JP2009030043A - 粘接着剤組成物、粘接着シートおよび半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】薄型化しつつある半導体チップを実装したパッケージにおいて、厳しい湿熱環境におかれた後に、厳しいリフロー条件に曝された場合であっても、接着界面の剥離やパッケージクラックの発生がない、高いパッケージ信頼性を実現することができる粘接着シートを提供すること。
【解決手段】ベンジル（メタ）アクリレートから導かれる構造単位を２０〜９５重量％含有するアクリル共重合体（Ａ）と、エポキシ系熱硬化性樹脂（Ｂ）と、熱硬化剤（Ｃ）とを含有することを特徴とする粘接着剤組成物からなる粘接着剤層が、基材上に形成されてなる粘接着シート。
【選択図】なし

Description

本発明は、半導体素子（半導体チップ）を有機基板やリードフレームにダイボンディングする工程およびシリコンウエハ等をダイシングし且つ半導体チップを有機基板やリードフレームにダイボンディングする工程で使用するのに特に適した粘接着剤組成物および該粘接着剤組成物からなる粘接着剤層を有する粘接着シートならびに該粘接着シートを用いた半導体装置の製造方法に関する。

シリコン、ガリウムヒ素などの半導体ウエハは素子小片（ＩＣチップ）に切断分離（ダイシング）された後に次の工程であるボンディング工程に移される。この際、半導体ウエハは予め粘着シートに貼着され固定された状態でダイシング、洗浄、乾燥、エキスパンディング、ピックアップの各工程が加えられた後、次工程のボンディング工程に移送される。また、半導体チップを外部環境から守る、プリント基板に実装しやすい形状にするなどの目的から、ボンディング工程の後、ＩＣチップがボンディングされた基板をモールド樹脂により封止して半導体パッケージを製造することも行われている。

これらの工程の中でピックアップ工程とボンディング工程のプロセスを簡略化するために、ウエハ固定機能とダイ接着機能とを同時に兼ね備えた、例えば特許文献１〜４に記載されたダイシング・ダイボンディング用粘接着シートなどが提案されている。

特許文献１〜４には、特定の組成物よりなる粘接着剤層と、基材とからなる粘接着シートが開示されている。この粘接着剤層は、ウエハダイシング時には、ウエハを固定する機能を有し、さらにエネルギー線照射により接着力が低下し基材との間の接着力がコントロールできるため、ダイシング終了後、チップのピックアップを行うと、粘接着剤層は、チップとともに剥離する。粘接着剤層を伴ったＩＣチップを基板に載置し、加熱すると、粘接着剤層中の熱硬化性樹脂が接着力を発現し、ＩＣチップと基板との接着が完了する。

上記特許文献に開示されている粘接着シートを使用すれば、いわゆるダイレクトダイボンディングが可能になり、ダイ接着用接着剤の塗布工程を省略できるようになる。
ところで、近年、半導体装置に対する要求物性は、非常に厳しいものとなっている。たとえば、半導体パッケージの品質保証期間の試験では厳しい湿熱環境下におけるパッケージ信頼性が求められる。しかし、半導体チップ自体が薄型化した結果、チップの強度が低下し、厳しい湿熱環境下におけるパッケージ信頼性は十分なものとは言えなくなってきた。

また近年電子部品の接続において行われている表面実装ではパッケージ全体が半田融点以上の高温下にさらされる方法（リフロー）が行われている。最近では環境への配慮から鉛を含まない半田への移行により実装温度が従来の２４０℃から２６０℃へと上昇し、半導体パッケージ内部で発生する応力が大きくなり、半導体チップと粘接着シートの接着界面の剥離発生やパッケージクラック発生の危険性はさらに高くなっている。

すなわち、上記のようにいわゆるダイレクトダイボンディングを可能にするだけでなく、厳しい湿熱環境におかれても接着強度などの品質が劣化せず、その後に２６０℃という高温条件にさらされても、パッケージクラックなどが発生しない、つまり高いパッケージ信頼性を達成できる粘接着シートが求められている。

このような厳しい要求物性、特に湿熱環境に対する耐性の要求に応えるための技術とし
て、例えば特許文献３にはエネルギー線硬化型粘着成分と、エポキシ樹脂と、フェノール系樹脂とから形成されている粘接着層を有する粘着テープが開示されている。

特許文献３には、上記のエネルギー線硬化型粘着成分としては（メタ）アクリル酸エステルモノマーなどから導かれる構成単位などからなる（メタ）アクリル酸エステル共重合体が挙げられ、エポキシ樹脂は加熱を受けると被着体を強固に接着する性質を有するようになり、フェノール系樹脂は加熱によりエポキシ樹脂と反応して硬化物を形成すると記載されている。

また、特許文献５の実施例５には、アクリル共重合体と、エポキシ樹脂と、熱活性型潜在性エポキシ樹脂硬化剤（フェノール樹脂）とを含む接着剤組成物が開示されている。一方、特許文献２，４，５などには粘着成分を構成するために用いられる（メタ）アクリル酸エステルモノマーの一例としてベンジル（メタ）アクリレートが開示されている。

しかしながら、これらの文献にはベンジル（メタ）アクリレートの使用量など具体的には何ら記載が無い。
特開平２−３２１８１号公報 特開平８−２３９６３６号公報 特開平１０−８００１号公報 特開２０００−１７２４６号公報 特開２００６−３３５８６０号公報

上記のように、薄型化しつつある半導体チップを実装したパッケージにおいて、上記のような厳しい湿熱環境におかれた後に、厳しいリフロー条件に曝された場合であっても、接着界面の剥離やパッケージクラックの発生がない、高いパッケージ信頼性を実現することが要求されている。

