(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製のリードフレームを用いない基板レス半導体チップを樹脂封止する際に、貼着して使用される半導体装置製造用耐熱性粘着テープであって、ガラス転移温度が１８０℃を超える基材層の片面、または、両面に、白金系触媒により硬化された付加重合型シリコーン樹脂を含有し、１８０℃での弾性率が１．０×１０５Ｐａ以上である粘着剤層を設けてなることを特徴とする半導体装置製造用耐熱性粘着テープ。
【請求項２】
前記基材層は、０℃〜１８０℃の線膨張係数が３．０×１０−５／℃以下であることを特徴とする請求項1記載の半導体装置製造用耐熱性粘着テープ。
【請求項３】
前記半導体装置製造用耐熱性粘着テープは、シリコンウエハに対する０℃〜１８０℃の温度範囲の少なくとも一点における１８０°ピール粘着力が５０ｍＮ／２０ｍｍ以上である請求項１〜２のいずれかに記載の半導体装置製造用耐熱性粘着テープ。
【請求項４】
前記半導体装置製造用耐熱性粘着テープは、該粘着テープ上で硬化させた封止樹脂に対する０℃〜１８０℃の温度範囲の少なくとも一点における１８０°ピール粘着力が２０Ｎ／２０ｍｍ以下である請求項１〜３のいずれかに記載の半導体装置製造用耐熱性粘着テープ。
【請求項５】
前記粘着剤層は、１８０℃での重量減少量が３．０重量％以下であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の半導体装置製造用耐熱性粘着テープ。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の半導体装置製造用耐熱性粘着テープを用いた金属製のリードフレームを用いない基板レス半導体チップを樹脂封止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、金属製のリードフレームを用いない基板レス半導体パッケージの製造方法に使用されるチップ仮固定のための半導体装置製造用耐熱性粘着テープ及び該テープを用いた半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、LSIの実装技術において、CSP（Chip Size / Scale Package）技術が注目されている。この技術のうち、WLP（Wafer Level Package）に代表される基板を用いないチップのみの形態のパッケージについては、小型化と高集積の面で特に注目されるパッケージ形態のひとつである。WLPの製造方法では、基板を用いずに整然と配列した複数の半導体Siウェハーチップを封止樹脂にて一括封止したのち、切断によって個別の構造物に切り分けることにより、基板を用いる従来のものよりも小型のパッケージを効率的に生産することが出来る。
【０００３】
このようなWLPの製造方法においては、従来基板上に固定するチップを、別の支持体上に固定することが必要となる。更に樹脂封止を経て個別のパッケージに成型された後には固定を解除する必要がある為、その支持体は永久接着ではなく再剥離可能であることが必要となる。そこで、このようなチップの仮固定用支持体として粘着テープを用いる手法が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３０８１１６号公報
【特許文献２】特開２００１−３１３３５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図２に基板レス半導体装置の製造方法を示しつつ、以下に課題を述べる。
複数のチップ１を両面に粘着剤層を有する半導体装置製造用耐熱性粘着テープ２に貼り付け、さらに半導体装置製造用耐熱性粘着テープ２を基板３に固定させて（ａ）で示される構造とする。あるいは、基板３上に半導体装置製造用耐熱性粘着テープ２を貼り付け、さらにチップ１を固定して、（ａ）で示される構造とする。
【０００６】
次いで、該（ａ）で示される構造のチップ１の上から、封止樹脂４により複数のチップが一体となるように封止して（ｂ）で示されるものとする。
そして（ｃ）に示されるように、さらに半導体装置製造用耐熱性粘着テープ２と基板３を一体とし、封止樹脂４により封止された複数のチップ１を分離する方法、あるいは、封止樹脂４により封止された複数のチップ１と半導体装置製造用耐熱性粘着テープ２からなるものを基板３から剥離し、さらに半導体装置製造用耐熱性粘着テープ２のみを剥離する方法により、封止樹脂４により封止された複数のチップ１を得る。
【０００７】
