(57)【要約】【課題】厳しい熱湿条件およびリフロー工程を経た場合においても被着部に対し高い接着性を有する半導体用接着剤組成物、該接着剤組成物からなる接着剤層を有する半導体用接着シートおよびこれを用いた半導体装置の製造方法を提供すること。【解決手段】（Ａ）水酸基含有（メタ）アクリル酸エステルから導かれる構造単位を３〜１０重量％有し、重量平均分子量が１００，０００〜１，０００，０００であるアクリル共重合体、（Ｂ）エポキシ系熱硬化樹脂、および（Ｃ）熱硬化剤を含む半導体用接着剤組成物。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）水酸基含有（メタ）アクリル酸エステルから導かれる構造単位を３〜１０重量％有し、重量平均分子量が１００，０００〜１，０００，０００であるアクリル共重合体、
（Ｂ）エポキシ系熱硬化樹脂、および
（Ｃ）熱硬化剤
を含む半導体用接着剤組成物。
【請求項２】
基材上に形成された請求項１に記載の半導体用接着剤組成物からなる接着剤層を有することを特徴とする半導体用接着シート。
【請求項３】
請求項２に記載の半導体用接着シートの接着剤層に半導体ウェハを貼着し、該半導体ウェハをダイシングして半導体チップとし、該半導体チップ裏面に接着剤層を固着残存させて基材から剥離し、該半導体チップを被着部に接着剤層を介して熱圧着する工程を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体素子（半導体チップ）を有機基板もしくはリードフレームのダイパッド部または別の半導体チップへダイボンディングする工程、および半導体ウェハをダイシングして半導体チップとし、半導体チップを被着部にダイボンディングする工程での使用に適した半導体用接着剤組成物、該接着剤組成物からなる接着剤層を有する半導体用接着シートおよびこれを用いた半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
シリコン、ガリウムヒ素などの半導体ウェハは大径の状態で製造される。半導体ウェハは、素子小片（半導体チップ）に切断分離（ダイシング）された後に、次工程であるボンディング工程に移されている。この際、半導体ウェハは予め接着シートに貼着された状態でダイシング、洗浄、乾燥、エキスパンディングおよびピックアップの各工程が加えられた後、次工程のボンディング工程に移送される。
【０００３】
これらの工程の中で、ピックアップ工程およびボンディング工程のプロセスを簡略化するため、ウェハ固定機能とダイ接着機能とを同時に兼ね備えたダイシング・ダイボンディング用粘接着シートが種々提案されている（例えば特許文献１〜５参照）。特許文献１〜４に開示されている粘接着シートは、いわゆるダイレクトダイボンディングを可能にし、ダイ接着用粘接着剤の塗布工程を省略できるようになる。例えば、前記粘接着シートを用いることにより、有機基板−チップ間、リードフレーム−チップ間、チップ−チップ間などのダイレクトダイボンディングが可能となる。
【０００４】
ところで、近年の半導体装置に対する要求物性は非常に厳しいものとなっている。例えば、厳しい熱湿環境下における高いパッケージ信頼性が求められている。また電子部品の接続においては、パッケージ全体が半田融点以上の高温下にさらされる表面実装法（リフロー）が行われている。近年では鉛を含まない半田への移行により、実装温度は２６０℃程度まで上昇している。このため、半導体パッケージ内部で発生する応力が従来よりも大きくなり、接着界面における剥離やパッケージクラックといった不具合を生じる可能性が高まっている。
【０００５】
特開２００３−５５６３２号公報（特許文献６）には、粘着成分、特定のエポキシ樹脂および熱活性型潜在性硬化剤からなる粘接着剤層を有する粘接着テープが開示されており、この粘接着テープによれば、粘接着剤硬化物の吸水率が低いためリフロー時のパッケージクラックを防止できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０２−０３２１８１号公報
【特許文献２】特開平０８−２３９６３６号公報
【特許文献３】特開平１０−００８００１号公報
【特許文献４】特開２０００−０１７２４６号公報
【特許文献５】国際公開第ＷＯ２００５／４２１６号パンフレット
【特許文献６】特開２００３−５５６３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、厳しい熱湿条件およびリフロー工程を経た場合においても被着部に対し高い接着性を有する半導体用接着剤組成物、該接着剤組成物からなる接着剤層を有する半導体用接着シートおよびこれを用いた半導体装置の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは上記課題を解決すべく鋭意検討を行った。その結果、粘着成分として、水酸基含有（メタ）アクリル酸エステルから導かれる構造単位を特定量含有し、かつ特定の範囲の重量平均分子量を有するアクリル共重合体を用いることにより上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
