CN112513217A - 胶黏剂组合物、膜状胶黏剂、胶黏剂片及半导体装置的制造方法 - Google Patents

胶黏剂组合物、膜状胶黏剂、胶黏剂片及半导体装置的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种胶黏剂组合物，其包含：环氧树脂、酚醛树脂、弹性体及填料，以环氧树脂、酚醛树脂、弹性体及填料的总量为基准，填料的含量为40质量％～68质量％，并且环氧树脂包含具有萘骨架的环氧树脂。

Description

胶黏剂组合物、膜状胶黏剂、胶黏剂片及半导体装置的制造 方法
技术领域
本发明涉及一种胶黏剂组合物、膜状胶黏剂、胶黏剂片及半导体装置的制造方法。
背景技术
一直以来，在半导体元件与半导体元件搭载用支承部件的接合中，主要使用银糊。然而，随着近年来半导体元件的大型化、半导体封装的小型化及高性能化，对所使用的半导体元件搭载用支承部件也要求小型化及细致化。对于这种要求，由于因湿润扩展性、渗出、半导体元件的倾斜等引起的打线接合(wire bonding)时的不良情况、厚度控制的困难性、孔隙产生等，银糊无法充分应付。因此，近年来，代替银糊而开始使用具备膜状胶黏剂的胶黏剂片(例如参考专利文献1、专利文献2)。在单片贴附方式、晶片背面贴附方式等半导体装置的制造方法中使用这种胶黏剂片。
在通过单片贴附方式来制造半导体装置的情况下，首先，在通过切割或冲孔而将卷筒状的胶黏剂片切成单片后，将膜状胶黏剂贴合于半导体元件搭载用支承部件。然后，将通过切割工序而单片化的半导体元件接合于带膜状胶黏剂的半导体元件搭载用支承部件。之后，经过打线接合、封装等组装工序，制造出半导体装置(例如参考专利文献3)。但是，在利用单片贴附方式的情况下，需要用于切出胶黏剂片并黏合于半导体元件搭载用支承部件的专用的组装装置，与使用银糊的方法相比，存在制造成本增加的问题。
另一方面，在通过晶片背面贴附方式来制造半导体装置的情况下，首先，在半导体晶片的背面贴附膜状胶黏剂，进一步在膜状胶黏剂的另一面贴合切晶片。然后，通过切割，在贴合有膜状胶黏剂的状态下将半导体晶片单片化，制作出半导体元件。接着，拾取带膜状胶黏剂的半导体元件，接合于半导体元件搭载用支承部件。之后，经过打线接合、封装等组装工序，制造出半导体装置(例如参考专利文献4)。该晶片背面贴附方式与单片贴附方式不同，不需要专用的组装装置，能够直接使用现有的银糊用的组装装置，或能够在进行附加热板等作业来对装置进行一部分改善后使用。因此，在使用胶黏剂片的半导体装置的制造方法中，晶片背面贴附方式相较于其他方式，有能够抑制制造成本的倾向。
从组装工序的简单化的观点考虑，在晶片背面贴附方式中，有时使用如下胶黏剂片，其为在膜状胶黏剂的其中一面贴合(层叠)切晶片的胶黏剂片，即，兼具作为切晶片的功能及作为粘晶膜的功能的胶黏剂片(以下有时称为“切晶粘晶一体型胶黏剂片”)。若使用这种切晶粘晶一体型胶黏剂片，则能够简化切晶片的贴合，能够降低晶片破裂的风险。切晶片的软化温度通常为100℃以下。因此，关于切晶粘晶一体型胶黏剂片，考虑到切晶片的软化温度或半导体晶片的翘曲，需要能够在低于100℃的温度下贴附于半导体晶片，尤其从抑制半导体晶片的翘曲的观点考虑，要求能够在40℃～80℃下贴附于半导体晶片。
然而，在对半导体元件实施打线接合连接时，有时在半导体元件与半导体元件搭载用支承部件之间产生偏移或剥离。推测这是由于如下情况而产生：在通常的接合温度即175℃附近，已将半导体元件与半导体元件搭载用支承部件黏合的膜状胶黏剂变软而发生变形。随着半导体元件的小面积化，该现象可成为更大的问题。因此，对于切晶粘晶一体型胶黏剂片的固化后的膜状胶黏剂，要求作为打线接合特性，高温储能模量充分高(例如，175℃下的储能模量为100MPa以上)及玻璃化转变温度充分高(例如，玻璃化转变温度为190℃以上)。
迄今为止，为了满足低温下对半导体晶片的贴附特性(低温贴附性)及打线接合特性，提出有将玻璃化转变温度(Tg)较低的热塑性树脂及热固性树脂组合而成的胶黏剂组合物(例如参考专利文献5)。
以往技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平3-192178号公报
专利文献2：日本特开平4-234472号公报
专利文献3：日本特开平9-017810号公报
专利文献4：日本特开平4-196246号公报
专利文献5：日本特开2005-247953号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
但是，随着半导体元件的小面积化，打线接合时所要求的膜状胶黏剂的高温储能模量变得更高，对于膜状胶黏剂要求进一步改善特性。
因此，本发明的主要目的在于提供一种形成膜状胶黏剂时的低温贴附性优异，并且能够形成具有充分的高温储能模量、且具有充分的玻璃化转变温度的固化物的胶黏剂组合物。
用于解决技术课题的手段
