JP2015122425A - Method for manufacturing semiconductor device, semiconductor device, adhesive film for embedding use, and dicing/die-bonding film - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体装置の製造方法、半導体装置、包埋用接着フィルム、及びダイシング・ダイボンドフィルムに関する。 The present invention relates to a semiconductor device manufacturing method, a semiconductor device, an embedding adhesive film, and a dicing die-bonding film.
従来、半導体装置の製造の際における基板や電極部材への半導体チップの固定には、銀ペーストが用いられている。かかる固定処理は、半導体チップ又はリードフレームにペースト状接着剤を塗工し、ペースト状接着剤を介して半導体チップを基板に搭載し、最後にペースト状接着剤層を硬化させて行っている。 Conventionally, a silver paste is used for fixing a semiconductor chip to a substrate or an electrode member during the manufacture of a semiconductor device. Such a fixing process is performed by applying a paste adhesive to the semiconductor chip or the lead frame, mounting the semiconductor chip on the substrate via the paste adhesive, and finally curing the paste adhesive layer.
しかしながら、ペースト状接着剤では塗工量や塗工形状等に大きなバラツキを生じて均一化が困難となったり、塗布に特殊装置や長時間を必要としたりする。このため、ダイシング工程で半導体ウェハを接着保持するとともに、マウント工程に必要なチップ固定用の接着フィルムをも付与するダイシング・ダイボンドフィルムが提案されている(特許文献1参照)。 However, pasty adhesives cause large variations in coating amount, coating shape, etc., making uniforming difficult, or requiring special equipment and a long time for coating. For this reason, a dicing die-bonding film has been proposed in which a semiconductor wafer is bonded and held in a dicing process, and an adhesive film for chip fixing necessary for a mounting process is also provided (see Patent Document 1).
この種のダイシング・ダイボンドフィルムは、ダイシングフィルム上にダイボンドフィルム(接着フィルム)が積層された構造を有している。また、ダイシングフィルムは支持基材上に粘着剤層が積層された構造である。このダイシング・ダイボンドフィルムは次のようにして使用される。すなわち、接着フィルムによる保持下に半導体ウェハ及び接着フィルムをダイシングした後、支持基材を延伸して半導体チップを接着フィルムと共に剥離しこれを個々に回収する。さらに、半導体チップを、接着フィルムを介して、BT基板やリードフレーム等の被着体に接着固定させる。半導体チップを多段階に積層する場合は、接着フィルムを介して固定した半導体チップ上に、さらに接着フィルム付きの半導体チップを接着固定する。 This type of dicing die-bonding film has a structure in which a die-bonding film (adhesive film) is laminated on the dicing film. The dicing film has a structure in which an adhesive layer is laminated on a support substrate. This dicing die-bonding film is used as follows. That is, after the semiconductor wafer and the adhesive film are diced while being held by the adhesive film, the supporting base is stretched, and the semiconductor chip is peeled off together with the adhesive film, and these are individually collected. Further, the semiconductor chip is bonded and fixed to an adherend such as a BT substrate or a lead frame via an adhesive film. When stacking semiconductor chips in multiple stages, a semiconductor chip with an adhesive film is further bonded and fixed on the semiconductor chip fixed via an adhesive film.
ところで、半導体装置及びそのパッケージの高機能化、薄型化、小型化がより一層求められている。その一策として、半導体素子をその厚さ方向に複数段に積層させて半導体素子の高密度集積化を図る3次元実装技術が開発されている。 Incidentally, there is a further demand for higher functionality, thinner thickness, and smaller size of semiconductor devices and their packages. As a measure for this, a three-dimensional mounting technique has been developed in which semiconductor elements are stacked in a plurality of stages in the thickness direction to achieve high density integration of the semiconductor elements.
一般的な3次元実装方法としては、基板等の被着体上に半導体素子を固定し、この最下段の半導体素子上に半導体素子を順次積層していく手順が採用されている。半導体素子間、及び半導体素子と被着体との間では、主にボンディングワイヤー(以下、「ワイヤー」ともいう。)にて電気的接続が図られている。また、半導体素子の固定にはフィルム状の接着剤が広く用いられている。 As a general three-dimensional mounting method, a procedure is adopted in which a semiconductor element is fixed on an adherend such as a substrate and the semiconductor elements are sequentially stacked on the lowermost semiconductor element. Electrical connection between the semiconductor elements and between the semiconductor elements and the adherend is mainly achieved by bonding wires (hereinafter also referred to as “wires”). A film adhesive is widely used for fixing semiconductor elements.
このような半導体装置では、複数の半導体素子の個々の作動の制御や、半導体素子間の通信の制御等を目的として、最上段の半導体素子の上に制御用の半導体素子(以下、「コントローラ」ともいう。)が配置される(特許文献2参照)。 In such a semiconductor device, a control semiconductor element (hereinafter referred to as “controller”) is provided on the uppermost semiconductor element for the purpose of controlling individual operations of a plurality of semiconductor elements or controlling communication between the semiconductor elements. (Also referred to as Patent Document 2).
コントローラも下段の半導体素子と同様、ワイヤーにより被着体との電気的接続が図られる。しかしながら、半導体素子の積層段数が多くなるにつれ、コントローラと被着体との距離が長くなり、電気的接続に必要なワイヤーも長くなる。その結果、半導体パッケージの通信速度の低下や外部要因(熱や衝撃等)によるワイヤーの不具合が生じて半導体パッケージの品質が低下したり、ワイヤーボンディング工程が複雑となって半導体装置製造の歩留まりが低下したりすることがある。 Similarly to the lower semiconductor element, the controller can be electrically connected to the adherend by wires. However, as the number of stacked semiconductor elements increases, the distance between the controller and the adherend increases, and the wires required for electrical connection also increase. As a result, the semiconductor package quality deteriorates due to a decrease in the communication speed of the semiconductor package and external factors (such as heat and shock), and the yield of the semiconductor device decreases due to the complexity of the wire bonding process. Sometimes.
そこで、本願発明者らは、コントローラを被着体に固定するとともに、このコントローラを包埋しつつ他の半導体素子を固定可能な包埋用の接着フィルムを開発し、これらについて出願を行っている(本出願の出願時において未公開)。 Therefore, the inventors of the present application have developed an adhesive film for embedding that can fix the controller to the adherend, and can fix other semiconductor elements while embedding the controller, and have filed applications for these. (Not disclosed at the time of filing this application).
このような接着フィルムをダイシング・ダイボンドフィルムの接着フィルムとして用いることで、半導体装置の製造効率の向上と半導体装置の高品質化が可能となる。しかしながら、被着体上にはコントローラ等の半導体素子が固定されている分、被着体の表面構造が複雑となり、被着体(及びその表面上の要素)と包埋用の接着フィルムとの間の密着性が低下するおそれがある。その場合、両者間にボイドが発生してしまい、最終的に得られる半導体装置の信頼性の低下につながるおそれがある。 By using such an adhesive film as an adhesive film for a dicing die-bonding film, it is possible to improve the manufacturing efficiency of the semiconductor device and improve the quality of the semiconductor device. However, since the semiconductor element such as the controller is fixed on the adherend, the surface structure of the adherend becomes complicated, and the adherend (and the elements on the surface) and the embedding adhesive film There is a risk that the adhesion between the two will decrease. In that case, voids are generated between the two, which may lead to a decrease in reliability of the finally obtained semiconductor device.
本発明は、前記問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、ボイドを低減させることが可能で、高信頼性の半導体装置を製造できる半導体装置の製造方法、包埋用接着フィルム、及びダイシング・ダイボンドフィルムを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and the object thereof is to reduce the voids and to manufacture a highly reliable semiconductor device, a semiconductor device manufacturing method, an embedding adhesive film, and It is to provide a dicing die bond film.
本願発明者らは、前記従来の問題点を解決すべく、ボイドを低減させる方法について鋭意検討した。その結果、下記構成とすることにより前記目的を達成できることを見出して、本発明を完成させるに至った。 In order to solve the above-mentioned conventional problems, the inventors of the present application have made extensive studies on a method for reducing voids. As a result, the inventors have found that the object can be achieved by adopting the following configuration, and have completed the present invention.
すなわち、本発明は、第1半導体素子を被着体に固定する第1固定工程と、第2半導体素子及び第2半導体素子上に配置された包埋用接着フィルムを準備する素子準備工程と、包埋用接着フィルムにより、被着体に固定された第1半導体素子を包埋しながら第2半導体素子を被着体に固定する第2固定工程と、第2固定工程の後に、包埋用接着フィルムを加圧下で熱硬化させる熱硬化工程とを含む半導体装置の製造方法に関する。 That is, the present invention includes a first fixing step of fixing the first semiconductor element to the adherend, an element preparing step of preparing the second semiconductor element and the embedding adhesive film disposed on the second semiconductor element, A second fixing step of fixing the second semiconductor element to the adherend while embedding the first semiconductor element fixed to the adherend with the adhesive film for embedding, and after the second fixing step, for embedding The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device including a thermosetting step of thermosetting an adhesive film under pressure.
包埋用接着フィルムにより被着体に固定された第1半導体素子を包埋することで、被着体と第1半導体素子との通信速度を維持しつつ、外部要因の影響を低減可能であり、高品質の半導体装置を歩留まり良く製造することができる。さらに、包埋用接着フィルムを加圧下で熱硬化させることにより、包埋用接着フィルムと第1半導体素子などとの間に存在するボイドを低減させることが可能で、高信頼性の半導体装置を製造できる。 By embedding the first semiconductor element fixed to the adherend with the embedding adhesive film, it is possible to reduce the influence of external factors while maintaining the communication speed between the adherend and the first semiconductor element. A high-quality semiconductor device can be manufactured with a high yield. Further, by thermally curing the adhesive film for embedding under pressure, it is possible to reduce voids existing between the adhesive film for embedding and the first semiconductor element, etc. Can be manufactured.
包埋用接着フィルムによりコントローラ等の第1半導体素子を被着体に固定することで、電気的接続に必要なワイヤーの短縮が可能となり、これにより通信速度の低下が防止されるとともに、外部要因によるワイヤーの不具合の発生が低減された高品質の半導体装置を製造することができる。また、コントローラ等の第1半導体素子を被着体に固定することで、ワイヤーボンディング工程を簡潔にすることが可能で、半導体装置の製造の歩留まりを向上させることができる。 By fixing the first semiconductor element such as the controller to the adherend with the adhesive film for embedding, it is possible to shorten the wires necessary for electrical connection, thereby preventing a decrease in communication speed and external factors. It is possible to manufacture a high-quality semiconductor device in which the occurrence of wire defects due to the above is reduced. Further, by fixing the first semiconductor element such as the controller to the adherend, the wire bonding process can be simplified, and the yield of manufacturing the semiconductor device can be improved.
熱硬化工程では、9.8×10−2MPa以上の雰囲気下で包埋用接着フィルムを熱硬化させることが好ましい。これにより、ボイドを効果的に低減できる。 In the thermosetting step, the embedding adhesive film is preferably thermoset under an atmosphere of 9.8 × 10 −2 MPa or more. Thereby, a void can be reduced effectively.
第1固定工程では、例えば、第1接着フィルムを介して第1半導体素子を被着体に固定することができる。本発明の半導体装置の製造方法は、第1半導体素子と被着体をボンディングワイヤーにより電気的に接続するワイヤーボンディング工程をさらに含むことが好ましい。このとき、包埋用接着フィルムは、第1半導体素子の厚さT1より厚い厚さTを有し、厚さTと厚さT1との差が40μm以上260μm以下であることが好ましい。これにより、第1半導体素子を良好に包埋できる。 In the first fixing step, for example, the first semiconductor element can be fixed to the adherend via a first adhesive film. The method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention preferably further includes a wire bonding step of electrically connecting the first semiconductor element and the adherend with bonding wires. At this time, the embedding adhesive film has a thickness T greater than the thickness T 1 of the first semiconductor element, and the difference between the thickness T and the thickness T 1 is preferably 40 μm or more and 260 μm or less. Thereby, a 1st semiconductor element can be embedded favorably.
第1固定工程では、例えば、第1半導体素子と被着体をフリップチップ接続することにより第1半導体素子を被着体に固定することができる。このとき、包埋用接着フィルムは、第1半導体素子の厚さT1より厚い厚さTを有し、厚さTと厚さT1との差が10μm以上200μm以下であることが好ましい。これにより、第1半導体素子を良好に包埋できる。 In the first fixing step, for example, the first semiconductor element can be fixed to the adherend by flip-chip connecting the first semiconductor element and the adherend. At this time, it is preferable that the embedding adhesive film has a thickness T greater than the thickness T 1 of the first semiconductor element, and the difference between the thickness T and the thickness T 1 is 10 μm or more and 200 μm or less. Thereby, a 1st semiconductor element can be embedded favorably.
本発明の半導体装置の製造方法は、第2半導体素子に第3半導体素子を固定する第3固定工程をさらに含むことができる。 The method for manufacturing a semiconductor device of the present invention may further include a third fixing step of fixing the third semiconductor element to the second semiconductor element.
本発明はまた、半導体装置の製造方法に使用するための包埋用接着フィルムに関する。包埋用接着フィルムの120℃における溶融粘度は100Pa・S以上3000Pa・S以下であることが好ましい。これにより、包埋用接着フィルムによる第2半導体素子の被着体への固定の際に、第1半導体素子の包埋をより容易に行うことができる。なお、溶融粘度の測定方法は実施例の記載による。 The present invention also relates to an embedding adhesive film for use in a method for manufacturing a semiconductor device. The melt viscosity at 120 ° C. of the embedding adhesive film is preferably 100 Pa · S or more and 3000 Pa · S or less. Thereby, when the second semiconductor element is fixed to the adherend by the embedding adhesive film, the first semiconductor element can be embedded more easily. In addition, the measuring method of melt viscosity is based on description of an Example.
本発明はまた、第1半導体素子を被着体に固定する第1固定工程と、ダイシング・ダイボンドフィルムを準備する準備工程と、ダイシング・ダイボンドフィルムの包埋用接着フィルムと半導体ウェハを貼り合わせる貼合せ工程と、半導体ウェハ及び包埋用接着フィルムをダイシングして第2半導体素子を形成するダイシング工程と、第2半導体素子を包埋用接着フィルムとともにピックアップするピックアップ工程と、第2半導体素子とともにピックアップした包埋用接着フィルムにより、被着体に固定された第1半導体素子を包埋しながら第2半導体素子を被着体に固定する第2固定工程と、第2固定工程の後に、包埋用接着フィルムを加圧下で熱硬化させる熱硬化工程とを含む半導体装置の製造方法に関する。 The present invention also provides a first fixing step for fixing the first semiconductor element to the adherend, a preparation step for preparing a dicing die-bonding film, an adhesive film for embedding the dicing die-bonding film, and a semiconductor wafer. A dicing step of dicing the semiconductor wafer and the embedding adhesive film to form a second semiconductor element, a pick-up step of picking up the second semiconductor element together with the embedding adhesive film, and a pickup together with the second semiconductor element The second fixing step of fixing the second semiconductor element to the adherend while embedding the first semiconductor element fixed to the adherend by the embedded adhesive film, and embedding after the second fixing step The manufacturing method of a semiconductor device including the thermosetting process of thermosetting the adhesive film for pressure under pressure.
