JP2016225373A - Semiconductor device and adhesive sheet - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体装置及び接着シートに関する。 The present invention relates to a semiconductor device and an adhesive sheet.
ウェハ裏面貼付け方式に用いられるフィルム状接着剤と、ダイシングテープとを貼り合せてなり、一枚で両方の機能を有する接着シート(ダイボンドダイシングシート)が知られている(たとえば、特許文献1参照)。特許文献1に記載の接着シートは、たとえば、剥離性シート/接着剤層/粘着剤層/基材シートの4層構造を有している。このようなダイボンドダイシングシートとして機能する接着シートを用い、支持部材上に接着固定した半導体チップを封止材で封止した埋め込み型の半導体装置が開発されている。
An adhesive sheet (die-bonded dicing sheet) is known which is formed by laminating a film-like adhesive used for a wafer back surface pasting method and a dicing tape (see, for example, Patent Document 1). . The adhesive sheet described in
上述の埋め込み型の半導体装置の製造過程では、半導体チップが接着剤層により埋め込まれるのと同時に、埋め込まれた半導体チップの体積に相当する接着剤層が半導体チップの側面方向にはみ出す場合がある。小型の半導体装置を得るには、埋め込まれた半導体チップの端部に近い位置で個片化を行う必要がある。得られた半導体装置の外面において封止材の表面から接着剤層の硬化物が露出していたり、封止材の表面から接着剤層の硬化物が透けていたりする場合、装置の外観不良が生じるおそれがある。 In the process of manufacturing the embedded semiconductor device described above, the adhesive layer corresponding to the volume of the embedded semiconductor chip may protrude in the lateral direction of the semiconductor chip at the same time as the semiconductor chip is embedded with the adhesive layer. In order to obtain a small-sized semiconductor device, it is necessary to divide into pieces at a position close to the end of the embedded semiconductor chip. If the cured product of the adhesive layer is exposed from the surface of the sealing material on the outer surface of the obtained semiconductor device, or the cured product of the adhesive layer is transparent from the surface of the sealing material, the appearance of the device is poor. May occur.
本発明は、上記課題の解決のためになされたものであり、外観不良の発生を抑制できる半導体装置及び接着シートを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a semiconductor device and an adhesive sheet that can suppress appearance defects.
本発明の一側面に係る半導体装置は、支持部材と、支持部材上に設けられた接着剤層の硬化物と、接着剤層の硬化物上に設けられた半導体チップと、半導体チップを封止する封止材と、を備え、接着剤層の硬化物の色目が、封止材の色目と同一となっている。 A semiconductor device according to one aspect of the present invention seals a support member, a cured product of an adhesive layer provided on the support member, a semiconductor chip provided on the cured product of the adhesive layer, and the semiconductor chip The color of the cured product of the adhesive layer is the same as the color of the sealing material.
この半導体装置では、接着剤層の硬化物の色目が、封止材の色目と同一となっている。このため、半導体装置の外面において封止材の表面から接着剤層の硬化物が露出していたり、封止材の表面から接着剤層の硬化物が透けていたりする場合でも、接着剤層の硬化物と封止材とを一体的に見せることが可能となる。したがって、装置の外観不良の発生を抑制できる。 In this semiconductor device, the color of the cured product of the adhesive layer is the same as the color of the sealing material. For this reason, even when the cured product of the adhesive layer is exposed from the surface of the sealing material on the outer surface of the semiconductor device or the cured product of the adhesive layer is transparent from the surface of the sealing material, It is possible to show the cured product and the sealing material together. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of defective appearance of the device.
接着剤層の硬化物が、封止材の表面から露出していてもよい。接着剤層の硬化物が、封止材の表面から露出している場合、接着剤層の硬化物の色目と封止材の色目との違いによる外観不良が特に生じやすい。したがって、接着剤層の硬化物の色目と封止材の色目とを同一にすることにより、装置の外観不良の発生を好適に抑制できる。 The cured product of the adhesive layer may be exposed from the surface of the sealing material. When the hardened | cured material of an adhesive bond layer is exposed from the surface of a sealing material, the external appearance defect by the difference between the color of the hardened | cured material of an adhesive bond layer and the color of a sealing material tends to produce especially. Therefore, by making the color of the cured product of the adhesive layer and the color of the sealing material the same, it is possible to suitably suppress the occurrence of the appearance defect of the device.
接着剤層の硬化物の明度が、封止材の明度と同一となっていてもよい。この場合、接着剤層の硬化物と封止材とをより確実に一体的に見せることができる。 The brightness of the cured product of the adhesive layer may be the same as the brightness of the sealing material. In this case, the hardened | cured material of an adhesive bond layer and a sealing material can be shown more reliably integrally.
接着剤層の硬化物の彩度が、封止材の彩度と同一となっていてもよい。この場合、接着剤層の硬化物と封止材とをより確実に一体的に見せることができる。 The saturation of the cured product of the adhesive layer may be the same as the saturation of the sealing material. In this case, the hardened | cured material of an adhesive bond layer and a sealing material can be shown more reliably integrally.
接着剤層の硬化物の色が、封止材の色と色相環において同一又は隣り合う色となっていてもよい。この場合、接着剤層の硬化物と封止材とをより確実に一体的に見せることができる。 The color of the cured product of the adhesive layer may be the same as or adjacent to the color of the sealing material in the hue ring. In this case, the hardened | cured material of an adhesive bond layer and a sealing material can be shown more reliably integrally.
接着剤層の硬化物の色が、封止材の色と同一となっていてもよい。この場合、接着剤層の硬化物と封止材とを一層確実に一体的に見せることができる。 The color of the cured product of the adhesive layer may be the same as the color of the sealing material. In this case, the cured product of the adhesive layer and the sealing material can be more reliably integrated.