本発明は、以下の［１］〜［３］に関する。
［１］  （Ａ）水酸基含有（メタ）アクリル酸エステルから導かれる構造単位を３〜１０重量％有し、重量平均分子量が１００，０００〜１，０００，０００であるアクリル共重合体、
（Ｂ）エポキシ系熱硬化樹脂、および
（Ｃ）熱硬化剤
を含む半導体用接着剤組成物。
【００１０】
［２］  基材上に形成された上記［１］に記載の半導体用接着剤組成物からなる接着剤層を有することを特徴とする半導体用接着シート。
［３］  上記［２］に記載の半導体用接着シートの接着剤層に半導体ウェハを貼着し、該半導体ウェハをダイシングして半導体チップとし、該半導体チップ裏面に接着剤層を固着残存させて基材から剥離し、該半導体チップを被着部に接着剤層を介して熱圧着する工程を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、厳しい熱湿条件およびリフロー工程を経た場合においても被着部に対し高い接着性を有する半導体用接着剤組成物、該接着剤組成物からなる接着剤層を有する半導体用接着シートおよびこれを用いた半導体装置の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の半導体用接着剤組成物、半導体用接着シートおよび半導体装置の製造方法の詳細を説明する。なお、以下では本発明の半導体用接着剤組成物から形成された接着剤層を単に「接着剤層」とも記載する。
【００１３】
〔半導体用接着剤組成物〕
本発明の半導体用接着剤組成物は、（Ａ）特定のアクリル共重合体、（Ｂ）エポキシ系熱硬化樹脂、および（Ｃ）熱硬化剤を含有する。また、前記接着剤組成物の各種物性を改良するため、必要に応じて他の成分が配合されてもよい。以下、これら各成分について具体的に説明する。
【００１４】
アクリル共重合体（Ａ）；
本発明の半導体用接着剤組成物は、粘着成分として、水酸基含有（メタ）アクリル酸エステルから導かれる構造単位を３〜１０重量％を有し、重量平均分子量が１００，０００〜１，０００，０００であるアクリル共重合体（Ａ）を含有する。このため、本発明の半導体用接着剤組成物は、厳しい熱湿条件およびリフロー工程を経た場合においても被着部に対し高い接着性を有する。
【００１５】
水酸基含有（メタ）アクリル酸エステルから導かれる構造単位の量は、アクリル共重合体（Ａ）の量を１００重量％とすると、３〜１０重量％、好ましくは５〜７重量％である。この量が３重量％以上であることにより、本発明の半導体用接着剤組成物からなる接着剤層は、半導体ウェハ等に対する優れた接着力を示す。また、この量が１０重量％以下であることにより、本発明の半導体用接着剤組成物からなる接着剤層は、高湿高熱環境に曝された後であっても、半導体ウェハ等に対する優れた接着力を示す。
【００１６】
アクリル共重合体（Ａ）の重量平均分子量（Ｍｗ）は、１００，０００〜１，０００，０００であり、好ましくは２００，０００〜７００，０００であり、さらに好ましくは３００，０００〜５００，０００である。
【００１７】
アクリル共重合体（Ａ）のＭｗは、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー（ＧＰＣ）法により測定されるポリスチレン換算値であり、その測定条件は実施例に記載のとおりである。
【００１８】
アクリル共重合体（Ａ）のガラス転移温度（Ｔｇ）は、好ましくは−２０〜７０℃であり、より好ましくは０〜５０℃である。アクリル共重合体（Ａ）のＴｇが低過ぎると、接着剤層と基材との剥離力が大きくなってチップのピックアップ不良が起こることがある。アクリル共重合体（Ａ）のＴｇが高過ぎると、ウェハを固定するための接着力が不充分となるおそれがある。
【００１９】
前記水酸基含有（メタ）アクリル酸エステルとしては、たとえば、ヒドロキシメチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレートが挙げられる。
【００２０】
アクリル共重合体（Ａ）が有する、水酸基含有（メタ）アクリル酸エステルから導かれる構造単位以外の構造単位を誘導するモノマーとしては、前記水酸基含有（メタ）アクリル酸エステル以外の（メタ）アクリル酸エステルおよびその誘導体が挙げられる。具体例としては、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸プロピル、（メタ）アクリル酸ブチルなどのアルキル基の炭素数が１〜１８である（メタ）アクリル酸アルキルエステル；（メタ）アクリル酸シクロアルキルエステル、（メタ）アクリル酸ベンジルエステル、イソボルニルアクリレート、ジシクロペンタニルアクリレート、ジシクロペンテニルアクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチルアクリレート、イミドアクリレートなどの環状骨格を有する（メタ）アクリル酸エステル；グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレートなどが挙げられる。また、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸なども挙げられる。
【００２１】
これらは１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
アクリル共重合体（Ａ）としては、水酸基含有（メタ）アクリル酸エステルから導かれる構造単位と水酸基含有（メタ）アクリル酸エステル以外の（メタ）アクリル酸エステルから導かれる構造単位とのみを実質的に（すなわち、これらを合計で９９重量％以上、たとえば１００重量％）有する共重合体が好ましい。
【００２２】
また、上記水酸基含有（メタ）アクリル酸エステル以外の（メタ）アクリル酸エステルおよびその誘導体などと共に、本発明の目的を損なわない範囲で、酢酸ビニル、アクリロニトリル、スチレンなどを原料モノマーとして用いてもよい。
【００２３】
エポキシ系熱硬化樹脂（Ｂ）；
エポキシ系熱硬化樹脂（Ｂ）としては、従来公知の種々のエポキシ樹脂を用いることができる。前記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、フェニレン骨格型エポキシ樹脂、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、多官能エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、複素環型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、縮合環芳香族炭化水素変性エポキシ樹脂や、これらのハロゲン化物などの構造単位中に２つ以上の官能基が含まれるエポキシ樹脂が挙げられる。これらのエポキシ樹脂は１種単独で用いてもよく、２種類以上を併用してもよい。
【００２４】
エポキシ樹脂のエポキシ当量は、特に限定されないが、好ましくは１５０〜１０００ｇ／eqである。なお、エポキシ当量は、ＪＩＳ  Ｋ７２３６に準じて測定される値である。
本発明の接着剤組成物において、エポキシ系熱硬化樹脂（Ｂ）の含有量は、アクリル共重合体（Ａ）１００重量部に対して、通常は１〜１５００重量部、好ましくは３〜１０００重量部である。エポキシ系熱硬化樹脂（Ｂ）の含有量が前記範囲を下回ると、充分な接着力を有する接着剤層が得られないことがある。また、エポキシ系熱硬化樹脂（Ｂ）の含有量が前記範囲を上回ると、接着剤層と基材との接着力が高くなり過ぎ、チップのピックアップ不良が起こることがある。
【００２５】
熱硬化剤（Ｃ）；
熱硬化剤（Ｃ）は、エポキシ系熱硬化樹脂（Ｂ）に対する熱硬化剤として機能する。
熱硬化剤（Ｃ）としては、エポキシ基と反応しうる官能基を分子中に２個以上有する化合物が挙げられ、その官能基としてはフェノール性水酸基、アルコール性水酸基、アミノ基、カルボキシル基、酸無水物基などが挙げられる。これらの中では、フェノール性水酸基、アミノ基および酸無水物基が好ましく、フェノール性水酸基およびアミノ基がより好ましい。
【００２６】
熱硬化剤（Ｃ）の具体例としては、ノボラック型フェノール樹脂、ジシクロペンタジエン系フェノール樹脂、多官能系フェノール樹脂、アラルキルフェノール樹脂などのフェノール性熱硬化剤；ＤＩＣＹ（ジシアンジアミド）などのアミン系熱硬化剤が挙げられる。熱硬化剤（Ｃ）は１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００２７】
本発明の接着剤組成物において、熱硬化剤（Ｃ）の含有量は、エポキシ系熱硬化樹脂（Ｂ）１００重量部に対して、通常は０．１〜５００重量部、好ましくは１〜２００重量部である。熱硬化剤（Ｃ）の含有量が前記範囲を下回ると、接着剤組成物の硬化性が不足して充分な接着力を有する接着剤層が得られないことがある。熱硬化剤（Ｃ）の含有量が前記範囲を上回ると、接着剤組成物の吸湿率が高まり、半導体パッケージの信頼性が低下することがある。
【００２８】
硬化促進剤（Ｄ）；