その封止樹脂４により封止された複数のチップ１の、半導体装置製造用耐熱性粘着テープ２が設けられていた側であり、チップ１の表面が露出している側において、チップ１表面の必要とされる箇所に電極５を形成して（ｄ）で示される構造とする。
この構造に対して、封止樹脂側に必要に応じてダイシングリング７を設けたダイシングテープ８を接着して、ダイシング工程のために封止樹脂４により封止された複数のチップ１を固定する。これを（ｅ）に示すように、ダイシングブレード６によりダイシングを行ない、最後に（ｆ）のように複数のチップが樹脂により封止されてなる複数の基板レスパッケージを得る。
【０００８】
このような方法において、封止樹脂の圧力によりチップが保持されず指定の位置からずれたり、図３（ｂ）に示されるように、封止樹脂の圧力が強すぎたり、又は半導体装置製造用耐熱性粘着テープ２が柔らかすぎたり、あるいはその両方の理由により、チップ１が半導体装置製造用耐熱性粘着テープ２に埋め込まれることがある。このような場合には、チップ１が封止樹脂４により完全に封止できず樹脂の表面からチップが飛び出て封止樹脂面とチップ面とに段差を生じた状態（スタンドオフ）となるおそれがある。
あるいは一部のチップ１が樹脂面から飛び出た状態である場合には、その後に形成された電極の面の高さにばらつきが生じるので、チップを回路基板に接続する際には、確実に接続させることが困難になる。
【０００９】
なお、チップ１が半導体装置製造用耐熱性粘着テープ２に埋め込まれない場合には、図３（ａ）に示すように、チップが硬化された封止樹脂の面から飛び出ることがなく、その後のチップ間の電極の形成が確実に行え、さらにそのパッケージを回路基板に設ける際にも各電極を確実に回路基板上の予定した箇所に接続し得るものである。
【００１０】
また、樹脂による封止の際に、半導体装置製造用耐熱性粘着テープ２の基材層や粘着剤層の膨張や弾性によって、図４（ａ）に示す半導体装置製造用耐熱性粘着テープ２が図４（ｂ）のように平面方向に変形することにより、半導体装置製造用耐熱性粘着テープ２上に設置されていたチップ１の位置が移動することがある。また、封止に使用される樹脂が充填される圧力によって、チップが移動することがある。
この結果、チップ１上に電極を設ける際には、チップと電極の相対的位置関係が予定したものと異なることになり、またチップ１を樹脂により封止してダイシングする際には、ダイシング工程において予め決められていたチップ１の位置に基づくダイシングの線と、実際のチップ１の位置により必要となったダイシングの線とが異なることになる。
そうすると、ダイシングにより得られた各パッケージは封止されているチップの位置にばらつきが生じ、その後の工程を円滑に進めることができず、また封止が充分になされていないパッケージが得られてしまう。
【００１１】
半導体装置製造用耐熱性粘着テープ２を樹脂により封止されたチップから剥離する際には、特に半導体装置製造用耐熱性粘着テープ２のチップ側に形成された粘着剤の性質によっては、封止樹脂の硬化や熱により粘着力が強くなり重剥離性を呈すために剥離が困難となったり、図５に示すような糊残りを生じたり、あるいは剥離帯電を起こすことが懸念される。
剥離が困難になるとその分時間を要するので生産性が低下し、糊残り９を生じるとその後の電極形成等の工程を実施できなくなり、また剥離帯電を生じると塵などの付着によるその後の工程での不都合を生じることがある。
【００１２】
このように、半導体装置製造用耐熱性粘着テープを仮固定用支持体として用いた基板レス半導体パッケージの製造方法においては、樹脂封止の際の圧力によりチップが保持されず指定の位置からずれる。チップを貼り付ける時や樹脂封止する時の圧力により、チップが粘着剤層へ埋りこみ、封止樹脂よりチップ面が凸となる段差（スタンドオフ）が起こる。また、粘着テープを剥離する際に封止樹脂の硬化や熱によるチップ面に対する強粘着化により、パッケージが破損する場合がある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、金属製のリードフレームを用いない基板レス半導体チップを樹脂封止する際に、貼着して使用される半導体装置製造用耐熱性粘着テープであって、前記粘着テープは基材層と粘着剤層とを有し、基材層にはガラス転移温度が１８０℃を超える支持フィルムを用い、粘着剤層には１８０℃での弾性率が１．０×１０５Ｐａ以上の粘着剤層を用いること、前記支持フィルムは、０℃〜１８０℃の線膨張係数が３．０×１０−５／℃以下でもよく、前記半導体装置製造用耐熱性粘着テープは、シリコンウエハに対する０℃〜１８０℃の温度範囲の少なくとも一点における１８０°ピール粘着力が５０ｍＮ／２０ｍｍ以上でもよく、前記粘着剤層は、１８０℃での重量減少量が３．０重量％以下でもよいものであり、またそのような半導体装置製造用耐熱性粘着テープを用いる半導体装置の製造方法である。
