JP2013098403A - Manufacturing method of semiconductor device, semiconductor device, adhesive film and pasting method of adhesive film - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method of a semiconductor device with which high bonding reliability can be achieved by suppressing voids when pasting an adhesive film and a semiconductor wafer.SOLUTION: A manufacturing method of a semiconductor device includes the steps of confronting an adhesive agent layer of an adhesive film and a semiconductor wafer with a clearance less than or equal to 1 cm therebetween, pasting the adhesive agent layer of the adhesive film and the semiconductor wafer with pressure of 0.1 to 1 MPa at 50 to 100°C under heated vacuum of 10000 Pa or less, obtaining a semiconductor wafer with the adhesive agent layer, individualizing the semiconductor wafer with the adhesive agent layer into a semiconductor chip with the adhesive agent layer, and mounting the semiconductor chip with the adhesive agent layer. In the adhesive agent layer of the adhesive film, a tack value measured according to a probe tack method on its surface pasted to the semiconductor wafer is 100 gf/5 mmφ or more at a pasting temperature.

Description

本発明は、接着フィルムと半導体ウエハとを貼り合わせる際のボイドを抑制し、高い接合信頼性を実現することのできる半導体装置の製造方法に関する。また、本発明は、該半導体装置の製造方法により製造される半導体装置、該半導体装置の製造方法に用いられる接着フィルム、及び、接着フィルムの貼り合わせ方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device capable of suppressing voids when bonding an adhesive film and a semiconductor wafer and realizing high bonding reliability. The present invention also relates to a semiconductor device manufactured by the manufacturing method of the semiconductor device, an adhesive film used in the manufacturing method of the semiconductor device, and a bonding method of the adhesive film.

半導体装置の小型化及び高密度化に伴い、半導体チップを回路基板に実装する方法として、表面に多数のバンプ電極が形成された半導体チップを用いたフリップチップ実装が注目され、急速に広まってきている。
フリップチップ実装においては、接合部分の接続信頼性を確保するための方法として、半導体チップのバンプ電極と回路基板のパッド電極とを接合した後に、半導体チップと回路基板との隙間に液状封止接着剤(アンダーフィル)を注入し、硬化させることが一般的な方法として採られている。しかしながら、アンダーフィルを用いたフリップチップ実装は、製造コストが高い、アンダーフィル充填に時間がかかる、バンプ電極間の距離及び半導体チップと回路基板との距離を狭めるのに限界がある等の問題を抱えている。
As semiconductor devices are miniaturized and densified, flip-chip mounting using a semiconductor chip having a large number of bump electrodes formed on the surface has attracted attention as a method for mounting a semiconductor chip on a circuit board. Yes.
In flip chip mounting, as a method for ensuring the connection reliability of the joint portion, after bonding the bump electrode of the semiconductor chip and the pad electrode of the circuit board, the liquid sealing adhesion is performed in the gap between the semiconductor chip and the circuit board. It is a common method to inject and harden an agent (underfill). However, flip-chip mounting using underfill has problems such as high manufacturing cost, time-consuming filling of underfill, and limitations in reducing the distance between bump electrodes and the distance between the semiconductor chip and the circuit board. I have it.

そこで、近年、回路基板上にペースト状接着剤(NCP)を塗布した後、半導体チップを加熱及び/又は加圧ボンディングする方法が提案されている。また、半導体ウエハ又は半導体チップ表面にフィルム状接着剤(NCF)を貼り合わせた後、半導体チップを加熱及び/又は加圧ボンディングする方法も提案されており、この場合には、ウエハレベルで接着剤を一括供給し、ダイシングによって半導体チップに個片化することもできるため、大幅なプロセス短縮が期待される。 Therefore, in recent years, a method has been proposed in which a paste adhesive (NCP) is applied on a circuit board and then a semiconductor chip is heated and / or pressure bonded. There has also been proposed a method in which a semiconductor chip is heated and / or pressure bonded after a film adhesive (NCF) is bonded to the surface of the semiconductor wafer or semiconductor chip. In this case, the adhesive is applied at the wafer level. Can be supplied in a batch and separated into semiconductor chips by dicing, so a significant process reduction is expected.

また、半導体ウエハを薄化するバックグラインド工程で使用されるバックグラインドテープと、フィルム状接着剤とを一体化した接着フィルム(BG−NCF)も提案されている。
例えば、特許文献1には、基材と、基材上に形成された層間接着用接着剤層とからなる粘着シートの層間接着用接着剤層とウエハとを貼り合わせる工程1、ウエハを、粘着シートに固定した状態で研削する工程2、研削後のウエハから、層間接着用接着剤層を残して基材を剥離して、層間接着用接着剤層が付着したウエハを得る工程3を有する半導体の製造方法が記載されている。特許文献1には、同文献に記載の方法によれば、極めて簡便に、薄研削された層間接着剤付きのウエハを得ることができ、得られたウエハを用いて半導体装置が得られることが記載されている。
In addition, an adhesive film (BG-NCF) in which a back grind tape used in a back grind process for thinning a semiconductor wafer and a film adhesive is integrated has been proposed.
For example, Patent Document 1 discloses a step 1 in which an adhesive layer for an adhesive sheet of a pressure-sensitive adhesive sheet composed of a base material and an adhesive layer for interlayer adhesive formed on the base material is bonded to the wafer, Semiconductor having step 2 for grinding in a state of being fixed to a sheet, and step 3 for obtaining a wafer having an adhesive layer for adhesion between layers removed from the ground wafer by removing the base material while leaving an adhesive layer for interlayer adhesion The manufacturing method is described. According to Patent Document 1, according to the method described in the document, a wafer with a thinly ground interlayer adhesive can be obtained very simply, and a semiconductor device can be obtained using the obtained wafer. Have been described.

半導体ウエハ表面に接着フィルムを貼り合わせる際には、半導体ウエハ表面に存在するバンプ電極に追従性良く、ボイドを生じることなく貼り合わせることが重要となる。このため、真空ラミネート法が多く用いられている。 When bonding an adhesive film on the surface of a semiconductor wafer, it is important to bond the bump electrodes on the surface of the semiconductor wafer with good followability without causing voids. For this reason, a vacuum lamination method is often used.

真空ラミネート法の一般的な方法としては、接着フィルムと半導体ウエハとを対向させた状態で加熱及び真空引きを行い、加熱真空下、ロール、バルーン、プレス等で圧着させる方法がある。しかしながら、装置にもよるが、加熱及び真空引きを行う際に接着フィルムと半導体ウエハとが最初から接触している、又は、クリアランスが狭く、部分的に接触した状態となることがあり、このような場合、接着フィルムと半導体ウエハとの間に空気を巻き込み、巻き込んだ空気が加熱及び真空引きによって膨張し、ボイド(ラミボイド)を生じるという問題がある。加熱及び真空引きにより膨張したボイドは、その後の圧着工程又は大気圧開放時に押し潰され、クレーター状の模様となって残ることがあり、このような模様が残ると、接着剤層の厚みムラとなって最終的には半導体装置の歩留まりの低下、接合信頼性の低下等につながる。 As a general method of the vacuum laminating method, there is a method in which heating and evacuation are performed in a state where the adhesive film and the semiconductor wafer face each other, and pressure bonding is performed with a roll, a balloon, a press or the like under a heating vacuum. However, depending on the device, when heating and vacuuming, the adhesive film and the semiconductor wafer may be in contact from the beginning, or the clearance may be narrow and partially in contact. In such a case, there is a problem in that air is entrained between the adhesive film and the semiconductor wafer, and the entrained air is expanded by heating and vacuuming to generate a void (lami void). The void expanded by heating and evacuation is crushed during the subsequent press-bonding step or when the atmospheric pressure is released, and may remain as a crater-like pattern. Eventually, this leads to a decrease in yield of the semiconductor device, a decrease in junction reliability, and the like.

特にBG−NCFにおいては、接着フィルムと半導体ウエハとの密着性が不充分であると、バックグラインド工程で剥離、ウエハ割れ等の不良を生じたり、バックグラインド工程後、接着剤層を残して基材を剥離する際に基材側に接着剤が付着して、半導体ウエハから接着剤層が剥離(デラミネーション)したりしてしまうこともある。 In particular, in BG-NCF, if the adhesion between the adhesive film and the semiconductor wafer is insufficient, defects such as peeling and wafer cracking may occur in the back grinding process, or the adhesive layer may be left behind after the back grinding process. When the material is peeled off, the adhesive may adhere to the substrate side, and the adhesive layer may peel off (delaminate) from the semiconductor wafer.

特開2008−016624号公報JP 2008-016624 A

本発明は、接着フィルムと半導体ウエハとを貼り合わせる際のボイドを抑制し、高い接合信頼性を実現することのできる半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。また、本発明は、該半導体装置の製造方法により製造される半導体装置、該半導体装置の製造方法に用いられる接着フィルム、及び、接着フィルムの貼り合わせ方法を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the manufacturing method of the semiconductor device which can suppress the void at the time of bonding an adhesive film and a semiconductor wafer, and can implement | achieve high joining reliability. Another object of the present invention is to provide a semiconductor device manufactured by the method for manufacturing a semiconductor device, an adhesive film used in the method for manufacturing the semiconductor device, and a method for bonding the adhesive film.

本発明は、樹脂基材層、粘着層及び接着剤層をこの順で有する接着フィルムを用いた半導体装置の製造方法であって、接着フィルムの接着剤層と半導体ウエハとを1cm以下のクリアランスで対向させる工程と、50〜100℃、10000Pa以下の加熱真空下、前記接着フィルムの接着剤層と前記半導体ウエハとを0.1〜1MPaの圧力で貼り合わせる工程と、接着剤層のみを残して前記接着フィルムの樹脂基材層と粘着層とを剥離し、接着剤層付きの半導体ウエハを得る工程と、前記接着剤層付きの半導体ウエハを接着剤層ごとダイシングして接着剤層付きの半導体チップに個片化する工程と、前記接着剤層付きの半導体チップを、接着剤層を介して基板又は他の半導体チップに熱圧着により実装する工程とを有し、前記接着フィルムの接着剤層は、半導体ウエハに貼り合わされる側の表面のプローブタック法で測定したタック値が、貼り合わせ温度において100gf/5mmφ以上である半導体装置の製造方法である。
以下、本発明を詳述する。
The present invention is a method of manufacturing a semiconductor device using an adhesive film having a resin base layer, an adhesive layer, and an adhesive layer in this order, and the adhesive layer of the adhesive film and the semiconductor wafer are separated by a clearance of 1 cm or less. The process of making it oppose, the process of bonding the adhesive bond layer of the said adhesive film, and the said semiconductor wafer with the pressure of 0.1-1 Mpa under the heating vacuum of 50-100 degreeC and 10000 Pa or less, leaving only an adhesive bond layer A step of peeling the resin base layer and the adhesive layer of the adhesive film to obtain a semiconductor wafer with an adhesive layer, and a semiconductor with an adhesive layer by dicing the semiconductor wafer with the adhesive layer together with the adhesive layer A step of dividing the chip into chips, and a step of mounting the semiconductor chip with the adhesive layer on a substrate or another semiconductor chip via the adhesive layer by thermocompression bonding. The adhesive layer of the tack value was measured by the probe tack method of surface on the side to be bonded to the semiconductor wafer, a method of manufacturing a semiconductor device is 100 gf / 5 mm.phi or more at the bonding temperature.
The present invention is described in detail below.

