(57)【要約】【課題】耐熱性、耐湿性、耐リフロー性、圧着による凹凸の埋込性及びチップとの密着性に優れ、小片化したチップをダイシングテープから容易に剥離できる接着シートを提供することを目的とする。【解決手段】（ａ）エポキシ樹脂とフェノール樹脂とを含む熱硬化性樹脂１００重量部、（ｂ）架橋性官能基を含む重量平均分子量が１０万〜８０万で、Ｔｇが−５０〜５０℃であるアクリル系樹脂１５〜４０質量部、（ｃ）平均粒径０．０５〜５．０μｍの無機フィラー３０〜１００質量部、（ｄ）硬化促進剤０．０５〜０．２０質量部、（ｅ）式（Ｉ）で表されるシリコーン骨格を有する樹脂を含む接着剤から形成されたフィルム状接着剤。【化１】2012153851.tif 000012（式（I）中、Ｒ１、Ｒ２は直鎖、分岐もしくは環状のアルキル基、アラルキル基、アルケニル基、水酸基、アミノ基、アリール基又はハロゲン原子、ｎは３〜５０の整数。）【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の（ａ）〜（ｅ）を含み、
（ａ）エポキシ樹脂とフェノール樹脂とを含む熱硬化性樹脂、
（ｂ）架橋性官能基を含む重量平均分子量が１０万〜８０万で、Ｔｇが−５０〜５０℃であるアクリル系樹脂、
（ｃ）平均粒径０．０５〜５．０μｍの無機フィラー、
（ｄ）硬化促進剤、
（ｅ）下記式（Ｉ）で表されるシリコーン骨格を有する樹脂、
【化１】
2012153851.tif 000011
（式（I）中、Ｒ１、Ｒ２は直鎖、分岐もしくは環状のアルキル基、アラルキル基、アルケニル基、水酸基、アミノ基、アリール基又はハロゲン原子を示し、ｎは３〜５０の整数を示す。）
（ａ）１００質量部に対し（ｂ）１５〜４０質量部、（ｃ）３０〜１００質量部、（ｄ）０．０５〜０．２０質量部、（ｅ）０．０５〜１．００質量部含む接着剤から形成された半導体素子を支持部材に接着するためフィルム状接着剤。
【請求項２】
半導体素子を請求項１のフィルム状接着剤により支持部材に接着した半導体装置。
【請求項３】
前記フィルム状接着剤は、硬化前の８０℃におけるずり粘度が１００Ｐａ・ｓ以上５０００Ｐａ・ｓ以下であり、有機基板への硬化後の接着力が２ＭＰａ以上である請求項２の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置及びフィルム状接着剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、チップを多段に積層したスタックドＭＣＰ（Ｍｕｌｔｉ  Ｃｈｉｐ  Ｐａｃｋａｇｅ）が普及しており、携帯電話、携帯オーディオ機器用のメモリパッケージとして搭載されている。また、携帯電話等の多機能化に伴い、パッケージの高密度化・高集積化も推し進められている。これに伴い、チップの多段化とパッケージの薄型化が求められている。
【０００３】
スタックドＭＣＰなどの半導体素子をはじめとする各種電子部品を搭載した実装基板として最も重要な特性の一つとして信頼性がある。半導体素子の実装には、実装工程が有利なフィルム状接着剤がダイボンディング用の接着剤として広く用いられている。そして、製造される半導体装置の信頼性向上のため、耐熱性、耐湿性、耐リフロー性を考慮したフィルム状接着剤の開発も行われている。このようなフィルム状接着剤として、例えば、下記特許文献１には、エポキシ樹脂、フェノール樹脂及びアクリル共重合体を含む接着フィルムが提案されている。
【０００４】
ところで、上記のようなパッケージにおいては、チップの接着面に空隙を発生させることなくチップを実装することも、接続信頼性向上のための課題の一つとなっている。特に、配線などを有する基板上にチップを積層する場合、この基板表面の凹凸を十分に埋め込む埋込性がパッケージの接続信頼性の確保に重要とされている。そこで、圧着時の凹凸埋込性を考慮したフィルム状接着剤が検討されており、例えば、下記特許文献２には、特定の高分子量成分、熱硬化性成分及びフィラーを含有する接着シートが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２２０５７６号公報
【特許文献２】国際公開第０５／１０３１８０号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
最近、半導体装置の小型化、薄型化に伴い基板及びウェハの薄型化が進んでおり、各部材の熱膨張係数の差に由来する熱応力による素子の反りが問題となっている。特に、半導体装置の製造過程で発生する反りは半導体装置の接続信頼性に大きく影響する。例えば、基板上に実装する１段目のチップで発生する反りは、その上に実装するチップの圧着状態に影響を及ぼし、圧着時にトラップボイドを誘発しやすくする。
