JP2014216611A - フィルム状接着剤、ダイシングテープ一体型フィルム状接着剤、及び、半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 半導体装置に用いられると、半導体素子等からの発熱に耐えることができ、且つ、半導体素子等からの発熱を、効率よく外部へと放出することが可能となるフィルム状接着剤を提供すること。【解決手段】 熱硬化性樹脂と硬化剤と導電性粒子を含み、熱硬化後のガラス転移温度が１３０℃以上である半導体装置用のフィルム状接着剤。【選択図】 図１

Description

本発明は、フィルム状接着剤、ダイシングテープ一体型フィルム状接着剤、及び、半導体装置の製造方法に関する。

半導体装置の製造において半導体素子を金属リードフレームなどに接着する方法(いわゆるダイボンディング法)は、従来の金−シリコン共晶に始まり、半田、樹脂ペーストによる方法に推移してきた。現在では、導電性の樹脂ペーストを使用する方法が用いられている。

しかしながら、樹脂ペーストを用いる方法では、ボイドにより導電性が低下したり、樹脂ペーストの厚さが不均一であったり、樹脂ペーストのはみ出しによりパッドが汚染されるという問題があった。これらの問題を解決するために、樹脂ペーストに代えて、フィルム状の接着剤を用いる場合がある（例えば、特許文献１参照）。

また、特許文献２には、半導体素子やリードフレーム等の熱損傷を低減するために、ガラス転移温度が−１０〜５０℃のアクリル酸共重合体を配合し、可撓性を付与したフィルム状の接着剤が開示されている。

特開平６−１４５６３９号公報 特許第４１３７８２７号公報

ところで、従来から、耐熱性を有する接着剤が切望されている。特に、電力の制御や供給を行なうパワー半導体装置は、一般的に発熱量が多いため、当該パワー半導体装置に使用される接着剤には高い耐熱性が要求される。

本発明者らは、半導体装置用のフィルム状接着剤について鋭意検討した。その結果、硬化後のガラス転移温度（Ｔｇ）が所定温度より高いと、耐熱性に優れることを見出して、本発明を完成させるに至った。

すなわち、本発明に係る半導体装置用のフィルム状接着剤は、
熱硬化性樹脂と硬化剤と導電性粒子を含み、
熱硬化後のガラス転移温度が１３０℃以上であることを特徴とする。

前記構成によれば、熱硬化後のガラス転移温度が１３０℃以上であるため、耐熱性を有する。従って、半導体装置に使用すれば、半導体素子等からの発熱に耐えることができる。また、導電性粒子を含むため、半導体素子等からの発熱を、効率よく外部へと放出することが可能となる。

前記構成においては、硬化後の２５℃での電気抵抗率が、１×１０^−２Ω・ｍ以下であることが好ましい。電気抵抗率は、低いほど電気電導度が高く、電気電導度は、熱電導度と比例するため、硬化後の２５℃での電気抵抗率が、１×１０^−２Ω・ｍ以下であると、熱電導度は比較的高い。その結果、半導体素子等からの熱を外部に効率よく放熱することができる。特に、小型で高密度実装された半導体素子に用いた場合に、好適に熱を外部に放熱することができる。

前記構成において、熱可塑性樹脂を含み、前記熱可塑性樹脂の重量をＡ、前記熱硬化性樹脂と前記硬化剤との合計を重量をＢとしたとき、重量比率（Ａ）／（Ｂ）が１／９〜４／６の範囲内であることが好ましい。前記重量比率（Ａ）／（Ｂ）が４／６以下であると、硬化成分が充分となり、熱硬化後のガラス転移温度を高くすることが容易となる。一方、前記重量比率（Ａ）／（Ｂ）が１／９以上であると、フィルム化が容易となる。

前記構成において、前記導電性粒子の含有量が、フィルム状接着剤全体に対して、３０〜９５重量％であることが好ましい。前記導電性粒子の含有量が、フィルム状接着剤全体に対して３０重量％以上であると、熱電導度を高くし易い。その結果、半導体素子等からの熱を外部により効率よく放熱することができる。一方、前記導電性粒子の含有量が、フィルム状接着剤全体に対して９５重量％以下であると、フィルム化が容易となる。

前記構成において、熱硬化後の１７５℃での引張貯蔵弾性率が５０〜１５００ＭＰａであることが好ましい。熱硬化後の１７５℃での貯蔵弾性率が５０ＭＰａ以上であると、半導体素子等を被着体に強固に接着することができる。一方、熱硬化後の１７５℃での貯蔵弾性率が１５００ＭＰａであると、ある程度の柔軟性を有するため、熱応力に耐えることができ、被着体と剥離してしまうことを抑制することができる。

前記構成においては、１５０℃で０．５秒間、０．５ＭＰａで保持した後の１５０℃での銅とのせん断接着力が、５〜２００ｇ／２５ｍｍ^２の範囲内であることが好ましい。前記せん断接着力が５ｇ／２５ｍｍ^２以上であるため、半導体素子をリードフレームに接着させる際に、１５０℃以下で十分に軟化させることができる。その結果、リードフレーム等の被着体の酸化防止と被着体への高密着を図ることができる。

前記構成において、厚さが、５〜１００μｍの範囲内であることが好ましい。厚さが５μｍ以上であると、チップの反り等が発生しても、接着しない箇所が発生することを防止することができる。一方、厚さが１００μｍ以下であると、ダイボンド時の荷重により、フィルム状接着剤が過度にはみ出してパッド等を汚染することを抑制することができる。

また、本発明のダイシングテープ一体型フィルム状接着剤は、前記課題を解決するために、基材上に粘着剤層が積層されたダイシングテープと、
前記に記載のフィルム状接着剤とを有し、
前記フィルム状接着剤が前記粘着剤層上に形成されていることを特徴とする。

前記構成において、前記フィルム状接着剤と前記ダイシングテープとの剥離力が、剥離速度：３００ｍｍ／ｍｉｎ、剥離温度：２５℃、Ｔピールの条件で、０．０１〜３．００Ｎ／２０ｍｍの範囲内であることが好ましい。前記剥離力が０．０１Ｎ／２０ｍｍ以上であると、ダイシング時のチップ飛びを抑制することができる。また、前記剥離力が３．００Ｎ／２０ｍｍ以下であると、ピックアップを容易とすることができる。

また、本発明の半導体装置の製造方法は、前記に記載のダイシングテープ一体型フィルム状接着剤を用いた半導体装置の製造方法であって、
前記ダイシングテープ一体型フィルム状接着剤の前記フィルム状接着剤に半導体ウエハを貼り付ける工程Ａと、
前記半導体ウエハを前記フィルム状接着剤とともにダイシングする工程Ｂと、
ダイシングにより得られたフィルム状接着剤付きの半導体素子をピックアップする工程Ｃと、
前記フィルム状接着剤付きの半導体素子を被着体に接触させた後、前記フィルム状接着剤を５０〜１５０℃の範囲内で０．０１〜２秒間、０．０５〜４０ＭＰａの範囲内で保持する工程Ｄと、
前記工程Ｄの後、前記フィルム状接着剤を熱硬化させる工程Ｅとを具備することを特徴とする半導体装置の製造方法。

前記構成によれば、ピックアップしたフィルム状接着剤付きの半導体素子を被着体に接触させた後、前記フィルム状接着剤を５０〜１５０℃の範囲内で０．０１〜２秒間、０．０５〜４０ＭＰａの範囲内で保持する（工程Ｄ）。従って、半導体素子をリードフレーム等の被着体に接着させる際に、５０〜１５０℃の範囲内の温度にて十分にフィルム状接着剤を軟化させることができ、密着させることができる。１５０℃以下という比較的低い温度でフィルム状接着剤を軟化させるため、被着体（例えば、リードフレーム）の酸化を防止することができる。そして、その後、前記フィルム状接着剤熱硬化させる（工程Ｅ）。これにより、発熱に耐え得る半導体装置とすることができる。また、前記フィルム状接着剤は、導電性粒子を含むため、半導体素子等からの発熱を、効率よく外部へと放出することが可能となる。

