(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、半導体装置に対する汚染や接着物性の経時変化が小さく、かつ帯電防止性能の高い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、該接着剤層が導電性フィラー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、該接着剤層が導電性フィラー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】
導電性フィラーが金属粉、その酸化物及びカーボンブラックからなる群より選ばれた少なくとも１種である請求項１記載の半導体装置製造用接着フィルム。
【請求項３】
接着剤層が２層以上の複数層からなり、導電性フィラー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又は２記載の半導体装置製造用接着フィルム。
【請求項４】
接着剤が、ゴム成分及びエポキシ樹脂を含有してなる請求項１〜３いずれか記載の半導体装置製造用接着フィルム。
【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】
前記方法において、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り、この際、半導体装置と接着フィルムの間に剥離帯電と呼ばれる静電気が発生する。また、半導体装置に使用される封止樹脂は絶縁材料であるため、静電気の発生量が大きくしかも減衰に時間がかかる。このような部品には前記接着フィルムでは帯電防止効果が十分ではなく、回路が破壊されてしまう危険が大きい。
【０００７】
このため、半導体装置の生産工程においては、例えば、イオナイザー等の静電気除去装置をさらに使用して周囲環境における静電気を発生し難くしているのが実情である。
【０００８】
しかしながら、以上のような対策では、十分な帯電防止効果が得られず、生産性が低く、また保護性も十分ではない。また、粘着剤等で一般的に使用されている界面活性剤や有機化合物系の帯電防止剤、高分子型の帯電防止剤等の帯電防止効果のある材料を使用すると、接着物性やその経時変化の調整ないしは抑制が困難であるばかりでなく、剥離する際に接着剤や添加した材料自体が被着体に移行して汚染されるおそれがある。
【０００９】
この場合、被着体表面は、目視可能な糊残りや顕微鏡レベルのパーティクル状物の付着、あるいは光学的に観測不能な液状物の付着が起こり、以降の工程において部品の接着不良などの影響を及ぼす。
【００１０】
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、半導体装置に対する汚染や接着物性の経時変化が小さく、かつ帯電防止性能の高い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】
【００１１】
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、該接着剤層が導電性フィラー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】
【００１２】
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、剥離帯電を抑制することができ、高い帯電防止性能を有する。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ダメージ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】
【００１３】
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、接着剤層に導電性フィラーが含有されている点に１つの特徴を有する。導電性フィラーを含有した本発明の接着フィルムは、剥離時の剥離帯電が抑制され、半導体装置を構成する部品へのダメージを低減することができる。
【００１４】
導電性フィラーとしては、金、銀、銅、ニッケル、アルミニウム、ステンレス等の金属粉及びその酸化物、カーボンブラック、セラミック、ニッケル、アルミニウム等を銀で被覆したもの等が挙げられ、これらの中では、安定した導電特性の観点から、金属粉、その酸化物及びカーボンブラックからなる群より選ばれた少なくとも１種が好ましい。
【００１５】
導電性フィラーの平均粒子径は、０．５〜２０μｍが好ましく、２〜１０μｍがより好ましい。
【００１６】
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、導電性フィラー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、半導体装置から剥離する際に剥離帯電が抑制され、かつ接着剤層が耐熱性基材層から剥がれにくいという特徴を有する。
【００１７】
導電性フィラーの含有量は、その種類や剥離帯電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、５〜９５０重量部が好ましく、１０〜５００重量部がより好ましく、２０〜１００重量部がさらに好ましい。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
本発明の接着フィルムは、工程（ｅ）において、接着フィルムの除去による剥離帯電を抑制することができる。そのため、接着フィルムの剥離によるデバイスへのダメージ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。
【実施例】
【００３５】
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。
【００３６】
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重量部及び銀粉（平均粒径４〜８μｍ、フレーク状）１００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。
【００３７】
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。
【００３８】
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重量部及びニッケル粉（平均粒径７μｍ、球状）５０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。
【００３９】
実施例３
ニッケル粉の使用量を５００重量部に変更し、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。
【００４０】
一方、ニッケル粉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。
【００４１】
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。
【００４２】
比較例１
銀粉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。
【００４３】
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、１５０℃×１ｈｒの条件で硬化した。接着フィルムの接着剤層の上に、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、１０ｍｍ×６０ｍｍの樹脂成型物を形成した。
【００４４】
その後、接着フィルムを樹脂成型物から５００ｍｍ／ｍｉｎで剥離し、この際、接着フィルムに帯電した帯電電位を５０ｍｍの距離から集電式電位測定機（春日電機社製：商品名「ＫＳＤ−６１１０」）により、２３℃、湿度６５％ＲＨの環境下で測定した。本測定における測定下限値は０．１ｋＶである。結果を表１に示す。
【００４５】
【表１】
2005150630.tif 000002
【００４６】
以上の結果より、接着剤層に導電性フィラーを使用していない比較例１の接着フィルムと対比して、実施例１〜３の接着フィルムはいずれも、剥離帯電がほとんど発生していないことが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
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。