(57)【要約】  耐熱性に優れながらも応力緩和性にも優れ、かつ銀などの高価な貴金属を用いる事なしにパワー半導体裏面電極にも適用し得る様な高い導電性を得ることができ、素子からはみ出すことなく十分な接着強度を得られる様な接着フィルム、およびそれを用いた半導体加工方法を提供する。  具体的には、少なくともＣｕを含む２種以上の金属粒子と、ポリジメチルシロキサン骨格を有する高分子とを含む導電性接着フィルム。また、当該導電性接着フィルムにダイシングテープを積層させてなる、ダイシングダイボンディングフィルム、および当該接着フィルム、ダイシングダイボンディングフィルムを用いた半導体ウェハの加工方法。
2016031551.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともＣｕを含む２種以上の金属粒子と、ポリジメチルシロキサン骨格を有する高分子とを含む導電性接着フィルム。
【請求項２】
前記金属粒子の少なくとも一部が融点２５０℃以下の成分を含む請求項１記載の導電性接着フィルム。
【請求項３】
前記金属粒子が金属間化合物を形成可能である請求項１または２記載の導電性接着フィルム。
【請求項４】
アルコール、ケトン、カルボン酸、アミンの何れか少なくとも１種よりなるフラックス成分を含み、該フラックス成分が前記ポリジメチルシロキサン骨格を有する高分子と相分離した状態である請求項１〜３の何れかに記載の導電性接着フィルム。
【請求項５】
前記ポリジメチルシロキサン骨格を有する高分子の少なくとも１部が−ＣＯＯＨ若しくは−ＣＲｘ(ＯＨ)ｙ若しくは−ＮＲ２を官能基として有する請求項１〜４の何れかに記載の導電性接着フィルム。
（Ｒ＝Ｈ、アルキル基、アリール基から選択され、ｘ+ｙ=３をみたす）
【請求項６】
前記金属粒子がフィルム全体において５５体積％以上かつ前記ポリジメチルシロキサン骨格を有する高分子が５体積％以上である、請求項１〜５の何れかに記載の導電性接着フィルム。
【請求項７】
ポリジメチルシロキサン骨格を有する高分子の少なくとも一部が二重結合を有する請求項１〜６の何れかに記載の導電性接着フィルム。
【請求項８】
１時間半減期温度が２００℃以上であるラジカル発生剤を含む請求項１〜７の何れかに記載の導電性接着フィルム。
【請求項９】
請求項１〜８の何れかに記載の導電性接着フィルムにダイシングテープを積層させてなる、ダイシングダイボンディングフィルム。
【請求項１０】
請求項１〜８の何れかに記載の導電性接着フィルムを用いた半導体ウェハの加工方法。
【請求項１１】
請求項９記載のダイシングダイボンディングフィルムを用いた半導体ウェハの加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体素子や放熱部材などを実装する際に用いることができる、導電性を有する接着フィルム、およびそれとダイシングテープとを組み合わせたダイシングダイボンディングフィルムと、それらを用いた半導体ウェハの加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子をリードフレームなどへ実装するには、鉛を含むはんだを用いた接合法が広く知られている。しかし近年、環境問題への認識の高まりから、鉛の使用を規制する動きが広まりつつある。この様な状況に際し、鉛はんだに代って焼結銀やＳｎ−Ｂｉ系やＣｕ−Ｓｎ系、Ｃｕ−Ａｇ−Ｓｎ系などの鉛フリーはんだのペーストが注目を集めている。特に、焼結銀や、金属間化合物を形成できるＣｕ−Ｓｎ系はんだは比較的低い温度で焼結できながらも、焼結後は高い融点を示すため実装の容易さと実装後の耐熱性の両立ができる点で、極めて有用である。【０００３】
しかしながら、焼結銀はコストが高く、かつ一般に３００℃以上の高い焼結温度を必要とする為に半導体素子周辺の他の部材にダメージを与え易く、また鉛フリーはんだは半導体裏面電極への濡れ拡がりが悪いゆえに、十分な接着強度を得る為には搭載すべき半導体チップに対し多く塗りつける必要があるので、はみ出しと接合強度のバランスをとるのが難しいという問題があった。【０００４】
上記の様な問題に対し、エポキシ樹脂やアクリル樹脂よりなるバインダー中に導電粒子を分散させた接着フィルムが提案されている（特許文献１〜３）。これら接着フィルムを半導体ウェハに貼合した後にウェハと接着フィルムを同時にダイシングすれば、上記の半導体チップを搭載する際の問題を解決できる。【０００５】
しかしながら、これらの樹脂の耐熱性は例えば２５０℃以上の環境に課題があり、ＳｉＣ等のワイドギャップ半導体を用いた素子と組み合わせた際には素子の優れた耐熱性を十分に活かすことが難しかった。エポキシないしアクリル樹脂の架橋密度を大きくすれば耐熱性を改善できる一方で、樹脂硬化物の硬さが過剰となる為に応力緩和能力が不足し、チップやリードフレームが反ってしまう問題があった。【０００６】
上記の様な耐熱性と応力緩和のバランスの問題に対しては、耐熱性に優れながらも柔軟であるシリコーン樹脂の適用が提案されている（特許文献４〜５）。【０００７】
しかしながら、これらシリコーン樹脂をバインダーに用いると焼結時における金属の拡散が悪く、特に金属間化合物を形成するタイプの鉛フリーはんだと組み合わせた場合に金属粒子間の焼結が進みにくい為に、例えば高圧ないし高周波のパワー半導体の裏面電極などに用いるのに十分な導電性を得るのが難しいという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−１６０５０８号公報
