(57)【要約】【課題】半導体チップとリードフレームやパッケージ基板等との間の接着力に優れ、かつ、接着剤層の内部のイオン性不純物を捕集することが可能なシート状接着剤、及び、該シート状接着剤を用いて作製したウエハ加工用テープ、並びに、該シート状接着剤を用いて作製された半導体装置を提供する。【解決手段】シート状接着剤１２は、キレートにて変性されたキレート変性硬化樹脂を、接着剤層組成物として含んでおり、かつ、硬化樹脂成分に対するキレート変性エポキシ樹脂の配合割合が１０質量％以下であり、かつ、硬化樹脂成分量１００質量部に対して重量平均分子量が１０万以上である高分子量化合物成分量が４０〜１００質量部である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
硬化樹脂成分として、熱や高エネルギー線で硬化する硬化樹脂とエポキシを硬化させるエポキシ硬化剤とを含み、
前記硬化樹脂の一部又は全部はキレート変性エポキシ樹脂であり、
前記硬化樹脂成分中に前記キレート変性エポキシ樹脂が１０質量％以上含み、
前記硬化樹脂成分量１００質量部に対して、重量平均分子量が１０万以上である高分子量化合物成分量を４０〜１００質量部含むことを特徴とするシート状接着剤。
【請求項２】
前記高分子量化合物は、アクリル樹脂共重合体であることを特徴とする請求項１に記載のシート状接着剤。
【請求項３】
前記シート状接着剤の全量に対して、無機充填剤を４０〜７０質量％の割合で含むことを特徴とする請求項１または２に記載のシート状接着剤。
【請求項４】
基材フィルムの上に粘着剤層が積層された粘着フィルムを有し、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のシート状接着剤が、前記粘着フィルムの前記粘着剤層に積層されていることを特徴とするウエハ加工用テープ。
【請求項５】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のシート状接着剤を用いて作製される半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート状接着剤及びウエハ加工用テープに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造工程では、半導体ウエハを半導体チップ単位に切断分離（ダイシング）する工程、分離された半導体チップをピックアップする工程、さらにピックアップされた半導体チップをリードフレームやパッケージ基板等に接着するダイボンディング（マウント）工程が実施される。
【０００３】
近年、上記半導体装置の製造工程に使用されるウエハ加工用テープとして、例えば、基材フィルム上に粘着剤層が設けられたウエハ加工用テープや、粘着剤層の上にさらに接着剤層が積層された構造を有するウエハ加工用テープ（ダイシングダイボンドフィルム：ＤＤＦ）が提案され、既に実用化されている。
【０００４】
ここで、ＦＯＷ（Ｆｉｌｍ  ｏｎ  Ｗｉｒｅ）系半導体装置のように、接着剤層が半導体チップの導通用ワイヤに触れるような場合においては、接着剤層の内部にあるイオン性不純物によって導通用ワイヤが腐食され、回線がショートしてしまうことがあった。このような問題を解決するために、接着剤層の内部のイオン性不純物の量を軽減する方法や、イオン捕集剤を添加する方法（特許文献１を参照）が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−６３５４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した接着剤層の内部のイオン性不純物の量を軽減する方法では、イオン性不純物を減量するのにコストが大幅にかかってしまうという問題があった。また、特許文献１に記載の接着剤層では、無機系イオン捕集剤を添加することで金属腐食を抑制しているが、この方法では接着剤層の接着力が低下してしまうために接着力向上剤の使用が必要になり、製造コストが増加してしまうという問題があった。また、無機系イオン捕集剤自身が導通用ワイヤに物理的ダメージを与えてしまう問題、即ち、接着剤層に導通用ワイヤが埋め込まれた時に無機系イオン捕集剤と導通用ワイヤとが接触し、導通用ワイヤを変形させてしまうという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は、以上のような問題点を解決するためになされたもので、半導体チップとリードフレームやパッケージ基板等との間の接着力に優れ、かつ、接着剤層の内部のイオン性不純物を捕集することが可能なシート状接着剤、及び、該シート状接着剤を用いて作製したウエハ加工用テープ、並びに、該シート状接着剤を用いて作製された半導体装置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、上記の課題に対して鋭意検討した結果、キレート変性エポキシ樹脂をシート状接着剤組成物として含むことにより、シート状接着剤の内部のイオン性不純物を捕集することが可能なシート状接着剤を作製できることを見出した。また、該シート状接着剤を用いることにより、接着剤層の内部のイオン性不純物を捕集することが可能なウエハ加工用テープを作製できることを見出した。また、該シート状接着剤を用いることにより、導通性に優れ、かつ、イオン性不純物による金属腐食を抑制した耐湿性及び高温放置特性に優れたＦＯＷ系半導体装置を作製できることを見出し、本発明を完成した。