【０００７】
そのため、より低温での実装が求められているが、上記特許文献１の接着フィルムなどでは、低温での圧着実装のみで配線に起因する凹凸を十分埋め込むことが難しい。
【０００８】
一方、上記特許文献２の接着シートなどのように凹凸の埋込性が高いフィルム状接着剤を用いた場合には、凹凸の埋込性は良好ではあるものの、接着シートのタック力が高く、小片化した接着シート付きチップをダイシングテープから剥がしにくくなり、半導体素子作製工程の作業性の悪化と歩留まりが低下しやすい傾向にあった。
【０００９】
なお、接着シートのタック力が低すぎるとダイシングテープから剥離しやすくなる一方、
チップとの密着力も低下する傾向にある。その結果、小片化した接着シート付きチップをダイシングテープから剥がす工程にて接着シートとダイシングテープ間ではなく、チップと接着シート間で剥離が発生し、半導体素子作製工程での不具合へと繋がりやすい傾向にもある。
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、十分な耐熱性、耐湿性及び耐リフロー性を有し、且つ、圧着による凹凸の埋込性に優れ、室温でのタック力が低いながらもチップとは十分な密着力を有し、小片化した接着シート付きチップをダイシングテープから容易に剥離させることができるフィルム状接着剤、及び、これを用いて製造される半導体装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意検討したところ、適切な構造をもつシリコーン樹脂を少量添加することにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１２】
すなわち、本発明は、以下の（ａ）〜（ｅ）を含み、
（ａ）エポキシ樹脂とフェノール樹脂とを含む熱硬化性樹脂、
（ｂ）架橋性官能基を含む重量平均分子量が１０万〜８０万で、Ｔｇが−５０〜５０℃であるアクリル系樹脂、
（ｃ）平均粒径０．０５〜５．０μｍの無機フィラー、
（ｄ）硬化促進剤、
（ｅ）下記式（Ｉ）で表されるシリコーン骨格を有する樹脂、
【化１】
2012153851.tif 000002
（式（I）中、Ｒ１、Ｒ２は直鎖、分岐もしくは環状のアルキル基、アラルキル基、アルケニル基、水酸基、アミノ基、アリール基又はハロゲン原子を示し、ｎは３〜５０の整数を示す。）
（ａ）１００質量部に対し（ｂ）１５〜４０質量部、（ｃ）３０〜１００質量部、（ｄ）０．０５〜０．２０質量部、（ｅ）０．０５〜１．００質量部含む接着剤から形成された半導体素子を支持部材に接着するためフィルム状接着剤に関する。
また、本発明は、半導体素子を上記のフィルム状接着剤により支持部材に接着した半導体装置に関する。
上記接着シートは、硬化前の８０℃におけるずり粘度が１００Ｐａ・ｓ以上５０００Ｐａ・ｓ以下であり、有機基板への硬化後の接着力が２ＭＰａ以上であることが好ましい。
【００１３】
なお、本発明のフィルム状接着剤は、硬化前の８０℃におけるずり粘度が１００Ｐａ・ｓ以上５０００Ｐａ・ｓ以下であり、有機基板への硬化後の接着力が２ＭＰａ以上であることが好ましい。
【００１４】
上記の特定の条件を満たすフィルム状接着剤は、十分な耐熱性、耐湿性及び耐リフロー性を有し、且つ、低温での圧着実装により配線に起因する凹凸を十分埋め込むことができるとともに、半導体装置の製造過程において小片化したフィルム状接着剤付きチップをダイシングテープから従来よりも容易に剥離させることができる。このようなフィルム状接着剤を用いることで接続信頼性に優れた半導体装置の効率の良い製造を可能にする。
【００１５】
なお、硬化前の８０℃におけるずり粘度が１００Ｐａ・ｓ以上であると、圧着時のはみ出しを大幅に抑えることができ、５０００Ｐａ・ｓ以下であると、非常に優れた凹凸埋込性が得られる。さらに、有機基板への硬化後の接着力が２ＭＰａ以上であると非常に優れた耐熱性・耐湿性が得られ、半導体装置の接着信頼性が非常に高くなる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、十分な耐熱性、耐湿性及び耐リフロー性を有し、且つ、圧着による凹凸の埋込性に優れ、室温でのタック力が低いながらもチップとは十分な密着力を有し、小片化した接着シート付きチップをダイシングテープから容易に剥離させることができるフィルム状接着剤、及び、これを用いて製造される半導体装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、ピックアップ高さの評価に用いた突き上げピンを示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、本明細書における「（メタ）アクリル酸」とは「アクリル酸」及びそれに対応する「メタクリル酸」を意味し、「（メタ）アクリレート」とは「アクリレート」及びそれに対応する「メタクリレート」を意味する。
