(57)【要約】      （修正有）【課題】高品質の半導体装置を歩留まり良く製造可能な接着フィルム及びこれを用いる半導体装置の製造方法、並びに該製造方法により得られる半導体装置を提供すること。【解決手段】本発明の接着フィルムは、被着体上に固定された第１半導体素子１１を包埋し、かつ該第１半導体素子とは異なる第２半導体素子１２を被着体に固定するための接着フィルムであって、ＳＵＳに対する４０℃におけるタック強度が０．２ＭＰa以下である接着フィルム。ダイシング後の接着フィルムの再接着が生じにくく、続くピックアップを良好に行なうことができ、被着体上の第１半導体素子を包埋可能である。【選択図】図３Ｆ
2014133823.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被着体上に固定された第１半導体素子を包埋し、かつ該第１半導体素子とは異なる第２半導体素子を被着体に固定するための接着フィルムであって、
ＳＵＳに対する４０℃におけるタック強度が０．２ＭＰａ以下である接着フィルム。
【請求項２】
１２０℃における溶融粘度が１００Ｐａ・ｓ以上３０００Ｐａ・ｓ以下である請求項１に記載の接着フィルム。
【請求項３】
熱硬化前の２５℃における貯蔵弾性率が１０ＭＰａ以上１００００ＭＰａ以下である請求項１又は２に記載の接着フィルム。
【請求項４】
無機充填剤を含み、
該無機充填剤の含有量が２５〜８０重量％である請求項１〜３のいずれか１項に記載の接着フィルム。
【請求項５】
基材及び該基材上に形成された粘着剤層を有するダイシングフィルムと、
前記粘着剤層上に積層された請求項１〜４のいずれかに記載の接着フィルムとを備えるダイシング・ダイボンドフィルム。
【請求項６】
第１半導体素子が固定された被着体を準備する被着体準備工程、
請求項５に記載のダイシング・ダイボンドフィルムの接着フィルムと半導体ウェハとを貼り合わせる貼合せ工程、
前記半導体ウェハ及び接着フィルムをダイシングして第２半導体素子を形成するダイシング工程、
前記第２半導体素子を前記接着フィルムとともにピックアップするピックアップ工程、及び
前記第２半導体素子とともにピックアップした接着フィルムにより、前記被着体に固定された前記第１半導体素子を包埋しながら前記第２半導体素子を該被着体に固定する固定工程
を含む半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記接着フィルムは、前記第１半導体素子の厚さＴ１より厚い厚さＴを有し、
前記被着体と前記第１半導体素子とがワイヤーボンディング接続され、かつ前記厚さＴと前記厚さＴ１との差が４０μｍ以上２６０μｍ以下である請求項６に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項８】
前記接着フィルムは、前記第１半導体素子の厚さＴ１より厚い厚さＴを有し、
前記被着体と前記第１半導体素子とがフリップチップ接続され、かつ前記厚さＴと前記厚さＴ１との差が１０μｍ以上２００μｍ以下である請求項６に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項９】
請求項６〜８のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法により得られる半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接着フィルム、ダイシング・ダイボンドフィルム、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】
従来、半導体装置の製造の際における基板や電極部材への半導体チップの固定には、銀ペーストが用いられている。かかる固定処理は、半導体チップ又はリードフレームにペースト状接着剤を塗工し、ペースト状接着剤を介して半導体チップを基板に搭載し、最後にペースト状接着剤層を硬化させて行っている。
【０００３】
しかしながら、ペースト状接着剤では塗工量や塗工形状等に大きなバラツキを生じて均一化が困難となったり、塗布に特殊装置や長時間を必要としたりする。このため、ダイシング工程で半導体ウェハを接着保持するとともに、マウント工程に必要なチップ固定用の接着フィルムをも付与するダイシング・ダイボンドフィルムが提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
この種のダイシング・ダイボンドフィルムは、ダイシングフィルム上にダイボンドフィルム（接着フィルム）が積層された構造を有している。また、ダイシングフィルムは支持基材上に粘着剤層が積層された構造である。このダイシング・ダイボンドフィルムは次のようにして使用される。すなわち、接着フィルムによる保持下に半導体ウェハ及び接着フィルムをダイシングした後、支持基材を延伸して半導体チップを接着フィルムと共に剥離しこれを個々に回収する。さらに、半導体チップを、接着フィルムを介して、ＢＴ基板やリードフレーム等の被着体に接着固定させる。半導体チップを多段階に積層する場合は、接着フィルムを介して固定した半導体チップ上に、さらに接着フィルム付きの半導体チップを接着固定する。
【０００５】
ところで、半導体装置及びそのパッケージの高機能化、薄型化、小型化がより一層求められている。その一策として、半導体素子をその厚さ方向に複数段に積層させて半導体素子の高密度集積化を図る３次元実装技術が開発されている。
【０００６】
一般的な３次元実装方法としては、基板等の被着体上に半導体素子を固定し、この最下段の半導体素子上に半導体素子を順次積層していく手順が採用されている。半導体素子間、及び半導体素子と被着体との間では、ボンディングワイヤー（以下、「ワイヤー」ともいう。）にて電気的接続が図られている。また、半導体素子の固定にはフィルム状の接着剤が広く用いられている。
【０００７】
このような半導体装置では、複数の半導体素子の個々の作動の制御や、半導体素子間の通信の制御等を目的として、最上段の半導体素子の上に制御用の半導体素子（以下、「コントローラ」ともいう。）が配置される（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１０−０７４１４４号公報
【特許文献２】特開２００７−０９６０７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
コントローラも下段の半導体素子と同様、ワイヤーにより被着体との電気的接続が図られる。しかしながら、半導体素子の積層段数が多くなるにつれ、コントローラと被着体との距離が長くなり、電気的接続に必要なワイヤーも長くなる。その結果、半導体パッケージの通信速度が低下や外部要因（熱や衝撃等）によるワイヤーの不具合が生じて半導体パッケージの品質が低下したり、ワイヤーボンディング工程が複雑となって半導体装置製造の歩留まりが低下したりすることがある。
【００１０】
そこで、本願発明者らは、コントローラを被着体に固定するとともに、このコントローラを包埋しつつ他の半導体素子を固定可能な包埋用の接着フィルムを開発し、これらについて出願を行っている（本出願の出願時において未公開）。
【００１１】
このような接着フィルムをダイシング・ダイボンドフィルムの接着フィルムとして用いることで、半導体装置の製造効率の向上と半導体装置の高品質化が可能となる。しかしながら、コントローラ等の半導体素子を包埋するために厚い接着フィルムを用いた場合、ダイシングを行ったにもかかわらず切断部分で接着シートの再接着が生じてしまい、その後のピックアップを良好に行えなくなって歩留まりが低下するおそれがある。
【００１２】
本発明は、前記問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、高品質の半導体装置を歩留まり良く製造可能な接着フィルム及びこれを用いる半導体装置の製造方法、並びに該製造方法により得られる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】
本願発明者らは、前記従来の問題点を解決すべく、接着フィルムの特性について鋭意検討した。その結果、下記構成とすることにより前記目的を達成できることを見出して、本発明を完成させるに至った。
【００１４】
すなわち、本発明は、被着体上に固定された第１半導体素子を包埋し、かつ該第１半導体素子とは異なる第２半導体素子を被着体に固定するための接着フィルム（以下、「包埋用接着フィルム」ともいう。）であって、
ＳＵＳに対する４０℃におけるタック強度が０．２ＭＰａ以下である。
【００１５】
当該接着フィルムでは、ＳＵＳに対する４０℃におけるタック強度を０．２ＭＰａ以下としているので、ダイシング・ダイボンドフィルムの接着フィルムとして用いた場合でも、ダイシング後の接着フィルムの再接着が生じにくく、続くピックアップを良好に行うことができる。また、被着体上の第１半導体素子を包埋可能であるので、被着体と第１半導体素子との通信速度を維持しつつ、外部要因の影響を低減可能であり、高品質の半導体装置を歩留まり良く製造することができる。なお、タック強度の測定方法は実施例の記載による。
【００１６】
当該接着フィルムの１２０℃における溶融粘度は１００Ｐａ・ｓ以上３０００Ｐａ・ｓ以下であることが好ましい。これにより、当該接着フィルムによる第２半導体素子の被着体への固定の際に、第１半導体素子の当該接着フィルムへの包埋をより容易に行うことができる。なお、溶融粘度の測定方法は実施例の記載による。
【００１７】
熱硬化前の当該接着フィルムの２５℃における貯蔵弾性率は１０ＭＰａ以上１００００ＭＰａ以下であることが好ましい。これにより、接着フィルムに適度な硬さを付与することができ、ダイシング後の再接着をより効率的に防止することができる。なお、貯蔵弾性率の測定方法は実施例の記載による。
【００１８】
当該接着フィルムは無機充填剤を含み、該無機充填剤の含有量が２５〜８０重量％であることが好ましい。当該接着フィルムが所定量の無機充填剤を含むことで、より高いレベルでの再接着防止に有効な硬さや低吸水性を接着フィルムに付与することができる。
【００１９】
本発明には、基材及び該基材上に形成された粘着剤層を有するダイシングフィルムと、
前記粘着剤層上に積層された当該接着フィルムとを備えるダイシング・ダイボンドフィルムも含まれる。
【００２０】
本発明のダイシング・ダイボンドフィルムは当該接着フィルムを備えているので、高品質の半導体装置を歩留まり良く製造することができる。
【００２１】
また、本発明には、
第１半導体素子が固定された被着体を準備する被着体準備工程、
当該ダイシング・ダイボンドフィルムの接着フィルムと半導体ウェハとを貼り合わせる貼合せ工程、
前記半導体ウェハ及び接着フィルムをダイシングして第２半導体素子を形成するダイシング工程、
前記第２半導体素子を前記接着フィルムとともにピックアップするピックアップ工程、及び
前記第２半導体素子とともにピックアップした接着フィルムにより、前記被着体に固定された前記第１半導体素子を包埋しながら前記第２半導体素子を該被着体に固定する固定工程
を含む半導体装置の製造方法も含まれる。
【００２２】