【０００９】
即ち、本発明の第１の態様に係るシート状接着剤は、硬化樹脂成分として、熱や高エネルギー線で硬化する硬化樹脂とエポキシを硬化させるエポキシ硬化剤とを含み、前記硬化樹脂の一部又は全部はキレート変性エポキシ樹脂であり、前記硬化樹脂成分中に前記キレート変性エポキシ樹脂が１０質量％以上含み、前記硬化樹脂成分量１００質量部に対して、重量平均分子量が１０万以上である高分子量化合物成分量を４０〜１００質量部含むことを特徴とする。
【００１０】
本発明の第２の態様に係るシート状接着剤は、上記の本発明の第１の態様に係るシート状接着剤において、前記高分子量化合物成分が、アクリル樹脂共重合体であることを特徴とする。
【００１１】
本発明の第３の態様に係るシート状接着剤は、上記の本発明の第１または第２の態様に係るシート状接着剤において、前記シート状接着剤の全量に対して、無機充填剤を４０〜７０質量％の割合で含むことを特徴とする。
【００１２】
本発明の第１の態様に係るウエハ加工用テープは、基材フィルムの上に粘着剤層が積層された粘着フィルムを有し、上記の本発明の第１乃至３のいずれか１つの態様に係るシート状接着剤が、前記粘着フィルムの前記粘着剤層に積層されていることを特徴とする。
【００１３】
本発明の第１の態様に係る半導体装置は、上記の本発明の第１乃至３のいずれか１つの態様に係るシート状接着剤を用いて作製されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によって、シート状接着剤の内部のイオン性不純物を捕集することが可能なシート状接着剤を作製できる。また、該シート状接着剤を用いることにより、シート状接着剤の内部のイオン性不純物を捕集することが可能なウエハ加工用テープを作製できる。また、イオン性不純物を減量する方法や、イオン捕集剤を添加する方法によって作製するシート状接着剤及びウエハ加工用テープに比較して、本発明の該シート状接着剤及び該ウエハ加工用テープは安価に作製することができる。また、該シート状接着剤を用いることにより、導通性に優れ、かつ、イオン性不純物による金属腐食を抑制した耐湿性及び高温放置特性に優れたＦＯＷ系半導体装置を作製することができる。また、高分子量化合物成分を少なくすることで、シート状接着剤を柔らかくし、ＦＯＷ系半導体装置の製造工程において、シート状接着剤に導通用ワイヤを埋め込み易くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係るシート状接着剤１２を用いた接着フィルムを示す断面図である。
【図２】発明の一実施形態に係るウエハ加工用テープを示す断面図である。
【図３】発明の一実施形態に係るＦＯＷ系半導体装置を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るシート状接着剤１２を用いた接着フィルム２０を示す断面図である。
図１に示すように、接着フィルム２０は、離型フィルム１１上に本発明によるシート状接着剤１２が積層された構成を有している。なお、離型フィルム１１が設けられている面とは反対のシート状接着剤１２の面上に、更に、離型フィルム１１とは別の離型フィルムを積層した構成の接着フィルムで、ロール状に巻いたものであってもよい。また、上記のシート状接着剤１２は、使用工程や装置にあわせて予め所定形状に切断（プリカット）されていてもよい。
【００１７】
次に、基材フィルムの上に粘着剤層が積層された粘着フィルムの粘着剤層上に、本発明によるシート状接着剤１２が積層されたウエハ加工用テープ（ダイシングダイボンディングフィルム）について説明する。図２は、本発明の一実施形態に係るウエハ加工用テープ１０を示す断面図である。
【００１８】
図２に示すように、本発明の一実施形態に係るウエハ加工用テープ１０は、フィルム状の基材フィルム１３ａとその上に形成された粘着剤層１３ｂとからなる粘着フィルム１３と、この粘着フィルム１３上に積層されたシート状接着剤１２とを有する。このように、ウエハ加工用テープ１０では、基材フィルム１３ａと粘着剤層１３ｂとシート状接着剤１２とがこの順に形成されている。
【００１９】
なお、粘着剤層１３ｂは一層の粘着剤層により構成されていてもよいし、二層以上の粘着剤層が積層されたもので構成されていてもよい。また、図２においては、さらに、シート状接着剤１２の上に、離型フィルム１１が設けられている様子のウエハ加工用テープ１０を示している。
【００２０】
粘着フィルム１３及びシート状接着剤１２は、使用工程や装置にあわせて予め所定形状に切断（プリカット）されていてもよい。本発明のウエハ加工用テープ１０は、半導体ウエハ１枚分ごとに切断された形態と、これが複数形成された長尺のフィルムをロール状に巻き取った形態とを含む。
【００２１】
次に、上記のシート状接着剤１２を使用して、半導体チップをパッケージ基板にダイボンディングして作製したＦＯＷ系半導体装置について説明する。図３は、本発明の一実施形態に係るＦＯＷ系半導体装置３０を示す断面図である。
【００２２】
図３に示すように、本発明の一実施形態に係るＦＯＷ系半導体装置３０は、複数層（図３においては、５層である）の半導体チップ３１（３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ、３１ｅ）と、半導体チップ３１を実装する実装基板３２と、各半導体チップ３１と実装基板３２とを電気的に接続する導通用ワイヤ３３と、実装基板３２と電子デバイス（図示せず）とを電気的に接続するためのバンプ電極３４とを備えている。また、半導体チップ３１は、シート状接着剤１２により各半導体チップ３１同士が接着された積層構造を構成している。また、最下部の半導体チップ３１ｅと実装基板３２とは接着剤３５によって接着されている。尚、接着剤３５は、シート状接着剤１２であっても良いし、ペースト状の接着剤であっても良い。