【００１９】
本実施形態のフィルム状接着剤は、半導体素子を該半導体素子を搭載する支持部材に接着するために用いられる熱硬化性のフィルム状接着剤であって、下記（ａ）と、該（ａ）１００質量部に対し下記（ｂ）１５〜４０質量部と、（ｃ）３０〜１００質量部と、（ｄ）０．０５〜０．２０質量部と、（ｅ）０．０５〜１．００質量部を含有する接着剤組成物をフィルム状に成形することにより作製することができる。
（ａ）エポキシ樹脂とフェノール樹脂とを含む熱硬化性樹脂
（ｂ）架橋性官能基を含む重量平均分子量が１０万〜８０万で、Ｔｇが−５０〜５０℃であるアクリル系樹脂
（ｃ）平均粒径０．０５〜５．０μｍの無機フィラー
（ｄ）硬化促進剤
（ｅ）下記式（Ｉ）で表されるシリコーン骨格を有する樹脂
【化２】
2012153851.tif 000003
（式（I）中、Ｒ１、Ｒ２は直鎖、分岐もしくは環状のアルキル基、アラルキル基、アルケニル基、水酸基、アミノ基、アリール基又はハロゲン原子を示し、ｎは３〜５０の整数を示す。）
【００２０】
エポキシ樹脂としては、硬化して接着作用を有するものであれば特に限定されず、ビスフェノールＡ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Ｓ型エポキシ樹脂などの二官能エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂やクレゾールノボラック型エポキシ樹脂などのノボラック型エポキシ樹脂などを使用することができる。また、多官能エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、複素環含有エポキシ樹脂または脂環式エポキシ樹脂など、一般に知られているものを用いることができる。また、複数の種類のエポキシ樹脂を組み合わせて使用することもできる。
【００２１】
ずり粘度を低くし、高い流動性を発現させるという観点から、７０℃で液状または軟化点が７０℃以下であるエポキシ樹脂を、高い接着特性を実現する観点から、多官能のエポキシ樹脂を含有することが好ましい。７０℃で液状のエポキシ樹脂としては、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂などが挙げられる。
【００２２】
一方、フェノール樹脂についても特に制限はないが、加熱時の溶融性の観点から、軟化点が低いものが好ましい。具体的には、軟化点が８０℃以下であることが好ましい。また同様に、Ｂステージ状態では架橋度が低い方が溶融性に優れるため、フェノール当量の高いものが好ましい。具体的にはフェノール当量が１５０以上であることが好ましい。このような条件を満たすフェノール樹脂として代表的なものに、三井化学株式会社製のミレックスＸＬＣ−シリーズとＸＬシリーズ（例えば、ミレックスＸＬＣ−ＬＬ）及びエア・ウォーター株式会社製のＨＥシリーズ（例えば、ＨＥ−２００Ｃ−１０）などがある。エポキシ樹脂及びフェノール樹脂の配合量は、それぞれエポキシ当量と水酸基当量の当量比で０．７０／０．３０〜０．３０／０．７０となるのが好ましく、０．６５／０．３５〜０．３５／０．６５となるのがより好ましく、０．６０／０．４０〜０．４０／０．６０となるのがさらに好ましい。
【００２３】
（ｂ）架橋性官能基を含む重量平均分子量が１０万〜８０万で、Ｔｇが−５０〜５０℃であるアクリル系樹脂としては、グリシジルアクリレート又はグリシジルメタクリレートなどの官能性モノマを重合して得たエポキシ基含有（メタ）アクリル共重合体などのアクリル系樹脂が好ましい。
【００２４】
なお、重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法（ＧＰＣ）で標準ポリスチレンによる検量線を用いたポリスチレン換算値である。ガラス転移温度は、ＤＳＣ（熱示差走査熱量計）（例えば、リガク製「Ｔｈｅｒｍｏ  Ｐｌｕｓ  ２」）を用いて測定したものをいう。
【００２５】
上記アクリル系樹脂のＴｇが５０℃以下、−５０℃以上だと、フィルム状接着剤の柔軟性が適当であるので、ウェハダイシング時にフィルム状接着剤が切断し易く、バリの発生がなく、ダイシング性に優れる。
【００２６】