本発明のフィルム状接着剤、及び、ダイシングテープ一体型フィルム状接着剤によれば、半導体装置に用いられると、半導体素子等からの発熱に耐えることができ、且つ、半導体素子等からの発熱を、効率よく外部へと放出することが可能となる。
また、本発明の半導体装置の製造方法によれば、被着体の酸化を防止することができ、且つ、発熱に耐え得る半導体装置とすることができる。また、半導体素子等からの発熱を、効率よく外部へと放出することが可能となる。

本発明の一実施形態に係るダイシングテープ一体型フィルム状接着剤の断面模式図である。 本発明の他の実施形態に係るダイシングテープ一体型フィルム状接着剤の断面模式図である。 本発明の半導体装置の一製造方法を説明するための図である。

［ダイシングテープ一体型フィルム状接着剤］
以下、本発明のダイシングテープ一体型フィルム状接着剤について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るダイシングテープ一体型フィルム状接着剤の断面模式図である。図２は、本発明の他の実施形態に係るダイシングテープ一体型フィルム状接着剤の断面模式図である。

図１に示すように、ダイシングテープ一体型フィルム状接着剤１０は、ダイシングテープ１１上にフィルム状接着剤３が積層された構成を有する。ダイシングテープ１１は基材１上に粘着剤層２を積層して構成されており、フィルム状接着剤３はその粘着剤層２上に設けられている。また本発明は、図２に示すダイシングテープ一体型フィルム状接着剤１２のように、ワーク（半導体ウエハなど）貼り付け部分にのみフィルム状接着剤３’を形成した構成であってもよい。

フィルム状接着剤３は、熱硬化性樹脂と硬化剤と導電性粒子を含み、熱硬化後のガラス転移温度が１３０℃以上である。前記熱硬化後のガラス転移温度は、１４０℃以上であることが好ましい。また、前記熱硬化後のガラス転移温度は、高いほど好ましいが、例えば、３００℃以下である。フィルム状接着剤３は、熱硬化後のガラス転移温度が１３０℃以上であるため、耐熱性を有する。従って、半導体装置に使用すれば、半導体素子等からの発熱に耐えることができる。また、導電性粒子を含むため、半導体素子等からの発熱を、効率よく外部へと放出することが可能となる。前記ガラス転移温度は、熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂との配合比を調整したり、エポキシ樹等の熱硬化性樹脂の反応性官能基の価数を調整したりすることによりコントロールすることができる。
なお、本明細書では、熱硬化後のガラス転移温度とは、１４０℃で１時間加熱し、さらに、２６０℃で５時間加熱した後のガラス転移温度をいう。

また、フィルム状接着剤３は、熱硬化後の２５℃での電気抵抗率が、１×１０^−２Ω・ｍ以下であることが好ましい。電気抵抗率は、低いほど電気電導度が高く、電気電導度は、熱電導度と比例するため、熱硬化後の２５℃での電気抵抗率が、１×１０^−２Ω・ｍ以下であると、熱電導度は比較的高い。その結果、半導体素子等からの熱を外部に効率よく放熱することができる。特に、小型で高密度実装された半導体素子に用いた場合に、好適に熱を外部に放熱することができる。
なお、本明細書では、熱硬化後の２５℃での電気抵抗率とは１４０℃で１時間加熱し、さらに、２６０℃で５時間加熱した後の電気抵抗率をいう。

また、フィルム状接着剤３は、熱硬化後の１７５℃での貯蔵弾性率が５０〜１５００ＭＰａであることが好ましく、７５〜１２００ＭＰａであることがより好ましい。熱硬化後の１７５℃での貯蔵弾性率が５０ＭＰａ以上であると、半導体素子等を被着体に強固に接着することができる。一方、熱硬化後の１７５℃での貯蔵弾性率が１５００ＭＰａであると、ある程度の柔軟性を有するため、熱応力に耐えることができ、被着体と剥離してしまうことを抑制することができる。
なお、本明細書では、熱硬化後の１７５℃での貯蔵弾性率とは、１４０℃で１時間加熱し、さらに、２６０℃で５時間加熱した後の１７５℃での貯蔵弾性率をいう。

フィルム状接着剤３の２５℃における貯蔵弾性率は、５ＭＰａ以上が好ましく、２×１０^２ＭＰａ以上がより好ましい。５ＭＰａ未満であると、ダイシングテープとの密着力が高くなり、ピックアップ性が低下する傾向がある。フィルム状接着剤３の２５℃における貯蔵弾性率は、５×１０^３ＭＰａ以下が好ましく、３×１０^３ＭＰａ以下がより好ましく、２．５×１０^３ＭＰａ以下がさらに好ましい。５×１０^３ＭＰａを超えることは、配合上難しい。

フィルム状接着剤３の表面粗さ（Ｒａ）は、０．１〜１０００ｎｍが好ましい。前記表面粗さを１０００ｎｍ以下とすることにより、低温貼りつき性を向上させることができる。また、ダイアタッチ時の被着体への張りつき性を向上させることができる。なお、前記表面粗さ０．１ｎｍ以上とすることは、一般的に困難である。

フィルム状接着剤３は、熱硬化後の測定温度２５℃における熱伝導率は高いほど好ましく、例えば、０．５Ｗ／ｍ・Ｋ以上である。前記熱伝導率が０．５Ｗ／ｍ・Ｋ以上であると、放熱性がよく、小型・高密度実装に対応できる。
なお、本明細書では、熱硬化後の測定温度２５℃における熱伝導率とは、１４０℃で１時間加熱し、さらに、２６０℃で５時間加熱した後の２５℃における熱伝導率をいう。

フィルム状接着剤３は、裏面金属膜を有するウエハへ７０℃で貼りつけた後、２５℃で密着力を測定したとき、０．２Ｎ／１０ｍｍ以上であることが好ましい。前記密着力を０．２Ｎ／１０ｍｍ以上とすることにより、ダイシング時のチップ飛びを抑制することができる。なお、裏面金属膜とは、ウエハの裏面の金属を蒸着した膜もしくはめっきした膜をいう。前記裏面金属膜は、通常、シリコンウエハよりも表面自由エネルギーが小さいため、フィルム状接着剤３が貼り付きにくい。すなわち、前記密着力を０．２Ｎ／１０ｍｍ以上とすることにより、フィルム状接着剤３が貼り付きにくい、裏面金属膜を有するウエハを用いた半導体装置の製造においても、ダイシング時のチップ飛びを抑制することができ、歩留りの向上が図れる。前記密着力の測定は、剥離角度１８０度、剥離温度２５℃、剥離速度３００ｍｍ／ｍｉｎの条件にて行なった値である。

フィルム状接着剤３は、１５０℃で０．５秒間、０．５ＭＰａで保持した後の１５０℃での銅とのせん断接着力が、５〜２００ｇ／２５ｍｍ^２の範囲内であることが好ましい。前記せん断接着力が５ｇ／２５ｍｍ^２以上であるため、半導体素子をリードフレームに接着させる際に、１５０℃以下で十分に軟化させることができる。その結果、リードフレーム等の被着体の酸化防止と被着体への高密着を図ることができる。前記せん断接着力の測定方法は、実施例記載の方法による。

フィルム状接着剤３は、熱可塑性樹脂を含むことが好ましい。熱可塑性樹脂としては、天然ゴム、ブチルゴム、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体、ポリブタジエン樹脂、ポリカーボネート樹脂、熱可塑性ポリイミド樹脂、６−ナイロンや６，６−ナイロンなどのポリアミド樹脂、フェノキシ樹脂、アクリル樹脂、ＰＥＴやＰＢＴなどの飽和ポリエステル樹脂、ポリアミドイミド樹脂、又はフッ素樹脂などが挙げられる。これらの熱可塑性樹脂のうち、イオン性不純物が少なく耐熱性が高く、半導体素子の信頼性を確保できるアクリル樹脂が特に好ましい。

