(57)【要約】【課題】樹脂の熱硬化収縮による半導体チップの位置ずれを防止することが可能な半導体パッケージの製造方法を提供する。【解決手段】粘着シート上に配置された半導体裏面保護フィルム上に半導体チップを配置する工程と、半導体裏面保護フィルムを硬化させる工程と、半導体チップを樹脂で封止する工程とを含む半導体パッケージの製造方法に関する。【選択図】  図１Ａ
2017092335.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粘着シート上に配置された半導体裏面保護フィルム上に半導体チップを配置する工程と、
前記半導体裏面保護フィルム上に前記半導体チップを配置する工程の後に、前記半導体裏面保護フィルムを硬化させる工程と、
前記半導体裏面保護フィルムを硬化させる工程の後に、前記半導体チップを樹脂で封止する工程と
を含む半導体パッケージの製造方法。
【請求項２】
前記粘着シートは、第１粘着剤層、第２粘着剤層ならびに前記第１粘着剤層および前記第２粘着剤層の間に位置する基材層を含み、
前記第１粘着剤層は、加熱により剥離力が低下する性質を有し、
前記第２粘着剤層に硬質の支持体を固定する工程をさらに含む請求項１に記載の半導体パッケージの製造方法。
【請求項３】
前記第１粘着剤層は、加熱により膨張する熱膨張性微小球を含む、請求項２に記載の半導体パッケージの製造方法。
【請求項４】
前記熱膨張性微小球の加熱膨張の開始温度が１３０℃以上である請求項３に記載の半導体パッケージの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体パッケージの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウエハの反りを抑える役割や半導体の裏面を保護する役割を担う半導体裏面保護フィルムが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−３３６３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ガラス板などの硬質な支持体上に配置された両面粘着シート上に複数の半導体素子を配置し、複数の半導体素子を封止樹脂で封止する方法―ウエハレベルパッケージの製造方法―において、封止樹脂の熱硬化収縮により半導体チップがずれてしまうことがある。半導体チップの位置ずれが発生すると、再配線できないことがある。
【０００５】
本発明は、樹脂の熱硬化収縮による半導体チップの位置ずれを防止することが可能な半導体パッケージの製造方法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】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明は以下の構成を備える。すなわち本発明は、粘着シート上に配置された半導体裏面保護フィルム上に半導体チップを配置する工程（Ａ）と、工程（Ａ）の後に半導体裏面保護フィルムを硬化させる工程（Ｂ）と、工程（Ｂ）の後に半導体チップを樹脂で封止する工程（Ｃ）とを含む半導体パッケージの製造方法に関する。本発明に係る半導体パッケージの製造方法では、樹脂の熱硬化収縮による半導体チップの位置ずれを防止できる。半導体チップと半導体裏面保護フィルムとの密着力を半導体裏面保護フィルムの硬化により高めた後に、半導体チップを樹脂で封止するからである。本発明に係る半導体パッケージの製造方法において、ダイシングしたときは、ダイシング後半導体裏面保護フィルムで半導体チップを保護できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１Ａ】実施形態１に係る方法における半導体チップ搭載工程後の概略断面図である。
【図１Ｂ】実施形態１に係る方法における封止工程後の概略断面図である。
【図２】積層体の概略断面図である。
【図３】支持体固定後の概略断面図である。
【図４】半導体チップ搭載後の概略断面図である。
【図５】封止シート搭載後の概略断面図である。
【図６】プレス工程後の概略断面図である。
【図７】ダイシング前半導体パッケージの概略断面図である。
【図８】ダイシング後の概略断面図である。
【図９】変形例１における積層体の概略断面図である。
【図１０】変形例２における積層体の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に実施形態を掲げ、本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態のみに限定されるものではない。
【０００９】
［実施形態１］
図１Ａに示すように、実施形態１に係る半導体パッケージの製造方法は、粘着シート１２上に配置された半導体裏面保護フィルム１１上に半導体チップ３１を配置する工程と、半導体裏面保護フィルム１１を硬化させる工程と、図１Ｂに示すように半導体チップ３１を樹脂４１で封止する工程とを含む。半導体チップ３１を樹脂４１で封止する工程は、樹脂４１を硬化させるステップを含む。実施形態１に係る方法では、樹脂４１の熱硬化収縮による半導体チップ３１の位置ずれを防止できる。半導体チップ３１と半導体裏面保護フィルム１１との密着力を半導体裏面保護フィルム１１の硬化により高めた後に半導体チップ３１を樹脂４１で封止するからである。
【００１０】
図２に示すように、まず積層体１を準備する。積層体１は、粘着シート１２と粘着シート１２上に配置された半導体裏面保護フィルム１１とを含む。粘着シート１２は、第１粘着剤層１２１と、第２粘着剤層１２２と、第１粘着剤層１２１および第２粘着剤層１２２の間に位置する基材層１２３とを含む。粘着シート１２の両面は、第１主面と第１主面に対向した第２主面とで定義できる。粘着シート１２の第１主面は、半導体裏面保護フィルム１１と接している面である。第１粘着剤層１２１は、半導体裏面保護フィルム１１と基材層１２３との間に位置している。第１粘着剤層１２１は半導体裏面保護フィルム１１と接している。第１粘着剤層１２１は基材層１２３と接している。第１粘着剤層１２１は、加熱により剥離力が低下する性質を有する。具体的には、加熱により発泡する性質である。発泡した後は、半導体裏面保護フィルム１１を粘着シート１２から簡単に剥離できる。いっぽう、第２粘着剤層１２２は、加熱により発泡する性質を有さない。