また、上記アクリル系樹脂の重量平均分子量が１０万以上であると、フィルム成膜性、フィルム状接着剤の接着力と耐熱性に優れ、重量平均分子量が８０万以下だと未硬化フィルム状接着剤の流動性に優れる。これらの点で、アクリル系樹脂の重量平均分子量は、２０万以上８０万以下であることがより好ましい。
【００２７】
更に、ウェハダイシング時にフィルム状接着剤を切断しやすく樹脂くずが発生し難い点、接着力と耐熱性が高い点、また未硬化フィルム状接着剤の高い流動性という点で、（ｂ）架橋性官能基を含む重量平均分子量が１０万〜８０万で、Ｔｇが−５０〜５０℃であるアクリル系樹脂は、Ｔｇが−２０℃〜４０℃で、重量平均分子量が１０万〜８０万である高分子量成分が好ましく、Ｔｇが−１０℃〜４０℃で、重量平均分子量が２０万〜８０万である高分子量成分がより好ましい。
【００２８】
また、（ｂ）架橋性官能基を含むアクリル系樹脂は、(ａ)熱硬化性樹脂１００質量部に対して１５〜４０質量部配合する。１５質量部以上だと、フィルム成膜性に優れ、４０質量部以下の場合には、未硬化フィルムの流動性に優れる。好ましくは、１５〜３５質量部である。
【００２９】
（ｃ）無機フィラーとしては、Ｂステージ状態におけるフィルム状接着剤のダイシング性の向上、フィルム状接着剤の取扱い性の向上、熱伝導性の向上、ずり粘度の調整、チクソトロピック性の付与、接着力の向上などの観点から、シリカフィラーを配合することが好ましい。未硬化フィルム状接着剤の高い流動性と硬化後に高い接着力を発現させる観点から、（ａ）熱硬化性樹脂１００質量部に対して、無機フィラーを３０〜１００質量部配合する。上記上限値を超えるフィラーを配合した場合、未硬化フィルム状接着剤の流動性が低下することがある。好ましくは、３５〜１００質量部である。
【００３０】
無機フィラーは、異なる平均粒径のものを混合して使用することができるが、平均粒径が０．０５〜５．０μｍである。
【００３１】
平均粒径が０．０５μｍ以上である無機フィラーを主たるフィラー成分として使用した場合、未硬化フィルム状接着剤の流動性が優れ、平均粒径が５．０μｍ以下のフィラーを主たるフィラー成分として使用した場合、接着力及びフィルム成膜性に優れる。
【００３２】
（ｄ）硬化促進剤としては、イミダゾール系の化合物が好ましく、（ａ）熱硬化性樹脂１００質量部に対して、０．０５〜０．２０質量部配合する。より好ましくは、０．０７〜０．１７質量部である。
【００３３】
イミダゾール系の硬化促進剤としては、特に限定しないが、反応性を考慮すると、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂１００質量部に対して５質量部添加し、１０℃／ｍｉｎの昇温速度でＤＳＣ測定を実施し、反応開始温度が１２０℃以上であるものが好ましい。
上記の硬化促進剤は、未硬化のフィルム状接着剤の室温での安定性に優れ、半導体素子の製造工程内の熱履歴によりフィルム状接着剤が完全に硬化し、硬化した状態で製品内に搭載され、その後の素子不具合を誘発するのを防ぐことができる。
【００３４】
硬化促進剤の配合量が０．２０質量部以下だと、未硬化のフィルム状接着剤の室温での安定性に優れ、０．０５質量部以上だと半導体素子の製造工程内の熱履歴ではフィルム状接着剤が完全に硬化し、その後の素子不具合が生じ難い。
【００３５】
（ｅ）シリコーン骨格を有する樹脂としては、下記（Ｉ）で表される樹脂であり、未硬化のフィルム状接着剤のタック力を下げることができ、硬化後にフィルム状接着剤の接着力が十分に発揮される。
【化３】
2012153851.tif 000004
（式（I）中、Ｒ１、Ｒ２は直鎖、分岐もしくは環状のアルキル基、アラルキル基、アルケニル基、水酸基、アミノ基、アリール基又はハロゲン原子を示し、ｎは３〜５０の整数を示す。）
【００３６】
（ｅ）シリコーン骨格を有する樹脂の配合量は、（ａ）熱硬化性樹脂１００質量部に対して、０．０５〜１．００質量部配合する。０．０５質量部以上だとタック力の低下に十分な効果が得られる。一方、１．００質量部以下だと、他の樹脂との相溶性に優れ均一な未硬化フィルムが得られ、ウェハへの密着性が高く、半導体素子の製造工程内でウェハと当該接着シート間での剥離の発生を防ぐ。
【００３７】
（ｅ）シリコーン骨格を有する樹脂は、接着シートを構成する他の成分との相溶性を向上する観点から、シリコーン部位が短い（ｎが小さい）ものが好ましく、また、（ａ）熱硬化性樹脂、（ｂ）架橋性官能基を含むアクリル系樹脂と反応しうる官能基を有するものが好ましい。ｎは、具体的には、３〜４０が好ましい。官能基は、具体的には、水酸基、アミノ基、エポキシ基などが好ましい。
【００３８】