本発明者は、樹脂基材層、粘着層及び接着剤層をこの順で有する接着フィルムにおいて、貼り合わせ温度における接着剤層のタック値を所定値以上とすることにより、接着フィルムと半導体ウエハとを貼り合わせる際のボイドを抑制できることを見出した。貼り合わせ温度における接着剤層のタック値を所定値以上とすることにより、仮に接着フィルムと半導体ウエハとを対向させた際に空気を巻き込んでしまったとしても、一旦接触した接着フィルムと半導体ウエハとの密着性が高いため、加熱真空下で接着フィルムと半導体ウエハとを剥離しながら空気層が膨張することを抑制できるものと推測される。
本発明者は、このような貼り合わせを行った後、樹脂基材層と粘着層とを剥離して接着剤層付きの半導体ウエハとし、その後、ダイシングによって得られる接着剤層付きの半導体チップを基板等に実装することにより、接合信頼性の高い半導体装置を製造できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
In the adhesive film having the resin base layer, the pressure-sensitive adhesive layer, and the adhesive layer in this order, the inventor makes the tack value of the adhesive layer at the bonding temperature equal to or higher than a predetermined value, whereby the adhesive film, the semiconductor wafer, It has been found that voids at the time of bonding can be suppressed. By setting the tack value of the adhesive layer at the bonding temperature to a predetermined value or more, even if air is entrained when the adhesive film and the semiconductor wafer are opposed to each other, the adhesive film and the semiconductor wafer once contacted with each other Therefore, it is presumed that the air layer can be prevented from expanding while peeling the adhesive film and the semiconductor wafer under a heating vacuum.
After performing such bonding, the present inventor peels the resin base layer and the adhesive layer to form a semiconductor wafer with an adhesive layer, and then a semiconductor chip with an adhesive layer obtained by dicing is obtained. It has been found that a semiconductor device with high bonding reliability can be manufactured by mounting on a substrate or the like, and the present invention has been completed.

本発明の半導体装置の製造方法では、まず、樹脂基材層、粘着層及び接着剤層をこの順で有する接着フィルムの接着剤層と半導体ウエハとを1cm以下のクリアランスで対向させる工程を行い、次いで、50〜100℃、10000Pa以下の加熱真空下、上記接着フィルムの接着剤層と上記半導体ウエハとを0.1〜1MPaの圧力で貼り合わせる工程を行う。
これらの工程は、真空ラミネーター(例えば、名機製作所社製の商品名「MVLP―500/600II」、ニチゴーモートン社製の商品名「V130」、タカトリ社製の商品名「ATM−812M」等)を用いて行われることが好ましい。上記のような加熱真空下、接着フィルムの接着剤層と半導体ウエハとを上記範囲の圧力で貼り合わせることにより、半導体ウエハ表面に存在するバンプ電極に追従性良く、ボイドを抑制しながら貼り合わせを行うことができる。
In the method for producing a semiconductor device of the present invention, first, a step of making the adhesive layer of the adhesive film having the resin base layer, the adhesive layer and the adhesive layer in this order and the semiconductor wafer face each other with a clearance of 1 cm or less, Next, a step of bonding the adhesive layer of the adhesive film and the semiconductor wafer at a pressure of 0.1 to 1 MPa under a heating vacuum of 50 to 100 ° C. and 10,000 Pa or less.
These processes are performed by a vacuum laminator (for example, trade name “MVLP-500 / 600II” manufactured by Meiki Seisakusho, trade name “V130” manufactured by Nichigo Morton, trade name “ATM-812M” manufactured by Takatori, etc.) It is preferable to carry out using. By bonding the adhesive layer of the adhesive film and the semiconductor wafer at a pressure in the above range under the heating vacuum as described above, the bonding can be performed while suppressing voids with good followability to the bump electrodes existing on the surface of the semiconductor wafer. It can be carried out.

なお、接着フィルムの接着剤層と半導体ウエハとを1cm以下のクリアランスで対向させるとは、接着フィルムの接着剤層と半導体ウエハとの間にクリアランスが存在していてもよいし、クリアランスが1cm以下と狭いことから、接着フィルムの接着剤層と半導体ウエハとが接触又は部分的に接触していてもよいことを意味する。 In addition, the clearance between the adhesive layer of the adhesive film and the semiconductor wafer with a clearance of 1 cm or less means that a clearance may exist between the adhesive layer of the adhesive film and the semiconductor wafer, and the clearance is 1 cm or less. This means that the adhesive layer of the adhesive film and the semiconductor wafer may be in contact or partially in contact with each other.

上記接着フィルムは、樹脂基材層、粘着層及び接着剤層をこの順で有するが、接着剤層を保護する目的で、接着剤層の粘着層と接する側とは逆の面に、更に離型剤付き基材を有していてもよい。このような離型剤付き基材は、接着フィルムの使用前に剥離される。
上記離型剤付き基材は特に限定されないが、例えば、シリコン離型剤付PET基材等を用いることができる。
The adhesive film has a resin base layer, an adhesive layer, and an adhesive layer in this order, but for the purpose of protecting the adhesive layer, the adhesive film is further separated on the side opposite to the side in contact with the adhesive layer. You may have a base material with a mold. Such a substrate with a release agent is peeled off before using the adhesive film.
Although the said base material with a mold release agent is not specifically limited, For example, a PET base material with a silicon mold release agent etc. can be used.

上記接着フィルムは、樹脂基材層を有する。上記樹脂基材層として、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリプロピレン等からなる層が挙げられる。なかでも、PETからなる層が好ましい。 The said adhesive film has a resin base material layer. Examples of the resin base layer include layers made of polyethylene terephthalate (PET), polycarbonate, polymethyl methacrylate, polyethylene naphthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene, polypropylene, and the like. Of these, a layer made of PET is preferable.

上記樹脂基材層の厚みの好ましい下限は5μm、好ましい上限は200μmである。厚みが5μm未満であると、接着フィルムの接着剤層と半導体ウエハとを貼り合わせた後、半導体ウエハを裏面から研削して薄化する際に半導体ウエハを保護する効果が低下することがある。厚みが200μmを超えると、接着剤層のみを残して樹脂基材層と粘着層とを剥離する際に半導体ウエハに過剰の応力を発生させることがある。厚みのより好ましい下限は10μm、より好ましい上限は50μmである。 The minimum with the preferable thickness of the said resin base material layer is 5 micrometers, and a preferable upper limit is 200 micrometers. When the thickness is less than 5 μm, the effect of protecting the semiconductor wafer may be reduced when the semiconductor wafer is ground and thinned after bonding the adhesive layer of the adhesive film and the semiconductor wafer. If the thickness exceeds 200 μm, excessive stress may be generated in the semiconductor wafer when only the adhesive layer is left and the resin base layer and the adhesive layer are peeled off. The more preferable lower limit of the thickness is 10 μm, and the more preferable upper limit is 50 μm.

上記接着フィルムにおいては、上記樹脂基材層上に粘着層が積層されている。上記粘着層は、アクリルポリマーからなる層であることが好ましい。
上記アクリルポリマーとして、例えば、1種又は2種以上の(メタ)アクリル酸アルキルエステルモノマーを重合又は共重合してなる一般的な(メタ)アクリル酸アルキルエステル系樹脂、(メタ)アクリル酸アルキルエステルモノマーとこれと共重合することのできる他のビニルモノマーとの共重合体等からなる層が挙げられる。なかでも、(メタ)アクリル酸アルキルエステルモノマーとこれと共重合することのできる他のビニルモノマーとの共重合体が好ましい。
なお、(メタ)アクリル酸とは、アクリル酸とメタクリル酸との両方を意味する。
In the adhesive film, an adhesive layer is laminated on the resin base material layer. The adhesive layer is preferably a layer made of an acrylic polymer.
As the acrylic polymer, for example, a general (meth) acrylic acid alkyl ester resin obtained by polymerizing or copolymerizing one or two or more (meth) acrylic acid alkyl ester monomers, (meth) acrylic acid alkyl ester Examples thereof include a layer made of a copolymer of a monomer and another vinyl monomer that can be copolymerized therewith. Among these, a copolymer of a (meth) acrylic acid alkyl ester monomer and another vinyl monomer that can be copolymerized therewith is preferable.
In addition, (meth) acrylic acid means both acrylic acid and methacrylic acid.

上記(メタ)アクリル酸アルキルエステルモノマーは、アルキル基の炭素数が2〜12であることが好ましく、具体的には例えば、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸−2−エチルヘキシル等が挙げられる。これらの(メタ)アクリル酸アルキルエステルモノマーは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 The (meth) acrylic acid alkyl ester monomer preferably has 2 to 12 carbon atoms in the alkyl group. Specifically, for example, ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, (meth) acrylic And acid-2-ethylhexyl. These (meth) acrylic acid alkyl ester monomers may be used alone or in combination of two or more.

上記アクリルポリマーの重量平均分子量は、通常、20万〜200万程度である。 The weight average molecular weight of the acrylic polymer is usually about 200,000 to 2,000,000.

