(57)【要約】【課題】半導体装置の製造方法において、最終的に除去される接着フィルムであって、簡便に剥離し得る半導体装置製造用接着フィルムを提供すること。【解決手段】（ａ）  接着フィルム上に導体を形成する工程、（ｂ）  導体上に半導体チップを搭載する工程、（ｃ）  半導体チップと導体とを結線する工程、（ｄ）  封止樹脂により半導体チップを封止する工程、及び（ｅ）  接着フィルムを除去する工程を有する半導体装置の製造方法に使用される半導体装置製造用接着フィルムであって、該接着フィルムが接着剤層と耐熱性基材層を有し、該接着剤層が２００℃以上の加熱により気体を発生する化合物及び接着剤を含有してなる、半導体装置製造用接着フィルム。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）  接着フィルム上に導体を形成する工程、
（ｂ）  導体上に半導体チップを搭載する工程、
（ｃ）  半導体チップと導体とを結線する工程、
（ｄ）  封止樹脂により半導体チップを封止する工程、及び
（ｅ）  接着フィルムを除去する工程
を有する半導体装置の製造方法に使用される半導体装置製造用接着フィルムであって、該接着フィルムが接着剤層と耐熱性基材層を有し、該接着剤層が２００℃以上の加熱により気体を発生する化合物及び接着剤を含有してなる、半導体装置製造用接着フィルム。
【請求項２】
２００℃以上の加熱により気体を発生する化合物が無機系発泡剤である、請求項１記載の半導体装置製造用接着フィルム。
【請求項３】
無機系発泡剤が金属水酸化物である請求項２記載の半導体装置製造用接着フィルム。
【請求項４】
接着剤層が２層以上の複数層からなり、２００℃以上の加熱により気体を発生する化合物が該複数層のうち少なくとも導体と接する層に含有され、耐熱性基材層と接する層には含有されていない、請求項１〜３いずれか記載の半導体装置製造用接着フィルム。
【請求項５】
接着剤が、ゴム成分及びエポキシ樹脂を含有してなる請求項１〜４いずれか記載の半導体装置製造用接着フィルム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置製造用接着フィルムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＬＳＩ（Large Scale IC）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、ＱＦＮ（Quad Flat Non-leaded package）に代表されるリード端子がパッケージ内部に取り込まれた形態のパッケージは、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。このようなＱＦＮの製造方法のなかでも、近年では複数のＱＦＮ用チップをリードフレームのパッケージパターン領域のダイパッド上に整然と配列し、金型のキャビティ内で、封止樹脂にて一括封止したのち、切断によって個別のＱＦＮ構造物に切り分けることにより、リードフレーム面積あたりの生産性を飛躍的に向上させる製造方法が特に注目されている。
【０００３】
このような、複数の半導体チップを一括封止するＱＦＮの製造方法においては、樹脂封止時のモールド金型によってクランプされる領域はパッケージパターン領域より更に外側に広がった樹脂封止領域の外側だけである。従って、パッケージパターン領域、特にその中央部においては、アウターリード面をモールド金型に十分な圧力で押さえることができず、アウターリード側への封止樹脂の漏れだしを防止することが非常に困難であり、ＱＦＮの端子等が樹脂で被覆されるという問題が生じ易い。
【０００４】
そこで、ＱＦＮの製造方法において、リードフレームのアウターパット面に粘着テープを貼り付け、この粘着テープのマスキングによるシール効果により、封止樹脂のアウター側への漏れだしを防止する方法が提案されている（特許文献１参照）。かかる方法において、粘着テープは、最初の段階でリードフレームのアウターパット面に貼り合わせられ、その後、半導体チップの搭載工程やワイヤボンディングの工程を経て、封止樹脂による封止工程まで貼り合わせられる。
【０００５】
また、近年では、更なる薄型化を目的に基材上に銅箔を貼り合わせエッチングにより導体を形成する、いわゆるリードレスの半導体装置の製造方法も提案されている（特許文献２参照）。かかる方法では、基材上で導体を形成するため、導体の薄型化が可能であり、また、封止樹脂にて成型した半導体装置を個片化する場合、リードフレームを切断する必要が無いため、ダイシング時のブレードの磨耗等も少ない。
【特許文献１】特開２０００−２９４５８０号公報（請求項１）