本実施形態の接着剤組成物は、接着性向上の観点から、カップリング剤を含有することが好ましい。カップリング剤としては、γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3-フェニルアミノプロピルトリメトキシシラン、3-（2-アミノエチル）アミノプロピルトリメトキシシランなどが挙げられる。
【００３９】
フィルム状接着剤の硬化前の８０℃におけるずり粘度が１００Ｐａ・ｓ以上５０００Ｐａ・ｓ以下が好ましい。
【００４０】
フィルム状接着剤の硬化前の８０℃におけるずり粘度は、本実施形態の接着剤組成物において、例えば、上述のエポキシ樹脂の種類の選定、（ｂ）アクリル系樹脂の分子量分布の調整、（ｂ）アクリル系樹脂と（ｃ）フィラーとの配合比の調整などにより、上記数値範囲内に収めることができる。
【００４１】
また、フィルム状接着剤の硬化後の有機基板に対する接着力は、半導体装置の高い接着信頼性を実現する観点から、２ＭＰａ以上であることが好ましい。ここで、「有機基板」とは、銅箔をエッチング処理で除去したものにレジストを塗布したものである。銅箔としては、例えば、日立化成工業社製の商品名「Ｅ−６９７ＦＧ」が、レジストとしては、例えば、太陽インキ社製の商品名「ＡＵＳ３０８」が挙げられる。
【００４２】
フィルム状接着剤の硬化後の有機基板に対する接着力は本実施形態の接着剤組成物において、例えば、上述のエポキシ樹脂の種類の選定、（ｂ）高分子量成分の分子量分布の調整、（ｂ）高分子量成分と（ｃ）フィラーとの配合比の調整などにより、上記数値範囲内に収めることができる。
【００４３】
フィルム状接着剤の膜厚は、基板の配線回路等の凹凸を十分に充填可能とするため、５〜２５０μｍであることが好ましい。膜厚が５μｍ以上であると、応力緩和効果や接着性に優れ、２５０μｍ以下であると、経済的であり、半導体装置の小型化の要求に応えることができる。なお、接着性が高く、また、半導体装置を薄型化できる点で、フィルム状接着剤の膜厚は１０〜１００μｍがより好ましく、１０〜６０μｍが更により好ましい。
【００４４】
フィルム状接着剤は、上述した接着剤組成物のワニスから作製することができる。
【００４５】
具体的には、まず、上記エポキシ樹脂及び上記フェノール樹脂を含む熱硬化性成分（熱硬化性樹脂）、上記アクリル系樹脂、上記フィラー、上記硬化促進剤、上記シリコーン骨格を有する樹脂、並びに必要に応じて上記カップリング剤などの他の添加成分を、有機溶媒中で混合、混練してワニスを調製する。次に、得られたワニスを基材フィルム上に塗布することによりワニスの層を形成する。次に、加熱乾燥によりワニス層から溶媒を除去した後、基材フィルムを除去することにより、フィルム状接着剤が得られる。
【００４６】
上記の混合、混練は、通常の攪拌機、らいかい機、三本ロール、ボールミル等の分散機を用い、これらを適宜組み合わせて行うことができる。上記の加熱乾燥は、使用した溶媒が充分に揮散する条件であれば特に制限はないが、通常６０℃〜２００℃で、０．１〜９０分間加熱して行うことができる。
【００４７】
上記基材フィルムとしては、特に制限はなく、例えば、ポリエステルフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリイミドフィルム、ポリエーテルイミドフィルム、ポリエーテルナフタレートフィルム、メチルペンテンフィルム等が挙げられる。
【００４８】
上記有機溶媒は、上記各成分を均一に溶解、混練又は分散できるものであれば制限はなく、従来公知のものを使用することができる。このような溶媒としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン系溶媒、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、Ｎメチルピロリドン、トルエン、キシレン等が挙げられる。乾燥速度が速く、価格が安い点でメチルエチルケトン、シクロヘキサノンなどを使用することが好ましい。
【００４９】
本発明の接着シートは、それ自体で用いても構わないが、一実施態様として、本発明の接着シートを従来公知のダイシングテープ上に積層したダイシング・ダイボンディング一体型接着シートとして用いることもできる。この場合、ウェハへのラミネート工程が一回で済む点で、作業の効率化が可能である。
【００５０】
ダイシングテープとしては、例えば、ポリテトラフルオロエチレンフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリメチルペンテンフィルム、ポリイミドフィルムなどのプラスチックフィルム等が挙げられる。また、ダイシングテープは、必要に応じて、プライマー塗布、ＵＶ処理、コロナ放電処理、研磨処理、エッチング処理等の表面処理が行われていてもよい。