【発明の効果】
【００１４】
金属製のリードフレームを用いない基板レス半導体パッケージの製造方法（例えばWLPの製造方法等）に使用されるチップ仮固定用の粘着テープであって、樹脂封止工程中チップが移動しないように保持して、指定の位置からのずれが小さく、且つ、粘着剤層への埋りこみによるスタンドオフが小さく、且つ、使用後に軽剥離可能な半導体装置製造用耐熱性粘着テープを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の半導体装置製造用耐熱性粘着テープを用いて基板レスＢＧＡを製造する工程
【図２】基板レスパッケージ製造方法の模式図
【図３】チップがスタンドオフしない場合とする場合を対比した図
【図４】封止樹脂による封止時の熱により、チップを搭載した半導体装置製造用耐熱性粘着テープが変形する図
【図５】半導体装置製造用耐熱性接着テープを剥離する際に帯電及び糊残りを生じる図。
【図６】本発明の半導体装置製造用耐熱性接着テープの断面図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究し、チップの封止に際して、封止樹脂を硬化（一般的に１５０℃〜１８０℃）させるために加熱するが、この時、チップを固定する粘着テープの基材として、加熱温度よりも高い温度にガラス転移温度がある基材を用いた場合、ガラス転移温度より高い温度領域である加熱温度においても、該粘着テープの線膨張係数は小さいので、貼着したチップが指定位置からずれることなく、位置精度が劣ることを防止できることが明らかになった。
【００１７】
また、一軸や二軸延伸した基材に代表されるように、テープの製造工程において延伸等により生じた伸びがガラス転移温度より高い温度において収縮が起こり始め、このガラス転移点以上で起こる収縮はＭＤ方向とＴＤ方向での収縮率に違いがあることが多い。しかしながら、チップの樹脂による封止時の加熱温度よりもテープのガラス転移温度が高い場合には、該テープが収縮することがないために、貼着したチップが指定位置からずれることなく、位置精度も狂うこともない。
【００１８】
このため、金属製のリードフレームを用いない基板レス半導体チップを樹脂封止する際に、貼着して使用される半導体装置製造用耐熱性粘着テープに使用する基材層のガラス転移温度が１８０℃以下ではない基材層を用いることで、チップの位置精度を向上させることができる。さらに、基材層の１８０℃までの線膨張係数が３．０×１０−５／℃以下であれば、基材層の膨張による貼着したチップの指定位置からのズレをさらに小さくすることが可能となる。
【００１９】
粘着剤層の１８０℃での弾性率を１．０×１０５Ｐａ以上とすることで、チップを貼り付ける時や樹脂封止する時の圧力によるチップの粘着剤層への埋りこみと、それに伴う封止樹脂よりチップ面が凸となる段差（スタンドオフ）を小さくすることが可能となる。さらに、チップを粘着テープに貼り合せ、しっかりと保持させる必要があるため、粘着テープを貼り合わせたシリコンウエハに対する０℃〜１８０℃の温度範囲の少なくとも一点における１８０°ピール粘着力が５０ｍＮ／２０ｍｍ以上とすることが必要となる。
【００２０】
封止後の粘着テープを剥離する際に、封止樹脂の硬化や熱によるチップ面に対する強粘着化により、パッケージの破損を起こさせる場合がある。特に粘着剤層上で樹脂を硬化させるため、樹脂に対しての粘着性が大きくなる傾向にあるため、粘着テープ上で硬化させた封止材に対する０℃〜１８０℃の温度範囲の少なくとも一点における１８０°ピール粘着力が２０Ｎ／２０ｍｍ以下であれば、パッケージの破損が無く粘着テープを剥離することが可能となる。
【００２１】
粘着剤層において、封止樹脂を加熱硬化させる工程で、粘着テープからの発生ガスによりパッケージが汚染された場合、再配線時のメッキ不良など、パッケージの信頼性が劣る場合がある。このため、１８０℃での重量減少量が３．０重量％以下であることでパッケージの信頼性を損なうことなく、本用途に使用することが可能となる。
【００２２】
[半導体装置製造用耐熱性粘着テープ]
以下に、本発明の半導体装置製造用耐熱性粘着テープ２および半導体装置について、その実施の形態を、図面を参照しながら具体的に説明する。まず、本発明の半導体装置製造用耐熱性粘着テープ２について説明する。図６に、その断面図を示すように、本発明の半導体装置製造用耐熱性粘着テープ２は、基材層１１と粘着剤層１２を有する。また、基板固定用粘着剤層１３のように、チップを固定し、封止させる面の反対側に金属基板などに固定させるために粘着剤層を有していても構わない。これに用いられる両粘着剤層の組成は特に限定されるものではなく、チップ接着、封止材の注入、封止材の硬化の各工程において基材と本テープをしっかりと固定させることができれば、何を用いても構わない。