本发明的一方面提供一种胶黏剂组合物，其包含：环氧树脂、酚醛树脂、弹性体及填料，以环氧树脂、酚醛树脂、弹性体及填料的总量为基准，填料的含量为40质量％～68质量％，并且环氧树脂包含具有萘骨架的环氧树脂。根据这种胶黏剂组合物，形成膜状胶黏剂时的低温贴附性优异，并且能够形成具有充分的高温储能模量、且具有充分的玻璃化转变温度的固化物。
具有萘骨架的环氧树脂可以为具有四官能以上的环氧基的环氧树脂。以环氧树脂及酚醛树脂的总量为基准，具有萘骨架的环氧树脂的含量可以为14质量％～30质量％。具有萘骨架的环氧树脂也可以包含由下述式(X)表示的环氧树脂。
[化学式1]
Figure BDA0002926320950000031
本发明的一方面的胶黏剂组合物可以在将第一半导体元件经由第一导线并以打线接合的方式连接于基板上，并且在第一半导体元件上压接第二半导体元件而成的半导体装置中，用来压接第二半导体元件并且埋入第一导线的至少一部分。
进一步地，本发明可以涉及一种如下组合物的作为胶黏剂的应用(使用)或用来制造胶黏剂的应用(使用)，所述组合物包含：环氧树脂、酚醛树脂、弹性体及填料，以环氧树脂、酚醛树脂、弹性体及填料的总量为基准，填料的含量为40质量％～68质量％，并且环氧树脂包含具有萘骨架的环氧树脂，所述胶黏剂在将第一半导体元件经由第一导线并以打线接合的方式连接于基板上，并且在第一半导体元件上压接第二半导体元件而成的半导体装置中，用来压接第二半导体元件并且埋入第一导线的至少一部分。
本发明的另一方面提供一种膜状胶黏剂，其是将上述胶黏剂组合物形成为膜状而成。
本发明的另一方面提供一种胶黏剂片，其具备：基材及设置于基材上的上述膜状胶黏剂。
基材可以为切晶带。有时将基材为切晶带的胶黏剂片称为“切晶粘晶一体型胶黏剂片”。
本发明的另一方面提供一种半导体装置的制造方法，其具备：打线接合工序，在基板上经由第一导线电性连接第一半导体元件；层压工序，在第二半导体元件的单面贴附上述膜状胶黏剂；以及粘晶工序，经由膜状胶黏剂压接贴附有膜状胶黏剂的第二半导体元件，由此将第一导线的至少一部分埋入膜状胶黏剂中。
另外，半导体装置可以为通过将第一半导体元件经由第一导线并以打线接合的方式连接于半导体基板上，并且在第一半导体元件上，经由膜状胶黏剂压接第二半导体元件，从而将第一导线的至少一部分埋入膜状胶黏剂中而成的导线埋入型的半导体装置；也可以为将第一导线及第一半导体元件埋入膜状胶黏剂中而成的半导体元件(半导体芯片)埋入型的半导体装置。
发明效果
根据本发明，可提供一种形成膜状胶黏剂时的低温贴附性优异，并且能够形成具有充分的高温储能模量、且具有充分的玻璃化转变温度的固化物的胶黏剂组合物。将该胶黏剂组合物形成为膜状而成的膜状胶黏剂可有效用作作为半导体元件(半导体芯片)埋入型膜状胶黏剂的FOD(Film Over Die：芯片包裹膜)或作为导线埋入型膜状胶黏剂的FOW(Film Over Wire：导线包裹膜)。另外，根据本发明，可提供使用这种膜状胶黏剂的胶黏剂片及半导体装置的制造方法。
附图说明
图1为表示一实施方式的膜状胶黏剂的示意剖视图。
图2为表示一实施方式的胶黏剂片的示意剖视图。
图3为表示另一实施方式的胶黏剂片的示意剖视图。
图4为表示一实施方式的半导体装置的示意剖视图。
图5为表示一实施方式的半导体装置的制造方法的一系列工序的示意剖视图。
图6为表示一实施方式的半导体装置的制造方法的一系列工序的示意剖视图。
图7为表示一实施方式的半导体装置的制造方法的一系列工序的示意剖视图。
图8为表示一实施方式的半导体装置的制造方法的一系列工序的示意剖视图。
图9为表示一实施方式的半导体装置的制造方法的一系列工序的示意剖视图。
具体实施方式
以下，一边适当参考附图一边对本发明的实施方式进行说明。然而，本发明并不限定于以下的实施方式。
本说明书中，(甲基)丙烯酸是指丙烯酸或与其对应的甲基丙烯酸。关于(甲基)丙烯酰基等其他的类似表述也同样。
[胶黏剂组合物]
一实施方式的胶黏剂组合物包含(A)环氧树脂、(B)酚醛树脂、(C)弹性体及(D)填料。胶黏剂组合物为热固性，经过半固化(B阶段)状态且在经固化处理后可成为完全固化物(C阶段)状态。
＜(A)成分：环氧树脂＞
(A)成分包含(A-1)具有萘骨架的环氧树脂。
(A-1)成分只要为具有萘骨架的成分则能够无特别限制地使用。(A-1)成分可单独使用一种或者将两种以上组合使用。(A)成分通过包含(A-1)成分，胶黏剂组合物的固化物能够成为具有充分的高温储能模量、且具有充分的玻璃化转变温度的固化物。(A-1)成分可以为具有四官能以上的环氧基的环氧树脂。
作为(A-1)成分的市售品，例如可列举：“HP-4700”、“HP-4710”、“HP-4770”(商品名，均为DIC Corporation制造)；“NC-7000-L”、“NC-7300-L”(商品名，均为Nippon KayakuCo.,Ltd.制造)等。
(A-1)成分例如可以包含由下述式(X)表示的环氧树脂。
[化学式2]
Figure BDA0002926320950000061