【００５１】
更に、ダイシングテープは粘着性を有するものが好ましく、上述のプラスチックフィルムに粘着性を付与したものを用いてもよいし、上述のプラスチックフィルムの片面に粘着剤層を設けてもよい。
【００５２】
ダイシング・ダイボンディング一体型接着シートが半導体装置の製造に用いられる場合、ダイシング時には半導体素子が飛散しない粘着力を有し、その後のピックアップ時にはダイシングテープから容易に剥離できることが必要である。係る特性は、上述したように粘着剤層のタック強度の調整、光反応などによるタック強度を変化させることによって得ることができる。
【００５３】
ダイシングテープ上に本発明のフィルム状接着剤を積層する方法としては、上述した接着剤組成物のワニスを全面に塗布し乾燥する、または印刷により部分的に塗工する方法のほか、予め作製した本発明のフィルム状接着剤をダイシングテープ上に、プレス、ホットロールラミネートにより積層する方法が挙げられる。本実施形態においては、連続的に製造でき、効率がよい点で、ホットロールラミネートによる方法が好ましい。
【００５４】
ダイシングテープの膜厚は、特に制限はなく、フィルム状接着剤の膜厚やダイシングテープ一体型接着シートの用途によって適宜、当業者の知識に基づいて定めることができる。経済性がよく、フィルムの取扱い性が良い点で、ダイシングテープの膜厚は６０〜１５０μｍが好ましく、７０〜１３０μｍがより好ましい。
【００５５】
本発明の接着シートは、好ましくは半導体装置の製造に用いられ、より好ましくはウェハ或いは既に小片化されているチップに、接着シート及びダイシングテープを０℃〜９０℃で貼り合わせた後、回転刃、レーザーあるいは伸張による分断で接着剤付きチップを得た後、当該接着剤付きチップを、凹凸を有する基板に荷重０．００１〜１ＭＰａで接着し、凹凸を充てんする工程を含む半導体装置の製造に用いられる。荷重は０．０１〜０．５ＭＰａであることが好ましく、０．０２〜０．３ＭＰａであることがより好ましい。荷重が０．００１ＭＰａ以上であると未充填部位が非常に少なく、結果として耐熱性が高くなる傾向がある。一方、圧着荷重が１ＭＰａ以下だとチップの破損が非常に少ない傾向がある。また、接着剤付きチップを、凹凸を有する基板に接着する際には、被着体あるいは接着剤付きチップ、又はその両方を加熱することが望ましい。加熱温度は、６０〜１８０℃であることが好ましく、８０〜１６０℃であることがより好ましい。６０℃以上であると凹凸の埋込性が非常に少ない傾向があり、１８０℃以下だと基板の変形がなく、反りが非常に少ない傾向がある。加熱方法としては、基板を加熱した熱板に接触させる、赤外線又はマイクロ波を照射する、熱風を吹きかける等の方法が挙げられる。
【００５６】
ウェハとしては、単結晶シリコンの他、多結晶シリコン、各種セラミック、ガリウム砒素などの化合物半導体などが挙げられる。
【００５７】
本発明のフィルム状接着剤を単体で用いる場合には、ウェハにフィルム状接着剤を貼り合わせ、次いで、フィルム状接着剤面にダイシングテープを貼り合わせればよい。
【００５８】
フィルム状接着剤をウェハに貼り付ける温度、即ちラミネート温度は、通常、０〜９０℃であり、好ましくは１５〜８０℃であり、さらに好ましくは４０〜８０℃である。９０℃以下だとフィルム状接着剤の過度な溶融がなく厚みの変化が少ない。ダイシングテープ又はダイシング・ダイボンディング一体型接着シートを貼り付ける際にも、上記温度で行うことが好ましい。
【００５９】
本発明のフィルム状接着剤及び接着剤シートは、ＩＣ、ＬＳＩ等の半導体素子と、４２アロイリードフレーム、銅リードフレーム等のリードフレーム；ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂等のプラスチックフィルム；ガラス不織布等基材にポリイミド樹脂、エポキシ樹脂等のプラスチックを含浸、硬化させたもの；アルミナ等のセラミックス等の半導体搭載用支持部材等の被着体とを貼り合せるためのダイボンディング用接着材料として用いることができる。中でも、表面に有機レジスト層を具備してなる有機基板、表面に配線有する有機基板等の表面に凹凸を有する有機基板と、半導体素子とを接着するためのダイボンディング用接着材料として好適に用いられる。
【００６０】
また、本発明のフィルム状接着剤及び接着剤シートは、複数の半導体素子を積み重ねた構造のＳｔａｃｋｅｄ−ＰＫＧにおいて、半導体素子と半導体素子とを接着するための接着材料としても好適に用いられる。この場合、一方の半導体素子が、半導体素子を搭載する支持部材となる。