また、使用前の半導体装置製造用耐熱性粘着テープ２の両粘着剤層面を保護するためにこれらの粘着剤層表面に剥離シート１０を接着させておいても良い。
【００２３】
[基材層]
本発明に使用される基材層１１において、基材層の種類には特に制限はないが、封止樹脂を硬化させる加熱温度よりも低い温度にガラス転移温度がある基材を用いた場合、ガラス転移温度より高い温度領域ではガラス転移温度よりも低い温度領域での線膨張係数よりも大きくなり、貼着したチップの指定位置からの精度が劣ることになる。
【００２４】
また、一軸や二軸延伸した基材では、ガラス転移温度より高い温度では延伸によって生じた伸びがガラス転移温度より高い温度では収縮が始まり、これも貼着したチップの指定位置からの精度が劣ってしまう。このため、金属製のリードフレームを用いない基板レス半導体チップを樹脂封止する際に、貼着して使用される半導体装置製造用耐熱性粘着テープ２に使用する基材層１１のガラス転移温度を１８０℃を超えるものとすることで、チップの位置精度を向上させることができる。このため、耐熱性基材が好ましく、例えばポリエステル、ポリアミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルイミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリスルホン、ポリエーテルケトン等のプラスチック基材及びその多孔質基材、グラシン紙、上質紙、和紙等の紙基材、セルロース、ポリアミド、ポリエステル、アラミド等の不織布基材、アルミ箔、ＳＵＳ箔、Ｎｉ箔等の金属フィルム基材等から選ばれることが好ましい。なお、「ガラス転移点」とは、ＤＭＡ法（引っ張り法）において、昇温速度５℃／ｍｉｎ、サンプル幅５ｍｍ、チャック間距離２０ｍｍ、周波数１０Ｈｚの条件において確認される損失正接（ｔａｎδ）のピークを示す温度を意味する。
【００２５】
さらに、基材の１８０℃までの線膨張係数が３．０×１０−５／℃以下、好ましくは、２．０×１０−５／℃以下であれば、基材の膨張による貼着したチップの指定位置からのズレをさらに小さくすることが可能となる。このため、基材の種類としては、耐熱性を有し、線膨張係数が比較的小さいポリイミドがより好ましい。
基材の厚みとしては通常５〜２００μｍ、好ましくは１０〜１５０μｍ、さらに好ましくは２０〜１００μｍである。５μｍより薄くなると封止材硬化後、半導体装置製造用耐熱性粘着テープ２を剥離する際、半導体装置製造用耐熱性粘着テープ２が切れて剥離できないことがあり、また、２００μｍより厚くなるとコストアップになる。
【００２６】
[粘着剤層]
本発明に使用される粘着剤層１２において、耐熱性を有するものであれば特に限定されない。
具体的には、例えば常温でチップをシートに貼り合わせることが可能なアクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ゴム系粘着剤、エポキシ系粘着剤等の各種粘着剤が用いられる。また、チップをシートに貼り合わせる際に、常温ではなく、加熱による貼り合わせを行ってよいことから、耐熱性を有する熱可塑性のポリイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリエーテルアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルアミドイミド樹脂やスチレン−エチレンブチレン−スチレン（ＳＥＢＳ）、スチレン−ブタジエン−スチレン（ＳＢＳ）、スチレン−イソブタジエン−スチレン（ＳＩＳ）等ブロック共重合体やフッ素化合物含有樹脂等の各種粘着剤が用いられる。
中でも、耐熱性やコストの観点からは、好ましくは、シリコーン系粘着剤やアクリル系粘着剤であり、より好ましくはシリコーン系粘着剤である。
シリコーン系粘着剤としては、たとえば、ジメチルポリシロキサンを含有するものがあげられる。
【００２７】
アクリル系粘着剤としては、例えば、アルキル（メタ）アクリレートを少なくとも含むモノマーの共重合から得られたアクリル系共重合体からなるものが挙げられる。なお、本明細書において、アルキル（メタ）アクリレートとは、アルキルアクリレート及び／又はアルキルメタクリレートを意味する。