【００１１】
図３に示すように、積層体１の第２粘着剤層１２２に硬質な支持体２１を固定する。積層体１に硬質な支持体２１を固定するため、安定なダイシングが可能である。支持体２１は板状をなす。平滑で平坦なものが好ましい。支持体２１は、たとえば金属板、セラミックス板、ガラス板などである。支持体２１は、レーザー透過性を有していることが好ましい。支持体２１越しにレーザーを半導体裏面保護フィルム１１に照射できるからである。支持体２１の厚みはたとえば０．１ｍｍ〜５０ｍｍである。
【００１２】
図４に示すように、積層体１の半導体裏面保護フィルム１１上に半導体チップ３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ（以下、「半導体チップ３１」と総称することがある。）を配置する。半導体チップ３１の両面は、第１面と第１面に対向した第２面とで定義できる。ここでは、半導体チップ３１の第２面が半導体裏面保護フィルム１１と接している。半導体チップ３１の第２面を裏面と称することがある。半導体裏面保護フィルム１１上に半導体チップ３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄを配置することにより形成された組み合わせ３は、支持体２１と粘着シート１２と半導体裏面保護フィルム１１と半導体チップ３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄとからなる。
【００１３】
半導体チップ３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄと接している状態の半導体裏面保護フィルム１１を硬化させる。具体的には、組み合わせ３を加熱することにより半導体裏面保護フィルム１１を硬化させる。温度はたとえば５０℃〜３００℃である。好ましくは８０℃以上、より好ましくは１００℃以上である。好ましくは２００℃以下、より好ましくは１５０℃以下、さらに好ましくは１４０℃以下である。加熱時間はたとえば１分〜３００分である。
【００１４】
図５に示すように、硬化後の半導体裏面保護フィルム１１上に位置する半導体チップ３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ上に、樹脂層４１を含む封止シート４を配置する。封止シート４は、樹脂層４１と樹脂層４１上に配置されたはく離ライナー４２とを含む。半導体チップ３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ上に封止シート４を配置することにより形成された合同体５は、支持体２１と粘着シート１２と硬化後の半導体裏面保護フィルム１１と半導体チップ３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄと封止シート４とからなる。
【００１５】
図６に示すように、半導体チップ３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄを樹脂層４１に埋め込む。具体的には、実質的に平行な一対の平板で合同体５に力を加えながら合同体５を加熱することにより、半導体チップ３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄを樹脂層４１に埋め込む。温度はたとえば５０℃〜２００℃である。好ましくは７０℃以上である。好ましくは１２０℃以下、より好ましくは１１０℃以下である。
【００１６】
次いで、樹脂層４１を加熱することにより樹脂層４１を硬化させる。具体的には、プレス後の合同体５を加熱することにより樹脂層４１を硬化させる。温度はたとえば５０℃〜３００℃である。好ましくは８０℃以上、より好ましくは１２０℃以上、さらに好ましくは１４０℃以上である。好ましくは２００℃以下、より好ましくは１７０℃以下、さらに好ましくは１６０℃以下である。加熱時間はたとえば１分〜３００分である。
【００１７】
図７に示すように、はく離ライナー４２を必要に応じてはがし、硬化後の樹脂層４１を研削し、配線を含む層７１を形成し、バンプ７２を形成するという手順でダイシング前半導体パッケージ６を形成する。ダイシング前半導体パッケージ６は、硬化後の半導体裏面保護フィルム１１と、層７１と、半導体チップ３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄと、研削後の樹脂層４１とを含む。半導体チップ３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄは、硬化後の半導体裏面保護フィルム１１と層７１との間に位置している。研削後の樹脂層４１は、硬化後の半導体裏面保護フィルム１１と層７１との間に位置している。すなわち、硬化後の半導体裏面保護フィルム１１と層７１との間の領域において、半導体チップ３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄが占めているチップ領域の残余を研削後の樹脂層４１が占めている。ダイシング前半導体パッケージ６は、配線に固定されたバンプ７２をさらに含む。ダイシング前半導体パッケージ６は、粘着シート１２に固定されている。
【００１８】