本発明において、接着剤組成物の硬化速度を調整するため、硬化促進剤（Ｄ）を用いてもよい。硬化促進剤（Ｄ）としては、エポキシ基とフェノール性水酸基などとの反応を促進し得る化合物が挙げられ、具体的には、トリエチレンジアミン、ベンジルジメチルアミン、トリエタノールアミン、ジメチルアミノエタノール、トリス（ジメチルアミノメチル）フェノールなどの３級アミン類；２−メチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、２−フェニル−４−メチルイミダゾール、２−フェニル−４，５−ジヒドロキシメチルイミダゾールなどのイミダゾール類；トリブチルホスフィン、ジフェニルホスフィン、トリフェニルホスフィンなどの有機ホスフィン類；テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート、トリフェニルホスフィンテトラフェニルボレートなどのテトラフェニルボロン塩などが挙げられる。硬化促進剤（Ｄ）は１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００２９】
本発明の接着剤組成物において、硬化促進剤（Ｄ）の含有量は、エポキシ系熱硬化樹脂（Ｂ）および熱硬化剤（Ｃ）の合計１００重量部に対して、好ましくは０．００１〜１００重量部、より好ましくは０．０１〜５０重量部、さらに好ましくは０．１〜１０重量部である。硬化促進剤（Ｄ）の含有量が前記範囲を上回ると、接着剤組成物や接着シートの保存安定性に劣ることがある。
【００３０】
エネルギー線重合性化合物（Ｅ）；
本発明の接着剤組成物は、エネルギー線重合性化合物（Ｅ）を含有してもよい。エネルギー線重合性化合物（Ｅ）をエネルギー線照射によって重合させることで、接着剤層の接着力を低下させることができる。このため、半導体チップのピックアップ工程において、基材と接着剤層との層間剥離を容易に行えるようになる。
【００３１】
エネルギー線重合性化合物（Ｅ）は、紫外線や電子線などのエネルギー線の照射を受けると重合・硬化する化合物である。エネルギー線重合性化合物（Ｅ）としては、分子内に１つ以上のエネルギー線重合性二重結合を有する化合物、例えばアクリレート系化合物が挙げられる。
【００３２】
上記アクリレート系化合物としては、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、ジシクロペンタジエンジメトキシジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、オリゴエステルアクリレート、ウレタンアクリレート系オリゴマー、エポキシ変性アクリレート、ポリエーテルアクリレート、イタコン酸オリゴマーなどが挙げられる。
【００３３】
エネルギー線重合性化合物（Ｅ）の分子量（オリゴマーまたはポリマーの場合は重量平均分子量）は、通常は１００〜３００００、好ましくは２００〜９０００程度である。
本発明の接着剤組成物において、エネルギー線重合性化合物（Ｅ）の含有量は、アクリル共重合体（Ａ）１００重量部に対して、通常は１〜４００重量部、好ましくは３〜３００重量部、より好ましくは１０〜２００重量部である。エネルギー線重合性化合物（Ｅ）の含有量が前記範囲を上回ると、有機基板やリードフレームなどに対する接着剤層の接着力が低下することがある。
【００３４】
光重合開始剤（Ｆ）；
本発明の接着剤組成物の使用に際して、紫外線などのエネルギー線を照射して、接着剤層の接着力を低下させることが好ましい。接着剤組成物中に光重合開始剤（Ｆ）を含有させることで、重合・硬化時間および光線照射量を少なくすることができる。
【００３５】
光重合開始剤（Ｆ）としては、ベンゾフェノン、アセトフェノン、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、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、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾイン安息香酸、ベンゾイン安息香酸メチル、ベンゾインジメチルケタール、２，４−ジエチルチオキサンソン、α−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ベンジルジフェニルサルファイド、テトラメチルチウラムモノサルファイド、アゾビスイソブチロニトリル、ベンジル、ジベンジル、ジアセチル、１，２−ジフェニルメタン、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド、β−クロールアンスラキノンなどが挙げられる。光重合開始剤（Ｆ）は１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００３６】
光重合開始剤（Ｆ）の配合割合は、理論的には、接着剤組成物中に存在する不飽和結合量やその反応性および使用される光重合開始剤の反応性に基づいて決定されるべきであるが、複雑な混合物系においては必ずしも容易ではない。一般的な指針として、光重合開始剤（Ｆ）の含有量は、エネルギー線重合性化合物（Ｅ）１００重量部に対して、通常は０．１〜１０重量部、好ましくは１〜５重量部である。光重合開始剤（Ｆ）の含有量が前記範囲を下回ると光重合の不足で満足なピックアップ性が得られないことがあり、前記範囲を上回ると光重合に寄与しない残留物が生成し、接着剤組成物の硬化性が不充分となることがある。