アルキル（メタ）アクリレートとしては、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、イソアミル（メタ）アクリレート、ｎ−ヘキシル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、イソオクチル（メタ）アクリレート、イソノニル（メタ）アクリレート、デシシル（メタ）アクリレート、ドデシル（メタ）アクリレート等が挙げられる。なかでも、アクリル酸モノマーと、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレートモノマーとの共重合、メチル及び／又はエチル（メタ）アクリレートと、アクリル酸モノマーと、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレートモノマーとの共重合が好ましい。
【００２８】
シリコーン系粘着剤としては、オルガノポリシロキサン構造、好ましくはジメチルポリシロキサン構造とビニル基等の不飽和基、ＳｉＨ基により架橋し、白金系触媒により硬化された付加重合型シリコーン樹脂層、又はＢＰＯ等の有機過酸化物により硬化して得られるシリコーン粘着剤を使用することができる。ただし、耐熱性の観点から付加重合型が好ましい。この場合、得られる粘着力を考慮して該不飽和基の密度に応じて架橋密度を調整することが可能である。
このシリコーン樹脂層の形成には付加重合させるために加熱等を行うことが必要である。
【００２９】
粘着剤層は、必要に応じて、架橋剤を含有していてもよい。
このような架橋剤としては、例えば、イソシアネート架橋剤、エポキシ架橋剤、アジリジン系化合物、キレート系架橋剤等が挙げられる。
架橋剤の含有量は特に限定されないが、例えば、アクリル系粘着剤を用いる場合には、アクリル系ポリマー１００重量部に対して０．１〜２０重量部が好ましく、０．５〜１０重量部がより好ましい。
【００３０】
前記粘着剤層１２は１８０℃での弾性率を１．０×１０５Ｐａ以上、好ましくは２．０×１０５Ｐａ以上、さらに好ましくは３．０×１０５Ｐａ以上有することで、チップを貼り付ける時や樹脂封止する時の圧力により生じるチップの粘着剤層１２への埋りこみに伴う封止樹脂よりチップ面が凸となる段差（スタンドオフ）を小さくすることが可能となる。１８０℃での弾性率が１．０×１０５Ｐａ以下となると樹脂封止の圧力により、粘着剤層１２が変形し易く、スタンドオフが大きくなる。スタンドオフが大きくなると、この後にパッケージの再配線のプロセスがあるが、段差が大きいと配線の厚みより厚くなり、導通がとれず不良となってしまう。
【００３１】
さらに、チップをシートに貼り合せ、しっかりと保持させる必要があるため、半導体装置製造用耐熱性粘着テープ２を貼り合わせたシリコンウエハに対する０℃〜１８０℃の温度範囲の少なくとも一点における１８０°ピール粘着力が５０ｍＮ／２０ｍｍ以上、好ましくは、１００ｍＮ／２０ｍｍ以上、さらに好ましく２００ｍＮ／２０ｍｍ以上必要となる。５０ｍＮ／２０ｍｍ以下になると、チップとの粘着性が不十分になり、ハンドリング時の剥れや樹脂封止時の圧力によりチップ位置ずれが起こってしまう。
【００３２】
封止後の半導体装置製造用耐熱性粘着テープ２を剥離する際に、封止材の硬化や熱によるチップ面に対する強粘着化により、パッケージの破損を起こさせる場合があり、特に粘着剤層１２上で樹脂を硬化させるため、樹脂に対しての粘着性が大きくなる傾向にある。このため、半導体装置製造用耐熱性粘着テープ２上で硬化させた封止樹脂に対する０℃〜１８０℃の温度範囲の少なくとも一点における１８０°ピール粘着力が２０Ｎ／２０ｍｍ以下、好ましくは１５Ｎ／２０ｍｍ以下、さらに好ましくは１０Ｎ／２０ｍｍ以下であれば、パッケージの破損が無く半導体装置製造用耐熱性粘着テープ２を剥離することが可能となる。２０Ｎ／２０ｍｍ以上の場合、硬化した封止材が半導体装置製造用耐熱性粘着テープ２の剥離強度に耐えられず、破損が起こってしまう。また。半導体装置製造用耐熱性粘着テープ２を剥離するとき、作業性の面から常温で剥離することが好ましいが、常温での粘着性が大きい場合、通常の粘着剤ならば高温雰囲気の方が粘着性が小さく剥離強度が小さくなる傾向があるため、加熱雰囲気で剥離することでパッケージの破損を防ぐことができる。
【００３３】
また、粘着剤層１２において、封止樹脂を加熱硬化させる工程で、半導体装置製造用耐熱性粘着テープ２からの発生ガスによりパッケージが汚染された場合、再配線時のメッキ不良など、パッケージの信頼性が劣る場合がある。このため、１８０℃での重量減少量が３．０重量％以下、好ましくは２．０重量％以下であることでパッケージの信頼性を損なうことなく、本用途に使用することが可能となる。
【００３４】