図８に示すように、ダイシング前半導体パッケージ６をダイシングすることにより半導体パッケージ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ（以下、「半導体パッケージ７」と総称することがある。）を形成する。各半導体パッケージ７は、ダイシング後半導体裏面保護フィルム１１１と、ダイシング後層７１１と、半導体チップ３１と、樹脂部４１１とを含む。半導体チップ３１は、ダイシング後半導体裏面保護フィルム１１１とダイシング後層７１１との間に位置している。樹脂部４１１は、ダイシング後半導体裏面保護フィルム１１１とダイシング後層７１１との間に位置している。すなわち、ダイシング後半導体裏面保護フィルム１１１とダイシング後層７１１との間の領域において、半導体チップ３１が占めているチップ領域の残余を樹脂部４１１が占めている。半導体パッケージ７は、配線に固定されたバンプ７２をさらに含む。半導体パッケージ７は、粘着シート１２に固定されている。
【００１９】
半導体パッケージ７と粘着シート１２との間の剥離力を低下させる。具体的には、支持体２１にあてたヒーターで粘着シート１２を加熱することにより剥離力を低下させる。すなわち、加熱により第１粘着剤層１２１を膨張させる。ここでは、第１粘着剤層１２１中の熱膨張性微小球の膨張開始温度よりも５０℃以上高温で加熱することが好ましい。たとえば８０℃〜２５０℃である。好ましくは１００℃以上、より好ましくは１３０℃以上、さらに好ましくは１５０℃以上、さらに好ましくは１６０℃以上である。好ましくは２２０℃以下、より好ましくは２００℃以下、さらに好ましくは１９０℃以下である。
【００２０】
減圧吸着コレットで半導体パッケージ７を粘着シート１２から剥離する。すなわち半導体パッケージ７をピックアップする。
【００２１】
半導体パッケージ７のダイシング後半導体裏面保護フィルム１１１にレーザーで印字することが可能である。なお、レーザーで印字する際には、公知のレーザーマーキング装置を利用することができる。また、レーザーとしては、気体レーザー、個体レーザー、液体レーザーなどを利用することができる。具体的には、気体レーザーとしては、特に制限されず、公知の気体レーザーを利用することができるが、炭酸ガスレーザー（ＣＯ２レーザー）、エキシマレーザー（ＡｒＦレーザー、ＫｒＦレーザー、ＸｅＣｌレーザー、ＸｅＦレーザーなど）が好適である。また、固体レーザーとしては、特に制限されず、公知の固体レーザーを利用することができるが、ＹＡＧレーザー（Ｎｄ：ＹＡＧレーザーなど）、ＹＶＯ４レーザーが好適である。
【００２２】
（積層体１）
半導体裏面保護フィルム１１と粘着シート１２との剥離力（２３℃、剥離角度１８０度、剥離速度３００ｍｍ／分）は、好ましくは０．０５Ｎ／２０ｍｍ〜５Ｎ／２０ｍｍである。０．０５Ｎ／２０ｍｍ以上であると、ダイシング時に硬化後の半導体裏面保護フィルム１１が粘着シート１２から剥離しにくい。
【００２３】
（第１粘着剤層１２１）
第１粘着剤層１２１は、加熱により剥離力が低下する性質を有する。たとえば、加熱により発泡する性質である。発泡した後は、半導体裏面保護フィルム１１を粘着シート１２から簡単に剥離できる。
【００２４】
第１粘着剤層１２１は、常温から１５０℃の温度域における動的弾性率が５万〜１０００万ｄｙｎ／ｃｍ２のポリマーをベースポリマーとする粘着剤からなることができる。たとえば、（メタ）アクリル酸アルキルエステルの１種または２種以上を単量体成分として用いたアクリル系ポリマーをベースポリマーとするアクリル系粘着剤である。
【００２５】
第１粘着剤層１２１は熱膨張性微小球を含む。加熱により膨張する性質を熱膨張性微小球は有する。熱膨張性微小球が膨張した後は、半導体裏面保護フィルム１１を粘着シート１２から簡単に剥離できる。第１粘着剤層１２１が変形を起こすからである。熱膨張性微小球は、加熱により気体に変化する物質と、加熱により気体に変化する物質を内包するマイクロカプセルとからなることができる。加熱により気体に変化する物質は、たとえばイソブタン、プロパン、ペンタンなどである。マイクロカプセルは高分子からなることができる。たとえば塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重合体、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリロニトリル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスルホンなどである。なかでも、熱可塑性高分子が好ましい。熱膨張性微小球の市販品は、松本油脂製薬社製のマイクロスフェアなどである。
【００２６】
熱膨張性微小球の加熱膨張の開始温度は、好ましくは１３０℃以上である。１３０℃以上であると、ピックアップ工程までに第１粘着剤層１２１が受ける熱による膨張が起きにくい。熱膨張性微小球の体積膨張率は好ましくは５倍以上、より好ましくは７倍以上、さらに好ましくは１０倍以上である。熱膨張性微小球の平均粒径は、好ましくは１００μｍ以下、より好ましくは８０μｍ以下、さらに好ましくは５０μｍ以下である。熱膨張性微小球の平均粒径の下限は、たとえば１μｍである。ベースポリマー１００重量部に対して熱膨張性微小球の含有量は、好ましくは１重量部以上、より好ましくは１０重量部以上、さらに好ましくは２５重量部以上である。ベースポリマー１００重量部に対して熱膨張性微小球の含有量は、好ましくは１５０重量部以下、より好ましくは１３０重量部以下、さらに好ましくは１００重量部以下である。
【００２７】
第１粘着剤層１２１の厚みは、好ましくは２μｍ以上、より好ましくは５μｍ以上である。第１粘着剤層１２１の厚みは、好ましくは３００μｍ以下、より好ましくは２００μｍ以下、さらに好ましくは１５０μｍ以下である。
【００２８】
（第２粘着剤層１２２）
第２粘着剤層１２２はアクリル系粘着剤などの粘着剤からなる。加熱により膨張する性質を第２粘着剤層１２２は有さない。第２粘着剤層１２２の厚みは、好ましくは２μｍ以上、より好ましくは５μｍ以上である。第２粘着剤層１２２の厚みは、好ましくは３００μｍ以下、より好ましくは２００μｍ以下、さらに好ましくは１５０μｍ以下である。
【００２９】
（基材層１２３）
