニル）フェノール、ビス[（２−プロペニルオキシ）フェニル]メタン、ビス[（２−プロペニルオキシ）フェニル]プロパン、４,４'−（１−メチルエチリデン）ビス[２−（２−プロペニル）フェノール]、４,４'−（１−メチルエチリデン）ビス[２−（１−フェニルエチル）フェノール]、４,４'−（１−メチルエチリデン）ビス[２−メチル−６−ヒドロキシメチルフェノール]、４,４'−（１−メチルエチリデン）ビス[２−メチル−６−（２−プロペニル）フェノール]、４,４'−（１−メチルテトラデシリデン）ビスフェノールなどのフェノール系硬化剤等が挙げられる。
【００７０】
本発明で用いられる接着フィルムを構成する樹脂組成物における硬化剤の含有量は、エポキシ樹脂のエポキシ当量と硬化剤の当量比を計算して求めることができる。硬化剤がフェノール樹脂の場合、エポキシ樹脂のエポキシ当量と硬化剤の官能基の当量比は、０．５以上、１．５以下が好ましく、０．７以上、１．３以下が特に好ましい。上記範囲とすることで、接着フィルムの耐熱性と保存性を両立することができる。
【００７１】
硬化剤は、２５℃において粘度が３０Ｐａ・ｓ（３０，０００ｃｐｓ）以下の液状の硬化剤を用いることが好ましい。更に２５℃において粘度が１０Ｐａ・ｓ（１０，０００ｃｐｓ）以下の液状の硬化剤がより好ましい。硬化剤の２５℃における粘度を上記規定値以下とすることで、接着フィルムの初期密着性や半導体装置の信頼性が向上する。
【００７２】
２５℃において粘度が３０Ｐａ・ｓ（３０，０００ｃｐｓ）以下の液状の硬化剤の含有量は、特に限定されないが、硬化剤全体に対して３０〜８０質量％が好ましく、４０〜７０質量％が特に好ましい。上記下限値以上とすることで、加圧キュア工程（ｃ）前の溶融粘度の上昇を抑えることができ、上記上限値以下とすることで、接着フィルのタック性を低減することができるため、作業性を向上することができる。
【００７３】
２５℃において粘度が３０Ｐａ・ｓ（３０，０００ｃｐｓ）以下の液状の硬化剤としては、液状フェノール化合物が挙げられる。具体的には、ビス（モノまたはジｔ−ブチルフェノール）プロパン、メチレンビス（２−プロペニル）フェノール、プロピレンビス（２−プロペニル）フェノール、ビス[（２−プロペニルオキシ）フェニル]メタン、ビス[（２−プロペニルオキシ）フェニル]プロパン、４,４'−（１−メチルエチリデン）ビス[２−（２−プロペニル）フェノール]、４,４'−（１−メチルエチリデン）ビス[２−（１−フェニルエチル）フェノール]、４,４'−（１−メチルエチリデン）ビス[２−メチル−６−ヒドロキシメチルフェノール]、４,４'−（１−メチルエチリデン）ビス[２−メチル−６−（２−プロペニル）フェノール]、４,４'−（１−メチルテトラデシリデン）ビスフェノールが挙げられる。これらの液状フェノール化合物粘度は核体数ｎやベンゼン環置換基の種類により制御することができる。
【００７４】
硬化剤としては、液状フェノール化合物の他に固形フェノール樹脂を併用して添加することも可能である。固形とは、２５℃常圧において固体状態であることを意味する。固形フェノール樹脂を併用することで、室温での半導体用接着フィルムのタック性を軽減し、作業性を向上させることができる。また、この固形フェノール樹脂は、前述のエポキシ樹脂と硬化反応をして架橋構造を形成することができる少なくとも２個以上のフェノール性水酸基を有するモノマー、オリゴマー、ポリマー全般を指し、例えば、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、フェノールアラルキル（フェニレン、ビフェニレン骨格を含む）樹脂、ナフトールアラルキル（フェニレン、ビフェニレン骨格を含む）樹脂、トリフェノールメタン樹脂、ジシクロペンタジエン型フェノール樹脂等が挙げられ、これらは単独で用いるだけでなく、複数用いてもよい。
【００７５】
固形フェノール樹脂の含有量は、特に限定されないが、エポキシ樹脂のエポキシ当量と、液状フェノール化合物および固形フェノール樹脂を併せた官能基当量の比が０．５以上、１．５以下が好ましく、０．７以上、１．３以下が特に好ましい。上記範囲とすることで、接着フィルムの耐熱性と保存性を両立することができる。
【００７６】