また、上記粘着層は、架橋アクリルポリマーからなる層であることが好ましい。架橋アクリルポリマーとは、上述したようなアクリルポリマーの主鎖間に架橋構造が形成されたポリマーをいう。
上記架橋アクリルポリマーを得る方法として、例えば、架橋可能な官能基を有するアクリルポリマー(以下、官能基含有アクリルポリマーともいう)に架橋剤を配合する方法が挙げられる。
Moreover, it is preferable that the said adhesion layer is a layer which consists of a crosslinked acrylic polymer. The cross-linked acrylic polymer refers to a polymer in which a cross-linked structure is formed between the main chains of the acrylic polymer as described above.
Examples of a method for obtaining the crosslinked acrylic polymer include a method of blending a crosslinking agent with an acrylic polymer having a crosslinkable functional group (hereinafter also referred to as a functional group-containing acrylic polymer).

上記官能基含有アクリルポリマーは、上述したようなアクリルポリマーの場合と同様にアルキル基の炭素数が通常2〜18の範囲にある(メタ)アクリル酸アルキルエステルモノマーを主モノマーとし、このような主モノマーと、官能基含有モノマーと、必要に応じてこれらと共重合することのできる他の改質用モノマーとを常法により共重合させることにより得られる、常温で粘着性を有するポリマーであることが好ましい。 The functional group-containing acrylic polymer has, as in the case of the acrylic polymer as described above, a (meth) acrylic acid alkyl ester monomer in which the carbon number of the alkyl group is usually in the range of 2 to 18 as the main monomer. It is a polymer having adhesiveness at room temperature, obtained by copolymerizing a monomer, a functional group-containing monomer, and other modifying monomers that can be copolymerized with these if necessary. Is preferred.

上記官能基含有モノマーとして、例えば、(メタ)アクリル酸等のカルボキシル基含有モノマー、(メタ)アクリル酸ヒドロキシエチル等のヒドロキシル基含有モノマー、(メタ)アクリル酸グリシジル等のエポキシ基含有モノマー、(メタ)アクリル酸イソシアネートエチル等のイソシアネート基含有モノマー、(メタ)アクリル酸アミノエチル等のアミノ基含有モノマー等が挙げられる。
上記他の改質用モノマーとして、例えば、酢酸ビニル、アクリロニトリル、スチレン等の一般的にアクリルポリマーに用いられる各種モノマーが挙げられる。
Examples of the functional group-containing monomer include a carboxyl group-containing monomer such as (meth) acrylic acid, a hydroxyl group-containing monomer such as hydroxyethyl (meth) acrylate, an epoxy group-containing monomer such as glycidyl (meth) acrylate, (meth ) Isocyanate group-containing monomers such as isocyanate ethyl acrylate, and amino group-containing monomers such as aminoethyl (meth) acrylate.
Examples of the other modifying monomers include various monomers generally used for acrylic polymers such as vinyl acetate, acrylonitrile, and styrene.

上記架橋剤として、例えば、イソシアネート系架橋剤、アジリジン系架橋剤、エポキシ系架橋剤、金属キレート型架橋剤等が挙げられる。なかでも、イソシアネート系架橋剤のイソシアネート基と、官能基含有アクリルポリマーにおけるアルコール性水酸基とが反応して部分的な3次元構造を形成することにより、接着剤層のみを残して樹脂基材層と粘着層とを剥離する際に糊残りが生じにくいことから、イソシアネート系架橋剤が好ましい。 Examples of the crosslinking agent include isocyanate crosslinking agents, aziridine crosslinking agents, epoxy crosslinking agents, metal chelate crosslinking agents, and the like. Among these, the isocyanate group of the isocyanate-based crosslinking agent and the alcoholic hydroxyl group in the functional group-containing acrylic polymer react to form a partial three-dimensional structure, leaving only the adhesive layer and the resin base layer. An isocyanate-based cross-linking agent is preferable because an adhesive residue hardly occurs when the adhesive layer is peeled off.

更に、上記粘着層は、架橋可能な官能基としてラジカル重合性不飽和基を有するアクリルポリマーからなる層であってもよい。
上記ラジカル重合性不飽和結合を有するアクリルポリマーを得る方法として、例えば、分子内に官能基を有する官能基含有アクリルポリマーを予め合成し、分子内に上記の官能基と反応する官能基とラジカル重合性不飽和基とを有する化合物を反応させる方法が挙げられる。
なお、粘着層がラジカル重合性不飽和基を有するアクリルポリマーを含有する場合、粘着層は、光重合開始剤又は熱重合開始剤を含有することが好ましい。
Further, the adhesive layer may be a layer made of an acrylic polymer having a radically polymerizable unsaturated group as a crosslinkable functional group.
As a method for obtaining an acrylic polymer having a radical polymerizable unsaturated bond, for example, a functional group-containing acrylic polymer having a functional group in the molecule is synthesized in advance, and the functional group reacts with the functional group in the molecule and radical polymerization. And a method of reacting a compound having a polymerizable unsaturated group.
In addition, when the adhesion layer contains the acrylic polymer which has a radically polymerizable unsaturated group, it is preferable that an adhesion layer contains a photoinitiator or a thermal polymerization initiator.

上記粘着層の厚みの好ましい下限は2μm、好ましい上限は100μmである。厚みが2μm未満であると、接着フィルムの接着剤層と半導体ウエハとを貼り合わせた後、半導体ウエハを裏面から研削して薄化する際に半導体ウエハのバンプ電極を保護する効果が低下することがあり、貼り合わせ時及び研削時にバンプ電極の頂部が押し潰されてしまうことがある。厚みが100μmを超えると、接着フィルムの接着剤層と半導体ウエハとを貼り合わせた後、半導体ウエハを裏面から研削して薄化する際に半導体ウエハを保護する効果が低下し、半導体ウエハの厚みムラ、亀裂等を発生させることがある。厚みのより好ましい下限は4μm、更に好ましい下限は5μm、より好ましい上限は60μm、更に好ましい上限は50μmである。 The preferable lower limit of the thickness of the adhesive layer is 2 μm, and the preferable upper limit is 100 μm. When the thickness is less than 2 μm, after bonding the adhesive layer of the adhesive film and the semiconductor wafer, the effect of protecting the bump electrode of the semiconductor wafer is reduced when the semiconductor wafer is ground and thinned from the back surface. And the top of the bump electrode may be crushed during bonding and grinding. When the thickness exceeds 100 μm, after bonding the adhesive layer of the adhesive film and the semiconductor wafer, the effect of protecting the semiconductor wafer is reduced when the semiconductor wafer is ground and thinned from the back surface, and the thickness of the semiconductor wafer is reduced. Unevenness, cracks, etc. may occur. The more preferable lower limit of the thickness is 4 μm, the still more preferable lower limit is 5 μm, the more preferable upper limit is 60 μm, and the still more preferable upper limit is 50 μm.

上記接着フィルムにおいては、上記粘着層上に接着剤層が積層されている。
上記接着剤層は、半導体ウエハに貼り合わされる側の表面のプローブタック法で測定したタック値が、貼り合わせ温度において100gf/5mmφ以上である。貼り合わせ温度における接着剤層のタック値をこのような範囲とすることにより、接着フィルムと半導体ウエハとを貼り合わせる際のボイドを抑制することができる。これは、貼り合わせ温度における接着剤層のタック値を上記範囲とすることにより、仮に接着フィルムと半導体ウエハとを対向させた際に空気を巻き込んでしまったとしても、一旦接触した接着フィルムと半導体ウエハとの密着性が高いため、加熱真空下で接着フィルムと半導体ウエハとを剥離しながら空気層が膨張することを抑制できるためと推測される。
In the adhesive film, an adhesive layer is laminated on the pressure-sensitive adhesive layer.
The adhesive layer has a tack value measured by the probe tack method on the surface bonded to the semiconductor wafer of 100 gf / 5 mmφ or more at the bonding temperature. By setting the tack value of the adhesive layer at the bonding temperature within such a range, voids when bonding the adhesive film and the semiconductor wafer can be suppressed. This is because if the tack value of the adhesive layer at the bonding temperature is in the above range, even if air is caught when the adhesive film and the semiconductor wafer are opposed to each other, the adhesive film and the semiconductor once contacted It is presumed that since the adhesiveness with the wafer is high, the expansion of the air layer can be suppressed while peeling the adhesive film and the semiconductor wafer under a heating vacuum.

なお、貼り合わせ温度とは、接着フィルムの接着剤層と半導体ウエハとを貼り合わせる際の温度を意味する。即ち、貼り合わせ温度は、50〜100℃の範囲内の温度である。 The bonding temperature means a temperature at which the adhesive layer of the adhesive film and the semiconductor wafer are bonded together. That is, the bonding temperature is a temperature in the range of 50 to 100 ° C.

貼り合わせ温度におけるタック値が100gf/5mmφ未満であると、接着フィルムと半導体ウエハとを貼り合わせる際のボイドの抑制が不充分となる。これにより、接着剤層の厚みムラが生じたり、バックグラインド工程で不良を生じたり、バックグラインド工程後、接着剤層のみを残して樹脂基材層と粘着層とを剥離する際に半導体ウエハから接着剤層が剥離したりすることがある。貼り合わせ温度におけるタック値の好ましい下限は120gf/5mmφである。 When the tack value at the bonding temperature is less than 100 gf / 5 mmφ, the suppression of voids when bonding the adhesive film and the semiconductor wafer becomes insufficient. As a result, unevenness in the thickness of the adhesive layer occurs, a defect occurs in the back grind process, and after the back grind process, only the adhesive layer is left and the resin substrate layer and the adhesive layer are separated from the semiconductor wafer. The adhesive layer may peel off. A preferable lower limit of the tack value at the bonding temperature is 120 gf / 5 mmφ.

貼り合わせ温度におけるタック値の上限は特に限定されないが、好ましい上限は300gf/5mmφである。貼り合わせ温度におけるタック値が300gf/5mmφを超えると、25℃におけるタック値も高くなり、使用時まで接着剤層を保護するために接着剤層に積層された離型剤付き基材を剥離する際に不具合が生じることがある。また、個片化された接着剤層付きの半導体チップをピックアップして基板又は他の半導体チップに実装する際のピックアップ工程において、接着剤層がステージ上に付着してしまい、ピックアップ不良を招くことがある。貼り合わせ温度におけるタック値のより好ましい上限は250gf/5mmφである。 The upper limit of the tack value at the bonding temperature is not particularly limited, but the preferable upper limit is 300 gf / 5 mmφ. When the tack value at the bonding temperature exceeds 300 gf / 5 mmφ, the tack value at 25 ° C. also increases, and the substrate with a release agent laminated on the adhesive layer is peeled off to protect the adhesive layer until use. May cause problems. In addition, in the pick-up process when picking up the separated semiconductor chip with an adhesive layer and mounting it on a substrate or another semiconductor chip, the adhesive layer adheres on the stage, leading to a pickup failure. There is. A more preferable upper limit of the tack value at the bonding temperature is 250 gf / 5 mmφ.