本発明はまた、基材及び基材上に配置された粘着剤層を備えるダイシングフィルムと、粘着剤層上に配置された包埋用接着フィルムとを備えるダイシング・ダイボンドフィルムに関する。 The present invention also relates to a dicing die-bonding film including a base material and a dicing film including an adhesive layer disposed on the base material and an embedding adhesive film disposed on the adhesive layer.
本発明はまた、半導体装置に関する。 The present invention also relates to a semiconductor device.
以下に実施形態を掲げ、本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態のみに限定されるものではない。 The present invention will be described in detail below with reference to embodiments, but the present invention is not limited only to these embodiments.
[第1実施形態]
第1実施形態の半導体装置の製造方法を説明する前に、第1実施形態で用いるダイシング・ダイボンドフィルム10について説明する。
[First Embodiment]
Before describing the manufacturing method of the semiconductor device of the first embodiment, the dicing die
<ダイシング・ダイボンドフィルム10>
図1に示すように、ダイシング・ダイボンドフィルム10は、ダイシングフィルム5、及びダイシングフィルム5上に配置された包埋用接着フィルム22を備える。ダイシングフィルム5は、基材4、及び基材4上に配置された粘着剤層3を備える。包埋用接着フィルム22は、粘着剤層3上に配置されている。
<Dicing die
As shown in FIG. 1, the dicing die-
なお、第1実施形態では、ダイシング・ダイボンドフィルム10に代えて、図2に示すように、ワーク(半導体ウエハ2など)貼り付け部分22a(図1参照)にのみ包埋用接着フィルム22’を備えるダイシング・ダイボンドフィルム10’を使用することができる。包埋用接着フィルム22’は、包埋用接着フィルム22と同様である。よって、以下では、主にダイシング・ダイボンドフィルム10について説明し、ダイシング・ダイボンドフィルム10’の説明は基本的に省略する。
In the first embodiment, instead of the dicing die-
<包埋用接着フィルム22>
包埋用接着フィルム22の120℃における溶融粘度は、第1半導体素子の包埋性を有する限り特に限定されないものの、その下限は100Pa・S以上が好ましく、200Pa・S以上がより好ましく、500Pa・S以上がさらに好ましい。100Pa・S以上であると、包埋用接着フィルム22のはみ出しを低減できる。一方、120℃における溶融粘度の上限は3000Pa・S以下が好ましく、1500Pa・S以下がより好ましく、1000Pa・S以下がさらに好ましい。3000Pa・S以下であると、被着体の表面構造への包埋用接着フィルム22の追従性を高めることが可能で、包埋用接着フィルム22と被着体との密着性を向上させることができる。その結果、ボイドの発生を低減することが可能となり、高信頼性の半導体装置を製造することができる。
<Embedded
The melt viscosity at 120 ° C. of the embedding
120℃における溶融粘度は、実施例に記載の方法で測定できる。 The melt viscosity at 120 ° C. can be measured by the method described in the examples.
包埋用接着フィルム22では、150℃における剪断速度5s−1での溶融粘度は50Pa・s以上が好ましく、100Pa・s以上がより好ましく、200Pa・s以上がさらに好ましい。溶融粘度の下限をこのような範囲とすることにより、第2半導体素子の積層後、加圧加熱による熱硬化時における包埋用接着フィルム22の変形を防止可能となり、第2半導体素子の固定位置の変位を防止することができる。上記溶融粘度の上限は2000Pa・s以下が好ましく、1000Pa・s以下がより好ましい。上記のような上限の採用により、包埋用接着フィルム22に適度な流動性を付与することが可能で、熱硬化させる際の加圧によりボイドを低減または消滅させることができる。
In the
150℃における剪断速度5s−1での溶融粘度は、実施例に記載の方法で測定できる。 The melt viscosity at a shear rate of 5 s −1 at 150 ° C. can be measured by the method described in the examples.
包埋用接着フィルム22の構成は特に限定されず、例えば接着フィルムの単層のみからなる接着フィルムや、コア材料の片面又は両面に接着フィルムを形成した多層構造の接着フィルム等が挙げられる。ここで、前記コア材料としては、フィルム(例えばポリイミドフイルム、ポリエステルフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリカーボネートフィルム等)、ガラス繊維やプラスチック製不織繊維で強化された樹脂基板、シリコン基板又はガラス基板等が挙げられる。
The configuration of the embedding
包埋用接着フィルム22は接着機能を有する層であり、その構成材料としては熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂とを併用したものが挙げられる。
The embedding
(熱可塑性樹脂)
前記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、ポリプタジエン樹脂、ポリカーボネート樹脂、熱可塑性ボリイミド樹脂、6−ナイロンや6,6ナイロン等のポリアミド樹脂、フェノキシ樹脂、アクリル樹脂、PETやPBT等の飽和ポリエステル樹脂、ポリアミドイミド樹脂またはフッ素樹脂等が挙げられる。これらの熱可塑性樹脂は単独で、又は2種以上を併用して用いることができる。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。
(Thermoplastic resin)
Examples of the thermoplastic resin include natural rubber, butyl rubber, isoprene rubber, chloroprene rubber, ethylene-vinyl acetate copolymer, ethylene-acrylic acid copolymer, ethylene-acrylic acid ester copolymer, polyptadiene resin, polycarbonate resin, heat Examples thereof include plastic polyimide resins, polyamide resins such as 6-nylon and 6,6 nylon, phenoxy resins, acrylic resins, saturated polyester resins such as PET and PBT, polyamideimide resins, and fluorine resins. These thermoplastic resins can be used alone or in combination of two or more. Of these thermoplastic resins, an acrylic resin that has few ionic impurities and high heat resistance and can ensure the reliability of the semiconductor element is particularly preferable.
前記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等が挙げられる。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、ヘプチル基、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、又はエイコシル基等が挙げられる。 The acrylic resin is not particularly limited, and includes one or two or more esters of acrylic acid or methacrylic acid having a linear or branched alkyl group having 30 or less carbon atoms, particularly 4 to 18 carbon atoms. Examples include polymers as components. Examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, a t-butyl group, an isobutyl group, an amyl group, an isoamyl group, a hexyl group, a heptyl group, a cyclohexyl group, and 2-ethylhexyl. Group, octyl group, isooctyl group, nonyl group, isononyl group, decyl group, isodecyl group, undecyl group, lauryl group, tridecyl group, tetradecyl group, stearyl group, octadecyl group, or eicosyl group.
また、前記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等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等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等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等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等の様な燐酸基含有モノマーが挙げられる。 In addition, the other monomer forming the polymer is not particularly limited, and examples thereof include acrylic acid, methacrylic acid, carboxyethyl acrylate, carboxypentyl acrylate, itaconic acid, maleic acid, fumaric acid, and crotonic acid. Carboxyl group-containing monomers such as acid anhydride monomers such as maleic anhydride or itaconic anhydride, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 4- (meth) acrylic acid 4- Hydroxybutyl, 6-hydroxyhexyl (meth) acrylate, 8-hydroxyoctyl (meth) acrylate, 10-hydroxydecyl (meth) acrylate, 12-hydroxylauryl (meth) acrylate or (4-hydroxymethylcyclohexyl) -Methyla Hydroxyl group-containing monomers such as relate, styrene sulfonic acid, allyl sulfonic acid, 2- (meth) acrylamide-2-methylpropane sulfonic acid, (meth) acrylamide propane sulfonic acid, sulfopropyl (meth) acrylate or (meth) Examples thereof include sulfonic acid group-containing monomers such as acryloyloxynaphthalene sulfonic acid, and phosphoric acid group-containing monomers such as 2-hydroxyethylacryloyl phosphate.
(熱硬化性樹脂)
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等が挙げられる。これらの樹脂は、単独で又は2種以上併用して用いることができる。特に、半導体素子を腐食させるイオン性不純物等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。
(Thermosetting resin)
Examples of the thermosetting resin include phenol resin, amino resin, unsaturated polyester resin, epoxy resin, polyurethane resin, silicone resin, and thermosetting polyimide resin. These resins can be used alone or in combination of two or more. In particular, an epoxy resin containing a small amount of ionic impurities that corrode semiconductor elements is preferable. Moreover, as a hardening | curing agent of an epoxy resin, a phenol resin is preferable.
前記エポキシ樹脂は、接着剤組成物として一般に用いられるものであれば特に限定は無く、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等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等のエポキシ樹脂が用いられる。これらは単独で、又は2種以上を併用して用いることができる。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、耐熱性等に優れるからである。 The epoxy resin is not particularly limited as long as it is generally used as an adhesive composition, for example, bisphenol A type, bisphenol F type, bisphenol S type, brominated bisphenol A type, hydrogenated bisphenol A type, bisphenol AF type. , Biphenyl type, naphthalene type, fluorene type, phenol novolak type, orthocresol novolak type, trishydroxyphenylmethane type, tetraphenylolethane type, etc., bifunctional epoxy resin or polyfunctional epoxy resin, or hydantoin type, trisglycidyl isocyanurate Type or glycidylamine type epoxy resin is used. These can be used alone or in combination of two or more. Of these epoxy resins, novolac type epoxy resins, biphenyl type epoxy resins, trishydroxyphenylmethane type resins or tetraphenylolethane type epoxy resins are particularly preferred. This is because these epoxy resins are rich in reactivity with a phenol resin as a curing agent and are excellent in heat resistance and the like.
さらに前記フェノール樹脂は、前記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等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等のポリオキシスチレン等が挙げられる。これらは単独で、又は2種以上を併用して用いることができる。これらのフェノール樹脂のうちフェノールノボラック樹脂、フェノールアラルキル樹脂が特に好ましい。半導体装置の接続信頼性を向上させることができるからである。 Further, the phenol resin acts as a curing agent for the epoxy resin. For example, a phenol novolac resin, a phenol aralkyl resin, a cresol novolac resin, a tert-butylphenol novolac resin, a novolac type phenol resin such as a nonylphenol novolac resin, and a resol Examples thereof include polyphenol styrene such as type phenol resin and polyparaoxy styrene. These can be used alone or in combination of two or more. Of these phenol resins, phenol novolac resins and phenol aralkyl resins are particularly preferred. This is because the connection reliability of the semiconductor device can be improved.
前記エポキシ樹脂とフェノール樹脂の配合割合は、例えば、前記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。すなわち、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、エポキシ樹脂硬化物の特性が劣化し易くなるからである。 The mixing ratio of the epoxy resin and the phenol resin is preferably such that, for example, the hydroxyl group in the phenol resin is 0.5 to 2.0 equivalents per equivalent of epoxy group in the epoxy resin component. More preferred is 0.8 to 1.2 equivalents. That is, if the blending ratio of both is out of the above range, sufficient curing reaction does not proceed and the properties of the cured epoxy resin are likely to deteriorate.
なお、本実施形態においては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂及びアクリル樹脂を含む包埋用接着フィルム22が特に好ましい。これらの樹脂は、イオン性不純物が少なく耐熱性が高いので、半導体素子の信頼性を確保できる。この場合の好適な配合比は、アクリル樹脂成分100重量部に対して、エポキシ樹脂とフェノール樹脂の混合量が100〜1300重量部である。
In the present embodiment, the embedding
(架橋剤)
本実施形態の包埋用接着フィルム22は、予めある程度架橋をさせておくため、作製に際し、重合体の分子鎖末端の官能基等と反応する多官能性化合物を架橋剤として添加させておくのがよい。これにより、高温下での接着特性を向上させ、耐熱性の改善を図ることができる。
(Crosslinking agent)
Since the embedding
前記架橋剤としては、従来公知のものを採用することができる。特に、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、p−フェニレンジイソシアネート、1,5−ナフタレンジイソシアネート、多価アルコールとジイソシアネートの付加物等のポリイソシアネート化合物がより好ましい。架橋剤の添加量としては、前記の重合体100重量部に対し、通常0.05〜7重量部が好ましい。架橋剤の量が7重量部より多いと、接着力が低下するので好ましくない。その一方、0.05重量部より少ないと、凝集力が不足するので好ましくない。また、このようなポリイソシアネート化合物と共に、必要に応じて、エポキシ樹脂等の他の多官能性化合物を一緒に含ませるようにしてもよい。 A conventionally well-known thing can be employ | adopted as said crosslinking agent. In particular, polyisocyanate compounds such as tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, p-phenylene diisocyanate, 1,5-naphthalene diisocyanate, adducts of polyhydric alcohol and diisocyanate are more preferable. The addition amount of the crosslinking agent is usually preferably 0.05 to 7 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polymer. When the amount of the cross-linking agent is more than 7 parts by weight, the adhesive force is lowered, which is not preferable. On the other hand, if it is less than 0.05 parts by weight, the cohesive force is insufficient, which is not preferable. Moreover, you may make it contain other polyfunctional compounds, such as an epoxy resin, together with such a polyisocyanate compound as needed.
