(57)【要約】【課題】シリコーン成分による汚染がなく、高温でも十分な引張貯蔵弾性率を維持でき、軽剥離可能で、糊残りの問題も生じにくい半導体装置製造用接着シートを提供する。【解決手段】少なくとも半導体素子及び導電部が封止樹脂により封止されており、かつ、裏面側には、前記導電部の張出部分が表出したリードレス構造の半導体装置の製造に使用する半導体装置製造用接着シート１であって、前記半導体装置製造用接着シート１は、基材層３上に少なくとも接着剤層２を有して構成され、前記接着剤層２は、前記基材層３側に、２００℃に於ける引張貯蔵弾性率が１ＭＰａ以上の第１接着剤層２ａを有し、前記基材側と反対の貼着面側に、ゴム成分及びエポキシ樹脂成分を含む第２接着剤層２ｂを有することを特徴とする。【選択図】  図１
2007129016.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも半導体素子及び導電部が封止樹脂により封止された封止体の下面に、前記導電部の一部を表出させた半導体装置の製造に使用する半導体装置製造用接着シートであって、
前記半導体装置製造用接着シートは、基材上に少なくとも接着剤層を有して構成され、
前記接着剤層は、２００℃に於ける引張貯蔵弾性率が１ＭＰａ以上の第１接着剤層を前記基材側に有し、
かつ、ゴム成分及びエポキシ樹脂成分を含む第２接着剤層を前記基材側と反対の貼着面側に有することを特徴とする半導体装置製造用接着シート。
【請求項２】
前記第１接着剤層は、アルコキシ含有シラン変性エポキシ樹脂、硬化剤及びゴム成分を必須成分として含むことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置製造用接着シート。
【請求項３】
前記第２接着剤層に於ける前記エポキシ樹脂成分が、エポキシ当量１０００ｇ／ｅｑ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体装置製造用接着シート。
【請求項４】
前記基材の２００℃に於ける引張貯蔵弾性率が１ＧＰａ以上であることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の半導体装置製造用接着シート。
【請求項５】
前記基材と第１接着剤層との間の投錨力が、封止後の前記封止樹脂と第２接着剤層との間の剥離力以上であることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の半導体装置製造用接着シート。
【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シートに関し、より詳細には、半導体素子が封止樹脂により封止されたリードレス構造の半導体装置の製造に使用される半導体装置製造用接着シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、半導体装置はその構成部材の一つに金属製のリードフレームを用いているが、多ピン化を実現するためには、リードフレームに於けるリードのピッチを微細化することが要求される。ところが、微細化に伴ってリード自体の幅を小さくすると、リードの強度が低下し、リードの曲がり等による短絡現象が生じる。従って、リードのピッチを確保するためにパッケージを大型化することを余儀なくされていた。この様に、リードフレームを用いた半導体装置に於いては、そのパッケージサイズが大きくかつ厚くなるため、リードフレームの影響のない、いわゆるリードレス構造をした表面実装型の半導体装置が提案されている（例えば、下記特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載された半導体装置を図７に示す。この半導体装置の製造方法に於いては、まず基材１０１に金属箔を貼り付け、所定部分に金属箔を残すように当該金属箔のエッチングを行った後、半導体素子１０２と同等の大きさを有する金属箔１０３ａ（ダイパッド）の上に接着剤１０４を用いて半導体素子１０２を固着する。次に、ワイヤー１０５によって半導体素子１０２と金属箔１０３ｂとの電気的接続を行い、金型を用いて封止樹脂１０６でトランスファーモールドする（図７（ａ）。最後に、成形された封止樹脂１０６を基材１０１から剥離することによって半導体素子をパッケージとして完成させる（図７（ｂ）。しかしながら、この製造方法によって得られる半導体装置は、半導体素子１０２に接着剤１０４及び金属箔１０３ａ（ダイパッド）が付随的に存在しているため、小型で薄い半導体装置を要望する立場からはまだ問題が残る。
【０００４】
前記の様な半導体装置の薄型化の問題に対しては、例えば下記特許文献２に、強度に優れ、低コストで薄型化が可能なリードレス構造の表面実装型半導体装置及びその製造方法が開示されている。
【０００５】