本発明は上記のような従来技術に鑑みてなされたものであって、チップボンドに使用される粘接着剤に検討を加え、上記要求に応えることを目的としている。

本発明者らは、このような課題の解決を目的として鋭意研究した結果、ベンジル（メタ）アクリレートから導かれる構造単位を一定量含有するアクリル共重合体と、エポキシ系熱硬化性樹脂と、熱硬化剤とを含有する粘接着剤組成物からなる粘接着剤層が基材上に形成されてなる粘接着シートを用いて半導体パッケージを製造すると、その半導体パッケージは湿熱環境下に置かれ、厳しいリフロー条件に曝された場合であっても、接着界面の剥離やパッケージクラックが発生しないことを見出し、本発明を完成させた。

本発明の要旨は以下のとおりである。
［１］ベンジル（メタ）アクリレートから導かれる構造単位を２０〜９５重量％含有するアクリル共重合体（Ａ）と、エポキシ系熱硬化性樹脂（Ｂ）と、熱硬化剤（Ｃ）とを含有する粘接着剤組成物。

［２］前記アクリル共重合体（Ａ）が、水酸基を有する（メタ）アクリル酸エステルから導かれる構造単位を３〜５０重量％含有することを特徴とする上記［１］に記載の粘接着剤組成物。

［３］上記［１］または［２］に記載の粘接着剤組成物からなる粘接着剤層が、基材上
に剥離可能に形成されてなる粘接着シート。
［４］上記［３］に記載の粘接着シートの粘接着剤層に半導体ウエハを貼着する工程と、該半導体ウエハをダイシングする工程と、ダイシングされた半導体ウエハを、前記粘接着剤層の少なくとも一部を半導体ウエハに固着残存させて、該粘接着シートの基材から剥離する工程と、剥離された半導体ウエハをダイパッド部上に、該半導体ウエハに固着残存した粘接着剤層を介して熱圧着する工程とを備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。

本発明によれば、薄型化しつつある半導体チップを実装したパッケージにおいて、湿熱環境下に置かれ、厳しいリフロー条件に曝された場合であっても、高いパッケージ信頼性を達成できる粘接着剤組成物、該粘接着剤組成物からなる粘接着剤層を有する粘接着シートおよびこの粘接着シートを用いた半導体装置の製造方法が提供される。

以下、本発明に係る粘接着剤組成物、粘接着シートおよび半導体装置の製造方法をより詳細に説明する。
＜粘接着剤組成物＞
本発明に係る粘接着剤組成物（以下、単に「粘接着剤組成物」ともいう。）は、ベンジル（メタ）アクリレートから導かれる構造単位を２０〜９５重量％含有するアクリル共重合体（Ａ）と、エポキシ系熱硬化性樹脂（Ｂ）と、熱硬化剤（Ｃ）とを含有する。ベンジル（メタ）アクリレートから導かれる構造単位は、下記式（１）で表される。

上記式（１）において、Ｒは水素原子又はメチル基を示す。
本発明に係る粘接着剤組成物は、各種物性を改良するために、後述するほかの成分を含んでいてもよい。以下、これら各成分について具体的に説明する。

（Ａ）アクリル共重合体
本発明に係る粘接着剤組成物中のアクリル共重合体（Ａ）は、ベンジル（メタ）アクリレートから導かれる構造単位を２０〜９５重量％含有する。ベンジル（メタ）アクリレートは疎水性の高いベンジル基を有するため吸湿性が低いので、ベンジル（メタ）アクリレートから導かれる構造単位にはアクリル共重合体全体としての吸湿性を下げる働きがある。また、ベンジル（メタ）アクリレートを共重合させると、アクリル共重合体と本発明の
粘接着剤組成物を構成するほかの成分との混合性が良くなる。

ベンジル（メタ）アクリレートは熱安定性にも優れているため、アクリル共重合体中にベンジル（メタ）アクリレートを共重合させることで粘接着剤組成物の耐熱性を維持しつつ、その吸湿率を低減させることができる。パッケージクラックが発生する要因の一つとして粘接着シートの粘接着剤中に含まれる水分が高温にさらされて急激に蒸発することが考えられるが、本発明の粘接着剤組成物は湿熱環境下に置かれてもほとんど吸湿しないので、粘接着剤組成物を用いて製造した半導体パッケージは湿熱環境下に置かれた後に厳しいリフロー条件にさらされても、その半導体パッケージにパッケージクラックが発生しない。したがって、高いパッケージ信頼性が達成される。

ベンジル（メタ）アクリレートから導かれる構造単位の含量は、アクリル共重合体（Ａ）全体に対して２０〜９５重量％であり、好ましくは２５〜９０重量％であり、より好ましくは３０〜８５重量％である。２０重量％未満であると粘接着剤組成物に対する耐熱性の維持や吸湿率の低減などについて十分な効果が得られないことがある。また９５重量％を超えると粘接着剤組成物からなる粘接着剤層の半導体ウエハへの貼着性が悪くなることがある。

前記アクリル共重合体（Ａ）は、水酸基を有する（メタ）アクリル酸エステルから導かれる構造単位を含有することが好ましい。水酸基を有する（メタ）アクリル酸エステルから導かれる構造単位は、エポキシ樹脂との相溶性が良く、粘接着剤組成物が後述する架橋剤（Ｆ）を含む場合には、架橋剤（Ｆ）との架橋性もよいためである。また、粘接着剤組成物の硬化物の半導体ウエハへの接着強度を高めることができるためでもある。