【特許文献２】ＷＯ２０１１／０８３８２４国際公開
【特許文献３】ＵＳ２０１４／０１２０３５６  Ａ１
【特許文献４】特開２０１３−２２１０８２号公報
【特許文献５】ＷＯ２０１０／１０３９９８国際公開
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上記の問題を解決するもので、耐熱性に優れながらも応力緩和性にも優れ、かつ銀などの高価な貴金属を多量に用いる事なしにパワー半導体裏面電極にも適用し得る様な高い導電性を得ることができ、素子からはみ出すことなく十分な接着強度を得られる様な接着フィルム、およびそれを用いた半導体加工方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
即ち本願発明は、少なくともＣｕを含む２種以上の金属粒子と、ポリジメチルシロキサン骨格を有する高分子とを含む導電性接着フィルム、および、当該導電性接着フィルムとダイシングテープを組み合わせたダイシングダイボンディングフィルム、さらにはそれらを用いた半導体加工方法に関する。
また、前記金属粒子がＣｕおよび融点２５０℃以下の金属を含み、金属間化合物を形成可能であることが好ましい。
また、金属間化合物反応を促進するため、アルコール、ケトン、カルボン酸、およびアミンの少なくとも１種から選択されるフラックス成分を含有し、さらに、このフラックス成分は、前記ポリジメチルシロキサン骨格を有する高分子と相分離した状態であることが好ましい。
また、前記ポリジメチルシロキサン骨格を有する高分子の少なくとも１部が、−ＣＯＯＨ若しくは−ＣＲｘ(ＯＨ)ｙ若しくは−ＮＲ２を官能基として有することが、さらには二重結合を有することが好ましい。
（Ｒ＝Ｈ、アルキル基、アリール基から選択され、ｘ+ｙ=３をみたす）
また、前記金属粒子のフィルム全体を基準とする含有量は５５体積％以上、かつ前記ポリジメチルシロキサン骨格を有する高分子は５体積％以上であることが好ましい。
また、さらに、１時間半減期温度が２００℃以上であるラジカル発生剤を含むことが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
上記のような本願発明の接着フィルムは、半導体ウェハに貼合してからダイシングすることで、接着フィルムを過不足なく裏面電極に積層した状態で、半導体チップをリードフレーム等に搭載できる。
好ましくは、融点２５０℃以下の金属成分を含むことで、２５０℃以下の低温で焼結でき、Ｃｕを含み、かつ金属間化合物を形成可能である。
更にはバインダー樹脂がシリコーン系である為に、焼結後は３００℃にも耐える高い耐熱性を有する。
更にはシリコーン成分と相分離したフラックス成分、或いはフラックス機能を有する官能基により変性されたシリコーン成分、或いはシリコーンの硬化反応を２００℃以上で促進する様なラジカル系触媒、或いはそれらの組み合わせを含むことで、金属間化合物反応が良く進むことにより高い導電性を示す。
かつＣｕを含むことで、例えば焼結銀等よりも安価に供することができ、しかも鉛を含まないことで環境負荷をも小さくできる。【００１２】
本発明の接着フィルムは特に高圧、高周波のパワー半導体の裏面電極とリードフレーム等の接着、或いはパワー半導体を搭載済みのリードフレーム等と放熱部材の接着、特に高温での動作を期待されるワイドギャップ半導体素子の実装に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本願発明の接着剤を用いてなるダイシングテープ付き接着フィルム
【図２】図１とは別形態のダイシングテープ付き接着フィルムの断面模式図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の接着フィルムは、少なくとも金属粒子と、バインダーとしてのシリコーン系樹脂とを含んでなる。
【００１５】
（金属粒子）
前記金属粒子は少なくともＣｕを含む。該Ｃｕ粒子の形状は特に限定しないが、例えば球状でもフレーク状でも良く、ＢＥＴ径が０．０１〜３０μｍ相当のものが好ましく、更に好ましくはＢＥＴ径０．１〜１０μｍの球状粒子である。該Ｃｕ粒子は表面の酸化を抑制する為に何らかの被覆が施されているのが望ましい。該被覆材としては、Ａｕ、Ａｇ、有機酸、アルコール、チオール、アルキルアミン、シランカップリング剤、チタン錯体、シリコーン樹脂などを用いることができるが、価格と被覆性のバランスから特に有機酸やアルコール、チオール、アルキルアミンが好適である。
【００１６】
前記金属粒子は、Ｃｕの他に別の金属成分を含む。該金属成分は鉛以外であれば特に制限なく用いることができＡｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｐｄ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｉｎ,Ｓｂ、Ｂｉ、金属ケイ素、ボロンなど、およびこれらの合金、あるいはそれらの組み合わせを用いることができるが、少なくともその一部として融点２５０℃以下の成分を選択することで、焼結温度を低くすることが可能である点で好ましい。