一方、リードレス構造の半導体装置の製造方法に於いては、耐熱性粘着テープとしてシリコーン系粘着テープを用いたものが一般的である。しかし、シリコーン系粘着テープを使用すると、前記一連の工程後の剥離時に貼り付け面を汚染し、その結果、半導体装置を実装基板にはんだ付けする際に濡れ性不良が生じ、実装の歩留りが低下するという問題が生じた。また、ワイヤーボンディング工程では、ワイヤーとリードパッドとの良好な金属接合を得る為、２００℃近く加熱される場合があるが、シリコーン系粘着テープを使用した場合、シロキサンガスの発生によりリードパッド面が汚染され、また引張貯蔵弾性率の低下により、ワイヤーボンディング性が低下するという問題がある。
【０００６】
更に、前記の特許文献１に示されるように、リードレス構造の半導体装置の製造に使用する場合、エッチング工程、メッキ工程でのウエットプロセスにてシリコーン粘着剤が薬液に曝され、溶出したシリコーン成分が表面を汚染しワイヤーボンディング性が低下するという問題があった。
【０００７】
この様な問題に対して、シリコーン系粘着テープではなくゴム／エポキシ系接着テープを用いることで、加熱時に於けるシロキサンガスの発生がなく接着テープを剥離できる半導体装置の製造方法が特許文献３に開示されている。
【０００８】
【特許文献１】特開平９−２５２０１４号公報
【特許文献２】特開２００１−２１０７４３号公報
【特許文献３】特開２００５−７２３４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、近年、積層による素子数の増加でワイヤーボンド本数が増え、ワイヤーボンドでの加熱時間が長くなった。このため、前記ゴム／エポキシ系接着テープに於いても、ワイヤーボンド工程での熱処理に耐えられず、剥離時に糊残りの原因となることが判明した。特に、図８に示すように、特許文献３に記載の基材１１０及び接着剤層１１１からなるゴム／エポキシ系接着テープ１１２を特許文献１に記載の半導体装置の製造に適用した場合、該接着テープ１１２の剥離の際に、その剥離方向に対して、金属泊１０３ｂにより影となる部分で糊残り１１３が発生するという問題がある。また、加熱時の引張貯蔵弾性率が低いため、良好なワイヤーボンド性を確保できないという問題がある。
【００１０】
本発明は、前記の問題点を考慮してなされたものであり、その目的は、シリコーン成分による汚染がなく、高温でも十分な引張貯蔵弾性率を維持でき、軽剥離可能で、糊残りの問題も生じにくい半導体装置製造用接着シートを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本願発明者らは、前記従来の問題点を解決すべく、半導体装置製造用接着シートについて検討した。その結果、下記構成を採用することにより、前記問題点を解決できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【００１２】
即ち、本発明の半導体装置製造用接着シートは、前記の課題を解決する為に、少なくとも半導体素子及び導電部が封止樹脂により封止された封止体の下面に、前記導電部の一部を表出させた半導体装置の製造に使用する半導体装置製造用接着シートであって、前記半導体装置製造用接着シートは、基材上に少なくとも接着剤層を有して構成され、前記接着剤層は、２００℃に於ける引張貯蔵弾性率が１ＭＰａ以上の第１接着剤層を前記基材側に有し、かつ、ゴム成分及びエポキシ樹脂成分を含む第２接着剤層を前記基材側と反対の貼着面側に有することを特徴とする。
【００１３】
前記構成に於いて、第２接着剤層がゴム成分を含むことにより、接着剤層に於ける貼着面側の柔軟性を向上させ、例えば加熱の際の引張強度の低下を防止する。その結果、例えば封止樹脂による封止後の接着シートの剥離の際に、該接着シートの剥離方向に対して、一部が表出した導電部の影となる部分での糊残りをも防止することができる。また、第２接着剤層がエポキシ樹脂成分を含むことにより、引張貯蔵弾性率の低下を防止し、ワイヤーボンディング性を良好にすることができる。
【００１４】
また、前記構成に於いて、２００℃に於ける引張貯蔵弾性率が１ＭＰａ以上の第１接着剤層を設けることにより、高温でも十分な引張貯蔵弾性率をより確実に維持でき、ワイヤーボンディング性を更に向上させ、歩留りの向上が図れる。更に、第１接着剤層を設けることにより、第１接着剤層が基材との間での投錨力（物理的な結合力）を向上させるので、接着シートを剥離する際に、基材と第１接着剤層との間での投錨破壊を抑制し、基材のみが剥離して糊残りが発生するのを防止できる。
【００１５】
前記構成に於いて、前記第１接着剤層は、アルコキシ含有シラン変性エポキシ樹脂、硬化剤及びゴム成分を必須成分として含むことが好ましい。前記第１接着剤層に含まれるアルコキシ含有シラン変性エポキシ樹脂に於いて、例えば酸化によりカルボニル基が生成した場合、そのカルボニル基と基材表面の水酸基等とが水素結合等をする。これにより、第１接着剤層と基材との間で化学的結合力を大きくし、投錨力を一層増大させることができる。
【００１６】