本発明の製造方法では、当該ダイシング・ダイボンドフィルムを用いて半導体装置を製造するので、ダイシングからピックアップを良好に行うことができ、生産効率良く半導体装置を製造することができる。また、上記接着フィルムによりコントローラ等の第１半導体素子を被着体上に固定することが可能となるので、電気的接続に必要なワイヤーの短縮が可能となり、これにより半導体パッケージの通信速度の低下が防止されるとともに、外部要因によるワイヤーの不具合の発生が低減された高品質の半導体装置を製造することができる。さらに、当該製造方法では、上記接着フィルムの使用により、第１半導体素子の被着体上での包埋が可能となるので、第１半導体素子と被着体とのワイヤーボンディングが容易となり、これにより半導体装置の製造の歩留まりを向上させることができる。
【００２３】
当該製造方法では、前記接着フィルムは、前記第１半導体素子の厚さＴ１より厚い厚さＴを有し、前記被着体と前記第１半導体素子とがワイヤーボンディング接続され、かつ前記厚さＴと前記厚さＴ１との差が４０μｍ以上２６０μｍ以下であることが好ましい。あるいは、前記接着フィルムは、前記第１半導体素子の厚さＴ１より厚い厚さＴを有し、前記被着体と前記第１半導体素子とがフリップチップ接続され、かつ前記厚さＴと前記厚さＴ１との差が１０μｍ以上２００μｍ以下であることが好ましい。第１半導体素子の被着体との接続様式に応じて、好適に第１半導体素子を包埋することができる。
【００２４】
本発明には、当該半導体装置の製造方法により得られる半導体装置も含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態に係るダイシング・ダイボンドフィルムを模式的に示す断面図である。
【図２】本発明の他の実施形態に係るダイシング・ダイボンドフィルムを模式的に示す断面図である。
【図３Ａ】本発明の一実施形態に係る半導体装置の製造方法の一工程を模式的に示す断面図である。
【図３Ｂ】本発明の一実施形態に係る半導体装置の製造方法の一工程を模式的に示す断面図である。
【図３Ｃ】本発明の一実施形態に係る半導体装置の製造方法の一工程を模式的に示す断面図である。
【図３Ｄ】本発明の一実施形態に係る半導体装置の製造方法の一工程を模式的に示す断面図である。
【図３Ｅ】本発明の一実施形態に係る半導体装置の製造方法の一工程を模式的に示す断面図である。
【図３Ｆ】本発明の一実施形態に係る半導体装置の製造方法の一工程を模式的に示す断面図である。
【図３Ｇ】本発明の一実施形態に係る半導体装置の製造方法の一工程を模式的に示す断面図である。
【図３Ｈ】本発明の一実施形態に係る半導体装置の製造方法の一工程を模式的に示す断面図である。
【図４Ａ】本発明の別の一実施形態に係る半導体装置の製造方法の一工程を模式的に示す断面図である。
【図４Ｂ】本発明の別の一実施形態に係る半導体装置の製造方法の一工程を模式的に示す断面図である。
【図４Ｃ】本発明の別の一実施形態に係る半導体装置の製造方法の一工程を模式的に示す断面図である。
【図４Ｄ】本発明の別の一実施形態に係る半導体装置の製造方法の一工程を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
［第１実施形態］
本発明の一実施形態である第１実施形態について、図を参照しながら以下に説明する。ただし、図の一部又は全部において、説明に不要な部分は省略し、また説明を容易にするために拡大または縮小等して図示した部分がある。第１実施形態では、図１に示すように基材４上に粘着剤層３が積層されてなるダイシングフィルム５上に、接着フィルム２２が積層されたダイシング・ダイボンドフィルムの態様を例にして以下に説明する。本実施形態では、被着体と第１半導体素子との電気的接続をワイヤーボンディング接続により図る態様を説明する。
【００２７】
＜接着フィルム＞
接着フィルム２２のＳＵＳに対する４０℃におけるタック強度は、０．２ＭＰａ以下であり、０．１ＭＰａ以下が好ましく、０．０５ＭＰａ以下がより好ましい。上記タック強度の下限は特に限定されないものの、０．００１ＭＰａ以上が好ましく、０．００５ＭＰａ以上がより好ましい。接着フィルムのタック強度を上記範囲とすることにより、ダイシング時に半導体ウェハを良好に固定することができるとともに、ダイシング後の接着フィルムの再接着を防止することができる。
【００２８】
接着フィルムの構成は特に限定されず、例えば接着フィルムの単層のみからなる接着フィルムや、コア材料の片面又は両面に接着フィルムを形成した多層構造の接着フィルム等が挙げられる。ここで、前記コア材料としては、フィルム（例えばポリイミドフイルム、ポリエステルフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリカーボネートフィルム等）、ガラス繊維やプラスチック製不織繊維で強化された樹脂基板、シリコン基板又はガラス基板等が挙げられる。また、接着フィルムとダイシングシートとを一体にした一体型フィルムとして用いることもできる。
【００２９】
接着フィルムは接着機能を有する層であり、その構成材料としては熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂とを併用したものが挙げられる。また、熱可塑性樹脂単独でも使用可能である。
【００３０】
（熱可塑性樹脂）
前記熱可塑性樹脂としては、天然ゴム、ブチルゴム、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体、ポリプタジエン樹脂、ポリカーボネート樹脂、熱可塑性ボリイミド樹脂、６−ナイロンや６，６ナイロン等のポリアミド樹脂、フェノキシ樹脂、アクリル樹脂、ＰＥＴやＰＢＴ等の飽和ポリエステル樹脂、ポリアミドイミド樹脂またはフッ素樹脂等が挙げられる。これらの熱可塑性樹脂は単独で、又は２種以上を併用して用いることができる。これらの熱可塑性樹脂のうち、イオン性不純物が少なく耐熱性が高く、半導体素子の信頼性を確保できるアクリル樹脂が特に好ましい。
【００３１】
前記アクリル樹脂としては、特に限定されるものではなく、炭素数３０以下、特に炭素数４〜１８の直鎖若しくは分岐のアルキル基を有するアクリル酸又はメタクリル酸のエステルの１種又は２種以上を成分とする重合体等が挙げられる。前記アルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｔ−ブチル基、イソブチル基、アミル基、イソアミル基、ヘキシル基、ヘプチル基、シクロヘキシル基、２−エチルヘキシル基、オクチル基、イソオクチル基、ノニル基、イソノニル基、デシル基、イソデシル基、ウンデシル基、ラウリル基、トリデシル基、テトラデシル基、ステアリル基、オクタデシル基、又はエイコシル基等が挙げられる。
【００３２】
また、前記重合体を形成する他のモノマーとしては、特に限定されるものではなく、例えばアクリル酸、メタクリル酸、カルボキシエチルアクリレート、カルボキシペンチルアクリレート、イタコン酸、マレイン酸、フマール酸若しくはクロトン酸等の様なカルボキシル基含有モノマー、無水マレイン酸若しくは無水イタコン酸等の様な酸無水物モノマー、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシエチル、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシプロピル、（メタ）アクリル酸４−ヒドロキシブチル、（メタ）アクリル酸６−ヒドロキシヘキシル、（メタ）アクリル酸８−ヒドロキシオクチル、（メタ）アクリル酸１０−ヒドロキシデシル、（メタ）アクリル酸１２−ヒドロキシラウリル若しくは（４−ヒドロキシメチルシクロヘキシル）−メチルアクリレート等の様なヒドロキシル基含有モノマー、スチレンスルホン酸、アリルスルホン酸、２−（メタ）アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、（メタ）アクリルアミドプロパンスルホン酸、スルホプロピル（メタ）アクリレート若しくは（メタ）アクリロイルオキシナフタレンスルホン酸等の様なスルホン酸基含有モノマー、又は２−ヒドロキシエチルアクリロイルホスフェート等の様な燐酸基含有モノマーが挙げられる。
【００３３】
（熱硬化性樹脂）
前記熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、アミノ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、又は熱硬化性ポリイミド樹脂等が挙げられる。これらの樹脂は、単独で又は２種以上併用して用いることができる。特に、半導体素子を腐食させるイオン性不純物等含有が少ないエポキシ樹脂が好ましい。また、エポキシ樹脂の硬化剤としてはフェノール樹脂が好ましい。
【００３４】
前記エポキシ樹脂は、接着剤組成物として一般に用いられるものであれば特に限定は無く、例えばビスフェノールＡ型、ビスフェノールＦ型、ビスフェノールＳ型、臭素化ビスフェノールＡ型、水添ビスフェノールＡ型、ビスフェノールＡＦ型，ビフェニル型、ナフタレン型、フルオンレン型、フェノールノボラック型、オルソクレゾールノボラック型、トリスヒドロキシフェニルメタン型、テトラフェニロールエタン型等の二官能エポキシ樹脂や多官能エポキシ樹脂、又はヒダントイン型、トリスグリシジルイソシアヌレート型若しくはグリシジルアミン型等のエポキシ樹脂が用いられる。これらは単独で、又は２種以上を併用して用いることができる。これらのエポキシ樹脂のうちノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、トリスヒドロキシフェニルメタン型樹脂又はテトラフェニロールエタン型エポキシ樹脂が特に好ましい。これらのエポキシ樹脂は、硬化剤としてのフェノール樹脂との反応性に富み、耐熱性等に優れるからである。
【００３５】
さらに前記フェノール樹脂は、前記エポキシ樹脂の硬化剤として作用するものであり、例えば、フェノールノボラック樹脂、フェノールアラルキル樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ｔｅｒｔ−ブチルフェノールノボラック樹脂、ノニルフェノールノボラック樹脂等のノボラック型フェノール樹脂、レゾール型フェノール樹脂、ポリパラオキシスチレン等のポリオキシスチレン等が挙げられる。これらは単独で、又は２種以上を併用して用いることができる。これらのフェノール樹脂のうちフェノールノボラック樹脂、フェノールアラルキル樹脂が特に好ましい。半導体装置の接続信頼性を向上させることができるからである。
【００３６】
前記エポキシ樹脂とフェノール樹脂の配合割合は、例えば、前記エポキシ樹脂成分中のエポキシ基１当量当たりフェノール樹脂中の水酸基が０．５〜２．０当量になるように配合することが好適である。より好適なのは０．８〜１．２当量である。すなわち、両者の配合割合が前記範囲を外れると、十分な硬化反応が進まず、エポキシ樹脂硬化物の特性が劣化し易くなるからである。
【００３７】
なお、本実施形態においては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂及びアクリル樹脂を含む接着フィルムが特に好ましい。これらの樹脂は、イオン性不純物が少なく耐熱性が高いので、半導体素子の信頼性を確保できる。この場合の配合比は、アクリル樹脂成分１００重量部に対して、エポキシ樹脂とフェノール樹脂の混合量が１０〜７００重量部である。
【００３８】
（架橋剤）
本実施形態の接着フィルムは、予めある程度架橋をさせておくため、作製に際し、重合体の分子鎖末端の官能基等と反応する多官能性化合物を架橋剤として添加させておくのがよい。これにより、高温下での接着特性を向上させ、耐熱性の改善を図ることができる。
