(57)【要約】      （修正有）【課題】フェースダウン方式で実装される半導体チップの裏面を保護する機能に加え、樹脂封止後のウエハの反りを矯正してウエハレベルでの半導体装置の反りを低減可能なチップ保護用フィルムを提供する。【解決手段】チップ保護用フィルム１０は、ＷＬ−ＣＳＰ技術を用いた樹脂封止型半導体装置に用いられるチップ保護用フィルム１０であって、（Ａ）バインダーポリマー成分、（Ｂ）エポキシ樹脂、（Ｃ）エポキシ樹脂の硬化剤、（Ｄ）シリカ、及び（Ｅ）染料及び／又は顔料を必須成分として含有し、（Ｄ）シリカの含有量が全体の５０〜８０質量％であり、且つ、（Ａ）バインダーポリマー成分と（Ｂ）エポキシ樹脂の質量比〔（Ｂ）／（Ａ）〕が４〜７の範囲である硬化性保護膜形成層１２を有する。【選択図】図１
2011223014.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＷＬ−ＣＳＰ技術を用いた樹脂封止型半導体装置に用いられるチップ保護用フィルムであって、
（Ａ）バインダーポリマー成分、（Ｂ）エポキシ樹脂、（Ｃ）エポキシ樹脂の硬化剤、（Ｄ）シリカ、及び（Ｅ）染料及び／又は顔料を必須成分として含有し、（Ｄ）シリカの含有量が全体の５０〜８０質量％であり、且つ、（Ａ）バインダーポリマー成分と（Ｂ）エポキシ樹脂の質量比〔（Ｂ）／（Ａ）〕が４〜７の範囲である硬化性保護膜形成層を有することを特徴とするチップ保護用フィルム。
【請求項２】
（Ａ）バインダーポリマー成分は、フェノール性水酸基含有芳香族ポリアミドオリゴマーと、ポリブタジエン／アクリロニトリル共重合体とから形成されるポリアミド系ブロック共重合体であることを特徴とする請求項１に記載のチップ保護用フィルム。
【請求項３】
（Ｂ）エポキシ樹脂は、少なくとも液状エポキシ樹脂と固形エポキシ樹脂とを含む２種以上のエポキシ樹脂を含むことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のチップ保護用フィルム。
【請求項４】
前記硬化性保護膜形成層の片面又は両面に、剥離シートを有することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のチップ保護用フィルム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＷＬ−ＣＳＰ技術を用いた表面樹脂封止型半導体装置に適用されるチップ保護用フィルムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、集積回路等の半導体素子の実装技術として、ダイシング前のウエハ状態のままで再配線や樹脂封止を行い、最終段階で、チップ単位に切断されるＷＬ−ＣＳＰ（Ｗａｆｅｒ Ｌｅｖｅｌ Ｃｈｉｐ Ｓｉｚｅ Ｐａｃｋａｇｅともいう）の実用化が進んでいる。ＷＬ−ＣＳＰにおいては、ベアチップとほぼ同サイズで配線長が短いことから、小型・薄型・高速という特徴を有しており、例えば携帯電話向けのＣＳＰとして採用されている。
【０００３】
このようなＷＬ−ＣＳＰ技術を用いた従来の半導体装置の例を、図４に示す。図４に示す半導体装置は、次のような工程を経て製造される。
（１）回路形成面に電極パッド２が形成され、電極パッド２にＣｕ再配線３及びＣｕポスト４が設けられたウエハＷを準備する。
（２）Ｃｕポスト４を覆うように樹脂５を充填し、熱硬化させることにより、ウエハＷの表面を樹脂封止する。
（３）封止樹脂５の表面をＣｕポスト４の高さまで研磨し、Ｃｕポスト４の先端を露出させる。
（４）露出したＣｕポスト４に半田ボール６を形成する。
（５）ウエハＷをダイシングしてチップ単位に分断する。
以上の工程により得られた半導体装置は、その後、半田ボール６を介して実装基板に接続され、実装される。このとき、半導体装置は、その回路形成面が実装基板に向いた、いわゆるフェースダウン方式でテープ基板に実装される。
【０００４】
一般に、このようなＷＬ−ＣＳＰ技術を用いた樹脂封止型半導体装置においては、樹脂層の硬化時及びその後の冷却時に、ウエハとその上に形成された樹脂層との線膨張係数の差によって、図５に示すように、ウエハ裏面側を凸にしてウエハの反りが発生するという問題がある。ウエハの反りが生じると、樹脂封止後に実施される樹脂表面の研磨工程やウエハのダイシング工程において、ウエハを固定することができず、研磨やダイシングの精度が劣化する、あるいは、これら工程を実施することができなくなるといった不具合が生じる。このようなことから、樹脂封止後のウエハの反りの抑制は、重要な課題となっている。
【０００５】