本発明の一側面に係る接着シートは、接着剤層の硬化物を介して支持部材上に設けられた半導体チップを封止材で封止してなる半導体装置の製造に用いられる接着シートであって、剥離性シートと、剥離性シートの一方面に設けられた接着剤層と、接着剤層を覆うように接着剤層上に設けられた粘着剤層と、粘着剤層を覆うように粘着剤層上に設けられた基材シートと、を備え、接着剤層の硬化後の色目が、封止材の色目と同一になる。 An adhesive sheet according to an aspect of the present invention is an adhesive sheet used for manufacturing a semiconductor device in which a semiconductor chip provided on a support member is sealed with a sealing material via a cured product of an adhesive layer. A peelable sheet, an adhesive layer provided on one side of the peelable sheet, an adhesive layer provided on the adhesive layer so as to cover the adhesive layer, and an adhesive layer so as to cover the adhesive layer And a base sheet provided on the agent layer, and the color after curing of the adhesive layer is the same as the color of the sealing material.
この接着シートでは、半導体装置の製造に用いられ、接着剤層の硬化後の色目が、封止材の色目と同一になる。このため、製造された半導体装置の外面において封止材の表面から接着剤の硬化物が露出していたり、封止材の表面から接着剤層の硬化物が透けていたりする場合でも、接着剤層の硬化物と封止材とを一体的に見せることが可能となる。したがって、装置の外観不良の発生を抑制できる。 This adhesive sheet is used for manufacturing a semiconductor device, and the color after the adhesive layer is cured is the same as the color of the sealing material. For this reason, even when the cured product of the adhesive is exposed from the surface of the sealing material on the outer surface of the manufactured semiconductor device or the cured product of the adhesive layer is transparent from the surface of the sealing material, the adhesive It becomes possible to show the cured product of the layer and the sealing material integrally. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of defective appearance of the device.
接着剤層の硬化物の明度が、封止材の明度と同一になってもよい。この場合、接着剤層の硬化物と封止材とをより確実に一体的に見せることができる。 The brightness of the cured product of the adhesive layer may be the same as the brightness of the sealing material. In this case, the hardened | cured material of an adhesive bond layer and a sealing material can be shown more reliably integrally.
接着剤層の硬化物の彩度が、封止材の彩度と同一になってもよい。この場合、接着剤層の硬化物と封止材とをより確実に一体的に見せることができる。 The saturation of the cured product of the adhesive layer may be the same as the saturation of the sealing material. In this case, the hardened | cured material of an adhesive bond layer and a sealing material can be shown more reliably integrally.
接着剤層の硬化物の色が、封止材の色と色相環において同一又は隣り合う色になってもよい。この場合、接着剤層の硬化物と封止材とをより確実に一体的に見せることができる。 The color of the cured product of the adhesive layer may be the same as or adjacent to the color of the sealing material in the hue ring. In this case, the hardened | cured material of an adhesive bond layer and a sealing material can be shown more reliably integrally.
接着剤層の硬化物の色が、封止材の色と同一になってもよい。この場合、接着剤層の硬化物と封止材とを一層確実に一体的に見せることができる。 The color of the cured product of the adhesive layer may be the same as the color of the sealing material. In this case, the cured product of the adhesive layer and the sealing material can be more reliably integrated.
接着剤層の80℃における粘度が10000Pa・s以下であってもよい。この場合、接着シートを用いたダイボンド工程において、接着剤層による半導体チップの埋め込み性を十分に高められる。 The viscosity at 80 ° C. of the adhesive layer may be 10,000 Pa · s or less. In this case, the embedding property of the semiconductor chip by the adhesive layer can be sufficiently enhanced in the die bonding process using the adhesive sheet.
剥離性シートが長尺状をなすと共に、接着剤層、粘着剤層、及び基材シートが積層されてなる複数の積層体が剥離性シートの長手方向に沿って互いに離間して配置された状態でロール状に巻かれていてもよい。この場合、ロールから接着シートを繰り出しながら積層体と半導体ウェハとを順次貼り合せることができるので、半導体装置の生産性の向上が図られる。 A state in which a peelable sheet has a long shape and a plurality of laminates in which an adhesive layer, a pressure-sensitive adhesive layer, and a base material sheet are laminated are spaced apart from each other along the longitudinal direction of the peelable sheet It may be wound in a roll. In this case, the laminated body and the semiconductor wafer can be sequentially bonded while feeding the adhesive sheet from the roll, so that the productivity of the semiconductor device can be improved.
本発明によれば、半導体装置の外観不良の発生を抑制することができる。 According to the present invention, it is possible to suppress the appearance defect of the semiconductor device.
以下、添付図面を参照して、本実施形態について詳細に説明する。なお、説明において、同一要素または同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。 Hereinafter, this embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description, the same reference numerals are used for the same elements or elements having the same function, and redundant description is omitted.