また、上記接着剤層は、半導体ウエハに貼り合わされる側の表面のプローブタック法で測定したタック値が、25℃において10gf/5mmφ以下であることが好ましい。25℃におけるタック値が10gf/5mmφを超えると、使用時まで接着剤層を保護するために接着剤層に積層された離型剤付き基材を剥離する際に、離型剤付き基材側に接着剤が付着して、接着剤層が凝集破壊したり、粘着層と接着剤層との間で界面剥離したりすることがある。 Further, the adhesive layer preferably has a tack value measured by a probe tack method on the surface bonded to the semiconductor wafer of 10 gf / 5 mmφ or less at 25 ° C. When the tack value at 25 ° C. exceeds 10 gf / 5 mmφ, the substrate side with the release agent is used to peel the substrate with the release agent laminated on the adhesive layer to protect the adhesive layer until use. The adhesive may adhere to the adhesive layer, causing the adhesive layer to cohesively break, or may cause interface separation between the adhesive layer and the adhesive layer.

なお、プローブタック法で測定したタック値とは、プローブタック測定装置(例えば、タッキング試験機TAC−2(RHESCA社製))を用い、プローブ径5mm、接触速さ120mm/分、テストスピード600mm/分、接触荷重10mN/mm、接触時間10秒の測定条件で測定したタック値を意味する。 The tack value measured by the probe tack method is a probe tack measuring device (for example, tacking tester TAC-2 (manufactured by RHESCA)), probe diameter 5 mm, contact speed 120 mm / min, test speed 600 mm / It means a tack value measured under the measurement conditions of minute, contact load of 10 mN / mm 2 and contact time of 10 seconds.

貼り合わせ温度における接着剤層のタック値を上記範囲とするためには、接着剤層の溶融粘度を下げることが有効である。ただし、溶融粘度が低すぎると、接着剤層付きの半導体チップを基板又は他の半導体チップに熱圧着により実装する際に、接着剤層と基板又は他の半導体チップとの間にボイド(ボンディングボイド)を生じやすくなる。
このため、上記接着剤層は、最低溶融粘度が3000Pa・s以上30000Pa・s以下であることが好ましい。最低溶融粘度が3000Pa・s未満であると、接着剤層付きの半導体チップを基板又は他の半導体チップに熱圧着により実装する際に、接着剤層と基板又は他の半導体チップとの間にボイドを生じることがある。最低溶融粘度が30000Pa・sを超えると、貼り合わせ温度における接着剤層のタック値を上記範囲とすることができないことがある。また、接着剤層付きの半導体チップを基板又は他の半導体チップに熱圧着により実装する際に、充分な接着力が得られず、接合信頼性の低下につながることがある。最低溶融粘度のより好ましい下限は5000Pa・s、より好ましい上限は25000Pa・sである。
In order to make the tack value of the adhesive layer at the bonding temperature within the above range, it is effective to lower the melt viscosity of the adhesive layer. However, if the melt viscosity is too low, a void (bonding void) is formed between the adhesive layer and the substrate or another semiconductor chip when the semiconductor chip with the adhesive layer is mounted on the substrate or another semiconductor chip by thermocompression bonding. ).
For this reason, it is preferable that the adhesive layer has a minimum melt viscosity of 3000 Pa · s or more and 30000 Pa · s or less. When the minimum melt viscosity is less than 3000 Pa · s, a void is formed between the adhesive layer and the substrate or another semiconductor chip when the semiconductor chip with the adhesive layer is mounted on the substrate or another semiconductor chip by thermocompression bonding. May occur. When the minimum melt viscosity exceeds 30000 Pa · s, the tack value of the adhesive layer at the bonding temperature may not be within the above range. In addition, when a semiconductor chip with an adhesive layer is mounted on a substrate or another semiconductor chip by thermocompression bonding, a sufficient adhesive force cannot be obtained, leading to a decrease in bonding reliability. The minimum with more preferable minimum melt viscosity is 5000 Pa.s, and a more preferable upper limit is 25000 Pa.s.

なお、最低溶融粘度とは、溶融粘度測定装置(例えば、回転式レオメーターVAR−100(レオロジカ社製))を用い、昇温速度5℃/分、周波数1Hz、測定温度30〜180℃の測定条件で測定した最低溶融粘度を意味する。 In addition, the minimum melt viscosity is a measurement at a temperature rising rate of 5 ° C./min, a frequency of 1 Hz, and a measuring temperature of 30 to 180 ° C. using a melt viscosity measuring device (for example, a rotary rheometer VAR-100 (manufactured by Rheologicala)). It means the lowest melt viscosity measured under the conditions.

タック値及び最低溶融粘度を調整する方法としては、上記接着剤層に含まれる各成分の種類及び配合量を調整する方法が好ましい。なかでも、上記接着剤層は、エポキシ樹脂、側鎖にエポキシ基を有するアクリルポリマー、エポキシ硬化剤及び無機充填剤を含有することが好ましい。 As a method of adjusting the tack value and the minimum melt viscosity, a method of adjusting the type and amount of each component contained in the adhesive layer is preferable. Especially, it is preferable that the said adhesive bond layer contains an epoxy resin, the acrylic polymer which has an epoxy group in a side chain, an epoxy hardening agent, and an inorganic filler.

上記エポキシ樹脂は、多環式炭化水素骨格を主鎖に有するエポキシ樹脂であることが好ましい。多環式炭化水素骨格を主鎖に有するエポキシ樹脂を含有することにより、接着剤層の硬化物は、剛直で分子の運動が阻害されるため優れた機械的強度及び耐熱性を発現することができ、また、吸水性が低くなるため優れた耐湿性を発現することができる。 The epoxy resin is preferably an epoxy resin having a polycyclic hydrocarbon skeleton in the main chain. By containing an epoxy resin having a polycyclic hydrocarbon skeleton in the main chain, the cured product of the adhesive layer may be rigid and exhibit excellent mechanical strength and heat resistance because molecular movement is inhibited. In addition, since the water absorption is low, excellent moisture resistance can be exhibited.

上記多環式炭化水素骨格を主鎖に有するエポキシ樹脂として、例えば、ジシクロペンタジエンジオキシド、ジシクロペンタジエン骨格を有するフェノールノボラックエポキシ樹脂等のジシクロペンタジエン骨格を有するエポキシ樹脂(以下、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂ともいう)、1−グリシジルナフタレン、2−グリシジルナフタレン、1,2−ジグリジジルナフタレン、1,5−ジグリシジルナフタレン、1,6−ジグリシジルナフタレン、1,7−ジグリシジルナフタレン、2,7−ジグリシジルナフタレン、トリグリシジルナフタレン、1,2,5,6−テトラグリシジルナフタレン等のナフタレン骨格を有するエポキシ樹脂(以下、ナフタレン型エポキシ樹脂ともいう)、テトラヒドロキシフェニルエタン型エポキシ樹脂、テトラキス(グリシジルオキシフェニル)エタン、3,4−エポキシ−6−メチルシクロヘキシルメチル−3,4−エポキシ−6−メチルシクロヘキサンカルボネート等が挙げられる。なかでも、ジシクロペンタジエンジオキシドが好ましい。これらの多環式炭化水素骨格を主鎖に有するエポキシ樹脂は、単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。 Examples of epoxy resins having a polycyclic hydrocarbon skeleton in the main chain include epoxy resins having a dicyclopentadiene skeleton such as dicyclopentadiene dioxide and phenol novolac epoxy resins having a dicyclopentadiene skeleton (hereinafter, dicyclopentadiene). 1-glycidylnaphthalene, 2-glycidylnaphthalene, 1,2-diglycidylnaphthalene, 1,5-diglycidylnaphthalene, 1,6-diglycidylnaphthalene, 1,7-diglycidylnaphthalene, 2 , 7-diglycidylnaphthalene, triglycidylnaphthalene, 1,2,5,6-tetraglycidylnaphthalene and other epoxy resins having a naphthalene skeleton (hereinafter also referred to as naphthalene type epoxy resin), tetrahydroxyphenylethane type epoxy resin , Tetrakis (glycidyloxyphenyl) ethane, 3,4-epoxy-6-methylcyclohexyl-3,4-epoxy-6-methylcyclohexane carbonate, and the like. Of these, dicyclopentadiene dioxide is preferable. These epoxy resins having a polycyclic hydrocarbon skeleton in the main chain may be used alone or in combination of two or more.

上記多環式炭化水素骨格を主鎖に有するエポキシ樹脂の重量平均分子量の好ましい下限は500、好ましい上限は2000である。重量平均分子量が500未満であると、接着剤層の硬化物の機械的強度、耐熱性、耐湿性等が充分に向上しないことがある。重量平均分子量が2000を超えると、接着剤層の硬化物が剛直になりすぎて、脆くなることがある。 The preferable lower limit of the weight average molecular weight of the epoxy resin having the polycyclic hydrocarbon skeleton in the main chain is 500, and the preferable upper limit is 2000. When the weight average molecular weight is less than 500, the mechanical strength, heat resistance, moisture resistance and the like of the cured product of the adhesive layer may not be sufficiently improved. When the weight average molecular weight exceeds 2000, the cured product of the adhesive layer becomes too rigid and may become brittle.

側鎖にエポキシ基を有するアクリルポリマーを含有することにより、接着剤層の硬化物は、優れた可撓性を発現することができる。従って、例えば、多環式炭化水素骨格を主鎖に有するエポキシ樹脂と、側鎖にエポキシ基を有するアクリルポリマーとを併用する場合、接着剤層の硬化物は、多環式炭化水素骨格を主鎖に有するエポキシ樹脂に由来する優れた機械的強度、耐熱性及び耐湿性と、側鎖にエポキシ基を有するアクリルポリマーに由来する優れた可撓性とを有することとなり、優れた耐冷熱サイクル性、耐ハンダリフロー性、寸法安定性及び接合信頼性等を実現することができる。 By containing the acrylic polymer having an epoxy group in the side chain, the cured product of the adhesive layer can exhibit excellent flexibility. Therefore, for example, when an epoxy resin having a polycyclic hydrocarbon skeleton in the main chain and an acrylic polymer having an epoxy group in the side chain are used in combination, the cured product of the adhesive layer has a polycyclic hydrocarbon skeleton as the main chain. It has excellent mechanical strength, heat resistance and moisture resistance derived from the epoxy resin in the chain, and excellent flexibility derived from the acrylic polymer having an epoxy group in the side chain, and excellent cold and heat cycle resistance In addition, solder reflow resistance, dimensional stability, bonding reliability, and the like can be realized.