上記の課題に対して、例えば、特許文献１には、樹脂封止工程に先立って、半導体素子の裏面に保護テープ（保護フィルム）を接着する工程を有する半導体装置の製造方法が提案されている。特許文献１には、半導体素子の裏面に保護テープを接着することで、外力や異物によるクラックの発生を防止できることに加え、ウエハの表裏で膨張、収縮にバランスがとれ、ウエハの反りが低減されることが記載されている。しかしながら、樹脂封止工程に先立って、半導体素子の裏面に保護フィルムを接着しても、実際には樹脂封止後のウエハの反りを充分に低減することは容易でなかった。したがって、樹脂封止後にウエハに反りが生じた場合でも、その反りを矯正することができる保護フィルムの開発が望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開特開２０００−２２８４６５公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、フェースダウン方式で実装される半導体チップの裏面を保護する機能に加え、樹脂封止後のウエハの反りを矯正してウエハレベルでの半導体装置の反りを低減可能なチップ保護用フィルム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】
【０００８】
本発明者らは、上記の課題に対し、鋭意検討した結果、以下のような知見を得た。
すなわち、特定の成分を含有し、且つ、それらの含有量や質量比を特定の範囲に設定した硬化性保護膜形成層を有するチップ保護用フィルムを、樹脂封止後の反りの発生した半導体ウエハの裏面に貼り付け、硬化性保護膜形成層を熱硬化させることで、保護膜の硬化収縮によって、ウエハに逆反り方向の力を加えることができ、ウエハの反りを矯正できることを見出した。本発明は、上記の知見に基づき完成されたものである。
【０００９】
本発明のチップ保護用フィルムは、ＷＬ−ＣＳＰ技術を用いた樹脂封止型半導体装置に用いられるチップ保護用フィルムであって、（Ａ）バインダーポリマー成分、（Ｂ）エポキシ樹脂、（Ｃ）エポキシ樹脂の硬化剤、（Ｄ）シリカ、及び（Ｅ）染料及び／又は顔料を必須成分として含有し、（Ｄ）シリカの含有量が全体の５０〜８０質量％であり、且つ、（Ａ）バインダーポリマー成分と（Ｂ）エポキシ樹脂の質量比〔（Ｂ）／（Ａ）〕が４〜７の範囲である硬化性保護膜形成層を有することを特徴とする。
【００１０】
（Ａ）バインダーポリマー成分としては、フェノール性水酸基含有芳香族ポリアミドオリゴマーと、ポリブタジエン／アクリロニトリル共重合体とから形成されるポリアミド系ブロック共重合体であることが好ましく、（Ｂ）エポキシ樹脂としては、少なくとも液状エポキシ樹脂と固形エポキシ樹脂とを含む２種以上のエポキシ樹脂を含むことが好ましい。
前記硬化性保護膜形成層の片面又は両面に、剥離シートを有していてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のチップ保護用フィルムによれば、樹脂封止によって生じたウエハの反りを矯正することができ、樹脂封止後に実施される樹脂表面の研磨工程やウエハのダイシング工程において、ウエハの固定不良が発生することなく、精度の良い研磨やダイシングを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明のチップ保護用フィルムの一例を示す断面図である。
【図２】本発明のチップ保護用フィルムの他の例を示す断面図である。
【図３】本発明のチップ保護用フィルムによるウエハの反り矯正効果を説明するための図である。
【図４】ＷＬ−ＣＳＰ技術を用いた従来の半導体装置の例を示す断面図である。
【図５】従来の半導体装置の不具合を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
つぎに、本発明のチップ保護用フィルムについて、図面を参考にして説明する。図１および図２は、剥離シート上に硬化性保護膜形成層を有する本発明のチップ保護用フィルムの二つの例を示したものであり、図１は硬化性保護膜形成層１２の両面に剥離シート１１を仮着させた構成であり、図２は硬化性保護膜形成層２の片面に剥離シート１１を仮着させた構成である。
以下に、剥離シートと硬化性保護膜形成層の構成について、順に説明する。また、このチップ保護用フィルムの製造方法と使用方法についても、説明する。
【００１４】
＜剥離シート＞
剥離シートは、チップ保護用フィルムの取り扱い性を良くする目的で、また硬化性保護膜形成層を保護する目的で用いられる。
剥離シートの表面張力としては、好ましくは４０ｍＮ／ｍ以下であるのがよく、特に好ましくは３５ｍＮ／ｍ以下であるのがよい。このような表面張力の低い剥離シートは、材質を適宜に選択して得ることが可能であるし、またシートの表面にシリコーン樹脂等を塗布して離型処理を施すことで得ることもできる。