【００２３】
また、最上部の半導体チップ３１ａを除いた各半導体チップ３１（３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ、３１ｅ）と実装基板３２とを電気的に接続する導通用ワイヤ３３は、導通用ワイヤ３３の一部分がシート状接着剤１２に埋め込まれた構成になっている。
導通用ワイヤ３３をシート状接着剤１２に埋め込む構成にすることにより、ワイヤボンディングにおいて、ＦＯＷ系半導体装置３０を薄型にしながら導通用ワイヤ３３の配置領域を確保することが可能になる。
【００２４】
以下、本実施形態の接着フィルム２０及びウエハ加工用テープ１０の各構成要素について詳細に説明する。
【００２５】
（離型フィルム）
離型フィルム１１は、シート状接着剤１２の取り扱い性を良くする目的で用いられる。
【００２６】
離型フィルム１１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もよい。
【００２７】
離型フィルム１１の表面張力は、４０ｍＮ／ｍ以下であることが好ましく、３５ｍＮ／ｍ以下であることがより好ましい。このような表面張力の低い離型フィルム１１は、材質を適宜に選択して得ることが可能であり、またフィルム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。
離型フィルム１１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。
【００２８】
（シート状接着剤）
シート状接着剤１２は、半導体ウエハ等が貼合されダイシングされた後、半導体チップをピックアップする際に、半導体チップ裏面に付着しており、チップを基板やリードフレームに固定する際の接着剤として使用されるものである。
【００２９】
シート状接着剤１２は、熱や高エネルギー線で硬化する硬化樹脂を含み、この硬化樹脂の一部又は全部はキレート変性エポキシ樹脂からなっている。すなわち、この硬化樹脂は、キレート変性エポキシ樹脂のみであってもよいし、キレート変性エポキシ樹脂及びキレート変性されていないエポキシ樹脂を含む他の硬化樹脂であってもよい。
【００３０】
キレート変性エポキシ樹脂は、金属酸化物および／又は金属水酸化物を含むキレート成分と分子内に２つ以上のエポキシ基を有するエポキシ成分を反応させて得られるものであればよい。
【００３１】
金属酸化物および／又は金属水酸化物としては酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化カドミウム、酸化鉛、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、リン酸等が好ましく用いられる。
【００３２】
エポキシ成分としては、例えば、ハイドロキノン、レゾルシン、ピロカテコール、フロログルクシノールなどの単核多価フェノール化合物のポリグリシジルエーテル化合物；ジヒドロキシナフタレン、ビフェノール、メチレンビスフェノール（ビスフェノールＦ）、メチレンビス（オルトクレゾール）、エチリデンビスフェノール、イソプロピリデンビスフェノール（ビスフェノールＡ）、イソプロピリデンビス（オルトクレゾール）、テトラブロモビスフェノールＡ、１，３−ビス（４−ヒドロキシクミルベンゼン）、１，４−ビス（４−ヒドロキシクミルベンゼン）、１，１，３−トリス（４−ヒドロキシフェニル）ブタン、１，１，２，２−テトラ（４−ヒドロキシフェニル）エタン、チオビスフェノール、スルホビスフェノール、オキシビスフェノール、フェノールノボラック、オルソクレゾールノボラック、エチルフェノールノボラック、ブチルフェノールノボラック、オクチルフェノールノボラック、レゾルシンノボラック、テルペンフェノールなどの多核多価フェノール化合物のポリグリジルエーテル化合物；エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ヘキサンジオール、ポリグリコール、チオジグリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトール、ビスフェノールＡ−エチレンオキシド付加物などの多価アルコール類のポリグリシジルエーテル；マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、コハク酸、グルタル酸、スベリン酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ダイマー酸、トリマー酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸、トリメシン酸、ピロメリット酸、テトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、エンドメチレンテトラヒドロフタル酸等の脂肪族、芳香族または脂環族多塩基酸のグリシジルエステル類およびグリシジルメタクリレートの単独重合体または共重合体；Ｎ，Ｎ−ジグリシジルアニリン、ビス（４−（Ｎ−メチル−Ｎ−グリシジルアミノ）フェニル）メタン等のグリシジルアミノ基を有するエポキシ化合物；ビニルシクロヘキセンジエポキシド、ジシクロペンタンジエンジエポキサイド、３，４−エポキシシクロヘキシルメチル−３，４−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、３，４−エポキシ−６−メチルシクロヘキシルメチル−６−メチルシクロヘキサンカルボキシレート、ビス（３，４−エポキシ−６−メチルシクロヘキシルメチル）アジペート等の環状オレフィン化合物のエポキシ化物；エポキシ化ポリブタジエン、エポキシ化スチレン−ブタジエン共重合物等のエポキシ化共役ジエン重合体、トリグリシジルイソシアヌレート等の複素環化合物等が好ましく用いられる。