アクリル樹脂としては、特に限定されるものではなく、炭素数３０以下、特に炭素数４〜１８の直鎖若しくは分岐のアルキル基を有するアクリル酸又はメタクリル酸のエステルの１種又は２種以上を成分とする重合体（アクリル共重合体）などが挙げられる。前記アルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｔ−ブチル基、イソブチル基、アミル基、イソアミル基、ヘキシル基、へプチル基、シクロヘキシル基、２−エチルヘキシル基、オクチル基、イソオクチル基、ノニル基、イソノニル基、デシル基、イソデシル基、ウンデシル基、ラウリル基、トリデシル基、テトラデシル基、ステアリル基、オクタデシル基、又はドデシル基などが挙げられる。

また、重合体（アクリル共重合体）を形成する他のモノマーとしては、特に限定されるものではなく、例えばアクリル酸、メタクリル酸、カルボキシエチルアクリレート、カルボキシペンチルアクリレート、イタコン酸、マレイン酸、フマール酸若しくはクロトン酸などの様なカルボキシル基含有モノマー、無水マレイン酸若しくは無水イタコン酸などの様な酸無水物モノマー、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシエチル、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシプロピル、（メタ）アクリル酸４−ヒドロキシブチル、（メタ）アクリル酸６−ヒドロキシヘキシル、（メタ）アクリル酸８−ヒドロキシオクチル、（メタ）アクリル酸１０−ヒドロキシデシル、（メタ）アクリル酸１２−ヒドロキシラウリル若しくは（４−ヒドロキシメチルシクロヘキシル）−メチルアクリレートなどの様なヒドロキシル基含有モノマー、スチレンスルホン酸、アリルスルホン酸、２−（メタ）アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、（メタ）アクリルアミドプロパンスルホン酸、スルホプロピル（メタ）アクリレート若しくは（メタ）アクリロイルオキシナフタレンスルホン酸などの様なスルホン酸基含有モノマー、又は２−ヒドロキシエチルアクリロイルホスフェートなどの様な燐酸基含有モノマーが挙げられる。

アクリル樹脂のなかでも、重量平均分子量が１０万以上のものが好ましく、３０万〜３００万のものがより好ましく、５０万〜２００万のものがさらに好ましい。上記数値範囲内であると、接着性及び耐熱性に優れるからである。なお、重量平均分子量は、ＧＰＣ（ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー）により測定し、ポリスチレン換算により算出された値である。

熱可塑性樹脂のガラス転移温度は、好ましくは−４０℃以上、より好ましくは−３５℃以上、さらに好ましくは−２５℃以上である。熱可塑性樹脂のガラス転移温度を−４０℃以上とすることにより、ピックアップを容易とすることができる。また、熱可塑性樹脂のガラス転移温度は、好ましくは−１０℃以下、より好ましくは−１１℃以下である。熱可塑性樹脂のガラス転移温度を−１０℃以下とすることにより、４０℃程度の低温でフィルム状接着剤３を半導体ウエハに張り付けることが容易となる。本明細書において、熱可塑性樹脂のガラス転移温度は、Ｆｏｘ式により求めた理論値をいう。

フィルム状接着剤３は、上述の通り、熱硬化性樹脂を含む。

前記熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、アミノ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、又は熱硬化性ポリイミド樹脂などが挙げられる。特に、半導体素子を腐食させるイオン性不純物などの含有が少ないエポキシ樹脂が好ましい。また、エポキシ樹脂の硬化剤としてはフェノール樹脂が好ましい。

前記エポキシ樹脂としては特に限定されず、例えばビスフェノールＡ型、ビスフェノールＦ型、ビスフェノールＳ型、臭素化ビスフェノールＡ型、水添ビスフェノールＡ型、ビスフェノールＡＦ型、ビフェニル型、ナフタレン型、フルオンレン型、フェノールノボラック型、オルソクレゾールノボラック型、トリスヒドロキシフェニルメタン型、テトラフェニロールエタン型などの二官能エポキシ樹脂や多官能エポキシ樹脂、又はヒダントイン型、トリスグリシジルイソシアヌレート型若しくはグリシジルアミン型などのエポキシ樹脂が用いられる。これらのエポキシ樹脂のうちノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、トリスヒドロキシフェニルメタン型樹脂又はテトラフェニロールエタン型エポキシ樹脂が特に好ましい。これらのエポキシ樹脂は、硬化剤としてのフェノール樹脂との反応性に富み、耐熱性などに優れるからである。

前記フェノール樹脂は、エポキシ樹脂の硬化剤として作用するものであり、例えば、フェノールノボラック樹脂、フェノールアラルキル樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ｔｅｒｔ−ブチルフェノールノボラック樹脂、ノニルフェノールノボラック樹脂などのノボラック型フェノール樹脂、レゾール型フェノール樹脂、ポリパラオキシスチレンなどのポリオキシスチレンなどが挙げられる。これらのフェノール樹脂のうちフェノールノボラック樹脂、フェノールアラルキル樹脂が特に好ましい。半導体装置の接続信頼性を向上させることができるからである。

エポキシ樹脂とフェノール樹脂との配合割合は、例えば、エポキシ樹脂成分中のエポキシ基１当量当たりフェノール樹脂中の水酸基が０．５〜２．０当量になるように配合することが好適である。より好適なのは、０．８〜１．２当量である。即ち、両者の配合割合が前記範囲を外れると、十分な硬化反応が進まず、硬化物の特性が劣化し易くなるからである。

フィルム状接着剤３は、２５℃で固体の熱硬化性樹脂及び２５℃で液状の熱硬化性樹脂を含むことが好ましい。これにより、良好な低温貼りつき性が得られる。本明細書において、２５℃において液状とは、２５℃において粘度が５０００Ｐａ・ｓ未満であることをいう。一方、２５℃において固体とは、２５℃において粘度が５０００Ｐａ・ｓ以上であることをいう。なお、粘度は、Ｔｈｅｒｍｏ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社製の型番ＨＡＡＫＥ Ｒｏｔｏ ＶＩＳＣＯ１を用いて測定できる。

フィルム状接着剤３において、（２５℃で固体の熱硬化性樹脂の重量）／（２５℃で液状の熱硬化性樹脂の重量）が、４９／５１〜１０／９０であることが好ましく、４５／５５〜４０／６０であることがより好ましい。（２５℃で固体の熱硬化性樹脂の重量）／（２５℃で液状の熱硬化性樹脂の重量）を４９／５１以下とすることより、４０℃程度の低温でフィルム状接着剤３を半導体ウエハに張り付けることが容易となり、低温貼りつき性を向上させることできる。一方、（２５℃で固体の熱硬化性樹脂の重量）／（２５℃で液状の熱硬化性樹脂の重量）を１０／９０以下とすることにより、フィルム状接着剤３の粘着性が高くなりすぎることを抑制し、ピックアップ性を良好とすることができる。

フィルム状接着剤３中の熱可塑性樹脂及び硬化性樹脂の合計含有量は、フィルム状接着剤３全体に対して好ましくは５重量％以上、より好ましくは１０重量％以上である。５重量％以上であると、フィルムとしての形状を保ちやすい。また、熱可塑性樹脂及び硬化性樹脂の合計含有量は、好ましくはフィルム状接着剤３全体に対して７０重量％以下、より好ましくは６０重量％以下である。７０重量％以下であると、導電性粒子が好適に導電性を発現する。

