(57)【要約】【課題】  製造される半導体装置の電気特性の低下を防止して製品信頼性を高めることができるとともに、薄型化を進めてもウェハないし半導体チップへの機械的損傷を防止可能なフィルム状接着剤を提供すること。【解決手段】  本発明に係るフィルム状接着剤は、樹脂骨格から遊離したイオン捕捉性有機化合物と、平均粒径が５００ｎｍ以下の無機フィラーと、接着性樹脂とを含む。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂骨格から遊離したイオン捕捉性有機化合物と、
平均粒径が５００ｎｍ以下の無機フィラーと、
接着性樹脂と
を含むフィルム状接着剤。
【請求項２】
厚さが３〜１５μｍである請求項１に記載のフィルム状接着剤。
【請求項３】
上記接着性樹脂が、アクリル樹脂、エポキシ樹脂及びフェノール樹脂からなる群より選択される１種以上である請求項１又は２に記載のフィルム状接着剤。
【請求項４】
上記無機フィラーの含有量が１〜５０重量％である請求項１〜３のいずれか１項に記載のフィルム状接着剤。
【請求項５】
１７５℃で１時間硬化させた後の１７５℃での引張貯蔵弾性率が０．１〜５００ＭＰａである請求項１〜４のいずれか１項に記載のフィルム状接着剤。
【請求項６】
１７５℃で１時間硬化させた後の１７５℃でのせん断接着力が０．０１〜５０ＭＰａである請求項１〜５のいずれか１項に記載のフィルム状接着剤。
【請求項７】
上記接着性樹脂１００重量部に対して、イオン捕捉性有機化合物が０．３〜１０重量部含まれている請求項１〜６のいずれか１項に記載のフィルム状接着剤。
【請求項８】
上記無機フィラーの含有量の上記イオン捕捉性有機化合物の含有量に対する比が重量基準で１．１〜８０である請求項１〜７のいずれか１項に記載のフィルム状接着剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルム状接着剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話や、携帯オーディオ機器用のメモリパッケージチップを多段に積層したスタックドＭＣＰ（Ｍｕｌｔｉ  Ｃｈｉｐ  Ｐａｃｋａｇｅ）が普及している。また、画像処理技術や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・薄型化が推し進められている。半導体チップを基板等に固定する方法としては、熱硬化性ペースト樹脂を用いる方法や、熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂とを併用した接着フィルムを用いる方法が提案されている。
【０００３】
一方、半導体製造のプロセス中に外部から、ウェハの結晶基板にイオン（例えば、銅イオンや鉄イオン、塩素イオン等）が混入し、この金属イオンがウェハ上に形成された回路形成面に到達すると、電気特性が低下することがある。また、製品使用中に回路やボンディングワイヤーから金属イオンが発生し、同様に電気特性が低下することがある。
【０００４】
そこで、イオンを捕集する方策が種々提案されている。例えば、特許文献１には、陰イオン交換体を含有させ、ワイヤーの腐食の原因となる塩化物イオンを捕捉し、接続信頼性を向上させた接着シートが開示されている。また、特許文献２には、銅イオンと錯形成し得る骨格を有する樹脂を含有する銅イオン吸着層を備えるフィルム状接着剤が開示されており、銅イオン吸着層の樹脂内部に銅イオンを化学的に吸着させることができ、銅を素材とする部材から発生する銅イオンの影響を従来よりも大幅に低減することができる旨が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２５６６３０号公報
【特許文献２】特開２０１１−５２１０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
他方、ウェハの裏面を加工して破砕層（歪み）を形成し、この破砕層により金属イオンを捕捉して除去するエクストリンシック・ゲッタリング（以下、「ＥＧ」ともいう）や、ウェハの結晶基板中に酸素析出欠陥を形成し、この酸素析出欠陥により金属イオンを捕捉して除去するイントリンシック・ゲッタリング（以下、「ＩＧ」ともいう）が試みられている。
【０００７】
しかしながら、近年の半導体装置の高容量化のためのウェハの薄型化に伴い、ＩＧの効果が小さくなるとともに、ウェハの割れや反りの原因となる裏面歪みが除去されることにより、ＥＧの効果が得られなくなり、ゲッタリング効果を充分に発揮しにくい状況になりつつある。
【０００８】
また、上述の半導体装置の高容量化には、半導体パッケージのサイズが規格化されている場合、ウェハの薄型化だけでなく、半導体チップの固定のためのフィルム状接着剤も薄型化する必要がある。一般的に、フィルム状接着剤には高温下での弾性率を確保するためのフィラーが含まれるところ、フィルム状接着剤が薄くなればなるほど、フィルム状接着剤に含まれる粗大なフィラーにより半導体チップの欠けや割れの頻度が上がる。近年の薄型化によって半導体チップ自体の強度も低下してきていることから、半導体チップの欠けや割れといった機械的損傷の発生が顕在化する傾向にある。さらに、例えばフィルム状接着剤がイオンを捕集する物質を含む場合であっても、フィルム状接着剤の薄型化が進む中ではフィルム状接着剤全体でのイオン捕集効率が低下することから、より効率的なイオン捕集が要求される。上記従来技術（例えば特許文献２）では、ある程度のイオン捕集が可能なものの、錯形成し得る骨格部分が樹脂末端のみに存在するために銅イオンとの接触頻度が低下し、錯形成も十分になされないことから改善の余地がある。
【０００９】
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、製造される半導体装置の電気特性の低下を防止して製品信頼性を高めることができるとともに、薄型化を進めてもウェハないし半導体チップへの機械的損傷を防止可能なフィルム状接着剤を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本願発明者らは、上記従来の問題点を解決すべく鋭意検討し、無機フィラー及びイオン捕捉剤について着目した結果、本発明を完成させるに至った。
【００１１】
すなわち、本発明に係るフィルム状接着剤は、
樹脂骨格から遊離したイオン捕捉性有機化合物と、
平均粒径が５００ｎｍ以下の無機フィラーと、
接着性樹脂とを含む。
【００１２】
当該フィルム状接着剤では、無機フィラーの平均粒径を５００ｎｍ以下としているので、フィルム状接着剤の厚さに対して無機フィラーの平均粒径の割合を小さくすることができる。その結果、半導体装置の高容量化に対応すべく当該フィルム状接着剤の薄型化を進めても、半導体チップ等への機械的損傷を防止することができる。また、イオン捕捉性有機化合物は、当該接着フィルムに含まれるあらゆる樹脂骨格（上記接着性樹脂を含む）から遊離した状態（樹脂骨格と結合していない状態）にあるので自由度が高まり、金属イオンとの接触頻度も高まってイオン捕捉性を向上させることができる。また、イオン捕捉性有機化合物はそれ自体が有機物であることから、樹脂成分との相溶性ないし親和性も良好である。これにより、当該フィルム状接着剤全体に偏りなく存在することができるので、薄型化を進めてもイオン捕捉効率を向上させることができる。なお、本明細書において「樹脂骨格」とは、樹脂又は高分子の分野で通常用いられている意義で解釈され、例えば１種又は複数種の繰り返し単位により樹脂が構成されている場合、それら繰り返し単位が連結することで形成される構造体をいう。無機フィラーの平均粒径の測定方法は、実施例の記載による。
【００１３】
当該フィルム状接着剤の厚さは３〜１５μｍまで好適に薄型化することができる。
【００１４】