水酸基を有する（メタ）アクリル酸エステルとしては、例えば、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルメタクリレートなどを挙げることができる。

水酸基を有する（メタ）アクリル酸エステルから導かれる構造単位の含量は、アクリル共重合体（Ａ）全体に対して好ましくは３〜５０重量％であり、より好ましくは５〜４０重量％であり、さらに好ましくは１０〜３０重量％である。

アクリル共重合体（Ａ）のその他のモノマーとしては、（メタ）アクリル酸エステルモノマーあるいはその誘導体が挙げられる。例えば、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレートなどである。

また、環状骨格を有する（メタ）アクリル酸エステル、例えばシクロアルキルエステルアクリレート、イソボルニルアクリレート、ジシクロペンタニルアクリレート、ジシクロペンテニルアクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチルアクリレート、イミドアクリレートも挙げられる。

アルキル基の炭素数が１〜１８である（メタ）アクリル酸アルキルエステル、例えばメチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、エチルメタクリレート、プロピルアクリレート、プロピルメタクリレート、ブチルアクリレート、ブチルメタクリレートなどもアクリル共重合体（Ａ）のモノマーとして挙げられる。

上記のモノマーに加えて、アクリル共重合体（Ａ）には酢酸ビニル、アクリロニトリル、スチレンなどが共重合されていてもよい。
これらは１種単独で、又は２種類以上を組み合わせて用いることができる。

その他のモノマーの含量は、アクリル共重合体（Ａ）全体に対して０〜７７重量％であり、好ましくは０〜７０重量％であり、より好ましくは０〜６０重量％である。
前記「その他のモノマー」としては、エポキシ系熱硬化性樹脂との相溶性がよい点で、メチルアクリレートなどの前記（メタ）アクリル酸アルキルエステルが好ましい。

アクリル共重合体（Ａ）の重量平均分子量は１万〜２００万であることが望ましく、１０万〜１５０万であることがより望ましい。なお、本明細書において重量平均分子量の値はすべてＧＰＣ法によるポリスチレン換算値である。アクリル共重合体（Ａ）の重量平均分子量が低すぎると、粘接着剤組成物からなる粘接着剤層の基材との粘着力が高くなり、前述のピックアップ工程でＩＣチップのピックアップ不良がおこることがあり、２００万を超えると前述のボンディング工程で基板の凹凸へ粘接着剤層が埋め込まれないことがあり、ボイドなどの発生原因になる。

アクリル共重合体（Ａ）のガラス転移温度は、好ましくは−３０〜５０℃、より好ましくは−１５〜４０℃、特に好ましくは−５〜３０℃である。ガラス転移温度が低すぎると粘接着剤層と基材との接着力が大きくなってＩＣチップのピックアップ不良がおこることがあり、高すぎるとウエハを固定するための接着力が不十分となることがある。

（Ｂ）エポキシ系熱硬化性樹脂
エポキシ系熱硬化性樹脂としては、従来公知の種々のエポキシ樹脂を用いることができる。

粘接着剤組成物中のエポキシ系熱硬化性樹脂（Ｂ）の含量は、アクリル共重合体（Ａ）１００重量部に対して１〜１５００重量部であることが好ましく、３〜１０００重量部であることがより好ましい。エポキシ系熱硬化性樹脂（Ｂ）の含量がアクリル共重合体（Ａ）１００重量部に対して１重量部未満であると十分な接着性が得られないことがあり、１５００重量部を超えると、粘接着剤組成物からなる粘接着剤層と基材との粘着力が高くなり、ピックアップ不良がおこることがある。

上記エポキシ樹脂としては、ビスフェノールＡジグリシジルエーテルやその水添物、下記式（２）で表されるオルソクレゾールノボラック樹脂、下記式（３）で表されるジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、下記式（４）もしくは（５）で表されるビフェニル型エポキシ樹脂もしくはビフェニル化合物など、構造単位の分子中に２つ以上の官能基が含まれるエポキシ化合物が挙げられる。

（但し、式中ｎは０以上の整数である。）

（但し、式中ｎは０以上の整数である。）

（但し、式中ｎは０以上の整数である。）

（但し、式中Ｒは水素原子又はメチル基である。）
これらは１種単独で、又は２種類以上を組み合わせて用いることができる。
（Ｃ）熱硬化剤
熱硬化剤（Ｃ）は、エポキシ系熱硬化性樹脂（Ｂ）に対する熱硬化剤として機能する。好ましい熱硬化剤（Ｃ）としては、1分子中にエポキシ基と反応しうる官能基を2個以上有する化合物が挙げられ、その官能基としてはフェノール性水酸基、アルコール性水酸基、アミノ基、カルボキシル基および酸無水物基などが挙げられる。これらのうち好ましいのはフェノール性水酸基、アミノ基および酸無水物基であり、より好ましくはフェノール性水酸基およびアミノ基である。

これらの具体的な例としては、下記式（６）で表されるノボラック型フェノール樹脂や、下記式（７）で表されるジシクロペンタジエン系フェノール樹脂、下記式（８）に示す多官能系フェノール樹脂、下記式（９）で表されるアラルキルフェノール樹脂等のフェノール性熱硬化剤や、DICY（ジシアンジアミド）などのアミン系熱硬化剤が挙げられる。これら熱硬化剤は、１種単独で、または２種以上を混合して使用することができる。