剥離シートの膜厚は、通常は５〜３００μｍ、好ましくは１０〜２００μｍ、特に好ましくは２０〜１５０μｍ程度である。
【００１５】
剥離シートの材質としては、たとえば、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリブテンフィルム、ポリブタジエンフィルム、ポリメチルペンテンフィルム、ポリ塩化ピニルフィルム、塩化ビニル共重合体フィルム、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、ポリブチレンテレフタレートフィルム、ポリウレタンフィルム、エチレン・酢酸ビニル共重合体フィルム、アイオノマー樹脂フィルム、エチレン・（メタ）アクリル酸共重合体フィルム、エチレン・（メタ）アクリル酸エステル共重合体フィルム、ポリスチレンフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリイミドフィルム、フッ素樹脂フィルム等が用いられる。またこれらの架橋フィルムも用いられる。さらにこれらの積層フィルムであってよい。
【００１６】
＜硬化性保護膜形成層＞
硬化性保護膜形成層は、硬化処理によって硬化し、半導体チップの裏面に保護膜を形成する。本発明の硬化性保護膜形成層は、（Ａ）バインダーポリマー成分、（Ｂ）エポキシ樹脂、（Ｃ）エポキシ樹脂の硬化剤、（Ｄ）シリカ、及び（Ｅ）染料及び／又は顔料を必須成分として含有する。（Ｄ）シリカの含有量は、全体の５０〜８０質量％であり、（Ａ）バインダーポリマー成分と（Ｂ）エポキシ樹脂の質量比〔（Ｂ）／（Ａ）〕は４〜７の範囲である。また、上記（Ａ）〜（Ｅ）成分のほかに、（Ｆ）カップリング剤、（Ｇ）その他の成分を含んでいてもよい。
【００１７】
上記のような組成を有する硬化性保護膜形成層は、熱硬化による収縮が大きい。従来、ウエハの裏面に接着される保護テープについては、テープの硬化収縮によるウエハに対する悪影響を考慮して、硬化収縮を少なくする方向で開発が進められてきた。これに対し、本発明は、この硬化収縮を逆に積極的に利用し、反りの発生したウエハに対して逆反り方向の力を加えて、ウエハの反りを矯正するものである。
以下に、上記各成分について説明する。
【００１８】
（Ａ）バインダーポリマー成分
バインダーポリマー成分としては、例えば、ポリアミド系ブロック共重合体、アクリル系共重合体、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、及びゴム系ポリマー等を用いることができる。これらの中でも、特に、後述のエポキシ樹脂と併用した場合にフィルムの可とう性の面で有利となるポリアミド系ブロック共重合体が好ましい。
【００１９】
前記ポリアミド系ブロック共重合体は、アミノアリール基を両末端基とするフェノール性水酸基含有芳香族ポリアミドオリゴマーと、両末端にカルボキシル基を含有するポリブタジエン／アクリロニトリル共重合体とを反応させることにより、形成することができる。このブロック共重合体は、例えば特開平６−２９９１３３号公報に記載されているものを使用できる。
【００２０】
本発明において、フェノール水酸基含有芳香族オリゴマーに対するポリブタエン／アクリロニトリル共重合体の比は重量比で２／８〜８／２が好ましく、４／６〜６／４がより好ましい。
ポリアミド系ブロック共重合体（Ａ）中のフェノール性水酸基を有するフェノール成分の含有量はフェノール当量として、１０００〜１００００ｇ／ｅｑが好ましく、３０００〜６０００ｇ／ｅｑがより好ましい。
【００２１】
上記の両末端にアミノアリール基を有するフェノール性水酸基含有芳香族ポリアミドオリゴマーは、芳香族ジアミン成分と芳香族ジカルボン酸成分との縮重合により、合成される。芳香族ジアミン成分または芳香族ジカルボン酸成分中に、水酸基を有する芳香族ジアミンまたは水酸基を有する芳香族ジカルボン酸を混入させることにより、フェノール性水酸基含有芳香族ポリアミドオリゴマーを製造できる。また、オリゴマーの両末端基をアミノアリール基化するには、芳香族ジアミン成分を芳香族ジカルボン酸成分よりも過剰量で縮重合反応することにより、容易に達成できる。
【００２２】