上記側鎖にエポキシ基を有するアクリルポリマーとして、例えば、グリシジル(メタ)アクリレートとアルキル(メタ)アクリレートとからなる共重合体等が挙げられる。なかでも、グリシジル(メタ)アクリレートとアルキル(メタ)アクリレートとからなり、エポキシ当量が約300g/eqである共重合体が好ましい。 Examples of the acrylic polymer having an epoxy group in the side chain include a copolymer composed of glycidyl (meth) acrylate and alkyl (meth) acrylate. Especially, the copolymer which consists of glycidyl (meth) acrylate and alkyl (meth) acrylate and whose epoxy equivalent is about 300 g / eq is preferable.

上記側鎖にエポキシ基を有するアクリルポリマーの重量平均分子量の好ましい下限は1万、好ましい上限は100万である。重量平均分子量が1万未満であると、接着剤層を形成することが困難となったり、接着剤層の硬化物の接着力が不足したりすることがある。重量平均分子量が100万を超えると、一定の厚みを有する接着剤層を形成することが困難となることがある。 The preferable lower limit of the weight average molecular weight of the acrylic polymer having an epoxy group in the side chain is 10,000, and the preferable upper limit is 1,000,000. If the weight average molecular weight is less than 10,000, it may be difficult to form an adhesive layer, or the adhesive force of the cured product of the adhesive layer may be insufficient. If the weight average molecular weight exceeds 1,000,000, it may be difficult to form an adhesive layer having a certain thickness.

上記側鎖にエポキシ基を有するアクリルポリマーの配合量は、エポキシ樹脂100重量部に対する好ましい下限が20重量部、好ましい上限が200重量部である。配合量が20重量部未満であると、接着剤層の硬化物の可撓性が低下することがある。配合量が200重量部を超えると、接着剤層の硬化物の機械的強度、耐熱性、耐湿性等が低下することがある。 As for the compounding quantity of the acrylic polymer which has an epoxy group in the said side chain, the preferable minimum with respect to 100 weight part of epoxy resins is 20 weight part, A preferable upper limit is 200 weight part. If the blending amount is less than 20 parts by weight, the flexibility of the cured product of the adhesive layer may be lowered. If the blending amount exceeds 200 parts by weight, the mechanical strength, heat resistance, moisture resistance, etc. of the cured product of the adhesive layer may be lowered.

上記エポキシ硬化剤として、例えば、トリアルキルテトラヒドロ無水フタル酸等の熱硬化型酸無水物系硬化剤、フェノール系硬化剤、アミン系硬化剤、ジシアンジアミド等の潜在性硬化剤、カチオン系触媒型硬化剤等が挙げられる。これらのエポキシ硬化剤は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。なかでも、熱硬化型酸無水物系硬化剤が好ましい。熱硬化型酸無水物系硬化剤は熱硬化速度が速いため、このような硬化剤を用いることにより、接着剤層付きの半導体チップを基板又は他の半導体チップに熱圧着により実装する際のボイドを効果的に抑制することができる。 Examples of the epoxy curing agent include thermosetting acid anhydride curing agents such as trialkyltetrahydrophthalic anhydride, phenolic curing agents, amine curing agents, latent curing agents such as dicyandiamide, and cationic catalyst curing agents. Etc. These epoxy curing agents may be used alone or in combination of two or more. Of these, thermosetting acid anhydride curing agents are preferred. The thermosetting acid anhydride curing agent has a high thermosetting speed. Therefore, by using such a curing agent, a void is formed when a semiconductor chip with an adhesive layer is mounted on a substrate or another semiconductor chip by thermocompression bonding. Can be effectively suppressed.

上記エポキシ硬化剤の配合量は、エポキシ樹脂の官能基と等量反応するエポキシ硬化剤を用いる場合には、エポキシ樹脂の官能基量に対する好ましい下限が0.8当量、好ましい上限が1.2当量である。配合量が0.8当量未満であると、接着剤層を加熱しても、充分に硬化させることができないことがある。配合量が1.2当量を超えても、特に接着剤層の熱硬化性に寄与せず、過剰なエポキシ硬化剤が揮発することによってボイドの原因となることがある。 When using an epoxy curing agent that reacts with the functional group of the epoxy resin in an equivalent amount, the preferable lower limit for the functional group amount of the epoxy resin is 0.8 equivalent, and the preferable upper limit is 1.2 equivalent. It is. When the blending amount is less than 0.8 equivalent, the adhesive layer may not be sufficiently cured even when heated. Even if the blending amount exceeds 1.2 equivalents, it may not contribute to the thermosetting property of the adhesive layer in particular, and may cause voids due to volatilization of an excessive epoxy curing agent.

上記接着剤層は、硬化速度又は硬化物の物性等を調整する目的で、更に、硬化促進剤を含有してもよい。
上記硬化促進剤として、例えば、イミダゾール系硬化促進剤、3級アミン系硬化促進剤等が挙げられる。これらの硬化促進剤は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。なかでも、硬化速度又は硬化物の物性等の調整をするための反応系の制御をしやすいことから、イミダゾール系硬化促進剤が好ましい。
The adhesive layer may further contain a curing accelerator for the purpose of adjusting the curing speed or the physical properties of the cured product.
Examples of the curing accelerator include imidazole-based curing accelerators and tertiary amine-based curing accelerators. These hardening accelerators may be used independently and may use 2 or more types together. Among these, an imidazole-based curing accelerator is preferable because it is easy to control the reaction system for adjusting the curing speed or the physical properties of the cured product.

上記イミダゾール系硬化促進剤として、例えば、イミダゾールの1位をシアノエチル基で保護した1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾール、イソシアヌル酸で塩基性を保護したイミダゾール系硬化促進剤(商品名「2MA−OK」、四国化成工業社製)、液状イミダゾール(商品名「FUJICURE 7000」、T&K TOKA社製)、2−エチル−4−メチルイミダゾール、1―メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−エチル−4−メチルイミダゾ−ル、1−ベンジル−2−メチルイミダゾ−ル、1−シアノエチル−2−メチルイミダゾ−ル、1−ベンジル−2−エチルイミダゾ−ル、1−ベンジル−2−フェニルイミダゾ−ル、1−シアノエチル−2−フェニル−4,5−ジ−(シアノエトキシメチル)イミダゾ−ル、1,8−ジアザビシクロ(5.4.0)ウンデセン−7等のイミダゾール化合物、及び、これらの誘導体等が挙げられる。これらのイミダゾール系硬化促進剤は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 Examples of the imidazole-based curing accelerator include 1-cyanoethyl-2-phenylimidazole in which the 1-position of imidazole is protected with a cyanoethyl group, and an imidazole-based curing accelerator whose basicity is protected with isocyanuric acid (trade name “2MA-OK”). , Manufactured by Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd.), liquid imidazole (trade name “FUJICURE 7000”, manufactured by T & K TOKA), 2-ethyl-4-methylimidazole, 1-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-ethyl-4-methylimidazo 1-benzyl-2-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-methylimidazole, 1-benzyl-2-ethylimidazole, 1-benzyl-2-phenylimidazole, 1-cyanoethyl 2-phenyl-4,5-di- (cyanoethoxymethyl) imidazole, Examples include imidazole compounds such as 1,8-diazabicyclo (5.4.0) undecene-7, and derivatives thereof. These imidazole type hardening accelerators may be used independently and may use 2 or more types together.

上記硬化促進剤の配合量は、エポキシ硬化剤100重量部に対する好ましい下限が5重量部、好ましい上限が50重量部である。配合量が5重量部未満であると、接着剤層を加熱しても、充分に硬化させることができないことがある。配合量が50重量部を超えても、特に接着剤層の熱硬化性に寄与しない。 As for the compounding quantity of the said hardening accelerator, the preferable minimum with respect to 100 weight part of epoxy hardeners is 5 weight part, and a preferable upper limit is 50 weight part. When the blending amount is less than 5 parts by weight, the adhesive layer may not be sufficiently cured even when heated. Even if the amount exceeds 50 parts by weight, it does not particularly contribute to the thermosetting of the adhesive layer.

上記無機充填剤として、例えば、シリカ粒子、ガラス粒子、アルミナ等が挙げられる。接着剤層に無機充填剤を配合することにより、接着剤層の硬化物の機械的強度を確保することができ、また、硬化物の線膨張率を低下させて、高い接合信頼性を実現することができる。なかでも、シリカ粒子が好ましく、特に、流動性、接合信頼性等の点から球状シリカが好ましい。 Examples of the inorganic filler include silica particles, glass particles, and alumina. By blending an inorganic filler in the adhesive layer, the mechanical strength of the cured product of the adhesive layer can be ensured, and the linear expansion coefficient of the cured product is reduced to achieve high bonding reliability. be able to. Of these, silica particles are preferable, and spherical silica is particularly preferable from the viewpoint of fluidity and bonding reliability.