【特許文献２】特開平９−２５２０１４号公報（請求項１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記方法に用いられる粘着テープや基材には、単に封止樹脂の漏れ出しを防止するだけでなく、半導体チップの搭載工程に耐え得る高い耐熱性を有すること、ワイヤボンデイング工程における繊細な操作性に支障をきたさないこと、封止工程終了後に糊残り無く良好に剥離し得ることなど、これらのすべての工程を満足する特性が要求される。
【０００７】
しかしながら、粘着テープ及び基材として耐熱性接着フィルムを使用する場合、封止工程終了後の接着フィルムは、ピーリングで剥離する必要がある。即ち、封止工程終了後の接着フィルムの除去は、手動又は機械的に自動で行うにしても、剥離工程を別途必要とするため、生産性の低下や剥離の際のデバイスの損傷が懸念される。
【０００８】
本発明の目的は、半導体装置の製造方法において、最終的に除去される接着フィルムであって、簡便に剥離し得る半導体装置製造用接着フィルムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、前記目的を達成すべく鋭意研究したところ、ある特定化合物を接着剤層中に含有させることにより、高い耐熱性を有し、また、所定の熱を加えるだけで簡便に、糊残りなく封止樹脂及びアウターパット面から剥離し得る接着フィルムを完成するに至った。
【００１０】
本発明は、
（ａ）  接着フィルム上に導体を形成する工程、
（ｂ）  導体上に半導体チップを搭載する工程、
（ｃ）  半導体チップと導体とを結線する工程、
（ｄ）  封止樹脂により半導体チップを封止する工程、及び
（ｅ）  接着フィルムを除去する工程
を有する半導体装置の製造方法に使用される半導体装置製造用接着フィルムであって、該接着フィルムが接着剤層と耐熱性基材層を有し、該接着剤層が２００℃以上の加熱により気体を発生する化合物及び接着剤を含有してなる、半導体装置製造用接着フィルム
に関する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の半導体装置製造用接着フィルムは、半導体装置の製造方法において最終的に除去する際に、加熱により簡便に剥離することができる。従って、本発明の接着フィルムを用いることにより、剥離の際のデバイスへの損傷を低減することができ、高品質な半導体装置を安定に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の接着フィルムは、接着剤層と耐熱性基材層を有し、接着剤層に２００℃以上の加熱により気体を発生する化合物（以下、発泡剤という）が含有されている点に１つの特徴を有する。発泡剤を含有した本発明の接着フィルムは、熱処理により発泡剤が膨脹又は発泡し、接着力が低下又は消失するため、半導体装置の製造方法において接着フィルムを最終的に除去する際にも、簡便に剥離することができる。
【００１３】
本発明における発泡剤としては、２００℃以上の加熱により気体を発生するものであれば特に限定されず、種々の無機系や有機系の発泡剤を用いることができる。無機系発泡剤の代表例としては、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等の金属水酸化物、無機炭酸塩、アジド類等が挙げられる。有機系発泡剤の代表例としては、アゾビステトラゾールジアミノグアニジンやアゾジカルボンアミド、アゾビステトラゾール・グアニジンの如きアゾ系化合物が挙げられる。これらの発泡剤のなかでも、耐熱性の観点から、無機系発泡剤が好ましく、金属水酸化物がより好ましい。
【００１４】
本発明の接着フィルムは、接着剤層が２層以上の複数層からなるものであってもよく、この場合、２００℃以上の加熱により気体を発生する化合物は該複数層のうち少なくとも導体と接する層に含有され、耐熱性基材層と接する層には含有されていないことが好ましい。このように接着剤層が複数層からなる接着フィルムは、加熱により半導体装置から剥離する際に、半導体装置からは剥がれやすく、耐熱性基材層からは剥がれにくいという特性を有するため、より一層糊残りの少ない、簡便な剥離が可能となる。
【００１５】
発泡剤の含有量は、その種類や接着フィルムの接着力を低下させる程度に応じて異なるため、一概には決定できないが、接着剤層が単層からなる場合は、接着剤層を構成する接着剤１００重量部に対して、また、接着剤層が複数層からなる場合は、導体と接する層を構成する接着剤１００重量部に対して、１〜１００重量部が好ましく、５〜７０重量部がより好ましく、１０〜６０重量部がさらに好ましい。
【００１６】