【００３３】
キレート変性エポキシ樹脂以外に任意で用いられる硬化樹脂としては、キレート変性していないエポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、熱硬化型ポリイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂等やその混合物又は変性物が挙げられるが、特に、耐熱性、作業性、信頼性に優れる点で、エポキシ樹脂を使用することが好ましい。
【００３４】
また、シート状接着剤１２は、少なくともキレート変性エポキシ樹脂を硬化させるエポキシ硬化剤が含まれている。なお、キレート変性エポキシ樹脂以外に任意で用いられる硬化樹脂として、キレート変性されていないエポキシ樹脂を含む場合は、このエポキシ樹脂についてもエポキシ硬化剤を使用することが好ましい。エポキシ硬化剤として、たとえば、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。
【００３５】
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。
【００３６】
その他、硬化剤として、熱活性型潜在性エポキシ樹脂硬化剤を使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。
【００３７】
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により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。
【００３９】
また、助剤として硬化促進剤等を使用することもできる。本発明に用いることができる硬化促進剤としては特に制限が無く、例えば、第三級アミン、イミダゾール類、第四級アンモニウム塩などを用いることができる。本発明において好ましく使用されるイミダゾール類としては、例えば、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、２−フェニル−４，５−ジヒドロキシメチルイミダゾール等が挙げられ、これらは１種又は２種以上を併用することもできる。イミダゾール類は、例えば、四国化成工業（株）から、２ＭＺ，２Ｅ４ＭＺ，２ＰＺ−ＣＮ，２ＰＺ−ＣＮＳ，２ＰＨＺという商品名で市販されている。
【００４０】
上記キレート変性エポキシ樹脂と任意で用いられる硬化樹脂とエポキシ硬化剤とを、本明細書では硬化樹脂成分といい、シート状接着剤１２は、この硬化樹脂成分中に、キレート変性エポキシ樹脂を１０質量％以上含んでいる。１０質量％より少ないと接着力が不足し、パッケージクラックが生じやすい。
【００４１】
また、シート状接着剤１２は、ポリマーを含有することが好ましく、ポリマーとしてはフェノキシ樹脂、アクリル樹脂共重合体等を用いることが出来る。柔軟性に優れる点でアクリル共重合体を用いることが好ましく、更にはガラス転移温度（Ｔｇ）が、−１０℃以上３０℃以下であるものが好ましい。ガラス転移温度が−１０℃を下回るとフィルム化が困難になり、３０℃を超える場合にはフィルム可とう性が低下してしまう。
【００４２】
また、シート状接着剤１２は、上記の硬化樹脂成分量１００質量部に対して、重量平均分子量が１０万以上である高分子量化合物成分量を４０〜１００質量部配合されていることが好ましい。この高分子量化合物成分としては、アクリル樹脂共重合体であることが好ましく、高分子量成分には適宜官能性モノマーを含んでも良い。
【００４３】
アクリル樹脂共重合体が１００質量部より多いとシート状接着剤１２自身が硬くなり、ＦＯＷ系半導体装置の作製において導通用ワイヤをシート状接着剤１２に埋め込む際に導通用ワイヤを押しつぶして断線させてしまいやすく、４０質量部より少ないとシート状接着剤１２自身が柔らかくなり、ＦＯＷ系半導体装置の作製において上に載せた半導体チップが導通用ワイヤに接触してしまいやすい。
【００４４】
アクリル樹脂共重合体の重合方法は特に制限が無く、例えば、パール重合、溶液重合、懸濁重合等が挙げられ、これらの方法により共重合体が得られる。耐熱性が優れるため懸濁重合が好ましく、このようなアクリル共重合体としては、例えば、ＳＧ−７０８−６（ナガセケムテックス株式会社製、商品名）が挙げられる。
【００４５】
アクリル樹脂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フィルム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。
【００４６】