上記の芳香族ジアミン成分としては、たとえば、ｍ−フェニレンジアミン、ｐ−フェニレンジアミン、ｍ−トリレンジアミン、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、３，３’−ジメチル−４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、３，４’−ジアミノジフェニルエーテル、４，４’−ジアミノジフェニルチオエーテル、３，３’−ジメチル−４，４’−ジアミノジフェニルチオエーテル、３，３’−ジエトキシ−４，４’−ジアミノジフェニルチオエーテル、３，３’−ジアミノジフェニルチオエーテル、４，４’−ジアミノベンゾフェノン、３，３’−ジメチル−４，４’−ジアミノベンゾフェノン、３，３’−ジアミノジフェニルメタン、４，４’−ジアミノジフェニルメタン、３，３’−ジメトキシ−４，４’−ジアミノジフェニルチオエーテル、２，２’−ビス（３−アミノフェニル）プロパン、２，２’−ビス（４−アミノフェニル）プロパン、４，４’−ジアミノジフェニルスルフォキサイド、４，４’−ジアミノジフェニルスルフォン、ベンチジン、３，３’−ジメチルベンチジン、３，３’−ジメトキシベンチジン、３，３’−ジアミノビフェニル、ｐ−キシリレンジアミン、ｍ−キシリレンジアミン、ｏ−キシリレンジアミン、２，２’−ビス（３−アミノフェノキシフェニル）プロパン、２，２’−ビス（４−アミノフェノキシフェニル）プロパン、１，３−ビス（４−アミノフェノキシフェニル）ベンゼン、１，３’−ビス（３−アミノフェノキシフ）プロパン、４，４’−（ｐ−フェニレンジイソプロピリデン）ビスアニリンなどが挙げられる。
ただし、これらにのみ限定されるものではない。また、これらはその１種または２種以上を混合して用いてもよい。
【００２３】
上記のジカルボン酸成分としては、たとえば、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、４，４’−オキシ二安息香酸、４，４’−ビフェニルジカルボン酸、３，３’−、メチレン二安息香酸、４，４’−メチレン二安息香酸、４，４’−チオ二安息香酸、３，３’−カルボニル二安息香酸、４，４’−カルボニル二安息香酸、４，４’−スルフォニル二安息香酸、１，５−ナフタレンジカルボン酸、１，４−ナフタレンジカルボン酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、１，２−ナフタレンジカルボン酸などが挙げられる。
ただし、これらにのみ限定されるものではない。また、これらはその１種または２種以上を混合して用いてもよい。
【００２４】
上記の水酸基を有する芳香族ジアミンとしては、たとえば、３，３’−ジヒドロキシ−４，４’−ジアニリン、２，２−ビス（３’−アミノ−４−ヒドロキシフェニル）プロパン、２，４−ジヒドロキシ−１，５−ジアミノベンゼン、５−ヒドロキシ−１，３−ジアミノベンゼンなどが挙げられる。
また、上記の水酸基を有する芳香族ジカルボン酸としては、たとえば、５−ヒドロキシイソフタル酸、４−ヒドロキシイソフタル酸、２−ヒドロキシイソフタル酸、３−ヒドロキシイソフタル酸、２−ヒドロキシテレフタル酸などが挙げられる。
ただし、これらの水酸基を有する芳香族ジアミンまたは水酸基を有する芳香族ジカルボン酸にのみ限定されるものではない。
【００２５】
このように合成される両末端にアミノアリール基を有するフェノール性水酸基含有芳香族ポリアミドオリゴマーと、両末端にカルボキシル基を持つポリブタジエン／アクリロニトリル共重合体とを縮重合させることにより、本発明に用いるポリアミド系ブロック共重合体を合成することができる。
上記のポリブタジエン／アクリロニトリル共重合体は、両末端にカルボキシル基を導入させるための公知の方法で合成されるものを使用できる。各成分の平均重合度は後述する式１中の平均重合度（ｘ，ｙ）を有するものを使用できる。
【００２６】
上記の縮重合は、従来の公知の方法により、行うことができる。たとえば、カルボキシル基とアミノ基間との直接脱水重縮重合法、カルボキシル基をチオニルクロライドなどで酸クロライド化したのちにアミンと反応させる重合方法、亜燐酸エステルとピリジンによる縮重合触媒を使用する合成方法などが好ましく用いられる。
【００２７】
このような縮重合により形成されるポリアミド系ブロック共重合体は、例えば、つぎの構造式１で表される。ポリアミド系ブロック共重合体の引っ張り強度、引っ張り弾性率などの物性を考慮すると、式１中、平均重合度ｘ、ｙ、ｚ、ｌ、ｍおよびｎは、ｘ＝３〜７、ｙ＝１〜４、ｚ＝５〜１５、ｌ＋ｍ＝２〜２００の整数を示すものであり、ｍ／（ｍ＋ｌ）≧０．０４であるのが好ましい。ｌ及びｎは１以上の整数を示す。
【００２８】
【化１】
2011223014.tif 000003
構造式（１）
【００２９】