基材層１２３は、レーザーが透過する性質（以下、「レーザー透過性」という。）を有していることが好ましい。基材層１２３越しにレーザーを半導体裏面保護フィルム１１に照射できる。基材層１２３の厚みは、好ましくは１μｍ以上、より好ましくは１０μｍ以上、さらに好ましくは２０μｍ以上、さらに好ましくは３０μｍ以上である。基材層１２３の厚みは、好ましくは１０００μｍ以下、より好ましくは５００μｍ以下、さらに好ましくは３００μｍ以下、さらに好ましくは２００μｍ以下である。
【００３０】
（半導体裏面保護フィルム１１）
半導体裏面保護フィルム１１は有色である。有色であると、粘着シート１２と半導体裏面保護フィルム１１とを簡単に区別できることがある。半導体裏面保護フィルム１１は、たとえば、黒色、青色、赤色などの濃色であることが好ましい。黒色が特に好ましい。レーザーマークを視認しやすいからである。
【００３１】
濃色とは、基本的には、Ｌ*ａ*ｂ*表色系で規定されるＬ*が、６０以下（０〜６０）［好ましくは５０以下（０〜５０）、さらに好ましくは４０以下（０〜４０）］となる濃い色のことを意味している。
【００３２】
また、黒色とは、基本的には、Ｌ*ａ*ｂ*表色系で規定されるＬ*が、３５以下（０〜３５）［好ましくは３０以下（０〜３０）、さらに好ましくは２５以下（０〜２５）］となる黒色系色のことを意味している。なお、黒色において、Ｌ*ａ*ｂ*表色系で規定されるａ*やｂ*は、それぞれ、Ｌ*の値に応じて適宜選択することができる。ａ*やｂ*としては、たとえば、両方とも、−１０〜１０であることが好ましく、より好ましくは−５〜５であり、特に−３〜３の範囲（中でも０またはほぼ０）であることが好適である。
【００３３】
なお、Ｌ*ａ*ｂ*表色系で規定されるＬ*、ａ*、ｂ*は、色彩色差計（商品名「ＣＲ−２００」ミノルタ社製；色彩色差計）を用いて測定することにより求められる。なお、Ｌ*ａ*ｂ*表色系は、国際照明委員会（ＣＩＥ）が１９７６年に推奨した色空間であり、ＣＩＥ１９７６（Ｌ*ａ*ｂ*）表色系と称される色空間のことを意味している。また、Ｌ*ａ*ｂ*表色系は、日本工業規格では、ＪＩＳ Ｚ ８７２９に規定されている。
【００３４】
８５℃および８５％ＲＨの雰囲気下で１６８時間放置したときの、半導体裏面保護フィルム１１の吸湿率は、好ましくは１重量％以下、より好ましくは０．８重量％以下である。１重量％以下であることにより、レーザーマーキング性を向上できる。吸湿率は、無機充填剤の含有量などによってコントロールできる。半導体裏面保護フィルム１１における吸湿率の測定方法は、以下のとおりである。すなわち、８５℃、８５％ＲＨの恒温恒湿槽に半導体裏面保護フィルム１１を１６８時間放置し、放置前後の重量減少率から、吸湿率を求める。
【００３５】
半導体裏面保護フィルム１１は未硬化状態である。未硬化状態は半硬化状態を含む。半硬化状態が好ましい。
【００３６】
半導体裏面保護フィルム１１を硬化させることにより得られる硬化物を、８５℃および８５％ＲＨの雰囲気下で１６８時間放置したときの吸湿率は、好ましくは１重量％以下、より好ましくは０．８重量％以下である。１重量％以下であることにより、レーザーマーキング性を向上できる。吸湿率は、無機充填剤の含有量などによってコントロールできる。硬化物における吸湿率の測定方法は、以下のとおりである。すなわち、８５℃、８５％ＲＨの恒温恒湿槽に硬化物を１６８時間放置し、放置前後の重量減少率から、吸湿率を求める。
【００３７】
半導体裏面保護フィルム１１における揮発分の割合は少ないほど好ましい。具体的には、加熱処理後の半導体裏面保護フィルム１１の重量減少率（重量減少量の割合）が１重量％以下が好ましく、０．８重量％以下がより好ましい。加熱処理の条件は、たとえば、２５０℃で１時間である。１重量％以下であると、レーザーマーキング性がよい。リフロー工程におけるクラックの発生を抑制できる。重量減少率は、熱硬化後の半導体裏面保護フィルム１１を２５０℃、１時間で加熱したときの値を意味する。
【００３８】
半導体裏面保護フィルム１１の未硬化状態における２３℃での引張貯蔵弾性率は、好ましくは１ＧＰａ以上、より好ましくは２ＧＰａ以上、さらに好ましくは３ＧＰａ以上である。１ＧＰａ以上であると、半導体裏面保護フィルム１１がキャリアテープに付着することを防止できる。２３℃での引張貯蔵弾性率の上限は、たとえば５０ＧＰａである。２３℃での引張貯蔵弾性率は、樹脂成分の種類やその含有量、充填材の種類やその含有量などによりコントロールすることができる。レオメトリック社製の動的粘弾性測定装置「Ｓｏｌｉｄ  Ａｎａｌｙｚｅｒ  ＲＳ  Ａ２」を用いて、引張モードにて、サンプル幅：１０ｍｍ、サンプル長さ：２２．５ｍｍ、サンプル厚み：０．２ｍｍで、周波数：１Ｈｚ、昇温速度：１０℃／分、窒素雰囲気下、所定の温度（２３℃）にて、引張貯蔵弾性率は測定する。
【００３９】
半導体裏面保護フィルム１１における可視光（波長：３８０ｎｍ〜７５０ｎｍ）の光線透過率（可視光透過率）は、特に制限されないが、たとえば、２０％以下（０％〜２０％）の範囲であることが好ましく、より好ましくは１０％以下（０％〜１０％）、特に好ましくは５％以下（０％〜５％）である。半導体裏面保護フィルム１１は、可視光透過率が２０％より大きいと、光線通過により、半導体チップに悪影響を及ぼすおそれがある。また、可視光透過率（％）は、半導体裏面保護フィルム１１の樹脂成分の種類やその含有量、着色剤（顔料や染料など）の種類やその含有量、無機充填材の含有量などによりコントロールすることができる。
【００４０】
半導体裏面保護フィルム１１の可視光透過率（％）は、次のとおりにして測定することができる。すなわち、厚み（平均厚み）２０μｍの半導体裏面保護フィルム１１単体を作製する。次に、半導体裏面保護フィルム１１に対し、波長：３８０ｎｍ〜７５０ｎｍの可視光線［装置：島津製作所製の可視光発生装置（商品名「ＡＢＳＯＲＰＴＩＯＮ  ＳＰＥＣＴＲＯ  ＰＨＯＴＯＭＥＴＥＲ」）］を所定の強度で照射し、透過した可視光線の強度を測定する。さらに、可視光線が半導体裏面保護フィルム１１を透過する前後の強度変化より、可視光透過率の値を求めることができる。
【００４１】