【００３７】
カップリング剤（Ｇ）；
本発明において、接着剤組成物の被着体に対する接着力および密着力をより向上させるため、カップリング剤（Ｇ）を用いてもよい。また、カップリング剤（Ｇ）を使用することで、接着剤組成物を硬化して得られる硬化物の耐熱性を損なうことなく、その耐水性をより向上させることができる。
【００３８】
カップリング剤（Ｇ）としては、アクリル共重合体（Ａ）やエポキシ系熱硬化樹脂（Ｂ）などが有する官能基と反応する基を有する化合物が好ましく使用される。カップリング剤（Ｇ）としては、シランカップリング剤が好ましい。
【００３９】
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−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、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−（メタクリロプロピル）トリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−６−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−６−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルファン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、イミダゾールシランなどが挙げられる。シランカップリング剤は１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００４０】
本発明の接着剤組成物において、カップリング剤（Ｇ）の含有量は、アクリル共重合体（Ａ）およびエポキシ系熱硬化樹脂（Ｂ）の合計１００重量部に対して、通常は０．１〜２０重量部である。カップリング剤（Ｇ）の含有量が前記範囲を下回ると上記効果が得られないことがあり、前記範囲を上回るとアウトガスの原因となることある。
【００４１】
無機充填材（Ｈ）；
本発明において、無機充填材（Ｈ）を用いてもよい。無機充填材（Ｈ）を接着剤組成物に配合することにより、該組成物の熱膨張係数を調整することが可能となる。半導体チップ、リードフレームおよび有機基板に対して硬化後の接着剤層の熱膨張係数を最適化することで、パッケージ信頼性をより向上させることができる。また、接着剤層の硬化後の吸湿率をより低減することも可能となる。
【００４２】
無機充填材（Ｈ）としては、シリカ、アルミナ、タルク、炭酸カルシウム、チタンホワイト、ベンガラ、炭化珪素、窒化ホウ素等の粉末、これらを球形化したビーズ、単結晶繊維、ガラス繊維などが挙げられる。これらの中でも、シリカフィラーおよびアルミナフィラーが好ましい。無機充填材（Ｈ）は１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
本発明の接着剤組成物において、無機充填材（Ｈ）の含有量は、接着剤組成物全体に対して、通常は０〜８０重量％である。
【００４３】
その他の成分；
本発明の接着剤組成物には、上記各成分の他に、必要に応じて各種添加剤が含有されてもよい。各種添加剤としては、ポリエステル樹脂のような可とう性成分、可塑剤、帯電防止剤、酸化防止剤、顔料、染料などが挙げられる。
【００４４】
本発明の接着剤組成物およびこれから形成される接着剤層は、保存安定性に優れ、接着性（例えば感圧接着性）と加熱硬化性とを有し、未硬化状態では各種被着体を一時的に保持する機能を有する。特に、一定期間保管後においても、熱硬化を経て最終的には耐衝撃性の高い硬化物を与えることができ、しかもせん断強度と剥離強度とのバランスにも優れ、厳しい熱湿条件下においても充分な接着性を保持し得る。
【００４５】
本発明の接着剤組成物は、上記各成分を適宜の割合で混合して得られる。混合に際しては、各成分を予め溶媒で希釈しておいてもよく、また混合時に溶媒を加えてもよい。
本発明の接着剤組成物は、いわゆるダイシングシート、ダイボンディングシート、ダイシング・ダイボンディングシート、特にダイシング・ダイボンディングシートを構成する接着剤層の形成材料として、好適に用いるができる。
【００４６】
〔接着シート〕
本発明の半導体用接着シートは、基材上に形成された上述の半導体用接着剤組成物からなる接着剤層を有する。本発明の接着シートの形状は、テープ状、ラベル状などあらゆる形状をとり得る。
【００４７】
接着シートの基材としては、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、ポリ塩化ビニルフィルム、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などの透明フィルム；該透明フィルムを着色した着色透明フィルムまたは着色不透明フィルム；これらの架橋フィルムや積層フィルムなどが挙げられる。