上記の様な低融点金属としては、Ｓｎ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｎ−Ｂｉ合金、Ｓｎ−Ｚｎ合金、Ｓｎ−Ａｇ合金、Ｓｎ−Ａｕ合金、Ｓｎ−Ｍｇ合金、Ｉｎ−Ｓｎ合金、Ｇａ−Ｓｎ合金、Ｇａ−Ｉｎ−Ｓｎ合金など、或いはそれらの組み合わせを用いることができる。
前記金属粒子は、焼結前の低温作業性と焼結後の耐熱性を両立する観点から、Ｃｕと金属間化合物が形成できるＳｎおよびＳｎと他の金属の合金を用いることが望ましい。
また、前記金属粒子は、Ｃｕ及び遷移金属（Ａｇ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｂｉ）とＳｎを含む組合せであって、金属間化合物を形成可能な組合せが更に好ましい。その中でも、Ｓｎ−Ｂｉ合金とＳｎ−Ｚｎ合金は融点を２００℃より低くできる観点から好適である。
【００１７】
前記金属粒子の含有量は、焼結により小さい体積抵抗率を得ることができることから、フィルム全体を基準として５５体積％以上であることが好ましく、更に好ましくは６０体積％以上である。
【００１８】
（ポリジメチルシロキサン骨格を有する高分子を含む、バインダーとしてのシリコーン樹脂）
バインダーとしてのシリコーン系樹脂は、少なくともポリジメチルシロキサン骨格を有する高分子よりなる。該ポリジメチルシロキサン骨格の柔軟性により、接着フィルムに緩和能力を付与してリードフレーム等や半導体チップ等の反りを抑制することができる。
【００１９】
該ポリジメチルシロキサン骨格を有する高分子は耐熱性の観点から架橋されている、或いは架橋可能であることが望ましいが、その一方で焼結前は、金属間化合物の形成の為に金属の拡散を妨げない観点から架橋されていない、或いは架橋が少ないことが望ましい。架橋可能なポリジメチルシロキサン骨格を有する高分子としては、加水分解性シロキサンを有するものとＣ＝Ｃ二重結合を有するもの等が挙げられるが、アウトガス成分を抑制する観点から、付加反応的に架橋が進行するＣ＝Ｃ二重結合を有するものが好ましい。その様な高分子としては、ビニル変性或いはアリール変性されたポリジメチルシロキサンが挙げられる。
【００２０】
また、前記ポリジメチルシロキサン骨格を有する高分子の少なくとも１部が−ＣＯＯＨ若しくは−ＣＲｘ(ＯＨ)ｙ若しくは−ＮＲ２を官能基として有することが、フラックス機能を付与する点から好ましい。
（なお、ＲはＨ、アルキル基、アリール基から選択され、かつ、ｘ＋ｙ＝３をみたす）
【００２１】
特に重量平均分子量１０，０００以上の両末端ビニル変性ポリジメチルシロキサンが接着剤をフィルム状にしやすい観点から好ましく、更に好ましくは重量平均分子量１００，０００以上の両末端ビニル変性ポリジメチルシロキサンである。
【００２２】
該ポリジメチルシロキサンの硬化剤としては、Ｓｉ−Ｈ結合を有するハイドロジェンシロキサン化合物が好適である。該ハイドロジェンシロキサン化合物としては、ポリジメチルシロキサンのメチル基の一部が水素で置換されたポリハイドロジェン変性ポリジメチルシロキサンが安定性と低汚染性の観点から好ましい。
【００２３】
上記に加えて、ビニル基を多数分子中に有するシリコーンレジン等を添加して硬さおよびタックを調整しても良く、またシランカップリング剤その他の添加剤等を加えて接着力や金属粒子の分散性を向上させても良い。
本発明の接着フィルムは、上記諸成分が架橋可能な状態、或いは架橋ずみの状態で供されるのが望ましいが、より望ましくは一部架橋しながらも、未反応のＣ＝Ｃ二重結合が残っており、加熱により架橋をより進行できる様な状態で供される。
【００２４】
該ポリジメチルシロキサン骨格を有する高分子の添加量は、組成物をフィルム状にしつつ、焼結性と焼結に伴う導電性を損なわないために、フィルム全体を基準として５体積％以上であることが好ましく、より好ましくは２０体積％以上であり、更に好ましくは２５体積％以上である。
【００２５】
（ラジカル発生剤）
硬化反応を促進する触媒としては、白金錯体に代表される貴金属系触媒と、有機過酸化物やジアゾ化合物、αアシロイン，芳香族ケトン，２，３−ジアリール−２，３−ジメチルブタンなどのラジカル系触媒が挙げられるが、スズによる触媒毒の影響を受けにくく、また反応温度を制御し易いラジカル開始剤系触媒が好ましい。該ラジカル開始剤の中でも特に１時間半減期温度が２００℃以上の熱開裂性のものが、架橋反応が過早に進行する事による金属間反応の阻害を抑制しつつ、２５０℃以下の温度で十分に焼結して低い体積抵抗率を得やすくする観点からより好ましく、１時間半減期温度が２３０℃以上２６０以下のものが更に好ましい。
【００２６】
その様なラジカル開始剤としては、例えば２，３−ジアリール−２，３−ジメチルブタンなどが挙げられる。これらラジカル開始剤を貴金属系触媒と組み合わせても良い。
【００２７】
該ラジカル発生剤の添加量は、フィルム全体を基準として０．１質量％以上であることが好ましい。
【００２８】
（フラックス）
金属間化合物反応を促進するために、フラックスを含有することが好ましい。
フラックスとしては、硬化性樹脂やその他の硬化性樹脂の硬化反応を阻害しない化合物であれば特に制限なく使用することができる。たとえば、アルコール、カルボン酸、無機酸、アルカノールアミン類、フェノール類、ロジン、塩化物化合物及びその塩、ハロゲン化化合物およびその塩などが挙げられるが、