半導体裏面保護フィルム１１は、好ましくは着色剤を含む。着色剤は、たとえば、染料、顔料である。なかでも染料が好ましく、黒色染料がより好ましい。
【００４２】
半導体裏面保護フィルム１１における着色剤の含有量は、好ましくは０．５重量％以上、より好ましくは１重量％以上、さらに好ましくは２重量％以上である。半導体裏面保護フィルム１１における着色剤の含有量は、好ましくは１０重量％以下、より好ましくは８重量％以下、さらに好ましくは５重量％以下である。
【００４３】
半導体裏面保護フィルム１１は、熱可塑性樹脂を含むことができる。熱可塑性樹脂としては、たとえば、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−ナイロンなどのポリアミド樹脂、フェノキシ樹脂、アクリル樹脂、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）やＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）などの飽和ポリエステル樹脂、ポリアミドイミド樹脂、またはフッ素樹脂などが挙げられる。熱可塑性樹脂は単独でまたは２種以上を併用して用いることができる。なかでも、アクリル樹脂、フェノキシ樹脂が好適である。
【００４４】
半導体裏面保護フィルム１１における熱可塑性樹脂の含有量は、好ましくは１０重量％以上、より好ましくは３０重量％以上である。半導体裏面保護フィルム１１における熱可塑性樹脂の含有量は、好ましくは９０重量％以下、より好ましくは７０重量％以下である。
【００４５】
半導体裏面保護フィルム１１は、熱硬化性樹脂を含む。熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アミノ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、熱硬化性ポリイミド樹脂などが挙げられる。熱硬化性樹脂は、単独でまたは２種以上併用して用いることができる。熱硬化性樹脂としては、特に、半導体チップを腐食させるイオン性不純物など含有が少ないエポキシ樹脂が好適である。また、エポキシ樹脂の硬化剤としてはフェノール樹脂を好適に用いることができる。
【００４６】
エポキシ樹脂としては、特に限定は無く、たとえば、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、臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡＦ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、フルオレン型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、トリスヒドロキシフェニルメタン型エポキシ樹脂、テトラフェニロールエタン型エポキシ樹脂などの二官能エポキシ樹脂や多官能エポキシ樹脂、またはヒダントイン型エポキシ樹脂、トリスグリシジルイソシアヌレート型エポキシ樹脂もしくはグリシジルアミン型エポキシ樹脂などのエポキシ樹脂を用いることができる。
【００４７】
さらに、フェノール樹脂は、エポキシ樹脂の硬化剤として作用するものであり、たとえば、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など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などのポリオキシスチレンなどが挙げられる。フェノール樹脂は単独でまたは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。
【００４８】
エポキシ樹脂とフェノール樹脂の配合割合は、たとえば、エポキシ樹脂中のエポキシ基１当量当たりフェノール樹脂中の水酸基が０．５当量〜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当量〜１．２当量である。
【００４９】
半導体裏面保護フィルム１１における熱硬化性樹脂の含有量は、好ましくは２重量％以上、より好ましくは５重量％以上である。半導体裏面保護フィルム１１における熱硬化性樹脂の含有量は、好ましくは４０重量％以下、より好ましくは２０重量％以下である。
【００５０】
半導体裏面保護フィルム１１は、熱硬化促進触媒を含むことができる。たとえば、アミン系硬化促進剤、リン系硬化促進剤、イミダゾール系硬化促進剤、ホウ素系硬化促進剤、リン−ホウ素系硬化促進剤などである。
【００５１】
半導体裏面保護フィルム１１を予めある程度架橋させておくため、作製に際し、重合体の分子鎖末端の官能基など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ことが好ましい。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。
【００５２】
半導体裏面保護フィルム１１は、充填剤を含むことができる。無機充填剤が好適である。無機充填剤は、たとえば、シリカ、クレー、石膏、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、アルミナ、酸化ベリリウム、炭化珪素、窒化珪素、アルミニウム、銅、銀、金、ニッケル、クロム、鉛、錫、亜鉛、パラジウム、半田などである。充填剤は単独でまたは２種以上を併用して用いることができる。なかでも、シリカが好ましく、溶融シリカが特に好ましい。無機充填剤の平均粒径は０．１μｍ〜８０μｍの範囲内であることが好ましい。無機充填剤の平均粒径は、たとえば、レーザー回折型粒度分布測定装置によって測定することができる。
【００５３】
半導体裏面保護フィルム１１における充填剤の含有量は、好ましくは１０重量％以上、より好ましくは２０重量％以上である。半導体裏面保護フィルム１１における充填剤の含有量は、好ましくは７０重量％以下、より好ましくは５０重量％以下である。
【００５４】