(半導体装置)
図1〜図3を参照して、実施形態に係る半導体装置10の構成を説明する。図1は、実施形態に係る半導体装置の斜視図である。図2は、図1のII−II線に沿った断面図である。図3は、図1のIII−III線に沿った断面図である。
(Semiconductor device)
The configuration of the
図1〜図3に示されるように、半導体装置10は、略直方体形状を呈している。半導体装置10は、装置外面として外面10a〜10fを備えている。外面10a,10bは、互いに対向している。外面10c,10dは、互いに対向している。外面10e,10fは、互いに対向している。外面10a,10bの対向する方向と、外面10c,10dの対向する方向と、外面10e,10fの対向する方向とは、互いに直交している。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
図2及び図3に示されるように、半導体装置10は、支持部材11と、第1半導体チップS1と、接着剤層の硬化物12と、接着剤層の硬化物12上に設けられた第2半導体チップS2と、封止材13と、を備えている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
支持部材11は、平面視で略矩形状をなす平板である。ここでは、支持部材11は、平面視で略長方形状を呈している。支持部材11は、たとえば、リードフレームである。支持部材11の一方の主面は、半導体装置10の外面をなしている。支持部材11の側面は、半導体装置10の外面10c〜10fの一部をなしている。
The
第1半導体チップS1は、平面視で略矩形状を呈している。ここでは、第1半導体チップS1は、平面視で略長方形状を呈している。第1半導体チップS1は、支持部材11の他方の主面上に、銀ペーストまたはフィルム状の接着剤層が硬化してなる硬化物14を介して固定されている。第1半導体チップS1は、複数のワイヤW1により支持部材11にワイヤボンディングされている。
The first semiconductor chip S1 has a substantially rectangular shape in plan view. Here, the first semiconductor chip S1 has a substantially rectangular shape in plan view. The first semiconductor chip S1 is fixed on the other main surface of the
接着剤層の硬化物12は、接着剤層23p(図8参照)が硬化してなる硬化物である。接着剤層23pについては後述する。接着剤層の硬化物12は、ワイヤW1及び第1半導体チップS1を埋め込むようにして支持部材11上に設けられている。接着剤層の硬化物12の色は、黒色となっている。
The cured
図1に示されるように、接着剤層の硬化物12は、半導体装置10の外面10e,10f(図2参照)において、封止材13の表面から露出し、当該露出部分12aが外面10e,10fの一部をなしている。接着剤層の硬化物12は、半導体装置10の外面10a〜10d(図3参照)には露出していない。
As shown in FIG. 1, the cured
露出部分12aは、帯状または略長方形状を呈している。露出部分12aは、支持部材11よりの位置で外面10eと外面10f(図2参照)との対向方向に沿って延びている。ここで、略長方形状とは、角部が丸みをおびた形状も含む意味である。なお、露出部分12aは、外面10e,10fにおいて、外面10e,10fの周縁(すなわち、外面10eの外面10a〜10d(図3参照)側の端、及び外面10fの外面10a〜10d側の端)から離間している。露出部分12aは、外面10e,10fにおいて、支持部材11の側面からも離間している。
The exposed
第2半導体チップS2は、平面視で略矩形状を呈している。ここでは、第2半導体チップS2は、平面視で略長方形状を呈している。平面視における第2半導体チップS2の面積は、平面視における第1半導体チップS1の面積よりも一回り大きくなっている。第2半導体チップS2は、複数のワイヤW2により支持部材11にワイヤボンディングされている。
The second semiconductor chip S2 has a substantially rectangular shape in plan view. Here, the second semiconductor chip S2 has a substantially rectangular shape in plan view. The area of the second semiconductor chip S2 in plan view is slightly larger than the area of the first semiconductor chip S1 in plan view. The second semiconductor chip S2 is wire bonded to the
封止材13は、たとえば、エポキシ樹脂、硬化剤、硬化促進剤、及び充填材によって構成されている。封止材13は、ワイヤW2及び第2半導体チップS2を封止している。封止材13は、半導体装置10の外面10c〜10fの一部と、外面10bとを構成している。封止材13の色は、接着剤層の硬化物12と同様に、黒色となっている。
The sealing
半導体装置10では、上述したように、接着剤層の硬化物12が半導体装置10の外面10e,10fに露出した状態となっている。すなわち、接着剤層の硬化物12は、封止材13の表面から帯状または略長方形状に露出しており、半導体装置10の外面10e,10fでは、支持部材11側から見て、封止材13、接着剤層の硬化物12の露出部分12a、及び封止材13が交互に並んだ状態となっている。
In the
このような構成に対し、半導体装置10では、接着剤層の硬化物12及び封止材13がいずれも黒色を呈している。したがって、半導体装置10の外面10e,10fでは、接着剤層の硬化物12の露出部分12aと封止材13とが同色となるため、露出部分12aが封止材13と一体的に見えることとなる。
In contrast to such a configuration, in the
接着剤層の硬化物12及び封止材13は、必ずしも黒色である必要はなく、色目が同一となっていればよい。色目が同一であるとは、同色の場合のほか、色の差が目立ち難いことを意味する。例えば接着剤層の硬化物12及び封止材13を同色にする場合、それぞれを青色、緑色、茶色などの濃色としてもよい。また、接着剤層の硬化物12及び封止材13の一方を黒色とし、他方を青色、緑色、茶色などの濃色としてもよい。
The cured