上記接着性樹脂が、具体的にアクリル樹脂、エポキシ樹脂及びフェノール樹脂からなる群より選択される１種以上であってもよい。
【００１５】
当該フィルム状接着剤中の上記無機フィラーの含有量は１〜３０重量％であることが好ましい。これにより、高温下（例えば１７５〜２６０℃）での弾性率を確保することができるとともに、無機フィラーによる半導体チップへの機械的損傷を防止することができる。
【００１６】
当該フィルム上接着剤を１７５℃で１時間硬化させた後の１７５℃での引張貯蔵弾性率が０．５〜５００ＭＰａであると、封止工程等の高温処理を経ても当該フィルム状接着剤の半導体チップからの剥離を好適に防止することができる。
【００１７】
当該フィルム上接着剤を１７５℃で１時間硬化させた後の１７５℃でのせん断接着力が０．０１〜５０ＭＰａであると、良好な接着性を維持しつつ、ワイヤーボンディング工程における超音波振動によるずり変形を防止して製造歩留まりを向上させることができる。
【００１８】
当該フィルム状接着剤では、上記接着性樹脂１００重量部に対して、イオン捕捉性有機化合物が１〜１０重量部含まれていることが好ましい。イオン捕捉性有機化合物の含有量を上記範囲とすることで、金属イオンを効率良く捕捉することができるとともに、過剰量のイオン捕捉性有機化合物による接着特性の変化を防止することができる。
【００１９】
当該フィルム状接着剤では、上記無機フィラーの含有量の上記イオン捕捉性有機化合物の含有量に対する比を重量基準で１．１〜８０とすることで、イオン捕捉性有機化合物による弾性率や接着力の低下を無機フィラーで防止することができ、かつ無機フィラーによる半導体チップへの機械的損傷を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係る接着シートをダイボンドフィルムとして用いたダイシング・ダイボンドフィルムを示す断面模式図である。
【図２】前記ダイシング・ダイボンドフィルムにおけるダイボンドフィルムを介して半導体チップを実装した例を示す断面模式図である。
【図３】前記ダイシング・ダイボンドフィルムにおけるダイボンドフィルムを介して半導体チップを３次元実装した例を示す断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の一実施形態に係るフィルム状接着剤、及びその用途の一例として該フィルム状接着剤を用いたダイシング・ダイボンドフィルム、このダイシング・ダイボンドフィルムを用いて得られる半導体装置とその製造方法について、必要に応じて図面を参照しつつ説明する。
【００２２】
［フィルム状接着剤］
上記フィルム状接着剤は、樹脂骨格から遊離したイオン捕捉性有機化合物と、平均粒径が５００ｎｍ以下の無機フィラーと、接着性樹脂とを含む。
【００２３】
上記フィルム状接着剤では、無機フィラーの平均粒径が５００ｎｍ以下であるので、フィルム状接着剤の厚さに対する無機フィラーのサイズを小さくすることができる。その結果、半導体装置の高容量化に対応すべく上記フィルム状接着剤の薄型化を進めても、半導体チップ等への機械的損傷を防止することができる。また、イオン捕捉性有機化合物は、上記接着フィルムに含まれる全ての樹脂骨格から遊離した状態にあるので自由度が高まり、金属イオンとの接触頻度も高まってイオン捕捉性を向上させることができる。また、有機物であるイオン捕捉性有機化合物を用いていることから、樹脂成分と良好な相溶性ないし親和性を発揮可能であり、上記フィルム状接着剤全体に偏りなく存在することができるので、薄型化を進めてもイオン捕捉効率を向上させることができる。
【００２４】
上記接着シートの厚さは特に限定されないが、上記接着シートに含まれる無機フィラーの平均粒径が５００ｎｍであるので、半導体装置の高容量化に対応するべく容易に薄型化を図ることができる。接着シートの厚さは、好ましくは３〜１５μｍまで薄型化することができ、より好ましくは３．５〜１３μｍまで、さらに好ましくは３〜１０μｍまで薄型化を進めることができる。
【００２５】
上記フィルム状接着剤は、８５℃、８５％ＲＨの雰囲気下で１２０時間放置したときの吸水率が３重量％以下であることが好ましく、２重量％以下であることがより好ましく、１重量％以下であることがさらに好ましい。上記吸水率が３重量％以下であると、半導体パッケージ中において、フィルム状接着剤中の金属イオンの運動が抑制され、より好適に金属イオンを捕捉することができる。
【００２６】
上記フィルム状接着剤は、１７５℃で１時間熱硬化後のシリコンウェハに対するせん断接着力が、１７５℃の条件下において、０．０１ＭＰａ以上５０ＭＰａ以下であることが好ましく、０．０２ＭＰａ以上３０ＭＰａ以下であることがより好ましく、０．０５ＭＰａ以上２５ＭＰａ以下であることがさらに好ましい。上記せん断接着力が、１７５℃の条件下において、０．０１ＭＰａ以上であると、半導体パッケージ中において、金属イオンが支持部材（例えば、ウェハ等）からフィルム状接着剤へと拡散し易くなり、金属イオンをより好適に捕捉することができる。また、ワイヤーボンディング時の超音波振動によるずり変形を防止することができ、ワイヤーボンディングの成功率を高めることができる。
【００２７】
上記フィルム状接着剤では、１０ｐｐｍの銅イオンを有する水溶液５０ｍｌ中に、重さ２．５ｇのフィルム状接着剤を浸漬し、１２０℃で２０時間放置した後の上記水溶液中の銅イオン濃度が、０〜９．９ｐｐｍであることが好ましく、０〜９．５ｐｐｍであることがより好ましく、０〜９．０ｐｐｍであることがさらに好ましい。フィルム状接着剤がこのような銅イオン捕集性を有することにより、半導体装置の製造プロセスにおいて半導体チップ等に混入してくる金属イオンを捕捉することができる。その結果、外部から混入する金属イオンがウェハ上に形成された回路形成面に到達し難くなり、電気特性の低下が抑えられて製品信頼性を向上させることができる。本発明において、銅イオン捕捉後の銅イオン濃度を０〜９．９ｐｐｍとする方法としては、上述したように、イオン捕捉性有機化合物をフィルム状接着剤に含有させる方法に加え、使用する樹脂成分にカルボン酸基等の金属イオンを捕捉する官能基を導入する方法や、ボロン又はｎ型ドーパントをイオン注入する方法なども採用することができる。
【００２８】
（イオン捕捉性有機化合物）
上記フィルム状接着剤に、金属イオンを捕捉するイオン捕捉性有機化合物を含有させると、半導体装置の製造における各種プロセス中に外部から半導体ウェハ又は半導体チップに混入した、又は混入し得る金属イオンをより好適に捕捉することができる。イオン捕捉性有機化合物は、接着性樹脂の骨格を含め上記フィルム状接着剤中の樹脂骨格から遊離した状態で存在するので、拡散又は移動の自由度が高まって効率的に金属イオンを捕捉することができる。
【００２９】
本発明において、上記イオン捕捉性有機化合物により捕捉する金属イオンとしては、金属イオンであれば特に制限されないが、例えば、Ｎａ、Ｋ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｈｆ、Ｐｔ、Ｃａ、Ｂａ、Ｓｒ、Ｆｅ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｍｏ、Ｍｎ、Ｖ等のイオンを挙げることができる。
【００３０】
上記イオン捕捉性有機化合物は、金属イオンと錯体を形成し得る有機化合物であれば、特に制限されるものではないが、好適に金属イオンを捕捉できるという観点から、窒素含有化合物、水酸基含有化合物、カルボン酸基含有化合物からなる群より選ばれる１種以上であることが好ましい。
【００３１】
（窒素含有化合物）
上記窒素含有化合物としては、微粉末状のもの、有機溶媒に溶解し易いもの、又は、液状のものが好ましい。このような窒素含有化合物としては、より好適に金属イオンを捕捉できる観点から、３級の窒素原子を有する複素環化合物が好ましく、トリアゾール化合物、テトラゾール化合物、又は、ビピリジル化合物を挙げることができるが、銅イオンとの間で形成される錯体の安定性の観点から、トリアゾール化合物がより好ましい。これらは単独で、又は２種以上を併用して用いることができる。