【００４８】
本発明の接着シートには、その使用に際して、基材側から紫外線などのエネルギー線照射を行うことが好ましいため、上記基材はエネルギー線に対して透明であることが好ましい。
【００４９】
また、通常は、本発明の接着シートは半導体ウェハなどの被着体に貼付され、被着体に所要の加工を施した後、接着剤層を被着体に固着残存させて基材から剥離する。すなわち、接着剤層を、基材から被着体に転写する工程を含むプロセスに好適に使用される。このため、基材の接着剤層に接する面の表面張力は、好ましくは４０ｍＮ／ｍ以下、さらに好ましくは３７ｍＮ／ｍ以下、特に好ましくは３５ｍＮ／ｍ以下である。下限値は通常２５ｍＮ／ｍ程度である。このような表面張力が低い基材は、材質を適宜に選択して得ることが可能であるし、また基材の表面に剥離剤を塗布して剥離処理を施すことで得ることもできる。
【００５０】
基材の剥離処理に用いられる剥離剤としては、アルキッド系、シリコーン系、フッ素系、不飽和ポリエステル系、ポリオレフィン系、ワックス系などの剥離剤が用いられるが、特にアルキッド系、シリコーン系、フッ素系の剥離剤が耐熱性を有するので好ましい。
【００５１】
上記剥離剤を用いて基材表面を剥離処理するためには、剥離剤をそのまま無溶剤で、または溶剤希釈やエマルション化して、（１）グラビアコーター、メイヤーバーコーター、エアナイフコーター、ロールコーターなどを用いて該剥離剤を基材表面に塗布して、常温硬化もしくは加熱硬化または電子線硬化させる、あるいは（２）ウェットラミネーション、ドライラミネーション、熱溶融ラミネーション、溶融押出ラミネーション、共押出加工などを実施することにより、基材と剥離剤からなる層との積層体を形成すればよい。
【００５２】
基材の厚みは、通常は１０〜５００μｍ、好ましくは１５〜３００μｍ、特に好ましくは２０〜２５０μｍ程度である。接着剤層の厚みは、通常は１〜５００μｍ、好ましくは５〜３００μｍ、特に好ましくは１０〜１５０μｍ程度である。
【００５３】
接着シートの製造方法は特に限定はされず、基材上に、接着剤層を構成する接着剤組成物を塗布・乾燥することで製造してもよく、また接着剤層を剥離フィルム上に設け、これを上記基材に転写することで製造してもよい。なお、接着シートの使用前に、接着剤層を保護するために、接着剤層の上面に剥離フィルムを積層しておいてもよい。また、接着剤層の表面外周部には、リングフレームなどの他の治具を固定するために別途粘着剤層や粘着テープが設けられていてもよい。
【００５４】
〔半導体装置の製造方法〕
本発明の半導体用接着シートの利用方法について、該接着シートを半導体装置（例えば半導体パッケージ）の製造に適用した場合を例にとって説明する。半導体装置の製造方法は、上記半導体用接着シートの接着剤層に半導体ウェハを貼着し、該半導体ウェハをダイシングして半導体チップとし、該半導体チップ裏面に接着剤層を固着残存させて基材から剥離し、該半導体チップを被着部に接着剤層を介して熱圧着する工程を含む。
【００５５】
以下、上記半導体装置の製造方法の詳細を説明する。
上記半導体装置の製造方法においては、まず、半導体ウェハの一方の面およびリングフレームを本発明の接着シートの接着剤層上に載置し、軽く押圧し、半導体ウェハを固定する。次いで、ダイシングソーなどの切断手段を用いて、上記半導体ウェハを切断し半導体チップを得る。この際の切断深さは、半導体ウェハの厚みと接着剤層の厚みとの合計およびダイシングソーの磨耗分を加味した深さにする。
【００５６】
接着剤層がエネルギー線重合性化合物（Ｅ）を含む場合は、接着剤層に基材側からエネルギー線を照射し、接着剤層の凝集力を上げ、接着剤層と基材との間の接着力を低下させておく。照射されるエネルギー線としては、紫外線（ＵＶ）または電子線（ＥＢ）などが挙げられ、好ましくは紫外線が用いられる。なお、エネルギー線照射は、半導体ウェハの貼付後〜半導体チップの剥離（ピックアップ）前のいずれの段階で行ってもよい。また、エネルギー線照射は複数回に分けて行ってもよい。
【００５７】
次いで必要に応じ、接着シートのエキスパンドを行うと、半導体チップの間隔が拡張し、半導体チップのピックアップをさらに容易に行えるようになる。この際、接着剤層と基材との間にずれが発生することになり、接着剤層と基材との間の接着力が減少し、半導体チップのピックアップ性が向上する。
【００５８】
このようにして半導体チップのピックアップを行うと、切断された接着剤層を半導体チップ裏面に固着残存させて基材から剥離することができる。
次いで、接着剤層を介して半導体チップを被着部に載置（熱圧着）する。被着部は、例えば、有機基板もしくはリードフレームのダイパッド部、または下段となる他の半導体チップ（下段チップ）である。ダイパッド部または下段チップは、半導体チップを載置する前に加熱するか載置直後に加熱される。加熱温度は通常８０〜２００℃、好ましくは１００〜１８０℃であり、加熱時間は通常０．１秒〜５分、好ましくは０．５秒〜３分であり、載置するときの圧力は通常１ｋＰａ〜２００ＭＰａである。