半導体裏面保護フィルム１１は、ほかの添加剤を適宜含むことができる。ほかの添加剤としては、たとえば、難燃剤、シランカップリング剤、イオントラップ剤、増量剤、老化防止剤、酸化防止剤、界面活性剤などが挙げられる。
【００５５】
半導体裏面保護フィルム１１の厚みは、好ましくは２μｍ以上、より好ましくは４μｍ以上、さらに好ましくは６μｍ以上、特に好ましくは１０μｍ以上である。半導体裏面保護フィルム１１の厚みは、好ましくは２００μｍ以下、より好ましくは１６０μｍ以下、さらに好ましくは１００μｍ以下、特に好ましくは８０μｍ以下である。
【００５６】
（封止シート４）
封止シート４は、樹脂層４１と樹脂層４１上に配置されたはく離ライナー４２とを含む。樹脂層４１の厚みは、好ましくは１０μｍ以上、より好ましくは２０μｍ以上、さらに好ましくは３０μｍ以上である。樹脂層４１の厚みは、好ましくは１０００μｍ以下、より好ましくは３００μｍ以下、さらに好ましくは２００μｍ以下である。
【００５７】
樹脂層４１は、熱硬化性樹脂を含む。熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂などが挙げられる。
【００５８】
エポキシ樹脂としては、特に限定されるものではない。たとえば、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂、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、変性ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、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、変性ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂などの各種のエポキシ樹脂を用いることができる。これらエポキシ樹脂は単独で用いてもよいし２種以上併用してもよい。
【００５９】
エポキシ樹脂の反応性を確保する観点からは、エポキシ当量１５０〜２５０、軟化点もしくは融点が５０〜１３０℃の常温で固形のものが好ましい。なかでも、信頼性の観点から、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂、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がより好ましい。また、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂が好ましい。
【００６０】
フェノール樹脂は、エポキシ樹脂との間で硬化反応を生起するものであれば特に限定されるものではない。たとえば、フェノールノボラック樹脂、フェノールアラルキル樹脂、ビフェニルアラルキル樹脂、ジシクロペンタジエン型フェノール樹脂、クレゾールノボラック樹脂、レゾール樹脂などが用いられる。これらフェノール樹脂は単独で用いてもよいし、２種以上併用してもよい。
【００６１】
フェノール樹脂としては、エポキシ樹脂との反応性の観点から、水酸基当量が７０〜２５０、軟化点が５０〜１１０℃のものを用いることが好ましい。硬化反応性が高いという観点から、フェノールノボラック樹脂を好適に用いることができる。また、信頼性の観点から、フェノールアラルキル樹脂やビフェニルアラルキル樹脂のような低吸湿性のものも好適に用いることができる。
【００６２】
樹脂層４１中のエポキシ樹脂およびフェノール樹脂の合計含有量は、５重量％以上が好ましい。５重量％以上であると、半導体チップなどに対する接着力が良好に得られる。樹脂層４１中のエポキシ樹脂およびフェノール樹脂の合計含有量は、４０重量％以下が好ましく、２０重量％以下がより好ましい。４０重量％以下であると、吸湿性を低く抑えることができる。
【００６３】
エポキシ樹脂とフェノール樹脂の配合割合は、硬化反応性という観点から、エポキシ樹脂中のエポキシ基１当量に対して、フェノール樹脂中の水酸基の合計が０．７〜１．５当量となるように配合することが好ましく、より好ましくは０．９〜１．２当量である。
【００６４】
樹脂層４１は、硬化促進剤を含むことが好ましい。硬化促進剤としては、エポキシ樹脂とフェノール樹脂の硬化を進行させるものであれば特に限定されず、たとえば、２−メチルイミダゾール（商品名；２ＭＺ）、２−ウンデシルイミダゾール（商品名；Ｃ１１−Ｚ）、２−ヘプタデシルイミダゾール（商品名；Ｃ１７Ｚ）、１，２−ジメチルイミダゾール（商品名；１．２ＤＭＺ）、２−エチル−４−メチルイミダゾール（商品名；２Ｅ４ＭＺ）、２−フェニルイミダゾール（商品名；２ＰＺ）、２−フェニル−４−メチルイミダゾール（商品名；２Ｐ４ＭＺ）、１−ベンジル−２−メチルイミダゾール（商品名；１Ｂ２ＭＺ）、１−ベンジル−２−フェニルイミダゾール（商品名；１Ｂ２ＰＺ）、１−シアノエチル−２−メチルイミダゾール（商品名；２ＭＺ−ＣＮ）、１−シアノエチル−２−ウンデシルイミダゾール（商品名；Ｃ１１Ｚ−ＣＮ）、１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾリウムトリメリテイト（商品名；２ＰＺＣＮＳ−ＰＷ）、２，４−ジアミノ−６−［２’−メチルイミダゾリル−（１’）］−エチル−ｓ−トリアジン（商品名；２ＭＺ−Ａ）、２，４−ジアミノ−６−［２’−ウンデシルイミダゾリル−（１’）］−エチル−ｓ−トリアジン（商品名；Ｃ１１Ｚ−Ａ）、２，４−ジアミノ−６−［２’−エチル−４’−メチルイミダゾリル−（１’）］−エチル−ｓ−トリアジン（商品名；２Ｅ４ＭＺ−Ａ）、２，４−ジアミノ−６−［２’−メチルイミダゾリル−（１’）］−エチル−ｓ−トリアジンイソシアヌル酸付加物（商品名；２ＭＡ−ＯＫ）、２−フェニル−４，５−ジヒドロキシメチルイミダゾール（商品名；２ＰＨＺ−ＰＷ）、２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール（商品名；２Ｐ４ＭＨＺ−ＰＷ）などのイミダゾール系硬化促進剤が挙げられる（いずれも四国化成工業（株）製）。なかでも、樹脂層４１を作製するときの混練温度での硬化反応を抑えられるという理由からイミダゾール系硬化促進剤が好ましく、２−フェニル−４，５−ジヒドロキシメチルイミダゾール、２，４−ジアミノ−６−［２’−エチル−４’−メチルイミダゾリル−（１’）］−エチル−ｓ−トリアジンがより好ましく、２−フェニル−４，５−ジヒドロキシメチルイミダゾールがさらに好ましい。