从有可获得具有更充分的高温储能模量、且具有更充分的玻璃化转变温度的胶黏剂组合物的固化物的倾向考虑，(A-1)成分的软化点可以为30℃以上。(A-1)成分的软化点也可以为40℃以上、80℃以上或90℃以上，并且可以为120℃以下、110℃以下或100℃以下。
(A-1)成分的环氧当量并无特别限制，可以为10～600g/eq、100～500g/eq或120～450g/eq。若(A-1)成分的环氧当量在这些范围内，则有能够获得更良好的反应性及流动性的倾向。
以(A)成分的总量为基准，(A-1)成分的含量可以为20质量％～80质量％、30质量％～70质量％或30质量％～60质量％。
从形成膜状胶黏剂时的低温贴附性更优异，胶黏剂组合物的固化物有可获得更充分的高温储能模量的倾向考虑，以(A)成分及(B)成分的总量为基准，(A-1)成分的含量可以为14质量％～30质量％。以(A)成分及(B)成分的总量为基准，(A-1)成分的含量也可以为15质量％以上或18质量％以上，并且可以为25质量％以下或22质量％以下。
除(A-1)成分以外，(A)成分还可以包含(A-2)不具有萘骨架的环氧树脂。作为(A-2)成分，例如可列举：双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、苯酚酚醛清漆型环氧树脂、甲酚酚醛清漆型环氧树脂、双酚A酚醛清漆型环氧树脂、双酚F酚醛清漆型环氧树脂、茋型环氧树脂、含三嗪骨架的环氧树脂、含芴骨架的环氧树脂、三苯酚甲烷型环氧树脂、联苯型环氧树脂、亚二甲苯基型环氧树脂、苯基芳烷基型环氧树脂、联苯芳烷基型环氧树脂、多官能苯酚类、蒽等多环芳香族类(其中将萘除外)的二缩水甘油醚化合物等。这些可单独使用一种或者将两种以上组合使用。(A-2)成分可以为双酚型环氧树脂。
(A-2)成分的环氧当量并无特别限制，可以为90～600g/eq、100～500g/eq或120～450g/eq。若(A-2)成分的环氧当量在这些范围内，则有能够获得更良好的反应性及流动性的倾向。
以(A)成分的总量为基准，(A-2)成分的含量可以为80质量％～20质量％、70质量％～30质量％或70质量％～40质量％。
以(A)成分、(B)成分、(C)成分及(D)成分的总量为基准，(A)成分的含量可以为10质量％～50质量％。以(A)成分、(B)成分、(C)成分及(D)成分的总量为基准，(A)成分的含量也可以为12质量％以上、15质量％以上或18质量％以上，并且可以为40质量％以下、30质量％以下或25质量％以下。
＜(B)成分：酚醛树脂＞
(B)成分只要为在分子内具有苯酚性羟基的成分则能够并无特别限制地使用。作为(B)成分，例如可列举：使苯酚、甲酚、间苯二酚、邻苯二酚、双酚A、双酚F、苯基苯酚、氨基苯酚等酚类及/或α-萘酚、β-萘酚、二羟基萘等萘酚类与甲醛等具有醛基的化合物在酸性触媒下缩合或共缩合而获得的酚醛清漆型酚醛树脂；由烯丙基化双酚A、烯丙基化双酚F、烯丙基化萘二醇、苯酚酚醛清漆、苯酚等酚类及/或萘酚类与二甲氧基对二甲苯或双(甲氧基甲基)联苯所合成的苯酚芳烷基树脂、萘酚芳烷基树脂、联苯芳烷基型酚醛树脂、苯基芳烷基型酚醛树脂等。这些可单独使用一种或者将两种以上组合使用。(B)成分可以为酚醛清漆型酚醛树脂。
作为(B)成分的市售品，例如可列举：Resitop系列(Gunei Chemical IndustryCo.,Ltd.制造)；Phenolite KA系列、TD系列(DIC Corporation制造)；Mirex XLC系列、XL系列(Mitsui Chemicals,Inc.制造)；HE系列(AIR WATER INC制造)等。
(B)成分的羟基当量并无特别限制，可以为80～400g/eq、90～350g/eq或100～300g/eq。若(B)成分的羟基当量在这些范围内，则有能够获得更良好的反应性及流动性的倾向。
从固化性的观点考虑，(A)成分的环氧当量与(B)成分的羟基当量的比((A)成分的环氧当量/(B)成分的羟基当量)可以为0.30/0.70～0.70/0.30、0.35/0.65～0.65/0.35、0.40/0.60～0.60/0.40或0.45/0.55～0.55/0.45。若该当量比为0.30/0.70以上，则有能够获得更充分的固化性的倾向。若该当量比为0.70/0.30以下，则能够防止黏度变得过高而能够获得更充分的流动性。
以(A)成分、(B)成分、(C)成分及(D)成分的总量为基准，(B)成分的含量可以为5质量％～30质量％。以(A)成分、(B)成分、(C)成分及(D)成分的总量为基准，(B)成分的含量也可以为8质量％以上、10质量％以上或12质量％以上，并且可以为25质量％以下、20质量％以下或18质量％以下。
＜(C)成分：弹性体＞
作为(C)成分，例如可列举：聚酰亚胺树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、聚苯醚树脂、聚醚酰亚胺树脂、苯氧基树脂、改性聚苯醚树脂等具有交联性官能团的化合物。这些中，(C)成分可以为丙烯酸树脂。在此，丙烯酸树脂是指包含源自(甲基)丙烯酸酯的构成单元的聚合物。丙烯酸树脂可以为包含源自(甲基)丙烯酸酯的构成单元作为构成单元的聚合物，所述(甲基)丙烯酸酯具有环氧基、醇性或苯酚性羟基、羧基等交联性官能团。并且，丙烯酸树脂也可以为(甲基)丙烯酸酯与丙烯腈的共聚物等丙烯酸橡胶。丙烯酸树脂可单独使用一种或者将两种以上组合使用。