(無機充填剤)
また、本実施形態の包埋用接着フィルム22には、その用途に応じて無機充填剤を適宜配合することができる。無機充填剤の配合は、導電性の付与や熱伝導性の向上、弾性率の調節等を可能とする。前記無機充填剤としては、例えば、シリカ、クレー、石膏、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化アルミナ、酸化ベリリウム、炭化珪素、窒化珪素等のセラミック類、アルミニウム、銅、銀、金、ニッケル、クロム、錫、亜鉛、パラジウム、半田などの金属、又は合金類、その他カーボンなどからなる種々の無機粉末が挙げられる。これらは単独で又は2種以上を併用して用いることができる。なかでも、シリカ、特に溶融シリ力が好適に用いられる。また、アルミニウム、銅、銀、金、ニッケル、クロム、錫、亜鉛等からなる導電性微粒子を添加して導電性接着フィルムとすることにより、静電気の発生を抑制することができる。なお、無機充填剤の平均粒径は0.1〜80μmの範囲内であることが好ましい。
(Inorganic filler)
Moreover, an inorganic filler can be suitably mix | blended with the
前記無機充填剤の含有量は、包埋用接着フィルム22を組成する成分(溶媒を除く。)の合計重量に対し10〜80重量%に設定することが好ましく、より好ましくは20〜60重量%である。
The content of the inorganic filler is preferably set to 10 to 80% by weight, more preferably 20 to 60% by weight, based on the total weight of components (excluding the solvent) constituting the embedding
(熱硬化触媒)
包埋用接着フィルム22の構成材料として熱硬化触媒を用いてもよい。その含有量としては、包埋用接着フィルム22がアクリル樹脂、エポキシ樹脂及びフェノール樹脂を含む場合、アクリル樹脂成分100重量部に対し0.01〜3重量部が好ましく、0.05〜1重量部がより好ましい。含有量を上記下限以上にすることにより、ダイボンディング時においては未反応であったエポキシ基同士を、後工程において重合させ、当該未反応のエポキシ基を低減ないしは消失させることができる。その一方、配合割合を上記上限以下にすることにより、硬化阻害の発生を防止することができる。
(Thermosetting catalyst)
A thermosetting catalyst may be used as a constituent material of the embedding
前記熱硬化触媒としては特に限定されず、例えば、イミダゾール系化合物、トリフェニルフォスフィン系化合物、アミン系化合物、トリフェニルボラン系化合物、トリハロゲンボラン系化合物等が挙げられる。これらは単独で、又は2種以上を併用して用いることができる。 The thermosetting catalyst is not particularly limited, and examples thereof include imidazole compounds, triphenylphosphine compounds, amine compounds, triphenylborane compounds, and trihalogenborane compounds. These can be used alone or in combination of two or more.
前記イミダゾール系化合物としては、2−メチルイミダゾール(商品名;2MZ)、2−ウンデシルイミダゾール(商品名;C11Z)、2−ヘプタデシルイミダゾール(商品名;C17Z)、1?2−ジメチルイミダゾール(商品名;1.2DMZ)、2−エチル−4−メチルイミダゾール(商品名;2E4MZ)、2−フェニルイミダゾール(商品名;2PZ)、2−フェニル−4−メチルイミダゾール(商品名;2P4MZ)、1−ベンジル−2−メチルイミダゾール(商品名;1B2MZ)、1−ベンジル−2−フェニルイミダゾール(商品名;1B2PZ)、1−シアノエチル−2−メチルイミダゾール(商品名;2MZ−CN)、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾール(商品名;C11Z−CN)、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾリウムトリメリテイト(商品名;2PZCNS−PW)、2,4−ジアミノ−6−[2’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジン(商品名;2MZ−A)、2,4−ジアミノ−6−[2’−ウンデシルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジン(商品名;C11Z−A)、2,4−ジアミノ−6−[2’−エチル−4’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジン(商品名;2E4MZ−A)、2,4−ジアミノ−6−[2’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジンイソシアヌル酸付加物(商品名;2MA−OK)、2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール(商品名;2PHZ−PW)、2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシメチルイミダゾール(商品名;2P4MHZ−PW)等が挙げられる(いずれも四国化成(株)製)。 Examples of the imidazole compound include 2-methylimidazole (trade name; 2MZ), 2-undecylimidazole (trade name; C11Z), 2-heptadecylimidazole (trade name; C17Z), and 1-2-dimethylimidazole (product). Name: 1.2 DMZ), 2-ethyl-4-methylimidazole (trade name; 2E4MZ), 2-phenylimidazole (trade name; 2PZ), 2-phenyl-4-methylimidazole (trade name; 2P4MZ), 1- Benzyl-2-methylimidazole (trade name; 1B2MZ), 1-benzyl-2-phenylimidazole (trade name; 1B2PZ), 1-cyanoethyl-2-methylimidazole (trade name; 2MZ-CN), 1-cyanoethyl-2 -Undecylimidazole (trade name: C11Z-CN), 1-cyanoethyl- 2-phenylimidazolium trimellitate (trade name; 2PZCNS-PW), 2,4-diamino-6- [2'-methylimidazolyl- (1 ')]-ethyl-s-triazine (trade name; 2MZ-A) ), 2,4-diamino-6- [2'-undecylimidazolyl- (1 ')]-ethyl-s-triazine (trade name; C11Z-A), 2,4-diamino-6- [2'- Ethyl-4′-methylimidazolyl- (1 ′)]-ethyl-s-triazine (trade name; 2E4MZ-A), 2,4-diamino-6- [2′-methylimidazolyl- (1 ′)]-ethyl -S-triazine isocyanuric acid adduct (trade name; 2MA-OK), 2-phenyl-4,5-dihydroxymethylimidazole (trade name; 2PHZ-PW), 2-phenyl-4-methyl-5-hydro Shi-methylimidazole (trade name; 2P4MHZ-PW), and the like (all made by Shikoku Kasei Co., Ltd.).
前記トリフェニルフォスフィン系化合物としては特に限定されず、例えば、トリフェニルフォスフィン、トリブチルフォスフィン、トリ(p−メチルフェニル)フォスフィン、トリ(ノニルフェニル)フォスフィン、ジフェニルトリルフォスフィン等のトリオルガノフォスフィン、テトラフェニルホスホニウムブロマイド(商品名;TPP−PB)、メチルトリフェニルホスホニウム(商品名;TPP−MB)、メチルトリフェニルホスホニウムクロライド(商品名;TPP−MC)、メトキシメチルトリフェニルホスホニウム(商品名;TPP−MOC)、ベンジルトリフェニルホスホニウムクロライド(商品名;TPP−ZC)等が挙げられる(いずれも北興化学社製)。また、前記トリフェニルフォスフィン系化合物としては、エポキシ樹脂に対し実質的に非溶解性を示すものであることが好ましい。エポキシ樹脂に対し非溶解性であると、熱硬化が過度に進行するのを抑制することができる。トリフェニルフォスフィン構造を有し、かつエポキシ樹脂に対し実質的に非溶解性を示す熱硬化触媒としては、例えば、メチルトリフェニルホスホニウム(商品名;TPP−MB)等が例示できる。なお、前記「非溶解性」とは、トリフェニルフォスフィン系化合物からなる熱硬化触媒がエポキシ樹脂からなる溶媒に対し不溶性であることを意味し、より詳細には、温度10〜40℃の範囲において10重量%以上溶解しないことを意味する。 The triphenylphosphine compound is not particularly limited, and examples thereof include triorganophosphines such as triphenylphosphine, tributylphosphine, tri (p-methylphenyl) phosphine, tri (nonylphenyl) phosphine, and diphenyltolylphosphine. Fin, tetraphenylphosphonium bromide (trade name; TPP-PB), methyltriphenylphosphonium (trade name; TPP-MB), methyltriphenylphosphonium chloride (trade name; TPP-MC), methoxymethyltriphenylphosphonium (trade name) ; TPP-MOC), benzyltriphenylphosphonium chloride (trade name; TPP-ZC) and the like (all manufactured by Hokuko Chemical Co., Ltd.). The triphenylphosphine compound is preferably substantially insoluble in the epoxy resin. It can suppress that thermosetting progresses too much that it is insoluble with respect to an epoxy resin. Examples of the thermosetting catalyst having a triphenylphosphine structure and substantially insoluble in the epoxy resin include methyltriphenylphosphonium (trade name: TPP-MB). The “insoluble” means that the thermosetting catalyst composed of a triphenylphosphine compound is insoluble in a solvent composed of an epoxy resin, and more specifically, a temperature range of 10 to 40 ° C. It means that 10% by weight or more does not dissolve.
前記トリフェニルボラン系化合物としては特に限定されず、例えば、トリ(p−メチルフェニル)フォスフィン等が挙げられる。また、トリフェニルボラン系化合物としては、更にトリフェニルフォスフィン構造を有するものも含まれる。当該トリフェニルフォスフィン構造及びトリフェニルボラン構造を有する化合物としては特に限定されず、例えば、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート(商品名;TPP−K)、テトラフェニルホスホニウムテトラ−p−トリボレート(商品名;TPP−MK)、ベンジルトリフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート(商品名;TPP−ZK)、トリフェニルホスフィントリフェニルボラン(商品名;TPP−S)等が挙げられる(いずれも北興化学社製)。 The triphenylborane compound is not particularly limited, and examples thereof include tri (p-methylphenyl) phosphine. The triphenylborane compound further includes those having a triphenylphosphine structure. The compound having the triphenylphosphine structure and the triphenylborane structure is not particularly limited. For example, tetraphenylphosphonium tetraphenylborate (trade name; TPP-K), tetraphenylphosphonium tetra-p-triborate (trade name; (TPP-MK), benzyltriphenylphosphonium tetraphenylborate (trade name; TPP-ZK), triphenylphosphine triphenylborane (trade name; TPP-S), and the like (all manufactured by Hokuko Chemical Co., Ltd.).
前記アミノ系化合物としては特に限定されず、例えば、モノエタノールアミントリフルオロボレート(ステラケミファ(株)製)、ジシアンジアミド(ナカライテスク(株)製)等が挙げられる。 The amino compound is not particularly limited, and examples thereof include monoethanolamine trifluoroborate (manufactured by Stella Chemifa Corporation), dicyandiamide (manufactured by Nacalai Tesque Corporation), and the like.
前記トリハロゲンボラン系化合物としては特に限定されず、例えば、トリクロロボラン等が挙げられる。 The trihalogen borane compound is not particularly limited, and examples thereof include trichloroborane.
(他の添加剤)
なお、本実施形態の包埋用接着フィルム22には、前記無機充填剤以外に、必要に応じて他の添加剤を適宜に配合することができる。他の添加剤としては、例えば難燃剤、シランカップリング剤又はイオントラップ剤等が挙げられる。
(Other additives)
In addition to the said inorganic filler, other additives can be suitably mix | blended with the
前記難燃剤としては、例えば、三酸化アンチモン、五酸化アンチモン、臭素化エポキシ樹脂等が挙げられる。これらは、単独で、又は2種以上を併用して用いることができる。 Examples of the flame retardant include antimony trioxide, antimony pentoxide, brominated epoxy resin, and the like. These can be used alone or in combination of two or more.
前記シランカップリング剤としては、例えば、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン等が挙げられる。これらの化合物は、単独で、又は2種以上を併用して用いることができる。 Examples of the silane coupling agent include β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, and the like. These compounds can be used alone or in combination of two or more.
前記イオントラップ剤としては、例えばハイドロタルサイト類、水酸化ビスマス等が挙げられる。これらは、単独で、又は2種以上を併用することができる。 Examples of the ion trapping agent include hydrotalcites and bismuth hydroxide. These can be used alone or in combination of two or more.
熱硬化前の包埋用接着フィルム22の25℃における貯蔵弾性率は、10MPa以上10000MPa以下が好ましく、50MPa以上7000MPa以下がより好ましく、100MPa以上5000MPa以下がさらに好ましい。上記上限の採用により、半導体ウェハに対する良好な接着性を発揮することができる。同時に、上記下限の採用により、ダイシング後の隣接する包埋用接着フィルム22同士での再接着を防ぐことができる。このように25℃における貯蔵弾性率を上記範囲とすることで、包埋用接着フィルム22としての接着性とピックアップ性を良好することができる。
The storage elastic modulus at 25 ° C. of the embedding
<ダイシングフィルム>
ダイシングフィルム5は、基材4、及び基材4上に配置された粘着剤層3を備える。
<Dicing film>
The
(基材)
上記基材4はダイシング・ダイボンドフィルム10の強度母体となるものである。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等のポリオレフィン、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等のポリエステル、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)、紙等が挙げられる。粘着剤層3が紫外線硬化型である場合、基材4は紫外線に対し透過性を有するものが好ましい。
(Base material)
The base material 4 is a strength matrix of the dicing die
また基材4の材料としては、上記樹脂の架橋体等のポリマーが挙げられる。上記プラスチックフィルムは、無延伸で用いてもよく、必要に応じて一軸又は二軸の延伸処理を施したものを用いてもよい。延伸処理等により熱収縮性を付与した樹脂シートによれば、ダイシング後にその基材4を熱収縮させることにより粘着剤層3と包埋用接着フィルム22との接着面積を低下させて、半導体チップの回収の容易化を図ることができる。
Moreover, as a material of the base material 4, polymers, such as the crosslinked body of the said resin, are mentioned. The plastic film may be used unstretched or may be uniaxially or biaxially stretched as necessary. According to the resin sheet to which heat shrinkability is imparted by stretching treatment or the like, the adhesive area between the pressure-sensitive adhesive layer 3 and the embedding
基材4の表面は、隣接する層との密着性、保持性等を高めるため、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等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。 The surface of the substrate 4 is chemically treated by conventional surface treatments such as chromic acid treatment, ozone exposure, flame exposure, high piezoelectric impact exposure, ionizing radiation treatment, etc. in order to improve adhesion and retention with adjacent layers. Alternatively, a physical treatment or a coating treatment with a primer (for example, an adhesive substance described later) can be performed.
基材4は、同種又は異種のものを適宜に選択して使用することができ、必要に応じて数種をブレンドしたものを用いることができる。また、基材4には、帯電防止能を付与するため、上記の基材4上に金属、合金、これらの酸化物等からなる厚さが30〜500Å程度の導電性物質の蒸着層を設けることができる。基材4は単層又は2種以上の複層でもよい。 As the base material 4, the same kind or different kinds can be appropriately selected and used, and if necessary, a blend of several kinds can be used. The base material 4 is provided with a deposited layer of a conductive material having a thickness of about 30 to 500 mm made of a metal, an alloy, an oxide thereof, or the like on the base material 4 in order to impart an antistatic ability. be able to. The substrate 4 may be a single layer or a multilayer of two or more types.
基材4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。 The thickness of the substrate 4 is not particularly limited and can be appropriately determined, but is generally about 5 to 200 μm.
なお、基材4には、本発明の効果等を損なわない範囲で、各種添加剤(例えば、着色剤、充填剤、可塑剤、老化防止剤、酸化防止剤、界面活性剤、難燃剤等)が含まれていてもよい。 In addition, various additives (for example, a colorant, a filler, a plasticizer, an anti-aging agent, an antioxidant, a surfactant, a flame retardant, etc.) are added to the substrate 4 as long as the effects of the present invention are not impaired. May be included.