（但し、式中ｎは０以上の整数を表す）

（但し、式中ｎは０以上の整数を表す）

（但し、式中ｎは０以上の整数を表す）

（但し、式中ｎは０以上の整数を表す）
粘接着剤組成物中の熱硬化剤（Ｃ）の含量は、エポキシ系熱硬化性樹脂（Ｂ）１００重量部に対して、好ましくは０．１〜５００重量部であり、より好ましくは１〜２００重量部である。熱硬化剤（Ｃ）の量が過小であると、粘接着剤組成物の硬化性が不足して粘接着剤層の接着性が得られないことがあり、過剰であると粘接着剤組成物の吸湿率が高まりパッケージの信頼性が低下することがある。

本発明に係る粘接着剤組成物は、上記アクリル共重合体（Ａ）、エポキシ系熱硬化性樹脂（Ｂ）および熱硬化剤（Ｃ）を必須成分として含み、各種物性を改良するために、下記の成分を含んでいてもよい。

（Ｄ）硬化促進剤
硬化促進剤（Ｄ）は、粘接着剤組成物の硬化速度を調整するために用いられる。好ましい硬化促進剤としては、エポキシ基とフェノール性水酸基やアミン等との反応を促進し得る化合物が挙げられ、具体的には、トリエチレンジアミン、ベンジルジメチルアミン、トリエタノールアミン、ジメチルアミノエタノール、トリス（ジメチルアミノメチル）フェノール等の３級アミン類、２−メチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、２−フェニル−４−メチルイミダゾール等のイミダゾール類、トリブチルホスフィン、ジフェニルホスフィン、トリフェニルホスフィン等の有機ホスフィン類、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート、トリフェニルホスフィンテトラフェニルボレートなどのテトラフェニルボロン塩等が挙げられる。

これらは１種単独でまたは２種以上を混合して使用することができる。
これらの中でも接着性向上の点からイミダゾール類が好ましい。
硬化促進剤（Ｄ）を使用する場合、粘接着剤組成物中の硬化促進剤（Ｄ）の含量は、エポキシ系熱硬化性樹脂（Ｂ）１００重量部に対して通常０．００１〜１００重量部であることが好ましく、０．０１〜５０重量部がより好ましく、０．１〜１０重量部がさらに好ましい。

（Ｅ）カップリング剤
カップリング剤は、粘接着剤組成物の被着体に対する接着性、密着性を向上させるために用いられる。また、カップリング剤を使用することで、粘接着剤組成物を硬化して得られる硬化物の耐熱性を損なうことなく、その耐水性を向上させることができる。カップリング剤（Ｅ）としては、上記アクリル共重合体（Ａ）およびエポキシ系熱硬化性樹脂（Ｂ）等が有する官能基と反応する基を有する化合物が好ましく使用される。

具体的には、カップリング剤（Ｅ）としては、シランカップリング剤が望ましい。
このようなカップリング剤としてはγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ−（メタクリロプロピル）トリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−６−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−６−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、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、γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルファン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、イミダゾールシラン等が挙げられる。

これらは１種単独でまたは２種以上を混合して使用することができる。
カップリング剤（Ｅ）を使用する場合、粘接着剤組成物中のカップリング剤（Ｅ）の含量は、アクリル共重合体（Ａ）とエポキシ系熱硬化性樹脂（Ｂ）との合計１００重量部に対して通常０．１〜２０重量部、好ましくは０．２〜１０重量部、より好ましくは０．３〜５重量部である。０．１重量部未満であると効果が得られない可能性があり、２０重量部を超えるとアウトガスの原因となる可能性がある。

（Ｆ）架橋剤
粘接着剤組成物の初期接着力および凝集力を調節するために、架橋剤（Ｆ）を添加することもできる。架橋剤（Ｆ）としては有機多価イソシアナート化合物、有機多価イミン化合物等が挙げられる。

上記有機多価イソシアナート化合物としては、芳香族多価イソシアナート化合物、脂肪
族多価イソシアナート化合物、脂環族多価イソシアナート化合物およびこれらの多価イソシアナート化合物の三量体、ならびにこれら多価イソシアナート化合物とポリオール化合物とを反応させて得られる末端イソシアナートウレタンプレポリマー等が挙げられる。

有機多価イソシアナート化合物のさらに具体的な例としては、たとえば２，４−トリレンジイソシアナート、２，６−トリレンジイソシアナート、１，３−キシリレンジイソシアナート、１，４−キシレンジイソシアナート、ジフェニルメタン−４，４′−ジイソシアナート、ジフェニルメタン−２，４′−ジイソシアナート、３−メチルジフェニルメタンジイソシアナート、ヘキサメチレンジイソシアナート、イソホロンジイソシアナート、ジシクロヘキシルメタン−４，４′−ジイソシアナート、ジシクロヘキシルメタン−２，４′−ジイソシアナート、トリメチロールプロパンアダクトトルイレンジイソシアナート、リジンイソシアナートなどが挙げられる。

上記有機多価イミン化合物の具体例としては、N,N'-ジフェニルメタン-4,4'-ビス(1-アジリジンカルボキシアミド)、トリメチロールプロパン-トリ-β-アジリジニルプロピオナート、テトラメチロールメタン-トリ-β-アジリジニルプロピオナート、N,N'-トルエン-2,4-ビス(1-アジリジンカルボキシアミド)トリエチレンメラミン等が挙げられる。

これらは単独で、又は２種類以上を組み合わせて用いることができる。
架橋剤（Ｆ）を使用する場合、粘接着剤組成物中の架橋剤（Ｆ）の含量は、アクリル共重合体（Ａ）１００重量部に対して通常０．０１〜１０重量部であり、好ましくは０．１〜５重量部であり、より好ましくは０．５〜３重量部である。