作为丙烯酸树脂的市售品，例如可列举：“SG-70L”、“SG-708-6”、“WS-023EK30”、“SG-280EK23”、“HTR-860P-3”、“HTR-860P-3CSP”、“HTR-860P-3CSP-3DB”(商品名，均为Nagase ChemteX Corporation.制造)。
(C)成分的玻璃化转变温度(Tg)可以为-50℃～50℃或-30℃～20℃。若(C)成分的Tg为-50℃以上，则形成膜状胶黏剂后的黏性降低，有操作性进一步提高的倾向。若(C)成分的Tg为50℃以下，则有能够更充分地确保胶黏剂组合物的流动性的倾向。在此，(C)成分的玻璃化转变温度(Tg)是指使用DSC(示差扫描量热计)(例如Rigaku Corporation制造的“Thermo Plus2”)测定出的值。
(C)成分的重均分子量(Mw)可以为5万～120万、10万～120万或30万～90万。若(C)成分的Mw为5万以上，则有成膜性更优异的倾向。若(C)成分的Mw为120万以下，则有流动性更优异的倾向。另外，Mw是通过凝胶渗透色谱法(GPC)进行测定，并使用基于标准聚苯乙烯的校准曲线进行换算而得的值。
(C)成分的Mw的测定装置、测定条件等如下。
泵：L-6000(Hitachi,Ltd.制造)
管柱：将凝胶包(Gelpack)GL-R440(Hitachi Chemical Co.,Ltd.制造)、凝胶包(Gelpack)GL-R450(Hitachi Chemical Co.,Ltd.制造)及凝胶包GL-R400M(HitachiChemical Co.,Ltd.制造)(各10.7mm(直径)×300mm)按该顺序连结而成的管柱
洗脱液：四氢呋喃(THF)
样品：使试样120mg溶解于5mL的THF中而成的溶液
流速：1.75mL/分钟
以(A)成分、(B)成分、(C)成分及(D)成分的总量为基准，(C)成分的含量可以为5质量％～20质量％。以(A)成分、(B)成分、(C)成分及(D)成分的总量为基准，(C)成分的含量也可以为8质量％以上、10质量％以上或12质量％以上，并且可以为19质量％以下、18质量％以下或17质量％以下。若(C)成分的含量为5质量％以上，则有形成膜状胶黏剂时的低温贴附性更优异的倾向。若(C)成分的含量为20质量％以下，则胶黏剂组合物的固化物有可获得更充分的高温储能模量的倾向。
＜(D)成分：填料＞
(D)成分可以为无机填料。作为(D)成分，例如可列举：氢氧化铝、氢氧化镁、碳酸钙、碳酸镁、硅酸钙、硅酸镁、氧化钙、氧化镁、氧化铝、氮化铝、硼酸铝晶须、氮化硼、结晶性二氧化硅、非晶性二氧化硅等。这些可单独使用一种或者将两种以上组合使用。这些中，(D)成分可以包含二氧化硅。
从黏合性进一步提高的观点考虑，(D)成分的平均粒径可以为0.005μm～2.0μm、0.005μm～1.5μm、0.005μm～1.0μm。在此，平均粒径是指通过根据BET比表面积进行换算而求出的值。
(D)成分从其表面与溶剂、其他成分等的相容性、黏合强度的观点考虑，可通过表面处理剂进行表面处理。作为表面处理剂，例如可列举硅烷系偶联剂等。作为硅烷系偶联剂的官能团，例如可列举：乙烯基、(甲基)丙烯酰基、环氧基、巯基、氨基、二氨基、烷氧基、乙氧基等。
以(A)成分、(B)成分、(C)成分及(D)成分的总量为基准，(D)成分的含量为40质量％～68质量％。以(A)成分、(B)成分、(C)成分及(D)成分的总量为基准，(D)成分的含量也可以为45质量％以上、48质量％以上或50质量％以上，并且可以为65质量％以下、60质量％以下或55质量％以下。若(D)成分的含量为40质量％以上，则胶黏剂组合物的固化物有可获得更充分的高温储能模量的倾向。若(D)成分的含量为68质量％以下，则有形成膜状胶黏剂时的低温贴附性优异的倾向。
＜(E)成分：固化促进剂＞
胶黏剂组合物可以还包含(E)成分。通过胶黏剂组合物包含(E)成分，而有能够进一步兼具黏合性及连接可靠性的倾向。作为(E)成分，例如可列举：咪唑类及其衍生物、有机磷系化合物、仲胺类、叔胺类、季铵盐等。这些可单独使用一种或者将两种以上组合使用。这些中，从反应性的观点考虑，(E)成分可以为咪唑类及其衍生物。
作为咪唑类，例如可列举：2-甲基咪唑、1-苄基-2-甲基咪唑、1-氰基乙基-2-苯基咪唑、1-氰基乙基-2-甲基咪唑等。这些可单独使用一种或者将两种以上组合使用。
以(A)成分、(B)成分、(C)成分及(D)成分的总量为基准，(E)成分的含量可以为0.01质量％～0.15质量％。若(E)成分的含量在这些范围内，则有能够进一步兼具黏合性及连接可靠性的倾向。
＜(F)成分：偶联剂＞