粘着剤層１２は、更に可塑剤、顔料、染料、老化防止剤、帯電防止剤、及び粘着剤層１２の物性（例、弾性率）改善のために加えられる充填剤等の、当該分野で通常使用される各種添加剤を添加してもよい。その含有量は、適当な粘着性を損なわない限り、特に限定されない。
【００３５】
本発明の半導体装置製造用耐熱性粘着テープ２は、このようにして製造される厚さ通常１〜５０μｍの粘着剤層１２を基材層上に設けたものであり、シート状やテープ状などとして使用する。
【００３６】
[基板固定用接着剤層]
基板固定用接着剤層１３に使用される接着剤は粘着剤層１２に使用される樹脂と同様の樹脂でよい。
さらに、基板から半導体装置製造用耐熱性粘着テープ２を剥離する際には、例えば加熱によって発泡する発泡剤を基板固定用接着剤層１３に配合させておくことにより、基板からの剥離工程を加熱により行うことが可能である。また、加熱手段に変えて、例えば紫外線により架橋する成分を予め配合しておくことにより、基板固定用接着剤層１３を硬化させることにより、基板固定用接着剤層１３の接着力を低下させることも可能である。
このような処理を行うことによって、基板あるいは基材層に対する基板固定用接着剤層１３の接着力を低下させて、その後に半導体装置製造用耐熱性粘着テープ２や基材層を、基板や基板固定用接着剤層１３から剥離させて、樹脂封止したチップを基板から離す。
【００３７】
[平滑な剥離シート]
平滑な剥離シート１０は、基材フィルムの片面に剥離剤層を形成してなるシートであり、本発明の半導体装置製造用耐熱性粘着テープを使用する前に各面の粘着剤層を露出させるために剥離されるシートである。
剥離剤層は、接する粘着剤に応じて公知の長鎖アルキル基系、フッ素樹脂系、シリコーン樹脂系等の公知の剥離剤層から適宜選択して得ることができる。
【００３８】
基材フィルムとしては公知のものを使用でき、例えばポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリアリレート、ポリエチレンナフタレート、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、及びポリカーボネートフィルム等のプラスチックフィルム等から選択することが可能である。
【００３９】
使用できる剥離剤は、フッ素化されたシリコーン樹脂系剥離剤、フッ素樹脂系剥離剤、シリコーン樹脂系剥離剤、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、長鎖アルキル化合物等の公知の剥離剤を、粘着剤層の樹脂に応じて選択して含有させてなる層である。
【００４０】
[半導体装置製造用耐熱性粘着テープの製造方法]
本発明の半導体装置製造用耐熱性粘着テープ２は、一般的な製造方法により製造することができる。例えば、シリコーン粘着剤層等の粘着剤層を構成する組成物を所定の溶剤に溶解させて塗布液を調製し、これらの塗布液を基材層上に目的とする半導体装置製造用耐熱性粘着テープの層構成となるように塗布した後、その塗布層を所定条件下で加熱・乾燥することを順に行う。
また、シリコーン粘着剤等の粘着剤を剥離性フィルム等に流延するなどにより単体のフィルムを作成し、これらを基材に積層させても良く、また、上記の塗布液の塗布と該単体のフィルムによる積層を組み合わせても良い。ここで、溶剤としては特に限定されないが、粘着剤層の構成材料の溶解性を良好とする必要性を考慮すると、メチルエチルケトン等のケトン系溶剤が好適に用いられる。また、前記構成材料を水系のディスパージョン溶液とし、これを基材層上に塗布して加熱乾燥する工程を繰り返すことにより、粘着剤層を積層して、粘着テープを形成する方法も挙げられる。
【００４１】
[半導体装置製造用耐熱性粘着テープの使用方法]
半導体装置製造用耐熱性粘着テープ２は、図１及び２等の工程において使用する。
【００４２】
例として基板レスＢＧＡを製造する工程の概要を示す。
図１に示す図は、本発明の半導体装置製造用耐熱性粘着テープ２を使用した基板レス半導体チップを樹脂封止してなる半導体装置の製造方法である。
まず、工程（ａ）において本発明の半導体装置製造用耐熱性粘着テープ２を基板３上に貼着して固定し、工程（ｂ）においては、この上に半導体チップを任意の間隔を設けて粘着・固定する。続く工程（ｃ）において、この固定されてなる半導体チップを埋めるように封止樹脂４によって封止する。
工程（ｄ）においては、このようにして封止された複数の半導体チップを封止樹脂及び半導体装置製造用耐熱性粘着テープ２ごと基板から加熱剥離することによって引き剥がし、引き続き工程（ｅ）において、樹脂封止された半導体チップから本発明の半導体装置製造用耐熱性粘着テープ２を剥がす。