また、シート状接着剤１２には、他の成分として、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエステルイミド樹脂、フェノキシ樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、塩素化ポリプロピレン樹脂、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、メラミン樹脂等やその混合物を使用することができる。
【００４７】
また、シート状接着剤１２には、フィラーを配合してもよい。フィラーとしては、結晶シリカ、溶融シリカ、合成シリカ等のシリカや、アルミナ、ガラスバルーン等の無機フィラーがあげられる。硬化性保護膜形成層に無機フィラーを添加することにより、硬化後の接着剤の硬度を向上させることができる。また、硬化後の接着剤の熱膨張係数を半導体ウエハの熱膨張係数に近づけることができ、これによって半導体ウエハの反りを低減することができる。フィラーとしてはシリカが好ましく、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が最適である。フィラーの形状としては、球形、針状、無定型タイプのものいずれも使用可能であるが、特に最密充填の可能な球形のフィラーが好ましい。
【００４８】
また、シート状接着剤１２の全量に対して、無機フィラー（無機充填剤）４０〜７０質量％を含むことが好ましい。無機フィラーが７０質量％より多いとＦＯＷ系半導体装置の作製において導通用ワイヤをシート状接着剤１２に埋め込む際に、無機フィラーが導通用ワイヤに接触し、導通用ワイヤを変形させて断線させてしまいやすく、４０質量％より少ないと硬化後の接着剤の硬度を向上や接着剤の熱膨張係数を半導体ウエハの熱膨張係数に近づける効果が薄れてしまう。
【００４９】
シート状接着剤１２は、キレート変性エポキシ樹脂を含んでいることから、良好な接着力を有するため、カップリング剤を用いる必要がない。しかしながら、カップリング剤は、少量であれば、吸水による材料としての劣化や、シート状接着剤１２のブリードアウト現象による経時劣化による影響が少ないことから、劣化しなかった場合のさらなる接着力の向上のために、少量のカップリング剤を配合することもできる。この場合、シランカップリング剤は、他の組成物合計１００質量部に対し０．１質量部以下であることが好ましい。カップリング剤としてはシランカップリング剤が好ましい。シランカップリング剤としては、γ−グリシドキシ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、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β−アミノエチル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。
【００５０】
また、ワニス化の溶剤は、比較的低沸点の、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、ブチルセロソルブ、メタノール、エタノール、２−メトキシエタノールなどを用いるのが好ましい。また、塗膜性を向上するなどの目的で、高沸点溶剤を加えても良い。高沸点溶剤としては、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、メチルピロリドン、シクロヘキサノン等が挙げられる。
シート状接着剤１２の厚さは適宜設定してよいが、５〜１００μｍ程度が好ましい。
【００５１】
シート状接着剤１２の破断強度を高めるには、ポリマーを多くし、フィラーを少なくし、エポキシ樹脂（固形）を少なくすることが有効である。また、シート状接着剤１２の離型フィルム１１からの剥離力を下げるには、ポリマーを少なくし、エポキシ樹脂（液状）を少なくすることが有効である。
【００５２】
（粘着フィルム）
粘着フィルム１３としては、特に制限はなく、半導体ウエハをダイシングする際には半導体ウエハが剥離しないように十分な粘着力を有し、ダイシング後に半導体チップをピックアップする際には容易にシート状接着剤１２から剥離できるよう低い粘着力を示すものであればよい。例えば、基材フィルム１３ａの上に粘着剤層１３ｂを設けたものを好適に使用できる。
【００５３】
粘着フィルム１３の基材フィルム１３ａとしては、従来公知のものであれば特に制限することなく使用することができるが、後述の粘着剤層１３ｂとして放射線硬化性の材料を使用する場合には、放射線透過性を有するものを使用することが好ましい。
例えば、その材料として、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、ポリブテン−１、ポリ−４−メチルペンテン−１、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、エチレン−アクリル酸メチル共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、アイオノマーなどのα−オレフィンの単独重合体または共重合体あるいはこれらの混合物、ポリウレタン、スチレン−エチレン−ブテンもしくはペンテン系共重合体、ポリアミド−ポリオール共重合体等の熱可塑性エラストマー、およびこれらの混合物を列挙することができる。また、基材フィルム１３ａはこれらの群から選ばれる２種以上の材料が混合されたものでもよく、これらが単層又は複層化されたものでもよい。
基材フィルム１３ａの厚さは、特に限定されるものではなく、適宜に設定してよいが、５０〜２００μｍが好ましい。
【００５４】