【００５９】
半導体チップをダイパッド部または下段チップ上に載置した後、必要に応じさらに加熱を行ってもよい。この際の加熱条件は、上記加熱温度の範囲であって、加熱時間は通常１〜１８０分、好ましくは１０〜１８０分である。
【００６０】
また、載置後の加熱処理は行わずに仮接着状態としておき、パッケージ製造において通常行われる樹脂封止での加熱を利用して接着剤層を硬化させてもよい。その際には、封止樹脂を硬化させるために、通常は１５０〜１８０℃で２〜８時間程度の加熱が行われる。上記の加熱処理に代えて、封止工程での加熱処理を利用してもよい。
【００６１】
このような工程を経ることで、接着剤層が硬化し、半導体チップとダイパッド部または下段チップとを強固に接着することができる。接着剤層はダイボンド条件下では流動化しているため、ダイパッド部または下段チップの凹凸にも充分に埋め込まれ、ボイドの発生を防止できる。
【００６２】
すなわち、得られる実装品においては、半導体チップの固着手段である接着剤が硬化し、かつダイパッド部または下段チップの凹凸にも充分に埋め込まれた構成となるため、過酷な条件下にあっても、充分なパッケージ信頼性が達成される。
【００６３】
なお、半導体チップを他の半導体チップ上に接着剤層を介して熱圧着する工程を含む半導体チップ装置の製造方法には、有機基板またはリードフレームのダイパッド部上に載置された他の半導体チップ上に接着剤層を介して半導体チップを熱圧着する工程、または有機基板またはリードフレームのダイパッド部上に載置されていない他の半導体チップ上に接着剤層を介して半導体チップを熱圧着する工程を含むものとする。
【００６４】
本発明の接着剤組成物および接着シートは、上記のような使用方法の他、半導体化合物、ガラス、セラミックス、金属などの接着に使用することもできる。
【実施例】
【００６５】
以下、本発明を実施例により説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。なお、以下の実施例および比較例において、各評価は以下のようにして行った。
【００６６】
硬化物の吸湿率測定；
実施例および比較例で作製したそれぞれの接着シートにおける接着層を、約２００μｍの厚さに積層し、紫外線照射（350mW/cm2, 190mJ/cm2）した後、１２５℃で６０分間加熱し、さらに１７５℃で１２０分間加熱し、硬化させた。得られた硬化物を、１７５℃で３０分間ベーキングした後、８５℃、８５％ＲＨの環境下に１６８時間放置し、放置前後での硬化物の重量変化を測定した。
【００６７】
せん断接着力測定；
ウエハバックサイドグラインド装置（ＤＩＳＣＯ社製、ＤＧＰ８７６０）により表面をドライポリッシュ処理し、表面粗度（Ｒａ）を０．１２μｍにしたシリコンウエハ（２００ｍｍ径、厚さ５００μｍ）のドライポリッシュ処理面に、実施例または比較例で得られた接着シートをテープマウンター（リンテック社製、Ａｄｗｉｌｌ（登録商標）  ＲＡＤ２５００  ｍ／８）を用いて貼付し、同時にリングフレームに固定した。その後、ＵＶ照射装置（リンテック社製、Ａｄｗｉｌｌ（登録商標）  ＲＡＤ２０００  ｍ／８）を用いて基材面から紫外線を照射した。次に、ダイシング装置（ディスコ社製、ＤＦＤ６５１）を使用し、５ｍｍ×５ｍｍのサイズのチップにダイシングした。ダイシングの際の切り込み量は、接着シートの基材フィルムに対して２０μｍ切り込むようにした。
【００６８】
チップをダイボンドする配線基板として、銅箔張り積層板（三菱ガス化学社製、ＢＴレジンＣＣＬ−ＨＬ８３２ＨＳ）の銅箔に回路パターンが形成され、パターン上にソルダーレジスト（太陽インキ社製、ＰＳＲ−４０００  ＡＵＳ３０３）を有している２層両面基板（日立超ＬＳＩシステムズ社製、ＬＮＴＥＧ０００１、サイズ  １５７ｍｍ×７０ｍｍ×０．２２ｔ、最大凹凸１５μｍ）を用いた。５ｍｍ×５ｍｍのサイズでダイシングされたシリコンチップを接着剤層ごとピックアップし、接着シートの接着剤層を介して１００℃かつ３００gf/chip、１秒間の条件にてボンディングし、その後、１２５℃で６０分間加熱し、さらに１７５℃で１２０分間加熱し接着剤層を硬化させ、試験片を得た。この硬化直後の試験片を、以下「試験片（ア）」と記す。
【００６９】
試験片（ア）を、８５℃、８５％ＲＨ環境下に４８時間放置し、吸湿させた後、試験片（ア）に対して、最高温度２６０℃、加熱時間１分間のＩＲリフロー（リフロー炉：相模理工製、ＷＬ−１５−２０ＤＮＸ型）を３回行い、さらに、プレッシャークッカーテスト（条件：１２１℃、２．２気圧、１００％ＲＨ）を１６８時間行った。湿熱耐久試験後の試験片を、以下「試験片（イ）」と記す。
【００７０】