エネルギー線重合性化合物（Ｇ）
本発明の粘接着剤組成物には、エネルギー線重合性化合物（Ｇ）が配合されてもよい。エネルギー線重合性化合物（Ｇ）をエネルギー線照射によって硬化させることで、粘接着剤層の粘着力を低下させることができるため、ＩＣチップをボンディング工程へ移送する際の基材と粘接着剤層との層間剥離を容易に行えるようになる。なお、通常、基材と粘接着剤層間よりも粘接着剤層とチップ間のほうが粘着力が大きいので、この際にＩＣチップが粘接着剤層から剥離することはない。

エネルギー線重合性化合物（Ｇ）は、紫外線、電子線等のエネルギー線の照射を受けると重合硬化する化合物である。
このエネルギー線重合性化合物（Ｇ）としては、具体的には、ジシクロペンタジエンジメトキシジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートあるいは１，４−ブチレングリコールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、オリゴエステルアクリレート、ウレタンアクリレート系オリゴマー、エポキシ変性アクリレート、ポリエーテルアクリレート、イタコン酸オリゴマーなどのアクリレート系化合物が挙げられる。

このような化合物は、分子内に少なくとも１つの重合性二重結合を有し、重量平均分子量が通常１００〜３０，０００、好ましくは３００〜１０，０００程度である。
これらは１種単独で、又は２種類以上を組み合わせて用いることができる。

エネルギー線重合性化合物（Ｇ）を使用する場合、粘接着剤組成物中のエネルギー線重合性化合物（Ｇ）の含量は、アクリル共重合体（Ａ）１００重量部に対して通常１〜４００重量部、好ましくは３〜３００重量部、より好ましくは１０〜２００重量部である。４００重量部を超えると、有機基板やリードフレームに対する粘接着剤層の接着性を低下さ
せることがある。

（Ｈ）光重合開始剤
本発明の粘着剤組成物は、その使用に際して、紫外線等のエネルギー線を照射して、接着力を低下させることがある。この際、該組成物中に光重合開始剤（Ｈ）を添加することで、重合硬化時間ならびに光線照射量を少なくすることができる。

このような光重合開始剤（Ｈ）としては、具体的には、ベンゾフェノン、アセトフェノン、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾイン安息香酸、ベンゾイン安息香酸メチル、ベンゾインジメチルケタール、2,4-ジエチルチオキサンソン、α-ヒド
ロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ベンジルジフェニルサルファイド、テトラメチルチウラムモノサルファイド、アゾビスイソブチロニトリル、ジアセチル、β-クロールア
ンスラキノンなどが挙げられる。

光重合開始剤（Ｈ）は１種単独で、または２種類以上を組み合わせて用いることができる。
光重合開始剤（Ｈ）の配合割合は、理論的には、粘接着剤中に存在する不飽和結合量やその反応性および使用される光重合開始剤の反応性に基づいて決定されるべきであるが、複雑な混合物系においては必ずしも容易ではない。

光重合開始剤（Ｈ）を使用する場合には、一般的な指針として、粘接着剤組成物中の光重合開始剤（Ｈ）の含量は、エネルギー線重合性化合物（Ｇ）１００重量部に対して０．１〜１０重量部が好ましく、１〜５重量部がより好ましい。０．１重量部未満であると光重合の不足で満足なピックアップ性が得られないことがあり、１０重量部を超えると光重合に寄与しない残留物が生成し、粘接着剤の硬化性が不十分となることがある。

（Ｉ）無機充填材
無機充填材（Ｉ）を粘接着剤組成物に配合することにより、熱膨張係数を調整することが可能となる。金属や有機樹脂からなる基板と異なる熱膨張係数を有するＩＣチップに対し、介挿される粘接着剤層の硬化後の熱膨張係数を最適化することでパッケージの信頼性を向上させることができる。また、粘接着剤層の硬化後の吸湿率を低減させることも可能となる。

好ましい無機充填材としては、シリカ、アルミナ、タルク、炭酸カルシウム、チタンホワイト、ベンガラ、炭化珪素、窒化ホウ素等の粉末、これらを球形化したビーズ、単結晶繊維、アモルファス繊維等が挙げられる。

これらは１種単独でまたは２種以上を混合して使用することができる。
本発明においては、これらのなかでも、シリカ粉末、アルミナ粉末の使用が好ましい。
無機充填材（Ｉ）の使用量は、粘接着剤組成物全体に対して、通常０〜８０重量％の範囲で調整が可能である。

その他の成分
本発明に係る粘接着剤組成物には、上記の成分の他に、必要に応じて各種添加剤が配合されてもよい。

たとえば、硬化後の粘接着剤層の可とう性を保持するために可とう性成分を添加することができる。可とう性成分は、常温および加熱下で可とう性を有する成分であり、加熱やエネルギー線照射では実質的に硬化しないものが選択される。

可とう性成分は、熱可塑性樹脂やエラストマーからなるポリマーであってもよいし、ポリマーのグラフト成分、ポリマーのブロック成分であってもよい。また、可とう性成分がエポキシ樹脂に予め変性された変性樹脂であってもよい。

さらに、粘接着剤組成物の各種添加剤として、可塑剤、帯電防止剤、酸化防止剤、顔料、染料等を用いてもよい。
上記のような成分からなる粘接着剤組成物は感圧接着性と加熱硬化性とを有し、未硬化状態では各種被着体を一時的に保持する機能を有する。そして熱硬化を経て最終的には耐衝撃性の高い硬化物を与えることができ、しかも剪断強度と剥離強度とのバランスにも優れ、厳しい湿熱環境にさらされても充分な接着物性を保持し得る。