【００３２】
上記トリアゾール化合物としては、特に制限されないが、１，２，３−ベンゾトリアゾール、１−｛Ｎ，Ｎ−ビス（２−エチルヘキシル）アミノメチル｝ベンゾトリアゾール、カルボキシベンゾトリアゾール、２−｛２’−ヒドロキシ−５’−メチルフェニル｝ベンゾトリアゾール、２−｛２’−ヒドロキシ−３’、５’−ジ−ｔ−ブチルフェニル｝−５−クロロベンゾトリアゾール、２−｛２’−ヒドロキシ−３’−ｔ−ブチル−５’−メチルフェニル｝−５−クロロベンゾトリアゾール、２−｛２’−ヒドロキシ−３’、５’−ジ−ｔ−アミルフェニル｝ベンゾトリアゾール、２−｛２’−ヒドロキシ−５’−ｔ−オクチルフェニル｝ベンゾトリアゾール、６−（２−ベンゾトリアゾリル）−４−ｔ−オクチル−６’−ｔ−ブチル−４’−メチル−２，２’−メチレンビスフェノール、１−（２’、３’−ヒドロキシプロピル）ベンゾトリアゾール、１−（１’、２’−ジカルボキシジエチル）ベンゾトリアゾール、１−（２−エチルヘキシアミノメチル）ベンゾトリアゾール、２，４−ジ−ｔ−ベンチル−６−｛（Ｈ−ベンゾトリアゾール−１−イル）メチル｝フェノール、２−（２−ヒドロキシ−５−ｔ−ブチルフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾール、３−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）−５−（１，１−ジメチルエチル）−４−ヒドロキシ、オクチル−３−［３−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−（５−クロロ−２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）フェニル］プロピオネート、２−エチルヘキシル−３−［３−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−（５−クロロ−２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）フェニル］プロピオネート、２−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）−６−（１−メチル−１−フェニルエチル）−４−（１，１，３，３−テトラメチルブチル）フェノール、２−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）−４−ｔ−ブチルフェノール、２−（２’−ヒドロキシ−５’−メチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−５’−ｔ−オクチルフェニル）−ベンゾトリアゾール、２−（３’−ｔ−ブチル−２’−ヒドロキシ−５’−メチルフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−３’，５’−ジ−ｔ−アミルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−３’，５’−ジ−ｔ−ブチルフェニル）−５−クロロ−ベンゾトリアゾール、２−［２’−ヒドロキシ−３，５−ジ（１，１−ジメチルベンジル）フェニル］−２Ｈ−ベンゾトリアゾール、２，２’−メチレンビス［６−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）−４−（１，１，３，３−メトラメチルブチル）フェノール］、（２‐［２‐ヒドロキシ‐３，５‐ビス（α，α‐ジメチルベンジル）フェニル］‐２Ｈ‐ベンゾトリアゾール、メチル３−（３−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）−５−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート等があげられる。
【００３３】
上記トリアゾール化合物の市販品としては、特に制限はされないが、城北化学株式会社製の商品名：ＢＴ−１２０、ＢＴ−ＬＸ、ＣＢＴ−１、ＪＦ−７７、ＪＦ−７８、ＪＦ−７９、ＪＦ−８０、ＪＦ８３、ＪＡＳＴ−５００、ＢＴ−ＧＬ、ＢＴ−Ｍ、ＢＴ−２６０、ＢＴ−３６５、ＢＡＳＦ社の商品名：ＴＩＮＵＶＩＮ  ＰＳ、ＴＩＮＵＶＩＮ  Ｐ、ＴＩＮＵＶＩＮ  Ｐ  ＦＬ、ＴＩＮＵＶＩＮ  ９９−２、ＴＩＮＵＶＩＮ  １０９、ＴＩＮＵＶＩＮ  ９００、ＴＩＮＵＶＩＮ  ９２８、ＴＩＮＵＶＩＮ  ２３４、ＴＩＮＵＶＩＮ  ３２９、ＴＩＮＵＶＩＮ  ３２９  ＦＬ、ＴＩＮＵＶＩＮ  ３２６、ＴＩＮＵＶＩＮ  ３２６  ＦＬ、ＴＩＮＵＶＩＮ  ５７１、ＴＩＮＵＶＩＮ  ２１３、台湾永光化学公司製の製品名：ＥＶＥＳＯＲＢ  ８１、ＥＶＥＳＯＲＢ１０９、ＥＶＥＳＯＲＢ  ７０、ＥＶＥＳＯＲＢ  ７１、ＥＶＥＳＯＲＢ  ７２、ＥＶＥＳＯＲＢ  ７３、ＥＶＥＳＯＲＢ  ７４、ＥＶＥＳＯＲＢ  ７５、ＥＶＥＳＯＲＢ  ７６、ＥＶＥＳＯＲＢ  ７８、ＥＶＥＳＯＲＢ  ８０等を挙げることができる。トリアゾール化合物は、防錆剤としても使用される。
【００３４】
上記テトラゾール化合物としては、特に限定されないが、５−アミノ−１Ｈ−テトラゾール等が挙げられる。
【００３５】
上記ビピリジル化合物としては、特に限定されないが、２，２’−ビピリジル、１，１０−フェナントロリンなどが挙げられる。
【００３６】
（水酸基含有化合物）
上記水酸基含有化合物としては、特に制限されないが、微粉末状のもの、有機溶媒に溶解し易いもの、又は、液状のものが好ましい。このような水酸基含有化合物としては、より好適に金属イオンを捕捉できる観点から、１つの芳香環上に水酸基を２つ以上有する化合物が好ましく、具体的にはキノール化合物、ヒドロキシアントラキノン化合物、又は、ポリフェノール化合物を挙げることができるが、銅イオンとの間で形成される錯体の安定性の観点から、ポリフェノール化合物がより好ましい。これらは単独で、又は２種以上を併用して用いることができる。なお、芳香環とは、π電子系が非局在化した共役環構造をいい、縮合していない芳香環（例えば、ベンゼン環）だけでなく、縮合している芳香環（例えば、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ナフタセン環、ペンタセン環、ピレン環等）、アントラキノン環等が含まれる。
【００３７】
上記キノール化合物としては、特に限定されないが、１，２−ベンゼンジオールなどが挙げられる。
【００３８】
上記ヒドロキシアントラキノン化合物としては、特に限定されないが、アリザリン、アントラルフィンなどが挙げられる。
【００３９】
上記ポリフェノール化合物としては、特に限定されないが、タンニン、タンニン誘導体（没食子酸、没食子酸アルキルエステル（アルキル基として、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基等）、ピロガロール）などが挙げられる。
【００４０】
（カルボン酸基含有化合物）
上記カルボン酸基含有化合物としては、特に限定されないが、カルボキシル基含有芳香族化合物、カルボキシル基含有脂肪酸化合物等が挙げられる。
【００４１】
上記カルボキシル基含有芳香族化合物としては、特に限定されないが、フタル酸、ピコリン酸、ピロール−２−カルボン酸等が挙げられる。
【００４２】
上記カルボキシル基含有脂肪酸化合物としては、特に限定されないが、高級脂肪酸、カルボン酸系キレート試薬等が挙げられる。
【００４３】