さらに工程（ｆ）においては、半導体チップ間、半導体チップ表面に、各種のパターン印刷を施すことにより配線用リード等を形成し、続く工程（ｇ）においては、該配線用リードはチップ表面に、球状の接続電極であるバンプ等を形成する。
そして、最後に、工程（ｈ）にて半導体チップ間の封止樹脂部をダイシングなどにより切断することにより個別の半導体チップを供えた、各半導体装置を得ることができる。
【００４３】
[半導体チップの接着工程]
以下、図２を基に具体的に説明する。
基板上に半導体装置製造用耐熱性粘着テープ２を接着等により固定して、粘着剤層側が上面に露出するようにする。
その上に樹脂により封止しようとする所定の半導体チップを、目的とする配置となるように載置・接着して、半導体装置製造用耐熱性粘着テープ２の粘着剤層上に固定する。その際の半導体チップの構造、形状、大きさ等は特に限定されない。
【００４４】
[封止工程]
本発明の半導体装置製造用耐熱性粘着テープ２が使用される封止工程に用いられる樹脂は、エポキシ樹脂等の公知の封止用樹脂でよい。粉末状の樹脂の溶融温度や硬化温度、液状の樹脂の硬化温度は、半導体装置製造用耐熱性粘着テープ２の耐熱性を勘案して選ばれるが、本発明の半導体装置製造用耐熱性粘着テープ２は通常の封止用樹脂の溶融温度や硬化温度において耐熱性を有する。
封止工程はチップ保護のために上記の樹脂により金型内にて行われ、例えば１７０〜１８０℃において行われる。
その後、半導体装置製造用耐熱性粘着テープ２を剥離した後に、ポストモールドキュアがなされる。
【００４５】
[剥離工程]
基板上の半導体装置製造用耐熱性粘着テープ２に固定されたチップが樹脂により封止された後、200〜250℃で、1〜90秒間(ホットプレートなど)または1〜15 分間(熱風乾燥器など)の条件下で加熱を行い、半導体装置製造用耐熱性粘着テープ２の粘着剤等による基板との固定を解除して、半導体装置製造用耐熱性粘着テープ２と基板とを剥離する。
次いで、チップを樹脂により封止してなる層から、半導体装置製造用耐熱性粘着テープを剥離する。
また、半導体装置製造用耐熱性粘着テープ２と基板を分離せず一体とし、半導体装置製造用耐熱性粘着テープの粘着剤層から封止樹脂により封止された複数のチップを分離する方法を採用しても良い。
【００４６】
[電極形成工程]
次いで、チップを樹脂により封止してなる層のチップの一面が表面に露出されている側の、半導体装置製造用耐熱性粘着テープ２が積層されていた側において、スクリーン印刷等の方法により、各々のチップの所定の箇所に電極を形成する。電極材料としては公知の材料を使用できる。
【００４７】
[ダイシング工程]
チップを樹脂により封止してなる層を好ましくはダイシングリングを設けたダイシングシートに固定した後に、通常のダイシング工程において使用されるダイシングブレードを用いて、各パッケージに個片化する。このときに、各チップが所定の位置に存在していないと、電極の形成が不正確になることに加え、個々のパッケージのチップの位置が不正確であったり、ひどい場合にはダイシング時にダイシングブレードがチップに接触する可能性がある。
本発明の半導体装置製造用耐熱性粘着テープ２を使用すると、樹脂による封止工程においてチップの位置がずれることを防止できるので、このような支障がなく、円滑にダイシング工程を実施でき、結果的に封止樹脂内に正確にチップが位置するパッケージが得られる。
以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。
【実施例】
【００４８】
実施例１
２５μｍ厚のポリイミドフィルム（東レデュポン、カプトン１００Ｈ（商品名）、線膨張係数２．７×１０−５／℃、Ｔｇ  ４０２℃）を基材層として用い、当該基材層の片面上に、東レ・ダウコーニングシリコーン社製シリコーン粘着剤「ＳＤ−４５８６」１００部に対して白金触媒を３部とトルエンを加えて均一に分散させた後、塗工・乾燥させて厚さ約6μmの粘着剤層を有する耐熱性粘着テープを作製した。本粘着剤の１８０℃における貯蔵弾性率は４．０×１０５  Ｐａであった。なお、このシートの２３℃でシリコンウエハへの剥離角度１８０°での粘着力は２５０ｍＮ／２０ｍｍ幅であった。また、本粘着テープの樹脂封止後の封止樹脂への剥離角度１８０°での粘着力は２３℃で３．１Ｎ／２０ｍｍであった。
【００４９】
なお、粘着剤の１８０℃１時間での重量減少量は０．１％であり、さらに１８０℃で３時間加熱した後の基材層の熱収縮率は０．３５％であった。