一方、アクリル系共重合体としては、エポキシ基含有アクリル共重合体を使用することが好ましい。このエポキシ基含有アクリル共重合体は、エポキシ基を有す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を０．５〜６質量％含む。ウエハとの高い接着力を得るためには、０．５質量％以上が好ましく、６質量％以下であればゲル化を抑制できる。上記エポキシ基含有アクリル共重合体のＴｇとしては、−１０℃以上３０℃以下であることが好ましい。
【００３０】
官能基モノマーとして用い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の量は０．５〜６質量％の共重合体比であるが、その残部はメチルアクリレート、メチルメタクリレートなどの炭素数１〜８のアルキル基を有するアルキルアクリレート、アルキルメタクリレート、およびスチレンやアクリロニトリルなどの混合物を用いることができる。これらの中でもエチル（メタ）アクリレート及び／又はブチル（メタ）アクリレートが特に好ましい。混合比率は、共重合体のＴｇを考慮して調整することが好ましい。重合方法は特に制限が無く、例えば、パール重合、溶液重合等が挙げられ、これらの方法により共重合体が得られる。このようなエポキシ基含有アクリル共重合体としては、例えば、ＳＧ−Ｐ３（ナガセケムテックス株式会社製、商品名）が挙げられる。
【００３１】
アクリル系共重合体の重量平均分子量は、５万以上、特に２０万〜１００万の範囲にあるのが好ましい。分子量が低すぎるとシート形成が不十分となり、高すぎると他の成分との相溶性が悪くなり、結果としてフィルム形成が妨げられる。
【００３２】
（Ｂ）エポキシ樹脂
エポキシ樹脂は、その硬化により耐熱性、実装信頼性などに優れた保護膜を形成するとともに、硬化時の収縮によってウエハの反りを矯正する。エポキシ樹脂としては、硬化して接着作用を呈するものであれば特に制限はなく、従来公知の種々のエポキシ樹脂を用いることができるが、少なくとも常温で液状のエポキシ樹脂と、常温で固体のエポキシ樹脂とを含むことが好ましい。
【００３３】
液状エポキシ樹脂と固体エポキシ樹脂とを併用することで、貼り付け性と可とう性を調節することができる。例えば、液状エポキシ樹脂のみ場合、貼り付け性は良好だが、フィルム強度が低下し可とう性の面で問題を生じやすい。固形エポキシ樹脂のみの場合、フィルム強度は増加するが貼り付け性で問題を生じやすくなる。このような液状、固形エポキシ樹脂としては、公知の種々のエポキシ樹脂を用いることができるが、通常は分子量２００〜３０００程度、エポキシ当量５０〜５０００ｇ/ｅｑ程度のものが好ましい。エポキシ当量に関しては特に１００〜５００程度ものが好ましい。このようなエポキシ樹脂としては、具体的には、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、レゾルシノール、フェノールノボラック、クレゾールノボラックなどのフェノール類のグリシジルエーテル；ブタンジオール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールなどのアルコール類のグリシジルエーテル；フタル酸、イソフタル酸、テトラヒドロフタル酸などのカルボン酸のグリシジルエーテル；アニリンイソシアヌレートなどの窒素原子に結合した活性水素をグリシジル基で置換したグリシジル型もしくはアルキルグリシジル型のエポキシ樹脂；ビニルシクロヘキサンジエポキシド、3,4-エポキシシクロヘキシルメチル-3,4-ジシクロヘキサンカルボキシレート、2-(3,4-エポキシ)シクロヘキシル-5,5-スピロ(3,4-エポキシ)シクロヘキサン-m-ジオキサンなどのように、分子内の炭素−炭素二重結合をたとえば酸化することによりエポキシが導入された、いわゆる脂環型エポキシドを挙げることができる。その他、ビフェニル骨格、ジシクロペンタジエン骨格、ジシクロヘキサジエン骨格あるいはナフタレン骨格を有するエポキシ樹脂を用いることができる。
【００３４】
特に液状エポキシ樹脂としてはビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、固形エポキシ樹脂としてはクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル骨格含有エポキシ樹脂、ナフタレン骨格含有エポキシ樹脂が好ましく用いられる。
【００３５】
このようなエポキシ樹脂は、前記した（Ａ）バインダーポリマー成分（Ｂ）エポキシ樹脂の含有量との比が質量比で（Ｂ）／（Ａ）＝２〜８の範囲となる割合で使用するのが好ましく、より好ましくは４〜７の範囲となる割合で使用するのがよい。上記の比が２未満となると、保護膜形成層の硬化収縮が小さく、ウエハの反りの矯正効果が小さい。また上記の比が８を超えると、フィルムの引張強さが低下してフィルムとしての可とう性の面で問題が生じやすく、さらに実装信頼性（接着性）の面でも問題が生じやすい。