前記構成に於いて、前記第２接着剤層に於ける前記エポキシ樹脂成分が、エポキシ当量１０００ｇ／ｅｑ以下であることが好ましい。これにより架橋密度が適度になり、より確実に、剥離の際の糊残りの問題を生じにくくできる。
【００１７】
前記構成に於いて、前記基材の２００℃に於ける引張貯蔵弾性率が１ＧＰａ以上であることが好ましい。これにより、例えばワイヤーボンディング工程が行われ、本発明の接着シートが高温条件下におかれた場合でも、その条件に十分耐え得る耐熱性を発揮することができる。
【００１８】
前記構成に於いて、前記基材と第１接着剤層との間の投錨力が、封止後の前記封止樹脂と第２接着剤層との間の剥離力以上であることが好ましい。これにより、接着シートを剥離する際に、基材と第１接着剤層との間での投錨破壊を抑制するので、基材のみが剥離して糊残りが発生するのを防止できる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は、前記に説明した手段により、以下に述べるような効果を奏する。
【００２０】
即ち、本発明によれば、半導体素子等が封止樹脂により封止された封止体の下面に、前記導電部の一部を表出させた半導体装置の製造に際して、表出させた部分の周囲に於いても糊残りの発生を防止することができる。更に、高温条件下でも十分な引張貯蔵弾性率を確実に維持するので、ワイヤーボンディング性に優れる。その結果、本発明によれば、半導体装置の製造を歩留まり良く行うことが可能な半導体装置製造用接着シートを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に、本発明の半導体装置製造用接着シート及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。
【００２２】
まず、本発明の半導体装置製造用接着シート（以下、単に接着シートと言う。）について説明する。図１は、本実施の形態に係る接着シートを示す断面図である。同図に示すように、本発明の接着シート１は、基材層（基材）３上に接着剤層２が積層された構成を有する。接着剤層２は、貼着面側に位置する第２接着剤層２ｂと、基材層３側に位置する第１接着剤層２ａとが積層された構造である。接着剤層２の厚さは通常１〜５０μｍであり、第１接着剤層２ａは１〜１５μｍ、第２接着剤層２ｂは１〜３５μｍである。尚、本発明の接着シート１は、シート状の他、テープ状及びラベル状等を含む。
【００２３】
前記第２接着剤層２ｂは、ゴム成分及びエポキシ樹脂成分を構成材料として含む高弾性層である。ゴム成分を含むことにより、接着剤層２に於ける貼着面側の柔軟性を向上させ、例えば加熱の際の引張強度の低下を防止する。その結果、接着シート１の剥離の際に、その剥離方向に対して導電部の張出部分により影となる部分での糊残りをも防止することができる。また、エポキシ樹脂成分を含むことにより、引張貯蔵弾性率の低下を防止し、ワイヤーボンディング性を良好にすることができる。
【００２４】
前記ゴム成分としては特に限定されず、例えば、ＮＢＲ（アクリロニトリルブタジエンゴム）、アクリルゴム、酸末端ニトリルゴム、熱可塑性エラストマー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Ｎｉｐｏｌ１０７２（商品名、日本ゼオン（株）社製）、Ｎｉｐｏｌ−ＡＲ５１（商品名、日本ゼオン（株）社製）等が挙げられる。なかでも、エポキシ樹脂との相溶性の点から、ＮＢＲが好ましく用いられ、かつ、アクリロニトリル量は３０〜７０％であることが特に好ましい。
【００２５】
ゴム成分は、接着剤に柔軟性を与えるために添加されるが、含有量が多くなると耐熱性が低下する。この観点から、第２接着剤層２ｂの有機物に占めるゴム成分の割合は３０〜６０重量％が好ましく、更には３５〜５０重量％がより好ましい。ゴム成分の割合が３０重量％未満であると、接着剤層２の柔軟性が低下し、熱処理時に於ける引張強度が低下し、接着シート１の剥離の際に半導体パッケージの接続端子（導電部）、及びモールド樹脂面に糊残りが発生しやすくなる。６０重量％を超えると、引張貯蔵弾性率が低下し、ワイヤーボンディング性が低下する。
【００２６】
エポキシ樹脂成分としては、分子内に２個以上のエポキシ基を含有する化合物であり、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、脂肪族工ポキシ樹脂、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る。これらの樹脂成分は単独で、又は２種以上を混合して用いることができる。なかでも、封止工程後の封止樹脂に対する剥離性の点から、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を用いるのが好ましい。
【００２７】