【００６５】
硬化促進剤の含有量は、エポキシ樹脂およびフェノール樹脂の合計１００重量部に対して、好ましくは０．２重量部以上、より好ましくは０．５重量部以上、さらに好ましくは０．８重量部以上である。硬化促進剤の含有量は、エポキシ樹脂およびフェノール樹脂の合計１００重量部に対して、好ましくは５重量部以下、より好ましくは２重量部以下である。
【００６６】
樹脂層４１は、熱可塑性樹脂を含むことができる。熱可塑性樹脂としてはエラストマーが好ましい。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−ナイロンなどのポリアミド樹脂、フェノキシ樹脂、アクリル樹脂、ＰＥＴやＰＢＴなどの飽和ポリエステル樹脂、ポリアミドイミド樹脂、フッ素樹脂、スチレン−イソブチレン−スチレントリブロック共重合体、メチルメタクリレート−ブタジエン−スチレン共重合体（ＭＢＳ樹脂）などが挙げられる。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。
【００６７】
樹脂層４１中の熱可塑性樹脂の含有量は、１重量％以上が好ましい。１重量％以上であると、柔軟性、可撓性を付与できる。樹脂層４１中の熱可塑性樹脂の含有量は、好ましくは３０重量％以下、より好ましくは１０重量％以下、さらに好ましくは５重量％以下である。３０重量％以下であると、半導体チップなどに対する接着力が良好に得られる。
【００６８】
樹脂層４１は充填剤を含むことができる。充填剤の平均粒径は、好ましくは０．５μｍ以上、より好ましくは１μｍ以上、さらに好ましくは３μｍ以上である。充填剤の平均粒径は、好ましくは５０μｍ以下、より好ましくは３０μｍ以下、さらに好ましくは２０μｍ以下である。充填剤としては、たとえば、無機充填剤を挙げることができる。無機充填剤としては、たとえば、石英ガラス、タルク、シリカ（溶融シリカや結晶性シリカなど）、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化珪素、窒化ホウ素などが挙げられる。なかでも、熱膨張係数を良好に低減できるという理由から、シリカ、アルミナが好ましく、シリカがより好ましい。シリカとしては、流動性に優れるという理由から、溶融シリカが好ましく、球状溶融シリカがより好ましい。無機充填剤は、シランカップリング剤により処理（前処理）されたものでもよい。これにより、無機充填剤の分散性を高めることができる。
【００６９】
樹脂層４１中の充填剤の含有量は、好ましくは２０体積％以上であり、より好ましくは７０体積％以上であり、さらに好ましくは７４体積％以上である。充填剤の含有量は、好ましくは９０体積％以下であり、より好ましくは８５体積％以下である。
【００７０】
充填剤の含有量は、「重量％」を単位としても説明できる。代表的にシリカの含有量について、「重量％」を単位として説明する。シリカは通常、比重２．２ｇ／ｃｍ３であるので、シリカの含有量（重量％）の好適範囲はたとえば以下のとおりである。すなわち、樹脂層４１中のシリカの含有量は、８１重量％以上が好ましく、８４重量％以上がより好ましい。樹脂層４１中のシリカの含有量は、９４重量％以下が好ましく、９１重量％以下がより好ましい。
【００７１】
アルミナは通常、比重３．９ｇ／ｃｍ３であるので、アルミナの含有量（重量％）の好適範囲はたとえば以下のとおりである。すなわち、樹脂層４１中のアルミナの含有量は、８８重量％以上が好ましく、９０重量％以上がより好ましい。樹脂層４１中のアルミナの含有量は、９７重量％以下が好ましく、９５重量％以下がより好ましい。
【００７２】
樹脂層４１は、前記成分以外にも、難燃剤成分、顔料などを適宜含有することがある。難燃剤成分としては、たとえば水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化鉄、水酸化カルシウム、水酸化スズ、複合化金属水酸化物などの各種金属水酸化物；ホスファゼン化合物などを用いることができる。なかでも、難燃性、硬化後の強度に優れるという理由から、ホスファゼン化合物が好ましい。顔料としては特に限定されず、カーボンブラックなどが挙げられる。
【００７３】
はく離ライナー４２は、たとえばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムである。
【００７４】
（変形例１）
図９に示すように、変形例１では、粘着シート１２は、非熱膨張性の第３粘着剤層１２５をさらに含む。第３粘着剤層１２５は、第１粘着剤層１２１と半導体裏面保護フィルム１１との間に位置している。加熱により膨張する性質を第３粘着剤層１２５は有さない。熱膨張性微小球が膨張した際に発生する汚染物質―ガスや有機分など―が第１粘着剤層１２１から半導体裏面保護フィルム１１へ移行することを第３粘着剤層１２５は防止する。
【００７５】
（変形例２）
図１０に示すように、変形例２では、粘着シート１２は、第１粘着剤層１２１と基材層１２３との間に位置するゴム状有機弾性層１２６をさらに含む。膨張により第１粘着剤層１２１に生じた変形が第２粘着剤層１２２などに伝播することをゴム状有機弾性層１２６は防止できる。加熱により膨張する性質をゴム状有機弾性層１２６は有さない。ゴム状有機弾性層１２６の主成分は、合成ゴム、合成樹脂などである。ゴム状有機弾性層１２６の厚みは、好ましくは３μｍ以上、より好ましくは５μｍ以上である。ゴム状有機弾性層１２６の厚みは、好ましくは５００μｍ以下、より好ましくは３００μｍ以下、さらに好ましくは１５０μｍ以下である。