【実施例】
【００６１】
以下、実施例を挙げて本発明についてより具体的に説明する。ただし、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００６２】
（実施例１〜４及び比較例１〜４）
表１又は表２に示す品名及び組成比（単位：質量部）のエポキシ樹脂、フェノール樹脂及びフィラーからなる組成物にシクロヘキサノンを加え、撹拌混合した。これに、表１又は表２に同様に示すアクリルゴムを加えて撹拌し、更に表１又は表２に同様に示すカップリング剤、硬化促進剤及びシリコーン骨格を有する樹脂を加えて各成分が均一になるまで撹拌してワニスを得た。
【００６３】
なお、表１及び表２中の各成分の記号は下記のものを意味する。
ＹＤＦ−８１７０Ｃ：（東都化成株式会社製商品名、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、エポキシ当量１５９、常温で液体）。
ＹＤＣＮ−７００−１０：（東都化成株式会社製商品名、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、エポキシ当量２１０、軟化点７５〜８５℃）。
ミレックスＸＬＣ−ＬＬ：（三井化学株式会社製商品名、フェノール樹脂、水酸基当量１７５、軟化点７７℃）。
ＨＥ−２００Ｃ−１０：（エア・ウォーター株式会社製商品名、フェノール樹脂、水酸基当量２００）。
ＳＣ２０５０−ＨＬＧ：（アドマテックス株式会社製商品名、シリカフィラー分散液、平均粒径０．５００μｍ）。
アエロジルＲ９７２：（日本アエロジル株式会社製商品名、シリカ、平均粒径０．０１６μｍ）。
アクリルゴムＨＴＲ−８６０Ｐ：（帝国化学産業株式会社製商品名、重量平均分子量８０万、グリシジル官能基３％、Ｔｇ：−９℃）。
アクリルゴムＨＴＲ−８６０Ｐ−２３０ｋ−１０％：（帝国化学産業株式会社製サンプル名、重量平均分子量２３万、グリシジル官能基１０％、Ｔｇ：−７℃）。
Ａ−１１６０：（ＧＥ東芝株式会社製商品名、γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン）。
Ａ−１８９：（ＧＥ東芝株式会社製商品名、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン）。
キュアゾール２ＰＺ−ＣＮ：（四国化成工業株式会社製商品名、１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾール）。
ＢＹ１６−７９９：（東レ・ダウ株式会社製商品名、末端官能基：フェノール、Ｒ１：メチル、ｎ：平均１６）。
ＢＹ１６−８５３Ｕ：（東レ・ダウ株式会社製商品名、末端官能基：アミン、Ｒ１：メチル、ｎ：平均１０）。
ＢＹ１６−７５２Ａ：（東レ・ダウ株式会社製商品名、末端官能基：フェノール、Ｒ１：メチル、ｎ：平均３６）。
ダイシングテープＡ：（日立化成製ダイシング・ダイボンディング一体型接着シートＦＨ−９０１７に使用しているダイシングテープ）。
【００６４】
【表１】
2012153851.tif 000005
【００６５】
【表２】
2012153851.tif 000006
【００６６】
次に、得られたワニスを１００メッシュのフィルターでろ過し、真空脱泡した。真空脱泡後のワニスを、厚さ３８μｍの離型処理を施したポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム上に塗布した。塗布したワニスを、９０℃で５分間、続いて１４０℃で５分間の２段階で加熱乾燥した。こうして支持フィルムとしてのＰＥＴフィルム上に、Ｂステージ状態にある厚み４０μｍのフィルム状接着剤を備えた接着シートを得た。なお、得られた接着シートの接着剤面をポリエチレン（ＰＥ）フィルムと貼り合わせて３層構造とすることで、接着剤面への異物付着を防止した。
【００６７】
なお、比較例４の配合品では、シリコーン骨格を有する樹脂の添加量が多いため得られたフィルム状接着剤の表面に当該樹脂が液滴として染み出しており、均一なフィルム状接着剤を得ることができなかった。
【００６８】
＜各種物性の評価＞
得られた接着シートのフィルム状接着剤について、８０℃でのずり粘度、基板凹凸の埋込性、接着強度の測定、３０℃のタック力の測定、ピックアップ高さの評価を行った。
【００６９】
［ずり粘度の測定］