エポキシ樹脂成分の使用割合は、第２接着剤層２ｂの有機物１００重量部に対し、好適には４０〜７０重量部、更に好ましくは５０〜６５重量部である。４０重量部未満であると、第２接着剤層２ｂの硬化が不十分になり、耐熱性が不足する傾向がある。また、７０重量部を超えると、柔軟性が低下し加工性が低下する。また、接着剤層２の第２接着剤層２ｂに於けるエポキシ樹脂のエポキシ当量は１０００ｇ／ｅｑ以下、好ましくは５００ｇ／ｅｑ以下である。エポキシ当量が１０００ｇ／ｅｑを超えると、架橋密度が小さくなることから硬化後の接着強度が大きくなり、封止工程後の剥離の際に糊残りが発生しやすくなる。
【００２８】
また、第２接着剤層２ｂに於いては、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を添加することが好ましい。前記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、又はこれらをマイクロカプセル化したものが使用できる。特に、フェノール樹脂を硬化剤とした場合は、硬化促進剤としてトリフェニルフォスフィン等のりん系化合物等も使用できる。
【００２９】
この様な硬化剤の使用割合は、硬化剤としてフェノール樹脂を選択した場合、エポキシ樹脂とほぼ等しい当量となるようにエポキシ樹脂の添加量の一部をフェノール樹脂に置き換えることが出来る。その他の硬化剤及び硬化促進剤の使用割合は、有機物１００重量部に対し０．５〜５重量部、好ましくは０．５〜３重量部である。
【００３０】
第１接着剤層２ａは、２００℃に於ける引張貯蔵弾性率が１ＭＰａ以上の剥離層である。第１接着剤層２ａを備えることにより、ワイヤーボンディング工程の際に、高温条件下におかれても、十分な引張貯蔵弾性率を維持でき、ワイヤーボンディング性を更に向上させ歩留りの一層の向上が図れる。
【００３１】
第１接着剤層２ａの構成材料としては、熱硬化性のものであれば特に限定されるものではない。具体的には、例えば、エポキシ系熱硬化性樹脂、ポリエステル系熱硬化性樹脂、ポリウレタン系熱硬化性樹脂、ポリイミド系熱硬化性樹脂、ポリベンズイミダゾール系熱硬化性樹脂、ユリア系樹脂、メラミン系樹脂、フェノール系樹脂、レゾルシノール系樹脂等が挙げられる。これらの熱硬化性樹脂のうち、本発明に於いては、アルコキシ基含有シラン変性エポキシ樹脂が特に好ましい。
【００３２】
前記第１接着剤層２ａの構成材料として用いられるアルコキシ基含有シラン変性エポキシ樹脂は、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂及び加水分解性アルコキシシランを脱アルコール反応させ、エステル化することにより製造できる。加水分解性アルコキシシランは、一般的にゾル−ゲル法に用いられているものを使用できる。
【００３３】
加水分解性アルコキシシランの具体例としては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラブトキシシラン等のテトラアルコキシシラン類、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリプロポキシシラン、メチルトリブトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、ｎ−プロピルトリメトキシシラン、ｎ−プロピルトリエトキシシラン、イソプロピルトリメトキシシラン、イソプロピルトリエトキシシラン等のアルキルトリアルコキシシラン類、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン等のフリールトリアルコキシシラン類、又はこれらの縮合物等が挙げられる。
【００３４】
これらの加水分解性アルコキシシランとしては、テトラアルコキシシラン類、アルキルトリアルコキシシラン類、及びこれらの縮合物から選ばれるいずれか少なくとも１種を用いることが好ましい。これらの加水分解性アルコキシシランについては、縮合反応が遅い為である。特に、メトキシシラン系のものは、加熱すれば加水分解を経ずにシロキサン結合（Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ）を形成するため、縮合時に水の添加を不要とし、また残存する水により樹脂が白濁することもない。よって、取り扱い性に優れる。
【００３５】
本発明に使用されるシラン変性エポキシ樹脂を製造する際に用いるビスフェノールＡ型エポキシ樹脂と加水分解性アルコキシシランの使用割合は特に制限されないが、加水分解性アルコキシシランのシリカ換算重量／ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂の重量（重量比）を０．０１〜１．２の範囲とするのが好ましい。
【００３６】
ただし、加水分解性アルコキシシランのアルコキシ基当量／ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂の水酸基当量が、１付近（化学量論的に等量付近）であると、脱アルコール反応の進行によって溶液の高粘度化やゲル化を招き易いため、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂の水酸基当量又は加水分解性アルコキシシランのアルコキシ基当量のいずれか一方を多くなるように当量比を０．８未満又は１．２以上に調整するのが好ましい。