（メタ）アクリル系樹脂の含有量は、特に限定されるものではないが、エポキシ樹脂と硬化剤の配合量の合計よりも少ないことが好ましい。こうすることにより、加圧キュア工程（ｃ）で接着フィルムが加熱された際に接着フィルム外に出てくるアウトガスの発生を効果的に抑制することができるため、アウトガスによる被着体の汚染防止と接着フィルムと被着体との密着性向上を図ることができる。
【００７７】
本発明に係る接着フィルムを構成する樹脂組成物には硬化促進剤を含んでもよい。硬化促進剤は、エポキシ樹脂と硬化剤との硬化反応を促進させるものであれば適宜選択して用いることができる。具体的には、イミダゾール類、１，８−ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセン等のアミン系触媒、トリフェニルホスフィンやテトラ置換ホスホニウムと多官能フェノール化合物との分子化合物等のリン化合物が挙げられる。これらの中でも、接着フィルムの速硬化性と半導体素子上のアルミパッド腐食性を両立するリン化合物が好ましい。
【００７８】
硬化促進剤の含有量は、エポキシ樹脂と硬化剤の合計１００質量部に対して、０．０１〜１０質量部が好ましく、０．１〜５質量部が特に好ましい。上記範囲とすることで、接着フィルムの速硬化性および保存性、硬化後の物性のバランスを保つことが可能となる。
【００７９】
リン化合物の中でも、接着フィルムの速硬化性、半導体素子のアルミパッドへの腐食性、さらには接着フィルムの保存性により優れる、テトラ置換ホスホニウムと多官能フェノール化合物との分子化合物が特に好ましい。
【００８０】
テトラ置換ホスホニウムと多官能フェノール化合物との分子化合物は、単なる混合物ではなく、塩構造、超分子構造等の構造を有する化合物である。
【００８１】
テトラ置換ホスホニウムと多官能フェノール化合物との分子化合物のテトラ置換ホスホニウムは、接着フィルムの硬化性と保存性のバランスから、アルキル基や芳香族化合物がリン原子に４つ配位している化合物が好ましい。
【００８２】
テトラ置換ホスホニウムの置換基は、特に限定されるものではなく、互いに同一であっても異なっていてもよく、置換又は無置換のアリール基やアルキル基を置換基として有するテトラ置換ホスホニウムイオンが、熱や加水分解に対して安定であり好ましい。具体的にテトラ置換ホスホニウムとしては、テトラフェニルホスホニウム、テトラトリルホスホニウム、テトラエチルフェニルホスホニウム、テトラメトキシフェニルホスホニウム、テトラナフチルホスホニウム、テトラベンジルホスホニウム、エチルトリフェニルホスホニウム、ｎ−ブチルトリフェニルホスホニウム、２−ヒドロキシエチルトリフェニルホスホニウム、トリメチルフェニルホスホニウム、メチルジエチルフェニルホスホニウム、メチルジアリルフェニルホスホニウム、テトラ−ｎ−ブチルホスホニウム等が例示でき、これらの中でもテトラフェニルホスホニウムが接着フィルムの速硬化性と保存性のバランスから好ましい。
【００８３】
テトラ置換ホスホニウムと多官能フェノール化合物との分子化合物の多官能フェノール化合物とは、フェノール性の水酸基を有するもので少なくともその１つの水酸基の水素が外れてフェノキシド型の化合物となっているものであり、具体的には、ヒドロキシベンゼン化合物、ビフェノール化合物、ビスフェノール化合物、ヒドロキシナフタレン化合物、フェノールノボラック樹脂、フェノールアラルキル樹脂等が挙げられる。
【００８４】
多官能フェノール化合物としては、例えば、ビス（４−ヒドロキシ−３，５−ジメチルフェニル）メタン（通称テトラメチルビスフェノールＦ）、４，４'−スルホニルジフェノール及び、４，４'−イソプロピリデンジフェノール（通称ビスフェノールＡ）、ビス（４−ヒドロキシフェニル）メタン、ビス（２−ヒドロキシフェニル）メタン、（２−ヒドロキシフェニル）（４−ヒドロキシフェニル）メタン及びこれらの内ビス（４−ヒドロキシフェニル）メタン、ビス（２−ヒドロキシフェニル）メタン、（２−ヒドロキシフェニル）（４−ヒドロキシフェニル）メタンの３種の混合物（例えば、本州化学工業株式会社製、ビスフェノールＦ−Ｄ）等のビスフェノール類、１，２−ベンゼンジオール、１，３−ベンゼンジオール、１，４−ベンゼンジオール等のジヒドロキシベンゼン類、１，２，４−ベンゼントリオール等のトリヒドロキシベンゼン類、１，６−ジヒドロキシナフタレン等のジヒドロキシナフタレン類の各種異性体、２，２'−ビフェノール、４，４'−ビフェノール等のビフェノール類の各種異性体等の化合物が挙げられるが、速硬化性と保存性のバランスに優れる１，２−ジヒドロキシナフタレン、４，４'−スルホニルジフェノールが好ましい。