アルコール、アルデヒド、ケトン、カルボン酸、アミンが好ましい。
フラックスは１種のみを用いても良いし、２種以上を組み合わせて用いても良い。
【００２９】
特定の実施形態では、フラックスは、カルボン酸と第三級アミンの塩または混合物を含んで構成され、潜在性を有することができる。
【００３０】
前記アルコールとしては、例えばエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、オクテングリコール、ポリエチレングリコール、グリセリン、プロパンジオール、およびこれらの混合物が挙げられる。
【００３１】
前記カルボン酸としては、例えばアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマール酸、吉草酸、ヘキサン酸、へプタン酸、２−エチルヘキサン酸、オクタン酸、２−メチルへプタン酸、４−メチルオクタン酸、ノナン酸、デカン酸、ネオデカン酸、ドデカン酸、テトラデカン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、乳酸、りんご酸、クエン酸、安息香酸、フタール酸、イソフタル酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピルビン酸、酪酸、ピバリン酸、２，２−ジメチル酪酸、３，３−ジメチル酪酸、２，２−ジメチル吉草酸、２，２−ジエチル酪酸、３，３−ジエチル酪酸、ナフテン酸、シクロヘキサンジカルボン酸、２−アクリロイロキシエチルコハク酸、２−メタクリロイロキシエチルコハク酸、２−アクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタル酸、２−メタクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタル酸、２−アクリロイロキシエチルフタル酸、２−メタクリロイロキシエチルフタル酸等が挙げられる。特定の実施形態において、カルボン酸は、分子量が１５０〜３００である。
【００３２】
他の実施形態においてはジカルボン酸が用いられる。そのようなジカルボン酸としては、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、フマル酸、マレイン酸などが挙げられる。第三級アミンは、酸官能基との混合物又は塩の形で使用され、他の樹脂成分との早すぎる反応を防止するため、或いはマイグレーションを抑制するため、カルボン酸の酸性官能基と緩衝液または塩を形成する。
【００３３】
アミンは、モノマー、オリゴマーまたはポリマーと１つ以上の分子の組み合わせであってもよい。特にアルカノールアミンが好ましく、例えばトリエタノールアミン及びＮ、Ｎ、Ｎなどの第三級アルカノールアミンとしては、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（２−ヒドロキシエチル）エチレンジアミン、が挙げられ、カルボン酸官能基との緩衝混合物または塩を形成するのに適している。
【００３４】
アルデヒドとしては、グルタルアルデヒド、ペリルアルデヒドや、グリセルアルデヒドなどのアルドース類が挙げられる。
ケトンとしてはアセチルアセトン、３，５−ヘプタンジオン等のβジケトン若しくはエリトルロースなどのケトース類が挙げられる。
【００３５】
該フラックス成分は、前記ポリジメチルシロキサン骨格を有する高分子と相分離した状態であることで、高極性である金属粒子近傍に偏在した相を形成しやすくなり、フラックス機能をより強く発現することができることから、より好ましい。
【００３６】
該フラックス成分の添加量は、フィルム全体を基準として１質量％以上５質量％以下であることが好ましい。
【００３７】
（その他任意成分）
別の実施態様において、本発明の導電性接着剤組成物は、例えば可塑剤、油、安定化剤、酸化防止剤、腐食防止剤、インヒビター、キレート剤、シランカップリング剤、レベリング剤、顔料、染料、高分子添加物、消泡剤、防腐剤、増粘剤、レオロジー調整剤、保湿剤、粘着性付与剤、分散剤および水などの１種以上の添加剤をさらに含んでもよい。
【００３８】
（接着フィルムの製造）
接着フィルムは、通常の方法で製造できる。例えば、硬化性樹脂を含むワニスを作製し、ワニスをカバーフィルム上に所定厚みとなる様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ことで、接着フィルムを製造できる。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８０〜１３０℃、乾燥時間１〜５分間の範囲内で行われる。カバーフィルムとしては、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などが使用可能である。このような方法を用いてフィルム化することで、被着体間の厚さを保持することができ、取り扱いの容易である点で好ましい。接着剤組成物をフィルム状に形成するためには、分子量が１０００以上の硬化性樹脂を適用する、または、高分子成分を含有することが好ましい。
【００３９】