【００３７】
本発明に於いて、剥離後の糊残りを無くすために、基材層３と第１接着剤層２ａとの間の投錨力が、封止樹脂による封止後の封止樹脂に対する剥離力と同等、又はそれ以上であることが好ましい。これにより、投錨破壊を防止し、糊残りの発生を防止することができる。
【００３８】
また、第２接着剤層２ｂ及び第１接着剤層２ａには、接着シート１の各特性を劣化させない範囲内で、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を必要により添加することが出来る。特に、老化防止剤の添加は高温での劣化を防止する上で有効である。
【００３９】
基材層３としては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が含まれる。
【００４０】
基材層３の厚さとしては通常１０〜２００μｍ、好ましくは２５〜１００μｍである。厚みが１０μｍ未満であるとハンドリング性が低下し、２００μｍを超えるとコストアップを招来する場合がある。
【００４１】
ワイヤーボンディング等が施される半導体素子の搭載工程に於いては、接着シート１は１５０℃〜２００℃程度の高温条件下におかれる。そのため、接着シート１の基材層３及び接着剤層２にはこれに耐えうる耐熱性が求められる。かかる観点から、基材層３としては、２００℃に於ける引張貯蔵弾性率が１ＧＰａ以上、好ましくは１０ＧＰａ以上のものが好適に用いられる。接着剤層２の第２接着剤層２ｂとしては、２００℃に於ける引張貯蔵弾性率が０．５ＭＰａ以上、好ましくは１ＭＰａ以上のものが好適に用いられる。第１接着剤層２ａとしては、２００℃に於ける引張貯蔵弾性率が１ＭＰａ以上、好ましくは２ＭＰａ以上のものが好適に用いられる。かかる接着剤層２は、半導体素子搭載工程等に於いて軟化、流動を起こしにくく、より安定した結線を可能にする。尚、引張貯蔵弾性率の測定方法は後述する。
【００４２】
また、本実施の形態に於いて、接着シート１を２００℃で加熱した際のシロキサン系の発生ガス量は１０００ｎｇ／ｇ以下、好ましくは５００ｎｇ／ｇ以下、更に好ましくは１００ｎｇ／ｇ以下であることが好ましい。発生ガス量が１０００ｎｇ／ｇを超えると、被着体表面のシリコーン汚染、アウターパッド側へのシリコーン成分の転写等が生じ、その結果ワイヤーボンド時及びハンダ付け時の金属接合不良を起こす可能性が大きい。
【００４３】
本実施の形態の接着シート１は、一般的な製造方法により製造することができる。即ち、第１接着剤層２ａの構成材料を所定の溶剤に溶解させて塗布液を調製し、この塗布液を基材層３上に塗布した後、その塗布層を所定条件下で加熱・乾燥する。更に、第２接着剤層についても、第２接着剤層２ｂの構成材料を所定の溶剤に溶解させて塗布液を調製し、これを第１接着剤層２ａ上に塗布した後、加熱・乾燥して第２接着剤層２ｂを形成する。これにより本実施の形態の接着シート１を形成することができる。ここで、溶剤としては特に限定されないが、第１接着剤層２ａ及び第２接着剤層２ｂのそれぞれの構成材料の溶解性が良好な点を考慮すると、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３上に塗布して加熱乾燥する工程を繰り返すことにより、順次第１接着剤層２ａ及び第２接着剤層２ｂを積層して、接着シート１を形成する方法も挙げられる。
【００４４】
この様に、本実施の形態に係る接着シート１は、耐熱性に優れ、封止樹脂及び金属との離型性も良好であり、尚且つ接着シート１中にシリコーン成分を含有しない為、シリコーン成分による被着体への表面汚染、該汚染によるはんだ付けの際の濡れ性不良、ワイヤーボンディング工程時の接合不良等を抑制することができる。また、本実施の形態の接着シート１は、少なくとも半導体素子及び導電部が封止樹脂により封止された封止体に於いて、その下面側に前記導電部の一部が張出部分として表出したリードレス構造の半導体装置の製造に、特に好適に使用することができる。具体的には、以下のように使用できる。
【００４５】
まず、図２（ａ）に示すように、基材層３及び接着剤層２を有する接着シート１を準備する。次に、図２（ｂ）に示すように、この接着シート１に於ける接着剤層２上の所定位置に、複数の導電部２０及び半導体素子を載置する為のダイパッド部２１を形成して基板を作製する。図示のように、導電部２０及びダイパッド部２１は上下にそれぞれ張出部分２０ａ及び２１ａを有しているが、この導電部２０及びダイパッド部２１を形成する基板作成工程については後述する。
【００４６】
導電部２０等を形成した時点での接着シート１、即ち基板の平面図を模式的に示したのが図３である。半導体素子１０の電極数に対応した導電部２０が接着シート１上に複数個形成されているが、複数個の導電部２０は全て電気的に独立している。また、ダイパッド部２１も半導体素子１０に対応して複数個形成されており、相互に電気的に独立している。