フィルム状接着剤３において、前記熱可塑性樹脂の重量をＡ、前記熱硬化性樹脂と前記硬化剤との合計を重量をＢとしたとき、重量比率（Ａ）／（Ｂ）が１／９〜４／６の範囲内であることが好ましい。前記重量比率（Ａ）／（Ｂ）が４／６以下であると、硬化成分が充分となり、熱硬化後のガラス転移温度を高くすることが容易となる。一方、前記重量比率（Ａ）／（Ｂ）が１／９以上であると、フィルム化が容易となる。

フィルム状接着剤３は、導電性粒子を含む。前記導電性粒子としては特に限定されず、ニッケル粒子、銅粒子、銀粒子、金粒子、アルミニウム粒子、カーボンブラック粒子、繊維状粒子であるカーボンナノチューブ、コア粒子の表面を導電性材料で被覆した粒子などが挙げられる。

前記コア粒子は、導電性、非導電性のいずれでもよく、例えば、ガラス粒子などを使用できる。コア粒子の表面を被覆する導電性材料としては、ニッケル、銅、銀、金、アルミニウムなどの金属を使用できる。

前記導電性粒子の形状は特に限定されず、例えば、フレーク状、針状、フィラメント状、球状、鱗片状のものなどを使用できる。なかでも、分散性、充填率の向上の点でフレーク状が好ましい。

前記導電性粒子の平均粒径は特に限定されないが、フィルム状接着剤３の厚みに対して、０．００１倍以上（フィルム状接着剤３の厚み×０．００１以上）が好ましく、０．１倍以上がより好ましい。０．００１倍以上とすることにより、熱電導度を高くし易い。その結果、半導体素子等からの熱を外部により効率よく放熱することができる。また、前記導電性粒子の平均粒径はフィルム状接着剤３の厚みに対して、１倍以下（フィルム状接着剤３の厚み以下）が好ましく、０．８倍以下がより好ましい。１倍以下とすることにより、チップ割れを抑制することができる。なお、前記導電性粒子の平均粒径は、レーザ回折式の粒度分布計（ＨＯＲＩＢＡ製、装置名；ＬＡ−９１０）により求めた値である。

導電性粒子の比重は０．７以上が好ましく、１以上がより好ましい。０．７以上とすることより、接着剤組成物溶液（ワニス）の作製時に導電性粒子が浮いてしまい、導電性粒子の分散が不均一になることを抑制できる。また、導電性粒子の比重は２２以下が好ましく、２１以下がより好ましい。前記比重を２２以下とすることにより、導電性粒子が沈み、導電性粒子の分散が不均一になることを抑制することができる。

フィルム状接着剤３中の導電性粒子の含有量は、フィルム状接着剤３全体に対して好ましくは３０重量％以上、より好ましくは４０重量％以上である。また、前記導電性粒子の前の含有量は、好ましくは９５重量％以下、より好ましくは９４重量％以下である。前記導電性粒子の前記含有量を３０重量％以上とすることにより、熱電導度を高くし易い。その結果、半導体素子等からの熱を外部により効率よく放熱することができる。一方、前記導電性粒子の前記含有量を９５重量％以下とすることにより、フィルム化が容易となる。

フィルム状接着剤３は、前記成分以外にも、フィルム製造に一般に使用される配合剤、例えば、架橋剤などを適宜含有してよい。

フィルム状接着剤３は、通常の方法で製造できる。例えば、前記各成分を含有する接着剤組成物溶液を作製し、接着剤組成物溶液を基材セパレータ上に所定厚みとなる様に塗布して塗布膜を形成した後、該塗布膜を乾燥させることで、フィルム状接着剤３を製造できる。

前記接着剤組成物溶液に用いる溶媒としては特に限定されないが、前記各成分を均一に溶解、混練又は分散できる有機溶媒が好ましい。例えば、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、Ｎ-メチルピロリドン、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン系溶媒、トルエン、キシレンなどが挙げられる。

前記基材セパレータとしては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン、ポリプロピレンや、フッ素系剥離剤、長鎖アルキルアクリレート系剥離剤などの剥離剤により表面コートされたプラスチックフィルムや紙などが使用可能である。前記接着剤組成物溶液の塗布方法としては、例えば、ロール塗工、スクリーン塗工、グラビア塗工などが挙げられる。また、塗布膜の乾燥条件は特に限定されず、例えば、乾燥温度７０〜１６０℃、乾燥時間１〜５分間で行うことができる。

フィルム状接着剤３の厚みは、５μｍ以上が好ましく、１５μｍ以上がより好ましい。また、フィルム状接着剤３の厚みは、１００μｍ以下が好ましく、５０μｍ以下がより好ましい。フィルム状接着剤３の厚さが５μｍ以上であると、チップの反り等が発生しても、接着しない箇所が発生することを防止することができる。一方、フィルム状接着剤３の厚さが１００μｍ以下であると、ダイボンド時の荷重により、フィルム状接着剤３が過度にはみ出してパッド等を汚染することを抑制することができる。

フィルム状接着剤３は、半導体装置の製造に好適に使用できる。なかでも、リードフレームなどの被着体と半導体チップとを接着する（ダイアタッチする）ダイアタッチフィルムとして特に好適に使用できる。被着体としては、リードフレーム、インターポーザ、半導体チップなどが挙げられる。なかでも、リードフレームが好ましい。

フィルム状接着剤３は、本実施形態のように、ダイシングテープと一体化され、ダイシングテープ一体型フィルム状接着剤として提供されることが好ましい。ただし、本発明のフィルム状接着剤は、ダイシングテープに貼り付けずに、フィルム状接着剤単体として提供されてもよい。この場合、フィルム状接着剤は、ダイシングテープに貼り付けることにより、ダイシングテープ一体型フィルム状接着剤と同様の構成とすることができる。

基材１は、ダイシングテープ一体型フィルム状接着剤１０、１２の強度母体となるものであり、紫外線透過性を有するものが好ましい。基材１としては、例えば、低密度ポリエチレン、直鎖状ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、超低密度ポリエチレン、ランダム共重合ポリプロピレン、ブロック共重合ポリプロピレン、ホモポリプロレン、ポリブテン、ポリメチルペンテンなどのポリオレフィン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アイオノマー樹脂、エチレン−（メタ）アクリル酸共重合体、エチレン−（メタ）アクリル酸エステル（ランダム、交互）共重合体、エチレン−ブテン共重合体、エチレン−ヘキセン共重合体、ポリウレタン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどのポリエステル、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリアミド、全芳香族ポリアミド、ポリフェニルスルフイド、アラミド（紙）、ガラス、ガラスクロス、フッ素樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、セルロース系樹脂、シリコーン樹脂、金属（箔）、紙などが挙げられる。

基材１の表面は、隣接する層との密着性、保持性などを高める為、慣用の表面処理、例えば、クロム酸処理、オゾン暴露、火炎暴露、高圧電撃暴露、イオン化放射線処理などの化学的又は物理的処理、下塗剤（例えば、後述する粘着物質）によるコーティング処理を施すことができる。

基材１の厚さは、特に制限されず適宜に決定できるが、一般的には５〜２００μｍ程度である。

粘着剤層２の形成に用いる粘着剤としては特に制限されず、例えば、アクリル系粘着剤、ゴム系粘着剤などの一般的な感圧性接着剤を用いることができる。感圧性接着剤としては、半導体ウエハやガラスなどの汚染をきらう電子部品の超純水やアルコールなどの有機溶剤による清浄洗浄性などの点から、アクリル系ポリマーをベースポリマーとするアクリル系粘着剤が好ましい。