接着フィルムの厚さは特に限定されないが、好ましくは１〜３００μｍであり、被着体同士の層間を接着する場合には５〜６０μｍが好ましく、応力緩和性が求められる場合には６０〜２００μｍが好ましい。
【００４０】
また、接着フィルムは、ダイシングテープ上に積層する形で組合せることで、ダイシングテープ付き接着フィルムとして好適に用いることができる。ダイシングテープとは主に半導体のウェハ上に形成された集積回路や、パッケージなどを、ダイシングソーでウェハを切削して切り出し、個片化する工程に用いられるテープのことである。
【００４１】
接着フィルムがラジカル硬化性であるので、ウェハ貼り付け部分にあらかじめ放射線照射した放射線硬化型の粘着剤層、または感圧型の粘着剤層を有するダイシングテープと組合わせることができる。
【００４２】
図１、図２は、本発明の一実施形態に係るダイシングテープ付き接着フィルムの断面模式図である。
【００４３】
図１には、ダイシングテープ１１上に接着フィルム３が積層されたダイシングテープ付き接着フィルム１０の構造が示されている。ダイシングテープ１１は基材１上に粘着剤層２を積層して構成されており、接着フィルム３はその粘着剤層２上に設けられている。図２に示すダイシングテープ付き接着フィルム１２のように、ワーク貼り付け部分にのみ接着フィルム３’を形成した構成であってもよい。
【００４４】
前記基材１は、ダイシングテープ付き接着フィルム１０、１２の強度母体となるものであり、紫外線透過性を有するもの、エキスパンドしたときに拡張性を有するものが好ましい。例えば、ポリエチレン、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、前記樹脂の架橋体、金属（箔）、紙等が挙げられる。
【００４５】
基材１の表面は、密着性、保持性等を高める為、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。
【００４６】
基材１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、異種の層を積層したものを用いることもできる。
【００４７】
基材１の厚さは、特に制限されないが、一般的には５０〜２００μｍ程度である。
【００４８】
粘着剤層２の形成に用いる粘着剤としては特に制限されず、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。
【００４９】
粘着剤層２の形成に用いる粘着剤としては、放射線硬化型粘着剤を用いることもできる。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。
【００５０】
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。例えば、前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型粘着剤を例示できる。
【００５１】
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）アクリレート等が挙げられる。また放射線硬化性のオリゴマー成分としてはウレタン系、ポリエーテル系、ポリエステル系、ポリカーボネート系、ポリブタジエン系等種々のオリゴマーがあげられ、その分子量が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、前記粘着剤層の種類に応じて適宜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質量部に対して、例えば５〜５００質量部、好ましくは４０〜１５０質量部程度である。
【００５２】
また、放射線硬化型粘着剤としては、前記説明した添加型の放射線硬化型粘着剤のほかに、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又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型粘着剤が挙げられる。内在型の放射線硬化型粘着剤は、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、又は多くは含まない為、経時的にオリゴマー成分等が粘着剤中を移動したり、接着フィルム３に移行することがないため好ましい。
【００５３】
また放射線硬化型粘着剤としては、例えば、特開昭６０−１９６９５６号公報に開示されている、不飽和結合を２個以上有する付加重合性化合物、エポキシ基を有するアルコキシシラン等の光重合性化合物と、カルボニル化合物、有機硫黄化合物、過酸化物、アミン、オニウム塩系化合物等の光重合開始剤とを含有するゴム系粘着剤やアクリル系粘着剤等が挙げられる。
【００５４】
粘着剤層２の厚さは、特に限定されないが、１〜５０μｍ程度であるのが好ましい。好ましくは２〜３０μｍ、更には５〜２５μｍが、チップのサポート性とピックアップ時の剥離性のバランスが取れた適度な粘着性を得ることができるため、より好ましい。
【００５５】
図１は、このようなダイシングテープ付き接着フィルムを用いた半導体装置の構成、製造方法を簡潔に例示するものである。
【００５６】