【００４７】
次に、図２（ｃ）に示すように、電極１１が形成されている半導体素子１０を電極が形成されていない側が基板側となるように基板上のダイパッド部２１上に接着剤層２を介して固着し、複数の導電部２０と半導体素子１０の電極１１とをワイヤー３０により電気的に接続する。尚、チップサイズが小さくて接着シート１による固着力が不十分な場合は、銀ペースト、ダイアタッチフィルム等の市販のダイアタッチ材にて半導体素子を接着シート上に確実に固着するようにしても構わない。この場合でもダイパッドは不要であるため、従来の半導体装置と比較して厚み１００〜２００μｍの薄型化が可能である。
【００４８】
次いで、図２（ｄ）に示すように、半導体素子１０、ワイヤー３０及び導電部２０を封止樹脂４０で封止して、接着シート１上に封止体４１を形成する。封止樹脂４０による封止は、通常のトランスファーモールド法により金型を用いて行う。封止樹脂４０としては、例えばエポキシ系封止樹脂等が挙げられる。尚、モールド後には、必要に応じて封止樹脂４０の後硬化加熱を行うようにする。後硬化加熱は、後述する接着シート１の分離前であっても後であっても構わない。続いて、図４に示すように、封止体４１から接着シート１を剥離して、封止体４１の下面４２から導電部２０の張出部分２０ａが表出した半導体装置４３を得る。
【００４９】
前記の基板作成工程、即ち接着シート１に於ける接着剤層２上に部分的に導電部２０を形成する手順を図５に示す。この工程を説明すると、次の通りである。
【００５０】
導電部２０の素材として銅又は銅合金からなる金属箔を準備する。この金属箔としては強度の観点から厚さが０．０１〜０．１ｍｍのものを使用する。そしてまず、金属箔の両面にライフィルムレジストを貼り、図５（ａ）に示すように、フォトリソグラフィー法により導電部２０の形状とは逆のパターンで金属箔６０の両面のドライフィルムレジスト６１をそれぞれパターニングする。
【００５１】
次いで、図５（ｂ）に示すように、ドライフィルムレジスト６１をマスクとして、銅の拡散バリア層としてのニッケルめっき層６２と貴金属めっき層６３を導電部の形状に部分めっきした後、図５（ｃ）に示すように、ドライフィルムレジスト６１を除去する。ここで、ニッケルめっき層６２の厚みとしては、例えば、３〜３０μｍの範囲内であることが好ましい。また、貴金属めっき層６３の厚みとしては、例えば、０．０５〜０．５μｍの範囲内であることが好ましい。更に、貴金属めっき層６３に用いる貴金属としては少なくともＡｕ、Ａｇ、Ｐｔの何れかとするのが好ましい。
【００５２】
続いて、図５（ｄ）に示すように、ニッケルめっき層６２と貴金属めっき層６３が形成された金属箔６０を接着シート１の接着剤層２側に貼り付け、この貼り付けた状態で、図５（ｅ）に示すように、貴金属めっき層６３をレジストとして金属箔６０をエッチングし導電部２０を独立させ、更にプレス加工により接着シート１の外形加工を行う。そして、貴金属めっき層６３をレジストとして金属箔６０をエッチングし導電部２０を独立させる工程で、金属箔６０の側面をもエッチングする。これにより、金属箔６０の上下に、ニッケルめっき層６２と貴金属めっき層６３からなる張出部分２０ａを形成する。
【００５３】
この様に、図５の工程図は、上下両面に張出部分を有するタイプの導電部を形成する場合を示しているが、半導体装置のように、金属箔の機能面（上面）にのみに張出部分を有する導電部を形成する場合は、金属箔の機能面にのみ拡散バリア層と貴金属メッキ層を施し、メッキしていない側の面で金属箔を接着シートに貼り付け、この貼り付け状態で金属箔のエッチングを行うようにする。これにより、機能面のみに張出部分を有する導電部を独立させることができる。
【００５４】
尚、本発明の半導体装置の製造方法は、半導体装置を複数個まとめて製造するのが実用的である。図６にその例を示す。図６（ａ）は、接着シート１の平面図を模式的に示した説明図であり、接着シート１の上面には１つの半導体素子を固着する領域とその周囲に形成された導電部を１つのブロック７０として表し、そのブロック７０が枡目状に多数形成されている。一方、図６（ｂ）は１つのブロック７０の拡大図であり、半導体素子固着領域７１の周囲に導電部２０が必要な数だけ形成されている。
【００５５】
図６（ａ）に於いて、例えば、接着シート１の幅（Ｗ）が５００ｍｍ幅であり、所定の工程を経て接着シート１の上に複数個のブロック７０が形成され、連続的にロールに巻かれた基材が作製される。この様にして得られた幅５００ｍｍの接着シート１を、次の半導体素子搭載工程、樹脂封止工程に必要なブロック数になるように適宜切断して使用される。この様に複数個の半導体素子を一括して樹脂封止する場合には、樹脂封止後に接着シートを分離してから、ダイサーカット又はパンチングで所定の寸法に切断して個片化することで半導体装置を得ることになる。
【実施例】
【００５６】