前記アクリル系ポリマーとしては、例えば、（メタ）アクリル酸アルキルエステル（例えば、メチルエステル、エチルエステル、プロピルエステル、イソプロピルエステル、ブチルエステル、イソブチルエステル、ｓ−ブチルエステル、ｔ−ブチルエステル、ペンチルエステル、イソペンチルエステル、ヘキシルエステル、ヘプチルエステル、オクチルエステル、２−エチルヘキシルエステル、イソオクチルエステル、ノニルエステル、デシルエステル、イソデシルエステル、ウンデシルエステル、ドデシルエステル、トリデシルエステル、テトラデシルエステル、ヘキサデシルエステル、オクタデシルエステル、エイコシルエステルなどのアルキル基の炭素数１〜３０、特に炭素数４〜１８の直鎖状又は分岐鎖状のアルキルエステルなど）及び（メタ）アクリル酸シクロアルキルエステル（例えば、シクロペンチルエステル、シクロヘキシルエステルなど）の１種又は２種以上を単量体成分として用いたアクリル系ポリマーなどが挙げられる。なお、（メタ）アクリル酸エステルとはアクリル酸エステル及び／又はメタクリル酸エステルをいい、本発明の（メタ）とは全て同様の意味である。

前記アクリル系ポリマーは、凝集力、耐熱性などの改質を目的として、必要に応じ、前記（メタ）アクリル酸アルキルエステル又はシクロアルキルエステルと共重合可能な他のモノマー成分に対応する単位を含んでいてもよい。この様なモノマー成分として、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、カルボキシエチル（メタ）アクリレート、カルボキシペンチル（メタ）アクリレート、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸などのカルボキシル基含有モノマー；無水マレイン酸、無水イタコン酸などの酸無水物モノマー；（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシエチル、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシプロピル、（メタ）アクリル酸４−ヒドロキシブチル、（メタ）アクリル酸６−ヒドロキシヘキシル、（メタ）アクリル酸８−ヒドロキシオクチル、（メタ）アクリル酸１０−ヒドロキシデシル、（メタ）アクリル酸１２−ヒドロキシラウリル、（４−ヒドロキシメチルシクロヘキシル）メチル（メタ）アクリレートなどのヒドロキシル基含有モノマー；スチレンスルホン酸、アリルスルホン酸、２−（メタ）アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、（メタ）アクリルアミドプロパンスルホン酸、スルホプロピル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリロイルオキシナフタレンスルホン酸などのスルホン酸基含有モノマー；２−ヒドロキシエチルアクリロイルホスフェートなどのリン酸基含有モノマー；アクリルアミド、アクリロニトリルなどが挙げられる。これら共重合可能なモノマー成分は、１種又は２種以上使用できる。これら共重合可能なモノマーの使用量は、全モノマー成分の４０重量％以下が好ましい。

更に、前記アクリル系ポリマーは、架橋させる為、多官能性モノマーなども、必要に応じて共重合用モノマー成分として含むことができる。この様な多官能性モノマーとして、例えば、ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、（ポリ）エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、（ポリ）プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート、ポリエステル（メタ）アクリレート、ウレタン（メタ）アクリレートなどが挙げられる。これらの多官能性モノマーも１種又は２種以上用いることができる。多官能性モノマーの使用量は、粘着特性などの点から、全モノマー成分の３０重量％以下が好ましい。

前記アクリル系ポリマーは、単一モノマー又は２種以上のモノマー混合物を重合に付すことにより得られる。重合は、溶液重合、乳化重合、塊状重合、懸濁重合などの何れの方式で行うこともできる。清浄な被着体への汚染防止などの点から、低分子量物質の含有量が小さいのが好ましい。この点から、アクリル系ポリマーの数平均分子量は、好ましくは３０万以上、更に好ましくは４０万〜３００万程度である。

また、前記粘着剤には、ベースポリマーであるアクリル系ポリマーなどの数平均分子量を高める為、外部架橋剤を適宜に採用することもできる。外部架橋方法の具体的手段としては、ポリイソシアネート化合物、エポキシ化合物、アジリジン化合物、メラミン系架橋剤などのいわゆる架橋剤を添加し反応させる方法が挙げられる。外部架橋剤を使用する場合、その使用量は、架橋すべきベースポリマーとのバランスにより、更には、粘着剤としての使用用途によって適宜決定される。一般的には、前記ベースポリマー１００重量部に対して、５重量部程度以下、更には０．１〜５重量部配合するのが好ましい。更に、粘着剤には、必要により、前記成分のほかに、従来公知の各種の粘着付与剤、老化防止剤などの添加剤を用いてもよい。

粘着剤層２は放射線硬化型粘着剤により形成することができる。放射線硬化型粘着剤は、紫外線などの放射線の照射により架橋度を増大させてその粘着力を容易に低下させることができる。

図１に示す粘着剤層２のワーク貼り付け部分に対応する部分２ａのみを放射線照射することにより他の部分２ｂとの粘着力の差を設けることができる。この場合、未硬化の放射線硬化型粘着剤により形成されている前記部分２ｂはフィルム状接着剤３と粘着し、ダイシングする際の保持力を確保できる。

また、図２に示すフィルム状接着剤３’に合わせて放射線硬化型の粘着剤層２を硬化させることにより、粘着力が著しく低下した前記部分２ａを形成できる。この場合、未硬化の放射線硬化型粘着剤により形成されている前記部分２ｂにウエハリングを固定できる。

つまり、粘着剤層２を放射線硬化型粘着剤により形成する場合には、粘着剤層２における前記部分２ａの粘着力＜その他の部分２ｂの粘着力、となるように前記部分２ａを放射線照射することが好ましい。

前記放射線硬化型粘着剤は、炭素−炭素二重結合などの放射線硬化性の官能基を有し、かつ粘着性を示すものを特に制限なく使用することができる。放射線硬化型粘着剤としては、例えば、前記アクリル系粘着剤、ゴム系粘着剤などの一般的な感圧性粘着剤に、放射線硬化性のモノマー成分やオリゴマー成分を配合した添加型の放射線硬化型粘着剤を例示できる。

配合する放射線硬化性のモノマー成分としては、例えば、ウレタンオリゴマー、ウレタン（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、テトラメチロールメタンテトラ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリストールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリストールモノヒドロキシペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、１，４−ブタンジオールジ（メタ）アクリレートなどが挙げられる。また放射線硬化性のオリゴマー成分はウレタン系、ポリエーテル系、ポリエステル系、ポリカーボネート系、ポリブタジエン系など種々のオリゴマーがあげられ、その分子量が１００〜３００００程度の範囲のものが適当である。放射線硬化性のモノマー成分やオリゴマー成分の配合量は、前記粘着剤層の種類に応じて、粘着剤層の粘着力を低下できる量を、適宜に決定することができる。一般的には、粘着剤を構成するアクリル系ポリマーなどのベースポリマー１００重量部に対して、例えば５〜５００重量部、好ましくは４０〜１５０重量部程度である。

また、放射線硬化型粘着剤としては、前記説明した添加型の放射線硬化型粘着剤のほかに、ベースポリマーとして、炭素−炭素二重結合をポリマー側鎖又は主鎖中もしくは主鎖末端に有するものを用いた内在型の放射線硬化型粘着剤が挙げられる。内在型の放射線硬化型粘着剤は、低分子成分であるオリゴマー成分などを含有する必要がなく、又は多くは含まない為、経時的にオリゴマー成分などが粘着剤在中を移動することなく、安定した層構造の粘着剤層を形成することができる為好ましい。

前記炭素−炭素二重結合を有するベースポリマーは、炭素−炭素二重結合を有し、かつ粘着性を有するものを特に制限なく使用できる。この様なベースポリマーとしては、アクリル系ポリマーを基本骨格とするものが好ましい。アクリル系ポリマーの基本骨格としては、前記例示したアクリル系ポリマーが挙げられる。

前記アクリル系ポリマーへの炭素−炭素二重結合の導入法は特に制限されず、様々な方法を採用できるが、炭素−炭素二重結合はポリマー側鎖に導入するのが分子設計が容易である。例えば、予め、アクリル系ポリマーに官能基を有するモノマーを共重合した後、この官能基と反応しうる官能基及び炭素−炭素二重結合を有する化合物を、炭素−炭素二重結合の放射線硬化性を維持したまま縮合又は付加反応させる方法が挙げられる。