上記カルボキシル酸系キレート試薬の市販品としては、特に制限はされないが、キレスト株式会社製の製品名：キレストＡ、キレスト１１０、キレストＢ、キレスト２００、キレストＣ、キレストＤ、キレスト４００、キレスト４０、キレスト０Ｄ、キレストＮＴＡ、キレスト７００、キレストＰＡ、キレストＨＡ、キレストＭＺ−２、キレストＭＺ−４Ａ、キレストＭＺ−８を挙げることができる。
【００４４】
上記イオン捕捉性有機化合物の含有量は、上記接着シートを構成する樹脂成分１００重量部に対して、１〜１０重量部であることが好ましく、２〜８重量部であることがより好ましく、３〜５重量部であることがさらに好ましい。１重量部以上とすることにより、陽イオン（特に、銅イオン）を効果的に捕捉することができ、１０重量部以下とすることにより、耐熱性の低下やコストの増加を抑制することができるとともに、過剰量のイオン捕捉性有機化合物による接着特性の変化を防止することができる。
【００４５】
（無機フィラー）
上記フィルム状接着剤は、平均粒径が５００ｎｍ以下の無機フィラーを含む。無機フィラーの平均粒径は５００ｎｍ以下であれば特に限定されないが、５００ｎｍ〜１ｎｍであることが好ましく４５０ｎｍ〜２ｎｍであることがより好ましく、４００ｎｍ〜５ｎｍであることがさらに好ましい。無機フィラーの平均粒径を５００ｎｍ以下とすることにより、半導体チップへの機械的損傷を防止することができるとともに、高温での弾性率や接着量の低下を防止することができる。
【００４６】
上記無機フィラーとしては、特に制限はなく、例えば、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、ほう酸アルミウィスカ、窒化ほう素、結晶質シリカ、非晶質シリカ等が挙げられる。これらは、単独で又は２種以上を併用して用いることができる。熱電導性の向上の観点からは、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化ほう素、結晶質シリカ、非晶質シリカが好ましい。また、上記各特性のバランスがよいという観点からは、結晶質シリカ、又は、非晶質シリカが好ましい。また、導電性の付与、熱電導性の向上等の目的で、無機フィラーとして、導電性物質（導電フィラー）を用いることとしてもよい。導電フィラーとしては、銀、アルミニウム、金、胴、ニッケル、導電性合金等を球状、針状、フレーク状とした金属粉、アルミナ等の金属酸化物、アモルファスカーボンブラック、グラファイト等が挙げられる。
【００４７】
上記無機フィラーの形状は特に限定されず、球状、楕円球状、平板状、棒状、柱状、層状、鎖状、鱗片状、ドーナツ状、不定形状等のいずれの形状であってもよい。なお、いずれの形状であっても、平均粒径は、対象とする無機フィラーを球状と仮定した際のその球の直径に基づいて求められる。
【００４８】
上記フィルム状接着剤中の上記無機フィラーの含有量は、半導体チップへの機械的損傷を防止できれば特に限定されず、１〜５０重量％であることが好ましく、３〜４５重量％であることがより好ましく、５〜４０重量％であることがさらに好ましい。これにより、無機フィラーによる半導体チップへの機械的損傷を防止しつつ、高温下での弾性率を確保することができる。
【００４９】
上記フィルム状接着剤では、重量基準での、上記無機フィラーの含有量の上記イオン捕捉性有機化合物の含有量に対する比は、イオン捕捉性、チップ損傷防止性、接着力等を考慮して適宜選択することができるが、１．１〜８０が好ましく、１．５〜７０がより好ましく、２．０〜６０がさらに好ましい。上記重量比を上記範囲とすることで、イオン捕捉性有機化合物による弾性率や接着力の低下を無機フィラーで防止することができ、かつ無機フィラーによる半導体チップへの機械的損傷を防止することができる。
【００５０】
（接着性樹脂）
上記フィルム状接着剤は、接着性樹脂を含む。接着性樹脂としては従来公知の接着性を有する樹脂を用いることができ、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂等を好適に用いることができる。
【００５１】
（熱可塑性樹脂）
上記フィルム状接着剤は、熱可塑性樹脂を含有することが好ましい。上記熱可塑性樹脂としては、天然ゴム、ブチルゴム、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体、ポリブタジエン樹脂、ポリカーボネート樹脂、熱可塑性ポリイミド樹脂、６−ナイロンや６，６−ナイロン等のポリアミド樹脂、フェノキシ樹脂、アクリル樹脂、ＰＥＴやＰＢＴ等の飽和ポリエステル樹脂、ポリアミドイミド樹脂、又はフッ素樹脂等が挙げられる。これらの熱可塑性樹脂は単独で、又は２種以上を併用して用いることができる。これらの熱可塑性樹脂のうち、イオン性不純物が少なく耐熱性が高く、半導体素子の信頼性を確保できるアクリル樹脂が特に好ましい。
【００５２】
上記アクリル樹脂としては、特に限定されるものではなく、炭素数３０以下、特に炭素数４〜１８の直鎖若しくは分岐のアルキル基を有するアクリル酸又はメタクリル酸のエステルの１種又は２種以上を成分とする重合体（アクリル共重合体）等が挙げられる。上記アルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｔ−ブチル基、イソブチル基、アミル基、イソアミル基、ヘキシル基、へプチル基、シクロヘキシル基、２−エチルヘキシル基、オクチル基、イソオクチル基、ノニル基、イソノニル基、デシル基、イソデシル基、ウンデシル基、ラウリル基、トリデシル基、テトラデシル基、ステアリル基、オクタデシル基、又はドデシル基等が挙げられる。
【００５３】
上記フィルム状接着剤では、上記熱可塑性成分と後述する熱硬化性成分とが互いに架橋可能であることが好ましい。熱可塑性成分と熱硬化性成分とが架橋することにより、高温（例えば、１７５〜２６０℃）での接着力がより高まり、封止工程等における剥離等を防止することができ、その結果、半導体装置の製造の歩留まりを向上させることができる。上記熱可塑性成分と上記熱硬化性成分とが互いに架橋可能となるようにする手段として、例えば両成分に互いに架橋可能な官能基を導入すること等が挙げられる。互いに架橋可能な官能基の組み合わせとしては、例えばエポキシ基と水酸基、エポキシ基とカルボキシル基、エポキシ基とアミノ基等が挙げられる。これらの官能基の組み合わせの一方を上記熱可塑性成分に導入し、残りの官能基を上記熱硬化性成分に導入することで上記熱可塑性成分と上記熱硬化性成分とが互いに架橋可能とすることができる。
【００５４】
上記熱可塑性成分と上記熱硬化性成分とを架橋させるために、上記熱可塑性成分が具体的にエポキシ基又はカルボキシル基を有すると、好適に熱硬化性成分との架橋反応を進行させることができる。熱可塑性成分がエポキシ基を有する場合、上記接着シートは、熱硬化性成分としてフェノール樹脂を含むことが好ましい。また、熱可塑性成分がカルボキシル基を有する場合、上記接着シートは、熱硬化性成分としてエポキシ樹脂を含むことが好ましい。熱可塑性成分のエポキシ基と熱硬化性成分のフェノール樹脂の水酸基との間、又は熱可塑性成分のカルボキシル基と熱硬化性成分のエポキシ樹脂のエポキシ基との間で好適に架橋反応させることができる。上記熱可塑性成分にエポキシ基を導入するには、上記アクリル共重合体の構成モノマーとしてエポキシ基含有モノマーを採用することができる。エポキシ基含有モノマーとしてはエポキシ基を有する限り特に限定されず、例えばアクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル等が挙げられる。また、上記熱可塑性成分にカルボキシル基を導入するには、上記アクリル共重合体の構成モノマーとしてカルボキシル基含有モノマーを採用することができる。カルボキシル基含有モノマーとしてはカルボキシル基を有する限り特に限定されず、例えばアクリル酸、メタクリル酸、カルボキシエチルアクリレート、カルボキシペンチルアクリレート、イタコン酸、マレイン酸、フマール酸及びクロトン酸等が挙げられる。