本発明に係る粘接着剤組成物は、上記各成分を適宜の割合で混合して得られる。混合に際しては、各成分を予め溶媒で希釈しておいてもよく、また混合時に溶媒を加えてもよい。

＜粘接着シート＞
本発明によれば、上記粘接着剤組成物を用いた粘接着シートが提供される。
本発明に係る粘接着シート（以下、単に「粘接着シート」ともいう）は、基材上に、上記粘接着剤組成物からなる粘接着剤層が形成されてなり、テープ状、ラベル状などあらゆる形状をとり得る。

基材
粘接着シートの基材としては、たとえばポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリブテンフィルム、ポリブタジエンフィルム、ポリメチルペンテンフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、塩化ビニル共重合体フィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリブチレンテレフタレートフィルム、ポリウレタンフィルム、エチレン酢酸ビニル共重合体フィルム、アイオノマー樹脂フィルム、エチレン・（メタ）アクリル酸共重合体フィルム、エチレン・（メタ）アクリル酸エステル共重合体フィルム、ポリスチレンフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリイミドフィルム等の透明フィルムが挙げられる。

またこれらの架橋フィルムも用いられる。さらにこれらの積層フィルムであってもよい。
また、上記の透明フィルムの他、これらを着色した不透明フィルム、フッ素樹脂フィルム等を用いることもできる。ただし、本発明の粘接着シートを使用するに際して、基材面側から紫外線等のエネルギー線照射を行う場合は、基材は使用するエネルギー線に対して透明であることが好ましい。

本発明に係る粘接着シートに対して各種の被着体が貼付され、被着体に所要の加工、例えばダイシングを施した後、粘接着剤層は、被着体に固着残存させられて基材から剥離される。このため、基材の粘接着剤層に接する面の表面張力は、好ましくは４０ｍＮ／ｍ以下、さらに好ましくは３７ｍＮ／ｍ以下、特に好ましくは３５ｍＮ／ｍ以下である。このような表面張力が低い基材は、材質を適宜選択して得ることが可能であるし、また基材の表面に剥離剤を塗布して剥離処理を施すことで得ることもできる。

基材の剥離処理に用いられる剥離剤としては、アルキッド系、シリコーン系、フッ素系、不飽和ポリエステル系、ポリオレフィン系、ワックス系のもの等が挙げられるが、特にアルキッド系、シリコーン系、フッ素系の剥離剤が耐熱性を有するので好ましい。

上記の剥離剤を用いて基材の表面を剥離処理するためには、剥離剤をそのまま無溶剤で、または溶剤希釈やエマルション化して、グラビアコーター、メイヤーバーコーター、エアナイフコーター、ロールコーター等により塗布して、常温または加熱あるいは電子線硬化させたり、ウェットラミネーションやドライラミネーション、熱溶融ラミネーション、溶融押出ラミネーション、共押出加工などで積層体を形成すればよい。

基材の膜厚は、通常は１０〜５００μｍ、好ましくは１５〜３００μｍ、より好ましくは２０〜２５０μｍ程度である。
また、粘接着剤層の厚みは、通常は１〜５００μｍ、好ましくは５〜３００μｍ、より好ましくは１０〜１５０μｍ程度である。

粘接着シートの製造方法
本発明に係る粘接着シートは、上記のような基材と粘接着剤組成物とから製造される。
粘接着シートの製造方法は、特に限定はされない。基材上に、粘接着剤層を構成する粘接着剤組成物を塗布乾燥することで製造してもよく、また粘接着剤層を剥離フィルム上に設け、これを上記基材に転写することで製造してもよい。なお、粘接着シートの使用前に、粘接着剤層を保護するために、粘接着剤層の上面に剥離フィルムを積層しておいてもよい。また、粘接着剤層の表面外周部には、リングフレーム等の他の治具を固定するために別途感圧性接着剤層が設けられていてもよい。

＜粘接着シートを用いた半導体装置の製造方法＞
本発明によれば、上記粘接着シートを用いた半導体装置の製造方法も提供される。
本発明に係る半導体装置の製造方法においては、まず、本発明に係る粘接着シートをダイシング装置上に、リングフレームにより固定し、シリコンウエハの一方の面を粘接着シートの粘接着剤層上に載置し、軽く押圧し、ウエハを固定する。

なお、粘接着剤組成物がエネルギー線重合性化合物（Ｇ）を含む場合には、その後粘接着剤層に、基材側からエネルギー線を照射し、粘接着剤層の凝集力を上げ、粘接着剤層と基材との間の接着力を低下させておく。照射されるエネルギー線としては、紫外線（ＵＶ）または電子線（ＥＢ）などが用いられ、好ましくは紫外線が用いられる。

次いで、ダイシングソーなどの切断手段を用いて、上記のシリコンウエハを切断しＩＣチップを得る。この際の切断深さは、シリコンウエハの厚みと、粘接着剤層の厚みとの合計およびダイシングソーの磨耗分を加味した深さにする。

なお、エネルギー線照射は、半導体ウエハの貼付後、ＩＣチップの剥離前のいずれの段階で行ってもよい。例えばダイシングの後に行ってもよく、また下記のエキスパンド工程の後に行ってもよい。さらにエネルギー線照射を複数回に分けて行ってもよい。

次いで必要に応じ、粘接着シートのエキスパンドを行うと、ＩＣチップ間隔が拡張し、粘接着剤層と基材との間にずれが発生することになり、そのため粘接着剤層と基材との間の接着力が減少して、ＩＣチップのピックアップを容易に行えるようになる。