【００３９】
前記架橋剤としては、従来公知のものを採用することができる。特に、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ｐ−フェニレンジイソシアネート、１，５−ナフタレンジイソシアネート、多価アルコールとジイソシアネートの付加物等のポリイソシアネート化合物がより好ましい。架橋剤の添加量としては、前記の重合体１００重量部に対し、通常０．０５〜７重量部が好ましい。架橋剤の量が７重量部より多いと、接着力が低下するので好ましくない。その一方、０．０５重量部より少ないと、凝集力が不足するので好ましくない。また、このようなポリイソシアネート化合物と共に、必要に応じて、エポキシ樹脂等の他の多官能性化合物を一緒に含ませるようにしてもよい。
【００４０】
（無機充填剤）
また、本実施形態の接着フィルムには、その用途に応じて無機充填剤を適宜配合することができる。無機充填剤の配合は、導電性の付与や熱伝導性の向上、弾性率の調節等を可能とする。前記無機充填剤としては、例えば、シリカ、クレー、石膏、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化アルミナ、酸化ベリリウム、炭化珪素、窒化珪素等のセラミック類、アルミニウム、銅、銀、金、ニッケル、クロム、錫、亜鉛、パラジウム、半田などの金属、又は合金類、その他カーボンなどからなる種々の無機粉末が挙げられる。これらは単独で又は２種以上を併用して用いることができる。なかでも、シリカ、特に溶融シリ力が好適に用いられる。また、アルミニウム、銅、銀、金、ニッケル、クロム、錫、亜鉛等からなる導電性微粒子を添加して導電性接着フィルムとすることにより、静電気の発生を抑制することができる。なお、無機充填剤の平均粒径は０．１〜８０μｍの範囲内であることが好ましい。
【００４１】
前記無機充填剤の含有量は、接着フィルムを組成する成分（溶媒を除く。）の合計重量に対し２５〜８０重量％に設定することが好ましく、より好ましくは２５〜７０重量％である。
【００４２】
（熱硬化触媒）
接着フィルムの構成材料として熱硬化触媒を用いてもよい。その含有量としては、有機樹脂成分１００重量部に対し０．０１〜１重量部が好ましく、０．０５〜０．５重量部がより好ましい。含有量を上記下限以上にすることにより、ダイボンディング時においては未反応であったエポキシ基同士を、後工程において重合させ、当該未反応のエポキシ基を低減ないしは消失させることができる。その結果、被着体上に半導体素子を接着固定させ剥離のない半導体装置の製造が可能になる。その一方、配合割合を上記上限以下にすることにより、硬化阻害の発生を防止することができる。
【００４３】
前記熱硬化触媒としては特に限定されず、例えば、イミダゾール系化合物、トリフェニルフォスフィン系化合物、アミン系化合物、トリフェニルボラン系化合物、トリハロゲンボラン系化合物等が挙げられる。これらは単独で、又は２種以上を併用して用いることができる。
【００４４】
前記イミダゾール系化合物としては、２−メチルイミダゾール（商品名；２ＭＺ）、２−ウンデシルイミダゾール（商品名；Ｃ１１Ｚ）、２−ヘプタデシルイミダゾール（商品名；Ｃ１７Ｚ）、１?２−ジメチルイミダゾール（商品名；１．２ＤＭＺ）、２−エチル−４−メチルイミダゾール（商品名；２Ｅ４ＭＺ）、２−フェニルイミダゾール（商品名；２ＰＺ）、２−フェニル−４−メチルイミダゾール（商品名；２Ｐ４ＭＺ）、１−ベンジル−２−メチルイミダゾール（商品名；１Ｂ２ＭＺ）、１−ベンジル−２−フェニルイミダゾール（商品名；１Ｂ２ＰＺ）、１−シアノエチル−２−メチルイミダゾール（商品名；２ＭＺ−ＣＮ）、１−シアノエチル−２−ウンデシルイミダゾール（商品名；Ｃ１１Ｚ−ＣＮ）、１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾリウムトリメリテイト（商品名；２ＰＺＣＮＳ−ＰＷ）、２，４−ジアミノ−６−［２’−メチルイミダゾリル−（１’）］−エチル−ｓ−トリアジン（商品名；２ＭＺ−Ａ）、２，４−ジアミノ−６−［２’−ウンデシルイミダゾリル−（１’）］−エチル−ｓ−トリアジン（商品名；Ｃ１１Ｚ−Ａ）、２，４−ジアミノ−６−［２’−エチル−４’−メチルイミダゾリル−（１’）］−エチル−ｓ−トリアジン（商品名；２Ｅ４ＭＺ−Ａ）、２，４−ジアミノ−６−［２’−メチルイミダゾリル−（１’）］−エチル−ｓ−トリアジンイソシアヌル酸付加物（商品名；２ＭＡ−ＯＫ）、２−フェニル−４，５−ジヒドロキシメチルイミダゾール（商品名；２ＰＨＺ−ＰＷ）、２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール（商品名；２Ｐ４ＭＨＺ−ＰＷ）等が挙げられる（いずれも四国化成（株）製）。
【００４５】
前記トリフェニルフォスフィン系化合物としては特に限定されず、例えば、トリフェニルフォスフィン、トリブチルフォスフィン、トリ（ｐ−メチルフェニル）フォスフィン、トリ（ノニルフェニル）フォスフィン、ジフェニルトリルフォスフィン等のトリオルガノフォスフィン、テトラフェニルホスホニウムブロマイド（商品名；ＴＰＰ−ＰＢ）、メチルトリフェニルホスホニウム（商品名；ＴＰＰ−ＭＢ）、メチルトリフェニルホスホニウムクロライド（商品名；ＴＰＰ−ＭＣ）、メトキシメチルトリフェニルホスホニウム（商品名；ＴＰＰ−ＭＯＣ）、ベンジルトリフェニルホスホニウムクロライド（商品名；ＴＰＰ−ＺＣ）等が挙げられる（いずれも北興化学社製）。また、前記トリフェニルフォスフィン系化合物としては、エポキシ樹脂に対し実質的に非溶解性を示すものであることが好ましい。エポキシ樹脂に対し非溶解性であると、熱硬化が過度に進行するのを抑制することができる。トリフェニルフォスフィン構造を有し、かつエポキシ樹脂に対し実質的に非溶解性を示す熱硬化触媒としては、例えば、メチルトリフェニルホスホニウム（商品名；ＴＰＰ−ＭＢ）等が例示できる。なお、前記「非溶解性」とは、トリフェニルフォスフィン系化合物からなる熱硬化触媒がエポキシ樹脂からなる溶媒に対し不溶性であることを意味し、より詳細には、温度１０〜４０℃の範囲において１０重量％以上溶解しないことを意味する。
【００４６】
前記トリフェニルボラン系化合物としては特に限定されず、例えば、トリ（ｐ−メチルフェニル）フォスフィン等が挙げられる。また、トリフェニルボラン系化合物としては、更にトリフェニルフォスフィン構造を有するものも含まれる。当該トリフェニルフォスフィン構造及びトリフェニルボラン構造を有する化合物としては特に限定されず、例えば、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート（商品名；ＴＰＰ−Ｋ）、テトラフェニルホスホニウムテトラ−ｐ−トリボレート（商品名；ＴＰＰ−ＭＫ）、ベンジルトリフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート（商品名；ＴＰＰ−ＺＫ）、トリフェニルホスフィントリフェニルボラン（商品名；ＴＰＰ−Ｓ）等が挙げられる（いずれも北興化学社製）。
【００４７】
前記アミノ系化合物としては特に限定されず、例えば、モノエタノールアミントリフルオロボレート（ステラケミファ（株）製）、ジシアンジアミド（ナカライテスク（株）製）等が挙げられる。
【００４８】
前記トリハロゲンボラン系化合物としては特に限定されず、例えば、トリクロロボラン等が挙げられる。
【００４９】
（他の添加剤）
なお、本実施形態の接着フィルムには、前記無機充填剤以外に、必要に応じて他の添加剤を適宜に配合することができる。他の添加剤としては、例えば灘燃剤、シランカップリング剤又はイオントラップ剤等が挙げられる。
【００５０】
前記難燃剤としては、例えば、三酸化アンチモン、五酸化アンチモン、臭素化エポキシ樹脂等が挙げられる。これらは、単独で、又は２種以上を併用して用いることができる。
【００５１】
前記シランカップリング剤としては、例えば、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エトキシシラン等が挙げられる。これらの化合物は、単独で、又は２種以上を併用して用いることができる。
【００５２】
前記イオントラップ剤としては、例えばハイドロタルサイト類、水酸化ビスマス等が挙げられる。これらは、単独で、又は２種以上を併用することができる。
【００５３】
前記接着フィルムの１２０℃における溶融粘度は、第１半導体素子の包埋性を有する限り特に限定されないものの、その下限は１００Ｐａ・ｓ以上が好ましく、３００Ｐａ・ｓ以上がより好ましく、５００Ｐａ・ｓ以上がさらに好ましい。一方、前記溶融粘度の上限は３０００Ｐａ・ｓ以下が好ましく、２０００Ｐａ・ｓ以下がより好ましく、１５００Ｐａ・ｓ以下がさらに好ましい。これにより、前記接着フィルムによる第２半導体素子の被着体への固定の際に、第１半導体素子の前記接着フィルムへの包埋をより容易に行うことができる。
【００５４】
熱硬化前の接着フィルムの２５℃における貯蔵弾性率は、１０ＭＰａ以上１００００ＭＰａ以下が好ましく、５０ＭＰａ以上７０００ＭＰａ以下がより好ましく、１００ＭＰａ以上５０００ＭＰａ以下がさらに好ましい。これにより、接着フィルムに適度な硬さを付与することができ、ダイシング後の接着フィルム同士の再接着をより効率的に防止することができる。
【００５５】
＜ダイシングフィルム＞
上記ダイシングフィルムとしては、例えば基材４上に粘着剤層３を積層したものが挙げられる。接着フィルム２２は、粘着剤層３上に積層される。また図２に示すように、半導体ウェハ貼り付け部分２２ａ（図１参照）にのみ接着フィルム２２’を形成した構成であってもよい。
【００５６】
（基材）
上記基材４はダイシング・ダイボンドフィルム１０、１０’の強度母体となるものである。例えば、低密度ポリエチレン、直鎖状ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、超低密度ポリエチレン、ランダム共重合ポリプロピレン、ブロック共重合ポリプロピレン、ホモポリプロレン、ポリブテン、ポリメチルペンテン等のポリオレフィン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アイオノマー樹脂、エチレン−（メタ）アクリル酸共重合体、エチレン−（メタ）アクリル酸エステル（ランダム、交互）共重合体、エチレン−ブテン共重合体、エチレン−ヘキセン共重合体、ポリウレタン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリアミド、全芳香族ポリアミド、ポリフェニルスルフイド、アラミド（紙）、ガラス、ガラスクロス、フッ素樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、セルロース系樹脂、シリコーン樹脂、金属（箔）、紙等が挙げられる。粘着剤層３が紫外線硬化型である場合、基材４は紫外線に対し透過性を有するものが好ましい。
【００５７】
また基材４の材料としては、上記樹脂の架橋体等のポリマーが挙げられる。上記プラスチックフィルムは、無延伸で用いてもよく、必要に応じて一軸又は二軸の延伸処理を施したものを用いてもよい。延伸処理等により熱収縮性を付与した樹脂シートによれば、ダイシング後にその基材４を熱収縮させることにより粘着剤層３と接着フィルム２２との接着面積を低下させて、半導体チップの回収の容易化を図ることができる。