【００５５】
上記アクリル樹脂のなかでも、酸価が５〜１５０のものが好ましく、１０〜１４５のものがより好ましく、２０〜１４０のものがさらに好ましく、２０〜４０のものが特に好ましい。上記フィルム状接着剤に、酸価が５〜１５０のアクリル樹脂が含まれると、アクリル樹脂のカルボン酸基が錯体形成に寄与してイオン捕捉性有機化合物の捕捉効果を促進するという相乗効果により、さらに良好に金属イオンを捕捉することができる。本発明におけるアクリル樹脂の酸価とは、試料１ｇ中に含有する遊離脂肪酸、樹脂酸などを中和するのに必要とする水酸化カリウムのｍｇ数のことをいう。
【００５６】
また、上記重合体を形成する他のモノマーとしては、特に限定されるものではなく、例えば、無水マレイン酸若しくは無水イタコン酸等の様な酸無水物モノマー、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシエチル、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシプロピル、（メタ）アクリル酸４−ヒドロキシブチル、（メタ）アクリル酸６−ヒドロキシヘキシル、（メタ）アクリル酸８−ヒドロキシオクチル、（メタ）アクリル酸１０−ヒドロキシデシル、（メタ）アクリル酸１２−ヒドロキシラウリル若しくは（４−ヒドロキシメチルシクロヘキシル）−メチルアクリレート等の様なヒドロキシル基含有モノマー、スチレンスルホン酸、アリルスルホン酸、２−（メタ）アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、（メタ）アクリルアミドプロパンスルホン酸、スルホプロピル（メタ）アクリレート若しくは（メタ）アクリロイルオキシナフタレンスルホン酸等の様なスルホン酸基含有モノマー、又は２−ヒドロキシエチルアクリロイルホスフェート等の様な燐酸基含有モノマーが挙げられる。これらは単独で、又は２種以上を併用して用いることができる。
【００５７】
（熱硬化性樹脂）
また、上記フィルム状接着剤は、上記熱可塑性樹脂とともに熱硬化性樹脂を含有することが好ましい。上記熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、アミノ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、又は熱硬化性ポリイミド樹脂等が挙げられる。これらの樹脂は、単独で又は２種以上を併用して用いることができ、特に、エポキシ樹脂及びフェノール樹脂の少なくともいずれか一方を用いることが好ましい。なかでも、エポキシ樹脂を用いることが好ましい。硬化剤としてエポキシ樹脂を含有すると、高温において、フィルム状接着剤とウェハとの高い接着力が得られる。その結果、フィルム状接着剤とウェハとの接着界面に水が入りにくくなり、イオンが移動し難くなる。これにより、半導体装置の信頼性が向上する。
【００５８】
上記エポキシ樹脂は、接着剤組成物として一般に用いられるものであれば特に限定は無く、例えばビスフェノールＡ型、ビスフェノールＦ型、ビスフェノールＳ型、臭素化ビスフェノールＡ型、水添ビスフェノールＡ型、ビスフェノールＡＦ型、ビフェニル型、ナフタレン型、フルオンレン型、フェノールノボラック型、オルソクレゾールノボラック型、トリスヒドロキシフェニルメタン型、テトラフェニロールエタン型等の二官能エポキシ樹脂や多官能エポキシ樹脂、又はヒダントイン型、トリスグリシジルイソシアヌレート型若しくはグリシジルアミン型等のエポキシ樹脂が用いられる。これらは単独で、又は２種以上を併用して用いることができる。これらのエポキシ樹脂のうちノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、トリスヒドロキシフェニルメタン型樹脂又はテトラフェニロールエタン型エポキシ樹脂が特に好ましい。これらのエポキシ樹脂は、硬化剤としてのフェノール樹脂との反応性に富み、耐熱性等に優れるからである。
【００５９】
更に、上記フェノール樹脂は、上記エポキシ樹脂の硬化剤として作用するものであり、例えば、フェノールノボラック樹脂、フェノールアラルキル樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ｔｅｒｔ−ブチルフェノールノボラック樹脂、ノニルフェノールノボラック樹脂等のノボラック型フェノール樹脂、レゾール型フェノール樹脂、ポリパラオキシスチレン等のポリオキシスチレン等が挙げられる。これらは単独で、又は２種以上を併用して用いることができる。これらのフェノール樹脂のうちフェノールノボラック樹脂、フェノールアラルキル樹脂が特に好ましい。半導体装置の接続信頼性を向上させることができるからである。
【００６０】
上記エポキシ樹脂とフェノール樹脂との配合割合は、例えば、上記エポキシ樹脂成分中のエポキシ基１当量当たりフェノール樹脂中の水酸基が０．５〜２．０当量になるように配合することが好適である。より好適なのは、０．８〜１．２当量である。即ち、両者の配合割合が上記範囲を外れると、十分な硬化反応が進まず、エポキシ樹脂硬化物の特性が劣化し易くなるからである。
【００６１】
上記熱硬化性樹脂の配合割合としては、所定条件下でフィルム状接着剤を加熱した際に熱硬化型のフィルム状接着剤としての機能を発揮する程度であれば特に限定されないが、フィルム状接着剤の重量に対して０〜９０重量％であることが好ましく、５〜８５重量％であることがより好ましい。
【００６２】
中でも、低温での接着性と高温での弾性率の両立の観点から、接着性樹脂は、アクリル樹脂、エポキシ樹脂及びフェノール樹脂からなる群より選択される１種以上であることが好ましい。特に、接着性樹脂として、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、及び、アクリル樹脂を含有し、アクリル樹脂１００重量部に対するエポキシ樹脂、及び、フェノール樹脂の合計量が１０〜２０００重量部であることが好ましく、１０〜１５００重量部であることがより好ましく、１０〜１０００重量部であることがさらに好ましい。アクリル樹脂１００重量部に対するエポキシ樹脂、及び、フェノール樹脂の合計量を１０重量部以上とすることにより、硬化による接着効果が得られ、剥離を抑制することができ、２０００重量部以下とすることより、フィルムが脆弱化して作業性が低下することを抑制することができる。
【００６３】
（架橋剤）
上記フィルム状接着剤を予めある程度架橋をさせておく場合には、重合体の分子鎖末端の官能基等と反応する多官能性化合物を架橋剤として添加させておくのがよい。これにより、高温下での接着特性を向上させ、耐熱性の改善を図ることができる。
【００６４】
上記架橋剤としては、従来公知のものを採用することができる。特に、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ｐ−フェニレンジイソシアネート、１，５−ナフタレンジイソシアネート、多価アルコールとジイソシアネートの付加物等のポリイソシアネート化合物がより好ましい。架橋剤の添加量としては、上記の重合体１００重量部に対し、通常０．０５〜７重量部とするのが好ましい。架橋剤の量が７重量部より多いと、接着力が低下するので好ましくない。その一方、０．０５重量部より少ないと、凝集力が不足するので好ましくない。また、この様なポリイソシアネート化合物と共に、必要に応じて、エポキシ樹脂等の他の多官能性化合物を一緒に含ませるようにしてもよい。
【００６５】
（他の添加剤）
なお、上記フィルム状接着剤には、上記成分以外に、必要に応じて他の添加剤を適宜に配合することができる。他の添加剤としては、陰イオン捕捉剤、分散剤、酸化防止剤、シランカップリング剤、硬化促進剤などが挙げられる。これらは、単独で、又は２種以上を併用して用いることができる。