このようにしてＩＣチップのピックアップを行うと、切断された粘接着剤層をＩＣチップ裏面に固着残存させて基材から剥離することができる。
次いで粘接着剤層を介してＩＣチップをダイパッド部に載置する。ダイパッド部はＩＣチップを載置する前に加熱するか載置直後に加熱される。加熱温度は、通常は８０〜２００℃、好ましくは１００〜１８０℃であり、加熱時間は、通常は０．１秒〜５分、好ましくは０．５秒〜３分であり、チップマウント圧力は、通常１ｋＰａ〜２００ＭＰａである。

ＩＣチップをダイパッド部にチップマウントした後、必要に応じさらに加熱を行ってもよい。この際の加熱条件は、上記加熱温度の範囲であって、加熱時間は通常１〜１８０分、好ましくは１０〜１２０分である。この加熱は樹脂封止の加熱で代用されてもよい。その加熱条件は１５０〜１８０℃、２〜８時間程度である。

このような工程を経て半導体装置が製造される。前記工程を経ることで粘接着剤層が硬化し、ＩＣチップとダイパッド部とを強固に接着することができる。また、粘接着剤層はダイボンド条件下では流動化しているため、ダイパッド部の凹凸にも十分に埋め込まれ、ボイドの発生を防止できる。

すなわち、得られる実装品においては、ＩＣチップの固着手段である粘接着剤が硬化し、かつダイパッド部の凹凸にも十分に埋め込まれた構成となるため、過酷な条件下にあっても、十分なパッケージ信頼性とボード実装性が達成される。

なお、本発明の粘接着剤組成物および粘接着シートは、上記のような使用方法の他、半導体化合物、ガラス、セラミックス、金属などの接着に使用することもできる。

以下、本発明を実施例により説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。なお、以下の実施例および比較例において、「表面実装性の評価」は次のように行った。

「表面実装性の評価」
（１）半導体チップの製造
＃２０００研磨したシリコンウエハ（１５０mm径, 厚さ１５０μm）の研磨面に、実施
例および比較例の、粘接着剤層が基材上に形成されてなる粘接着シートの貼付を、テープマウンター（リンテック社製, Adwill RAD2500）により行い、ウエハダイシング用リングフレームに固定した。

その後、紫外線照射装置（リンテック社製, Adwill RAD2000）を用いて基材面から紫外線を照射（３５０mW/cm², １９０mJ/cm²）した。
次いで、ダイシング装置（株式会社ディスコ製、DFD651）を使用して、８mm×８mmのチップサイズに上記のシリコンウエハをダイシングした。ダイシングの際の切り込み量については、基材を２０μm切り込むようにした。

（２）半導体パッケージの製造
基板として銅箔張り積層板（三菱ガス化学株式会社製CCL-HL830）の銅箔（１８μｍ厚
）に回路パターンが形成され、パターン上にソルダーレジスト（太陽インキ製PSR4000 AUS5）を有している基板(株式会社ちの技研製)を用いた。

上記（１）で得た粘接着シート上のＩＣチップを、粘接着剤層とともに基材から取り上げ、基板上に、粘接着剤層を介して１２０℃, １００gf, １秒間の条件で圧着した。その後、モールド樹脂(京セラケミカル株式会社製KE-1100AS3)で封止厚４００μmになるよう
に基板を封止し（封止装置 アピックヤマダ株式会社製MPC-06M Trial Press）、１７５℃５時間でモールド樹脂を硬化させた。

ついで、封止された基板をダイシングテープ（リンテック株式会社製Adwill D-510T）
に貼付して、ダイシング装置（株式会社ディスコ製、DFD651）を使用して１２mm×１２mmサイズにダイシングすることで信頼性評価用の半導体パッケージを得た。

（３）半導体パッケージ表面実装性の評価
得られた半導体パッケージを８５℃、６０%RH条件下に１６８時間放置し、吸湿させた
後、最高温度２６０℃、加熱時間１分間のIRリフロー（リフロー炉：相模理工製WL-15-20DNX型）を３回行った際に、ＩＣチップの粘接着層からの浮き・剥がれの有無、パッケー
ジクラック発生の有無を走査型超音波探傷装置（日立建機ファインテック株式会社製Hye-Focus）および断面観察により評価した。

基板/半導体チップ接合部に０．５mm以上の剥離を観察した場合を剥離していると判断
して、パッケージを２５個試験に投入し剥離が発生しなかった個数を数えた。

（４）接着強度の湿熱劣化率の測定
＃２０００研磨したシリコンウエハ（１５０mm径を１／４に分割したもの、厚さ１５０μｍ）の研磨面に、実施例および比較例の粘接着シートをラミネーター（大成ラミネーター製ラミネーター）を用いて４０℃、０．５m/minの速度で貼り合わせた。その後、粘接
着シートの基材を剥離してそこへ厚さ１５０μｍの銅板（１０mm×５０mm、トルエンで拭き２時間室温にて乾燥したもの）を同じラミネーターを用いて８０℃、０．５m/minの速
度で貼り合わせた。その後１７５℃で５時間空気下で加熱硬化した。

作成したサンプルの８５℃、８５％ＲＨ、１６８時間放置前後における接着強度を測定した。測定では、２３℃、５０％ＲＨ条件下で万能試験機（株式会社島津製作所製オートグラフAG−IS）を用いて、ウエハ側を固定した状態で、銅板を角度９０度、速度５０mm/minで引き剥がすのに必要な力（剥離強度）を読み取った。（1−放置後の剥離強度／放置
前の剥離強度）×１００（％）を接着強度の湿熱劣化率として求めた。