具体的には、ダイシングフィルム付き接着フィルム１０における接着フィルム３の半導体ウェハ貼り付け部分上に、半導体ウェハ４を圧着し、これを接着保持させて固定する（貼り付け工程）。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。
【実施例】
【００５７】
以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明は当該実施例に何ら限定されるものではない。【００５８】
＜接着フィルム＞
（実施例１）
表面を銀でコートされた銅粒子（ａ）、縮合重合型ポリジメチルシロキサンとしてシラノール末端ポリジメチルシロキサン（Ｇｅｌｅｓｔ社製ＤＭＳ−Ｓ４５）（ｂ）、硬化剤としてメチルトリアセトキシシラン(ｃ)、シリコーンレジン（Ｇｅｌｅｓｔ社製ＳＱ−２９９）（ｄ）を体積％で（ａ）：（ｂ）：（ｃ）：（ｄ）＝６０：２５：３:１２の割合で容器に投入した後、溶媒としてトルエンを適量加えて自公転ミキサーで混練することで調整したワニスを５０μｍ厚の表面フッ素処理されたＰＥＴフィルムからなるカバーテープに塗布し、乾燥して厚さ５０μｍのフィルム状接着剤組成物を形成した後、ダイシングテープと貼りあわせてダイシングテープ付き接着フィルムを調製した。【００５９】
（実施例２）
銅粒子７８重量％とスズ粒子２２重量％よりなる金属粒子混合物（ａ）、末端ビニル変性ポリジメチルシロキサン（Ｇｅｌｅｓｔ社製ＤＭＳ−Ｖ５２）（ｂ）、架橋剤としてハイドロジェンシラン変性ポリジメチルシロキサン（Ｇａｌｅｓｔ社製ＨＭＳ−５０１）（ｃ）、触媒として２，３−ジメチル−２,３−ジフェニルブタン（ｄ）、シリコーンレジン（Ｇｅｌｅｓｔ社製ＳＱ−２９９）（ｅ）、フラックスとしてテトラエチレングリコール（ｆ）、添加剤としてシランカップリング剤（信越シリコーン社製ＫＢＭ１００３）（ｇ）を体積％で（ａ）：（ｂ）：（ｃ）：（ｄ）：（ｅ）：（ｆ）:（ｇ）＝６０：２２：２：１：９：５:１の割合で容器に投入した後、溶媒としてトルエンを適量加えて自公転ミキサーで混練し、次いでヘキサンを適量加えてホモディスパーにより高速撹拌することで調整したワニスを５０μｍ厚の表面フッ素処理されたＰＥＴフィルムからなるカバーテープに塗布し、乾燥して厚さ５０μｍのフィルム状接着剤組成物を形成した後、ダイシングテープと貼りあわせてダイシングテープ付き接着フィルムを調製した。【００６０】
（実施例３）
（ａ）を銅粒子６０重量％とスズ粒子３４重量％および亜鉛粒子６重量％よりなる金属粒子混合物とした他は実施例２と同じ方法で、ダイシングテープ付き接着フィルムを調製した。【００６１】
（実施例４）
（ａ）を銅粒子６０重量％とスズ粒子２８重量％およびビスマス粒子１２重量％よりなる金属粒子混合物とした他は実施例２と同じ方法で、ダイシングテープ付き接着フィルムを調製した。【００６２】
（実施例５）
（ａ）：（ｂ）：（ｃ）：（ｄ）：（ｅ）：（ｆ）:（ｇ）＝５５：２３：２：１：１２：６:１とした他は実施例４と同じ方法で、ダイシングテープ付き接着フィルムを調製した。【００６３】
（実施例６）
（ａ）：（ｂ）：（ｃ）：（ｄ）：（ｅ）：（ｆ）:（ｇ）＝５０：２５：３：１：１４：６:１とした他は実施例４と同じ方法で、ダイシングテープ付き接着フィルムを調製した。【００６４】
（実施例７）
（ｄ）を有機過酸化物（ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド）とした他は実施例４と同じ方法で、ダイシングテープ付き接着フィルムを調製した。【００６５】
（実施例８）
（ｄ）を白金触媒（白金(0)1,3-ジビニル-1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン錯体の０．１Ｍシリコーンオイル溶液とし、（ｆ）をガムロジンとし、（ｇ）をスチレンエチレンブチレンスチレンエラストマーとし、かつ （ａ）：（ｂ）：（ｃ）：（ｄ）：（ｅ）：（ｆ）:（ｇ）＝６０：５：１：１：５：１８:１０とした他は実施例４と同じ方法で、ダイシングテープ付き接着フィルムを調製した。【００６６】
（実施例９）
銅粒子６０重量％とスズ粒子２８重量％およびビスマス粒子１２重量％よりなる金属粒子混合物（ａ）、カルボキシル変性ポリジメチルシロキサン（信越シリコーン社製Ｘ２２−１６２Ｃ）（ｂ）、シリコーンレジン（Ｇｅｌｅｓｔ社製ＳＱ−２９９）（ｃ）、架橋剤としてビニルメトキシシロキサンオリゴマー（Ｇｅｌｅｓｔ社製ＶＭＭ−０１０）（ｄ）、触媒として有機過酸化物（ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド）（ｅ）を体積％で（ａ）：（ｂ）：（ｃ）：（ｄ）：（ｅ）＝６０：２５：１１：３：１の割合で容器に投入した後、溶媒としてトルエンを適量加えて自公転ミキサーで混練して調整したワニスを５０μｍ厚の表面フッ素処理されたＰＥＴフィルムからなるカバーテープに塗布し、乾燥して厚さ５０μｍのフィルム状接着剤組成物を形成した後、ダイシングテープと貼りあわせてダイシングテープ付き接着フィルムを調製した。【００６７】
（実施例１０）