【００３６】
（Ｃ）エポキシ樹脂の硬化剤
エポキシ樹脂の硬化剤としては、例えば、フェノール系樹脂を使用できる。フェノール系樹脂としては、アルキルフェノール、多価フェノール、ナフトール等のフェノール類とアルデヒド類との縮合物等が特に制限されることなく用いられる。これらのフェノール系樹脂に含まれるフェノール性水酸基は、エポキシ樹脂のエポキシ基と加熱により容易に付加反応して、耐衝撃性の高い硬化物を形成できる。
フェノール系樹脂には、フェノールノボラック樹脂、ｏ−クレゾールノボラック樹脂、ｐ−クレゾールノボラック樹脂、ｔ−ブチルフェノールノボラック樹脂、ジシクロペンタジエンクレゾール樹脂、ポリパラビニルフェノール樹脂、ビスフェノールＡ型ノボラック樹脂、あるいはこれらの変性物等が好ましく用いられる。
【００３７】
硬化剤として、熱活性型潜在性エポキシ樹脂硬化剤を併用することもできる。この硬化剤は、室温ではエポキシ樹脂と反応せず、ある温度以上の加熱により活性化し、エポキシ樹脂と反応するタイプの硬化剤である。
活性化方法としては、加熱による化学反応で活性種（アニオン、カチオン）を生成する方法、室温付近ではエポキシ樹脂中に安定に分散しており高温でエポキシ樹脂と相溶・溶解し、硬化反応を開始する方法、モレキュラーシーブ封入タイプの硬化剤で高温で溶出して硬化反応を開始する方法、マイクロカプセルによる方法等が存在する。
【００３８】
熱活性型潜在性エポキシ樹脂硬化剤としては、各種のオニウム塩や、二塩基酸ジヒドラジド化合物、ジシアンジアミド、アミンアダクト硬化剤、イミダゾール化合物等の高融点活性水素化合物等を挙げることができる。
イミダゾール類には、２−フェニル４，５−ジヒドロキシメチルイミダゾール、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好ましく用いられ、これらは１種または２種以上を併用することもできる。イミダゾール類は、たとえば、四国化成工業（株）から、２Ｅ４ＭＺ、２ＰＺ−ＣＮ、２ＰＺ−ＣＮＳという商品名で市販されている。
【００３９】
（Ｄ）シリカ
硬化性保護膜形成層は、シリカを全体の５０〜８０質量％の範囲で含有する。５０％未満であると、保護膜形成層の硬化収縮は大きく、ウエハの反り矯正効果は得られるが、線膨張係数が低下するため実装信頼性に問題が生じ、また熱硬化後の硬度、強度も不足する。８０％超の場合は、フィルム引張り強度が低下するため可とう性が不足し、貼り付け性、実装信頼性の面でも問題が生じる。
【００４０】
本発明で使用されるシリカとしては、特に限定されるものではないが、結晶シリカ、合成シリカなどが挙げられる。中でも、合成シリカが好ましく、特に半導体装置の誤作動の要因となるα線の線源を極力除去したタイプの合成シリカが最適である。
シリカの粒径は０．１〜５μｍであるのが好ましく、より好ましくは０．５〜３μｍである。０．１μｍ未満ではシリカの凝集が発生しやすく、レーザーマーキングを行う場合の認識性も得られにくい。５μｍを超えるとフィルム上の異物となりやすい。
【００４１】
（Ｅ）染料および／または顔料
染料、顔料は、主として硬化被膜（保護膜）に形成されるレーザーマーキングの印字の認識性を向上させるために添加される。このような顔料としては、カーボンブラックや、各種の無機顔料が例示できる。また、アゾ系、インダスレン系、インドフェノール系、フタロシアニン系、インジゴイド系、ニトロソ系、ザンセン系、オキシケトン系などの各種有機顔料が挙げられる。
これらの添加量は、その種類により様々であるが、一般に、保護膜形成層を形成する全成分の０．１〜１０質量％、好ましくは０．３〜５質量％程度が適当である。
【００４２】
（Ｆ）カップリング剤
硬化性保護膜形成層と被着体との接着性・密着性を向上させる目的で、硬化性保護膜形成層にカップリング剤を添加することもできる。カップリング剤は、硬化被膜の耐熱性を損なわずに、被着体との接着性、密着性を向上させることができ、さらに耐水性（耐湿熱性）も向上する。カップリング剤としては、その汎用性とコストメリットなどからシラン系（シランカップリング剤）が好ましい。
【００４３】
（Ｇ）その他の成分
その他の成分として、硬化前の凝集力を調節するため、有機多価イソシアナート化合物、有機多価イミン化合物、有機金属キレート化合物等の架橋剤を添加することもできる。
また、例えば、難燃剤、応力緩和剤としてブタジエン系ゴムやシリコーンゴム、帯電防止剤等を含有することもできる。
【００４４】
＜製造方法＞