胶黏剂组合物可以还包含(F)成分。通过胶黏剂组合物包含(F)成分，有能够进一步提高异种成分间的界面结合的倾向。作为(F)成分，例如可列举硅烷系偶联剂、钛酸酯系偶联剂、铝系偶联剂等。这些可单独使用一种或者将两种以上组合使用。这些中，(F)成分可以为硅烷系偶联剂。
作为硅烷系偶联剂，例如可列举：乙烯基三氯硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、β-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷、γ-胺基丙基三甲氧基硅烷、γ-胺基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-胺基丙基三乙氧基硅烷、γ-胺基丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-苯胺基丙基三甲氧基硅烷、γ-苯胺基丙基三乙氧基硅烷、γ-(N,N-二甲基)胺基丙基三甲氧基硅烷、γ-(N,N-二乙基)胺基丙基三甲氧基硅烷、γ-(N,N-二丁基)胺基丙基三甲氧基硅烷、γ-(N-甲基)苯胺基丙基三甲氧基硅烷、γ-(N-乙基)苯胺基丙基三甲氧基硅烷、γ-(N,N-二甲基)胺基丙基三乙氧基硅烷、γ-(N,N-二乙基)胺基丙基三乙氧基硅烷、γ-(N,N-二丁基)胺基丙基三乙氧基硅烷、γ-(N-甲基)苯胺基丙基三乙氧基硅烷、γ-(N-乙基)苯胺基丙基三乙氧基硅烷、γ-(N,N-二甲基)胺基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-(N,N-二乙基)胺基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-(N,N-二丁基)胺基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-(N-甲基)苯胺基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-(N-乙基)苯胺基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-(三甲氧基甲硅烷基丙基)乙二胺、N-(二甲氧基甲基硅烷基异丙基)乙二胺、甲基三甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、γ-氯丙基三甲氧基硅烷、六甲基二硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、γ-巯基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-脲基丙基三乙氧基硅烷等。
以(A)成分、(B)成分、(C)成分及(D)成分的总量为基准，(F)成分的含量可以为0.1质量％～5.0质量％。若(F)成分的含量在这些范围内，则有能够进一步提高异种成分间的界面结合的倾向。
＜其他成分＞
胶黏剂组合物可以还包含抗氧化剂、流变控制剂、均化剂等作为其他成分。以(A)成分、(B)成分、(C)成分及(D)成分的总量为基准，这些成分的含量可以为0.01质量％～3质量％。
胶黏剂组合物可以用作用溶剂稀释的胶黏剂组合物的清漆。溶剂只要为能够溶解(D)成分以外的成分的溶剂则并无特别限制。作为溶剂，例如可列举：甲苯、二甲苯、均三甲苯、枯烯、对异丙基甲苯等芳香族烃；己烷、庚烷等脂肪族烃；甲基环己烷等环状烷烃；四氢呋喃、1,4-二恶烷等环状醚；丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、环己酮、4-羟基-4-甲基-2-戊酮等酮；乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、γ-丁内酯等酯；碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯等碳酸酯；N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮等酰胺等。这些可单独使用一种或者将两种以上组合使用。这些中，从溶解性及沸点的观点考虑，溶剂可以为甲苯、二甲苯、甲基乙基酮、甲基异丁基酮或环己酮。
以胶黏剂组合物的清漆的总量为基准，胶黏剂组合物的清漆中的固体成分浓度可以为10质量％～80质量％。
胶黏剂组合物的清漆能够通过将(A)成分～(F)成分、溶剂及其他成分进行混合及混炼而进行制备。另外，各成分的混合及混炼的顺序并无特别限制，能够适当地进行设定。混合及混炼能够通过适当组合通常的搅拌机、研磨搅拌机、三辊磨机、球磨机、珠磨机等分散机来进行。
在制备胶黏剂组合物的清漆后，可通过真空排气等将清漆中的气泡去除。
[膜状胶黏剂]
图1为表示一实施方式的膜状胶黏剂的示意剖视图。膜状胶黏剂10为将上述的胶黏剂组合物形成为膜状而成的胶黏剂。膜状胶黏剂10可以为半固化(B阶段)状态。这种膜状胶黏剂10能够通过将胶黏剂组合物涂布于支承膜来形成。在使用胶黏剂组合物的清漆的情况下，通过将胶黏剂组合物的清漆涂布于支承膜，并进行加热干燥而将溶剂去除，由此能够形成膜状胶黏剂10。