【００８５】
本発明に係る接着フィルムを構成する樹脂組成物は、カップリング剤を含んでいてもよい。これにより、接着フィルムの密着性および接着フィルム中の樹脂成分と充填材との界面の密着性をより一層向上させることができる。
【００８６】
カップリング剤としては、シラン系、チタン系、アルミニウム系などが挙げられるが、これらの中でも接着フィルムの保存性と接着フィルムと被着体との密着性に優れる、シラン系カップリング剤が好ましい。
【００８７】
シランカップリング剤としては、例えばビニルトリクロロシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、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−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エトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、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、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−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、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、γ−クロロ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メトキシシラン、３−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、３−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。
【００８８】
カップリング剤の配合量は、アクリル系樹脂１００質量部に対して、０．０１質量部以上、１０質量部以下が好ましく、０．１質量部以上、５質量部以下が特に好ましい。上記範囲とすることで、接着フィルムと被着体との密着性とアウトガスやボイドの抑制効果が両立する。
【００８９】
また、接着フィルムを構成する樹脂組成物は、無機充填材を含んでいてもよい。これにより、ダイシングによるウエハの個片化後に、ダイシングテープからの接着フィルム付き半導体素子の剥がれ性の向上によるピックアップ性の向上、および硬化後の線膨張係数を低減する機能を付与することができる。
【００９０】
無機充填材としては、例えば銀、酸化チタン、シリカ、マイカ等を挙げることができるが、これらの中でもシリカが好ましい。シリカフィラーを用いることにより、ダイシングによる、ウエハの個片化後に、ダイシングテープからの接着フィルム付き半導体素子の剥がれ性の向上によるピックアップ性をさらに向上させることができる。また、シリカフィラーの形状としては、破砕シリカと球状シリカがあるが、球状シリカが好ましい。
【００９１】
無機充填材の平均粒径は、特に限定されないが、０．０１μｍ以上、２０μｍ以下が好ましく、０．１μｍ以上、５μｍ以下が特に好ましい。上記範囲とすることで、接着フィルム内でフィラーの凝集を抑制し、外観を向上させることができ、さらに熱圧着時にチップを破壊することを抑制できる。
【００９２】
無機充填材の含有量は、特に限定されないが、（Ｆ）無機充填材を除いた樹脂成分１００質量部に対して、１質量部以上、２００質量部以下が好ましく、５質量部以上、１００質量部以下が特に好ましい。上記範囲とすることで、硬化後の接着フィルムと被接着物との間の線膨張係数差が小さくなり、熱衝撃の際に発生する応力を低減させることができるため、被接着物の剥離をさらに確実に抑制することができる。さらに、硬化後の接着フィルムの弾性率が高くなりすぎるのを抑制することができるため、半導体装置の信頼性が上昇する。
【００９３】
なお、本発明に係る接着フィルムを構成する樹脂組成物は、上記成分以外の成分を含んでいてもよい。