【００５８】
基材４の表面は、隣接する層との密着性、保持性等を高めるため、慣用の表面処理、例えば、クロム酸処理、オゾン暴露、火炎暴露、高圧電撃暴露、イオン化放射線処理等の化学的又は物理的処理、下塗剤（例えば、後述する粘着物質）によるコーティング処理を施すことができる。
【００５９】
基材４は、同種又は異種のものを適宜に選択して使用することができ、必要に応じて数種をブレンドしたものを用いることができる。また、基材４には、帯電防止能を付与するため、上記の基材１上に金属、合金、これらの酸化物等からなる厚さが３０〜５００Å程度の導電性物質の蒸着層を設けることができる。基材４は単層又は２種以上の複層でもよい。
【００６０】
基材４の厚さは、特に制限されず適宜に決定できるが、一般的には５〜２００μｍ程度である。
【００６１】
なお、基材４には、本発明の効果等を損なわない範囲で、各種添加剤（例えば、着色剤、充填剤、可塑剤、老化防止剤、酸化防止剤、界面活性剤、難燃剤等）が含まれていてもよい。
【００６２】
（粘着剤層）
粘着剤層３の形成に用いる粘着剤は、接着フィルム３を剥離可能に制御できるものであれば特に制限されない。例えば、アクリル系粘着剤、ゴム系粘着剤等の一般的な感圧性接着剤を用いることができる。上記感圧性接着剤としては、半導体ウェハやガラス等の汚染をきらう電子部品の超純水やアルコール等の有機溶剤による清浄洗浄性などの点から、アクリル系ポリマーをベースポリマーとするアクリル系粘着剤が好ましい。
【００６３】
上記アクリル系ポリマーとしては、アクリル酸エステルを主モノマー成分として用いたものが挙げられる。上記アクリル酸エステルとしては、例えば、（メタ）アクリル酸アルキルエステル（例えば、メチルエステル、エチルエステル、プロピルエステル、イソプロピルエステル、ブチルエステル、イソブチルエステル、ｓ−ブチルエステル、ｔ−ブチルエステル、ペンチルエステル、イソペンチルエステル、ヘキシルエステル、ヘプチルエステル、オクチルエステル、２−エチルヘキシルエステル、イソオクチルエステル、ノニルエステル、デシルエステル、イソデシルエステル、ウンデシルエステル、ドデシルエステル、トリデシルエステル、テトラデシルエステル、ヘキサデシルエステル、オクタデシルエステル、エイコシルエステル等のアルキル基の炭素数１〜３０、特に炭素数４〜１８の直鎖状又は分岐鎖状のアルキルエステル等）及び（メタ）アクリル酸シクロアルキルエステル（例えば、シクロペンチルエステル、シクロヘキシルエステル等）の１種又は２種以上を単量体成分として用いたアクリル系ポリマー等が挙げられる。なお、（メタ）アクリル酸エステルとはアクリル酸エステル及び／又はメタクリル酸エステルをいい、本発明の（メタ）とは全て同様の意味である。
【００６４】
上記アクリル系ポリマーは、凝集力、耐熱性などの改質を目的として、必要に応じ、上記（メタ）アクリル酸アルキルエステル又はシクロアルキルエステルと共重合可能な他のモノマー成分に対応する単位を含んでいてもよい。このようなモノマー成分として、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、カルボキシエチル（メタ）アクリレート、カルボキシペンチル（メタ）アクリレート、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸などのカルボキシル基含有モノマー；無水マレイン酸、無水イタコン酸などの酸無水物モノマー；（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシエチル、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシプロピル、（メタ）アクリル酸４−ヒドロキシブチル、（メタ）アクリル酸６−ヒドロキシヘキシル、（メタ）アクリル酸８−ヒドロキシオクチル、（メタ）アクリル酸１０−ヒドロキシデシル、（メタ）アクリル酸１２−ヒドロキシラウリル、（４−ヒドロキシメチルシクロヘキシル）メチル（メタ）アクリレートなどのヒドロキシル基含有モノマー；スチレンスルホン酸、アリルスルホン酸、２−（メタ）アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、（メタ）アクリルアミドプロパンスルホン酸、スルホプロピル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリロイルオキシナフタレンスルホン酸などのスルホン酸基含有モノマー；２−ヒドロキシエチルアクリロイルホスフェートなどのリン酸基含有モノマー；アクリルアミド、アクリロニトリルなどがあげられる。これら共重合可能なモノマー成分は、１種又は２種以上使用できる。これら共重合可能なモノマーの使用量は、全モノマー成分の４０重量％以下が好ましい。
【００６５】
さらに、上記アクリル系ポリマーは、架橋させるため、多官能性モノマーなども、必要に応じて共重合用モノマー成分として含むことができる。このような多官能性モノマーとして、例えば、ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、（ポリ）エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、（ポリ）プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート、ポリエステル（メタ）アクリレート、ウレタン（メタ）アクリレートなどがあげられる。これらの多官能性モノマーも１種又は２種以上用いることができる。多官能性モノマーの使用量は、粘着特性等の点から、全モノマー成分の３０重量％以下が好ましい。
【００６６】
上記アクリル系ポリマーは、単一モノマー又は２種以上のモノマー混合物を重合に付すことにより得られる。重合は、溶液重合、乳化重合、塊状重合、懸濁重合等の何れの方式で行うこともできる。清浄な被着体への汚染防止等の点から、低分子量物質の含有量が小さいのが好ましい。この点から、アクリル系ポリマーの数平均分子量は、好ましくは３０万以上、さらに好ましくは４０万〜３００万程度である。
【００６７】
また、上記粘着剤には、ベースポリマーであるアクリル系ポリマー等の数平均分子量を高めるため、外部架橋剤を適宜に採用することもできる。外部架橋方法の具体的手段としては、ポリイソシアネート化合物、エポキシ化合物、アジリジン化合物、メラミン系架橋剤などのいわゆる架橋剤を添加し反応させる方法があげられる。外部架橋剤を使用する場合、その使用量は、架橋すべきベースポリマーとのバランスにより、さらには、粘着剤としての使用用途によって適宜決定される。一般的には、上記ベースポリマー１００重量部に対して、１０重量部程度以下、さらには０．１〜１０重量部配合するのが好ましい。さらに、粘着剤には、必要により、上記成分のほかに、従来公知の各種の粘着付与剤、老化防止剤などの添加剤を用いてもよい。
【００６８】
粘着剤層３は放射線硬化型粘着剤により形成することができる。放射線硬化型粘着剤は、紫外線等の放射線の照射により架橋度を増大させてその粘着力を容易に低下させることができる。例えば、図２に示す粘着剤層３の部分３ａのみに放射線照射することにより、部分３ｂとの粘着力の差を設けることができる。
【００６９】
また、接着フィルム２２’に合わせて、放射線硬化型粘着剤層３を硬化させることにより、粘着力が著しく低下した部分３ａを容易に形成できる。硬化し、粘着力の低下した部分３ａに接着フィルム２２’が貼り付けられているため、部分３ａと接着フィルム２２’との界面は、ピックアップ時に容易に剥がれる性質を有する。一方、放射線を照射していない部分は十分な粘着力を有しており、部分３ｂを形成する。
【００７０】
上述の通り、図１に示すダイシング・ダイボンドフィルム１０の粘着剤層３において、未硬化の放射線硬化型粘着剤により形成されている上記部分３ｂは接着フィルム２２と粘着し、ダイシングする際の保持力を確保できる。このように放射線硬化型粘着剤は、半導体チップを基板等の被着体に固定するための接着フィルム２２を、接着・剥離のバランスよく支持することができる。図２に示すダイシング・ダイボンドフィルム１０’の粘着剤層３においては、上記部分３ｂがウェハリングを固定することができる。
【００７１】
放射線硬化型粘着剤は、炭素−炭素二重結合等の放射線硬化性の官能基を有し、かつ粘着性を示すものを特に制限なく使用することができる。放射線硬化型粘着剤としては、例えば、上記アクリル系粘着剤、ゴム系粘着剤等の一般的な感圧性粘着剤に、放射線硬化性のモノマー成分やオリゴマー成分を配合した添加型の放射線硬化性粘着剤を例示できる。
【００７２】
配合する放射線硬化性のモノマー成分としては、例えば、ウレタンオリゴマー、ウレタン（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、テトラメチロールメタンテトラ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリストールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリストールモノヒドロキシペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、１，４−ブタンジオールジ（メタ）アクリレートなどがあげられる。また放射線硬化性のオリゴマー成分はウレタン系、ポリエーテル系、ポリエステル系、ポリカーボネート系、ポリブタジエン系など種々のオリゴマーがあげられ、その重量平均分子量が１００〜３００００程度の範囲のものが適当である。放射線硬化性のモノマー成分やオリゴマー成分の配合量は、上記粘着剤層の種類に応じて、粘着剤層の粘着力を低下できる量を、適宜に決定することができる。一般的には、粘着剤を構成するアクリル系ポリマー等のベースポリマー１００重量部に対して、例えば５〜５００重量部、好ましくは４０〜１５０重量部程度である。
【００７３】
また、放射線硬化型粘着剤としては、上記説明した添加型の放射線硬化性粘着剤のほかに、ベースポリマーとして、炭素−炭素二重結合をポリマー側鎖または主鎖中もしくは主鎖末端に有するものを用いた内在型の放射線硬化性粘着剤があげられる。内在型の放射線硬化性粘着剤は、低分子成分であるオリゴマー成分等を含有する必要がなく、または多くは含まないため、経時的にオリゴマー成分等が粘着剤在中を移動することなく、安定した層構造の粘着剤層を形成することができるため好ましい。
【００７４】
上記炭素−炭素二重結合を有するベースポリマーは、炭素−炭素二重結合を有し、かつ粘着性を有するものを特に制限なく使用できる。このようなベースポリマーとしては、アクリル系ポリマーを基本骨格とするものが好ましい。アクリル系ポリマーの基本骨格としては、上記例示したアクリル系ポリマーがあげられる。
【００７５】
上記アクリル系ポリマーへの炭素−炭素二重結合の導入法は特に制限されず、様々な方法を採用できるが、炭素−炭素二重結合はポリマー側鎖に導入するのが分子設計が容易である。例えば、予め、アクリル系ポリマーに官能基を有するモノマーを共重合した後、この官能基と反応しうる官能基および炭素−炭素二重結合を有する化合物を、炭素−炭素二重結合の放射線硬化性を維持したまま縮合または付加反応させる方法があげられる。