作为支承膜，例如可列举：聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚甲基戊烯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚酰亚胺等的膜。支承膜的厚度例如可以为10μm～200μm或20μm～170μm。
作为将胶黏剂组合物的清漆涂布于支承膜的方法，能够使用公知的方法，例如可列举：刀涂法、辊涂法、喷涂法、凹版涂布法、棒涂法、帘涂法等。加热干燥的条件只要为所使用的溶剂充分挥发的条件则并无特别限制，例如可以为50℃～200℃下0.1分钟～90分钟。
膜状胶黏剂的厚度能够根据用途而适当进行调整。从将半导体元件(半导体芯片)、导线、基板的配线电路等的凹凸等充分埋入的观点考虑，膜状胶黏剂的厚度可以为5μm～200μm、10μm～110μm或15μm～80μm。
通过将膜状胶黏剂在110℃下加热1小时，接着在170℃下加热1小时而获得的膜状胶黏剂的固化物在175℃下的储能模量可以为100MPa以上，也可以为200MPa以上、500MPa以上或1000MPa以上。若膜状胶黏剂的固化物在175℃下的储能模量为100MPa以上，则能够抑制半导体元件与半导体元件搭载用支承部件之间的偏移或剥离。膜状胶黏剂的固化物在175℃下的储能模量例如可以为2000MPa以下。膜状胶黏剂的固化物在175℃下的储能模量是指通过实施例中记载的方法而测定的值。
通过将膜状胶黏剂在110℃下加热1小时，接着在170℃下加热1小时而获得的膜状胶黏剂的固化物的玻璃化转变温度(Tg)可以为190℃以上，也可以为195℃以上、200℃以上或205℃以上。若膜状胶黏剂的固化物的玻璃化转变温度(Tg)为190℃以上，则能够抑制半导体元件与半导体元件搭载用支承部件之间的偏移或剥离。膜状胶黏剂的固化物的玻璃化转变温度(Tg)例如可以为250℃以下。膜状胶黏剂的固化物的玻璃化转变温度(Tg)是指通过实施例中记载的方法而测定的值。
[胶黏剂片]
图2为表示一实施方式的胶黏剂片的示意剖视图。胶黏剂片100具备基材20及设置于基材上的上述的膜状胶黏剂10。
基材20并无特别限制，可以为基材膜。基材膜可列举上述支承膜中例示的基材膜。
基材20也可以为切晶带。这种胶黏剂片能够用作切晶粘晶一体型胶黏剂片。在这种情况下，由于对半导体晶片的层压工序为一次，因此能够实现工作的效率化。
作为切晶带，例如可列举：聚四氟乙烯膜、聚对苯二甲酸乙二酯膜、聚乙烯膜、聚丙烯膜、聚甲基戊烯膜、聚酰亚胺膜等塑胶膜等。并且，切晶带可以根据需要进行底涂涂布、UV处理、电晕放电处理、抛光处理、蚀刻处理等表面处理。切晶带也可以为具有胶黏性的带。这种切晶带可以为对上述塑胶膜赋予胶黏性的带，也可以为在上述塑胶膜的单面设置有压敏胶黏剂层的带。
与形成上述的膜状胶黏剂的方法同样地，胶黏剂片100能够通过将胶黏剂组合物涂布于基材膜来形成。将胶黏剂组合物涂布于基材20的方法可以与将上述的胶黏剂组合物涂布于支承膜的方法相同。
胶黏剂片100可以使用预先制作的膜状胶黏剂来形成。在这种情况下，胶黏剂片100能够通过使用辊层压机、真空层压机等在规定条件(例如室温(20℃)或加热状态)下进行层压来形成。从能够连续地制造以及效率良好方面考虑，胶黏剂片100优选在加热状态下使用辊层压机来形成。
图3为表示另一实施方式的胶黏剂片的示意剖视图。胶黏剂片110还具备层叠于膜状胶黏剂10的与基材20相反的一侧的面上的保护膜30。保护膜30可列举上述支承膜中例示的膜。保护膜的厚度例如可以为10μm～200μm或20μm～170μm。
[半导体装置]
图4为表示一实施方式的半导体装置的示意剖视图。半导体装置200是通过将第一阶段的第一半导体元件Wa经由第一导线88并以打线接合的方式连接于半导体元件搭载用支承部件14，并且在第一半导体元件Wa上，经由膜状胶黏剂10压接第二半导体元件Waa，从而将第一导线88的至少一部分埋入膜状胶黏剂10中而成的半导体装置。半导体装置可以为将第一导线88的至少一部分埋入而成的导线埋入型的半导体装置，也可以为将第一导线88及第一半导体元件Wa埋入而成的半导体装置。并且，半导体装置200中，进一步经由第二导线98将半导体元件搭载用支承部件14与第二半导体元件Waa电性连接，并且通过封装材料42而将第二半导体元件Waa封装。
第一半导体元件Wa的厚度可以为10μm～170μm，第二半导体元件Waa的厚度可以为20μm～400μm。埋入至膜状胶黏剂10的内部的第一半导体元件Wa可以为用于驱动半导体装置200的控制器芯片。