(粘着剤層)
粘着剤層3の形成に用いる粘着剤は、包埋用接着フィルム22を剥離可能に制御できるものであれば特に制限されない。例えば、アクリル系粘着剤、ゴム系粘着剤等の一般的な感圧性接着剤を用いることができる。上記感圧性接着剤としては、半導体ウェハやガラス等の汚染をきらう電子部品の超純水やアルコール等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。
(Adhesive layer)
The pressure-sensitive adhesive used for forming the pressure-sensitive adhesive layer 3 is not particularly limited as long as it can control the embedding
上記アクリル系ポリマーとしては、アクリル酸エステルを主モノマー成分として用いたものが挙げられる。上記アクリル酸エステルとしては、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等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等)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等)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等が挙げられる。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。 Examples of the acrylic polymer include those using an acrylic ester as a main monomer component. Examples of the acrylic ester include (meth) acrylic acid alkyl ester (for example, methyl ester, ethyl ester, propyl ester, isopropyl ester, butyl ester, isobutyl ester, s-butyl ester, t-butyl ester, pentyl ester, Isopentyl ester, hexyl ester, heptyl ester, octyl ester, 2-ethylhexyl ester, isooctyl ester, nonyl ester, decyl ester, isodecyl ester, undecyl ester, dodecyl ester, tridecyl ester, tetradecyl ester, hexadecyl ester , Octadecyl esters, eicosyl esters, etc., alkyl groups having 1 to 30 carbon atoms, especially 4 to 18 carbon linear or branched alkyl esters, etc.) and Meth) acrylic acid cycloalkyl esters (e.g., cyclopentyl ester, acrylic polymers such as one or more was used as a monomer component of the cyclohexyl ester etc.). In addition, (meth) acrylic acid ester means acrylic acid ester and / or methacrylic acid ester, and (meth) of the present invention has the same meaning.
上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、上記(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。このよう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あげられる。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。 The acrylic polymer includes units corresponding to the other monomer components copolymerizable with the (meth) acrylic acid alkyl ester or cycloalkyl ester, if necessary, for the purpose of modifying cohesive force, heat resistance, and the like. You may go out. Examples of such monomer components include carboxyl group-containing monomers such as acrylic acid, methacrylic acid, carboxyethyl (meth) acrylate, carboxypentyl (meth) acrylate, itaconic acid, maleic acid, fumaric acid, and crotonic acid; maleic anhydride Acid anhydride monomers such as itaconic anhydride; 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, 6-hydroxyhexyl (meth) acrylate Hydroxyl group-containing monomers such as 8-hydroxyoctyl (meth) acrylate, 10-hydroxydecyl (meth) acrylate, 12-hydroxylauryl (meth) acrylate, (4-hydroxymethylcyclohexyl) methyl (meth) acrylate; The Sulfonic acid groups such as lensulfonic acid, allylsulfonic acid, 2- (meth) acrylamide-2-methylpropanesulfonic acid, (meth) acrylamidepropanesulfonic acid, sulfopropyl (meth) acrylate, (meth) acryloyloxynaphthalenesulfonic acid Containing monomers; Phosphoric acid group-containing monomers such as 2-hydroxyethylacryloyl phosphate; acrylamide, acrylonitrile and the like. One or more of these copolymerizable monomer components can be used. The amount of these copolymerizable monomers used is preferably 40% by weight or less based on the total monomer components.
さらに、上記アクリル系ポリマーは、架橋させるため、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。このよう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あげられる。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、粘着特性等の点から、全モノマー成分の30重量%以下が好ましい。 Furthermore, since the acrylic polymer is crosslinked, a polyfunctional monomer or the like can be included as a monomer component for copolymerization as necessary. Examples of such polyfunctional monomers include hexanediol di (meth) acrylate, (poly) ethylene glycol di (meth) acrylate, (poly) propylene glycol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, Pentaerythritol di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, epoxy (meth) acrylate, polyester (meth) acrylate, urethane (meth) Examples include acrylates. These polyfunctional monomers can also be used alone or in combination of two or more. The amount of the polyfunctional monomer used is preferably 30% by weight or less of the total monomer components from the viewpoint of adhesive properties and the like.
上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、懸濁重合等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等の点から、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、さらに好ましくは40万〜300万程度である。 The acrylic polymer can be obtained by subjecting a single monomer or a mixture of two or more monomers to polymerization. The polymerization can be performed by any method such as solution polymerization, emulsion polymerization, bulk polymerization, suspension polymerization and the like. From the viewpoint of preventing contamination of a clean adherend, the content of the low molecular weight substance is preferably small. From this point, the number average molecular weight of the acrylic polymer is preferably 300,000 or more, more preferably about 400,000 to 3,000,000.
また、上記粘着剤には、ベースポリマーであるアクリル系ポリマー等の数平均分子量を高めるため、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あげられる。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、さらには、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、上記ベースポリマー100重量部に対して、10重量部程度以下、さらには0.1〜10重量部配合するのが好ましい。さらに、粘着剤には、必要により、上記成分のほかに、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。 Moreover, in order to increase the number average molecular weight of the acrylic polymer or the like as the base polymer, an external cross-linking agent can be appropriately employed for the pressure-sensitive adhesive. Specific examples of the external crosslinking method include a method in which a so-called crosslinking agent such as a polyisocyanate compound, an epoxy compound, an aziridine compound, or a melamine crosslinking agent is added and reacted. When using an external cross-linking agent, the amount used is appropriately determined depending on the balance with the base polymer to be cross-linked, and further depending on the intended use as an adhesive. Generally, about 10 parts by weight or less, and further 0.1 to 10 parts by weight is preferably blended with respect to 100 parts by weight of the base polymer. Furthermore, additives such as various conventionally known tackifiers and anti-aging agents may be used for the pressure-sensitive adhesive, if necessary, in addition to the above components.
粘着剤層3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、紫外線等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。例えば、図2に示す粘着剤層3の部分3aのみに放射線照射することにより、部分3bとの粘着力の差を設けることができる。
The pressure-sensitive adhesive layer 3 can be formed of a radiation curable pressure-sensitive adhesive. A radiation-curable pressure-sensitive adhesive can easily reduce its adhesive strength by increasing the degree of crosslinking by irradiation with radiation such as ultraviolet rays. For example, by irradiating only the
また、包埋用接着フィルム22’に合わせて、放射線硬化型粘着剤層3を硬化させることにより、粘着力が著しく低下した部分3aを容易に形成できる。硬化し、粘着力の低下した部分3aに包埋用接着フィルム22’が貼り付けられているため、部分3aと包埋用接着フィルム22’との界面は、ピックアップ時に容易に剥がれる性質を有する。一方、放射線を照射していない部分は十分な粘着力を有しており、部分3bを形成する。
Further, by curing the radiation curable pressure-sensitive adhesive layer 3 in accordance with the embedding
上述の通り、図1に示すダイシング・ダイボンドフィルム10の粘着剤層3において、未硬化の放射線硬化型粘着剤により形成されている上記部分3bは包埋用接着フィルム22と粘着し、ダイシングする際の保持力を確保できる。このように放射線硬化型粘着剤は、半導体チップを基板等の被着体に固定するための包埋用接着フィルム22を、接着・剥離のバランスよく支持することができる。図2に示すダイシング・ダイボンドフィルム10’の粘着剤層3においては、上記部分3bがウェハリングを固定することができる。
As described above, in the pressure-sensitive adhesive layer 3 of the dicing die-
放射線硬化型粘着剤は、炭素−炭素二重結合等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、上記アクリル系粘着剤、ゴム系粘着剤等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性粘着剤を例示できる。 As the radiation-curable pressure-sensitive adhesive, those having a radiation-curable functional group such as a carbon-carbon double bond and exhibiting adhesiveness can be used without particular limitation. Examples of the radiation curable pressure-sensitive adhesive include additive-type radiation curable pressure-sensitive adhesives in which radiation-curable monomer components and oligomer components are blended with general pressure-sensitive pressure-sensitive adhesives such as the above-mentioned acrylic pressure-sensitive adhesives and rubber-based pressure-sensitive adhesives. An agent can be illustrated.
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あげられる。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、その重量平均分子量が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、上記粘着剤層3の種類に応じて、粘着剤層3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等のベースポリマー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。 Examples of the radiation curable monomer component to be blended include urethane oligomer, urethane (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, tetramethylolmethane tetra (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, and pentaerythritol. Examples include stall tetra (meth) acrylate, dipentaerystol monohydroxypenta (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, 1,4-butanediol di (meth) acrylate, and the like. Examples of the radiation curable oligomer component include various oligomers such as urethane, polyether, polyester, polycarbonate, and polybutadiene, and those having a weight average molecular weight in the range of about 100 to 30000 are suitable. The amount of the radiation curable monomer component or oligomer component can be appropriately determined according to the type of the pressure-sensitive adhesive layer 3 so that the pressure-sensitive adhesive strength of the pressure-sensitive adhesive layer 3 can be reduced. Generally, the amount is, for example, about 5 to 500 parts by weight, preferably about 40 to 150 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the base polymer such as an acrylic polymer constituting the pressure-sensitive adhesive.
また、放射線硬化型粘着剤としては、上記説明した添加型の放射線硬化性粘着剤のほかに、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また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性粘着剤があげられる。内在型の放射線硬化性粘着剤は、低分子成分であるオリゴマー成分等を含有する必要がなく、または多くは含まないため、経時的にオリゴマー成分等が粘着剤中を移動することなく、安定した層構造の粘着剤層3を形成することができるため好ましい。 In addition to the additive-type radiation-curable adhesive described above, the radiation-curable adhesive has a carbon-carbon double bond in the polymer side chain, main chain, or main chain terminal as a base polymer. Intrinsic radiation curable adhesives using Intrinsic radiation curable adhesive does not need to contain oligomer components, which are low molecular components, or does not contain many, so the oligomer components etc. are stable without moving through the adhesive over time. Since the pressure-sensitive adhesive layer 3 having a layer structure can be formed, it is preferable.
上記炭素−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。このよう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、上記例示したアクリル系ポリマーがあげられる。 As the base polymer having a carbon-carbon double bond, those having a carbon-carbon double bond and having adhesiveness can be used without particular limitation. As such a base polymer, an acrylic polymer having a basic skeleton is preferable. Examples of the basic skeleton of the acrylic polymer include the acrylic polymers exemplified above.
上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および炭素−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または付加反応させる方法があげられる。 The method for introducing a carbon-carbon double bond into the acrylic polymer is not particularly limited, and various methods can be adopted. However, it is easy to design a molecule by introducing a carbon-carbon double bond into a polymer side chain. . For example, after a monomer having a functional group is copolymerized in advance with an acrylic polymer, a compound having a functional group capable of reacting with the functional group and a carbon-carbon double bond is converted into a radiation-curable carbon-carbon double bond. Examples of the method include condensation or addition reaction while maintaining the above.
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あげられる。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、上記炭素−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上記化合物のいずれの側にあってもよいが、上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、上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あげられる。また、アクリル系ポリマーとしては、上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。 Examples of combinations of these functional groups include carboxylic acid groups and epoxy groups, carboxylic acid groups and aziridyl groups, hydroxyl groups and isocyanate groups. Among these combinations of functional groups, a combination of a hydroxyl group and an isocyanate group is preferable because of easy tracking of the reaction. In addition, the functional group may be on either side of the acrylic polymer and the compound as long as the acrylic polymer having the carbon-carbon double bond is generated by a combination of these functional groups. In the above preferred combination, it is preferable that the acrylic polymer has a hydroxyl group and the compound has an isocyanate group. In this case, examples of the isocyanate compound having a carbon-carbon double bond include methacryloyl isocyanate, 2-methacryloyloxyethyl isocyanate, m-isopropenyl-α, α-dimethylbenzyl isocyanate, and the like. As the acrylic polymer, those obtained by copolymerizing the above-exemplified hydroxy group-containing monomers, ether compounds of 2-hydroxyethyl vinyl ether, 4-hydroxybutyl vinyl ether, diethylene glycol monovinyl ether, or the like are used.
上記内在型の放射線硬化性粘着剤は、上記炭素−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上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等は、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。 As the internal radiation curable pressure-sensitive adhesive, the base polymer (particularly acrylic polymer) having the carbon-carbon double bond can be used alone, but the radiation curable monomer is not deteriorated. Components and oligomer components can also be blended. The radiation-curable oligomer component or the like is usually in the range of 30 parts by weight, preferably in the range of 0 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the base polymer.
上記放射線硬化型粘着剤には、紫外線等により硬化させる場合には光重合開始剤を含有させることが好ましい。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−フェニル−1,2―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あげられる。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等のベースポリマー100重量部に対して、例えば0.05〜20重量部程度である。 The radiation curable pressure-sensitive adhesive preferably contains a photopolymerization initiator when cured by ultraviolet rays or the like. Examples of the photopolymerization initiator include 4- (2-hydroxyethoxy) phenyl (2-hydroxy-2-propyl) ketone, α-hydroxy-α, α′-dimethylacetophenone, 2-methyl-2-hydroxypropio Α-ketol compounds such as phenone and 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone; methoxyacetophenone, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, 2,2-diethoxyacetophenone, 2-methyl-1- [4- ( Acetophenone compounds such as methylthio) -phenyl] -2-morpholinopropane-1; benzoin ether compounds such as benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether and anisoin methyl ether; ketal compounds such as benzyldimethyl ketal; 2-naphthalenesulfo D Aromatic sulfonyl chloride compounds such as luchloride; photoactive oxime compounds such as 1-phenyl-1,2-propanedione-2- (O-ethoxycarbonyl) oxime; benzophenone, benzoylbenzoic acid, 3,3′-dimethyl Benzophenone compounds such as -4-methoxybenzophenone; thioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2-methylthioxanthone, 2,4-dimethylthioxanthone, isopropylthioxanthone, 2,4-dichlorothioxanthone, 2 Thioxanthone compounds such as 1,4-diethylthioxanthone and 2,4-diisopropylthioxanthone; camphorquinone; halogenated ketone; acyl phosphinoxide; acyl phosphonate. The compounding quantity of a photoinitiator is about 0.05-20 weight part with respect to 100 weight part of base polymers, such as an acryl-type polymer which comprises an adhesive.