また、接着剤としては、シリコーン系、アクリル系等の各種感圧性接着剤、エポキシ／ゴム系、ポリイミド系等の各種接着剤が挙げられるが、なかでも耐熱性及び接着性の観点より、エポキシ樹脂及びゴム成分を含有したエポキシ／ゴム系の熱硬化性接着剤が好ましい。
【００１７】
エポキシ樹脂としては、分子内に２個以上のエポキシ基を含有する化合物が好ましく、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ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、ビフェニル型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、脂肪族エポキシ樹脂、脂環族エポキシ樹脂、複素環式エポキシ樹脂、スピロ環含有エポキシ樹脂、ハロゲン化エポキシ樹脂等が挙げられ、これらは単独で又は２種以上を混合して用いることができる。
【００１８】
エポキシ樹脂の含有量は、接着剤中、耐熱性及び柔軟性の観点から、４０〜９５重量％が好ましく、６０〜８０重量％がより好ましい。
【００１９】
エポキシ樹脂のエポキシ当量は、剥離後の糊残りを防止する観点から、１０００ｇ／ｅｑ以下が好ましく、６５０ｇ／ｅｑ以下がより好ましい。
【００２０】
ゴム成分としては、ＮＢＲ（アクリロニトリルブタジエンゴム）、アクリルゴム等のエポキシ系接着剤に従来使用されるものが挙げられ、市販品としては「Ｎｉｐｏｌ１０７２Ｊ」（日本ゼオン（株）製）、「Ｎｉｐｏｌ  ＡＲ５１」（日本ゼオン（株）製）等が挙げられる。
【００２１】
ゴム成分の含有量は、柔軟性及び耐熱性の観点から、接着剤中、耐熱性及び柔軟性の観点から、５〜４０重量％が好ましく、５〜３０重量％がより好ましい。
【００２２】
さらに、接着剤には、硬化成分であるエポキシ樹脂を硬化させるための硬化剤が添加されていることが好ましい。かかる硬化剤としては、フェノール樹脂、各種イミダゾール系化合物及びその誘導体、ヒドラジド化合物、ジシアンジアミド及びこれらをマイクロカプセル化したもの等が挙げられ、例えば、硬化剤としてフェノール樹脂が含有されている場合は、さらに硬化促進剤としてトリフェニルフォスフィン等のリン系化合物等が併用されていてもよい。
【００２３】
硬化剤の含有量は、その種類によって異なるために一概には決定できないが、例えば、フェノール樹脂の場合、エポキシ樹脂と当量となるように含有することが好ましい。その他の硬化剤及び硬化促進剤の含有量は、それぞれ、エポキシ樹脂１００重量部に対して、０．０５〜５重量部が好ましく、０．１〜３重量部がより好ましい。
【００２４】
さらに、接着剤層には、接着フィルムの諸特性を劣化させない範囲で、無機充填剤、有機充填剤、顔料、老化防止剤、シランカップリング剤、粘着付与剤等の公知の各種の添加剤が適宜含有されていてもよい。これらの添加剤のなかでも、老化防止剤は高温での劣化を防止するうえで有効な添加剤である。
【００２５】
接着剤層の厚みは、製膜性の観点から、１〜５０μｍ程度が好ましく、５〜３０μｍ程度がより好ましい。
【００２６】
耐熱性基材としては、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；銅箔、アルミ箔、ＳＵＳ箔、ニッケル箔等の金属フィルム基材等が挙げられる。
【００２７】
耐熱性基材層の厚みは、ハンドリング性の観点から、１０〜２００μｍ程度が好ましく、２５〜１００μｍがより好ましい。
【００２８】
本発明の接着フィルムは、接着剤を有機溶剤に溶解させた溶液を耐熱性基材に塗布し、加熱乾燥する方法、接着剤を水系媒体に分散させた分散液を耐熱性基材に塗布し、加熱乾燥する方法等により製造することができる。接着剤を溶解させる有機溶剤としては、溶解性の観点から、メチルエチルケトン等のケトン系溶剤が好ましい。
【００２９】
接着剤層が複数層からなる接着フィルムは、耐熱性基材層の上に順次接着剤層を形成する方法や、剥離ラミネート等を用いて予め別途作製した接着剤層を他の接着材層や耐熱性基材層上に張り合わせる方法、又はこれらの方法を適宜組み合わせて製造することができる。
【００３０】
本発明の接着フィルムの形状は、シート状、テープ状等、特に限定されない。
【００３１】
本発明の接着フィルムは、
（ａ）  接着フィルム上に導体を形成する工程、
（ｂ）  導体上に半導体チップを搭載する工程、
（ｃ）  半導体チップと導体とを結線する工程、
（ｄ）  封止樹脂により半導体チップを封止する工程、及び
（ｅ）  接着フィルムを除去する工程