【００６６】
上記の実施形態では、フィルム状接着剤に含有させる接着剤主成分として、接着性樹脂である熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂を用いる場合について説明したが、本発明においては、フィルム状接着剤に含有させる接着剤主成分として、上記のような熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂に加えて、セラミック系、セメント系、はんだ等の無機系のものを含有させることとしてもよい。
【００６７】
［フィルム状接着剤の製造方法］
本実施形態に係るフィルム状接着剤は、例えば、次の通りにして作製される。まず、フィルム状接着剤の前駆体としての接着剤組成物を調製方法する。調製方法としては、特に限定されず、例えば、イオン捕捉性有機化合物と、必要に応じて、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、他の添加剤を容器に投入して、有機溶媒に溶解させ、均一になるように攪拌することによって接着剤組成物溶液として得ることができる。
【００６８】
上記有機溶媒としては、フィルム状接着剤を構成する成分を均一に溶解、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、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、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン系溶媒、トルエン、キシレン等が挙げられる。乾燥速度が速く、安価で入手できる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。
【００６９】
まず、上記のようにして調製した接着剤組成物溶液を基材セパレータ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。基材セパレータとしては、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等が使用可能である。また、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７０〜１６０℃、乾燥時間１〜５分間の範囲内で行われる。これにより、本実施形態に係るフィルム状接着剤が得られる。
【００７０】
上記フィルム状接着剤の用途としては特に限定されず、半導体装置の製造に好適に用いることができ、例えば、リードフレーム等の被着体に半導体チップを固着するためのダイボンドフィルムや、フリップチップ型半導体装置の半導体チップの裏面を保護する保護フィルムや、半導体チップを封止するための封止シートとして用いられるものが挙げられる。
【００７１】
上記フィルム状接着剤は、熱硬化前における６０℃での引張貯蔵弾性率が、０．０１ＭＰａ以上１０００ＭＰａ以下であることが好ましく、０．０５ＭＰａ以上１００ＭＰａ以下であることがより好ましく、０．１ＭＰａ以上５０ＭＰａ以下であることがさらに好ましい。熱硬化前における６０℃での引張貯蔵弾性率を、０．０１ＭＰａ以上とすることにより、フィルムとしての形状を維持し、良好な作業性を付与することができる。また、熱硬化前における６０℃での引張貯蔵弾性率を、１０００ＭＰａ以下とすることにより、被着体に対する良好な濡れ性を付与することができる。
【００７２】
［半導体装置］
本実施形態に係る半導体装置について図２を参照しつつ説明する。半導体装置は、被着体６と、上記被着体６上に積層された上記フィルム状接着剤３と、上記フィルム状接着剤３上に配置された半導体チップ５とを備える。被着体６としては、基板でもよく他の半導体チップであってもよい。図２では基板を被着体として用いている。図２に示した半導体装置では、さらに半導体チップ５と被着体６との電気的接続を担うボンディングワイヤー７が、被着体６の端子部（インナーリード）の先端と半導体チップ５上の電極パッド（図示しない）とを接続するように設けられ、ボンディングワイヤー７も含めて半導体チップ５が封止樹脂８により覆われている。
【００７３】
本実施形態に係る半導体装置では、半導体チップの被着体への固定に当該フィルム状接着剤を用いているので、封止工程やリフロー工程等の高温処理を経てもフィルム状接着剤と半導体チップとの密着性を維持しつつ、その製造プロセスにおいて混入してくる金属イオンを効率的に捕捉することができ、その結果、優れた製品信頼性を確保することができる。
【００７４】
［半導体装置の製造方法］
次に、上記フィルム状接着剤をダイボンドフィルムとして使用した場合における半導体装置の製造方法の一実施形態について説明する。
【００７５】
（ダイシング・ダイボンドフィルム）
以下では、従来公知のダイシングフィルムに、本実施形態に係るフィルム状接着剤３（以下、ダイボンドフィルム３ともいう）が積層されたダイシング・ダイボンドフィルム１０を用いた半導体装置の製造方法について説明する。なお、本実施形態に係るダイシングフィルムは、基材１上に粘着剤層２が積層された構造である。図１は、本発明の一実施形態に係るフィルム状接着剤をダイボンドフィルムとして用いたダイシング・ダイボンドフィルムを示す断面模式図である。
【００７６】
（半導体装置の製造方法）
本発明に係る半導体装置の製造方法は、ダイシング・ダイボンドフィルムのフィルム状接着剤と半導体ウェハとを貼り合わせる工程、上記半導体ウェハをダイシングして半導体チップを形成する工程、上記半導体チップを上記フィルム状接着剤とともにピックアップする工程、及びピックアップした上記半導体チップを上記フィルム状接着剤を介して被着体上に固定する工程を含む。図２は、上記ダイシング・ダイボンドフィルムにおけるダイボンドフィルムを介して半導体チップを実装した例を示す断面模式図である。
【００７７】
まず、図１に示すように、ダイシング・ダイボンドフィルム１０におけるダイボンドフィルム３の半導体ウェハ貼り付け部分３ａ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（マウント工程）。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。
【００７８】
次に、半導体ウェハ４のダイシングを行う。これにより、半導体ウェハ４を所定のサイズに切断して個片化し、半導体チップ５を製造する。ダイシングは、例えば半導体ウェハ４の回路面側から常法に従い行われる。また、本工程では、例えばダイシング・ダイボンドフィルム１０まで切込みを行なうフルカットと呼ばれる切断方式等を採用できる。本工程で用いるダイシング装置としては特に限定されず、従来公知のものを用いることができる。また、半導体ウェハは、ダイシング・ダイボンドフィルム１０により接着固定されているので、チップ欠けやチップ飛びを抑制できると共に、半導体ウェハ４の破損も抑制できる。
【００７９】
ダイシング・ダイボンドフィルム１０に接着固定された半導体チップを剥離するために、半導体チップ５のピックアップを行う。ピックアップの方法としては特に限定されず、従来公知の種々の方法を採用できる。例えば、個々の半導体チップ５をダイシング・ダイボンドフィルム１０側からニードルによって突き上げ、突き上げられた半導体チップ５をピックアップ装置によってピックアップする方法等が挙げられる。
【００８０】
ここでピックアップは、粘着剤層２が紫外線硬化型の場合、該粘着剤層２に紫外線を照射した後に行う。これにより、粘着剤層２のダイボンドフィルム３に対する粘着力が低下し、半導体チップ５の剥離が容易になる。その結果、半導体チップを損傷させることなくピックアップが可能となる。
【００８１】