また、粘接着剤組成物を構成する各成分は下記のとおりである。
（Ａ）アクリル共重合体
モノマーとしてのベンジルアクリレート８５gおよび２−ヒドロキシエチルアクリレー
ト１５gと、重合開始剤としてのα,α'−アゾビスイソブチロニトリル０．２gと、溶剤としてのトルエン６０gおよび酢酸エチル６０gとを混合し、６０℃、２４時間窒素雰囲気下で撹拌することでアクリル共重合体(Ａ)−１を得た。また、下記の(Ａ)−２〜（Ａ）−７もアクリル共重合体のモノマーの種類、重量比を以下のように変えた以外は(Ａ)−１を得たのと同様の操作によって得た。すなわち、(Ａ)−２〜（Ａ）−７を得るために用いたモノマーの合計重量はすべて１００ｇである。

(Ａ)−１：ベンジルアクリレート／２−ヒドロキシエチルアクリレート（８５重量％／１５重量％）からなるアクリル共重合体（重量平均分子量約５０万）
(Ａ)−２：メチルアクリレート／ベンジルアクリレート／２−ヒドロキシエチルアクリレート（２５重量％／６０重量％／１５重量％）からなるアクリル共重合体（重量平均分子量約５０万）
(Ａ)−３：メチルアクリレート／ベンジルアクリレート／２−ヒドロキシエチルアクリレート（４５重量％／４０重量％／１５重量％）からなるアクリル共重合体（重量平均分子量約５０万）
(Ａ)−４：メチルアクリレート／ベンジルアクリレート／２−ヒドロキシエチルアクリレート（５５重量％／３０重量％／１５重量％）からなるアクリル共重合体（重量平均分子量約５０万）
(Ａ)−５：メチルアクリレート／２−ヒドロキシエチルアクリレート（８５重量％／１５重量％）からなるアクリル共重合体（重量平均分子量約５０万）
(Ａ)−６：ベンジルアクリレート／２−ヒドロキシエチルアクリレート（９８重量％／２重量％）からなるアクリル共重合体（重量平均分子量約５０万）
(Ａ)−７：メチルアクリレート／ベンジルアクリレート／２−ヒドロキシエチルアクリレート（７０重量％／１５重量％／１５重量％）からなるアクリル共重合体（重量平均分子量約５０万）
（Ｂ）エポキシ系熱硬化性樹脂：ビスフェノールＡジグリシジルエーテル（ジャパンエポキシレジン株式会社製エピコート８２８、エポキシ当量１８９ｇ／ｅｑ）
（Ｃ）熱硬化剤：ノボラック型フェノール樹脂（昭和高分子株式会社製ショウノールＢＲＧ−５５６、フェノール性水酸基当量１０４ｇ／ｅｑ）
（Ｄ）硬化促進剤：イミダゾール（四国化成工業株式会社製キュアゾール２ＰＨＺ）
（Ｅ）シランカップリング剤（三菱化学株式会社製ＭＫＣシリケートＭＳＥＰ２）
（Ｆ）架橋剤：芳香族性ポリイソシアナート（日本ポリウレタン工業株式会社製コロネートＬ）
（Ｇ）エネルギー線重合性化合物：２官能性アクリレート（日本化薬株式会社製ＫＡＹＡＲＡＤＲ−６８４）
（Ｈ）光重合開始剤（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ株式会社製イルガキュア１８４）
また、粘接着シートの基材としては、ポリエチレンフィルム（厚さ１００μｍ、表面張力３３ｍＮ／ｍ）を用いた。

（実施例および比較例）
表１に記載の組成の粘接着剤組成物を使用した。粘接着剤組成物は表１に記載の構成成分を混合することにより得た。表中の数値は固形分換算の重量部を示す。

表１に記載の組成の粘接着剤組成物をシリコーン処理された剥離フィルム（リンテック株式会社製ＳＰ−ＰＥＴ３８１１（Ｓ））上に塗布し、オーブンにて１００℃で１分間乾燥させた。乾燥して得られた粘接着剤層の厚みは３０μｍであった。その後それを厚さ１００μｍの基材と貼り合わせて、粘接着剤層を基材上に転写することで粘接着シートを得た。

得られた粘接着シートを用いて、表面実装性・粘着強度の湿熱劣化率の評価を行った。結果を表２に示す。

Claims (4)

1. ベンジル（メタ）アクリレートから導かれる構造単位を２０〜９５重量％含有するアクリル共重合体（Ａ）と、エポキシ系熱硬化性樹脂（Ｂ）と、熱硬化剤（Ｃ）とを含有する粘接着剤組成物。
2. 前記アクリル共重合体（Ａ）が、水酸基を有する（メタ）アクリル酸エステルから導かれる構造単位を３〜５０重量％含有することを特徴とする請求項１に記載の粘接着剤組成物。
3. 請求項１または２に記載の粘接着剤組成物からなる粘接着剤層が、基材上に剥離可能に形成されてなる粘接着シート。
4. 請求項３に記載の粘接着シートの粘接着剤層に半導体ウエハを貼着する工程と、
   該半導体ウエハをダイシングする工程と、
   ダイシングされた半導体ウエハを、前記粘接着剤層の少なくとも一部を半導体ウエハに固着残存させて、該粘接着シートの基材から剥離する工程と、
   剥離された半導体ウエハをダイパッド部上に、該半導体ウエハに固着残存した粘接着剤層を介して熱圧着する工程と
   を備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。