【００７６】
これら官能基の組合せの例としては、カルボン酸基とエポキシ基、カルボン酸基とアジリジル基、ヒドロキシル基とイソシアネート基などがあげられる。これら官能基の組合せのなかでも反応追跡の容易さから、ヒドロキシル基とイソシアネート基との組合せが好適である。また、これら官能基の組み合わせにより、上記炭素−炭素二重結合を有するアクリル系ポリマーを生成するような組合せであれば、官能基はアクリル系ポリマーと上記化合物のいずれの側にあってもよいが、上記の好ましい組み合わせでは、アクリル系ポリマーがヒドロキシル基を有し、上記化合物がイソシアネート基を有する場合が好適である。この場合、炭素−炭素二重結合を有するイソシアネート化合物としては、例えば、メタクリロイルイソシアネート、２−メタクリロイルオキシエチルイソシアネート、ｍ−イソプロペニル−α，α−ジメチルベンジルイソシアネートなどがあげられる。また、アクリル系ポリマーとしては、上記例示のヒドロキシ基含有モノマーや２−ヒドロキシエチルビニルエーテル、４−ヒドロキシブチルビニルエーテル、ジエチレングルコールモノビニルエーテルのエーテル系化合物などを共重合したものが用いられる。
【００７７】
上記内在型の放射線硬化性粘着剤は、上記炭素−炭素二重結合を有するベースポリマー（特にアクリル系ポリマー）を単独で使用することができるが、特性を悪化させない程度に上記放射線硬化性のモノマー成分やオリゴマー成分を配合することもできる。放射線硬化性のオリゴマー成分等は、通常ベースポリマー１００重量部に対して３０重量部の範囲内であり、好ましくは０〜１０重量部の範囲である。
【００７８】
上記放射線硬化型粘着剤には、紫外線等により硬化させる場合には光重合開始剤を含有させることが好ましい。光重合開始剤としては、例えば、４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル（２−ヒドロキシ−２−プロピル）ケトン、α−ヒドロキシ−α，α´−ジメチルアセトフェノン、２−メチル−２−ヒドロキシプロピオフェノン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンなどのα−ケトール系化合物；メトキシアセトフェノン、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフエノン、２，２−ジエトキシアセトフェノン、２−メチル−１−［４−（メチルチオ）−フェニル］−２−モルホリノプロパン−１などのアセトフェノン系化合物；ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、アニソインメチルエーテルなどのベンゾインエーテル系化合物；ベンジルジメチルケタールなどのケタール系化合物；２−ナフタレンスルホニルクロリドなどの芳香族スルホニルクロリド系化合物；１−フェニル−１，２―プロパンジオン−２−（Ｏ−エトキシカルボニル）オキシムなどの光活性オキシム系化合物；ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、３，３′−ジメチル−４−メトキシベンゾフェノンなどのベンゾフェノン系化合物；チオキサンソン、２−クロロチオキサンソン、２−メチルチオキサンソン、２，４−ジメチルチオキサンソン、イソプロピルチオキサンソン、２，４−ジクロロチオキサンソン、２，４−ジエチルチオキサンソン、２，４−ジイソプロピルチオキサンソンなどのチオキサンソン系化合物；カンファーキノン；ハロゲン化ケトン；アシルホスフィノキシド；アシルホスフォナートなどがあげられる。光重合開始剤の配合量は、粘着剤を構成するアクリル系ポリマー等のベースポリマー１００重量部に対して、例えば０．０５〜２０重量部程度である。
【００７９】
粘着剤層３を放射線硬化型粘着剤により形成する場合には、部分３ａの粘着力＜部分３ｂの粘着力、となるように粘着剤層３の一部を放射線照射するのが好ましい。図２のダイシング・ダイボンドフィルムでは、例えば、被着体としてＳＵＳ３０４板（＃２０００研磨）に対する関係で、部分３ａの粘着力＜部分３ｂの粘着力、となるようにする。
【００８０】
上記粘着剤層３に上記部分３ａを形成する方法としては、基材４に放射線硬化型の粘着剤層３を形成した後、上記部分３ａに部分的に放射線を照射し硬化させる方法が挙げられる。部分的な放射線照射は、半導体ウェハ貼り付け部分２２ａに対応する粘着剤層３の部分３ａ以外の部分３ｂ等に対応するパターンを形成したフォトマスクを介して行うことができる。また、スポット的に紫外線を照射し硬化させる方法等が挙げられる。放射線硬化型の粘着剤層３の形成は、セパレータ上に設けたものを基材４上に転写することにより行うことができる。部分的な放射線硬化はセパレータ上に設けた放射線硬化型の粘着剤層３に行うこともできる。
【００８１】
また、粘着剤層３を放射線硬化型粘着剤により形成する場合には、基材４の少なくとも片面の、半導体ウェハ貼り付け部分２２ａに対応する部分３ａ以外の部分の全部又は一部が遮光されたものを用い、これに放射線硬化型の粘着剤層３を形成した後に放射線照射して、半導体ウェハ貼り付け部分２２ａに対応する部分３ａを硬化させ、粘着力を低下させた上記部分３ａを形成することができる。遮光材料としては、支持フィルム上でフォトマスクになりえるものを印刷や蒸着等で作成することができる。かかる製造方法によれば、効率よく本発明のダイシング・ダイボンドフィルム１０を製造可能である。
【００８２】
なお、放射線照射の際に、酸素による硬化阻害が起こる場合は、放射線硬化型の粘着剤層３の表面よりなんらかの方法で酸素（空気）を遮断するのが望ましい。例えば、上記粘着剤層３の表面をセパレータで被覆する方法や、窒素ガス雰囲気中で紫外線等の放射線の照射を行う方法等が挙げられる。
【００８３】
粘着剤層３の厚さは、特に限定されないが、チップ切断面の欠け防止や接着層の固定保持の両立性等の観点から１〜５０μｍ程度であるのが好ましい。好ましくは２〜３０μｍ、さらには好ましくは５〜２５μｍである。
【００８４】
なお、粘着剤層３には、本発明の効果等を損なわない範囲で、各種添加剤（例えば、着色剤、増粘剤、増量剤、充填剤、粘着付与剤、可塑剤、老化防止剤、酸化防止剤、界面活性剤、架橋剤等）が含まれていてもよい。
【００８５】
（接着フィルムの製造方法）
本実施形態に係る接着フィルムは、例えば、次の通りにして作製される。まず、接着フィルム形成用の接着剤組成物を調製方法する。調製方法としては特に限定されず、例えば、接着フィルムの項で説明した熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、他の添加剤等を容器に投入して、有機溶媒に溶解させ、均一になるように攪拌することによって接着剤組成物溶液として得ることができる。
【００８６】
上記有機溶媒としては、接着フィルムを構成する成分を均一に溶解、混練又は分散できるものであれば制限はなく、従来公知のものを使用することができる。このような溶媒としては、例えば、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン系溶媒、トルエン、キシレン等が挙げられる。乾燥速度が速く、安価で入手できる点でメチルエチルケトン、シクロヘキサノンなどを使用することが好ましい。
【００８７】
上記のようにして調製した接着剤組成物溶液をセパレータ上に所定厚みとなるように塗布して塗布膜を形成した後、該塗布膜を所定条件下で乾燥させる。セパレータとしては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン、ポリプロピレンや、フッ素系剥離剤、長鎖アルキルアクリレート系剥離剤等の剥離剤により表面コートされたプラスチックフィルムや紙等が使用可能である。また、塗布方法としては特に限定されず、例えば、ロール塗工、スクリーン塗工、グラビア塗工等が挙げられる。また、乾燥条件としては、例えば乾燥温度７０〜１６０℃、乾燥時間１〜５分間の範囲内で行われる。これにより、本実施形態に係る接着フィルムが得られる。
【００８８】
（ダイシング・ダイボンドフィルムの製造方法）
ダイシング・ダイボンドフィルム１０、１０’は、例えばダイシングフィルム及び接着フィルムを別々に作製しておき、最後にこれらを貼り合わせることにより作成することができる。具体的には、以下のような手順に従って作製することができる。
【００８９】
まず、基材４は、従来公知の製膜方法により製膜することができる。当該製膜方法としては、例えばカレンダー製膜法、有機溶媒中でのキャスティング法、密閉系でのインフレーション押出法、Ｔダイ押出法、共押出し法、ドライラミネート法等が例示できる。
【００９０】
次に、粘着剤層形成用の粘着剤組成物を調製する。粘着剤組成物には、粘着剤層の項で説明したような樹脂や添加物等が配合されている。調製した粘着剤組成物を基材４上に塗布して塗布膜を形成した後、該塗布膜を所定条件下で乾燥させ（必要に応じて加熱架橋させて）、粘着剤層３を形成する。塗布方法としては特に限定されず、例えば、ロール塗工、スクリーン塗工、グラビア塗工等が挙げられる。また、乾燥条件としては、例えば乾燥温度８０〜１５０℃、乾燥時間０．５〜５分間の範囲内で行われる。また、セパレータ上に粘着剤組成物を塗布して塗布膜を形成した後、上記乾燥条件で塗布膜を乾燥させて粘着剤層３を形成してもよい。その後、基材４上に粘着剤層３をセパレータと共に貼り合わせる。これにより、基材４及び粘着剤層３を備えるダイシングフィルムが作製される。
【００９１】
続いて、ダイシングフィルムからセパレータを剥離し、接着フィルムと粘着剤層とが貼り合わせ面となる様にして両者を貼り合わせる。貼り合わせは、例えば圧着により行うことができる。このとき、ラミネート温度は特に限定されず、例えば３０〜５０℃が好ましく、３５〜４５℃がより好ましい。また、線圧は特に限定されず、例えば０．１〜２０ｋｇｆ／ｃｍが好ましく、１〜１０ｋｇｆ／ｃｍがより好ましい。次に、接着フィルム上のセパレータを剥離し、本実施の形態に係るダイシング・ダイボンドフィルムが得られる。
【００９２】
＜半導体装置の製造方法＞
本実施形態に係る半導体装置の製造方法では、第１固定工程及び第１ワイヤーボンディング工程を経て、少なくとも１つの第１半導体素子が実装（固定）された被着体を予め準備しておき（被着体準備工程）、この第１半導体素子を、ダイシング及びピックアップを経た接着フィルムにより、前記第１半導体素子を包埋しながら前記第１半導体素子とは異なる第２半導体素子を前記被着体に固定する。図３Ａ〜図３Ｈは、それぞれ本発明の一実施形態に係る半導体装置の製造方法の一工程を模式的に示す断面図である。
【００９３】
（第１固定工程）
図３Ａに示すように、第１固定工程では、少なくとも１つの第１半導体素子１１を被着体１上に固定する。第１半導体素子１１は第１接着フィルム２１を介して被着体１に固定されている。図３Ａ中では第１半導体素子１１は、１つのみ示されているものの、目的とする半導体装置の仕様に応じて２つ、３つ、４つ又は５つ以上の複数の第１半導体素子１１を被着体１に固定してもよい。
【００９４】
（第１半導体素子）