上記無機充填剤の平均粒子径の好ましい下限は0.01μm、好ましい上限は1μmである。平均粒子径が0.01μm未満であると、接着剤層を形成するための接着剤溶液の粘度が増大し、流動性及び塗工性が低下することがある。また、接着剤溶液の粘度が増大すると、接着フィルムの半導体ウエハ表面に対する追従性が低下し、接着フィルムと半導体ウエハとを貼り合わせる際のボイドの抑制が不充分となることがある。平均粒子径が1μmを超えると、接着剤層の透明性が損なわれ、接着剤層付きの半導体チップを基板又は他の半導体チップに熱圧着により実装する際に、半導体チップ上のバンプ電極及びアライメントマークを認識できないことがある。平均粒子径のより好ましい下限は0.02μm、より好ましい上限は0.5μm、更に好ましい下限は0.05μm、更に好ましい上限は0.3μmである。
なお、接着剤溶液の塗工性の向上と、接着剤層の透明性の向上とを共に達成するために、異なる平均粒子径を有する2種類以上の無機充填剤を併用してもよい。
The minimum with the preferable average particle diameter of the said inorganic filler is 0.01 micrometer, and a preferable upper limit is 1 micrometer. When the average particle size is less than 0.01 μm, the viscosity of the adhesive solution for forming the adhesive layer increases, and the fluidity and the coating property may decrease. In addition, when the viscosity of the adhesive solution increases, the followability of the adhesive film to the surface of the semiconductor wafer decreases, and voids may not be sufficiently suppressed when the adhesive film and the semiconductor wafer are bonded together. When the average particle diameter exceeds 1 μm, the transparency of the adhesive layer is impaired, and when mounting a semiconductor chip with an adhesive layer on a substrate or another semiconductor chip by thermocompression bonding, bump electrodes and alignment on the semiconductor chip The mark may not be recognized. The more preferable lower limit of the average particle diameter is 0.02 μm, the more preferable upper limit is 0.5 μm, the still more preferable lower limit is 0.05 μm, and the still more preferable upper limit is 0.3 μm.
In addition, in order to achieve both the improvement of the coating property of the adhesive solution and the improvement of the transparency of the adhesive layer, two or more kinds of inorganic fillers having different average particle diameters may be used in combination.

上記接着剤層の厚みは、バンプ電極の高さに応じて調整することが好ましく、バンプ電極の高さと同等又はそれ以下の厚みであることが好ましいが、好ましい下限は5μm、好ましい上限は100μmである。厚みが5μm未満であると、接着剤層の硬化物の接着力が不足することがある。厚みが100μmを超えると、接着剤層付きの半導体チップを基板又は他の半導体チップに熱圧着により実装したときの実装体が厚くなりすぎることがある。 The thickness of the adhesive layer is preferably adjusted according to the height of the bump electrode, and is preferably equal to or less than the height of the bump electrode, but the preferred lower limit is 5 μm and the preferred upper limit is 100 μm. is there. If the thickness is less than 5 μm, the adhesive strength of the cured product of the adhesive layer may be insufficient. When the thickness exceeds 100 μm, the mounting body may be too thick when the semiconductor chip with the adhesive layer is mounted on a substrate or another semiconductor chip by thermocompression bonding.

上記接着フィルムを製造する方法として、例えば、樹脂基材層と粘着層とからなるフィルムを製造した後、接着剤層となる接着剤組成物を適当な溶媒で希釈して得られた接着剤溶液を粘着層上に塗工し、乾燥させる方法や、樹脂基材層と粘着層とからなるフィルムを製造した後、接着剤層となる接着剤組成物を適当な溶媒で希釈して得られた接着剤溶液を離型剤付き基材上に塗工して乾燥させ、その後、粘着層と接着剤層とを貼り合わせる方法等が挙げられる。
このような本発明の半導体装置の製造方法に用いられる接着フィルムもまた、本発明の1つである。
As a method for producing the adhesive film, for example, an adhesive solution obtained by producing a film composed of a resin base layer and an adhesive layer and then diluting the adhesive composition to be the adhesive layer with an appropriate solvent Obtained by diluting an adhesive composition to be an adhesive layer with an appropriate solvent after a method of coating on the adhesive layer and drying, or after producing a film comprising a resin base layer and an adhesive layer Examples include a method in which an adhesive solution is applied onto a substrate with a release agent and dried, and then the pressure-sensitive adhesive layer and the adhesive layer are bonded together.
Such an adhesive film used in the method for producing a semiconductor device of the present invention is also one aspect of the present invention.

上記樹脂基材層と粘着層とからなるフィルムを製造する方法として、例えば、樹脂基材層となるフィルムの少なくとも一方の面にラミネーターを用いて粘着層となるフィルムを積層する方法、共押出装置を利用した成形による方法、樹脂基材層上に粘着層となる樹脂の塗液を塗布し、乾燥する方法等が挙げられる。
上記接着剤溶液を粘着層上に塗工する方法として、例えば、コンマコート、グラビアコート、ダイコート等のコーティング法や、キャスティング法が挙げられる。
As a method for producing a film comprising the resin base layer and the adhesive layer, for example, a method of laminating a film to be an adhesive layer using a laminator on at least one surface of the film to be the resin base layer, a coextrusion apparatus And a method of applying a resin coating solution to be an adhesive layer on a resin base layer and drying.
Examples of the method for applying the adhesive solution on the pressure-sensitive adhesive layer include coating methods such as comma coating, gravure coating, and die coating, and casting methods.

上記半導体ウエハは特に限定されず、例えば、シリコン、ガリウム砒素等の半導体からなり、金、銅、銀−錫ハンダ、アルミニウム、ニッケル等からなるバンプ電極を表面に有する半導体ウエハが挙げられる。 The semiconductor wafer is not particularly limited, and examples thereof include a semiconductor wafer made of a semiconductor such as silicon or gallium arsenide and having bump electrodes made of gold, copper, silver-tin solder, aluminum, nickel, or the like on the surface.

本発明の半導体装置の製造方法では、上記接着フィルムの接着剤層と上記半導体ウエハとを貼り合わせる工程の後、更に、半導体ウエハを裏面から研削して薄化する工程を行ってもよい。
上記半導体ウエハを研削する方法としては、従来公知の方法が用いられ、例えば、市販の研削装置(例えば、DFG8540(Disco社製))を用いて2400rpmの回転で10〜0.1μm/sの研削量の条件にて研削を行い、最終的にはCMPで仕上げる方法等が挙げられる。
In the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention, after the step of bonding the adhesive layer of the adhesive film and the semiconductor wafer, a step of grinding and thinning the semiconductor wafer from the back surface may be performed.
As a method for grinding the semiconductor wafer, a conventionally known method is used. For example, a commercially available grinding apparatus (for example, DFG8540 (manufactured by Disco)) is used to grind at 10 to 0.1 μm / s at a rotation of 2400 rpm. There is a method in which grinding is performed under the condition of the amount, and finally the finish is performed by CMP.

本発明の半導体装置の製造方法では、次いで、接着剤層のみを残して上記接着フィルムの樹脂基材層と粘着層とを剥離し、接着剤層付きの半導体ウエハを得る工程を行う。
接着剤層のみを残して樹脂基材層と粘着層とを剥離する方法として、例えば、上記半導体ウエハの上記接着フィルムが貼り合わされていない側の表面にダイシングテープを貼り合わせた後、接着剤層のみを残して樹脂基材層と粘着層とを剥離する方法等が挙げられる。
In the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention, the step of separating the resin base material layer and the pressure-sensitive adhesive layer of the adhesive film, leaving only the adhesive layer, and obtaining a semiconductor wafer with an adhesive layer is then performed.
As a method for separating the resin base material layer and the adhesive layer while leaving only the adhesive layer, for example, after bonding a dicing tape to the surface of the semiconductor wafer where the adhesive film is not bonded, the adhesive layer For example, a method of separating the resin base material layer and the pressure-sensitive adhesive layer while leaving only the ink.

本発明の半導体装置の製造方法では、次いで、上記接着剤層付きの半導体ウエハを接着剤層ごとダイシングして接着剤層付きの半導体チップに個片化する工程を行う。
上記接着剤層付きの半導体ウエハを接着剤層ごとダイシングする方法として、例えば、従来公知の砥石、レーザー等を用いて切断分離する方法等が挙げられる。
In the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, the process of dicing the semiconductor wafer with the adhesive layer together with the adhesive layer into the semiconductor chips with the adhesive layer is then performed.
Examples of a method of dicing the semiconductor wafer with the adhesive layer together with the adhesive layer include a method of cutting and separating using a conventionally known grindstone, a laser, or the like.

本発明の半導体装置の製造方法では、次いで、上記接着剤層付きの半導体チップを、接着剤層を介して基板又は他の半導体チップに熱圧着により実装する工程を行う。
なお、本発明の半導体装置の製造方法では、基板上に半導体チップを実装する場合と、基板上に実装されている1以上の半導体チップ上に更に半導体チップを実装する場合との両方を含む。
In the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention, a step of mounting the semiconductor chip with the adhesive layer on a substrate or another semiconductor chip through the adhesive layer by thermocompression bonding is then performed.
The method for manufacturing a semiconductor device of the present invention includes both a case where a semiconductor chip is mounted on a substrate and a case where a semiconductor chip is further mounted on one or more semiconductor chips mounted on the substrate.

本発明の半導体装置の製造方法では、上記接着剤層付きの半導体チップを基板又は他の半導体チップに熱圧着により実装した後、更に、接着剤層をより完全に硬化させるために加熱を行ってもよく、これにより、より安定した接合状態を実現し、接合信頼性に優れた半導体装置を得ることができる。 In the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention, after the semiconductor chip with the adhesive layer is mounted on a substrate or another semiconductor chip by thermocompression bonding, heating is performed in order to further completely cure the adhesive layer. As a result, a more stable bonding state can be realized, and a semiconductor device having excellent bonding reliability can be obtained.

なお、上記の説明においては、接着剤層付きの半導体ウエハを接着剤層ごとダイシングして接着剤層付きの半導体チップに個片化した後、接着剤層付きの半導体チップを基板又は他の半導体チップに熱圧着により実装したが、その他の態様として、接着剤層付きの半導体ウエハを、接着剤層を介して他の半導体ウエハに積層し、得られた積層体をダイシングすることで半導体チップの実装体を得てもよい。 In the above description, the semiconductor wafer with the adhesive layer is diced together with the adhesive layer and separated into semiconductor chips with the adhesive layer, and then the semiconductor chip with the adhesive layer is replaced with a substrate or another semiconductor. Although mounted on the chip by thermocompression bonding, as another aspect, a semiconductor wafer with an adhesive layer is stacked on another semiconductor wafer via the adhesive layer, and the obtained stacked body is diced to obtain a semiconductor chip. A mounting body may be obtained.

本発明の半導体装置の製造方法によれば、接着フィルムと半導体ウエハとを貼り合わせる際のボイドを抑制し、接合信頼性の高い半導体装置を製造することができる。
このような本発明の半導体装置の製造方法により得られた半導体装置もまた、本発明の1つである。
According to the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention, it is possible to suppress a void when bonding an adhesive film and a semiconductor wafer, and to manufacture a semiconductor device with high bonding reliability.
A semiconductor device obtained by such a semiconductor device manufacturing method of the present invention is also one aspect of the present invention.