【００９４】
本発明に係る接着フィルムの厚さは、特に限定されないが、３〜１００μｍが好ましく、５〜７０μｍが特に好ましい。厚さが上記範囲内であることにより、厚さ精度の制御が容易に実施できる。
【００９５】
次に、本発明の半導体装置の製造方法で用いる接着フィルムの製造方法について説明する。
本発明の接着フィルムは、例えば前述の樹脂組成物をメチルエチルケトン、アセトン、トルエン、ジメチルホルムアルデヒド等の溶剤に溶解して、ワニス状態にした後、コンマコーター、ダイコーター、グラビアコーター等を用いて離型シートに塗工し、乾燥することにより溶剤を揮散させた後、離型シートを除去することによって得ることができる。
【００９６】
本発明の半導体装置の製造方法で用いる接着フィルムは、例えばダイシングフィルムと接合してダイシングテープ付き接着フィルムとして用いることもできる。
【実施例】
【００９７】
以下、本発明を実施例および比較例に基づいてさらに詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
（実施例１）
（接着フィルム用樹脂ワニスの調製）
（メタ）アクリル系樹脂として、アクリル酸エステル共重合体（エチルアクリレート−ブチルアクリレート−アクリロニトリル−アクリル酸−ヒドロキシエチルメタクリレート共重合体、ナガセケムテックス社製、ＳＧ−７０８−６、Ｔｇ：６℃、重量平均分子量：８００，０００）１００質量部；
エポキシ樹脂としてＥＯＣＮ−１０２０−８０（オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、エポキシ当量２００ｇ／ｅｑ、軟化点８０℃、日本化薬社製）１０５質量部およびＮＣ３０００Ｐ（アラルキル型エポキシ樹脂、エポキシ当量２７２ｇ／ｅｑ、軟化点５８℃、日本化薬社製）１５７質量部；
硬化剤として液状フェノール化合物ＭＥＨ−８０００Ｈ（水酸基当量１４１ｇ／ＯＨ基、明和化成株式会社製）８２質量部と固形フェノール樹脂ＰＲ−ＨＦ−３（水酸基当量１０４ｇ／ＯＨ基、住友ベークライト社製）５５質量部；
硬化促進剤として式（１）で表されるテトラ置換ホスホニウムと多官能フェノール化合物との分子化合物０．８質量部；
【００９８】
【化１】
2010118640.tif 000003
【００９９】
カップリング剤としてγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（ＫＢＭ４０３Ｅ、信越化学工業社製）０．５質量部；および
無機充填材として球状シリカ（ＳＥ２０５０、平均粒径０．５μｍ、アドマテックス社製）５６質量部をメチルエチルケトン（ＭＥＫ）に溶解して、樹脂固形分４１％の樹脂ワニスを得た。
【０１００】
（離型シート付き接着フィルムの製造）
上述の方法で得られた樹脂ワニスを、コンマコーターを用いて離型シートであるポリエチレンテレフタレートフィルム（三菱化学ポリエステルフィルム社製、品番ＭＲＸ５０、厚さ５０μｍ）に塗布した後、１００℃、５分間、さらに１５０℃、２分間乾燥して、厚さ３０μｍの接着フィルムを得た。得られた接着フィルムを、レオメーターを用いて、１０℃／分の昇温速度で、周波数１Ｈｚのずり剪断を与えて測定した際の１００℃、１２５℃、１５０℃での溶融粘度は、それぞれ、３００Ｐａ・ｓ、２８０Ｐａ・ｓ、２６０Ｐａ・ｓであった。
【０１０１】
（ダイシングシートの製造）
ダイシングシート基材フィルムとして、ハイブラー６０質量部、ポリプロピレン４０質量部からなるクリアテックＣＴ−Ｈ７１７（クラレ製）を、押し出し機で、厚み１００μｍの基材フィルムを形成し、表面をコロナ処理した。次に、アクリル酸２−エチルヘキシル５０質量部とアクリル酸ブチル１０質量部、酢酸ビニル３７質量部、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル３質量部とを共重合して得られた重量平均分子量５０００００の共重合体を剥離処理した厚さ３８μｍのポリエステルフィルムに乾燥後の厚さが１０μｍになるように塗工し、８０℃で５分間乾燥し、粘着剤層を得た。その後粘着剤層を基材フィルムのコロナ処理面にラミネートしてダイシングシートを得た。
【０１０２】
（ダイシングシート付き接着フィルムの製造）