半导体元件搭载用支承部件14包括电路图案84、电路图案94在表面各形成有两处的有机基板90。第一半导体元件Wa经由胶黏剂41压接于电路图案94上。第二半导体元件Waa以覆盖未压接有第一半导体元件Wa的电路图案94、第一半导体元件Wa及电路图案84的一部分的方式经由膜状胶黏剂10压接于半导体元件搭载用支承部件14。在由半导体元件搭载用支承部件14上的电路图案84、电路图案94引起的凹凸的台阶中埋入有膜状胶黏剂10。并且，利用树脂制的封装材料42而将第二半导体元件Waa、电路图案84及第二导线98封装。
[半导体装置的制造方法]
本实施方式的半导体装置的制造方法包括：在基板上经由第一导线电性连接第一半导体元件的第一打线接合工序；在第二半导体元件的单面贴附上述的膜状胶黏剂的层压工序；以及经由膜状胶黏剂压接贴附有膜状胶黏剂的第二半导体元件，由此将第一导线的至少一部分埋入膜状胶黏剂中的粘晶工序。
图5、图6、图7、图8及图9为表示一实施方式的半导体装置的制造方法的一系列工序的示意剖视图。本实施方式的半导体装置200为将第一导线88及第一半导体元件Wa埋入而成的半导体装置，可通过以下顺序而制造。首先，如图5所示，在半导体元件搭载用支承部件14上的电路图案94上压接具有胶黏剂41的第一半导体元件Wa，并且经由第一导线88将半导体元件搭载用支承部件14上的电路图案84与第一半导体元件Wa电性接合连接(第一打线接合工序)。
接着，在半导体晶片(例如厚度为100μm、尺寸为8英寸)的单面上层压胶黏剂片100，并剥去基材20，由此在半导体晶片的单面贴附膜状胶黏剂10(例如厚度为110μm)。并且，在将切晶带贴合于膜状胶黏剂10后，切割为规定的大小(例如7.5mm方形)，由此如图6所示，获得贴附有膜状胶黏剂10的第二半导体元件Waa(层压工序)。
层压工序的温度条件可以为50℃～100℃或60℃～80℃。若层压工序的温度为50℃以上，则可获得与半导体晶片的良好的密合性。若层压工序的温度为100℃以下，则可抑制膜状胶黏剂10在层压工序中过度流动，因此能够防止引起厚度的变化等。
作为切割方法，例如可列举：使用旋转刀刃的刀片切割、通过激光将膜状胶黏剂或晶片与膜状胶黏剂这两者切断的方法等。
并且，将贴附有膜状胶黏剂10的第二半导体元件Waa压接于经由第一导线88接合连接有第一半导体元件Wa的半导体元件搭载用支承部件14。具体而言，如图7所示，以通过膜状胶黏剂10覆盖第一导线88及第一半导体元件Wa的方式载置贴附有膜状胶黏剂10的第二半导体元件Waa，接着，如图8所示，通过使第二半导体元件Waa压接于半导体元件搭载用支承部件14而将第二半导体元件Waa固定于半导体元件搭载用支承部件14(粘晶工序)。粘晶工序可以为将膜状胶黏剂10在80℃～180℃、0.01MPa～0.50MPa的条件下压接0.5秒～3.0秒的工序。在粘晶工序之后，也可以将膜状胶黏剂10在60℃～175℃、0.3MPa～0.7MPa的条件下压接5分钟以上。
接着，如图9所示，在将半导体元件搭载用支承部件14与第二半导体元件Waa经由第二导线98电性连接后(第二打线接合工序)，利用封装材料42将电路图案84、第二导线98及第二半导体元件Waa封装。通过经过这种工序而能够制造半导体装置200。
作为其他实施方式，半导体装置也可以为将第一导线88的至少一部分埋入而成的导线埋入型的半导体装置。
实施例
以下，列举实施例来对本发明进行更具体的说明。但本发明并不限定于这些实施例。
(实施例1～实施例5及比较例1～比较例3)
＜胶黏剂片的制作＞
以表1所示的各成分及其含量，通过以下顺序制备了胶黏剂组合物的清漆。首先，调配(A)环氧树脂、(B)酚醛树脂及(D)填料，向其中加入环己酮并进行搅拌，接着，加入(C)弹性体、(E)固化促进剂及(F)偶联剂，搅拌至各成分变得均匀，由此获得了固体成分为40质量％的胶黏剂组合物的清漆。
另外，表1中的各成分如下所述。
(A)成分：环氧树脂
(A-1)成分：具有萘骨架的环氧树脂
HP-4710(由上述式(X)表示的环氧树脂，DIC Corporation制造，商品名“HP-4710”，软化点：95℃，环氧当量：170g/eq)
(A-2)成分：不具有萘骨架的环氧树脂
YDF-8170C(双酚A型环氧树脂，NIPPON STEEL Chemical&Material Co.,Ltd.制造，商品名“YDF-8170C”，环氧当量：160g/eq)
EXA-1514(双酚S型环氧树脂，DIC Corporation制造，商品名“EXA-1514”，环氧当量：300g/eq)
(B)成分：酚醛树脂
PSM-4326(苯酚酚醛清漆型酚醛树脂，Gunei Chemical Industry Co.,Ltd.制造，商品名“Resitop PSM-4326”，软化点：126℃，羟基当量：105g/eq)
(C)成分：弹性体
HTR-860P-3(丙烯酸橡胶，Nagase ChemteX Corporation.制造，商品名“HTR-860P-3”，重均分子量80万，玻璃化转变温度：-13℃)
(D)成分：填料
SC2050-HLG(二氧化硅填料，Admatechs股份有限公司制造，商品名“SC2050-HLG”，平均粒径0.500μm)
(E)成分：固化促进剂