次に、図２に示すように、ダイシングにより形成された半導体チップ５を、ダイボンドフィルム３を介して被着体６にダイボンドする。ダイボンドは圧着により行われる。ダイボンドの条件としては特に限定されず、適宜必要に応じて設定することができる。具体的には、例えば、ダイボンド温度８０〜１６０℃、ボンディング圧力０．０１〜５ＭＰａ、ボンディング時間１〜１０秒の範囲内で行うことができる。
【００８２】
次に、被着体６の端子部（インナーリード）の先端と半導体チップ５上の電極パッド（図示しない）とをボンディングワイヤー７で電気的に接続するワイヤーボンディング工程を行う。上記ボンディングワイヤー７としては、例えば金線、アルミニウム線又は銅線等が用いられる。ワイヤーボンディングを行う際の温度は、８０〜２５０℃、好ましくは８０〜２２０℃の範囲内で行われる。また、その加熱時間は数秒〜数分間行われる。結線は、上記温度範囲内となる様に加熱された状態で、超音波による振動エネルギーと印加加圧による圧着エネルギーの併用により行われる。
【００８３】
なお、ワイヤーボンディング工程は、加熱処理によりダイボンドフィルム３を熱硬化させることなく行う。この場合、ダイボンドフィルム３の２５℃におけるせん断接着力は、被着体６に対し０．２ＭＰａ以上であることが好ましく、０．２〜１０ＭＰａであることがより好ましい。上記せん断接着力を０．２ＭＰａ以上にすることにより、ダイボンドフィルム３を熱硬化させることなくワイヤーボンディング工程を行っても、当該工程における超音波振動や加熱により、ダイボンドフィルム３と半導体チップ５又は被着体６との接着面でずり変形を生じることがない。すなわち、ワイヤーボンディングの際の超音波振動により半導体素子が動くことがなく、これにより、ワイヤーボンディングの成功率が低下するのを防止する。
【００８４】
続いて、封止樹脂８により半導体チップ５を封止する封止工程を行う。本工程は、被着体６に搭載された半導体チップ５やボンディングワイヤー７を保護するために行われる。本工程は、封止用の樹脂を金型で成型することにより行う。封止樹脂８としては、例えばエポキシ系の樹脂を使用する。樹脂封止の際の加熱温度は、通常１７５℃で６０〜９０秒間行われるが、本発明はこれに限定されず、例えば１６５〜１８５℃で、数分間キュアすることができる。以下の後硬化工程においてダイボンドフィルム３が熱硬化されない場合でも、本工程において封止樹脂８の硬化と共にダイボンドフィルム３を熱硬化させて接着固定が可能になる。
【００８５】
次に、後硬化工程において、上記封止工程で硬化不足の封止樹脂８を完全に硬化させる。封止工程においてダイボンドフィルム３が熱硬化されない場合でも、本工程において封止樹脂８の硬化と共にダイボンドフィルム３を熱硬化させて接着固定が可能になる。本工程における加熱温度は、封止樹脂の種類により異なるが、例えば１６５〜１８５℃の範囲内であり、加熱時間は０．５〜８時間程度である。
【００８６】
また、フィルム状接着剤（ダイボンドフィルム）は、図３に示すように、複数の半導体チップを積層して３次元実装をする場合にも好適に用いることができる。図３は、ダイボンドフィルムを介して半導体チップを３次元実装した例を示す断面模式図である。図３に示す３次元実装の場合、まず半導体チップと同サイズとなる様に切り出した少なくとも１つのダイボンドフィルム３を被着体６上に貼り付けた後、ダイボンドフィルム３を介して半導体チップ５を、そのワイヤーボンド面が上側となる様にして貼り付ける。次に、ダイボンドフィルム１３を半導体チップ５の電極パッド部分を避けて貼り付ける。さらに、他の半導体チップ１５をダイボンドフィルム１３上に、そのワイヤーボンド面が上側となる様にしてダイボンドする。
【００８７】
次に、ワイヤーボンディング工程を行う。これにより、半導体チップ５及び他の半導体チップ１５におけるそれぞれの電極パッドと、被着体６とをボンディングワイヤー７で電気的に接続する。なお、本工程は、ダイボンドフィルム３、１３の加熱工程を経ることなく実施される。
【００８８】
続いて、封止樹脂８により半導体チップ５等を封止する封止工程を行い、封止樹脂を硬化させる。次に、後硬化工程において、上記封止工程で封止樹脂８が硬化不足であれば完全に硬化させる。
【実施例】
【００８９】
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。ただし、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、この発明の要旨をそれらのみに限定する趣旨のものではない。なお、以下において、部とあるのは重量部を意味する。
【００９０】
（実施例１）
下記（ａ）〜（ｅ）をメチルエチルケトンに溶解させ、濃度２０重量％の接着剤組成物溶液を得た。
（ａ）アクリル酸エチル−メチルメタクリレートを主成分とするアクリル酸エステル系ポリマー（ナガセケムテックス（株）製、ＳＧ−７０Ｌ）
８０部
（ｂ）エポキシ樹脂（ＪＥＲ（株）製、エピコート１００４）              １０部
（ｃ）フェノール樹脂（三井化学（株）製、ミレックスＸＬＣ−ＬＬ）      １０部
（ｄ）シリカ（日本アエロジル（株）製、Ｒ９７２、平均粒径０．０１６μｍ）
１３部
（ｅ）没食子酸ドデシル（東京化成工業（株）製）                      １．５部
【００９１】
この接着剤組成物の溶液を、剥離ライナとしてシリコーン離型処理した厚さが５０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムからなる離型処理フィルム上に塗布した後、１３０℃で２分間乾燥させることにより、厚さ２０μｍのフィルム状接着剤Ａを作製した。
【００９２】
（実施例２）
下記（ａ）〜（ｅ）をメチルエチルケトンに溶解させ、濃度２０重量％の接着剤組成物溶液を得た。
（ａ）アクリル酸エチル−メチルメタクリレートを主成分とするアクリル酸エステル系ポリマー（ナガセケムテックス（株）製、ＳＧ−７０Ｌ）
８０部
（ｂ）エポキシ樹脂（ＪＥＲ（株）製、エピコート１００４）              １０部
（ｃ）フェノール樹脂（三井化学（株）製、ミレックスＸＬＣ−ＬＬ）      １０部
（ｄ）シリカ（日本アエロジル（株）製、Ｒ９７２、平均粒径０．０１６μｍ）
１５部
（ｅ）没食子酸ドデシル（東京化成工業（株）製）                        １０部
【００９３】
この接着剤組成物の溶液を、剥離ライナとしてシリコーン離型処理した厚さが５０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムからなる離型処理フィルム上に塗布した後、１３０℃で２分間乾燥させることにより、厚さ２０μｍのフィルム状接着剤Ｂを作製した。
【００９４】
（実施例３）
下記（ａ）〜（ｅ）をメチルエチルケトンに溶解させ、濃度２０重量％の接着剤組成物溶液を得た。
（ａ）アクリル酸エチル−メチルメタクリレートを主成分とするアクリル酸エステル系ポリマー（ナガセケムテックス（株）製、ＳＧ−７０Ｌ）
８０部
（ｂ）エポキシ樹脂（ＪＥＲ（株）製、エピコート１００４）              １０部
（ｃ）フェノール樹脂（三井化学（株）製、ミレックスＸＬＣ−ＬＬ）      １０部
（ｄ）シリカ（堺化学工業（株）製、Ｓｃｉｑａｓ  グレード０．４μｍ（平均粒径０．４μｍ））                                                          １３５部
（ｅ）没食子酸ドデシル（東京化成工業（株）製）                          ３部
【００９５】
この接着剤組成物の溶液を、剥離ライナとしてシリコーン離型処理した厚さが５０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムからなる離型処理フィルム上に塗布した後、１３０℃で２分間乾燥させることにより、厚さ２０μｍのフィルム状接着剤Ｃを作製した。