また、樹脂基材層、粘着層及び接着剤層をこの順で有する接着フィルムの貼り合わせ方法であって、接着フィルムの接着剤層と半導体ウエハとを1cm以下のクリアランスで対向させる工程と、50〜100℃、10000Pa以下の加熱真空下、前記接着フィルムの接着剤層と半導体ウエハとを0.1〜1MPaの圧力で貼り合わせる工程とを有し、前記接着フィルムの接着剤層は、半導体ウエハに貼り合わされる側の表面のプローブタック法で測定したタック値が、貼り合わせ温度において100gf/5mmφ以上である接着フィルムの貼り合わせ方法もまた、本発明の1つである。 A method of laminating an adhesive film having a resin base layer, an adhesive layer, and an adhesive layer in this order, wherein the adhesive layer of the adhesive film and the semiconductor wafer face each other with a clearance of 1 cm or less; And bonding the adhesive layer of the adhesive film and the semiconductor wafer at a pressure of 0.1 to 1 MPa under a heating vacuum of ˜100 ° C. and 10,000 Pa or less, and the adhesive layer of the adhesive film is a semiconductor wafer A method for laminating an adhesive film in which the tack value measured by the probe tack method on the surface to be bonded to the substrate is 100 gf / 5 mmφ or more at the bonding temperature is also one aspect of the present invention.

本発明によれば、接着フィルムと半導体ウエハとを貼り合わせる際のボイドを抑制し、高い接合信頼性を実現することのできる半導体装置の製造方法を提供することができる。また、本発明によれば、該半導体装置の製造方法により製造される半導体装置、該半導体装置の製造方法に用いられる接着フィルム、及び、接着フィルムの貼り合わせ方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of the semiconductor device which can suppress the void at the time of bonding an adhesive film and a semiconductor wafer, and can implement | achieve high joint reliability can be provided. Moreover, according to this invention, the semiconductor device manufactured with the manufacturing method of this semiconductor device, the adhesive film used for the manufacturing method of this semiconductor device, and the bonding method of an adhesive film can be provided.

以下に実施例を掲げて本発明の態様を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されない。 Examples of the present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited to these examples.

以下に実施例及び比較例で接着剤層に使用した材料を示す。
(エポキシ樹脂)
エピクロンHP−7200(ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、DIC社製)
エピクロンHP−4710(ナフタレン型エポキシ樹脂、DIC社製)
(側鎖にエポキシ基を有するアクリルポリマー)
マープルーフG−2050(日油社製)
(エポキシ硬化剤)
YH−309(酸無水物、三菱化学社製)
(硬化促進剤)
FUJICURE 7000(液状イミダゾール化合物、T&K TOKA社製)
(無機充填剤)
SE1050−SPE(球状シリカ、平均粒径0.3μm、アドマテックス社製)
YA050C−MJF(球状シリカ、平均粒径0.05μm、アドマテックス社製)
(シランカップリング剤)
KBM−573(フェニルアミノシランカップリング剤、信越化学工業社製)
(その他)
AC−4030(応力緩和ゴム系高分子、ガンツ化成社製)
The material used for the adhesive layer in Examples and Comparative Examples is shown below.
(Epoxy resin)
Epicron HP-7200 (Dicyclopentadiene type epoxy resin, manufactured by DIC Corporation)
Epicron HP-4710 (Naphthalene type epoxy resin, manufactured by DIC)
(Acrylic polymer having an epoxy group in the side chain)
Marproof G-2050 (manufactured by NOF Corporation)
(Epoxy curing agent)
YH-309 (anhydride, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation)
(Curing accelerator)
FUJICURE 7000 (liquid imidazole compound, manufactured by T & K TOKA)
(Inorganic filler)
SE1050-SPE (spherical silica, average particle size 0.3 μm, manufactured by Admatechs)
YA050C-MJF (spherical silica, average particle size 0.05 μm, manufactured by Admatex)
(Silane coupling agent)
KBM-573 (Phenylaminosilane coupling agent, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
(Other)
AC-4030 (stress relaxation rubber polymer, manufactured by Ganz Kasei Co., Ltd.)

(実施例1)
(1)接着フィルムの製造
樹脂基材層としてのPETフィルム(テイジンテトロンフィルムHPE、厚さ50μm、帝人デュポンフィルム社製)の片側に、アクリルポリマー(SKダイン1495C、綜研化学社製)100重量部に架橋剤としてコロネートL−45(イソシアネート系架橋剤、日本ポリウレタン社製)を1.6重量部配合した塗液を、コンマコーターを用いて塗布し、厚さ30μmの粘着層を形成した。
次いで、表1の組成に従って、各材料をMEKと混合し、ホモディスパーを用いて攪拌混合して接着剤組成物の50重量%溶液を調製した。シリコン離型剤付PETフィルム(A−31、厚さ50μm、帝人デュポン社製)のシリコン離型剤側に、コンマコート法により、得られた接着剤組成物の50重量%溶液を乾燥後の厚さが60μmとなるように塗工し、100℃で5分間乾燥させて接着剤層を形成した。
得られた粘着層と接着剤層とを貼り合せることにより、接着フィルムを得た。
Example 1
(1) Manufacture of adhesive film 100 parts by weight of acrylic polymer (SK Dyne 1495C, manufactured by Soken Chemical Co., Ltd.) on one side of a PET film (Teijin Tetron film HPE, thickness 50 μm, manufactured by Teijin DuPont Films) as a resin substrate layer A coating solution containing 1.6 parts by weight of Coronate L-45 (isocyanate-based crosslinking agent, manufactured by Nippon Polyurethane Co., Ltd.) as a crosslinking agent was applied using a comma coater to form an adhesive layer having a thickness of 30 μm.
Subsequently, according to the composition of Table 1, each material was mixed with MEK and stirred and mixed using a homodisper to prepare a 50 wt% solution of the adhesive composition. A 50% by weight solution of the obtained adhesive composition was dried on the silicon release agent side of a PET film with a silicone release agent (A-31, thickness 50 μm, manufactured by Teijin DuPont) by the comma coating method. The film was applied to a thickness of 60 μm and dried at 100 ° C. for 5 minutes to form an adhesive layer.
An adhesive film was obtained by laminating the obtained pressure-sensitive adhesive layer and adhesive layer.

貼り合わせ温度及び25℃における接着剤層のタック値と、接着剤層の最低溶融粘度とを表1に示した。
なお、タック値は、プローブタック測定装置(タッキング試験機TAC−2(RHESCA社製))を用い、プローブ径5mm、接触速さ120mm/分、テストスピード600mm/分、接触荷重10mN/mm、接触時間10秒の測定条件で測定した。また、最低溶融粘度は、溶融粘度測定装置(回転式レオメーターVAR−100(レオロジカ社製))を用い、昇温速度5℃/分、周波数1Hz、測定温度30〜180℃の測定条件で測定した。
Table 1 shows the tack value of the adhesive layer at the bonding temperature and 25 ° C., and the minimum melt viscosity of the adhesive layer.
The tack value is measured using a probe tack measuring device (tacking tester TAC-2 (manufactured by RHESCA)), probe diameter 5 mm, contact speed 120 mm / min, test speed 600 mm / min, contact load 10 mN / mm 2 , The measurement was performed under measurement conditions with a contact time of 10 seconds. Further, the minimum melt viscosity is measured using a melt viscosity measuring device (rotary rheometer VAR-100 (manufactured by Rheological Corporation)) under the measurement conditions of a heating rate of 5 ° C./min, a frequency of 1 Hz, and a measuring temperature of 30 to 180 ° C. did.

(2)半導体装置の製造
直径20cm、厚み750μmであり、表面に平均高さ80μm、直径110μmの球形のAg−Snハンダボールを250μmピッチで多数有する半導体ウエハを用意した。接着フィルムの接着剤層を保護するシリコン離型剤付PETフィルムを剥がし、真空ラミネーター(商品名「MVLP−500/600II」、名機製作所社製)を用いて、接着フィルムの接着剤層と半導体ウエハのハンダボールが形成された面とを4mmのクリアランスで対向させ、80℃、200Pa(真空到達時間30秒)の加熱真空下、0.5MPaの圧力、30秒間の条件で接着剤層と半導体ウエハとを貼り合わせた。
次いで、これを研削装置に取りつけ、半導体ウエハをウエハ厚さが約100μmになるまで裏面から研削した。このとき、研削の摩擦熱により半導体ウエハの温度が上昇しないように、半導体ウエハに水を散布しながら作業を行った。研削後は、CMPプロセスによりアルカリのシリカ分散水溶液による研磨を行うことにより、鏡面化加工を行った。
(2) Manufacturing of semiconductor device A semiconductor wafer having a diameter of 20 cm and a thickness of 750 μm, and a large number of spherical Ag—Sn solder balls having an average height of 80 μm and a diameter of 110 μm at a pitch of 250 μm was prepared. The PET film with a silicone release agent that protects the adhesive layer of the adhesive film is peeled off, and a vacuum laminator (trade name “MVLP-500 / 600II”, manufactured by Meiki Seisakusho Co., Ltd.) is used to form the adhesive layer of the adhesive film and the semiconductor. The surface of the wafer on which the solder balls are formed is faced with a clearance of 4 mm, and the adhesive layer and the semiconductor are subjected to a heating vacuum of 80 ° C. and 200 Pa (vacuum arrival time of 30 seconds) under a pressure of 0.5 MPa for 30 seconds. The wafer was bonded.
Next, this was attached to a grinding apparatus, and the semiconductor wafer was ground from the back surface until the wafer thickness became about 100 μm. At this time, the operation was performed while water was sprayed on the semiconductor wafer so that the temperature of the semiconductor wafer did not increase due to frictional heat of grinding. After grinding, the surface was mirror-finished by polishing with an alkaline silica dispersion aqueous solution by a CMP process.