【００７６】
（変形例３）
変形例３では、半導体裏面保護フィルム１１を硬化させ、硬化後の半導体裏面保護フィルム１１上に位置する半導体チップ３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄをトランスファー成形またはコンプレッション成形で封止する。
【００７７】
（変形例４）
変形例４では、半導体裏面保護フィルム１１を硬化させ、支持体２１越しに硬化後の半導体裏面保護フィルム１１にレーザーで印字し、半導体チップ３１ａ、３１ｂ、３１ｃ上に封止シート４を配置する。
【００７８】
（変形例５）
変形例５では、ダイシング前半導体パッケージ６を形成し、支持体２１越しに硬化後の半導体裏面保護フィルム１１にレーザーで印字し、ダイシング前半導体パッケージ６をダイシングする。
【００７９】
（変形例６）
変形例６では、ダイシングで半導体パッケージ７を形成し、支持体２１越しにダイシング後半導体裏面保護フィルム１１１にレーザーで印字し、粘着シート１２を加熱する。
【００８０】
（変形例７）
変形例７では、粘着シート１２を加熱し、支持体２１越しにダイシング後半導体裏面保護フィルム１１１にレーザーで印字し、半導体パッケージを第１粘着剤層１２１から剥離する。
【００８１】
（そのほか）
変形例１〜変形例７などは、任意に組み合わせることができる。
【００８２】
以上のとおり、実施形態１に係る半導体パッケージの製造方法は、粘着シート１２の第２主面に硬質の支持体２１を固定する工程と、粘着シート１２の第１主面上に配置された半導体裏面保護フィルム１１上に半導体チップ３１を配置する工程と、半導体裏面保護フィルム１１を硬化させる工程と、半導体チップ３１を樹脂４１で封止する工程とを含む。
【実施例】
【００８３】
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などは、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い。
【００８４】
［実施例１］
（半導体裏面保護フィルムの作製）
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（根上工業社製 パラクロンＷ−１９７Ｃ）の固形分―溶剤を除く固形分―１００重量部に対して、エポキシ樹脂（大日本インキ社製 ＨＰ−４７００）１０重量部とフェノール樹脂（明和化成社製 ＭＥＨ７８５１−Ｈ）１０重量部と球状シリカ（アドマテックス社製 ＳＯ−２５Ｒ 平均粒径０．５μｍの球状シリカ）８５重量部と染料(オリエント化学工業社製 ＯＩＬ ＢＬＡＣＫ ＢＳ)１０重量部と触媒（四国化成社製 ２ＰＨＺ）１０重量部とをメチルエチルケトンに溶解して、固形分濃度２３．６重量％の樹脂組成物の溶液を調製した。樹脂組成物の溶液をはく離ライナー（シリコーン離型処理した厚み５０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム）に塗布し、１３０℃で２分間乾燥させた。以上の手段により平均厚み２０μｍのフィルムを得た。直径２３０ｍｍの円盤状フィルム（以下、実施例において「半導体裏面保護フィルム」という）をフィルムから切り出した。
【００８５】
（積層体の作製）
ハンドローラーを用いて両面粘着シート「日東電工社製 リバアルファ３１９５Ｖ」の熱剥離粘着剤層に半導体裏面保護フィルムをつけることにより積層体を作製した。積層体は、両面粘着シートと両面粘着シートの熱剥離粘着剤層に固定された半導体裏面保護フィルムとからなる（図２参照）。
【００８６】
（封止）
積層体の両面粘着シートにガラス板を固定した（図３参照）。積層体の半導体裏面保護フィルムに５ｍｍ角チップ（厚み０．１ｍｍ）を１２０℃で圧着した（図４参照）。ガラス板と両面粘着シートと半導体裏面保護フィルムと５ｍｍ角チップとからなる組み合わせを１２０℃、１２０分で加熱することにより半導体裏面保護フィルムを硬化させた。５ｍｍ角チップをシート状の封止樹脂に埋め込み、１５０℃、１２０分で加熱することにより封止樹脂を硬化させた（図５〜６参照）。以上の手段により実施例１のパッケージを得た。
【００８７】
［比較例１］
封止前における半導体裏面保護フィルムの硬化をおこなわなかったこと以外は、実施例１と同様の方法で比較例１のパッケージを得た。
【００８８】
［評価］
５ｍｍ角チップの位置ずれが生じた場合を×と判定し、位置ずれが生じなかった場合を○と判定した。結果を表１に示す。
【００８９】
【表１】
2017092335.tif 000003
【符号の説明】
【００９０】
１        積層体
１１      半導体裏面保護フィルム
１２      粘着シート
１２１    第１粘着剤層
１２２    第２粘着剤層
１２３    基材層
２１      支持体
３１      半導体チップ
３        組み合わせ
４        封止シート
４１      樹脂層
４２      はく離ライナー
５        合同体
７１      配線を含む層
７２      バンプ
６        ダイシング前半導体パッケージ
７        半導体パッケージ
１１１    ダイシング後半導体裏面保護フィルム
７１１    ダイシング後層
４１１    樹脂部
【図１Ａ】
2017092335.tif 000004
【図１Ｂ】
2017092335.tif 000005
【図２】
2017092335.tif 000006
【図３】
2017092335.tif 000007
【図４】
2017092335.tif 000008
【図５】
2017092335.tif 000009
【図６】
2017092335.tif 000010
【図７】
2017092335.tif 000011
【図８】
2017092335.tif 000012
【図９】
2017092335.tif 000013
【図１０】
2017092335.tif 000014