また、接着剤層の硬化物12の明度を封止材13の明度と同一としてもよく、接着剤層の硬化物12の彩度を封止材13の彩度と同一としてもよい。具体的には、日本塗料工業会が発行する色見本帳2015年H版において、接着剤層の硬化物12及び封止材13の色は、無彩色の場合、明度が0から55であってもよく、明度が0に近い値であってもよい。接着剤層の硬化物12及び封止材13の色は、色彩区分05,19,22,25,35,45,55,65,75,85,95であってもよい。接着剤層の硬化物12及び封止材13の色は、いずれの色彩区分においても明度が40以下であってもよく、明度が0に近い値であってもよい。
The brightness of the cured
また、接着剤層の硬化物12の色と封止材13の色とが同系色であってもよい。すなわち、接着剤層の硬化物12の色が、色相環において封止材13の色と同一又は隣り合う色であってもよい。例えば日本色研配色体系(PCCS)の色相環では、赤→橙→黄→緑→青→藍→紫、の順で24色相が連続している。したがって、この色相環において隣り合う色相の一方を接着剤層の硬化物12の色として選択し、他方を封止材13の色として選択すればよい。なお、接着剤層の硬化物12の色と封止材13の色とは、必ずしも色相環において同一又は隣り合う色でなくてもよく、少なくとも補色の関係になければよい。
Further, the color of the cured
(接着シート)
図4及び図5を参照して、上記半導体装置10を製造するために用いられる接着シート20の構成を説明する。図4は、図1の半導体装置を製造するために用いられる接着シートの斜視図である。図5(a)は、図4の接着シートの平面図である。図5(b)は、図5(a)のVb−Vb線に沿った断面図である。接着シート20は、半導体装置10を製造するために用いられるダイボンドダイシングシートである。
(Adhesive sheet)
With reference to FIG.4 and FIG.5, the structure of the
図4及び図5に示されるように、接着シート20は、長尺をなし、円筒状の巻き芯21の周りにロール状に巻かれている。接着シート20は、剥離性シート22と、接着剤層23、粘着剤層24、及び基材シート25をこの順に積層してなる積層体Lと、を備えている。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
剥離性シート22は、長尺状をなすシートまたはフィルムである。剥離性シート22の長手方向は、接着シート20の長手方向と一致している。剥離性シート22は、複数の積層体Lが剥離性シート22の長手方向に沿って互いに離間して配置された状態で、巻き芯21の周りにロール状に巻かれている。
The
剥離性シート22は、たとえば、ポリエチレンテレフタレートフィルムなどのポリエステル系フィルム、ポリテトラフルオロエチレンフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリメチルペンテンフィルム、ポリビニルアセテートフィルムなどのポリオレフィン系フィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリイミドフィルムなどのプラスチックフィルムなどからなる。剥離性シート22は、たとえば、紙、不織布、金属箔などからなってもよい。
The
剥離性シート22の一方の面(一方面)22aは、シリコーン系剥離剤、フッ素系剥離剤、長鎖アルキルアクリレート系剥離剤などの離型剤により処理された剥離面であってもよい。剥離性シート22の厚さは、作業性を損なわない範囲で適宜に設定されている。剥離性シート22の厚さは、通常は1000μm以下、好ましくは1〜100μm、更に好ましくは2〜20μm、特に好ましくは3〜10μmである。
One surface (one surface) 22a of the
接着剤層23は、剥離性シート22の一方の面22a上に設けられている。接着剤層23は、平面視で略円形状を呈している。接着剤層23は、半導体チップの接着(接合)に使用されている公知の種々の熱硬化性接着剤、光硬化性接着剤、熱可塑性接着剤または酸素反応性接着剤などからなる。接着剤層23は、これら単独からなってもよいし、2種類以上の組み合わせからなってもよい。
The
接着剤層23の厚さは、通常は1〜200μm、好ましくは3〜150μmである。接着剤層23の厚さは、ワイヤ及び半導体チップを埋め込む用途としては40〜140μmがより好ましい。接着剤層23の厚さが40μmよりも薄いと、十分にワイヤ及び半導体チップを埋め込むことが困難になる。また、接着剤層23の厚さが200μmよりも厚いと、接着剤の使用量が増大するため、半導体装置10の製造コストの上昇を招くおそれがある。
The thickness of the
接着剤層23は、たとえば、色素の添加により予め黒色に着色されている。接着剤層23は、硬化の前後で変色しないものであってもよく、硬化の前後で変色するものであってもよい。接着剤層23を硬化の前後で変色させる場合、接着剤層23の硬化の進行と共に変色させてもよく、熱履歴により変色させてもよい。
The
一般的に半導体装置10の製造方法は、封止材13を硬化させる封止材硬化工程(たとえば、170℃、3時間程度)を含んでいる。このため、接着剤層23は、たとえば、170℃、3時間程度で着色される構成としてもよい。また、封止材13により第2半導体チップS2を封止する封止工程(たとえば、175℃、5分間程度)により、封止材13の硬化が完了し、半導体装置10の製造方法が封止材硬化工程を含まない場合もある。したがって、接着剤層23は、ワイヤボンド工程(一般的に150℃、30分程度)、またはダイボンド工程(たとえば、120℃、1分程度)により着色される構成としてもよい。この場合、接着剤層23は、たとえば、150℃、30分程度、または120℃、1分程度で着色される。
Generally, the method for manufacturing the
接着剤層23は、ダイボンド工程で第1半導体チップS1を埋め込むために、ダイボンド工程で与えられる熱により十分に流動する必要がある。接着剤層23の80℃における粘度は、10000Pa・s以下であることが好ましい。第1半導体チップS1の埋め込み性を考慮する場合、接着剤層23の80℃における粘度は、5000Pa・s以下であることが好ましく、3000Pa・s以下であることがより好ましい。接着剤層23の80℃における粘度の測定は、ティー・エイ・インスツルメント・ジャパン社製の回転式粘弾性測定装置(ARES−RDA)により、8mmΦの冶具、100〜200μmの厚さのサンプルを用いて行われる。測定条件として、たとえば、ストレイン5%、トルク200g・cm、初期荷重100gとすればよい。
In order to embed the first semiconductor chip S1 in the die bonding process, the
粘着剤層24は、接着剤層23の全体を覆うように接着剤層23上に設けられている。粘着剤層24は、平面視で略円形状を呈している。平面視における粘着剤層24の面積は、平面視における接着剤層23の面積よりも一回り大きくなっている。粘着剤層24の周縁部は、接着剤層23と重なり合わず、剥離性シート22の一方の面22aに直接接して設けられている。
The pressure-