銅粒子６０重量％とスズ粒子２８重量％およびビスマス粒子１２重量％よりなる金属粒子混合物（ａ）、末端ビニル変性ポリジメチルシロキサン（Ｇｅｌｅｓｔ社製ＤＭＳ−Ｖ５２）とカルボキシル変性ポリジメチルシロキサン（信越シリコーン社製Ｘ２２−１６２Ｃ）の１：１混合物（ｂ）、架橋剤としてハイドロジェンシラン変性ポリジメチルシロキサン（Ｇａｌｅｓｔ社製ＨＭＳ−５０１）（ｃ）、２，３−ジメチル−２,３−ジフェニルブタン（ｄ）、シリコーンレジン（Ｇｅｌｅｓｔ社製ＳＱ−２９９）（ｅ）、添加剤としてシランカップリング剤（信越シリコーン社製ＫＢＭ１００３）（ｆ）を体積％で（ａ）：（ｂ）：（ｃ）：（ｄ）：（ｅ）:（ｆ）＝６０：２７：３：１：８:１の割合で容器に投入した後、溶媒としてトルエンを適量加えて自公転ミキサーで混練することで調整したワニスを５０μｍ厚の表面フッ素処理されたＰＥＴフィルムからなるカバーテープに塗布し、乾燥して厚さ５０μｍのフィルム状接着剤組成物を形成した後、ダイシングテープと貼りあわせてダイシングテープ付き接着フィルムを調製した。【００６８】
（実施例１１）
（ｂ）を末端ビニル変性ポリジメチルシロキサン（Ｇｅｌｅｓｔ社製ＤＭＳ−Ｖ５２）とカルビノール変性ポリジメチルシロキサン（信越シリコーン社製ＫＦ６０００）の１：１混合物とした他は実施例１０と同じ方法でダイシングテープ付き接着フィルムを調製した。【００６９】
（実施例１２）
銅粒子６０重量％とスズ粒子２８重量％およびビスマス粒子１２重量％よりなる金属粒子混合物（a）、末端ビニル変性ポリジメチルシロキサン（Ｇｅｌｅｓｔ社製ＤＭＳ−Ｖ５２）とカルボキシル変性ポリジメチルシロキサン（信越シリコーン社製Ｘ２２−１６２Ｃ）の１：１混合物（ｂ）、架橋剤としてハイドロジェンシラン変性ポリジメチルシロキサン（Ｇａｌｅｓｔ社製ＨＭＳ−５０１）（ｃ）、触媒として２，３−ジメチル−２,３−ジフェニルブタン（ｄ）、および白金触媒（白金（０）１，３−ジビニル−１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン錯体の０．１Ｍシリコーンオイル溶液（ｅ）、シリコーンレジン（Ｇｅｌｅｓｔ社製ＳＱ−２９９）（ｆ）、フラックスとしてＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（２−ヒドロキシエチル）エチレンジアミン（ｇ）、添加剤としてシランカップリング剤（信越シリコーン社製ＫＢＭ１００３）（ｈ）を体積％で（ａ）：（ｂ）：（ｃ）：（ｄ）：（ｅ）：（ｆ）：（ｇ）：（ｈ）＝６０：２２：３：１：１：６：６：１の割合で容器に投入した後、溶媒としてトルエンを適量加えて自公転ミキサーで混練し、次いでヘキサンを適量加えてホモディスパーにより高速撹拌することで調整したワニスを５０μｍ厚の表面フッ素処理されたＰＥＴフィルムからなるカバーテープに塗布し、乾燥して厚さ５０μｍのフィルム状接着剤組成物を形成した後、ダイシングテープと貼りあわせてダイシングテープ付き接着フィルムを調製した。【００７０】
（比較例１）
スズ粒子７０重量％およびビスマス粒子３０重量％よりなる金属粒子混合物（ａ）、エポキシ樹脂としてビスフェノールＡ型エポキシ（日本化薬社製 ＲＥ３１０）（ｂ）、フェノキシ樹脂（新日鉄住金化学社製 ＹＰ５０Ｓ）（ｃ）、硬化剤としてジシアンジアミド（ｄ）、触媒として２−フェニルイミダゾール（ｅ）、フラックスとしてテトラエチレングリコール（ｆ）を体積％で（ａ）：（ｂ）：（ｃ）：（ｄ）：（ｅ）：（ｆ）＝５５：７：２５：２：１：１０の割合で容器に投入した後、溶媒としてシクロヘキサノンを適量加えて自公転ミキサーで混練することで調整したワニスを５０μｍ厚の表面シリコーン処理されたＰＥＴフィルムからなるカバーテープに塗布し、乾燥して厚さ５０μｍのフィルム状接着剤組成物を形成した後、ダイシングテープと貼りあわせてダイシングテープ付き接着フィルムを調製した。【００７１】
（比較例２）
（a）を銅粒子６０重量％とスズ粒子２８重量％およびビスマス粒子１２重量％よりなる金属粒子混合物とした他は比較例１と同じ方法で、ダイシングテープ付き接着フィルムを調製した。【００７２】
（比較例３）
銅粒子６０重量％とスズ粒子２８重量％およびビスマス粒子１２重量％よりなる金属粒子混合物（ａ）、シリコーンオイル（信越シリコーン社製ＫＦ−９６８）（ｂ）、フラックスとしてテトラエチレングリコール（ｃ）を体積％で（ａ）：（ｂ）：（ｃ）＝６０：３０：１０の割合で容器に投入した後、溶媒としてトルエンを適量加えて自公転ミキサーで混練し、次いでヘキサンを適量加えてホモディスパーにより高速撹拌することで調整したワニスを５０μｍ厚の表面フッ素処理されたＰＥＴフィルムからなるカバーテープに塗布し、乾燥して高粘度のペーストを得た。【００７３】
（比較例４）
（ａ）：（ｂ）：（ｃ）：（ｄ）：（ｅ）：（ｆ）:（ｇ）＝７０：４：１：１：１０：１３:１とした他は実施例４と同じ方法で調整したワニスを５０μｍ厚の表面フッ素処理されたＰＥＴフィルムからなるカバーテープに塗布し、乾燥してＰＥＴフィルム上に積層された非常に脆い薄層固体を得た。【００７４】
（比較例５）
（ａ）を銅粒子とした他は実施例２と同じ方法で、ダイシングテープ付き接着フィルムを調製した。【００７５】
なお、各性能の評価方法は以下の通りである。【００７６】
＜相状態確認＞
実施例１〜１２及び比較例１〜５の接着剤組成物の断面を光学顕微鏡で観察し、樹脂成分部分が均一な相を形成しているものを「相溶」、それ以外を「分離」と判定した。【００７７】
＜フィルム性＞