粘着剤層3を放射線硬化型粘着剤により形成する場合には、部分3aの粘着力<部分3bの粘着力、となるように粘着剤層3の一部を放射線照射するのが好ましい。図2のダイシング・ダイボンドフィルム10’では、例えば、被着体としてSUS304板(#2000研磨)に対する関係で、部分3aの粘着力<部分3bの粘着力、となるようにする。
When the pressure-sensitive adhesive layer 3 is formed of a radiation curable pressure-sensitive adhesive, it is preferable that a part of the pressure-sensitive adhesive layer 3 is irradiated with radiation so that the adhesive strength of the
上記粘着剤層3に上記部分3aを形成する方法としては、基材4に放射線硬化型の粘着剤層3を形成した後、上記部分3aに部分的に放射線を照射し硬化させる方法が挙げられる。部分的な放射線照射は、半導体ウェハ貼り付け部分22aに対応する粘着剤層3の部分3a以外の部分3b等に対応するパターンを形成したフォトマスクを介して行うことができる。また、スポット的に紫外線を照射し硬化させる方法等が挙げられる。放射線硬化型の粘着剤層3の形成は、セパレータ上に設けたものを基材4上に転写することにより行うことができる。部分的な放射線硬化はセパレータ上に設けた放射線硬化型の粘着剤層3に行うこともできる。
Examples of the method for forming the
また、粘着剤層3を放射線硬化型粘着剤により形成する場合には、基材4の少なくとも片面の、半導体ウェハ貼り付け部分22aに対応する部分3a以外の部分の全部又は一部が遮光されたものを用い、これに放射線硬化型の粘着剤層3を形成した後に放射線照射して、半導体ウェハ貼り付け部分22aに対応する部分3aを硬化させ、粘着力を低下させた上記部分3aを形成することができる。遮光材料としては、支持フィルム上でフォトマスクになりえるものを印刷や蒸着等で作成することができる。かかる製造方法によれば、効率よく本発明のダイシング・ダイボンドフィルム10を製造可能である。
Further, when the pressure-sensitive adhesive layer 3 is formed of a radiation curable pressure-sensitive adhesive, all or part of the portion other than the
なお、放射線照射の際に、酸素による硬化阻害が起こる場合は、放射線硬化型の粘着剤層3の表面よりなんらかの方法で酸素(空気)を遮断するのが望ましい。例えば、上記粘着剤層3の表面をセパレータで被覆する方法や、窒素ガス雰囲気中で紫外線等の放射線の照射を行う方法等が挙げられる。 In addition, when curing inhibition by oxygen occurs during irradiation, it is desirable to block oxygen (air) from the surface of the radiation-curing pressure-sensitive adhesive layer 3 by some method. For example, a method of covering the surface of the pressure-sensitive adhesive layer 3 with a separator, a method of irradiating radiation such as ultraviolet rays in a nitrogen gas atmosphere, and the like can be mentioned.
粘着剤層3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等の観点から1〜50μm程度であるのが好ましい。好ましくは2〜30μm、さらには好ましくは5〜25μmである。 The thickness of the pressure-sensitive adhesive layer 3 is not particularly limited, but is preferably about 1 to 50 μm from the viewpoint of preventing chipping of the chip cut surface and compatibility of fixing and holding the adhesive layer. Preferably it is 2-30 micrometers, More preferably, it is 5-25 micrometers.
なお、粘着剤層3には、本発明の効果等を損なわない範囲で、各種添加剤(例えば、着色剤、増粘剤、増量剤、充填剤、粘着付与剤、可塑剤、老化防止剤、酸化防止剤、界面活性剤、架橋剤等)が含まれていてもよい。 The pressure-sensitive adhesive layer 3 has various additives (for example, a colorant, a thickener, a bulking agent, a filler, a tackifier, a plasticizer, an anti-aging agent, and the like as long as the effects of the present invention are not impaired. Antioxidants, surfactants, crosslinking agents, etc.) may be included.
(包埋用接着フィルムの製造方法)
本実施形態に係る包埋用接着フィルム22は、例えば、次の通りにして作製される。まず、接着フィルム形成用の接着剤組成物を調製方法する。調製方法としては特に限定されず、例えば、包埋用接着フィルム22の項で説明した熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、他の添加剤等を容器に投入して、有機溶媒に溶解させ、均一になるように攪拌することによって接着剤組成物溶液として得ることができる。
(Manufacturing method of adhesive film for embedding)
The embedding
上記有機溶媒としては、包埋用接着フィルム22を構成する成分を均一に溶解、混練又は分散できるものであれば制限はなく、従来公知のものを使用することができる。このような溶媒としては、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、キシレン等が挙げられる。乾燥速度が速く、安価で入手できる点でメチルエチルケトン、シクロヘキサノンなどを使用することが好ましい。
The organic solvent is not particularly limited as long as it can uniformly dissolve, knead or disperse the components constituting the embedding
上記のようにして調製した接着剤組成物溶液をセパレータ上に所定厚みとなるように塗布して塗布膜を形成した後、該塗布膜を所定条件下で乾燥させる。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等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等が使用可能である。また、塗布方法としては特に限定されず、例えば、ロール塗工、スクリーン塗工、グラビア塗工等が挙げられる。また、乾燥条件としては、例えば乾燥温度70〜160℃、乾燥時間1〜5分間の範囲内で行われる。これにより、本実施形態に係る包埋用接着フィルム22が得られる。
The adhesive composition solution prepared as described above is applied on the separator to a predetermined thickness to form a coating film, and then the coating film is dried under predetermined conditions. As the separator, it is possible to use polyethylene terephthalate (PET), polyethylene, polypropylene, a plastic film or paper whose surface is coated with a release agent such as a fluorine-type release agent or a long-chain alkyl acrylate-type release agent. Moreover, it does not specifically limit as a coating method, For example, roll coating, screen coating, gravure coating, etc. are mentioned. As drying conditions, for example, the drying temperature is 70 to 160 ° C. and the drying time is 1 to 5 minutes. Thereby, the
(ダイシング・ダイボンドフィルム10の製造方法)
ダイシング・ダイボンドフィルム10は、例えばダイシングフィルム5及び包埋用接着フィルム22を別々に作製しておき、最後にこれらを貼り合わせることにより作成することができる。具体的には、以下のような手順に従って作製することができる。
(Manufacturing method of dicing die-bonding film 10)
The dicing die-
まず、基材4は、従来公知の製膜方法により製膜することができる。当該製膜方法としては、例えばカレンダー製膜法、有機溶媒中でのキャスティング法、密閉系でのインフレーション押出法、Tダイ押出法、共押出し法、ドライラミネート法等が例示できる。 First, the base material 4 can be formed by a conventionally known film forming method. Examples of the film forming method include a calendar film forming method, a casting method in an organic solvent, an inflation extrusion method in a closed system, a T-die extrusion method, a co-extrusion method, and a dry lamination method.
次に、粘着剤層形成用の粘着剤組成物を調製する。粘着剤組成物には、粘着剤層3の項で説明したような樹脂や添加物等が配合されている。調製した粘着剤組成物を基材4上に塗布して塗布膜を形成した後、該塗布膜を所定条件下で乾燥させ(必要に応じて加熱架橋させて)、粘着剤層3を形成する。塗布方法としては特に限定されず、例えば、ロール塗工、スクリーン塗工、グラビア塗工等が挙げられる。また、乾燥条件としては、例えば乾燥温度80〜150℃、乾燥時間0.5〜5分間の範囲内で行われる。また、セパレータ上に粘着剤組成物を塗布して塗布膜を形成した後、上記乾燥条件で塗布膜を乾燥させて粘着剤層3を形成してもよい。その後、基材4上に粘着剤層3をセパレータと共に貼り合わせる。これにより、基材4及び粘着剤層3を備えるダイシングフィルム5が作製される。
Next, a pressure-sensitive adhesive composition for forming a pressure-sensitive adhesive layer is prepared. Resin, additive, etc. which were demonstrated by the term of the adhesive layer 3 are mix | blended with the adhesive composition. After the prepared pressure-sensitive adhesive composition is applied on the substrate 4 to form a coating film, the coating film is dried under predetermined conditions (heat-crosslinked as necessary) to form the pressure-sensitive adhesive layer 3. . It does not specifically limit as a coating method, For example, roll coating, screen coating, gravure coating, etc. are mentioned. As drying conditions, for example, the drying temperature is 80 to 150 ° C. and the drying time is 0.5 to 5 minutes. Moreover, after apply | coating an adhesive composition on a separator and forming a coating film, the coating film may be dried on the said drying conditions, and the adhesive layer 3 may be formed. Then, the adhesive layer 3 is bonded together with the separator on the base material 4. Thereby, the
続いて、ダイシングフィルム5からセパレータを剥離し、包埋用接着フィルム22と粘着剤層3とが貼り合わせ面となる様にして両者を貼り合わせる。貼り合わせは、例えば圧着により行うことができる。このとき、ラミネート温度は特に限定されず、例えば30〜50℃が好ましく、35〜45℃がより好ましい。また、線圧は特に限定されず、例えば0.1〜20kgf/cmが好ましく、1〜10kgf/cmがより好ましい。次に、包埋用接着フィルム22上のセパレータを剥離し、本実施の形態に係るダイシング・ダイボンドフィルム10が得られる。
Subsequently, the separator is peeled off from the
<半導体装置の製造方法>
第1実施形態では、図3Bに示すように、第1半導体素子11と被着体1をボンディングワイヤー31により電気的に接続する。接続後、図3Fに示すように、包埋用接着フィルム22により、第1半導体素子11を包埋しながら第2半導体素子12を被着体1に固定する。次いで、包埋用接着フィルム22を加圧雰囲気下で熱硬化させることで、ボイドを低減しつつ第2半導体素子12を被着体1に固着させる。
<Method for Manufacturing Semiconductor Device>
In the first embodiment, as shown in FIG. 3B, the
(第1固定工程)
図3Aに示すように、第1固定工程では、少なくとも1つの第1半導体素子11を被着体1上に固定する。第1半導体素子11は第1接着フィルム21を介して被着体1に固定されている。図3A中では第1半導体素子11は、1つのみ示されているものの、目的とする半導体装置の仕様に応じて2つ、3つ、4つ又は5つ以上の複数の第1半導体素子11を被着体1に固定してもよい。
(First fixing step)
As shown in FIG. 3A, in the first fixing step, at least one
(第1半導体素子11)
第1半導体素子11としては、第2段目に積層される半導体素子(第2半導体素子12;図3F参照)より平面視寸法が小さい素子であれば特に限定されず、例えば半導体素子の一種であるコントローラやメモリチップやロジックチップを好適に用いることができる。コントローラは積層されている各半導体素子の作動を制御することから、一般的に多数のワイヤーが接続される。半導体パッケージの通信速度はワイヤー長の影響を受けるところ、本実施形態では第1半導体素子11が被着体1に固定され最下段に位置するので、ワイヤー長を短縮することができ、これにより半導体素子の積層数を増加させても半導体パッケージ(半導体装置)の通信速度の低下を抑制することができる。
(First semiconductor element 11)
The
第1半導体素子11の厚さは特に限定されないものの、通常100μm以下の場合が多い。また、近年の半導体パッケージの薄型化に伴い75μm以下、さらには50μm以下の第1半導体素子11も用いられつつある。
Although the thickness of the
(被着体1)
被着体1としては、基板やリードフレーム、他の半導体素子等が挙げられる。基板としては、プリント配線基板等の従来公知の基板を使用することができる。また、前記リードフレームとしては、Cuリードフレーム、42Alloyリードフレーム等の金属リードフレームやガラスエポキシ、BT(ビスマレイミド−トリアジン)、ポリイミド等からなる有機基板を使用することができる。しかし、本実施形態はこれに限定されるものではなく、半導体素子をマウントし、半導体素子と電気的に接続して使用可能な回路基板も含まれる。
(Adherent 1)
Examples of the
(第1接着フィルム21)
第1接着フィルム21としては、包埋用接着フィルム22を用いてもよく、従来公知の半導体素子固定用の接着フィルムを用いてもよい。ただし、包埋用接着フィルム22を用いる場合、第1接着フィルム21は半導体素子を包埋する必要がないので、厚さを5μmから60μm程度に薄くして用いればよい。
(First adhesive film 21)
As the first
(固定方法)
図3Aに示すように、第1半導体素子11を、第1接着フィルム21を介して被着体1にダイボンドする。第1半導体素子11を被着体1上に固定する方法としては、例えば被着体1上に第1接着フィルム21を積層した後、この第1接着フィルム21上に、ワイヤーボンド面が上側となるようにして第1半導体素子11を積層する方法が挙げられる。また、予め第1接着フィルム21が貼り付けられた第1半導体素子11を被着体1上に配置して積層してもよい。
(Fixing method)
As shown in FIG. 3A, the
第1接着フィルム21は半硬化状態であるので、第1接着フィルム21の被着体1上への載置後、所定条件下での熱処理を行うことにより、第1接着フィルム21を熱硬化させて第1半導体素子11を被着体1上に固定させる。熱処理を行う際の温度は、100〜200℃で行うのが好ましく、120℃〜180℃の範囲内で行うのがより好ましい。また、熱処理時間は0.25〜10時間で行うことが好ましく、0.5〜8時間で行うことがより好ましい。