フィルム状接着剤のずり粘度は下記の方法により評価した。上記接着シート４枚から、支持フィルムを剥離除去した後、４枚のフィルム状接着剤を６０℃で貼り合わせて厚み１６０μｍの積層体を得た。次いで、その積層体を、厚み方向に直径２５ｍｍの円形状に切り出し、直径２５ｍｍ、厚み１６０μｍの円形状の積層体を得た。粘弾性測定装置 ＡＲＥＳ（レオメトリック・サイエンティフィック社製）に直径２５ｍｍの円形アルミプレート治具をセットし、更にここに打ち抜いた円板状の積層体をセットした。その後、１５％の歪みを与えつつ、３５℃から５℃／分の昇温速度で昇温しながらずり粘度を８秒ごとに測定し、８０℃での測定値を記録した。結果を表５及び６に示す。
【００７０】
［基板凹凸の埋込性］
フィルム状接着剤の基板凹凸埋込性は下記の方法により評価した。フィルム状接着剤を厚み７５μｍの半導体ウェハに６０℃で貼り付けた。次に、それらを７．５ｍｍ角にダイシングしてチップを得た。個片化したチップの接着剤側をレジスト（商品名「ＡＵＳ３０８」、太陽インキ社製）を塗布した基板（日立化成工業社製、商品名「Ｅ−６９７ＦＧ」、基板段差６μｍ）表面上に、１２０℃、０．１０ＭＰａ、１秒間の条件で熱圧着してサンプルを得た。その後、超音波映像装置 ＳＡＴ（日立建機製、品番ＦＳ２００II、プローブ：１２０ＭＨｚ）にてサンプルを検査し、未充填部位の面積比が１５％以下であるものを埋込性良好（○）とした。結果を表５及び６に示す。
【００７１】
［接着強度の測定］
フィルム状接着剤のダイシェア強度（接着強度）を下記の方法により測定した。まず、接着シートのフィルム状接着剤を厚み４００μｍの半導体ウェハに６０℃で貼り付けた。次に、それらを５．０ｍｍ角にダイシングしてチップを得た。個片化したチップの接着剤側をレジスト（商品名「ＡＵＳ３０８」、太陽インキ社製）を塗布した基板（日立化成工業社製、商品名「Ｅ−６９７ＦＧ」）表面上に、１２０℃、２５０ｇｆ／ｃｍ２、１秒間の条件で熱圧着してサンプルを得た。その後、得られたサンプルの接着剤を１１０℃で１時間、１２０℃で１時間、１７０℃で３時間の順のステップキュアにより硬化した。更に、接着剤硬化後のサンプルを８５℃、６０ＲＨ％条件の下、１６８時間放置した。放置後即座に２５０℃でダイシェア強度を測定し、これを接着強度とした。結果を表５及び６に示す。
【００７２】
［３０℃のタック力の測定］
フィルム状接着剤の３０℃のタック力を下記の方法により測定した。両面テープを貼り付けた硝子板（厚み約４ｍｍ）を用意し、２ｃｍ ｘ ５ｃｍに切り出した接着シートのフィルム状接着剤から支持フィルム（ＰＥＴフィルム）を剥離し、接着剤面と両面テープが密着するように貼り合せた。その後、異物付着防止用のＰＥフィルムを剥離することで、ガラス板で支持されたフィルム状接着剤を得た。タック強度試験機（レスカ製、品番ＴＡＣ−２、２ｋｇプローブ）のプローブとヒートステージを３０℃に加熱し、ヒートステージ上に上記試験片を配置した。２０秒放置した後、タック強度を測定した。１０回測定した平均値を３０℃のタック力として記録した。結果を表５及び６に示す。
【００７３】
［ピックアップ高さ］
ピックアップ高さは下記の方法により評価した。フィルム状接着剤からＰＥフィルムを剥離し、ダイシングテープＡと貼り合せた。その後、フィルム状接着剤由来のＰＥＴフィルムを剥離し、厚み５０μｍの半導体ウェハ（ドライポリッシュ処理品）に６０℃で貼り付けた。次に、表３に記載の条件で１０ｍｍ角にダイシングし、ＵＶ照射（５０ｍＷ／ｃｍ２，１００ｍＪ／ｃｍ２）することで評価用サンプルを得た。これをキャノンマシナリー製ダイボンダＢｅｓｔｅｍ  Ｄ０２にて図１の突き上げピン配置で表４に記載の条件で突き上げることで接着剤付チップをダイシングテープから剥離させ、ピックアップ性を評価した。４０個のチップを１００％の確率でピックアップできたピン高さをピックアップ高さとして記録した。結果を表５及び６に示す。
【表３】
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【表４】
2012153851.tif 000008
【００７４】
【表５】
2012153851.tif 000009
【００７５】
【表６】
2012153851.tif 000010
【００７６】
表５及び６に示した結果から明らかなように、実施例１〜４のフィルム状接着剤は、接着強度、基板上の凹凸の埋込性及び接着強度に優れるとともに、比較例１及び２の接着シートと比較してピックアップ高さを低くし、より容易にダイシングテープから剥離することが可能であることが明らかとなった。一方、比較例３のフィルム状接着剤は、ピックアップ高さは低いものの、ずり粘度が高く、基板凹凸の埋込性が不十分であり、接着強度も低い。
【図１】
2012153851.tif 000013