これら官能基の組合せの例としては、カルボン酸基とエポキシ基、カルボン酸基とアジリジル基、ヒドロキシル基とイソシアネート基などが挙げられる。これら官能基の組合せのなかでも反応追跡の容易さから、ヒドロキシル基とイソシアネート基との組合せが好適である。また、これら官能基の組み合わせにより、前記炭素−炭素二重結合を有するアクリル系ポリマーを生成するような組合せであれば、官能基はアクリル系ポリマーと前記化合物のいずれの側にあってもよいが、前記の好ましい組み合わせでは、アクリル系ポリマーがヒドロキシル基を有し、前記化合物がイソシアネート基を有する場合が好適である。この場合、炭素−炭素二重結合を有するイソシアネート化合物としては、例えば、メタクリロイルイソシアネート、２−メタクリロイルオキシエチルイソシアネート、ｍ−イソプロペニル−α，α−ジメチルベンジルイソシアネートなどが挙げられる。また、アクリル系ポリマーとしては、前記例示のヒドロキシ基含有モノマーや２−ヒドロキシエチルビニルエーテル、４−ヒドロキシブチルビニルエーテル、ジエチレングルコールモノビニルエーテルのエーテル系化合物などを共重合したものが用いられる。

前記内在型の放射線硬化型粘着剤は、前記炭素−炭素二重結合を有するベースポリマー（特にアクリル系ポリマー）を単独で使用することができるが、特性を悪化させない程度に前記放射線硬化性のモノマー成分やオリゴマー成分を配合することもできる。放射線硬化性のオリゴマー成分などは、通常ベースポリマー１００重量部に対して３０重量部の範囲内であり、好ましくは０〜１０重量部の範囲である。

前記放射線硬化型粘着剤には、紫外線などにより硬化させる場合には光重合開始剤を含有させる。光重合開始剤としては、例えば、４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル（２−ヒドロキシ−２−プロピル）ケトン、α−ヒドロキシ−α，α’−ジメチルアセトフェノン、２−メチル−２−ヒドロキシプロピオフェノン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンなどのα−ケトール系化合物；メトキシアセトフェノン、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフエノン、２，２−ジエトキシアセトフェノン、２−メチル−１−［４−（メチルチオ）−フェニル］−２−モルホリノプロパン−１などのアセトフェノン系化合物；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、アニソインメチルエーテルなどのベンゾインエーテル系化合物；ベンジルジメチルケタールなどのケタール系化合物；２−ナフタレンスルホニルクロリドなどの芳香族スルホニルクロリド系化合物；１−フェノン−１，１―プロパンジオン−２−（ｏ−エトキシカルボニル）オキシムなどの光活性オキシム系化合物；ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、３，３’−ジメチル−４−メトキシベンゾフェノンなどのベンゾフェノン系化合物；チオキサンソン、２−クロロチオキサンソン、２−メチルチオキサンソン、２，４−ジメチルチオキサンソン、イソプロピルチオキサンソン、２，４−ジクロロチオキサンソン、２，４−ジエチルチオキサンソン、２，４−ジイソプロピルチオキサンソンなどのチオキサンソン系化合物；カンファーキノン；ハロゲン化ケトン；アシルホスフィノキシド；アシルホスフォナートなどが挙げられる。光重合開始剤の配合量は、粘着剤を構成するアクリル系ポリマーなどのベースポリマー１００重量部に対して、例えば０．０５〜２０重量部程度である。

また前記放射線硬化型粘着剤としては、例えば、特開昭６０−１９６９５６号公報に開示されている、不飽和結合を２個以上有する付加重合性化合物、エポキシ基を有するアルコキシシランなどの光重合性化合物と、カルボニル化合物、有機硫黄化合物、過酸化物、アミン、オニウム塩系化合物などの光重合開始剤とを含有するゴム系粘着剤やアクリル系粘着剤などが挙げられる。

前記放射線硬化型の粘着剤層２中には、必要に応じて、放射線照射により着色する化合物を含有させることもできる。放射線照射により、着色する化合物を粘着剤層２に含ませることによって、放射線照射された部分のみを着色することができる。放射線照射により着色する化合物は、放射線照射前には無色又は淡色であるが、放射線照射により有色となる化合物であり、例えば、ロイコ染料などが挙げられる。放射線照射により着色する化合物の使用割合は、適宜設定できる。

粘着剤層２の厚さは、特に限定されないが、チップ切断面の欠け防止や接着層の固定保持の両立性などの点よりは、１〜５０μｍ程度であるのが好ましい。好ましくは２〜３０μｍ、更には５〜２５μｍが好ましい。

ダイシングテープ一体型フィルム状接着剤１０、１２のフィルム状接着剤３、３’は、セパレータにより保護されていることが好ましい（図示せず）。セパレータは、実用に供するまでフィルム状接着剤３、３’を保護する保護材としての機能を有している。セパレータはダイシングテープ一体型フィルム状接着剤のフィルム状接着剤３、３’上にワークを貼着する際に剥がされる。セパレータとしては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン、ポリプロピレンや、フッ素系剥離剤、長鎖アルキルアクリレート系剥離剤などの剥離剤により表面コートされたプラスチックフィルムや紙なども使用可能である。

ダイシングテープ一体型フィルム状接着剤１０、１２は、通常の方法で製造できる。例えば、ダイシングテープ１１の粘着剤層２とフィルム状接着剤３、３’とを貼り合わせることで、ダイシングテープ一体型フィルム状接着剤１０、１２を製造できる。

ダイシングテープ一体型フィルム状接着剤１０、１２において、フィルム状接着剤３、３’とダイシングテープ１１との剥離力が、剥離速度：３００ｍｍ／ｍｉｎ、剥離温度：２５℃、Ｔピールの条件で、０．０１〜３．００Ｎ／２０ｍｍの範囲内であることが好ましく、０．０２〜２．００Ｎ／２０ｍｍの範囲内であることがより好ましい。前記剥離力が０．０１Ｎ／２０ｍｍ以上であると、ダイシング時のチップ飛びを抑制することができる。また、前記剥離力が３．００Ｎ／２０ｍｍ以下であると、ピックアップを容易とすることができる。

［半導体装置の製造方法］
本実施形態に係る半導体装置の製造方法は、
前記ダイシングテープ一体型フィルム状接着剤の前記フィルム状接着剤に半導体ウエハを貼り付ける工程Ａと、
前記半導体ウエハを前記フィルム状接着剤とともにダイシングする工程Ｂと、
ダイシングにより得られたフィルム状接着剤付きの半導体素子をピックアップする工程Ｃと、
前記フィルム状接着剤付きの半導体素子を被着体に接触させた後、前記フィルム状接着剤を５０〜１５０℃の範囲内で０．０１〜２秒間、０．０５〜４０ＭＰａの範囲内で保持する工程Ｄと、
前記工程Ｄの後、前記フィルム状接着剤を熱硬化させる工程Ｅとを少なくとも具備する。

以下、本実施形態に係る半導体装置の製造方法について、図３を参照しながら、ダイシングテープ一体型フィルム状接着剤１０を用いて半導体装置を製造する場合を例にして説明する。図３は、本発明の半導体装置の一製造方法を説明するための図である。

まず、ダイシングテープ一体型フィルム状接着剤１０におけるフィルム状接着剤３の半導体ウエハ貼り付け部分３ａ上に半導体ウエハ４を圧着し、これを接着保持させて固定する（貼り付け工程、工程Ａ）。本工程は、圧着ロールなどの押圧手段により押圧しながら行う。このとき、４０℃程度の低温で圧着できる。具体的には、圧着温度（貼り付け温度）は、３５℃以上が好ましく、３７℃以上がより好ましい。圧着温度の上限は低い方が好ましく、好ましくは５０℃以下、より好ましくは４５℃以下であるより好ましくは４３℃以下である。４０℃程度の低温で半導体ウエハ４に張り付けできるので、半導体ウエハ４への熱影響を防止でき、半導体ウエハ４の反りを抑制できる。