Since the first
(第1ワイヤーボンディング工程)
第1ワイヤーボンディング工程は、被着体1の端子部(例えばインナーリード)の先端と第1半導体素子11上の電極パッド(図示せず)とをボンディングワイヤー31で電気的に接続する工程である(図3B参照)。ボンディングワイヤー31としては、例えば金線、アルミニウム線又は銅線等が用いられる。ワイヤーボンディングを行う際の温度は、80〜250℃、好ましくは80〜220℃の範囲内で行われる。また、その加熱時間は数秒〜数分間行われる。結線は、前記温度範囲内となるよう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工ネルギーの併用により行われる。
(First wire bonding process)
The first wire bonding step is a step of electrically connecting the tip of the terminal portion (for example, inner lead) of the
(ウェハ貼合せ工程)
別途、図3Cに示すように、ダイシング・ダイボンドフィルム10における包埋用接着フィルム22上に半導体ウェハ2を圧着し、これを接着保持させて固定する(貼合せ工程)。本工程は、圧着ロール等の押圧手段により押圧しながら行う。
(Wafer bonding process)
Separately, as shown in FIG. 3C, the
(ダイシング工程)
次に、図3Dに示すように、半導体ウェハ2のダイシングを行う。これにより、半導体ウェハ2を所定のサイズに切断して個片化し、第2半導体素子12を製造する(ダイシング工程)。ダイシングは、例えば半導体ウェハ2の回路面側から常法に従い行われる。また、本工程では、例えばダイシングフィルム5まで切込みを行なうフルカットと呼ばれる切断方式等を採用できる。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、半導体ウェハ2は、ダイシング・ダイボンドフィルム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、半導体ウェハ2の破損も抑制できる。また、包埋用接着フィルム22を用いているので、ダイシング後の再接着を防止することができ、次のピックアップ工程を良好に行うことができる。
(Dicing process)
Next, as shown in FIG. 3D, the
(ピックアップ工程)
図3Eに示すように、ダイシング・ダイボンドフィルム10に接着固定された第2半導体素子12を剥離するために、包埋用接着フィルム22とともに第2半導体素子12のピックアップを行う(ピックアップ工程)。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、個々の第2半導体素子12を基材4側からニードルによって突き上げ、突き上げられた第2半導体素子12をピックアップ装置によってピックアップする方法等が挙げられる。
(Pickup process)
As shown in FIG. 3E, the
ここでピックアップは、粘着剤層3が紫外線硬化型の場合、該粘着剤層3に紫外線を照射した後に行う。これにより、粘着剤層3の包埋用接着フィルム22に対する粘着力が低下し、第2半導体素子12の剥離が容易になる。その結果、第2半導体素子12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、照射時間等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。また、紫外線照射に使用する光源としては、高圧水銀灯、マイクロ波励起型ランプ、ケミカルランプ等を使用することができる。
Here, when the pressure-sensitive adhesive layer 3 is an ultraviolet curable type, the pickup is performed after the pressure-sensitive adhesive layer 3 is irradiated with ultraviolet rays. Thereby, the adhesive force with respect to the
(第2固定工程)
第2固定工程では、第2半導体素子12とともにピックアップした包埋用接着フィルム22を介して、別途被着体1上に固定しておいた第1半導体素子11を包埋しながら前記第1半導体素子11とは異なる第2半導体素子12を前記被着体1に固定する(図3F参照)。包埋用接着フィルム22は、前記第1半導体素子11の厚さT1より厚い厚さTを有している。本実施形態では、前記被着体1と前記第1半導体素子11との電気的接続がワイヤーボンディング接続により達成されることから、前記厚さTと前記厚さT1との差を40μm以上260μm以下が好ましい。前記厚さTと前記厚さT1との差の下限は40μm以上が好ましいものの、50μm以上がより好ましく、60μm以上がさらに好ましい。また、前記厚さTと前記厚さT1との差の上限は260μm以下が好ましいものの、200μm以下がより好ましく、150μm以下がさらに好ましい。これにより、半導体装置全体の薄型化を図りながらも、第1半導体素子11と第2半導体素子12との接触を防止しつつ第1半導体素子11全体を包埋用接着フィルム22の内部に包埋することができ、コントローラとしての第1半導体素子11の被着体1上への固定(すなわちワイヤー長が最短となる最下段での固定)を可能にする。
(Second fixing step)
In the second fixing step, the
包埋用接着フィルム22の厚さTは第1半導体素子11を包埋可能なように第1半導体素子11の厚さT1及びワイヤー突出量を考慮して適宜設定すればよいが、その下限は80μm以上が好ましく、100μm以上がより好ましく、120μm以上がさらに好ましい。一方、厚さTの上限は300μm以下が好ましく、200μm以下がより好ましく、150μm以下がさらに好ましい。このように包埋用接着フィルム22を比較的厚くすることにより、一般的なコントローラの厚さをほぼカバーすることができ、第1半導体素子11の包埋用接着フィルム22への包埋を容易に行うことができる。
The thickness T of the embedding
(第2半導体素子12)
第2半導体素子12としては特に限定されず、例えばコントローラとしての第1半導体素子11の作動制御を受けるメモリチップを用いることができる。
(Second semiconductor element 12)
The
第1半導体素子11の包埋用接着フィルム22への進入及び包埋を容易にするために、ダイボンド時には包埋用接着フィルム22に対する加熱処理を行うことが好ましい。加熱温度としては包埋用接着フィルム22が軟化し、かつ完全に熱硬化しない温度であればよく、80℃以上150℃以下が好ましく、100℃以上130℃以下がより好ましい。このとき0.1MPa以上1.0MPa以下で加圧してもよい。
In order to facilitate entry and embedding of the
(熱硬化工程)
包埋用接着フィルム22は半硬化状態であるので、第2半導体素子12を被着体1に固定した後に、加圧雰囲気下で包埋用接着フィルム22を熱硬化させて第2半導体素子12を被着体1に固着させる。例えば、チャンバーを備える加圧オーブンを準備し、チャンバー内の圧力を高めた状態で包埋用接着フィルム22を加熱して、包埋用接着フィルム22を熱硬化させることができる。チャンバー内の圧力は、不活性ガスをチャンバー内に充填することなどにより高めることができる。加圧オーブンとしては、従来公知のものを使用できる。
(Thermosetting process)
Since the embedding
加圧オーブンの圧力は、好ましくは1kg/cm2(9.8×10−2MPa)以上、より好ましくは3kg/cm2(2.9×10−1MPa)以上、さらに好ましくは4kg/cm2(3.9×10−1MPa)以上である。1kg/cm2以上であると、包埋用接着フィルム22と第1半導体素子11などとの間に存在するボイドを効果的に低減できる。加圧オーブンの圧力は、好ましくは20kg/cm2(1.96MPa)以下、より好ましくは15kg/cm2(1.47MPa)以下、さらに好ましくは10kg/cm2(0.98MPa)以下である。20kg/cm2以下であると、加圧オーブンで加圧に要する時間を短くすることができる。
The pressure of the pressure oven is preferably 1 kg / cm 2 (9.8 × 10 −2 MPa) or more, more preferably 3 kg / cm 2 (2.9 × 10 −1 MPa) or more, and further preferably 4 kg / cm. 2 (3.9 × 10 −1 MPa) or more. The void which exists between the
加圧オーブンで加熱する際の温度は特に限定されないが、好ましくは100℃以上、より好ましくは120℃以上、さらに好ましくは130℃以上、特に好ましくは140℃以上である。加圧オーブンで加熱する際の温度は、好ましくは200℃以下、より好ましくは180℃以下、より好ましくは170℃以下、さらに好ましくは160℃以下である。 The temperature for heating in the pressure oven is not particularly limited, but is preferably 100 ° C or higher, more preferably 120 ° C or higher, still more preferably 130 ° C or higher, and particularly preferably 140 ° C or higher. The temperature when heating in the pressure oven is preferably 200 ° C. or lower, more preferably 180 ° C. or lower, more preferably 170 ° C. or lower, and further preferably 160 ° C. or lower.
加圧オーブンで加熱する際の加熱時間は特に限定されないが、好ましくは0.1時間以上、より好ましくは0.25時間以上、さらに好ましくは0.5時間以上である。加熱時間は、好ましくは10時間以下、より好ましくは8時間以下、さらに好ましくは2時間以下である。 Although the heating time at the time of heating with a pressure oven is not specifically limited, Preferably it is 0.1 hour or more, More preferably, it is 0.25 hour or more, More preferably, it is 0.5 hour or more. The heating time is preferably 10 hours or less, more preferably 8 hours or less, and even more preferably 2 hours or less.
このとき、熱硬化後の包埋用接着フィルム22の被着体1に対する剪断接着力は、25〜250℃において0.1MPa以上であることが好ましく、0.2〜10MPaであることがより好ましい。包埋用接着フィルム22の剪断接着力を0.1MPa以上とすると、第2半導体素子12に対するワイヤーボンディング工程における超音波振動や加熱により、包埋用接着フィルム22と第2半導体素子12又は被着体1との接着面でのずり変形の発生を抑制できる。すなわち、ワイヤーボンディングの際の超音波振動により第2半導体素子12が動くのを抑制し、これによりワイヤーボンディングの成功率が低下するのを防止することができる。
At this time, the shear adhesive force of the
(第3固定工程)
第3固定工程では、前記第2半導体素子12上に該第2半導体素子と同種又は異種の第3半導体素子13を固定する(図3G参照)。第3半導体素子13は第3接着フィルム23を介して第2半導体素子12に固定されている。
(Third fixing step)
In the third fixing step, a
(第3半導体素子13)
第3半導体素子13は、第2半導体素子12と同種のメモリチップや第2半導体素子12と異種のメモリチップであってもよい。第3半導体素子13の厚さも目的とする半導体装置の仕様に応じて適宜設定することができる。
(Third semiconductor element 13)
The
(第3接着フィルム23)
第3接着フィルム23としては、第1固定工程における第1接着フィルム21と同様のものを好適に用いることができる。第3接着フィルム23として包埋用接着フィルム22を用いる場合は、他の半導体素子の包埋が不要であるので、厚さを5μmから60μm程度に薄くして用いればよい。
(Third adhesive film 23)
As the 3rd
(固定方法)
図3Gに示すように、第3半導体素子13を、第3接着フィルム23を介して第2半導体素子12にダイボンドする。第3半導体素子13を第2半導体素子12上に固定する方法としては、例えば第2半導体素子12上に第3接着フィルム23を積層した後、この第3接着フィルム23上に、ワイヤーボンド面が上側となるようにして第3半導体素子13を積層する方法が挙げられる。また、予め第3接着フィルム23が貼り付けられた第3半導体素子13を第2半導体素子12上に配置して積層してもよい。ただし、後述する第2半導体素子12と第3半導体素子13との間でのワイヤーボンディングのために、第2半導体素子12のワイヤーボンド面(上面)の電極パッドを避けるように第3半導体素子13を第2半導体素子12に対してずらして固定することがある。この場合、第3接着フィルム23を先に第2半導体素子12の上面に貼り付けておくと、第3接着フィルム23の第2半導体素子12の上面からはみ出た部分(いわゆるオーバーハング部)が折れ曲がって第2半導体素子12の側面や包埋用接着フィルム22の側面に付着し、予期せぬ不具合が生じるおそれがある。従って、第3固定工程では、予め第3接着フィルム23を第3半導体素子13に貼り付けておき、これを第2半導体素子12上に配置して積層することが好ましい。
(Fixing method)
As shown in FIG. 3G, the
第3接着フィルム23も半硬化状態であるので、第3接着フィルム23の第2半導体素子12上への載置後、所定条件下での熱処理を行うことにより、第3接着フィルム23を熱硬化させて第3半導体素子13を第2半導体素子12上に固定させる。なお、第3接着フィルム23の弾性率やプロセス効率を考慮して、熱処理を行わずに第3半導体素子13を固定させることもできる。熱処理を行う際の温度は、100〜200℃で行うのが好ましく、120℃〜180℃の範囲内で行うのがより好ましい。また、熱処理時間は0.25〜10時間で行うことが好ましく、0.5〜8時間で行うことがより好ましい。
Since the third
(第2ワイヤーボンディング工程)
第2ワイヤーボンディング工程は、第2半導体素子12上の電極パッド(図示せず)と第3半導体素子13上の電極パッド(図示せず)をボンディングワイヤー32で電気的に接続する工程である(図3H参照)。ワイヤーの材料やワイヤーボンディング条件は第1ワイヤーボンディング工程と同様のものを好適に採用することができる。
(Second wire bonding process)
The second wire bonding step is a step of electrically connecting an electrode pad (not shown) on the
(半導体装置)
以上の工程により、3つの半導体素子が所定の接着フィルムを介して多段積層された半導体装置100を製造することができる。さらに、第3固定工程及び第2ワイヤーボンディング工程と同様の手順を繰り返すことにより、4つ以上の半導体素子が積層された半導体装置を製造することができる。
(Semiconductor device)
Through the above steps, the
(封止工程)
所望の数の半導体素子を積層した後、半導体装置100全体を樹脂封止する封止工程を行ってもよい。封止工程は、封止樹脂により半導体装置100を封止する工程である(図示せず)。本工程は、被着体1に搭載された半導体素子やボンディングワイヤーを保護するために行われる。本工程は、例えば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、通常175℃で60〜90秒間行われるが、本実施形態はこれに限定されず、例えば165〜185℃で数分間キュアすることができる。また本工程に於いては、樹脂封止の際に加圧してもよい。この場合、加圧する圧力は1〜15MPaであることが好ましく、3〜10MPaであることがより好ましい。
(Sealing process)
After laminating a desired number of semiconductor elements, a sealing step of resin-sealing the
(後硬化工程)
本実施形態においては、封止工程の後に、封止樹脂をアフターキュアする後硬化工程を行ってもよい。本工程においては、前記封止工程で硬化不足の封止樹脂を完全に硬化させる。本工程における加熱温度は、封止樹脂の種類により異なるが、例えば165〜185℃の範囲内であり、加熱時間は0.5〜8時間程度である。封止工程又は後硬化工程を経ることにより半導体パッケージを作製することができる。
(Post-curing process)
In the present embodiment, a post-curing step of after-curing the sealing resin may be performed after the sealing step. In this step, the sealing resin insufficiently cured in the sealing step is completely cured. Although the heating temperature in this process changes with kinds of sealing resin, it exists in the range of 165-185 degreeC, for example, and heating time is about 0.5 to 8 hours. A semiconductor package can be manufactured through a sealing process or a post-curing process.