上述のダイシングシートに接着フィルムを半導体ウエハよりも大きく、ウエハリングの内径よりも小さいサイズで貼り付け、基材フィルム、粘着剤層、接着フィルムがこの順に積層されてなるダイシングテープ付き接着フィルムを得た。
【０１０３】
（半導体装置の製造）
以下の手順で、半導体装置を製造した。
半導体装置の基板としてソルダーレジスト（太陽インキ株式会社製、ＡＵＳ３０８）で被覆されたビスマレイミド・トリアジンを主剤とする模擬有機基板（回路段差５〜１０μｍ）を用意した。なお模擬有機基板の片面のソルダーレジストが無塗布の部分に銅箔、ニッケルメッキおよび金メッキを順にパターン処理してワイヤーボンディング用の端子とし、模擬有機基板の反対面に設けたハンダボール搭載用エリアとビアホールで導通させた。
【０１０４】
半導体素子が形成された８インチ２００μｍウエハに、ダイシングテープ付き接着フィルムを４０℃で貼り付け、ダイシングテープ付き接着フィルム付きウエハを得た。
【０１０５】
その後、このウエハを、ダイシングソーを用いて、スピンドル回転数３０，０００ｒｐｍ、切断速度５０ｍｍ／ｓｅｃで１０．５ｍｍ×１０．５ｍｍ角の各半導体素子のサイズにダイシング（切断）した。次に、ダイシングテープ付き接着フィルムの裏面から突上げし、基材フィルムおよび粘着剤層間で剥離し接着フィルム付き半導体素子を得た。
【０１０６】
上記接着フィルム付き半導体素子を、模擬有機基板上にダイボンター（ＡＳＭ社製、ＡＤ８９８）を用いて、１３０℃、１０Ｎ、２ｓｅｃの条件にて熱圧着し、次いで接着フィルム付き半導体素子と模擬有機基板とからなる半導体部品を圧力容器内に設置し、加圧空気を用いて１３０℃、０．５ＭＰａ、６０分間の条件で加圧キュアを行った。次にワイヤーボンディング装置（ＡＳＭ社製、Ｅａｇｌｅ６０）により半導体素子のダイパッド部と基板のワイヤーボンディング用の端子とのワイヤーボンディングを行った。さらに封止樹脂ＥＭＥ−Ｇ７９０（住友ベークライト株式会社製）で封止成形した後、ポストキュア１７５℃で２時間熱処理を行い、封止樹脂および接着フィルムの硬化を行い、合計１０個の半導体装置を得た。尚、示差走査熱量測定によって別途測定した、（ｉ）熱圧着後、（ii）加圧キュア後、（iii）ワイヤーボンディング後、並びに（iv）封止成形及びポストキュア後における接着フィルムの硬化度は、熱圧着前の接着フィルムの硬化度を０％とすると、それぞれ、（ｉ）０％、（ii）４５％、（iii）５０％、並びに（iv）１００％であった。
【０１０７】
（比較例１）
加圧キュア工程を行わなかった他は、実施例１と同様にして半導体装置を得た。尚、示差走査熱量測定によって別途測定した、（ｉ）熱圧着後、（iii）ワイヤーボンディング後、並びに（iv）封止成形及びポストキュア後における接着フィルムの硬化度は、熱圧着前の接着フィルムの硬化度を０％とすると、それぞれ、（ｉ）０％、（iii）５％、並びに（iv）１００％であった。
【０１０８】
（比較例２）
加圧キュア工程を行う代わりに、１３０℃、６０分間の条件で加熱処理を行った他は、実施例１と同様にして半導体装置を得た。尚、示差走査熱量測定によって別途測定した、（ｉ）熱圧着後、（ii）加熱処理後、（iii）ワイヤーボンディング後、並びに（iv）封止成形及びポストキュア後における接着フィルムの硬化度は、熱圧着前の接着フィルムの硬化度を０％とすると、それぞれ、（ｉ）０％、（ii）４５％、（iii）５０％、並びに（iv）１００％であった。
【０１０９】
各実施例及び比較例で得られた半導体用接着フィルム及び半導体装置に関して次の評価を行った。評価項目を内容と共に示す。得られた結果を表１に示す。
【０１１０】
１．低温貼付性
低温貼付性は、各実施例および比較例で得られた接着フィルムを、厚み５５０μｍのウエハ裏面に温度４０℃、圧力０．３ＭＰａ、ラミネート速度１０ｍｍ／ｓｅｃで貼り付け、１８０°ピール強度を評価した。
１８０°ピール強度は、テンシロン（ＯＲＩＥＮＴＥＣ株式会社製ＲＴＣ−１２５０Ａ）を用い、剥離速度：５０ｍｍ／ｍｉｎ、剥離幅２５ｍｍにて１８０°方向に剥離させることにより測定した。
◎：ピール強度が、２００Ｎ／ｍ以上であった。
○：ピール強度が、１００Ｎ／ｍ以上、２００Ｎ／ｍ未満であった。
△：ピール強度が、５０Ｎ／ｍ以上、１００Ｎ／ｍ未満であった。
×：ピール強度が、５０Ｎ／ｍ未満であった。
【０１１１】
２．接着フィルムのはみ出し