粘着剤層24の含有成分は、特に指定されていない。粘着剤層24は、たとえば、ジオール基を有する化合物、イソシアネート化合物、ウレタン(メタ)アクリレート化合物、ジアミン化合物、尿素メタクリレート化合物、側鎖にエチレン性不飽和基を有する高エネルギー線重合性共重合体などからなる。粘着剤層24の含有成分は、温度、湿度、時間、及び、酸素の有無などの保管環境による粘着性変化が少ない成分が好ましく、環境による変化が全く無い成分がより好ましい。また、粘着剤層24の含有成分は、紫外線、放射線などの高エネルギー線、熱によって硬化する(すなわち、粘着力を低下させる)成分でもよく、特に、高エネルギー線によって硬化する成分が好ましく、更には紫外線によって硬化する成分が好ましい。
The component contained in the pressure-
基材シート25は、粘着剤層24の全体を覆うように粘着剤層24上に設けられている。基材シート25は、平面視で略円形状を呈している。平面視における基材シート25の面積は、平面視における粘着剤層24の面積と同一となっている。基材シート25の全体は、粘着剤層24と重なり合っている。これにより、基材シート25は、粘着剤層24を保護する保護フィルムとして機能している。
The
基材シート25は、剥離性シート22をなすシートと同様なシート、または剥離性シート22をなすフィルムと同様なフィルムにより構成することができる。すなわち、基材シート25は、たとえば、ポリエチレンテレフタレートフィルムなどのポリエステル系フィルム、ポリテトラフルオロエチレンフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリメチルペンテンフィルム、ポリビニルアセテートフィルムなどのポリオレフィン系フィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリイミドフィルムなどのプラスチックフィルムなどからなる。基材シート25の厚さは、通常は10〜500μm、好ましくは50〜200μmである。
The
(半導体装置の製造方法)
図6〜図11を参照して、実施形態に係る半導体装置10を製造する方法について説明する。図6は、積層体と半導体ウェハとを貼り合せた状態を示す図である。図7は、図6の半導体ウェハをダイシングしている状態を示す図である。図8は、図7の個片化された半導体ウェハ及び接着剤層をピックアップしている状態を示す図である。図9は、基板上に設けられた第1半導体チップの平面図である。図10は、図8の第2半導体チップを図9の第1半導体チップ上にダイボンドした状態を示す図である。図11は、図10の第2半導体チップを基板上にワイヤボンディングした状態を示す図である。
(Method for manufacturing semiconductor device)
A method for manufacturing the
まず、図5に示した接着シート20から、剥離性シート22を剥離除去し、接着剤層23を露出させる。この剥離性シート22の剥離除去は、接着シート20の周縁から徐々に行う。
First, the
続いて、図6に示されるように、積層体Lと半導体ウェハ26とを貼り合せる。具体的には、接着剤層23の露出された一方の面23aのうち、周縁部を除く中央部に半導体ウェハ26の他方の面26bの全体を貼り合わせる。また、粘着剤層24の一方の面24aの周縁部、すなわち、接着剤層23よりも外側の部分にダイシング用のリングフレーム27の他方の面27bを貼り合わせる。リングフレーム27は、金属製またはプラスチック製の円環状の成形体である。リングフレーム27の内径は、半導体ウェハ26の外径よりも大きく、かつ、接着剤層23の外径よりも大きい。
Subsequently, as illustrated in FIG. 6, the stacked body L and the
次に、図7に示されるように、回転刃などのブレード28によって半導体ウェハ26、及び接着剤層23を所定のサイズに切断する(第1ダイシング工程)。ここでは、半導体ウェハ26、及び接着剤層23を厚さ方向に切断すると共に、粘着剤層24を切断する。なお、接着剤層23を厚さ方向に完全に切断せず、切断されていない部分を一部に残してもよい。また、粘着剤層24を切断しないように、半導体ウェハ26及び接着剤層23のみを切断してもよい。第1ダイシング工程により、半導体ウェハ26及び接着剤層23が同時に個片化され、複数の半導体ウェハ26p及び接着剤層23pの対が得られる。ここで、半導体ウェハ26pは、第2半導体チップS2に対応している。
Next, as shown in FIG. 7, the
第1ダイシング工程には、市販されているダイサーを用いることができる。ダイサーとしては、たとえば、株式会社ディスコ社製のフルオートマチックダイシングソー6000シリーズ、セミオートマチックダイシングソー3000シリーズなどが挙げられる。ブレード28としては、たとえば、株式会社ディスコ社製のダイシングブレードNBC−ZH05シリーズ、NBC−ZHシリーズなどが挙げられる。
A commercially available dicer can be used for the first dicing step. Examples of the dicer include a full automatic dicing saw 6000 series and a semi-automatic dicing saw 3000 series manufactured by DISCO Corporation. Examples of the
また、第1ダイシング工程には、ブレード28の代わりにレーザを用いることができる、レーザ式のダイサーとしては、たとえば、株式会社ディスコ社製のフルオートマチックレーザソー7000シリーズなどが挙げられる。
In the first dicing step, a laser can be used instead of the
次に、紫外線などを照射し、接着剤層23pと粘着剤層24との間の接着力を低下させる。続いて、図8に示されるように、接着剤層23p付き第2半導体チップS2をピックアップする(ピックアップ工程)。
Next, the adhesive force between the
次に、図9に示されるように、第1半導体チップS1が固定された基板31を用意する。基板31は、例えばリードフレーム、レジスト基板等である。第1半導体チップS1は、銀ペーストまたはフィルム状の接着剤層の硬化物14(図2参照)により基板31に固定されている。また、第1半導体チップS1は、ワイヤW1により基板31にワイヤボンディングされている。ワイヤボンディングは、平面視において対向する第1半導体チップS1の2辺に対してなされている。
Next, as shown in FIG. 9, a
続いて、第1半導体チップS1上に、接着剤層23p付き第2半導体チップS2を載置し、加熱及び加圧する(ダイボンド工程)。これにより、図10に示されるように、接着剤層23pは、第1半導体チップS1及びワイヤW1を埋め込む。ここで、埋め込み性が不十分な場合は、必要に応じて加圧オーブンを用い、追加の埋め込み及び加熱硬化を行う。
Subsequently, the second semiconductor chip S2 with the