以下に、この発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但し、この実施例に記載されている材料や配合量等は、特に限定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではなく、単なる説明例に過ぎない。また、「部」とあるのは、「重量部」を意味するものとする。
【００５７】
（実施例１）
［接着シートの作製］
アルコキシ含有シラン変性エポキシ樹脂（商品名；コンポセランＥ１０３、荒川化学（株）製）を６０部、イミダゾール（商品名；Ｃ１１Ｚ（四国化成工業（株）製）５部、アクリロニトリルブタジエンゴム（日本ゼオン（株）製、商品名；Ｎｉｐｏｌ１０７２Ｊ）３５部を配合した接着剤溶液Ａを作製した。
【００５８】
更に、接着剤溶液Ａに対して、アクリロニトリルブタジエンゴム（日本ゼオン（株）製、商品名；Ｎｉｐｏｌ１０７２Ｊ）４４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、商品名；エピコート１００２；エポキシ当量６５０ｇ／ｅｑ）３５部、フェノール樹脂（荒川化学（株）製、商品名；Ｐ−１８０）２０部、トリフェニルフォスフィン（北興化成（株）製、商品名；ＴＰＰ）１部を配合し、濃度３５重量％となるようにＭＥＫ溶媒に溶解し、接着剤溶液Ａ１を作製した。
【００５９】
次に、接着剤溶液Ａを、基材として厚さが３５μｍの銅箔上に塗布した後、１４０℃で３分乾燥させることにより、厚さ５μｍの第１接着剤層を形成した。
【００６０】
続いて、第１接着剤層上に、粘着剤溶液Ａ１を塗布した後、１３０℃で３分乾燥させることにより、乾燥後の厚みが１０μｍの第２接着剤層を形成し、これにより、厚み１５μｍの熱硬化性の接着シートを作製した。
【００６１】
［基板の作製］
先ず、厚さ４０μｍの銅箔（商品名；Ｏｌｉｎ７０２５）の両面にドライフィルムレジスト（商品名；オーディルＡＲ３３０、東京応化（株）製）をラミネートした。そして、そのドライフィルムレジストをフォトリソグラフィー法により導電部とは逆のパターンでパターニングした。次いで、パターニングされたドライフィルムレジストをマスクとして、銅箔の両面にニッケルめっきとＡｕめっきを順次施した後、ドライフィルムレジストを除去した。続いて、ニッケルめっき層とＡｕめっき層の積層物が部分的に配された銅箔を接着シートに接着剤層を介して貼り付けた。そして、この貼り付け状態で、Ａｕめっき層をレジストとして銅箔をエッチングし導電部を独立させた。このエッチング加工に際して、銅箔の側面をもエッチングすることによ、銅箔の上下にＡｕとニッケルからなる張出部分を設けた。最後に、プレス加工により接着シートの外形を加工した。
【００６２】
そして、図６（ａ）の例（Ｗは５００ｍｍ）で示したようなパターンで接着シート上に導電部を形成した。１つのブロック７０における四角形の各辺に１６個の導電部を形成し、合計で６４個の導電部を形成した。
【００６３】
［半導体素子の搭載］
試験用のアルミ蒸着シリコンチップ（６ｍｍ×６ｍｍ）を、前記接着シートの接着剤層面（図６（ｂ）の７１に相当）へ固着した。具体的には、１７５℃、０．３ＭＰａ、１秒間の条件で貼り付けた後、１５０℃で１時間、乾燥させて固着した。次いで、直径２５μｍの金ワイヤーを用いて、シリコンチップの電極と導電部との間をボンディングした。ワイヤーボンド数は１個のチップ当たり６４点である。
【００６４】
前記１単位（４個×４個）の１０単位について、すなわち、アルミ蒸着チップ１６０個に対しワイヤーボンディングを行った。ワイヤーボンディングの成功率は１００％であった。続いて、トランスファー成形により封止樹脂（商品名；ＨＣ−１００、日東電工（株）製）をモールドした。樹脂モールド後、室温で接着シートを剥離した。さらに、１７５℃で５時間、乾燥機中で後硬化を行った。その後、ダイサーにて１ブロック単位に切断し半導体装置を得た。
【００６５】
なお、ワイヤーボンディング条件、トランスファーモールド条件、引張貯蔵弾性率の測定方法、接着力測定方法、ワイヤーボンド成功率については次の通りである。
【００６６】
（比較例１）
本比較例に於いては、実施例１の接着剤溶液Ａ１を銅箔上に塗布し、実施例１と同様の条件で乾燥させて厚さ１５μｍの接着剤層を形成することにより、熱硬化性の接着シートを作製した。それ以外は、前記実施例１と同様にして、半導体装置を作製した。
【００６７】
（比較例２）
本比較例に於いては、実施例１で使用した接着剤溶液Ａに含まれるアクリロニトリルブタジエンゴム（日本ゼオン（株）製、Ｎｉｐｏｌ ＤＮ１０７２Ｊ）７０部にしたこと以外は、実施例１と同様にして、熱硬化性の接着シートを作製した。それ以外は、前記実施例１と同様にして、半導体装置を作製した。
【００６８】
（トランスファーモールド条件）
トランスファーモールドは、エポキシ系封止樹脂（商品名：ＨＣ−３００、日東電工（株）製）により、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秒の条件下で行った。