前記圧着時の圧力は、１×１０^５〜１×１０^７Ｐａであることが好ましく、２×１０^５〜８×１０^６Ｐａであることがより好ましい。また、前記圧着の時間としては、１秒〜５分が好ましく、１分〜３分がより好ましい。

次に、半導体ウエハ４をフィルム状接着剤３とともにダイシングする（工程Ｂ）。これにより、半導体ウエハ４を所定のサイズに切断して個片化し、半導体チップ５を製造する。ダイシングは、例えば半導体ウエハ４の回路面側から常法に従い行われる。また、本工程では、例えばダイシングテープ一体型フィルム状接着剤１０まで切込みを行なうフルカットと呼ばれる切断方式などを採用できる。本工程で用いるダイシング装置としては特に限定されず、従来公知のものを用いることができる。また、半導体ウエハ４は、ダイシングテープ一体型フィルム状接着剤１０により接着固定されているので、チップ欠けやチップ飛びを抑制できると共に、半導体ウエハ４の破損も抑制できる。

次に、ダイシングテープ一体型フィルム状接着剤１０に接着固定された半導体チップ５を剥離する為に、半導体チップ５のピックアップを行う（工程Ｃ）。ピックアップの方法としては特に限定されず、従来公知の種々の方法を採用できる。例えば、個々の半導体チップ５をダイシングテープ一体型フィルム状接着剤１０側からニードルによって突き上げ、突き上げられた半導体チップ５をピックアップ装置によってピックアップする方法などが挙げられる。

ここでピックアップは、粘着剤層２が紫外線硬化型である場合、該粘着剤層２に紫外線を照射した後に行う。これにより、粘着剤層２のフィルム状接着剤３に対する粘着力が低下し、フィルム状接着剤３付きの半導体チップ５の剥離が容易になる。その結果、半導体チップ５を損傷させることなくピックアップが可能となる。紫外線照射の際の照射強度、照射時間などの条件は特に限定されず、適宜必要に応じて設定すればよい。

ピックアップした半導体チップ５は、フィルム状接着剤３を介して被着体６に接着固定する（ダイアタッチ、工程Ｄ）。この際、フィルム状接着剤付きの半導体素子５を被着体６に接触させた後、フィルム状接着剤３を５０〜１５０℃の範囲内（好ましくは、８０〜１４０℃の範囲内）で０．０１〜２秒間（好ましくは０．０２〜１．５分秒間）、０．０５〜４０ＭＰａ（好ましくは、０．１〜３０ＭＰａ）の範囲内で保持する。これにより、十分にフィルム状接着剤３を軟化させることができ、密着させることができる。１５０℃以下という比較的低い温度でフィルム状接着剤３を軟化させるため、被着体６の酸化を防止することができる。

続いて、フィルム状接着剤３を熱硬化させる（工程Ｅ）。これにより、半導体チップ５と被着体６とを接着させる。熱硬化時の加熱温度は、好ましくは１００℃以上、より好ましくは１２０℃以上である。熱硬化時の加熱温度は、好ましくは３５０℃以下、より好ましくは３００℃以下である。加熱温度が上記範囲であると、良好に接着できる。

次に、被着体６の端子部（インナーリード）の先端と半導体チップ５上の電極パッド（図示しない）とをボンディングワイヤー７で電気的に接続するワイヤーボンディング工程を行う。ボンディングワイヤー７としては、例えば金線、アルミニウム線又は銅線などが用いられる。ワイヤーボンディングを行う際の温度は、好ましくは８０℃以上、より好ましくは１２０℃以上であり、該温度は、好ましくは２５０℃以下、より好ましくは１７５℃以下である。また、その加熱時間は数秒〜数分間（例えば、１秒〜１分間）行われる。結線は、前記温度範囲内となる様に加熱された状態で、超音波による振動エネルギーと印加加圧による圧着エネルギーの併用により行われる。

続いて、封止樹脂８により半導体チップ５を封止する封止工程を行う。本工程は、被着体６に搭載された半導体チップ５やボンディングワイヤー７を保護する為に行われる。本工程は、封止用の樹脂を金型で成型することにより行う。封止樹脂８としては、例えばエポキシ系の樹脂を使用する。樹脂封止の際の加熱温度は、好ましくは１６５℃以上、より好ましくは１７０℃以上であり、該加熱温度は、好ましくは１８５℃以下、より好ましくは１８０℃以下である。

必要に応じて、封止物を更に加熱をしてもよい（後硬化工程）。これにより、封止工程で硬化不足の封止樹脂８を完全に硬化できる。加熱温度は適宜設定できる。

以下、本発明に関し実施例を用いて詳細に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。また、各例中、部は特記がない限りいずれも重量基準である。

実施例で使用した成分について説明する。
テイサンレジンＳＧ−７０Ｌ（アクリル共重合体、Ｍｗ：９０万、ガラス転移温度：−１３℃）：ナガセケムテックス（株）製
ＥＯＣＮ−１０２０−４（２５℃で固体のエポキシ樹脂）：日本化薬（株）製
ＨＰ−４７００（２５℃で固体のエポキシ樹脂）：ＤＩＣ社製
ＨＰ−４０３２Ｄ（２５℃で液体のエポキシ樹脂）：ＤＩＣ社製
ＪＥＲ８２８（２５℃で液体のエポキシ樹脂）：三菱化学（株）製
ＭＥＨ−８０００Ｈ（硬化剤としてのフェノール樹脂）：明和化成（株）社製
１４００ＹＰ（導電性粒子、銅粉末、平均粒子径：７μｍ）：三井金属鉱業社製
ＳＰＨ０２Ｊ（導電性粒子、銀粉末、平均粒子径：１μｍ）：三井金属鉱業社製
ＴＰＰ−Ｋ（硬化促進剤）：北興化学社製

実施例及び比較例
表１に記載の配合比に従い、表１に記載の各成分及び溶媒（メチルエチルケトン）を、ハイブリッドミキサー(キーエンス製 ＨＭ−５００)の攪拌釜に入れ、攪拌モード、３分で攪拌・混合した。得られたワニスを、離型処理フィルム（三菱樹脂（株）製のＭＲＡ５０）に塗布した後、乾燥させて、フィルム状接着剤を作製した。各フィルム状接着剤の厚さは表１の通りである。なお、表１には、熱可塑性樹脂の重量をＡ、熱硬化性樹脂と硬化剤との合計を重量をＢとしたときの重量比率（Ａ）／（Ｂ）、及び、フィルム状接着剤全体に対する導電性粒子の含有量（重量％）も示している。

得られたフィルム状接着剤を直径２３０ｍｍの円形に切り出し、ダイシングテープ（日東電工（株）製のＰ２１３０Ｇ）の粘着剤層上に２５℃で貼り付けて、ダイシングテープ一体型フィルム状接着剤を作製した。

バックグラインダー(（株）ＤＩＳＣＯ製のＤＦＧ−８５６０)を用いて、シリコンウエハ（信越化学工業（株）製、厚み０．６ｍｍ）を厚みが０．２ｍｍとなるように研削した。次に、研削面にＴｉ（チタン）を厚さ２００ｎｍとなるように蒸着した。次に、Ｔｉ層の上にＮｉ（ニッケル）を厚さ２００ｎｍとなるように蒸着した。次に、Ｎｉ層の上にＡｇ（銀）を厚さ３００ｎｍとなるように蒸着した。以上により、裏面金属膜付きのウエハを作製した。