2PZ-CN(1-氰基乙基-2-苯基咪唑，SHIKOKU CHEMICALS CORPORATION.制造，商品名“Curezol 2PZ-CN”)
(F)成分：偶联剂
A-189(γ-巯基丙基三甲氧基硅烷，NUC CO.,LTD.制造，商品名“NUC A-189”)
A-1160(γ-脲基丙基三乙氧基硅烷，NUC CO.,LTD.制造，商品名“NUC A-1160”)
接着，将所得的胶黏剂组合物的清漆涂布于作为基材膜的厚度为38μm且已实施脱模处理的聚对苯二甲酸乙二酯(PET)膜上，在140℃下加热干燥5分钟。以这种方式获得了在基材膜上设置有处于半固化(B阶段)状态的厚度20μm的膜状胶黏剂的实施例1～实施例5及比较例1～比较例3的胶黏剂片。
＜低温贴附性的评价＞
将实施例1～实施例5及比较例1～比较例3的各胶黏剂片切成长度100mm、宽度50mm，将其作为试验片。在载置于支承台上的硅晶片(直径8英寸、厚度400μm)的与支承台相反的一侧的面上，以膜状胶黏剂与硅晶片接触的方式层叠该试验片。一边利用辊(温度70℃、线压39.2N/cm(4kgf/cm)、进给速度0.5m/分钟)进行加压一边进行膜状胶黏剂的层叠。此时，将在膜状胶黏剂与硅晶片之间未观测到空隙(孔隙)的产生的情况视为低温贴附性优异并评价为“A”，将观测到空隙(孔隙)的产生的情况评价为“B”。将结果示于表1中。
＜固化后的膜状胶黏剂的高温储能模量及玻璃化转变温度的测定＞
将实施例1～实施例5及比较例1～比较例3的各胶黏剂片在110℃下加热1小时，然后，在170℃下加热1小时，由此获得膜状胶黏剂的固化物。使用动态粘弹性测定装置(Rheology公司制造，商品名DVE-V4)对膜状胶黏剂的固化物施加拉伸荷载，在频率10Hz、升温速度3℃/分钟的条件下，以自25℃测定至300℃的温度依赖性测定模式对膜状胶黏剂的固化物的粘弹性进行测定，由此求出了膜状胶黏剂的固化物在175℃下的储能模量(高温储能模量)。高温储能模量的数值越大(例如为100MPa以上)，则意味着打线接合特性越优异。并且，求出由损失弹性模量相对于高温储能模量的比例所表示的损失正切(tanδ)的峰顶的温度作为玻璃化转变温度。玻璃化转变温度的数值越大(例如为190℃以上)，则意味着打线接合特性越优异。将结果示于表1中。
[表1]
Figure BDA0002926320950000191
如表1所示，在胶黏剂组合物中，以环氧树脂、酚醛树脂、弹性体及填料的总量为基准，填料的含量为40质量％～68质量％，并且环氧树脂包含具有萘骨架的环氧树脂的实施例1～实施例5中，低温贴附性、高温储能模量及玻璃化转变温度方面均优异。另一方面，填料的含量不足40质量％的比较例1在高温储能模量的方面不充分。并且，填料的含量超过68质量％的比较例2在低温贴附性的方面不充分。进一步地，环氧树脂不包含具有萘骨架的环氧树脂的比较例3在高温储能模量及玻璃化转变温度的方面不充分。由这些结果，确认到本发明的胶黏剂组合物在形成膜状胶黏剂时的低温贴附性优异，并且能够形成具有充分的高温储能模量、且具有充分的玻璃化转变温度的固化物。
符号说明
10-膜状胶黏剂，14-半导体元件搭载用支承部件，20-基材，30-保护膜，41-胶黏剂，42-封装材料，84、94-电路图案，88-第一导线，90-有机基板，98-第二导线，100、110-胶黏剂，200-半导体装置，Wa-第一半导体元件，Waa-第二半导体元件。

Claims (8)

1.一种胶黏剂组合物，其包含：
环氧树脂；
酚醛树脂；
弹性体；以及
填料,
以所述环氧树脂、所述酚醛树脂、所述弹性体及所述填料的总量为基准，所述填料的含量为40质量％～68质量％，
所述环氧树脂包含具有萘骨架的环氧树脂。
2.根据权利要求1所述的胶黏剂组合物，其中,
所述具有萘骨架的环氧树脂为具有四官能以上的环氧基的环氧树脂。
3.根据权利要求1或2所述的胶黏剂组合物，其中,
以所述环氧树脂及所述酚醛树脂的总量为基准，所述具有萘骨架的环氧树脂的含量为14质量％～30质量％。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的胶黏剂组合物，其中,
所述具有萘骨架的环氧树脂包含由下述式(X)表示的环氧树脂，
[化学式1]
Figure FDA0002926320940000011
5.一种膜状胶黏剂，其是将权利要求1至4中任一项所述的胶黏剂组合物形成为膜状而成。
6.一种胶黏剂片，其具备：
基材；以及
设置于所述基材上的权利要求5所述的膜状胶黏剂。
7.根据权利要求6所述的胶黏剂片，其中，
所述基材为切晶带。
8.一种半导体装置的制造方法，其具备：
打线接合工序，在基板上经由第一导线电性连接第一半导体元件；
层压工序，在第二半导体元件的单面贴附权利要求5所述的膜状胶黏剂；以及
粘晶工序，经由所述膜状胶黏剂压接所述贴附有膜状胶黏剂的第二半导体元件，由此将所述第一导线的至少一部分埋入所述膜状胶黏剂中。
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