第１半導体素子１１としては、第２段目に積層される半導体素子（第２半導体素子１２；図３Ｆ参照）より平面視寸法が小さい素子であれば特に限定されず、例えば半導体素子の一種であるコントローラやメモリチップやロジックチップを好適に用いることができる。コントローラは積層されている各半導体素子の作動を制御することから、一般的に多数のワイヤーが接続される。半導体パッケージの通信速度はワイヤー長の影響を受けるところ、本実施形態では第１半導体素子１１が被着体１に固定され最下段に位置するので、ワイヤー長を短縮することができ、これにより半導体素子の積層数を増加させても半導体パッケージ（半導体装置）の通信速度の低下を抑制することができる。
【００９５】
第１半導体素子１１の厚さは特に限定されないものの、通常１００μｍ以下の場合が多い。また、近年の半導体パッケージの薄型化に伴い７５μｍ以下、さらには５０μｍ以下の第１半導体素子１１も用いられつつある。
【００９６】
（被着体）
被着体１としては、基板やリードフレーム、他の半導体素子等が挙げられる。基板としては、プリント配線基板等の従来公知の基板を使用することができる。また、前記リードフレームとしては、Ｃｕリードフレーム、４２Ａｌｌｏｙリードフレーム等の金属リードフレームやガラスエポキシ、ＢＴ（ビスマレイミド−トリアジン）、ポリイミド等からなる有機基板を使用することができる。しかし、本実施形態はこれに限定されるものではなく、半導体素子をマウントし、半導体素子と電気的に接続して使用可能な回路基板も含まれる。
【００９７】
（第１接着フィルム）
第１接着フィルム２１としては、前記包埋用接着フィルムを用いてもよく、従来公知の半導体素子固定用の接着フィルムを用いてもよい。ただし、包埋用接着フィルムを用いる場合、第１接着フィルム２１は半導体素子を包埋する必要がないので、厚さを５μｍから６０μｍ程度に薄くして用いればよい。
【００９８】
（固定方法）
図３Ａに示すように、第１半導体素子１１を、第１接着フィルム２１を介して被着体１にダイボンドする。第１半導体素子１１を被着体１上に固定する方法としては、例えば被着体１上に第１接着フィルム２１を積層した後、この第１接着フィルム２１上に、ワイヤーボンド面が上側となるようにして第１半導体素子１１を積層する方法が挙げられる。また、予め第１接着フィルム２１が貼り付けられた第１半導体素子１１を被着体１上に配置して積層してもよい。
【００９９】
第１接着フィルム２１は半硬化状態であるので、第１接着フィルム２１の被着体１上への載置後、所定条件下での熱処理を行うことにより、第１接着フィルム２１を熱硬化させて第１半導体素子１１を被着体１上に固定させる。熱処理を行う際の温度は、１００〜２００℃で行うのが好ましく、１２０℃〜１８０℃の範囲内で行うのがより好ましい。また、熱処理時間は０．２５〜１０時間で行うことが好ましく、０．５〜８時間で行うことがより好ましい。
【０１００】
（第１ワイヤーボンディング工程）
第１ワイヤーボンディング工程は、被着体１の端子部（例えばインナーリード）の先端と第１半導体素子１１上の電極パッド（図示せず）とをボンディングワイヤー３１で電気的に接続する工程である（図３Ｂ参照）。ボンディングワイヤー３１としては、例えば金線、アルミニウム線又は銅線等が用いられる。ワイヤーボンディングを行う際の温度は、８０〜２５０℃、好ましくは８０〜２２０℃の範囲内で行われる。また、その加熱時間は数秒〜数分間行われる。結線は、前記温度範囲内となるように加熱された状態で、超音波による振動エネルギーと印加加圧による圧着工ネルギーの併用により行われる。
【０１０１】
（ウェハ貼合せ工程）
別途、図３Ｃに示すように、ダイシング・ダイボンドフィルム１０における包埋用接着フィルム２２上に半導体ウェハ２を圧着し、これを接着保持させて固定する（貼合せ工程）。本工程は、圧着ロール等の押圧手段により押圧しながら行う。
【０１０２】
（ダイシング工程）
次に、図３Ｄに示すように、半導体ウェハ２のダイシングを行う。これにより、半導体ウェハ２を所定のサイズに切断して個片化し、半導体チップ１２を製造する（ダイシング工程）。ダイシングは、例えば半導体ウェハ２の回路面側から常法に従い行われる。また、本工程では、例えばダイシングフィルム５まで切込みを行なうフルカットと呼ばれる切断方式等を採用できる。本工程で用いるダイシング装置としては特に限定されず、従来公知のものを用いることができる。また、半導体ウェハは、ダイシング・ダイボンドフィルム１０により接着固定されているので、チップ欠けやチップ飛びを抑制できると共に、半導体ウェハ２の破損も抑制できる。また、包埋用接着フィルム２２を用いているので、ダイシング後の再接着を防止することができ、次のピックアップ工程を良好に行うことができる。
【０１０３】
（ピックアップ工程）
図３Ｅに示すように、ダイシング・ダイボンドフィルム１０に接着固定された半導体チップ１２を剥離するために、包埋用接着フィルム２２とともに半導体チップ１２のピックアップを行う（ピックアップ工程）。ピックアップの方法としては特に限定されず、従来公知の種々の方法を採用できる。例えば、個々の半導体チップ１２を基材４側からニードルによって突き上げ、突き上げられた半導体チップ１２をピックアップ装置によってピックアップする方法等が挙げられる。
【０１０４】
ここでピックアップは、粘着剤層３が紫外線硬化型の場合、該粘着剤層３に紫外線を照射した後に行う。これにより、粘着剤層３の接着フィルム２２に対する粘着力が低下し、半導体チップ１２の剥離が容易になる。その結果、半導体チップを損傷させることなくピックアップが可能となる。紫外線照射の際の照射強度、照射時間等の条件は特に限定されず、適宜必要に応じて設定すればよい。また、紫外線照射に使用する光源としては、高圧水銀灯、マイクロ波励起型ランプ、ケミカルランプ等を使用することができる。
【０１０５】
（第２固定工程）
第２固定工程では、第２半導体素子１２とともにピックアップした包埋用接着フィルム２２により、別途被着体１上に固定しておいた第１半導体素子１１を包埋しながら前記第１半導体素子１１とは異なる第２半導体素子１２を前記被着体１に固定する（図３Ｆ参照）。包埋用接着フィルム２２は、前記第１半導体素子１１の厚さＴ１より厚い厚さＴを有している。本実施形態では、前記被着体１と前記第１半導体素子１１との電気的接続がワイヤーボンディング接続により達成されることから、前記厚さＴと前記厚さＴ１との差を４０μｍ以上２６０μｍ以下が好ましい。前記厚さＴと前記厚さＴ１との差の下限は４０μｍ以上が好ましいものの、５０μｍ以上がより好ましく、６０μｍ以上がさらに好ましい。また、前記厚さＴと前記厚さＴ１との差の上限は２６０μｍ以下が好ましいものの、２００μｍ以下がより好ましく、１５０μｍ以下がさらに好ましい。これにより、半導体装置全体の薄型化を図りながらも、第１半導体素子１１と第２半導体素子１２との接触を防止しつつ第１半導体素子１１全体を包埋用接着フィルム２２の内部に包埋することができ、コントローラとしての第１半導体素子１１の被着体１上への固定（すなわちワイヤー長が最短となる最下段での固定）を可能にする。
【０１０６】
包埋用接着フィルム２２の厚さＴは第１半導体素子１１を包埋可能なように第１半導体素子１１の厚さＴ１及びワイヤー突出量を考慮して適宜設定すればよいが、その下限は８０μｍ以上が好ましく、１００μｍ以上がより好ましく、１２０μｍ以上がさらに好ましい。一方、厚さＴの上限は３００μｍ以下が好ましく、２００μｍ以下がより好ましく、１５０μｍ以下がさらに好ましい。このように接着フィルムを比較的厚くすることにより、一般的なコントローラの厚さをほぼカバーすることができ、第１半導体素子１１の包埋用接着フィルム２２への包埋を容易に行うことができる。
【０１０７】
（第２半導体素子）
第２半導体素子１２としては特に限定されず、例えばコントローラとしての第１半導体素子１１の作動制御を受けるメモリチップを用いることができる。
【０１０８】
（固定方法）
第２半導体素子１２を被着体１上に固定する方法としては、第１固定工程と同様に、例えば被着体１上に包埋用接着フィルム２２を積層した後、この包埋用接着フィルム２２上に、ワイヤーボンド面が上側となるようにして第２半導体素子１２を積層する方法が挙げられる。また、予め包埋用接着フィルム２２が貼り付けられた第２半導体素子１２を被着体１に配置して積層してもよい。
【０１０９】
第１半導体素子１１の包埋用接着フィルム２２への進入及び包埋を容易にするために、ダイボンド時には包埋用接着フィルム２２に対する加熱処理を行ってもよい。加熱温度としては包埋用接着フィルム２２が軟化し、かつ完全に熱硬化しない温度であればよく、８０℃以上１５０℃以下が好ましく、１００℃以上１３０℃以下がより好ましい。このとき０．１ＭＰａ以上１．０ＭＰａ以下で加圧してもよい。
【０１１０】
包埋用接着フィルム２２は半硬化状態であるので、包埋用接着フィルム２２の被着体１上への載置後、所定条件下での熱処理を行うことにより、包埋用接着フィルム２２を熱硬化させて第２半導体素子１２を被着体１上に固定させる。熱処理を行う際の温度は、１００〜２００℃で行うのが好ましく、１２０℃〜１８０℃の範囲内で行うのがより好ましい。また、熱処理時間は０．２５〜１０時間で行うことが好ましく、０．５〜８時間で行うことがより好ましい。
【０１１１】
このとき、熱硬化後の包埋用接着フィルム２２の被着体１に対する剪断接着力は、２５〜２５０℃において０．１ＭＰａ以上であることが好ましく、０．２〜１０ＭＰａであることがより好ましい。包埋用接着フィルム２２の剪断接着力を０．１ＭＰａ以上とすると、第２半導体素子１２に対するワイヤーボンディング工程における超音波振動や加熱により、包埋用接着フィルム２２と第２半導体素子１２又は被着体１との接着面でのずり変形の発生を抑制できる。すなわち、ワイヤーボンディングの際の超音波振動により第２半導体素子１２が動くのを抑制し、これによりワイヤーボンディングの成功率が低下するのを防止することができる。
【０１１２】
（第３固定工程）
第３固定工程では、前記第２半導体素子１２上に該第２半導体素子と同種又は異種の第３半導体素子１３を固定する（図３Ｇ参照）。第３半導体素子１３は第３接着フィルム２３を介して第２半導体素子１２に固定されている。
【０１１３】
（第３半導体素子）
第３半導体素子１３は、第２半導体素子１２と同種のメモリチップや第２半導体素子１２と異種のメモリチップであってもよい。第３半導体素子１３の厚さも目的とする半導体装置の仕様に応じて適宜設定することができる。
【０１１４】
（第３接着フィルム）
第３接着フィルム２３としては、第１固定工程における第１接着フィルム２１と同様のものを好適に用いることができる。第３接着フィルム２３として包埋用接着フィルム２２を用いる場合は、他の半導体素子の包埋が不要であるので、厚さを５μｍから６０μｍ程度に薄くして用いればよい。
【０１１５】
（固定方法）
図３Ｇに示すように、第３半導体素子１３を、第３接着フィルム２３を介して第２半導体素子１２にダイボンドする。第３半導体素子１３を第２半導体素子１２上に固定する方法としては、例えば第２半導体素子１２上に第３接着フィルム２３を積層した後、この第３接着フィルム２３上に、ワイヤーボンド面が上側となるようにして第３半導体素子１３を積層する方法が挙げられる。また、予め第３接着フィルム２３が貼り付けられた第３半導体素子１３を第２半導体素子１２上に配置して積層してもよい。ただし、後述する第２半導体素子１２と第３半導体素子１３との間でのワイヤーボンディングのために、第２半導体素子１２のワイヤーボンド面（上面）の電極パッドを避けるように第３半導体素子１３を第２半導体素子１２に対してずらして固定することがある。この場合、第３接着フィルム２３を先に第２半導体素子１２の上面に貼り付けておくと、第３接着フィルム２３の第２半導体素子１２の上面からはみ出た部分（いわゆるオーバーハング部）が折れ曲がって第２半導体素子１２の側面や包埋用接着フィルム２２の側面に付着し、予期せぬ不具合が生じるおそれがある。従って、第３固定工程では、予め第３接着フィルム２３を第３半導体素子１３に貼り付けておき、これを第２半導体素子１２上に配置して積層することが好ましい。