【００６９】
（ワイヤーボンド成功率）
ワイヤーボンドのプル強度を、株式会社レスカ製のボンディングテスタ「ＰＴＲ−３０」を用い、測定モード：プルテスト、測定スピード：０．５ｍｍ／ｓｅｃで測定した。プル強度が０．０４Ｎ以上の場合を成功、０．０４Ｎより小さい場合を失敗とした。ワイヤーボンド成功率は、これらの測定結果から成功の割合を算出した値である。ワイヤーボンディング条件は、下記の通りとした。
【００７０】
装置：株式会社新川製「ＵＴＣ−３００ＢＩ ＳＵＰＥＲ」
超音波周波数：１１５ＫＨｚ
超音波出力時間：１５ミリ秒
超音波出力：１２０ｍＷ
ボンド荷重：１０１８Ｎ
サーチ荷重：１０３７Ｎ
【００７１】
（引張貯蔵弾性率）
離型処理を施した剥離ライナー上に、前記実施例１及び比較例１、２で行ったのと同様の方法で、それぞれ接着剤層（厚さ１００μｍ）を形成した。次に、サンプルサイズが長さ３０．０ｍｍ×幅５．０ｍｍ×厚さ０．１ｍｍとなる様にカットして、サンプルを作製した。続いて、各サンプルを１５０℃で１ｈｒ、オーブン中に載置した後、粘弾性測定装置（レオメトリックス社製、型式：ＲＳＡ−ＩＩ）を用いて、２００℃に於ける接着剤層の引張貯蔵弾性率を測定した。結果を下記表１に示す。尚、引張貯蔵弾性率の測定は、サンプルをフィルム引っ張り測定用治具にセットし、５０℃〜２５０℃の温度域で周波数１．０Ｈｚ、歪み０．０２５％、昇温速度１０℃／分の条件下で行った。また、基材としての厚さ３５μｍの銅箔についても、同様の条件で引張貯蔵弾性率を測定した。銅箔には、８０ＧＰａであった。
【００７２】
（剥離性）
１８０℃×３ｈｒで加熱し、２５℃で、６０分間放置した後、９０°ピールにて剥離速度５０ｍｍ／ｍｉｎで接着シートを半導体装置から剥離したときの剥離力を測定した。
【００７３】
（投錨力）
各接着シートを線圧２ｋｇ／ｃｍで両面貼り合せしたものを、テンシロン型引張試験機により５０ｍｍ／ｍｉｎの速度で引き剥がして測定した。
【００７４】
（糊残り性）
前記接着シートを剥離したときの、封止樹脂面に於ける糊残りの有無を確認した。
【００７５】
（結果）
前記の実施例１及び比較例１〜２の接着シートについて、前記の方法により、引張貯蔵弾性率、投錨力、ワイヤーボンド性、剥離性、及び糊残り性の評価を行った。これらの結果を下記表１に示す。
【００７６】
表１から明らかなように、実施例１の接着シートに於いては封止樹脂及びリードフレーム面に対する離型性に優れており、糊残りも見られなかった。また、ワイヤーボンド性に関しても良好であった。これに対して、比較例１に示す接着剤シートを使用した場合、剥離後に封止樹脂及びリードフレーム面に糊残りが発生し、投錨破壊した。また、比較例２に示すゴム成分が６０重量％以上である場合、糊残りは発生しなかったものの、ワイヤーボンド性が悪化し、成功率が低下した。
【００７７】
【表１】
2007129016.tif 000003
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の実施の一形態に係る半導体装置製造用接着シートを示す断面模式図である。
【図２】前記半導体装置製造用接着シートを用いた半導体装置の製造方法を説明するための工程図である。
【図３】前記半導体装置の製造方法に於いて、導電部を形成した時点での接着シート（基板）の平面図を模式的に示した説明図である。
【図４】前記製造方法により得られた半導体装置を示す断面模式図である。
【図５】前記半導体装置の製造方法に於ける基板作成の手順を示す工程図である。
【図６】前記半導体装置の製造方法における基板作成工程で前記接着シートに導電部形成した状態の上面図である。
【図７】リードレス構造をした従来の半導体装置の一例を示す説明図である。
【図８】前記半導体装置の製造に於いて、従来の接着テープを剥離する様子を示す模式図である。
【符号の説明】
【００７９】
１    半導体装置製造用接着シート（接着シート）
２    接着剤層
２ａ  第１接着剤層
２ｂ  第２接着剤層
３    基材層（基材）
１０    半導体素子
１１    電極
２０    導電部
２０ａ  張出部分
２１    ダイパッド部
３０    ワイヤー
４０    封止樹脂
４１    封止体
４２    下面
４３    半導体装置
６０    金属箔
６１    ドライフィルムレジスト
６２    ニッケルめっき層
６３    貴金属めっき層
７０    ブロック
７１    半導体素子固着領域
【図１】
2007129016.tif 000004
【図２】
2007129016.tif 000005
【図３】
2007129016.tif 000006
【図４】
2007129016.tif 000007
【図５】
2007129016.tif 000008
【図６】
2007129016.tif 000009
【図７】
2007129016.tif 000010
【図８】
2007129016.tif 000011