【００９６】
（実施例４）
下記（ａ）〜（ｅ）をメチルエチルケトンに溶解させ、濃度２０重量％の接着剤組成物溶液を得た。
（ａ）アクリル酸エチル−メチルメタクリレートを主成分とするアクリル酸エステル系ポリマー（ナガセケムテックス（株）製、ＳＧ−７０Ｌ）
８０部
（ｂ）エポキシ樹脂（ＪＥＲ（株）製、エピコート１００４）              １０部
（ｃ）フェノール樹脂（三井化学（株）製、ミレックスＸＬＣ−ＬＬ）      １０部
（ｄ）シリカ（堺化学工業（株）製、Ｓｃｉｑａｓ  グレード０．４μｍ（平均粒径０．４μｍ））                                                          １３５部
（ｅ）没食子酸ドデシル（東京化成工業（株）製）                        ５５部
【００９７】
この接着剤組成物の溶液を、剥離ライナとしてシリコーン離型処理した厚さが５０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムからなる離型処理フィルム上に塗布した後、１３０℃で２分間乾燥させることにより、厚さ２０μｍのフィルム状接着剤Ｄを作製した。
【００９８】
（比較例１）
下記（ａ）〜（ｄ）をメチルエチルケトンに溶解させ、濃度２０重量％の接着剤組成物溶液を得た。
（ａ）アクリル酸エチル−メチルメタクリレートを主成分とするアクリル酸エステル系ポリマー（ナガセケムテックス（株）製、ＳＧ−７０Ｌ）
８０部
（ｂ）エポキシ樹脂（ＪＥＲ（株）製、エピコート１００４）              １０部
（ｃ）フェノール樹脂（三井化学（株）製、ミレックスＸＬＣ−ＬＬ）      １０部
（ｄ）シリカ（日本アエロジル（株）製、Ｒ９７２、平均粒径０．０１６μｍ）
１３部
【００９９】
この接着剤組成物の溶液を、剥離ライナとしてシリコーン離型処理した厚さが５０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムからなる離型処理フィルム上に塗布した後、１３０℃で２分間乾燥させることにより、厚さ２０μｍのフィルム状接着剤Ｅを作製した。
【０１００】
（比較例２）
下記（ａ）〜（ｅ）をメチルエチルケトンに溶解させ、濃度２０重量％の接着剤組成物溶液を得た。
（ａ）アクリル酸エチル−メチルメタクリレートを主成分とするアクリル酸エステル系ポリマー（ナセケムテックス（株）製、ＳＧ−７０Ｌ）
８０部
（ｂ）エポキシ樹脂（ＪＥＲ（株）製、エピコート１００４）              １０部
（ｃ）フェノール樹脂（三井化学（株）製、ミレックスＸＬＣ−ＬＬ）      １０部
（ｄ）シリカ（宇部日東化成（株）製、ハイプレシカＵＦ、平均粒径５．０μｍ）
１３部
（ｅ）没食子酸ドデシル（東京化成工業（株）製）                      １．５部
【０１０１】
この接着剤組成物の溶液を、剥離ライナとしてシリコーン離型処理した厚さが５０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムからなる離型処理フィルム上に塗布した後、１３０℃で２分間乾燥させることにより、厚さ２０μｍのフィルム状接着剤Ｆを作製した。
【０１０２】
（無機フィラーの平均粒径の測定）
フィラーの平均粒径は、光度式の粒度分布計（ＨＯＲＩＢＡ製、装置名；ＬＡ−９１０）により求めた。測定条件として、レーザー８９．７％、分布形態は単分散、取り込み回数１０回で実施した。
【０１０３】
（銅イオン捕捉性評価）
実施例、及び比較例の各フィルム状接着剤Ａ〜Ｆを重さ約２．５ｇとなるように切り出し、３０ｍｍ×３７．５ｍｍ×０．３２ｍｍのサイズに積層し、積層したサンプルを１７５℃で５時間加熱した。加熱したサンプルを直径５８ｍｍ、高さ３７ｍｍの円柱状の密閉式テフロン（登録商標）製容器にいれ、１０ｐｐｍの銅（ＩＩ）イオン水溶液５０ｍｌを加えた。その後、恒温乾燥機（エスペック（株）製、ＰＶ−２３１）に１２０℃で２０時間放置した。フィルムを取り出した後、ＩＣＰ−ＡＥＳ（エスアイアイ・ナノテクノロジー（株）製、ＳＰＳ−１７００ＨＶＲ）を用いて水溶液中の銅イオンの濃度を測定した。水溶液中の銅イオンの濃度が０〜９．８ｐｐｍの場合を「○」とし、９．８ｐｐｍより大きい場合を「×」とした。結果を表１に示す。併せて、試験後に測定した銅イオン濃度（ｐｐｍ）を表１に示す。
【０１０４】
（ダイボンディング時のチップ損傷評価）
実施例及び比較例で得られたフィルム状接着剤Ａ〜Ｆとダイシングフィルム（日東電工（株）製、ＤＵ−３００）とを貼り合わせ、ダイシングフィルム付きフィルム状接着剤とした。回路を形成した厚さ３０μｍのウェハと、ダイシングフィルム付きフィルム状接着剤のフィルム状接着剤とを６０℃で貼り合わせた後、ダイシングを行って（ダイシング装置：（株）ＤＩＳＣＯ製、ＤＦＤ６３６１）、フィルム状接着剤が貼り合わされた１０ｍｍ×１０ｍｍのチップを作製した。作製したフィルム状接着剤付きのチップをリードフレーム（Ａｌｌｏｙ４２）上にダイボンディングした。ダイボンディングは、１２０℃の温度下で荷重（０．１ＭＰａ）をかけ、１秒間加熱するという条件下で、ダイボンダー（（株）新川製ＳＰＡ−３００）を用いて行った。ダイボンディングしたチップ５０個中、全く損傷が生じなかった場合を「○」、１個でも欠けや割れ等の損傷が生じた場合を「×」として評価した。結果を表１に示す。
【０１０５】
（熱硬化後における１７５℃での引張貯蔵弾性率の測定）
各実施例及び比較例のフィルム状接着剤を１７５℃のオーブン中に５時間放置した後、粘弾性測定装置（ＲＳＡ−ＩＩ、レオメトリック社製）を用いて熱硬化後における１７５℃での引張貯蔵弾性率を測定した。測定には、作成した接着シートを複数枚貼り合わせ、長さ３０ｍｍ、幅１０ｍｍ、厚さ０．２０ｍｍとなるように切り出した測定試料を用いた。引張貯蔵弾性率の測定は、−４０〜３００℃の温度域で周波数１Ｈｚ、歪み量０．１％、昇温速度１０℃／分で行った。引張貯蔵弾性率が０．１ＭＰａ以上の場合を「○」、０．１ＭＰａ未満の場合を「×」として評価した。１７５℃における測定値とともに結果を表１に示す。
【０１０６】
（熱硬化後の１７５℃でのせん断接着力の測定）
上記チップ損傷評価におけるダイボンディング後のサンプルに対し１７５℃で１時間加熱して接着シートを硬化させた。せん断試験機（Ｄａｇｅ社製、Ｄａｇｅ４０００）を用いて、接着シートとウェハチップとのせん断接着力を測定した。せん断試験の条件は、測定速度５００μｍ／ｓ、測定ギャップ１００μｍ、ステージ温度１７５℃とした。せん断接着力が０．０１ＭＰａ以上の場合を「○」、０．０１ＭＰａ未満の場合を「×」として評価した。１７５℃における測定値とともに結果を表１に示す。
【０１０７】
【表１】
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【０１０８】
表１の結果より、実施例に係るフィルム状接着剤では、銅イオン捕捉性、ダイボンディング時のチップ損傷、熱硬化後の１７５℃での引張貯蔵弾性率、及び熱硬化後の１７５℃でのせん断接着力のいずれも良好な結果であった。一方、比較例１のフィルム状接着剤では、チップ損傷は生じなかったものの、イオン捕捉性有機化合物を含んでいなかったため、イオン捕捉性はほとんど示さなかった。また、比較例２のフィルム状接着剤では、イオン捕捉性は良好であったものの、チップに損傷が生じた。これは、無機フィラーの平均粒径が５．０μｍと大きく、ダイボンディング時に無機フィラーとチップが接触したことに起因すると考えられる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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