研磨装置から研削後の半導体ウエハを取り外し、半導体ウエハの接着フィルムが貼り合わされていない側の表面にダイシングテープ(商品名「PEテープ♯6318−B」、積水化学工業社製)を貼り合わせ、ダイシングフレームにマウントした。次いで、接着剤層のみを残して接着フィルムの樹脂基材層と粘着層とを剥離し、接着剤層付きの半導体ウエハを得た。ダイシング装置(商品名「DFD651」、ディスコ社製)を用いて、送り速度50mm/秒で、接着剤層付きの半導体ウエハを接着剤層ごと10mm×10mmのチップサイズにダイシングして、接着剤層付きの半導体チップに個片化した。得られた接着剤層付きの半導体チップを、熱風乾燥炉内にて80℃で10分間乾燥後、ボンディング装置(商品名「DB−100」、澁谷工業社製)を用いて圧力0.15MPa、温度230℃で10秒間圧着して基板上に実装し、半導体装置を得た。 The ground semiconductor wafer is removed from the polishing apparatus, and a dicing tape (trade name “PE tape # 6318-B”, manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.) is attached to the surface of the semiconductor wafer where the adhesive film is not bonded. Mounted on the frame. Next, the resin base material layer and the adhesive layer of the adhesive film were peeled off leaving only the adhesive layer, and a semiconductor wafer with an adhesive layer was obtained. Using a dicing machine (trade name “DFD651”, manufactured by Disco Corporation), the semiconductor wafer with the adhesive layer is diced into a chip size of 10 mm × 10 mm together with the adhesive layer at a feed rate of 50 mm / second, and the adhesive layer It was divided into individual semiconductor chips. The obtained semiconductor chip with an adhesive layer was dried in a hot air drying oven at 80 ° C. for 10 minutes, and then a pressure of 0.15 MPa using a bonding apparatus (trade name “DB-100”, manufactured by Kasuya Kogyo Co., Ltd.) A semiconductor device was obtained by pressure bonding at 230 ° C. for 10 seconds and mounting on a substrate.

(実施例2〜5及び比較例1〜2)
表1の組成に従って接着剤組成物の調製を行った以外は実施例1と同様にして、接着フィルム及び半導体装置の製造を行った。
(Examples 2-5 and Comparative Examples 1-2)
An adhesive film and a semiconductor device were produced in the same manner as in Example 1 except that the adhesive composition was prepared according to the composition shown in Table 1.

<評価>
実施例及び比較例で得られた半導体装置等について、以下の評価を行った。結果を表1に示した。
<Evaluation>
The following evaluations were performed on the semiconductor devices and the like obtained in Examples and Comparative Examples. The results are shown in Table 1.

(1)ラミボイド評価
接着フィルムと半導体ウエハとを貼り合わせた後の状態を、目視で観察した。ラミボイドによるクレーター状の模様が発生していた場合を×、クレーター状の模様がなく、接着フィルムが半導体ウエハ全面に均一に貼り合わされていた場合を○とした。
(1) Evaluation of Lami Void The state after bonding the adhesive film and the semiconductor wafer was visually observed. A case where a crater-like pattern was generated due to a ramie void was evaluated as x, and a case where there was no crater-like pattern and the adhesive film was uniformly bonded to the entire surface of the semiconductor wafer was rated as ◯.

(2)ボンディングボイド評価
得られた半導体装置について、超音波映像装置(日立建機社製)によりボイド観察を行った。半導体チップ面積に対するボイド発生部分の面積が5%未満であった場合を○、5%以上10%未満であった場合を△、10%以上であった場合を×とした。
(2) Bonding void evaluation The obtained semiconductor device was subjected to void observation with an ultrasonic imaging device (manufactured by Hitachi Construction Machinery Co., Ltd.). The case where the area of the void generation portion with respect to the semiconductor chip area was less than 5% was evaluated as “◯”, the case where it was 5% or more and less than 10%, and the case where it was Δ10% or more.

(3)温度サイクル試験
得られた半導体装置について、−55℃、9分間と、125℃、9分間とを1サイクルとする温度サイクル試験(30分で1サイクル)を行い、1000サイクル後の半導体装置について、超音波探傷装置(商品名「SAT」、SONOSCAN社製)を用いて層間が剥離しているか否かについて観察を行った。その後、半導体装置の接着剤層を混酸で除去し、半導体チップ表面の窒化シリコン保護膜に割れが生じているか否かについて観察を行った。
層間の剥離及び保護膜の割れが観察されなかった場合を○と、層間の剥離又は保護膜の割れがわずかに観察された場合を△と、層間に目立った剥離が認められるか、又は、保護膜に目立った割れが観察された場合を×とした。
(3) Temperature cycle test The obtained semiconductor device is subjected to a temperature cycle test (one cycle at 30 minutes) at -55 ° C for 9 minutes and 125 ° C for 9 minutes, and the semiconductor after 1000 cycles The apparatus was observed as to whether or not the layers were separated using an ultrasonic flaw detector (trade name “SAT”, manufactured by SONOSCAN). Thereafter, the adhesive layer of the semiconductor device was removed with a mixed acid, and an observation was made as to whether or not the silicon nitride protective film on the surface of the semiconductor chip was cracked.
When no peeling between layers or cracking of the protective film was observed, ◯ when the peeling between layers or cracking of the protective film was slightly observed, and when marked peeling was observed between the layers, or protection The case where conspicuous cracks were observed in the film was evaluated as x.

Figure 2013098403
Figure 2013098403

本発明によれば、接着フィルムと半導体ウエハとを貼り合わせる際のボイドを抑制し、高い接合信頼性を実現することのできる半導体装置の製造方法を提供することができる。また、本発明によれば、該半導体装置の製造方法により製造される半導体装置、該半導体装置の製造方法に用いられる接着フィルム、及び、接着フィルムの貼り合わせ方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of the semiconductor device which can suppress the void at the time of bonding an adhesive film and a semiconductor wafer, and can implement | achieve high joint reliability can be provided. Moreover, according to this invention, the semiconductor device manufactured with the manufacturing method of this semiconductor device, the adhesive film used for the manufacturing method of this semiconductor device, and the bonding method of an adhesive film can be provided.

Claims (7)

樹脂基材層、粘着層及び接着剤層をこの順で有する接着フィルムを用いた半導体装置の製造方法であって、
接着フィルムの接着剤層と半導体ウエハとを1cm以下のクリアランスで対向させる工程と、
50〜100℃、10000Pa以下の加熱真空下、前記接着フィルムの接着剤層と前記半導体ウエハとを0.1〜1MPaの圧力で貼り合わせる工程と、
接着剤層のみを残して前記接着フィルムの樹脂基材層と粘着層とを剥離し、接着剤層付きの半導体ウエハを得る工程と、
前記接着剤層付きの半導体ウエハを接着剤層ごとダイシングして接着剤層付きの半導体チップに個片化する工程と、
前記接着剤層付きの半導体チップを、接着剤層を介して基板又は他の半導体チップに熱圧着により実装する工程とを有し、
前記接着フィルムの接着剤層は、半導体ウエハに貼り合わされる側の表面のプローブタック法で測定したタック値が、貼り合わせ温度において100gf/5mmφ以上である
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
A method of manufacturing a semiconductor device using an adhesive film having a resin base layer, an adhesive layer and an adhesive layer in this order,
A step of facing the adhesive layer of the adhesive film and the semiconductor wafer with a clearance of 1 cm or less;
Bonding the adhesive layer of the adhesive film and the semiconductor wafer at a pressure of 0.1 to 1 MPa under a heating vacuum of 50 to 100 ° C. and 10,000 Pa or less;
Removing the resin base layer and the adhesive layer of the adhesive film leaving only the adhesive layer, and obtaining a semiconductor wafer with an adhesive layer;
The step of dicing the semiconductor wafer with the adhesive layer together with the adhesive layer into individual chips with the adhesive layer;
Mounting the semiconductor chip with the adhesive layer on the substrate or another semiconductor chip via the adhesive layer by thermocompression bonding, and
The method for manufacturing a semiconductor device, wherein the adhesive layer of the adhesive film has a tack value measured by a probe tack method on a surface bonded to a semiconductor wafer of 100 gf / 5 mmφ or more at a bonding temperature.
接着フィルムの接着剤層は、最低溶融粘度が3000Pa・s以上30000Pa・s以下であることを特徴とする請求項1記載の半導体装置の製造方法。 The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the adhesive layer of the adhesive film has a minimum melt viscosity of 3000 Pa · s to 30000 Pa · s. 接着フィルムの接着剤層は、エポキシ樹脂、側鎖にエポキシ基を有するアクリルポリマー、エポキシ硬化剤及び無機充填剤を含有することを特徴とする請求項1又は2記載の半導体装置の製造方法。 3. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the adhesive layer of the adhesive film contains an epoxy resin, an acrylic polymer having an epoxy group in a side chain, an epoxy curing agent, and an inorganic filler. 接着フィルムの接着剤層と半導体ウエハとを貼り合わせる工程の後、更に、半導体ウエハを裏面から研削して薄化する工程を有することを特徴とする請求項1、2又は3記載の半導体装置の製造方法。 4. The semiconductor device according to claim 1, further comprising a step of grinding and thinning the semiconductor wafer from the back surface after the step of bonding the adhesive layer of the adhesive film and the semiconductor wafer. 5. Production method. 請求項1、2、3又は4記載の半導体装置の製造方法により製造されることを特徴とする半導体装置。 A semiconductor device manufactured by the method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1. 請求項1、2、3又は4記載の半導体装置の製造方法に用いられることを特徴とする接着フィルム。 An adhesive film used in the method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, 2, 3 or 4. 樹脂基材層、粘着層及び接着剤層をこの順で有する接着フィルムの貼り合わせ方法であって、
接着フィルムの接着剤層と半導体ウエハとを1cm以下のクリアランスで対向させる工程と、
50〜100℃、10000Pa以下の加熱真空下、前記接着フィルムの接着剤層と半導体ウエハとを0.1〜1MPaの圧力で貼り合わせる工程とを有し、
前記接着フィルムの接着剤層は、半導体ウエハに貼り合わされる側の表面のプローブタック法で測定したタック値が、貼り合わせ温度において100gf/5mmφ以上である
ことを特徴とする接着フィルムの貼り合わせ方法。
A method for laminating an adhesive film having a resin base layer, an adhesive layer and an adhesive layer in this order,
A step of facing the adhesive layer of the adhesive film and the semiconductor wafer with a clearance of 1 cm or less;
Bonding the adhesive layer of the adhesive film and the semiconductor wafer at a pressure of 0.1 to 1 MPa under a heating vacuum of 50 to 100 ° C. and 10,000 Pa or less,
The adhesive layer of the adhesive film has a tack value measured by a probe tack method on the surface bonded to the semiconductor wafer of 100 gf / 5 mmφ or more at the bonding temperature. .
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