次に、図11に示されるように、第2半導体チップS2をワイヤW2により基板31にワイヤボンディングする(ワイヤボンディング工程)。ワイヤボンディングは、平面視において対向する第2半導体チップS2の2辺に対してなされる。
Next, as shown in FIG. 11, the second semiconductor chip S2 is wire-bonded to the
続いて、第2半導体チップS2及び接着剤層の硬化物12の全体を覆うように、封止材を基板31上に設ける。これにより、第2半導体チップS2が封止材により封止される(封止工程)。ここで、必要に応じて封止材を硬化させる工程を行う(封止材硬化工程)。ここまでの工程で、接着剤層23pが硬化されて接着剤層の硬化物12となる。
Subsequently, a sealing material is provided on the
次に、封止材及び基板31を所定のサイズに切断する(第2ダイシング工程)。第2ダイシング工程には、たとえば、第1ダイシング工程と同様のダイサーを用いることができる。第2ダイシング工程により、半導体装置10が得られる。すなわち、個片化された封止材は、封止材13(図3参照)に対応し、個片化された基板31は、支持部材11(図3参照)に対応している。なお、図6〜図11では、一組の第1半導体チップS1及び第2半導体チップS2が設けられた基板31を用いる場合について例示したが、複数組の第1半導体チップS1及び第2半導体チップS2が設けられた基板31を用いてもよい。
Next, the sealing material and the
この場合、図12に示されるように、まず、複数組の第1半導体チップS1及び第2半導体チップS2が設けられた基板31を用意する。ここでは、第1半導体チップS1及び第2半導体チップS2の組が、基板31上に5×3で升目状に配列されている。次に、封止工程、及び必要に応じて封止材硬化工程を行う。その後、直線からなる複数のダイシングラインDに沿って、基板31を升目状に切断する。これにより、複数の半導体装置10を得ることができる。
In this case, as shown in FIG. 12, first, a
以上説明したように、半導体装置10では、接着剤層の硬化物12が、外面10e,10fにおいて封止材13の表面から帯状または略長方形状に露出している。これにより、外面10e,10fでは、支持部材11側から見て、封止材13、接着剤層の硬化物12の露出部分12a、及び封止材13が交互に並んだ状態となっている。すなわち、接着剤層の硬化物12の色目と封止材13の色目との違いによる外観不良が特に生じ易い状態となっている。
As described above, in the
ここで、半導体装置10では、接着剤層の硬化物12及び封止材13の色は、いずれも黒色で同色であり、色目が同一となっている。また、半導体装置10の製造に用いられる接着シート20では、接着剤層23は、たとえば、色素の添加により予め黒色に着色されており、硬化の前後で変色しない。このため、半導体装置10では、接着剤層の硬化物12が、封止材13の表面から露出しているにもかかわらず、接着剤層の硬化物12と封止材13とを確実に一体的に見せることが可能となる。したがって、半導体装置10の外観不良の発生を確実に抑制することが可能となる。
Here, in the
接着剤層23の80℃における粘度が10000Pa・s以下である。このため、接着シート20を用いたダイボンド工程において、個片化された接着剤層23pによるワイヤW1及び第1半導体チップS1の埋め込み性を十分に高められる。これにより、埋め込み不足による不良の発生を抑制することができる。
The viscosity at 80 ° C. of the
剥離性シート22が長尺状をなすとともに、複数の積層体Lが剥離性シート22の長手方向に沿って互いに離間して配置された状態で、ロール状に巻かれている。このため、ロールから接着シート20を繰り出しながら積層体Lと半導体ウェハ26とを順次貼り合せることができる。これにより、半導体装置10の生産性の向上を図ることができる。
While the
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で様々な変更が可能である。たとえば、半導体装置10の外面10a〜10fにおいて、封止材13の表面から接着剤層の硬化物12が露出していなくてもよい。すなわち、封止材13は、接着剤層の硬化物12と共に、ワイヤW2及び第2半導体チップS2を封止していてもよい。このような場合であっても、封止材13の表面から接着剤層の硬化物12が透けていることにより、半導体装置10の外観不良が生じるおそれがある。半導体装置10では、接着剤層の硬化物12の色目が、封止材13の色目と同一となっていることにより、接着剤層の硬化物12と封止材13とを一体的に見せることが可能となるので、半導体装置10の外観不良の発生を抑制できる。
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, A various change is possible in the range which does not change the summary. For example, the cured
接着剤層の硬化物12の全体の色目が、封止材13の色目と同一となっている場合に限らず、たとえば、接着剤層の硬化物12の露出部分12aのみが黒に着色され、封止材13の色目と同一となっていてもよい。
The entire color of the cured
半導体装置10は、支持部材11と、接着剤層の硬化物12と、第2半導体チップS2と、封止材13とを備えていればよく、第1半導体チップS1を備えていなくてもよい。また、第2半導体チップS2は、ワイヤW2以外の接続手段により、支持部材11と電気的に接続されていてもよい。
The
半導体装置10の形状は、略直方体に限られず、第2半導体チップS2の形状に合わせて適宜変更可能である。また、接着シート20の接着剤層23、粘着剤層24、及び基材シート25の形状は、円形に限られず、半導体ウェハ26及びリングフレーム27の形状に合わせて適宜変更可能である。また、第1半導体チップS1の形状及び第2半導体チップS2の形状は、いずれも長方形状に限られず、正方形状などであってもよい。
The shape of the
接着シート20では、接着剤層23、粘着剤層24、及び基材シート25が積層されてなる積層体Lが、剥離性シート22上に少なくとも1つ設けられていればよい。また、接着シート20は、必ずしもロール状に巻かれていなくてもよく、予め積層体Lごとに裁断されていてもよい。
In the
以下、実施例及び比較例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated more concretely based on an Example and a comparative example, this invention is not limited to a following example.