【０１１６】
第３接着フィルム２３も半硬化状態であるので、第３接着フィルム２３の第２半導体素子１２上への載置後、所定条件下での熱処理を行うことにより、第３接着フィルム２３を熱硬化させて第３半導体素子１３を第２半導体素子１２上に固定させる。なお、第３接着フィルム２３の弾性率やプロセス効率を考慮して、熱処理を行わずに第３半導体素子１３を固定させることもできる。熱処理を行う際の温度は、１００〜２００℃で行うのが好ましく、１２０℃〜１８０℃の範囲内で行うのがより好ましい。また、熱処理時間は０．２５〜１０時間で行うことが好ましく、０．５〜８時間で行うことがより好ましい。
【０１１７】
（第２ワイヤーボンディング工程）
第２ワイヤーボンディング工程は、第２半導体素子１２上の電極パッド（図示せず）と第３半導体素子１３上の電極パッド（図示せず）をボンディングワイヤー３２で電気的に接続する工程である（図３Ｈ参照）。ワイヤーの材料やワイヤーボンディング条件は第１ワイヤーボンディング工程と同様のものを好適に採用することができる。
【０１１８】
（半導体装置）
以上の工程により、３つの半導体素子が所定の接着フィルムを介して多段積層された半導体装置１００を製造することができる。さらに、第３固定工程及び第２ワイヤーボンディング工程と同様の手順を繰り返すことにより、４つ以上の半導体素子が積層された半導体装置を製造することができる。
【０１１９】
（封止工程）
所望の数の半導体素子を積層した後、半導体装置１００全体を樹脂封止する封止工程を行ってもよい。封止工程は、封止樹脂により半導体装置１００を封止する工程である（図示せず）。本工程は、被着体１に搭載された半導体素子やボンディングワイヤーを保護するために行われる。本工程は、例えば封止用の樹脂を金型で成型することにより行う。封止樹脂としては、例えばエポキシ系の樹脂を使用する。樹脂封止の際の加熱温度は、通常１７５℃で６０〜９０秒間行われるが、本実施形態はこれに限定されず、例えば１６５〜１８５℃で数分間キュアすることができる。また本工程に於いては、樹脂封止の際に加圧してもよい。この場合、加圧する圧力は１〜１５ＭＰａであることが好ましく、３〜１０ＭＰａであることがより好ましい。
【０１２０】
（後硬化工程）
本実施形態においては、封止工程の後に、封止樹脂をアフターキュアする後硬化工程を行ってもよい。本工程においては、前記封止工程で硬化不足の封止樹脂を完全に硬化させる。本工程における加熱温度は、封止樹脂の種類により異なるが、例えば１６５〜１８５℃の範囲内であり、加熱時間は０．５〜８時間程度である。封止工程又は後硬化工程を経ることにより半導体パッケージを作製することができる。
【０１２１】
［第２実施形態］
第１実施形態では、第１半導体素子の被着体への固定を接着フィルムにより行い、両者間の電気的接続をワイヤーボンディングにより図っていたが、第２実施形態では、第１半導体素子に設けられた突起電極を用いたフリップチップ接続により両者間の固定及び電気的接続を図っている。従って、第２実施形態は、第１固定工程における固定様式のみ第１実施形態と異なるので、以下では主にこの相違点について説明する。
【０１２２】
（第１固定工程）
本実施形態では、前記第１固定工程において、第１半導体素子４１を被着体１にフリップチップ接続により固定する（図４Ａ参照）。フリップチップ接続では、第１半導体素子４１の回路面が被着体１と対向するいわゆるフェイスダウン実装となる。第１半導体素子４１にはバンプ等の突起電極４３が複数設けられており、突起電極４３と被着体１上の電極（図示せず）とが接続されている。また、被着体１と第１半導体素子４１との間には、両者間の熱膨張率の差の緩和や両者間の空間の保護を目的として、アンダーフィル材４４が充填されている。
【０１２３】
接続方法としては特に限定されず、従来公知のフリップチップボンダーにより接続することができる。例えば、第１半導体素子４１に形成されているバンプ等の突起電極４３を、被着体１の接続パッドに被着された接合用の導電材（半田など）に接触させて押圧しながら導電材を溶融させることにより、第１半導体素子４１と被着体１との電気的導通を確保し、第１半導体素子４１を被着体１に固定させることができる（フリップチップボンディング）。一般的に、フリップチップ接続の際の加熱条件としては２４０〜３００℃であり、加圧条件としては０．５〜４９０Ｎである。
【０１２４】
突起電極４３としてバンプを形成する際の材質としては、特に限定されず、例えば、錫−鉛系金属材、錫−銀系金属材、錫−銀−銅系金属材、錫−亜鉛系金属材、錫−亜鉛−ビスマス系金属材等の半田類（合金）や、金系金属材、銅系金属材などが挙げられる。
【０１２５】
アンダーフィル材４４としては従来公知の液状又はフィルム状のアンダーフィル材を用いることができる。
【０１２６】
（第２固定工程）
第２固定工程では、第１実施形態と同様、包埋用接着フィルム２２により、前記第１半導体素子４１を包埋しながら前記第１半導体素子４１とは異なる第２半導体素子１２を前記被着体１に固定する（図４Ｂ参照）。本工程における条件は第１実施形態での第２固定工程と同様である。
【０１２７】
包埋用接着フィルム２２は、前記第１半導体素子４１の厚さＴ１より厚い厚さＴを有している。本実施形態では前記被着体１と前記第１半導体素子４１とがフリップチップ接続されることから、前記厚さＴと前記厚さＴ１との差は１０μｍ以上２００μｍ以下が好ましい。前記厚さＴと前記厚さＴ１との差の下限は１０μｍ以上が好ましいものの、２０μｍ以上がより好ましく、３０μｍ以上がさらに好ましい。また、前記厚さＴと前記厚さＴ１との差の上限は２００μｍ以下が好ましいものの、１５０μｍ以下がより好ましく、１００μｍ以下がさらに好ましい。このような構成により、半導体装置全体の薄型化を図ると同時に、第１半導体素子４１と第２半導体素子１２との接触を防止しつつ第１半導体素子４１全体を包埋用接着フィルム２２の内部に包埋することができ、コントローラとしての第１半導体素子４１の被着体１上への固定（すなわち通信経路長が最短となる最下段での固定）を可能にする。
【０１２８】
包埋用接着フィルム２２の厚さＴは第１半導体素子４１を包埋可能なように第１半導体素子４１の厚さＴ１及び突起電極の高さを考慮して適宜設定すればよいが、その下限は５０μｍ以上が好ましく、６０μｍ以上がより好ましく、７０μｍ以上がさらに好ましい。一方、厚さＴの上限は２５０μｍ以下が好ましく、２００μｍ以下がより好ましく、１５０μｍ以下がさらに好ましい。このように包埋用接着フィルム２２を比較的厚くすることにより、一般的なコントローラの厚さをほぼカバーすることができ、第１半導体素子４１の包埋用接着フィルム２２への包埋を容易に行うことができる。
【０１２９】
続いて第１実施形態と同様、第２半導体素子１２上に該第２半導体素子１２と同種又は異種の第３半導体素子１３を固定する第３固定工程（図４Ｃ参照）、及び前記第２半導体素子１２と前記第３半導体素子１３とをボンディングワイヤー３２により電気的に接続する第２ワイヤーボンディング工程（図４Ｄ参照）を経ることにより、コントローラが最下段に積層され、その上方に半導体素子が複数段積層された半導体装置２００を作製することができる。
【０１３０】
（その他の実施形態）
第１実施形態では、ダイシング・ダイボンドフィルムを用いるダイシング工程及びピックアップ工程を経て第２半導体素子１２を作製している。さらに、第１半導体素子１１も同様にダイシング・ダイボンドフィルムを用いて作製してもよい。この場合、第１半導体素子１１を切り出すための半導体ウェハを別途準備し、その後は上記ウェハ貼合せ工程、ダイシング工程、ピックアップ工程を経て、第１半導体素子１１を被着体１に固定すればよい。第３半導体素子１３及びこれより上段に積層される半導体素子も同様に作製することができる。
【０１３１】
被着体上に半導体素子を３次元実装する場合、半導体素子の回路が形成される面側には、バッファーコート膜が形成されていてもよい。当該バッファーコート膜としては、例えば窒化珪素膜やポリイミド樹脂等の耐熱樹脂からなるものが挙げられる。
【０１３２】
各実施形態においては、第２半導体素子以降の半導体素子を積層する度にワイヤーボンディング工程を行う態様について説明したが、複数の半導体素子を積層させた後に、一括してワイヤーボンディング工程を行うことも可能である。なお、第１半導体素子については包埋用接着フィルムにより包埋されるので、一括のワイヤーボンディングの対象とすることはできない。
【０１３３】
フリップチップ接続の態様としては、第２実施形態で説明した突起電極としてのバンプによる接続に限定されず、導電性接着剤組成物による接続や、バンプと導電性接着剤組成物とを組み合わせた突起構造による接続等も採用することができる。なお、本発明では、第１半導体素子の回路面が被着体と対向して接続されるフェイスダウン実装となる限り、突起電極や突起構造等の接続様式の相違にかかわらずフリップチップ接続と称することとする。導電性接着剤組成物としては、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂に金、銀、銅等の導電性フィラーを混合させた従来公知の導電性ペースト等を用いることができる。導電性接着剤組成物を用いる場合、被着体への第１半導体素子の搭載後、８０〜１５０℃で０．５〜１０時間程度熱硬化処理することにより第１半導体素子を固定することができる。
【実施例】
【０１３４】
以下に、この発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている材料や配合量等は、特に限定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではなく、単なる説明例に過ぎない。
【０１３５】
［実施例１〜８及び比較例１〜７］
（接着フィルムの作製）
表１に示した割合でアクリル樹脂、エポキシ樹脂Ａ、エポキシ樹脂Ｂ、フェノール樹脂、シリカ、及び熱硬化触媒をメチルエチルケトンに溶解して濃度４０〜５０重量％の接着剤組成物溶液を調製した。
【０１３６】
この接着剤組成物溶液を、剥離ライナとしてシリコーン離型処理した厚さが５０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムからなる離型処理フィルム上に塗布した後、１３０℃で２分間乾燥させることにより、それぞれ下記表１に示す厚さを有する接着フィルムを作製した。
【０１３７】
なお、下記表１中の略号及び成分の詳細は以下のとおりである。
アクリル樹脂  ：ナガセケムテックス社製  ＳＧ−７００ＡＳ
エポキシ樹脂Ａ：東都化成株式会社製  ＫＩ−３０００
エポキシ樹脂Ｂ：三菱化学株式会社製  ＪＥＲ  ８２８
フェノール樹脂：明和化成株式会社製  ＭＥＨ−７８５１ＳＳ
シリカ        ：アドマテックス株式会社製  ＳＥ−２０５０ＭＣ
熱硬化触媒    ：北興化学株式会社製  ＴＰＰ−Ｋ
【０１３８】
（タック強度の測定）