得られた試験片（ア）および（イ）のそれぞれを、ボンドテスター（Ｄａｇｅ社製、ボンドテスターＳｅｒｉｅｓ４０００）の２５０℃に設定された測定ステージ上に３０秒間放置し、次いでシリコンウェハテストピースより１０μｍの高さの位置よりスピード２００μｍ／ｓで接着面に対し水平方向（せん断方向）に応力をかけ、試験片チップと基板との接着状態が破壊するときの力（せん断接着力）（Ｎ）を測定した。また、１水準（各実施例および比較例）の測定値として、６サンプルの測定値の平均値を採用した。
【００７１】
〔重量平均分子量の測定方法〕
アクリル共重合体（Ａ）の重量平均分子量（Ｍｗ）は下記方法で測定した。
・測定方法：ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー（ＧＰＣ）法
・標準物質：ポリスチレン標準
・装置：東ソー社製  ＨＬＣ−８２２０ＧＰＣ
・カラム：東ソー社製  ＴＳＫｇｅｌＧＭＨＸＬ → ＴＳＫｇｅｌＧＭＨＸＬ → ＴＳＫｇｅｌ２０００ＨＸＬ
・溶媒：テトラヒドロフラン
・濃度：１％
・注入量：８０μｍ
・流速：１．０ｍｌ／ｍｉｎ
・測定温度：４０℃
・検出器：示差屈折計
【００７２】
［実施例および比較例］
表１に記載の組成の接着剤組成物を使用した。表１中、各成分の数値は固形分換算の重量部を示し、本発明において固形分とは溶剤以外の全成分をいう。表１に記載の組成の接着剤組成物をシリコーン処理された剥離フィルム（SP-PET3811(S)）上に乾燥後厚みが約６０μｍになるように塗布・乾燥した後に、基材であるポリエチレンフィルム（厚み１００μｍ、表面張力３３ｍＮ／ｍ）と貼り合せて、接着剤層を基材上に転写することで、実施例１〜４及び比較例１、２の接着シートを得た。
【００７３】
【表１】
2011198914.tif 000002
【００７４】
【表２】
2011198914.tif 000003
表２より、実施例では、促進処理後においても高いせん断接着力（１００Ｎ／ｃｈｉｐ以上）を維持し、また厳しいリフロー条件に曝された場合であっても高いパッケージ信頼性を有している。一方比較例では、湿熱耐久試験後の強度に劣り、またパッケージ信頼性も低下している。
表１の各材料は、下記に示すとおりである。
【００７５】
（Ａ）アクリル共重合体
（Ａ）−１：アクリル酸メチル（ＭＡ）および２−ヒドロキシエチルアクリレート（ＨＥＡ）（ＭＡ／ＨＥＡ＝９０重量％／１０重量％）からなるアクリル酸エステル共重合体（Ｍｗ＝３０万、Ｔｇ＝７℃）
（Ａ）−２：ＭＡおよびＨＥＡ（ＭＡ／ＨＥＡ＝９３重量％／７重量％）からなるアクリル酸エステル共重合体（Ｍｗ＝３１万、Ｔｇ＝８℃）
（Ａ）−３：ＭＡおよびＨＥＡ（ＭＡ／ＨＥＡ＝９５重量％／５重量％）からなるアクリル酸エステル共重合体（Ｍｗ＝３０万、Ｔｇ＝９℃）
（Ａ）−４：ＭＡおよびＨＥＡ（ＭＡ／ＨＥＡ＝９７重量％／３重量％）からなるアクリル酸エステル共重合体（Ｍｗ＝３１万、Ｔｇ＝９℃）
（ａ）−１：ＭＡおよびＨＥＡ（ＭＡ／ＨＥＡ＝１００重量％／０重量％）からなるアクリル酸エステル重合体（Ｍｗ＝３１万、Ｔｇ＝１０℃）
（ａ）−２：ＭＡおよびＨＥＡ（ＭＡ／ＨＥＡ＝８０重量％／２０重量％）からなるアクリル酸エステル共重合体（Ｍｗ＝３１万、Ｔｇ＝５℃）
【００７６】
（Ｂ）エポキシ系熱硬化樹脂
（Ｂ）−１：ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂
（ジャパンエポキシレジン（株）製：ｊＥＲ８２８、エポキシ当量１８４〜１９４g/eq）
（Ｂ）−２：クレゾールノボラック型エポキシ樹脂
（日本化薬（株）製：ECON-104S、エポキシ当量213〜223g/eq）
（Ｂ）−３：多官能エポキシ樹脂
（日本化薬（株）製：EPPN-502H、エポキシ当量158〜178g/eq）
（Ｂ）−４：ジシクロペンタジエン（ＤＣＰＤ）型エポキシ樹脂
（ＤＩＣ製：EPICLON HP-7200HH、エポキシ当量265〜300ｇ/eq）
【００７７】
（Ｃ）熱硬化剤：ノボラック型フェノール樹脂
（昭和高分子（株）製：ショウノールBRG-556）
（Ｄ）硬化促進剤：2-フェニル-4,5-ジヒドロキシメチルイミダゾール（四国化成工業（株）製：キュアゾール2PHZ）
（Ｅ）エネルギー線重合性化合物：ジシクロペンタジエンジメトキシジアクリレート（日本化薬（株）製：KAYARAD R-684）
（Ｆ）光重合開始剤：α−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン
（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ（株）製：イルガキュア184）
（Ｇ）カップリング剤：シランカップリング剤（三菱化学（株）製：MKCシリケートMSEP2）
（Ｈ）無機充填材：Ｓｉフィラー（（株）アドマテックス製：アドマファインSC2050）
（Ｉ）その他成分：熱可塑性ポリエステル樹脂（東洋紡社製：バイロン220）