本発明のチップ保護用フィルムは、剥離シートの剥離面上に上記の硬化性保護膜形成層を構成させる各成分を含む組成物をロールナイフコーター、グラビアコーター、ダイコーター、リバースコーターなどの一般に公知の方法にしたがって直接または転写によって塗工し、乾燥させて得ることができる。なお、上記の組成物は、必要に応じて、溶剤に溶解しまたは分散させて塗布することができる。
硬化性保護膜形成層の厚さは、通常は３〜３００μｍ、好ましくは１０〜６０μｍであるのがよい。硬化性保護膜形成層が薄すぎると、保護、補強効果が得られにくく、また色むら等の問題が発生しやすくなる。また、硬化性保護膜形成層が厚くなりすぎると、製造性、コスト面で不利であり、また加熱によりフィルム全体を硬化させることが難しくなる。
【００４５】
＜使用方法＞
本発明のチップ保護用フィルムは、ＷＬ−ＣＳＰ技術を用いた樹脂封止型半導体装置のウエハの裏面に貼り付けられ、最終的には、ダイシング後のチップ裏面を保護するためのものである。
まず、表面が樹脂封止されたウエハＷの裏面に、チップ保護用フィルムの硬化性保護膜形成層を４０℃以上に加熱して０．０５〜０．５ＭＰａの圧力をかけてラミネートし、フィルムをウエハサイズに切断する。このときウエハは、図３（ａ）に示すように、表面の樹脂層５との線膨張係数の差によって、ウエハＷの裏面側を凸にして反った状態である。次に、剥離シートを取り除き、フィルム１０を１００〜２００℃、０．５〜３時間程度加熱することで硬化し、ウエハ裏面に保護膜を形成する。この熱硬化の際に、硬化性保護膜形成層が硬化収縮することにより、ウエハＷに逆反り方向の力を加えることができ、ウエハＷの反りが矯正される。したがって、図３（ｂ）に示すように、反りの低減されたウエハレベルでの半導体装置を得ることができる。これにより、樹脂封止後に実施される樹脂表面の研磨工程やウエハのダイシング工程において、ウエハの固定不良が発生することなく、精度の良い研磨やダイシングを行うことが可能となる。また、本発明のチップ保護用フィルムは、ダイシングの際のチッピングの発生を抑制することができる。ダイシング後のチップは、チップ保護用フィルムによって裏面が保護・補強される。
【実施例】
【００４６】
つぎに、本発明を実施例に基づき、さらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００４７】
実施例１〜４および比較例１〜４
表１（実施例１〜４）および表２（比較例１〜４）に示した各成分の配合により、硬化性保護膜形成層用の塗布液を調製した。
なお、表１および表２における数値の単位はいずれも質量部である。また、表１および表２における各成分の符号は下記のとおりである。
【００４８】
Ａ１：アクリル系ポリマー
〔重量平均分子量８０万、ガラス転移温度−１０℃のアクリル系共重合体〕
Ａ２：ポリアミド系ブロック共重合体
〔フェノール性水酸基含有芳香族ポリアミドオリゴマーＡ１とポリブタジエン／アクリロニトリル共重合体Ａ２とから形成される共重合体（Ａ１に対するＡ２の質量比が５／５）、（Ａ）成分中のフェノール成分の含有量がフェノール当量で４０００／ｅｑ〕
Ｂ１：エポキシ樹脂（１）
〔エポキシ当量１８０〜２００の液状ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂〕
Ｂ２：エポキシ樹脂（２）
〔エポキシ当量２１０〜２３０のｏ−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂〕
Ｃ１：硬化剤（１）
〔ジシアンジアミド〕
Ｃ２：硬化剤（２）
〔イミダゾール化合物（２−フェニル４，５−ジヒドロキシメチルイミダゾール）〕
Ｄ：シリカ
〔平均粒径２μｍの合成シリカ〕
Ｅ：染料および顔料
〔黒色顔料（アゾ系）〕
【００４９】
つぎに、各塗布液を、厚さが５０μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムからなる剥離シートの上に、乾燥膜厚が３０μｍとなるように１３０℃，３分で塗布乾燥したのち、その上に上記同様の別の剥離シートを貼り合わせ、剥離シート／硬化性保護膜形成層／剥離シートからなる３層構成のチップ保護用フィルムを作製した。
各チップ保護用フィルムについて、下記の方法により、（１）フィルムの貼り付け性、（２）硬化前のフィルムの破断強度（引張強さ）、（３）樹脂封止されていないベアウエハ裏面に保護膜形成層を貼り付け、硬化させた場合のウエハの反り量、（４）表面樹脂封止によって反りの生じたウエハ裏面に保護膜形成層を貼り付け、硬化させた場合の、ウエハレベルでの半導体装置としての反り量（矯正後のＷＬＰ反り量）、及び（５）実装信頼性を調べた。これらの結果を、表１及び表２に併せて示す。
【００５０】
＜フィルム貼り付け性＞