実施例１〜１２及び比較例１〜５のフィルム状接着剤組成物を、１ｃｍ×５ｃｍの短冊状に切断した後、ピンセットで一端をつまんでゆっくりと引きはがした際に、前記ＰＥＴフィルムからなるカバーテープからフィルム状組成物として剥離できるものをＡ、液状若しくは脆性固体の形態の為に剥離できなかったものをＢと判定した。【００７８】
＜焼結性＞
実施例１〜１２及び比較例１〜５の接着剤組成物のうちフィルム性をＡと判定できたものを表面金メッキ処理されたシリコンウェハに貼合してカバーフィルムを除去した後、窒素雰囲気下にて２００℃若しくは２５０℃で２時間焼結した後、接着剤焼結物の表面を研磨し、該研磨面を電子顕微鏡および蛍光Ｘ線分析により観察し、金属間化合物の形成がみられたものをＡ、それがみられなかったものをＢと判定した。【００７９】
＜体積抵抗率＞
実施例１〜１２及び比較例１〜５の接着剤組成物のうちフィルム性をＡと判定できたものをガラスに貼合してカバーフィルムを除去した後、窒素雰囲気下にて２５０℃で２時間焼結した後、接着剤焼結物の表面を研磨し、ＪＩＳ−Ｋ７１９４準拠した四探針法により体積抵抗率を測定した。【００８０】
＜反りの有無＞
実施例１〜１２及び比較例１〜５の接着剤組成物のうちフィルム性をＡと判定できたものをダイシングテープと組み合わせたダイシングテープ付き接着フィルムからカバーフィルムを除去した後、表面金メッキ処理された３５０ｕｍ厚シリコンウェハに貼合し、ダイシングソーを用いて５ｍｍ×５ｍｍサイズにダイシングすることで、ダイシングテープ上に個片化された接着フィルム付き半導体チップを得た。該個片化された接着フィルム付き半導体チップをピックアップダイボンダーを用いてダイシングテープ上から剥離し、１００ｍｍ×２００ｍｍ×１６０ｕｍ厚の表面銀メッキ処理された鉄ニッケル４２アロイ製リードフレーム上に１００℃−０．５ＭＰａ−１．０ｓｅｃ の条件で１６個の該半導体チップを等間隔でボンディングし、窒素雰囲気下にて２５０℃で２時間焼結した後、該チップ付きリードフレームを水平な板の上に置いた際に、リードフレームの反りによって板との間に２ｍｍ以上の隙間が生じたサンプルをＢ、隙間が２ｍｍ未満であったものをＡと判定した。【００８１】
＜接着力＞
前記反り判定試験と同じ方法にてリードフレームに半導体チップをボンディングして作製したサンプルおよびそれらを窒素雰囲気下にて２００℃若しくは２５０℃で２時間焼結した測定サンプルについて、せん断接着力試験機（アークテック製  シリーズ４０００）を用いて、チップ-リードフレーム間のせん断接着力を測定した。【００８２】
また、使用した各成分および、ダイシングテープの詳細は以下の通りである。【００８３】
＜支持基材＞  市販の低密度ポリエチレンよりなる樹脂ビーズ（日本ポリエチレン（株）製  ノバテックＬＬ）を１４０℃で溶融し、押し出し機を用いて厚さ１００μｍの長尺フィルム状に成形した。＜粘着剤組成物＞  溶媒のトルエン４００ｇ中に、n−オクチルアクリレート２４０ｇ、２−ヒドロキシエチルアクリレート１３ｇ、メタクリル酸６ｇ、重合開始剤としてベンゾイルペルオキシドの混合液を、適宜、滴下量を調整して加え、反応温度および反応時間を調整し、官能基を持つアクリル樹脂の溶液を得た。次にこのアクリル樹脂溶液に、ポリイソシアネートとしてコロネートＬ（日本ポリウレタン製）を６重量部加え、溶媒として酢酸エチルを３００重量部加え、攪拌して粘着剤組成物１を得た。
＜ダイシングテープ＞
支持基材上に粘着剤組成物の乾燥後の厚さが５μｍになるように前記粘着剤組成物を塗工し、１１０℃で３分間乾燥させてダイシングテープを作成した。      【００８４】
以上の評価結果を、表１（実施例）、表２（比較例）として示す。【００８５】
【表１】
2016031551.tif 000003
【００８６】
【表２】
2016031551.tif 000004
【００８７】
実施例１〜１２に示すように、少なくともＣｕを含む２種以上の金属粒子と、ポリジメチルシロキサン骨格を有する高分子とを含む導電性接着フィルムは、高温においても高い接着力を維持し、反りもない、信頼性の高い接着フィルムであることが確認された。実施例１は、金属間化合物が形成されていないものの、特に大電流・高周波のＩＧＢＴ等に用いるのでなければ、実用上問題はない。【００８８】
比較例１〜３は、ポリジメチルシロキサン骨格を有する高分子を含まないため、フィルム性、反りなどの基本的なフィルム適性に致命的な問題を有していることが確認された。
比較例４は、粉の凝集物状の非常に脆い固体であり、フィルム性をみたさない（フィルムとしての前提を欠くものである）。
比較例５は、銅以外の金属を含まないため、体積抵抗率が非常に大きく、導電性に問題があり、また、接着力にも劣っていることがわかる。
【符号の説明】
【００８９】
１  ……  基材
２  ……  粘着剤層
３、３’  ……  接着フィルム（熱硬化型接着フィルム）
４  ……  半導体ウェハ
１０、１２  ……  ダイシング付き接着フィルム
１１  ……  ダイシングフィルム
【図１】
2016031551.tif 000005
【図２】
2016031551.tif 000006
【国際調査報告】
2016031551.tif 000007
2016031551.tif 000008
2016031551.tif 000009
2016031551.tif 000010