まず、接着剤層の形成に用いる溶液1〜4を準備した。溶液1は、着色せず白色溶液として準備した。溶液2〜4は、着色により黒色溶液として準備した。
First,
溶液1は、具体的には、以下のようにして準備した。すなわち、プラスチックカップにSC2050−HLG(アドマテックス製)94.1g、EXA−830CRP(DIC製)27.4g、CHN(シクロヘキサノン)34.1g(シノペック製)、YDCN−700−10(新日鉄住金製)31.2g、XLC−LL(三井化学製)44.7g、HTR−860P−3CSP(ナガセケムテクス製)の12.1%溶液品を266.2g、2PZ−CN(四国化成)1.4gを入れて、12時間攪拌した。これにより得られた溶液を溶液1とした。
Specifically, the
溶液2は、具体的には、以下のようにして準備した。すなわち、溶液1にFB Black(山陽色素製)10%溶液を0.5g加え、更に5時間攪拌した。これにより得られた溶液を溶液2とした。
Specifically, the
溶液3は、具体的には、以下のようにして準備した。すなわち、溶液1にFB Black(山陽色素製)10%溶液を1.0g加え、更に5時間攪拌した。これにより得られた溶液を溶液3とした。
Specifically, the solution 3 was prepared as follows. That is, 1.0 g of a 10% solution of FB Black (manufactured by Sanyo Dye) was added to
溶液4は、具体的には、以下のようにして準備した。すなわち、溶液1にFB Black(山陽色素製)10%溶液を5.0g加え、更に5時間攪拌した。これにより得られた溶液を溶液4とした。
Specifically, the
次に、上述のようにして準備した溶液1〜4を用いて、実施例1〜4及び比較例1〜4の接着剤層を以下のようにして形成した。すなわち、溶液1〜4それぞれからCHNを蒸発させ、フィルム化することで120μm厚みの接着剤層を得た。溶液1から得たフィルムを比較例1、溶液2から得たフィルムを実施例1、溶液3から得たフィルムを実施例2、溶液4から得たフィルムを実施例3とした。
Next, using the
更に、比較例1のフィルムを125℃、20分で硬化したフィルムを比較例2とした。比較例1のフィルムを125℃、30分で硬化したフィルムを比較例3とした。実施例2のフィルムを125℃、20分で硬化したフィルムを実施例4とした。実施例2のフィルムを、125℃、30分で硬化したフィルムを比較例4とした。 Further, Comparative Example 2 was obtained by curing the film of Comparative Example 1 at 125 ° C. for 20 minutes. A film obtained by curing the film of Comparative Example 1 at 125 ° C. for 30 minutes was referred to as Comparative Example 3. A film obtained by curing the film of Example 2 at 125 ° C. for 20 minutes was defined as Example 4. A film obtained by curing the film of Example 2 at 125 ° C. for 30 minutes was referred to as Comparative Example 4.
実施例1〜4及び比較例1〜4の接着剤層の形成条件を表1に示す。表1では、各接着剤層の形成条件として、各接着剤層を形成する際に使用した溶液、及び各接着剤層の硬化条件(硬化温度、硬化時間)が示されている。硬化条件は、硬化処理が行われた実施例4、及び比較例2〜4の接着剤層についてのみ示されている。
実施例1〜4及び比較例1〜4の接着剤層を、それぞれ320mmφの大きさに切断し、粘着剤層付き基材シートを粘着剤層が接着剤層と接するように貼り合わせた。続いて、粘着剤層付き基材シートを接着剤層の円形と中心が略一致するような位置で370mmφの大きさに切り、接着シートを得た。続いて、接着剤層と半導体ウェハとが接するように、接着剤層、粘着剤層及び基材シートからなる積層体と半導体ウェハとを70℃で貼り付けた。更に、ダイシングにより、10mm×10mmの接着剤層付き第2半導体チップを得た。 The adhesive layers of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 4 were each cut into a size of 320 mmφ, and the base sheet with the adhesive layer was bonded so that the adhesive layer was in contact with the adhesive layer. Subsequently, the base sheet with the pressure-sensitive adhesive layer was cut into a size of 370 mmφ at a position where the circle and the center of the adhesive layer substantially coincided to obtain an adhesive sheet. Then, the laminated body which consists of an adhesive bond layer, an adhesive layer, and a base material sheet, and a semiconductor wafer were affixed at 70 degreeC so that an adhesive bond layer and a semiconductor wafer might contact | connect. Further, a second semiconductor chip with an adhesive layer of 10 mm × 10 mm was obtained by dicing.
次に、基板上に銀ペーストまたは接着フィルムで固定された7mm×5mmの第1半導体チップに対して、120℃、0.2MPa、5秒の条件で10mm×10mmの接着剤層付き第2半導体チップをダイボンドし、加圧オーブンで硬化した。加圧オーブンを用いた硬化は、所定の圧力条件及び温度条件下で行った。すなわち、最大0.7MPaで、室温から90℃まで5分間で昇温し、90℃で5分間保持した。その後、90℃から140℃まで17分間で再度昇温し、140℃で40分間保持した。 Next, a second semiconductor with an adhesive layer of 10 mm × 10 mm under the conditions of 120 ° C., 0.2 MPa, 5 seconds against the first semiconductor chip of 7 mm × 5 mm fixed on the substrate with silver paste or an adhesive film The chip was die bonded and cured in a pressure oven. Curing using a pressure oven was performed under predetermined pressure and temperature conditions. That is, the temperature was raised from room temperature to 90 ° C. over 5 minutes at a maximum of 0.7 MPa, and kept at 90 ° C. for 5 minutes. Thereafter, the temperature was raised again from 90 ° C. to 140 ° C. in 17 minutes and held at 140 ° C. for 40 minutes.