を有する半導体装置の製造方法に使用されるものであり、その製造方法は少なくとも上記工程（ａ）〜（ｅ）を有する方法であれば特に限定されない。例えば、工程（ａ）において、接着フィルム上に導体を形成する方法は、所定の形状を有するリードフレームを導体として用いる方法であっても、エッチングにより所定形状の導体を形成する方法であってもよい。
【００３２】
本発明の接着フィルムは、工程（ｅ）において、２００℃以上の熱を加えることにより、発泡剤による気体が接着界面を押し上げ、接着フィルムを簡便に剥離することができる。そのため、接着フィルムの剥離によるデバイスの損傷を抑えることができる。さらに、本発明の接着フィルムは、工程（ｂ）における半導体チップの搭載工程に耐え得る優れた耐熱性を有し、工程（ｃ）における繊細な操作性に支障をきたすこともない。従って、本発明の接着フィルムを用いることにより、半導体装置の生産性が向上し、高品質な半導体装置を安定に製造することができる。
【実施例】
【００３３】
次に、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明は当該実施例のみに限定されるものではない。
【００３４】
実施例１
アクリロニトリルブタジエンゴム（日本ゼオン（株）製、Ｎｉｐｏｌ１０７２Ｊ）３０重量部、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、エピコート８２８；エポキシ当量１９０ｇ／ｅｑ）６５重量部、イミダゾール（四国化成（株）製、Ｃ１１Ｚ）５重量部及び水酸化アルミニウム６０重量部を混合し、固形分濃度４０重量％となるようにメチルエチルケトン溶媒に溶解させ、接着剤溶液を調製した。
【００３５】
得られた接着剤溶液を、耐熱性基材として厚さ３５μｍの銅箔上に塗布した後、１５０℃で３分乾燥させることにより、耐熱性基材層上に厚さ２０μｍの接着剤層を形成して、接着フィルムを得た。
【００３６】
実施例２
アクリロニトリルブタジエンゴム（日本ゼオン（株）製、Ｎｉｐｏｌ１０７２Ｊ）２４重量部、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、エピコート１００２；エポキシ当量６５０ｇ／ｅｑ）６５重量部、フェノール樹脂（荒川化学（株）製、Ｐ−１８０）１０重量部、トリフェニルフォスフィン（北興化成（株）製、ＴＰＰ）１重量部及びアゾジカルボンアミド１０重量部を使用した以外は、実施例１と同様にして、接着フィルムを得た。
【００３７】
実施例３
アゾジカルボンアミドの代わりに水酸化アルミニウム１００重量部を使用し、銅箔の代わりに厚さ５０μｍの剥離ライナーを使用した以外は、実施例２と同様にして、剥離ライナー上に厚さ２０μｍの接着剤層Ａを形成した。
【００３８】
一方、アゾジカルボンアミドを使用しなかった以外は実施例２と同様にして、厚さ３５μｍの耐熱性基材層上に厚さ５μｍの接着剤層を形成した接着フィルムを得た。
【００３９】
得られた接着フィルム上に、接着剤層Ａを重ね、１２０℃の温度にてラミネーターにより両者を貼り合わせて、耐熱性基材層上に、二層構造を有する厚さ２５μｍの接着剤層を形成した接着フィルムを得た。
【００４０】
比較例１
水酸化アルミニウムを使用しなかった以外は、実施例１と同様にして、接着フィルムを得た。
【００４１】
試験例
実施例１〜３及び比較例１で得られた各接着フィルムを、端子部に一辺１６ＰｉｎタイプのＱＦＮが４個×４個に配列された銅製のリードフレーム（Ｃｕ−Ｌ／Ｆ）のアウターパット面に１００℃×０．５ＭＰａ×５０ｍｍ／ｍｉｎのラミネート条件にて貼り合わせた。
【００４２】
次いで、接着フィルムを１５０℃×１ｈｒの条件で硬化した。さらにエポキシ系封止樹脂（日東電工製、ＨＣ−３００）により、これらをモールドマシン（ＴＯＷＡ製、Ｍｏｄｅｌ−Ｙ−ｓｅｒｉｓｅ）を用いて、１７５℃で、プレヒート４０秒、インジェクション時間１１．５秒、キュア時間１２０秒にてモールドした。
【００４３】
その後、装置を３００℃のオーブンにて１０分間加熱すると、実施例１〜３の接着フィルムを用いた装置では、接着フィルムから気体が発生し、接着フィルムが剥がれた。
これに対し、比較例１の接着フィルムを用いた装置では、加熱ではなく、機械的引き剥がしにより、糊残りなく接着フィルムを剥がすことができた。
【００４４】
以上の結果より、実施例１〜３及び比較例１の接着フィルムはいずれも、糊残りなく良好に剥離できるものの、機械的な引き剥がしが必要な比較例１の接着フィルムに比べて、発泡剤を使用した実施例１〜３の接着フィルムは、封止樹脂及びリードフレームに対する離型性に優れており、加熱により簡便に剥離できることが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明の接着フィルムは、半導体装置の製造に用いられるものである。