各実施例及び比較例で作製した熱硬化前の各接着フィルムについて、ＳＵＳ板（ＳＵＳ３０４）に対する４０℃におけるタック強度を、動的粘弾性試験装置（Ｔ．Ａ．インスツルメンツ株式会社製）を用いて圧縮法により測定した。各実施例又は比較例で作製した接着フィルム（長さ２０ｍｍ×幅２０ｍｍ）を装置に設置し、測定温度４０℃、測定治具径８ｍｍφ、荷重１００ｇ、プレス時間２ｓｅｃ、テスト速度１００ｍｍ／ｍｉｎでのタック強度を測定した。結果を表１に示す。
【０１３９】
（溶融粘度の測定）
各実施例及び比較例で作製した熱硬化前の各接着フィルムについて、それぞれ１２０℃における溶融粘度を測定した。すなわち、レオメーター（ＨＡＡＫＥ社製、ＲＳ−１）を用いてパラレルプレート法により測定した。各実施例又は比較例で作製した接着フィルムから０．１ｇの試料を採取し、これを予め１２０℃で熱してあるプレートに仕込んだ。次に、測定開始から３００秒後の値を溶融粘度とした。プレート間のギャップは０．１ｍｍとした。結果を下記表１に示す。
【０１４０】
（貯蔵弾性率の測定）
各実施例及び比較例で作製した熱硬化前の各接着フィルムについて、粘弾性測定装置（レオメトリックス社製：形式：ＲＳＡ−ＩＩ）を用いて２５℃における貯蔵弾性率を測定した。より詳細には、作製した接着フィルムを切断してサンプルサイズを長さ３０ｍｍ×幅１０ｍｍとし、測定試料をフィルム引っ張り測定用治具にセットし−３０〜２８０℃の温度域で周波数１０．０Ｈｚ、歪み０．０２５％、昇温速度１０℃／ｍｉｎの条件下で測定した。結果を表１に示す。
【０１４１】
（ダイシングフィルムの作製）
基材として、厚さが５０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム（ＰＥＴフィルム）を準備した。
【０１４２】
冷却管、窒素導入管、温度計、及び撹拌装置を備えた反応容器に、アクリル酸−２−エチルヘキシル（以下、「２ＥＨＡ」ともいう。）８６．４部、アクリル酸−２−ヒドロキシエチル（以下、「ＨＥＡ」ともいう。）１３．６部、過酸化ベンゾイル０．２部、及びトルエン６５部を入れ、窒素気流中で６１℃にて６時間重合処理をし、アクリル系ポリマーＡを得た。
【０１４３】
アクリル系ポリマーＡに２−メタクリロイルオキシエチルイソシアネート（以下、「ＭＯＩ」ともいう。）１４．６部を加え、空気気流中で５０℃にて４８時間、付加反応処理をし、アクリル系ポリマーＡ’を得た。
【０１４４】
次に、アクリル系ポリマーＡ’１００部に対し、ポリイソシアネート化合物（商品名「コロネートＬ」、日本ポリウレタン（株）製）８部、及び光重合開始剤（商品名「イルガキュア６５１」、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製）５部を加えて、粘着剤組成物溶液を得た。
【０１４５】
準備した上記基材上に、得られた粘着剤組成物溶液を塗布、乾燥して厚さ３０μｍの粘着剤層を形成することによりダイシングフィルムを得た。
【０１４６】
（ダイシング・ダイボンドフィルムの作製）
各実施例及び比較例で作製した接着フィルムを上述のダイシングフィルムの粘着剤層上に転写して、ダイシング・ダイボンドフィルムを得た。なお、ラミネートの条件は下記の通りである。
【０１４７】
＜ラミネート条件＞
ラミネーター装置：ロールラミネーター
ラミネート速度：１ｍｍ／ｍｉｎ
ラミネート圧力：０．５ＭＰａ
ラミネーター温度：室温（２３℃）
【０１４８】
（コントローラ実装基板の作製）
実施例１の組成の接着フィルムを厚さ１０μｍで作製し、コントローラチップ用の接着フィルムとした。これを温度４０℃の条件下で、２ｍｍ角、厚さ５０μｍのコントローラチップに貼り付けた。さらに、接着フィルムを介して半導体チップをＢＧＡ基板に接着した。その際の条件は、温度１２０℃、圧力０．１ＭＰａ、１秒とした。さらに、コントローラチップが接着されたＢＧＡ基板を、乾燥機にて１３０℃、４時間熱処理し、接着フィルムを熱硬化させた。
【０１４９】
次いで、ワイヤーボンダー（（株）新川、商品名「ＵＴＣ−１０００」）を用いて以下の条件にてコントローラチップに対しワイヤーボンディングを行った。これにより、ＢＧＡ基板にコントローラチップが実装されたコントローラ実装基板を得た。
【０１５０】
＜ワイヤーボンディング条件＞
Ｔｅｍｐ．：１７５℃
Ａｕ−ｗｉｒｅ：２３μｍ
Ｓ−ＬＥＶＥＬ：５０μｍ
Ｓ−ＳＰＥＥＤ：１０ｍｍ／ｓ
ＴＩＭＥ：１５ｍｓ
ＵＳ−ＰＯＷＥＲ：１００
ＦＯＲＣＥ：２０ｇｆ
Ｓ−ＦＯＲＣＥ：１５ｇｆ
ワイヤーピッチ：１００μｍ
ワイヤーループハイト：３０μｍ
【０１５１】
（半導体装置の作製）
別途、上記ダイシング・ダイボンドフィルムを用いて、以下の要領で、実際に半導体ウェハのダイシングを行った後、半導体チップのピックアップを経て半導体装置を作製するとともに、その際のピックアップ性能、及び包埋・固定性を評価した。
【０１５２】
片面バンプ付きシリコンウェハの回路面と反対側の面に、実施例及び比較例のダイシング・ダイボンドフィルムを、接着フィルムを貼り合わせ面として貼り合わせた。片面バンプ付きシリコンウェハとしては、以下のものを用いた。また、貼り合わせ条件は以下の通りである。
【０１５３】
＜片面バンプ付きシリコンウェハ＞
シリコンウェハの厚さ：１００μｍ
低誘電材料層の材質：ＳｉＮ膜
低誘電材料層の厚さ：０．３μｍ
バンプの高さ：６０μｍ
バンプのピッチ：１５０μｍ
バンプの材質：ハンダ
【０１５４】
＜貼り合わせ条件＞
貼り合わせ装置：ＤＲ−３０００ＩＩ（日東精機（株）社製）
ラミネート速度：０．１ｍｍ／ｍｉｎ
ラミネート圧力：０．５ＭＰａ
ラミネーター温度：７５℃
【０１５５】
貼り合わせ後、下記条件にてダイシングを行った。また、ダイシングは１０ｍｍ角のチップサイズとなる様にフルカットした。
【０１５６】
＜ダイシング条件＞
ダイシング装置：商品名「ＤＦＤ−６３６１」ディスコ社製
ダイシングリング：「２−８−１」（ディスコ社製）
ダイシング速度：３０ｍｍ／ｓｅｃ
ダイシングブレード：
Ｚ１；ディスコ社製「２０３Ｏ−ＳＥ  ２７ＨＣＤＤ」
Ｚ２；ディスコ社製「２０３Ｏ−ＳＥ  ２７ＨＣＢＢ」
ダイシングブレード回転数：
Ｚ１；４０，０００ｒｐｍ
Ｚ２；４５，０００ｒｐｍ
カット方式：ステップカット
ウェハチップサイズ：１０．０ｍｍ角
【０１５７】
次に、基材側から紫外線を照射し、粘着剤層を硬化させた。紫外線照射には、紫外線照射装置（製品名：ＵＭ８１０、製造元：日東精機（株）製）用い、紫外線放射量は、４００ｍＪ／ｃｍ２とした。
【０１５８】
その後、各ダイシングフィルムの基材側からニードルによる突き上げ方式で、接着フィルムと半導体チップとの積層体をピックアップした。ピックアップ条件は下記のとおりである。
【０１５９】
＜ピックアップ条件＞
ダイボンド装置：（株）新川製、装置名：ＳＰＡ−３００
ニードル本数：９本
ニードル突き上げ量：３５０μｍ（０．３５ｍｍ）
ニードル突き上げ速度：５ｍｍ／秒
吸着保持時間：８０ｍｓ
【０１６０】
（ピックアップ性能評価）
１００個の積層体をピックアップし、ピックアップ不良が１つも生じなかった場合を「○」、１つでもピックアップ不良が生じた場合を「×」として評価した。結果を表１に示す。
【０１６１】
続いて、ピックアップした積層体の接着フィルムによりコントローラ実装基板のコントローラチップを包埋しつつ、半導体チップをＢＧＡ基板に接着した。その際の接着条件は、１２０℃、圧力０．１ＭＰａ、２秒とした。さらに、半導体チップを接着したＢＧＡ基板を、乾燥機にて１３０℃、４時間熱処理し、接着フィルムを熱硬化させて、半導体装置を作製した。
【０１６２】
（包埋・固定性評価）
接着フィルムの厚さＴ（μｍ）とコントローラチップの厚さＴ１（μｍ）との差を下記表１に示す。また、作製した半導体装置をコントローラチップ固定位置の中心を通る位置で切断し、切断面を光学顕微鏡（２００倍）を用いて観察し、コントローラチップに問題が発生することなく半導体チップが固定されている場合を「○」、コントローラチップを包埋することができず接着フィルムと基板との界面において１０％以上のボイドが確認された場合、又は接着フィルムの厚さが不均一となった場合を「×」として評価した。なお、ボイドは、画像処理装置（株式会社日立エンジニアリング・アンド・サービス社製、商品名「ＦｉｎｅＳＡＴ  ＦＳ３００ＩＩＩ」）を用い、半導体チップを包埋しつつ接着フィルムと基板とが完全に貼り合わされたとした場合の接着フィルムと基板との接触面積（半導体チップ面積は除く。）に対する観察されたボイドが占める面積の割合（％）として求めた。結果を下記表１に示す。
【０１６３】
【表１】
2014133823.tif 000003
【０１６４】
実施例に係る接着フィルムを備えるダイシング・ダイボンドフィルムによれば、ダイシング後の接着フィルムの再接着が抑制されており、良好なピックアップ性能が発揮された。また、実施例に係る接着フィルムを用いて作製した半導体装置では、コントローラチップの包埋及び半導体チップの固定が良好に行われていた。一方、比較例１〜７の接着フィルムを備えるダイシング・ダイボンドフィルムでは、ダイシング後の接着フィルムの再接着が生じたことに起因して、ピックアップ性能が大幅に低下していた。また、比較例４及び５でピックアップされた積層体を用いて作製した半導体装置では、コントローラチップを包埋することができず、ボイドが確認された。これは、接着フィルムの溶融粘度が高すぎ、半導体チップの包埋が不十分であったことに起因すると考えられる。さらに、比較例６及び７でピックアップされた積層体を用いて作製した半導体装置では、ボイドもしくは包埋後の接着フィルムの厚さの不均一が確認された。これは、接着フィルムが薄くコントローラチップと半導体チップとのギャップを十分に充填することができなかったことに起因すると考えられる。なお、本実施例では、コントローラチップとＢＧＡ基板との電気的接続をワイヤーボンディングにより達成しているものの、フリップチップ接続による固定でも同様の結果が得られると推測される。
【符号の説明】
【０１６５】
１    被着体
２    半導体ウェハ
３    粘着剤層
４    基材
５    ダイシングフィルム
１０    ダイシング・ダイボンドフィルム
１１    第１半導体素子
１２    第２半導体素子
１３    第３半導体素子
２１    第１接着フィルム
２２    接着フィルム
２３    第３接着フィルム
３１、３２    ボンディングワイヤー
１００、２００    半導体装置
Ｔ    接着フィルムの厚さ
Ｔ１    第１半導体素子の厚さ
【図１】
2014133823.tif 000004
【図２】
2014133823.tif 000005
【図３Ａ】
2014133823.tif 000006
【図３Ｂ】
2014133823.tif 000007
【図３Ｃ】
2014133823.tif 000008
【図３Ｄ】
2014133823.tif 000009
【図３Ｅ】
2014133823.tif 000010
【図３Ｆ】
2014133823.tif 000011
【図３Ｇ】
2014133823.tif 000012
【図３Ｈ】
2014133823.tif 000013
【図４Ａ】
2014133823.tif 000014
【図４Ｂ】
2014133823.tif 000015
【図４Ｃ】
2014133823.tif 000016
【図４Ｄ】
2014133823.tif 000017