接着フィルムのはみ出しは、各実施例、比較例で製造した半導体装置において、ワイヤーボンディング後に半導体素子の側面より接着フィルムがはみ出していないか、ＳＥＭにより観察した。各符号は、以下の通りである。
◎：側面からのはみ出し長さが、２０μｍ未満であった。
○：側面からのはみ出し長さが、２０μｍ以上、５０μｍ未満であった。
△：側面からのはみ出し長さが、５０μｍ以上、１００μｍ未満であった。
×：側面からのはみ出し長さが、１００μｍ以上であった。
【０１１２】
３．封止成形前のボイド、隙間の有無
封止成形前のボイド、隙間の有無は、各実施例および比較例で得られる樹脂封止前の半導体装置について、走査型超音波探傷機（ＳＡＴ）で評価した。各符号は、以下の通りである。
◎：３０μｍ以上のボイド又は隙間が残った半導体装置が、１０個中０個
○：３０μｍ以上のボイド又は隙間が残った半導体装置が、１０個中１個以上３個以下
△：３０μｍ以上のボイド又は隙間が残った半導体装置が、１０個中４個以上９個以下
×：３０μｍ以上のボイド又は隙間が残った半導体装置が、１０個中１０個
尚、実施例１においては、全ての半導体装置において１０μｍ以上のボイド又は隙間も残っていなかった。
【０１１３】
４．封止成形＋ポストキュア後のボイド、隙間の有無
封止成形及びポストキュア後のボイド、隙間の有無は、各実施例、比較例で製造した半導体装置において、封止後に走査型超音波探傷機（ＳＡＴ）で評価した。各符号は、以下の通りである。
◎：３０μｍ以上のボイド又は隙間が残った半導体装置が、１０個中０個
○：３０μｍ以上のボイド又は隙間が残った半導体装置が、１０個中１個以上３個以下
△：３０μｍ以上のボイド又は隙間が残った半導体装置が、１０個中４個以上９個以下
×：３０μｍ以上のボイド又は隙間が残った半導体装置が、１０個中１０個
尚、実施例１においては、全ての半導体装置において１０μｍ以上のボイド又は隙間も残っていなかった。
【０１１４】
５．耐クラック性
耐クラック性は、各実施例および比較例で得られた半導体装置を８５℃／６０％ＲＨ／１６８時間吸湿処理をした後、２６０℃のＩＲリフローを３回行い走査型超音波探傷機（ＳＡＴ）でリフローにより発生したクラックを観察評価した。各符号は、以下の通りである。
◎：発生したクラックが、１０個中０個
○：発生したクラックが、１０個中１個以上３個以下
△：発生したクラックが、１０個中４個以上９個以下
×：発生したクラックが、１０個中１０個
【０１１５】
【表１】
2010118640.tif 000004
【０１１６】
表１から明らかなように、本発明の半導体装置の製造方法となる実施例１では、３０μｍを超えるような、接着フィルム内部のボイド、並びに、接着フィルムと半導体素子との界面及び接着フィルムと基板との界面の隙間はなく、接着剤のはみ出しもないという、良好な結果が得られた。また、半導体装置における吸湿後の耐半田リフロー処理によってもクラックや剥離の発生がないという、良好な結果が得られた。
【０１１７】
一方、加圧キュア工程を行わなかった比較例１及び２では、３０μｍを超えるような、接着フィルム内部のボイド、並びに、接着フィルムと半導体素子との界面及び接着フィルムと基板との界面の隙間が発生するという結果となった。そのため、半導体装置における吸湿後の耐半田リフロー処理によって、クラックや剥離が発生する結果となった。
【符号の説明】
【０１１８】
１    ウエハ又は半導体素子
２    接着フィルム
３    ダイシングテープの粘着剤層
４    ダイシングテープの基材フィルム
５    ダイシングテープ
６    ウエハリング
７    接着フィルム付き半導体素子
１１  半導体素子
１２  接着フィルム
１３  基板
１４  隙間
１５  半導体部品
１６  圧力容器
１７  加圧流体注入口
１８  カバーフィルム
１９  袋状フィルム
２１  半導体素子
２２  接着フィルム
２３  基板
２４  ボンディングワイヤー
３１  封止材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2010118640.tif 000008
【図５】
2010118640.tif 000009
【図６】
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