粘着フィルム１３の粘着剤層１３ｂに使用される樹脂としては、特に限定されるものではなく、粘着剤に使用される公知の塩素化ポリプロピレン樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂等を使用することができる。
粘着剤層１３ｂの樹脂には、アクリル系粘着剤、放射線重合性化合物、光重合開始剤、硬化剤等を適宜配合して粘着剤を調製することが好ましい。粘着剤層１３ｂの厚さは特に限定されるものではなく適宜に設定してよいが、５〜３０μｍが好ましい。
【００５５】
放射線重合性化合物を粘着剤層１３ｂに配合して放射線硬化によりシート状接着剤１２から剥離しやすくすることができる。その放射線重合性化合物は、例えば光照射によって三次元網状化しうる分子内に光重合性炭素−炭素二重結合を少なくとも２個以上有する低分量化合物が用いられる。
具体的には、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、１，４−ブチレングリコールジアクリレート、１，６ヘキサンジオールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレートや、オリゴエステルアクリレート等が適用可能である。
【００５６】
また、上記のようなアクリレート系化合物のほかに、ウレタンアクリレート系オリゴマーを用いることもできる。ウレタンアクリレート系オリゴマーは、ポリエステル型またはポリエーテル型などのポリオール化合物と、多価イソシアナート化合物（例えば、２，４−トリレンジイソシアナート、２，６−トリレンジイソシアナート、１，３−キシリレンジイソシアナート、１，４−キシリレンジイソシアナート、ジフェニルメタン４，４−ジイソシアナートなど）を反応させて得られる末端イソシアナートウレタンプレポリマーに、ヒドロキシル基を有するアクリレートあるいはメタクリレート（例えば、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルメタクリレート、ポリエチレングリコールアクリレート、ポリエチレングリコールメタクリレートなど）を反応させて得られる。
粘着剤層１３ｂには、上記の樹脂から選ばれる２種以上が混合されたものでもよい。
【００５７】
光重合開始剤を使用する場合、例えばイソプロピルベンゾインエーテル、イソブチルベンゾインエーテル、ベンゾフェノン、ミヒラーズケトン、クロロチオキサントン、ドデシルチオキサントン、ジメチルチオキサントン、ジエチルチオキサントン、ベンジルジメチルケタール、α−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−ヒドロキシメチルフェニルプロパン等を使用することができる。これら光重合開始剤の配合量はアクリル系共重合体１００質量部に対して０．０１〜５質量部が好ましい。
【００５８】
（実施例）
次に、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００５９】
（シート状接着剤の作製方法）
下記の表１に示す配合のシート状接着剤組成物１Ａ〜１Ｋにメチルエチルケトンを加えて攪拌混合して接着剤ワニスを作製した。作製したシート状接着剤組成物１Ａ〜１Ｋの接着剤ワニスを離型フィルム１１上に、乾燥後の厚さが２０μｍになるように塗工し、１１０℃で３分間乾燥させ、それぞれシート状接着剤１２を作製した。次に、離型フィルム１１をシート状接着剤１２から剥離し、下記の表２に示す実施例１〜４及び下記の表３に示す比較例１〜７におけるシート状接着剤を作製した。
【００６０】
【表１】
2011105875.tif 000003
【００６１】
尚、上記の表１において、各成分の配合割合の単位は質量部である。また、エポキシ樹脂（１）は、ＥＰ−４９−２３（（株）ＡＤＥＫＡ製商品名、キレート変性ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、エポキシ当量１７５ｇ／ｅｑ）であり、エポキシ樹脂（２）は、ＲＥ３０３Ｓ（日本化薬（株）製商品名、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、エポキシ当量１６５ｇ／ｅｑ）である。フェノール樹脂は、ミレックスＸＬＣ−ＬＬ（三井化学（株）製商品名、水酸基当量１７５ｇ／ｅｑ、吸水率１．８％、３５０℃における加熱重量減少率４％）である。硬化促進剤は、キュアゾール２ＰＺ（四国化成（株）製商品名、２−フェニルイミダゾール）である。アクリル樹脂は、ＳＧ−Ｐ３（ナガセケムテックス（株）製商品名、重量平均分子量８５万、ガラス転移温度１０℃）である。シリカフィラーは、Ｓ０−Ｃ２（ドマファイン（株）製商品名、比重２．２ｇ／ｃｍ３、モース硬度７、平均粒径０．５μｍ、比表面積６．０ｍ２／ｇ）である。無機系イオン捕集剤（１）は、ゼオラムＦ−９（東ソー（株）製商品名、Ｘ型ゼオライト、平均細孔径１０オングストローム、空孔容積０．２７ｃｍ３／ｇ）であり、無機系イオン捕集剤（２）は、ＤＨＴ−４Ｈ（協和化学工業（株）製商品名ハイドロタルサイト）である。
【００６２】
【表２】
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【００６３】
【表３】
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【００６４】