[第2実施形態]
第1実施形態では、第1半導体素子11の被着体1への固定を第1接着フィルム21により行い、両者間の電気的接続をワイヤーボンディング31により図っていたが、第2実施形態では、第1半導体素子41に設けられた突起電極43を用いたフリップチップ接続により両者間の固定及び電気的接続を図っている。従って、第2実施形態は、第1固定工程における固定様式のみ第1実施形態と異なるので、以下では主にこの相違点について説明する。
[Second Embodiment]
In the first embodiment, the
(第1固定工程)
本実施形態では、前記第1固定工程において、第1半導体素子41を被着体1にフリップチップ接続により固定する(図4A参照)。フリップチップ接続では、第1半導体素子41の回路面が被着体1と対向するいわゆるフェイスダウン実装となる。第1半導体素子41にはバンプ等の突起電極43が複数設けられており、突起電極43と被着体1上の電極(図示せず)とが接続されている。また、被着体1と第1半導体素子41との間には、両者間の熱膨張率の差の緩和や両者間の空間の保護を目的として、アンダーフィル材44が充填されている。
(First fixing step)
In the present embodiment, in the first fixing step, the
接続方法としては特に限定されず、従来公知のフリップチップボンダーにより接続することができる。例えば、第1半導体素子41に形成されているバンプ等の突起電極43を、被着体1の接続パッドに被着された接合用の導電材(半田など)に接触させて押圧しながら導電材を溶融させることにより、第1半導体素子41と被着体1との電気的導通を確保し、第1半導体素子41を被着体1に固定させることができる(フリップチップボンディング)。一般的に、フリップチップ接続の際の加熱条件としては240〜300℃であり、加圧条件としては0.5〜490Nである。
It does not specifically limit as a connection method, It can connect by a conventionally well-known flip chip bonder. For example, the conductive material while the protruding
突起電極43としてバンプを形成する際の材質としては、特に限定されず、例えば、錫−鉛系金属材、錫−銀系金属材、錫−銀−銅系金属材、錫−亜鉛系金属材、錫−亜鉛−ビスマス系金属材等の半田類(合金)や、金系金属材、銅系金属材などが挙げられる。
The material for forming bumps as the protruding
アンダーフィル材44としては従来公知の液状又はフィルム状のアンダーフィル材を用いることができる。
As the
(第2固定工程)
第2固定工程では、第1実施形態と同様、包埋用接着フィルム22により、前記第1半導体素子41を包埋しながら前記第1半導体素子41とは異なる第2半導体素子12を前記被着体1に固定する(図4B参照)。本工程における条件は第1実施形態での第2固定工程と同様である。
(Second fixing step)
In the second fixing step, as in the first embodiment, the
包埋用接着フィルム22は、前記第1半導体素子41の厚さT1より厚い厚さTを有している。本実施形態では前記被着体1と前記第1半導体素子41とがフリップチップ接続されることから、前記厚さTと前記厚さT1との差は10μm以上200μm以下が好ましい。前記厚さTと前記厚さT1との差の下限は10μm以上が好ましいものの、20μm以上がより好ましく、30μm以上がさらに好ましい。また、前記厚さTと前記厚さT1との差の上限は200μm以下が好ましいものの、150μm以下がより好ましく、100μm以下がさらに好ましい。このような構成により、半導体装置全体の薄型化を図ると同時に、第1半導体素子41と第2半導体素子12との接触を防止しつつ第1半導体素子41全体を包埋用接着フィルム22の内部に包埋することができ、コントローラとしての第1半導体素子41の被着体1上への固定(すなわち通信経路長が最短となる最下段での固定)を可能にする。
The embedding
包埋用接着フィルム22の厚さTは第1半導体素子41を包埋可能なように第1半導体素子41の厚さT1及び突起電極43の高さを考慮して適宜設定すればよいが、その下限は50μm以上が好ましく、60μm以上がより好ましく、70μm以上がさらに好ましい。一方、厚さTの上限は250μm以下が好ましく、200μm以下がより好ましく、150μm以下がさらに好ましい。このように包埋用接着フィルム22を比較的厚くすることにより、一般的なコントローラの厚さをほぼカバーすることができ、第1半導体素子41の包埋用接着フィルム22への包埋を容易に行うことができる。
The thickness T of the embedding
第2半導体素子12を被着体1に固定した後に、加圧雰囲気下で包埋用接着フィルム22を熱硬化させて第2半導体素子12を被着体1に固着させる。包埋用接着フィルム22を熱硬化させる際の条件は第1実施形態と同様の条件を採用することができる。
After fixing the
続いて第1実施形態と同様、第2半導体素子12上に該第2半導体素子12と同種又は異種の第3半導体素子13を固定する第3固定工程(図4C参照)、及び前記第2半導体素子12と前記第3半導体素子13とをボンディングワイヤー32により電気的に接続する第2ワイヤーボンディング工程(図4D参照)を経ることにより、コントローラが最下段に積層され、その上方に半導体素子が複数段積層された半導体装置200を作製することができる。
Subsequently, as in the first embodiment, a third fixing step (see FIG. 4C) for fixing a
(その他の実施形態)
第1実施形態では、ダイシング・ダイボンドフィルム10を用いるダイシング工程及びピックアップ工程を経て第2半導体素子12を作製している。さらに、第1半導体素子11も同様にダイシング・ダイボンドフィルムを用いて作製してもよい。この場合、第1半導体素子11を切り出すための半導体ウェハを別途準備し、その後は上記ウェハ貼合せ工程、ダイシング工程、ピックアップ工程を経て、第1半導体素子11を被着体1に固定すればよい。第3半導体素子13及びこれより上段に積層される半導体素子も同様に作製することができる。
(Other embodiments)
In the first embodiment, the
被着体1上に半導体素子を3次元実装する場合、半導体素子の回路が形成される面側には、バッファーコート膜が形成されていてもよい。当該バッファーコート膜としては、例えば窒化珪素膜やポリイミド樹脂等の耐熱樹脂からなるものが挙げられる。
When a semiconductor element is three-dimensionally mounted on the
各実施形態においては、第2半導体素子12以降の半導体素子を積層する度にワイヤーボンディング工程を行う態様について説明したが、複数の半導体素子を積層させた後に、一括してワイヤーボンディング工程を行うことも可能である。なお、第1半導体素子11については包埋用接着フィルム22により包埋されるので、一括のワイヤーボンディングの対象とすることはできない。
In each embodiment, the embodiment in which the wire bonding process is performed each time the semiconductor elements after the
フリップチップ接続の態様としては、第2実施形態で説明した突起電極としてのバンプによる接続に限定されず、導電性接着剤組成物による接続や、バンプと導電性接着剤組成物とを組み合わせた突起構造による接続等も採用することができる。なお、本発明では、第1半導体素子の回路面が被着体と対向して接続されるフェイスダウン実装となる限り、突起電極や突起構造等の接続様式の相違にかかわらずフリップチップ接続と称することとする。導電性接着剤組成物としては、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂に金、銀、銅等の導電性フィラーを混合させた従来公知の導電性ペースト等を用いることができる。導電性接着剤組成物を用いる場合、被着体への第1半導体素子の搭載後、80〜150℃で0.5〜10時間程度熱硬化処理することにより第1半導体素子を固定することができる。 The aspect of flip chip connection is not limited to the connection by the bump as the protruding electrode described in the second embodiment, but the connection by the conductive adhesive composition or the protrusion combining the bump and the conductive adhesive composition. Connection by structure can also be employed. In the present invention, as long as face-down mounting in which the circuit surface of the first semiconductor element is connected facing the adherend is referred to as flip-chip connection regardless of the connection mode such as the protruding electrode and the protruding structure. I will do it. As the conductive adhesive composition, a conventionally known conductive paste obtained by mixing a thermosetting resin such as an epoxy resin with a conductive filler such as gold, silver, or copper can be used. When the conductive adhesive composition is used, after mounting the first semiconductor element on the adherend, the first semiconductor element can be fixed by thermosetting at 80 to 150 ° C. for about 0.5 to 10 hours. it can.
各実施形態において、ダイシング・ダイボンドフィルム10に代えて、ダイシング・ダイボンドフィルム10’を使用することができる。
In each embodiment, a dicing die
以上のとおり、各実施形態について、例えば、第1半導体素子11を被着体1に固定する第1固定工程と、第2半導体素子12及び第2半導体素子12上に配置された包埋用接着フィルム22を準備する素子準備工程と、包埋用接着フィルム22により、被着体1に固定された第1半導体素子11を包埋しながら第2半導体素子12を被着体1に固定する第2固定工程と、第2固定工程の後に、包埋用接着フィルム22を加圧下で熱硬化させる熱硬化工程とを含む方法により、ボイドが少ない高信頼性の半導体装置を製造できる。もちろん、包埋用接着フィルム22に代えて包埋用接着フィルム22’を使用できる。もちろん、第1半導体素子11に代えて第1半導体素子41を使用できる。
As described above, for each embodiment, for example, the first fixing step of fixing the
より具体的には、各実施形態の半導体装置の製造方法は、第1半導体素子11を被着体1に固定する第1固定工程と、ダイシング・ダイボンドフィルム10を準備する準備工程と、ダイシング・ダイボンドフィルム10の包埋用接着フィルム22と半導体ウェハ2を貼り合わせる貼合せ工程と、半導体ウェハ2及び包埋用接着フィルム22をダイシングして第2半導体素子12を形成するダイシング工程と、第2半導体素子12を包埋用接着フィルム22とともにピックアップするピックアップ工程と、第2半導体素子12とともにピックアップした包埋用接着フィルム22により、被着体1に固定された第1半導体素子11を包埋しながら第2半導体素子12を被着体1に固定する第2固定工程と、第2固定工程の後に、包埋用接着フィルム22を加圧下で熱硬化させる熱硬化工程とを含む。もちろん、ダイシング・ダイボンドフィルム10に代えてダイシング・ダイボンドフィルム10’を使用できる。
More specifically, the manufacturing method of the semiconductor device of each embodiment includes a first fixing step of fixing the
以下に、この発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている材料や配合量等は、特に限定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではなく、単なる説明例に過ぎない。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail by way of example. However, the materials, blending amounts, and the like described in the examples are not intended to limit the scope of the present invention only to those examples, but are merely illustrative examples, unless otherwise limited.
[包埋用接着フィルムの作製]
表1に示した割合でアクリル樹脂A〜C、エポキシ樹脂A及びB、フェノール樹脂、シリカ、及び熱硬化触媒をメチルエチルケトンに溶解して濃度40〜50重量%の接着剤組成物溶液を調製した。
[Preparation of embedding adhesive film]
Acrylic resins A to C, epoxy resins A and B, phenol resin, silica, and thermosetting catalyst were dissolved in methyl ethyl ketone at a ratio shown in Table 1 to prepare an adhesive composition solution having a concentration of 40 to 50% by weight.
なお、下記表1中の略号及び成分の詳細は以下のとおりである。
アクリル樹脂A:ナガセケムテックス社製 SG−70L
アクリル樹脂B:ナガセケムテックス社製 WS−023 KE30
アクリル樹脂C:ナガセケムテックス社製 SG−280 KE23
エポキシ樹脂A:東都化成株式会社製 KI−3000
エポキシ樹脂B:三菱化学株式会社製 JER YL980
フェノール樹脂:明和化成株式会社製 MEH−7800H
シリカ :アドマテックス株式会社製 SE−2050MC
熱硬化触媒 :北興化学株式会社製 TPP−K
The details of the abbreviations and components in Table 1 below are as follows.
Acrylic resin A: SG-70L manufactured by Nagase ChemteX Corporation
Acrylic resin B: manufactured by Nagase ChemteX Corp. WS-023 KE30
Acrylic resin C: SG-280 KE23 manufactured by Nagase ChemteX Corporation
Epoxy resin A: KI-3000 manufactured by Tohto Kasei Co., Ltd.
Epoxy resin B: JER YL980 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation
Phenolic resin: MEH-7800H manufactured by Meiwa Kasei Co., Ltd.
Silica: SE-2050MC manufactured by Admatechs Co., Ltd.
Thermosetting catalyst: TPP-K manufactured by Hokuko Chemical Co., Ltd.
調製した接着剤組成物溶液を、剥離ライナとしてシリコーン離型処理した厚さが50μmのポリエチレンテレフタレートフィルムからなる離型処理フィルム上に塗布した後、130℃で2分間乾燥させることにより、厚さ40μmの接着剤塗膜を作製した。また、作製した接着剤塗膜を下記ラミネート条件にて3枚貼り合せることによって、厚さ120μmの包埋用接着フィルムを作製した。 The prepared adhesive composition solution was applied as a release liner on a release film made of a polyethylene terephthalate film having a thickness of 50 μm, which was subjected to a silicone release treatment, and then dried at 130 ° C. for 2 minutes to obtain a thickness of 40 μm. An adhesive coating was prepared. Moreover, the adhesive film for embedding of thickness 120micrometer was produced by bonding together the produced adhesive coating film 3 on the following lamination conditions.
<ラミネート条件>
ラミネーター装置:ロールラミネーター
ラミネート速度:10mm/min
ラミネート圧力:0.15MPa
ラミネーター温度:60℃
<Lamination conditions>
Laminator device: Roll laminator Laminating speed: 10mm / min
Lamination pressure: 0.15 MPa
Laminator temperature: 60 ° C
[ダイシングフィルムの作製]
基材として、厚さが50μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(PETフィルム)を準備した。
[Production of dicing film]
As a substrate, a polyethylene terephthalate film (PET film) having a thickness of 50 μm was prepared.
冷却管、窒素導入管、温度計、及び撹拌装置を備えた反応容器に、アクリル酸−2−エチルヘキシル(以下、「2EHA」ともいう。)86.4部、アクリル酸−2−ヒドロキシエチル(以下、「HEA」ともいう。)13.6部、過酸化ベンゾイル0.2部、及びトルエン65部を入れ、窒素気流中で61℃にて6時間重合処理をし、アクリル系ポリマーAを得た。 In a reaction vessel equipped with a cooling tube, a nitrogen introduction tube, a thermometer, and a stirring device, 86.4 parts of acrylate-2-ethylhexyl acrylate (hereinafter also referred to as “2EHA”), -2-hydroxyethyl acrylate (hereinafter referred to as “2EHA”) 13.6 parts, 0.2 parts of benzoyl peroxide, and 65 parts of toluene were added and polymerized in a nitrogen stream at 61 ° C. for 6 hours to obtain an acrylic polymer A. .
アクリル系ポリマーAに2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネート(以下、「MOI」ともいう。)14.6部を加え、空気気流中で50℃にて48時間、付加反応処理をし、アクリル系ポリマーA’を得た。 14.6 parts of 2-methacryloyloxyethyl isocyanate (hereinafter also referred to as “MOI”) is added to the acrylic polymer A, followed by an addition reaction treatment at 50 ° C. for 48 hours in an air stream, and the acrylic polymer A ′. Got.
次に、アクリル系ポリマーA’100部に対し、ポリイソシアネート化合物(商品名「コロネートL」、日本ポリウレタン(株)製)8部、及び光重合開始剤(商品名「イルガキュア651」、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)5部を加えて、粘着剤組成物溶液を得た。 Next, with respect to 100 parts of acrylic polymer A ′, 8 parts of a polyisocyanate compound (trade name “Coronate L”, manufactured by Nippon Polyurethane Co., Ltd.) and a photopolymerization initiator (trade name “Irgacure 651”, Ciba Specialty) (Chemicals company make) 5 parts was added, and the adhesive composition solution was obtained.
準備した上記基材上に、得られた粘着剤組成物溶液を塗布、乾燥して厚さ30μmの粘着剤層を形成することによりダイシングフィルムを得た。 The dicing film was obtained by apply | coating and drying the obtained adhesive composition solution on the prepared said base material, and forming a 30-micrometer-thick adhesive layer.
[ダイシング・ダイボンドフィルムの作製]
包埋用接着フィルムをダイシングフィルムの粘着剤層上に転写して、ダイシング・ダイボンドフィルムを得た。なお、ラミネートの条件は下記の通りである。
[Production of dicing die bond film]
The embedding adhesive film was transferred onto the pressure-sensitive adhesive layer of the dicing film to obtain a dicing die-bonding film. The conditions for laminating are as follows.
<ラミネート条件>
ラミネーター装置:ロールラミネーター
ラミネート速度:10mm/min
ラミネート圧力:0.15MPa
ラミネーター温度:30℃
<Lamination conditions>
Laminator device: Roll laminator Laminating speed: 10mm / min
Lamination pressure: 0.15 MPa
Laminator temperature: 30 ° C
[コントローラ実装基板の作製]
実施例1の組成の接着フィルムを厚さ10μmで作製し、コントローラチップ用の接着フィルムとした。これを温度40℃の条件下で、2mm角、厚さ50μmのコントローラチップに貼り付けた。さらに、接着フィルムを介してコントローラチップをBGA基板に接着した。その際の条件は、温度120℃、圧力0.1MPa、1秒とした。さらに、コントローラチップが接着されたBGA基板を、乾燥機にて130℃、4時間熱処理し、接着フィルムを熱硬化させた。
[Manufacture of controller mounting board]
An adhesive film having the composition of Example 1 was produced with a thickness of 10 μm to obtain an adhesive film for a controller chip. This was affixed to a controller chip having a 2 mm square and a thickness of 50 μm under the condition of a temperature of 40 ° C. Furthermore, the controller chip was bonded to the BGA substrate via an adhesive film. The conditions at that time were a temperature of 120 ° C., a pressure of 0.1 MPa, and 1 second. Further, the BGA substrate to which the controller chip was bonded was heat-treated at 130 ° C. for 4 hours with a dryer to thermally cure the adhesive film.