次に、黒色の封止材として日立化成株式会社製のエポキシ樹脂封止材CEL−9750ZHF10AKLC1を用い、第2半導体チップの封止を行った。続いて、第2半導体チップの端部から外方に0.5mmの位置で半導体装置を個片化した。個片化の際、半導体装置の側面において、封止材から接着剤層の硬化物が露出した。 Next, the second semiconductor chip was sealed by using an epoxy resin sealing material CEL-9750ZHF10AKLC1 manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd. as a black sealing material. Subsequently, the semiconductor device was singulated at a position of 0.5 mm outward from the end of the second semiconductor chip. During the separation, the cured product of the adhesive layer was exposed from the sealing material on the side surface of the semiconductor device.
以上のようにして得られた半導体装置について、SAT(超音波映像装置)分析を行い、第1半導体チップの埋め込み性を確認した。SAT分析の結果を表2に示す。表2では、埋め込み性が十分であるものを「A」、埋め込み性が不足しているものを「B」として示す。また、半導体装置の側面の外観を観察し、接着剤層の硬化物と封止材とが一体的に見えるものを「A」、接着剤層の硬化物と封止材とが別体に見えるものを「B」として示す。
表2に示されるように、実施例1〜4の接着剤層を用いた場合では、チップの埋め込み性が十分であった。また、黒色の封止材に対し、半導体装置の側面に露出する接着剤層の硬化物が黒色であり、接着剤層の硬化物と封止材とが一体的に視認された。これに対して、比較例1,2の接着剤層では、チップの埋め込み性は十分であったものの、黒色の封止材に対し、半導体装置の側面に露出する接着剤層の硬化物が白色であり、接着剤層の硬化物と封止材とが別体として視認された。 As shown in Table 2, when the adhesive layers of Examples 1 to 4 were used, the chip embeddability was sufficient. Moreover, the hardened | cured material of the adhesive bond layer exposed to the side surface of a semiconductor device was black with respect to the black sealing material, and the hardened | cured material of the adhesive bond layer and the sealing material were visually recognized integrally. On the other hand, in the adhesive layers of Comparative Examples 1 and 2, although the chip embeddability was sufficient, the cured product of the adhesive layer exposed on the side surface of the semiconductor device was white with respect to the black sealing material. The cured product of the adhesive layer and the sealing material were visually recognized as separate bodies.
比較例3の接着剤層では、チップの埋め込み性が不十分であった。また、黒色の封止材に対し、半導体装置の側面に露出する接着剤層の硬化物が白色であり、接着剤層の硬化物と封止材とが別体として視認された。比較例4の接着剤層では、黒色の封止材に対し、半導体装置の側面に露出する接着剤層の硬化物が黒色であり、接着剤層の硬化物と封止材とが一体的に視認されたものの、チップの埋め込み性が不十分であった。 In the adhesive layer of Comparative Example 3, the chip embeddability was insufficient. Moreover, the hardened | cured material of the adhesive bond layer exposed to the side surface of a semiconductor device was white with respect to the black sealing material, and the hardened | cured material of the adhesive bond layer and the sealing material were visually recognized as a different body. In the adhesive layer of Comparative Example 4, the cured product of the adhesive layer exposed on the side surface of the semiconductor device is black with respect to the black encapsulant, and the cured product of the adhesive layer and the encapsulant are integrally formed. Although visible, the chip embeddability was insufficient.
以上の結果から、実施例1〜4及び比較例4の半導体装置では、接着剤層の硬化物の色を封止材の色と同一とすることにより、装置の外観不良の発生が抑制可能となることが確認できた。また、実施例1〜4及び比較例1,2では、接着剤層の80℃における粘度が10000Pa・s以下である接着シートを用いることにより、接着剤層によるチップの埋め込み性が十分に高められることが確認できた。 From the above results, in the semiconductor devices of Examples 1 to 4 and Comparative Example 4, it is possible to suppress the appearance failure of the device by making the color of the cured product of the adhesive layer the same as the color of the sealing material. It was confirmed that In Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2, the adhesiveness of the chip by the adhesive layer is sufficiently enhanced by using an adhesive sheet having an adhesive layer having a viscosity at 80 ° C. of 10,000 Pa · s or less. I was able to confirm.
10…半導体装置、10a〜10f…外面、11…支持部材、12…接着剤層の硬化物、13…封止材、20…接着シート、22…剥離性シート、22a…一方の面、23,23p…接着剤層、24…粘着剤層、25…基材シート、L…積層体、S2…第2半導体チップ。
DESCRIPTION OF
Claims (13)
前記支持部材上に設けられた接着剤層の硬化物と、
前記接着剤層の硬化物上に設けられた半導体チップと、
前記半導体チップを封止する封止材と、を備え、
前記接着剤層の硬化物の色目が、前記封止材の色目と同一となっている、半導体装置。 A support member;
A cured product of an adhesive layer provided on the support member;
A semiconductor chip provided on the cured product of the adhesive layer;
A sealing material for sealing the semiconductor chip,
The semiconductor device in which the color of the cured product of the adhesive layer is the same as the color of the sealing material.
剥離性シートと、
前記剥離性シートの一方面に設けられた接着剤層と、
前記接着剤層を覆うように前記接着剤層上に設けられた粘着剤層と、
前記粘着剤層を覆うように前記粘着剤層上に設けられた基材シートと、を備え、
前記接着剤層の硬化後の色目が、前記封止材の色目と同一になる、接着シート。 An adhesive sheet used for manufacturing a semiconductor device in which a semiconductor chip provided on a support member is sealed with a sealing material via a cured product of an adhesive layer,
A peelable sheet;
An adhesive layer provided on one side of the peelable sheet;
A pressure-sensitive adhesive layer provided on the adhesive layer so as to cover the adhesive layer;
A base sheet provided on the pressure-sensitive adhesive layer so as to cover the pressure-sensitive adhesive layer,
The adhesive sheet in which the color after curing of the adhesive layer is the same as the color of the sealing material.
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