実施例１〜４及び比較例１〜７について、それぞれ導通性の評価、耐湿性の評価、及び高温放置特性の評価を行った。表２及び表３に、導通性の評価、耐湿性の評価、及び高温放置特性の評価を示す。
【００６５】
導通性の評価、耐湿性の評価、及び高温放置特性の評価には、シリコンチップ上にアルミ配線を形成した模擬素子と銀メッキされた４２アロイリードフレームとを、太さ３０μｍの銅線でワイヤボンディングした後、導通用ワイヤ接続済みの擬似素子の上に、上述のシート状接着剤の作製方法に従って作製した実施例１〜４に係るシート状接着剤及び比較例１〜７に係るシート状接着剤を用いて別のシリコンチップをＦＯＷ法にてダイボンディングし、１７５℃、７０ｋｇｆ／ｃｍ２、成形時間１２０秒の条件で１．４ｍｍ厚のＴＱＦＰパッケージ２０個を成形し、１８０℃、４時間ポストキュアしたものを評価パッケージとして用いた。
【００６６】
＜導通性の評価＞
導通性の評価は、上記方法にて作製した直後の評価パッケージを使用し、この２０個の評価パッケージの中に含まれる断線および／又は回線のショートした不良パッケージの割合を調べた結果である。表２及び表３の不良パッケージの個数は、２０個の評価パッケージ中の不良パッケージの個数を示したものであり、不良パッケージの割合は、２０個の評価パッケージ中の不良パケージの個数の割合（％）を示したのである。
【００６７】
＜耐湿性の評価＞
耐湿性の評価は、上記方法にて作製した評価パッケージを、１４０℃、８５％ＲＨの雰囲気中５Ｖの直流バイアス電圧をかけて５００時間放置した後に、この２０個の評価パッケージの中に含まれる断線および／又は回線のショートした不良パッケージの割合を調べた結果である。表２及び表３の不良パッケージの個数は、２０個の評価パッケージ中の不良パッケージの個数を示したものであり、不良パッケージの割合は、２０個の評価パッケージ中の不良パケージの個数の割合（％）を示したのである。
【００６８】
＜高温放置特性の評価＞
高温放置特性の評価は、上記方法にて作製した評価パッケージを、２００℃の乾燥器に１，０００時間放置した後に、樹脂硬化物を発煙硝酸で溶かし、シリコンチップ側のボンディング部の引張り強度を測定し、この引張り強度の値が初期値の５０％以下になったものを不良パッケージとし、２０個の評価パッケージの中に含まれる不良パッケージの割合を調べた結果である。表２及び表３の不良パッケージの個数は、２０個の評価パッケージ中の不良パッケージの個数を示したものであり、不良パッケージの割合は、２０個の評価パッケージ中の不良パケージの個数の割合（％）を示したのである。尚、シリコンチップ側のボンディング部の引張り強度の測定は、株式会社レスカ社製のボンディングテスタ（ＭＩＬ−ＳＴＤ−８８３Ｇ  、ＩＥＣ−６０７４９−２２、ＳＥＭＩ−Ｇ７３−０９９７、ＥＩＡＪ−ＥＤ−４７０３に準拠）を用いて、シリコンチップにボンディングにした導通用ワイヤを直接引張り、導通性ワイヤが破断した際の荷重値を引張り強度として測定した。
【００６９】
表２に示すように、実施例１〜４に係るシート状接着剤を用いた評価パッケージは、キレート変性エポキシ樹脂を使用し、かつ、硬化樹脂成分（エポキシ樹脂とフェノール樹脂）に対するキレート変性エポキシ樹脂の配合割合が１０質量％以下であり、かつ、硬化樹脂成分量１００質量部に対して重量平均分子量が１０万以上である高分子量化合物成分であるアクリル樹脂量が４０〜１００質量部であるため、導通性の評価、耐湿性の評価、及び高温放置特性の評価のいずれにおいても、不良パケージはなく、良好な結果となった。
【００７０】
表３に示すように、比較例１に係るシート状接着剤を用いた評価パッケージは、導通性の評価において不良パッケージはなく良好な結果であった。しかし、キレート変性エポキシ樹脂を使用しないことにより、イオン性不純物により導通用ワイヤが腐食されて回線がショートしてしまうため、耐湿性の評価において５０％の不良パケージが、高温放置特性の評価において６０％の不良パケージが発生した結果となった。即ち、比較例１に係るシート状接着剤を用いた評価パッケージは、キレート変性エポキシ樹脂を使用していないために、イオン性不純物により導通用ワイヤが腐食され、耐湿性の評価及び高温放置特性の評価の劣る結果となった。
【００７１】
比較例２に係るシート状接着剤を用いた評価パッケージは、導通性の評価において不良パッケージはなく良好な結果であった。しかし、キレート変性エポキシ樹脂を使用しているが、硬化樹脂成分中のキレート変性エポキシ樹脂成分を規定する上記の１０質量％以上の範囲外の５質量％であることにより、イオン性不純物により導通用ワイヤが腐食されて回線がショートしてしまうため、耐湿性の評価において１５％の不良パケージが、高温放置特性の評価において３０％の不良パケージが発生した結果となった。即ち、比較例２に係るシート状接着剤を用いた評価パッケージは、キレート変性エポキシ樹脂を使用していないために、イオン性不純物により導通用ワイヤが腐食され、耐湿性の評価及び高温放置特性の評価の劣る結果となった。
【００７２】
比較例３に係るシート状接着剤を用いた評価パッケージは、無機系イオン捕集剤により導通用ワイヤの埋め込み時に無機系イオン捕集剤が導通用ワイヤに接触し、導通用ワイヤが変形してしまうため、導通性の評価において２０％の不良パケージが発生した結果となった。また、耐湿性の評価及び高温放置特性の評価においても、ともに２０％の不良パケージが発生した結果となった。即ち、比較例３に係るシート状接着剤を用いた評価パッケージは、無機系イオン捕集剤により導通用ワイヤの埋め込み時に無機系イオン捕集剤が導通用ワイヤに接触し、導通用ワイヤが変形してしまうため、導通性の評価、耐湿性の評価及び高温放置特性の評価の劣る結果となった。