次いで、ワイヤーボンダー((株)新川、商品名「UTC−1000」)を用いて以下の条件にてコントローラチップに対しワイヤーボンディングを行った。これにより、BGA基板にコントローラチップが実装されたコントローラ実装基板を得た。 Subsequently, wire bonding was performed on the controller chip under the following conditions using a wire bonder (Shinkawa Co., Ltd., trade name “UTC-1000”). As a result, a controller mounting board having a controller chip mounted on the BGA board was obtained.
<ワイヤーボンディング条件>
Temp.:175℃
Au−wire:23μm
S−LEVEL:50μm
S−SPEED:10mm/s
TIME:15ms
US−POWER:100
FORCE:20gf
S−FORCE:15gf
ワイヤーピッチ:100μm
ワイヤーループハイト:30μm
<Wire bonding conditions>
Temp. 175 ° C
Au-wire: 23 μm
S-LEVEL: 50 μm
S-SPEED: 10mm / s
TIME: 15ms
US-POWER: 100
FORCE: 20gf
S-FORCE: 15gf
Wire pitch: 100 μm
Wire loop height: 30 μm
[半導体装置の作製]
ダイシング・ダイボンドフィルムを用いて、以下の要領で、半導体装置を作製した。
[Fabrication of semiconductor devices]
Using a dicing die-bonding film, a semiconductor device was manufactured in the following manner.
片面バンプ付きシリコンウェハの回路面と反対側の面に、ダイシング・ダイボンドフィルムを、包埋用接着フィルムを貼り合わせ面として貼り合わせた。片面バンプ付きシリコンウェハとしては、以下のものを用いた。また、貼り合わせ条件は以下の通りである。 A dicing die-bonding film and an embedding adhesive film were bonded to the surface opposite to the circuit surface of the single-sided bumped silicon wafer as the bonding surface. As a silicon wafer with a single-sided bump, the following was used. The bonding conditions are as follows.
<片面バンプ付きシリコンウェハ>
シリコンウェハの厚さ:100μm
低誘電材料層の材質:SiN膜
低誘電材料層の厚さ:0.3μm
バンプの高さ:60μm
バンプのピッチ:150μm
バンプの材質:ハンダ
<Silicon wafer with single-sided bump>
Silicon wafer thickness: 100 μm
Low dielectric material layer material: SiN film Low dielectric material layer thickness: 0.3 μm
Bump height: 60μm
Bump pitch: 150 μm
Bump material: Solder
<貼り合わせ条件>
貼り合わせ装置:DR−3000III(日東精機(株)社製)
ラミネート速度:10mm/s
ラミネート圧力:0.15MPa
ラミネーター温度:60℃
<Bonding conditions>
Bonding device: DR-3000III (manufactured by Nitto Seiki Co., Ltd.)
Laminating speed: 10 mm / s
Lamination pressure: 0.15 MPa
Laminator temperature: 60 ° C
貼り合わせ後、下記条件にてダイシングを行った。また、ダイシングは10mm角のチップサイズとなる様にフルカットした。 After bonding, dicing was performed under the following conditions. The dicing was fully cut so as to obtain a 10 mm square chip size.
<ダイシング条件>
ダイシング装置:商品名「DFD−6361」ディスコ社製
ダイシングリング:「2−8−1」(ディスコ社製)
ダイシング速度:30mm/sec
ダイシングブレード:
Z1;ディスコ社製「203O−SE 27HCDD」
Z2;ディスコ社製「203O−SE 27HCBB」
ダイシングブレード回転数:
Z1;40,000rpm
Z2;45,000rpm
カット方式:ステップカット
ウェハチップサイズ:10.0mm角
<Dicing conditions>
Dicing machine: Trade name “DFD-6361” manufactured by Disco Corporation Dicing ring: “2-8-1” (manufactured by Disco Corporation)
Dicing speed: 30mm / sec
Dicing blade:
Z1; "203O-SE 27HCDD" manufactured by DISCO
Z2: “203O-SE 27HCBB” manufactured by Disco Corporation
Dicing blade rotation speed:
Z1; 40,000 rpm
Z2; 45,000 rpm
Cut method: Step cut Wafer chip size: 10.0mm square
次に、基材側から紫外線を照射し、粘着剤層を硬化させた。紫外線照射には、紫外線照射装置(製品名:UM810、製造元:日東精機(株)製)用い、紫外線放射量は、400mJ/cm2とした。 Next, the adhesive layer was cured by irradiating ultraviolet rays from the substrate side. For ultraviolet irradiation, an ultraviolet irradiation device (product name: UM810, manufacturer: manufactured by Nitto Seiki Co., Ltd.) was used, and the amount of ultraviolet radiation was 400 mJ / cm 2 .
その後、ダイシングフィルムの基材側からニードルによる突き上げ方式で、包埋用接着フィルムと半導体チップとの積層体をピックアップした。ピックアップ条件は下記のとおりである。 Then, the laminated body of the adhesive film for embedding and a semiconductor chip was picked up by the pushing-up method with a needle from the base material side of the dicing film. The pickup conditions are as follows.
<ピックアップ条件>
ダイボンド装置:(株)新川製、装置名:SPA−300
ニードル本数:9本
ニードル突き上げ量:350μm(0.35mm)
ニードル突き上げ速度:5mm/秒
吸着保持時間:1000ms
<Pickup conditions>
Die bond device: Shinkawa Co., Ltd., device name: SPA-300
Number of needles: 9 Needle push-up amount: 350 μm (0.35 mm)
Needle push-up speed: 5 mm / sec Adsorption holding time: 1000 ms
続いて、ピックアップした積層体の包埋用接着フィルムによりコントローラ実装基板のコントローラチップを包埋しつつ、半導体チップをBGA基板に接着した。その際の接着条件は、100℃、圧力0.1MPa、1秒とした。これにより、半導体チップ付きBGA基板を得た。 Subsequently, the semiconductor chip was bonded to the BGA substrate while embedding the controller chip of the controller mounting substrate with the picked up adhesive film for embedding the laminated body. The bonding conditions at that time were 100 ° C., pressure 0.1 MPa, and 1 second. Thereby, a BGA substrate with a semiconductor chip was obtained.
さらに、半導体チップ付きBGA基板を加圧オーブンに投入し、表1に示す圧力条件下、150℃で1時間熱処理し、包埋用接着フィルムを熱硬化させて半導体装置を得た。 Furthermore, the BGA substrate with a semiconductor chip was put into a pressure oven, heat-treated at 150 ° C. for 1 hour under the pressure conditions shown in Table 1, and the embedding adhesive film was thermally cured to obtain a semiconductor device.
[評価]
包埋用接着フィルム、半導体装置について、以下の評価を行った。結果を表1に示す。
[Evaluation]
The following evaluation was performed about the adhesive film for embedding, and a semiconductor device. The results are shown in Table 1.
(120℃における溶融粘度)
包埋用接着フィルムの120℃における溶融粘度を、レオメーター(HAAKE社製、RS−1)を用いてパラレルプレート法により測定した。包埋用接着フィルムから0.1gの試料を採取し、これを予め120℃で熱してあるプレートに仕込んだ。剪断速度を50s−1とし、測定開始から300秒後の値を溶融粘度とした。プレート間のギャップは0.1mmとした。
(Melt viscosity at 120 ° C)
The melt viscosity at 120 ° C. of the embedding adhesive film was measured by a parallel plate method using a rheometer (manufactured by HAAKE, RS-1). A 0.1 g sample was taken from the embedding adhesive film, and charged into a plate heated in advance at 120 ° C. The shear rate was 50 s −1 and the value 300 seconds after the start of measurement was taken as the melt viscosity. The gap between the plates was 0.1 mm.
(150℃における溶融粘度)
包埋用接着フィルムの150℃における溶融粘度を、レオメーター(HAAKE社製、RS−1)を用いてパラレルプレート法により測定した。包埋用接着フィルムから0.1gの試料を採取し、これを予め150℃で熱してあるプレートに仕込んだ。剪断速度を5s−1とし、測定開始から120秒後の値を溶融粘度とした。プレート間のギャップは0.1mmとした。
(Melt viscosity at 150 ° C.)
The melt viscosity at 150 ° C. of the adhesive film for embedding was measured by a parallel plate method using a rheometer (manufactured by HAAKE, RS-1). A 0.1 g sample was taken from the embedding adhesive film, and charged into a plate heated in advance at 150 ° C. The shear rate was 5 s −1 and the value 120 seconds after the start of measurement was taken as the melt viscosity. The gap between the plates was 0.1 mm.
(ボイド面積)
半導体装置について、包埋用接着フィルムとBGA基板との間のボイドの有無を超音波映像装置(日立ファインテック社製、FS200II)を用いて観察した。観察画像においてボイドが占める面積を二値化ソフト(WinRoof ver.5.6)を用いて算出した。ボイドの占める面積が接着フィルムの表面積に対して5%以下であった場合を「○」、5%を超えた場合を「×」として評価した。
(Void area)
About the semiconductor device, the presence or absence of the void between the adhesive film for embedding and the BGA substrate was observed using an ultrasonic imaging device (manufactured by Hitachi Finetech, FS200II). The area occupied by the voids in the observed image was calculated using binarization software (WinRoof ver. 5.6). The case where the area occupied by the void was 5% or less with respect to the surface area of the adhesive film was evaluated as “◯”, and the case where it exceeded 5% was evaluated as “X”.
加圧下で包埋用接着フィルムを熱硬化させた実施例1〜7の半導体装置では、ボイド面積が小さく、信頼性に優れていた。一方、大気圧下で包埋用接着フィルムを熱硬化させた比較例1〜6の半導体装置では、ボイド面積が実施例1〜7に比べて大きく、信頼性が劣っていた。 In the semiconductor devices of Examples 1 to 7 in which the embedding adhesive film was thermoset under pressure, the void area was small and the reliability was excellent. On the other hand, in the semiconductor devices of Comparative Examples 1 to 6 in which the embedding adhesive film was thermoset under atmospheric pressure, the void area was larger than that of Examples 1 to 7, and the reliability was inferior.
1 被着体
2 半導体ウェハ
3 粘着剤層
4 基材
5 ダイシングフィルム
10、10’ ダイシング・ダイボンドフィルム
11 第1半導体素子
12 第2半導体素子
13 第3半導体素子
21 第1接着フィルム
22、22’ 包埋用接着フィルム
23 第3接着フィルム
31、32 ボンディングワイヤー
100、200 半導体装置
T 包埋用接着フィルムの厚さ
T1 第1半導体素子の厚さ
41 第1半導体素子
43 突起電極
DESCRIPTION OF
Claims (19)
第2半導体素子及び前記第2半導体素子上に配置された包埋用接着フィルムを準備する素子準備工程と、
前記包埋用接着フィルムにより、前記被着体に固定された前記第1半導体素子を包埋しながら前記第2半導体素子を前記被着体に固定する第2固定工程と、
前記第2固定工程の後に、前記包埋用接着フィルムを加圧下で熱硬化させる熱硬化工程とを含む半導体装置の製造方法。 A first fixing step of fixing the first semiconductor element to the adherend;
An element preparation step of preparing a second semiconductor element and an adhesive film for embedding disposed on the second semiconductor element;
A second fixing step of fixing the second semiconductor element to the adherend while embedding the first semiconductor element fixed to the adherend by the adhesive film for embedding;
After the said 2nd fixing process, the manufacturing method of a semiconductor device including the thermosetting process of thermosetting the said adhesive film for embedding under pressure.
前記厚さTと前記厚さT1との差が40μm以上260μm以下である請求項4に記載の半導体装置の製造方法。 The embedding adhesive film has a thickness T greater than the thickness T 1 of the first semiconductor element,
The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 4, wherein a difference between the thickness T and the thickness T 1 is not less than 40 μm and not more than 260 μm.
前記厚さTと前記厚さT1との差が10μm以上200μm以下である請求項6に記載の半導体装置の製造方法。 The embedding adhesive film has a thickness T greater than the thickness T 1 of the first semiconductor element,
The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 6, wherein a difference between the thickness T and the thickness T 1 is not less than 10 μm and not more than 200 μm.
基材及び前記基材上に配置された粘着剤層を備えるダイシングフィルム、並びに前記粘着剤層上に配置された包埋用接着フィルムを備えるダイシング・ダイボンドフィルムを準備する準備工程と、
前記ダイシング・ダイボンドフィルムの前記包埋用接着フィルムと半導体ウェハを貼り合わせる貼合せ工程と、
前記半導体ウェハ及び前記包埋用接着フィルムをダイシングして第2半導体素子を形成するダイシング工程と、
前記第2半導体素子を前記包埋用接着フィルムとともにピックアップするピックアップ工程と、
前記第2半導体素子とともにピックアップした前記包埋用接着フィルムにより、前記被着体に固定された前記第1半導体素子を包埋しながら前記第2半導体素子を前記被着体に固定する第2固定工程と、
前記第2固定工程の後に、前記包埋用接着フィルムを加圧下で熱硬化させる熱硬化工程とを含む半導体装置の製造方法。 A first fixing step of fixing the first semiconductor element to the adherend;
A preparation step of preparing a dicing film including a base material and a pressure-sensitive adhesive layer disposed on the base material, and a dicing die-bonding film including an adhesive film for embedding disposed on the pressure-sensitive adhesive layer;
A bonding step of bonding the embedding adhesive film of the dicing die bond film and a semiconductor wafer;
A dicing step of dicing the semiconductor wafer and the embedding adhesive film to form a second semiconductor element;
A pickup step of picking up the second semiconductor element together with the embedding adhesive film;
Second fixing for fixing the second semiconductor element to the adherend while embedding the first semiconductor element fixed to the adherend by the embedding adhesive film picked up together with the second semiconductor element. Process,
After the said 2nd fixing process, the manufacturing method of a semiconductor device including the thermosetting process of thermosetting the said adhesive film for embedding under pressure.
前記厚さTと前記厚さT1との差が40μm以上260μm以下である請求項14に記載の半導体装置の製造方法。 The embedding adhesive film has a thickness T greater than the thickness T 1 of the first semiconductor element,
The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 14, wherein a difference between the thickness T and the thickness T 1 is not less than 40 μm and not more than 260 μm.
前記厚さTと前記厚さT1との差が10μm以上200μm以下である請求項16に記載の半導体装置の製造方法。 The embedding adhesive film has a thickness T greater than the thickness T 1 of the first semiconductor element,
The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 16, wherein a difference between the thickness T and the thickness T 1 is not less than 10 μm and not more than 200 μm.
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