この耐熱性粘着テープ上に、5 mm×5 mmサイズのSiウェハーチップを配置し、粉末状のエポキシ系封止樹脂（日東電工製：GE-7470LA）を振りかけ、温度175 ℃、圧力3.0 kg/cm2、時間2 minでモールドした。その後、150 ℃で60 minの加熱により樹脂の硬化を促進（ポストモールドキュア）させ、パッケージを作製した。
【００５０】
パッケージ作製後、チップの初期位置からのずれ距離をデジタルマイクロスコープにより測定した。また、スタンドオフはパッケージを切断し、その断面をデジタルマイクロスコープにより測定した。また、粘着テープを剥離した後のパッケージの破損を目視により確認した。
【００５１】
実施例２
基材層として２５μｍ厚のポリイミドフィルム（カネカ、アピカル２５ＮＰＩ（商品名）、線膨張係数１．７×１０−５／Ｋ、Ｔｇ  ４２１℃）を使用したこと以外は実施例１と同様の方法で粘着テープを得た。なお、このシートの２３℃でシリコンウエハへの剥離角度１８０°での粘着力は２６０ｍＮ／２０ｍｍ幅であった。また、本粘着テープの樹脂封止後の封止樹脂への剥離角度１８０°での粘着力は２３℃で３．３Ｎ／２０ｍｍであった。
なお、粘着剤の１８０℃で３時間加熱した後の重量減少量は０．１％であり、さらに１８０℃で３時間加熱した後の基材層の熱収縮率は０．１１％であった。
【００５２】
比較例１
基材層として２５μｍ厚のポリフェニルサルファイド（東レ、トレリナ３０３０（商品名）、線膨張係数３．２×１０−５／Ｋ、Ｔｇ  １２７℃）を用いたこと以外は実施例１と同様の方法にて粘着テープを得た。なお、このシートの２３℃でシリコンウエハへの剥離角度１８０°での粘着力は２６０ｍＮ／２０ｍｍ幅であった。また、本粘着テープの樹脂封止後の封止樹脂への剥離角度１８０°での粘着力は２３℃で３．０Ｎ／２０ｍｍであった。
なお、粘着剤の１８０℃で３時間加熱した後の重量減少量は０．１％であり、さらに１８０℃で３時間加熱した後の基材層の熱収縮率は１．９％であった。
【００５３】
比較例２
粘着剤としてブチルアクリレート５０部とエチルアクリレート５０部とアクリル酸５部を共重合させた粘着剤に架橋剤としてイソシアネート系架橋剤３部を添加したものを使用したこと以外は実施例１と同様の方法で耐熱性粘着テープを作製した。本粘着剤の１８０℃における貯蔵弾性率は０．２×１０５Ｐａであった。なお、このシートの２３℃でシリコンウエハへの剥離角度１８０°での粘着力は３０００ｍＮ／２０ｍｍ幅であった。また、本粘着テープの樹脂封止後の封止樹脂への剥離角度１８０°での粘着力は２３℃で２６Ｎ／２０ｍｍであった。
なお、粘着剤の１８０℃で３時間加熱した後の重量減少量は０．５％であり、さらに１８０℃で３時間加熱した後の基材層の熱収縮率は０．３５％、粘着剤の５％重量減少温度は２７０℃であり、さらに１８０℃で３時間加熱した後の基材層の熱収縮率は０．３５％であった。
これらの結果を以下の表１に示す。
【００５４】
【表１】
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【００５５】
実施例１、２においては、リードフレームを用いない基板レス半導体パッケージを作製する際にチップをしっかりと保持し、チップは指定の位置からのずれが小さく、且つ、粘着剤層への埋りこみによるスタンドオフが小さく、且つ、使用後にパッケージを破損することなく軽剥離可能であった。
比較例１では、基材層のガラス転移温度が１２７℃と低く、熱収縮率が大きいので１８０℃３時間加熱の後のチップのずれ距離が大きく、その後の電極形成や、ダイシング工程において、求める安定した半導体装置を得られない。
また、比較例２においては、封止樹脂硬化後の耐熱性粘着テープの粘着剤層の貯蔵弾性率が低いので、樹脂封止工程においてチップが粘着剤層に埋まることにより２．５μmという大きなスタンドオフが発生し、かつ粘着剤層の粘着力が高いことにより、剥離時においてパッケージを破損した。
【００５６】
以上の結果より、樹脂封止工程中チップを確実に保持し、チップを指定の位置からのずれが小さく、且つ、粘着剤層への埋りこみによるスタンドオフが小さく、且つ、使用後に軽剥離可能な半導体装置製造用耐熱性粘着テープを得ることができた。
【符号の説明】
【００５７】
１：チップ
２：半導体装置製造用耐熱性粘着テープ
３：基板
４：封止樹脂
５：電極
６：ダイシングブレード
７：ダイシングリング
８：ダイシングテープ
９：糊残り
１０：平滑な剥離シート
１１：基材層
１２：粘着剤層
１３：基板固定用接着剤層
１４：端子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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