硬化性保護膜形成層をシリコンウエハ（＃２０００研削、３５０μｍ厚、直径８インチ）に加熱（８０℃）して貼り合わせた。
その後、剥離シートを剥離する際にウエハに硬化性保護膜形成層が転写するかどうかを確認した。転写できたものを○、部分的に転写できたものを△、転写できなかったものを×とした。
【００５１】
＜引張強さ＞
ＪＩＳ Ｚ ０２３７に準拠。ダンベル形状の１号型（ＪＩＳ Ｋ ６３０１）で硬化前のチップ保護用フィルム（３０μｍ厚）を打ち抜いたものを試験片とする。引張試験機（ＪＩＳ Ｂ ７７２１）を使用し、引張速さ３００／ｍｉｎで切断時の荷重（Ｎ）を測定した。引張強さが０〜０．５Ｎ未満を×、０．５〜１Ｎ未満を△、１Ｎ以上を○とした。
【００５２】
＜ウエハ反り量＞
８インチシリコンウエハを研削装置（ディスコ社製：ＤＦＧ−８４０）を用いて＃２０００−１００μｍ厚とした。研削したウエハ裏面にチップ保護用フィルムを加熱（８０℃）して貼り合わせたのち、フィルムをウエハ形状に切り抜いた。剥離シートを取り除き、加熱炉で１５０℃、１時間処理し保護膜形成層を硬化させた。
得られた保護膜付きのウエハ表面を平滑なガラス板に対面させて静置し、ウエハの中央と端部の高さを測定してその差を反り量とした（表面側が凸となる方向を＋とした）。
【００５３】
＜矯正後のＷＬＰの反り量＞
８インチシリコンウエハ（２５０μｍ厚）の表面に２００μｍ厚の封止樹脂層を形成した。この樹脂封止による、ウエハの反り量は、ウエハ裏面側を凸にして約５ｍｍであった。次に、ウエハ裏面にチップ保護用フィルムを加熱（８０℃）して貼り合わせ、フィルムをウエハ形状に切り抜いた。剥離シートを取り除き、加熱炉で１５０℃、１時間処理し、保護膜形成層を硬化させた。
得られた保護膜付きの半導体装置の裏面（保護膜側）を平滑なガラス板に対面させて静置し、半導体装置の中央と端部の高さを測定してその差を反り量とした。ウエハレベルでの半導体装置の反り量（矯正後のＷＬＰ反り量）が０〜１ｍｍの範囲にあるものを○、２〜３ｍｍを△、４〜５ｍｍを×として評価した（ウエハ表面側を凸とする方向を＋とした）。
【００５４】
＜実装信頼性＞
硬化性保護膜形成層を、研削したシリコンウエハ（＃２０００研削、３５０μｍ厚、８インチ）の裏面に加熱（８０℃）して貼り合わせ、加熱炉で１５０℃，１時間処理し、保護膜形成層を硬化させた。得られた保護膜付きウエハの保護膜側にダイシングテープを貼り合わせ、５ｍｍ×５ｍｍにダイシングした。
分割された個々のシリコンチップを８５℃，８５％ＲＨの恒温恒湿槽で１６８時間処理したのち、ＩＲリフロー炉で２５０℃，１２０秒加熱した。
その後、得られたシリコンチップと保護膜との剥離の有無をＳＡＴ（超音波映像装置：日立建機ファインテック株式会社製）で観察した。２０個のサンプルのうち、剥離が発生したものをカウントした。
【００５５】
【表１】
2011223014.tif 000004
【００５６】
【表２】
2011223014.tif 000005
【００５７】
比較例１では、エポキシ樹脂の含有量が少ないため、ウエハの反り矯正効果が小さく、ウエハレベルでの半導体装置の反りを低減することができなかった。
比較例２では、エポキシ樹脂の含有量が多いためウエハの反り矯正効果はあるものの、シリカ含有量が少ないため、実装信頼性の面で問題がある。
比較例３では、エポキシ樹脂の含有量が多すぎるため、ウエハの反り矯正効果はあるものの、フィルムの引張強さが低く可とう性に劣り、ウエハへの貼り付け性、実装信頼性の面で問題がある。
比較例４では、シリカ含有量が多すぎるため、ウエハへの貼り付けができず、測定することができなかった。
【００５８】
これに対し、実施例１〜４では、ウエハの反り矯正効果が大きく、フィルムの引張強さにも問題がない。特に、バインダーポリマー成分としてポリアミド系ブロック共重合体を使用した実施例３及び４では、アクリル系ポリマーを使用した実施例１及び２と比較して、引張強さに優れ、可とう性の面で有利であり、ウエハ反り矯正効果も大きい。
【符号の説明】
【００５９】
２ 電極パッド
３ Ｃｕ再配線
４ Ｃｕポスト
５ 封止樹脂
６ 半田ボール
１０,１０’ チップ保護用フィルム
１１ 剥離シート
１２ 硬化性保護膜形成層
【図１】
2011223014.tif 000006
【図２】
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【図３】
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【図４】
2011223014.tif 000009
【図５】
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