【００７３】
比較例４に係るシート状接着剤を用いた評価パッケージは、硬化樹脂成分１００質量部に対してアクリル樹脂を１２０質量部とやや多く含んでいることにより、シート状接着剤が硬くなり、導通用ワイヤの埋め込み時に導通用ワイヤを押しつぶしてしまうため、導通性の評価において１０％の不良パケージが発生した結果となった。また、耐湿性の評価及び高温放置特性の評価においても、ともに１０％の不良パケージが発生した結果となった。即ち、比較例４に係るシート状接着剤を用いた評価パッケージは、硬化樹脂成分１００質量部に対してアクリル樹脂を１２０質量部とやや多く含んでいることにより、シート状接着剤が硬くなり、導通用ワイヤの埋め込み時に導通用ワイヤを押しつぶしてしまうため、導通性の評価、耐湿性の評価及び高温放置特性の評価の劣る結果となった。
【００７４】
比較例５に係るシート状接着剤を用いた評価パッケージは、硬化樹脂成分１００質量部に対してアクリル樹脂を２００質量部と多く含んでいることにより、シート状接着剤が硬くなり、導通用ワイヤの埋め込み時に導通用ワイヤを押しつぶしてしまうため、導通性の評価において６０％の不良パケージが発生した結果となった。また、耐湿性の評価及び高温放置特性の評価においても、ともに６０％の不良パケージが発生した結果となった。即ち、比較例４に係るシート状接着剤を用いた評価パッケージは、硬化樹脂成分１００質量部に対してアクリル樹脂を２００質量部とやや多く含んでいることにより、シート状接着剤が硬くなり、導通用ワイヤの埋め込み時に導通用ワイヤを押しつぶしてしまうため、導通性の評価、耐湿性の評価及び高温放置特性の評価の劣る結果となった。
【００７５】
比較例６に係るシート状接着剤を用いた評価パッケージは、硬化樹脂成分１００質量部に対してアクリル樹脂を３０質量部とやや少なく含んでいることにより、シート状接着剤が柔らかくなり、シート状接着剤の上に載せた半導体チップが導通用ワイヤに接触してしまうために、導通性の評価において１５％の不良パケージが発生した結果となった。また、耐湿性の評価及び高温放置特性の評価においても、ともに１５％の不良パケージが発生した結果となった。即ち、比較例６に係るシート状接着剤を用いた評価パッケージは、硬化樹脂成分１００質量部に対してアクリル樹脂を３０質量部とやや少なく含んでいることにより、シート状接着剤が柔らかくなり、シート状接着剤の上に載せた半導体チップが導通用ワイヤに接触してしまうために、導通性の評価、耐湿性の評価及び高温放置特性の評価の劣る結果となった。
【００７６】
比較例７に係るシート状接着剤を用いた評価パッケージは、硬化樹脂成分１００質量部に対してアクリル樹脂を１０質量部と少なく含んでいることにより、シート状接着剤が柔らかくなり、シート状接着剤の上に載せた半導体チップが導通用ワイヤに接触してしまうために、導通性の評価において１００％の不良パケージが発生した結果となった。また、耐湿性の評価及び高温放置特性の評価においても、ともに１００％の不良パケージが発生した結果となった。即ち、比較例７に係るシート状接着剤を用いた評価パッケージは、硬化樹脂成分１００質量部に対してアクリル樹脂を１０質量部と少なく含んでいることにより、シート状接着剤が柔らかくなり、シート状接着剤の上に載せた半導体チップが導通用ワイヤに接触してしまうために、導通性の評価、耐湿性の評価及び高温放置特性の評価の劣る結果となった。
【００７７】
表２及び表３に示した結果より、キレート変性エポキシ樹脂を使用し、かつ、硬化樹脂成分（エポキシ樹脂とフェノール樹脂）に対するキレート変性エポキシ樹脂の配合割合が１０質量％以下であり、かつ、硬化樹脂成分１００質量部に対して重量平均分子量が１０万以上である高分子量化合物成分であるアクリル樹脂が４０〜１００質量部であるため、シート状接着剤１２の内部のイオン性不純物を捕集することが可能なシート状接着剤１２を作製できる。また、本発明に係るシート状接着剤１２を用いることにより、シート状接着剤１２の内部のイオン性不純物を捕集することが可能なウエハ加工用テープ１０を作製できる。また、イオン性不純物を減量する方法や、イオン捕集剤を添加する方法によって作製するシート状接着剤及びウエハ加工用テープに比較して、本発明に係るシート状接着剤１２及びウエハ加工用テープ１０を安価に作製することができる。また、本発明に係るシート状接着剤１２を用いることにより、導通性に優れ、かつ、イオン性不純物による金属腐食を抑制した耐湿性及び高温放置特性に優れたＦＯＷ系半導体装置３０を作製することができる。また、高分子量化合物成分を少なくすることで、シート状接着剤１２を柔らかくし、ＦＯＷ系半導体装置３０の製造工程において、シート状接着剤１２に導通用ワイヤを埋め込み易くすることができる。
【符号の説明】
【００７８】
１０：ウエハ加工用テープ
１１：離型フィルム
１２：接着剤層
１３：粘着フィルム
１３ａ：基材フィルム
１３ｂ：粘着剤層
２０：接着フィルム
３０：ＦＯＷ系半導体装置
３１、３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ、３１ｅ：半導体チップ
３２：実装基板
３３：導通用ワイヤ
３４：バンプ電極
３５：接着剤
【図１】
2011105875.tif 000006
【図２】
2011105875.tif 000007
【図３】
2011105875.tif 000008