得られたフィルム状接着剤、ダイシングテープ一体型フィルム状接着剤、裏面金属膜付きのウエハを用いて以下の評価を行った。結果を表２に示す。

［熱硬化後のガラス転移温度の測定、及び、熱硬化後の１７５℃での貯蔵弾性率の測定］
フィルム状接着剤を厚みが５００μｍになるまでフィルム状接着剤を重ね合わせた。その後、１４０℃で１時間加熱し、さらに、２６０℃で５時間加熱して熱硬化させた。次に、長さ２２．５ｍｍ（測定長さ）、幅１０ｍｍの短冊状にカッターナイフで切り出し、固体粘弾性測定装置（ＲＳＡII、レオメトリックサイエンティフィック（株）製）を用いて、−５０〜３００℃における貯蔵弾性率を測定した。測定条件は、周波数１Ｈｚ、昇温速度１０℃／ｍｉｎとした。その際の１７５℃での値を熱硬化後の１７５℃での貯蔵弾性率の測定値とした。更に、ｔａｎδ（Ｅ”（損失弾性率）／Ｅ’（貯蔵弾性率））の値を算出することによりガラス転移温度を得た。結果を表２に示す。

［熱硬化後の２５℃での電気抵抗率の測定］
実施例、及び、比較例のフィルム状接着剤を１４０℃で１時間加熱し、さらに、２６０℃で５時間加熱して熱硬化させた。次に、回路素子測定器（日置電機株式会社、ミリオームハイテスタＡＣ３５６０）を用いて、４端子法にて測定した。結果を表２に示す。

［フィルム状接着剤とダイシングテープ間の剥離力測定］
ダイシングテープ一体型フィルム状接着剤のフィルム状接着剤上に、保持目的にポリエステル粘着テープ（日東電工（株）製のＢＴ−３１５）を貼り合わせた後、１００ｍｍ×１００ｍｍ幅で切断し、サンプルを作製した。このサンプルについて、剥離速度３００ｍｍ／ｍｉｎ、剥離温度２５℃でＴピールにてダイシングテープからフィルム状接着剤を剥離し、剥離力を測定した。結果を表２に示す。

［銅とのせん断接着力測定］
実施例、及び、比較例のフィルム状接着剤を厚み５００μｍ、５ｍｍ×５ｍｍのシリコンに６０℃で貼りあわせて、せん断接着力測定用チップを作製した。この測定用チップの接着剤面を銅板に１５０℃で０．５秒間、０．５ＭＰａ保持して貼り合わせた。銅板は、厚み２００μｍの銅板（ＪＩＳ規格 Ｃ１０２０）を用いた。この測定用サンプルをせん断試験機（Ｄａｇｅ社製、Ｄａｇｅ４０００）を用いて、フィルム状接着剤と銅とのせん断接着力を測定した。せん断試験の条件は、測定速度５００μｍ／ｓ、測定ギャップ１００μｍ、ステージ温度１５０℃とした。せん断接着力が５〜２００ｇ／２５ｍｍ^２の範囲内の場合を「○」、５〜２００ｇ／２５ｍｍ^２の範囲外の場合を「×」として評価した。測定値とともに結果を表２に示す。

［耐熱評価］
上記にて作製したダイシングテープ一体型フィルム状接着剤のフィルム状接着剤面に、上記にて作製した裏面金属膜付きのウエハの金属膜を貼り合わせた。貼り合わせは、ウエハマウンター（日東精機製）ＭＡ−３０００ＩＩＩを用い、貼り付け速度１０ｍｍ／ｍｉｎ、貼り付け温度７０℃にて行なった。次に、ダイシングマシンでダイシングを行い、５×５ｍｍのフィルム状接着剤付きチップを得た。その後、ダイボンダーで銅製のリードフレーム（大日本印刷社製、製品名：ＱＦＮ３２，６４）にダイアタッチした。ダイアタッチ条件は、温度：１５０℃、保持時間：０．５秒間、圧力：０．５ＭＰａとした。その後、１４０℃で１時間保持した後、２６０℃で５時間加熱してフィルム状接着剤を熱硬化させた。その後、封止樹脂（（日立化成（株）製、ＧＥ７４７０）で封止し、１７５℃で５時間加熱して封止樹脂を硬化させた。その後、８×８ｍｍに切断し、パッケージを得た。
上記にて作製したパッケージ１０個を温度：−５５〜１２５℃にて１０００サイクルの熱サイクル試験を行なった。試験は、ＪＥＤＥＣ規格 ２２−Ａ１０４Ｃ 条件Ｂ に準拠して行なった。
熱サイクル後にパッケージを超音波顕微鏡にて観察し、チップの剥離が１個でも確認された場合を×、１０個全てで剥離が確認されなかった場合を○として評価した。結果を表２に示す。

１ 基材
２ 粘着剤層
３、３’ フィルム状接着剤
４ 半導体ウエハ
５ 半導体チップ
６ 被着体
７ ボンディングワイヤー
８ 封止樹脂
１０、１２ ダイシングテープ一体型フィルム状接着剤
１１ ダイシングテープ

Claims (10)

1. 熱硬化性樹脂と硬化剤と導電性粒子を含み、
   熱硬化後のガラス転移温度が１３０℃以上であることを特徴とする半導体装置用のフィルム状接着剤。
2. 熱硬化後の２５℃での電気抵抗率が、１×１０^−２Ω・ｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のフィルム状接着剤。
3. 熱可塑性樹脂を含み、
   前記熱可塑性樹脂の重量をＡ、前記熱硬化性樹脂と前記硬化剤との合計を重量をＢとしたとき、重量比率（Ａ）／（Ｂ）が１／９〜４／６の範囲内であることを特徴とする請求項１又は２に記載のフィルム状接着剤。
4. 前記導電性粒子の含有量が、フィルム状接着剤全体に対して、３０〜９５重量％であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１に記載のフィルム状接着剤。
5. 熱硬化後の１７５℃での引張貯蔵弾性率が５０〜１５００ＭＰａであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１に記載のフィルム状接着剤。
6. １５０℃で０．５秒間、０．５ＭＰａで保持した後の１５０℃での銅とのせん断接着力が、５〜２００ｇ／２５ｍｍ^２の範囲内であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１に記載のフィルム状接着剤。
7. 厚さが、５〜１００μｍの範囲内であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１に記載のフィルム状接着剤。
8. 基材上に粘着剤層が積層されたダイシングテープと、
   請求項１〜７のいずれか１に記載のフィルム状接着剤とを有し、
   前記フィルム状接着剤が前記粘着剤層上に形成されていることを特徴とするダイシングテープ一体型フィルム状接着剤。
9. 前記フィルム状接着剤と前記ダイシングテープとの剥離力が、剥離速度：３００ｍｍ／ｍｉｎ、剥離温度：２５℃、Ｔピールの条件で、０．０１〜３．００Ｎ／２０ｍｍの範囲内であることを特徴とする請求項８に記載のダイシングテープ一体型フィルム状接着剤。
10. 請求項８又は９に記載のダイシングテープ一体型フィルム状接着剤を用いた半導体装置の製造方法であって、
    前記ダイシングテープ一体型フィルム状接着剤の前記フィルム状接着剤に半導体ウエハを貼り付ける工程Ａと、
    前記半導体ウエハを前記フィルム状接着剤とともにダイシングする工程Ｂと、
    ダイシングにより得られたフィルム状接着剤付きの半導体素子をピックアップする工程Ｃと、
    前記フィルム状接着剤付きの半導体素子を被着体に接触させた後、前記フィルム状接着剤を５０〜１５０℃の範囲内で０．０１〜２秒間、０．０５〜４０ＭＰａの範囲内で保持する工程Ｄと、
    前記工程Ｄの後、前記フィルム状接着剤を熱硬化させる工程Ｅとを具備することを特徴とする半導体装置の製造方法。