JP3958297B2 - ダイシングシート機能付き半導体用接着フィルム、それを用いた半導体装置の製造方法及び半導体装置 - Google Patents
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Description
(1)基材フィルム、粘着剤層、およびフィルム状接着剤層がこの順に構成されてなる半導体用接着フィルムであって、フィルム状接着剤層の外径がウエハーの貼り付け予定部分の外径より大きくウエハーリング貼り付け予定部分の内径より小さいことを特徴とするダイシングシート機能付き半導体用接着フィルム。
(2)フィルム状接着剤層を構成する樹脂組成物のガラス転移温度が−30℃以上60℃以下である(1)項記載のダイシングシート機能付き半導体用接着フィルム。
(3)フィルム状接着剤層を構成する樹脂組成物が、ガラス転移温度が−30℃以上60℃以下であるアクリル酸共重合体、及びエポキシ樹脂を含んでなる(1)又は(2)項記載のダイシングシート機能付き半導体用接着フィルム。
(4)アクリル酸共重合体の分子量が10万以上である(3)項記載のダイシングシート機能付き半導体用接着フィルム。
(5)アクリル酸共重合体が、ニトリル基を含有するアクリル酸共重合体である(3)又は(4)項記載のダイシングシート機能付き半導体用接着フィルム。
(6)粘着剤層がアクリル酸共重合体及び光重合開始剤を含んでなる(1)〜(5)項のいずれか1項に記載のダイシングシート機能付き半導体用接着フィルム。
(7)基材フィルムが光透過性基材からなる(1)〜(6)項のいずれか1項に記載のダイシングシート機能付き半導体用接着フィルム。
(8)(A)(1)項記載のダイシングシート機能付き半導体用接着フィルムのフィルム状接着剤層部分にシリコンウェハー裏面とを80℃以下で貼り合わせる工程、
(B)基材フィルム上に形成された粘着剤層にウエハーリングを貼り付ける工程、
(C)該シリコンウェハーをダイシングし個片ダイに切り離す工程、
(D)ダイシング後に基材フィルム面に紫外線を照射して粘着剤層を硬化させる工程、
(E)粘着剤層を紫外線硬化させた後、裏面に接着剤層を残存させたダイを粘着剤層から剥離し取り出すピックアップ工程、及び
(F)該ダイを、リードフレームまたは基板に、フィルム状接着剤を介して加熱接着する工程を、含んでなることを特徴とする半導体装置の製造方法。
(9)(1)〜(7)項のいずれか1項に記載の半導体用接着フィルムにより半導体素子とリードフレーム又は基板とを接着してなる半導体装置。
本発明のダイシングシート機能付き半導体用接着フィルムは、基材フィルム上に粘着剤層が形成されており、その上にフィルム状接着剤層が形成され、フィルム状接着剤層の外径がウエハーの貼り付け予定部分の外径より大きくウエハーリング貼り付け予定部分の内径より小さいことを特徴とする。
ウエハーリングとフィルム状接着剤が接するとフィルム状接着剤がウエハーリングに貼りつきウエハーリングが汚染されるという問題が生じる恐れがある。
フィラーの含有量は0%〜30重量%が好ましく、30%を超えるとフィルムとしてもろくなり接着性が低下する。
本発明における粘着剤層の樹脂組成物はアクリル酸共重合体からなることが好ましい。
次いで、フィルム状接着剤を半導体チップの裏面に固着残存させたままで、粘着剤層とフィルム状接着剤層界面で剥離する。
最終的に硬化したフィルム状接着剤は、高い耐熱性を有するとともに、アクリルゴム樹脂成分のため硬化物は、脆質性が低く、優れた剪断強度と高い耐衝撃性、耐熱性を有する。
I)接着剤層成分
(A)熱可塑性樹脂成分
(A−1)エポキシ基含有アクリル酸共重合体(ナガセケムテックス(株)製、商品名:SG80HDR、Tg:10℃、分子量Mw=350000)
(A−2)エポキシ基含有アクリル酸共重合体(ナガセケムテックス(株)製、商品名:SGP3DR、Tg:12℃、分子量はMw=850000)
(A−3)シリコーン変性ポリイミド樹脂、詳しくは、ジアミン成分として、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン(0.15モル)とα,ω−ビス(3−アミノプロピル)ポリジメチルシロキサン(平均分子量837)(0.15モル)に対して、酸成分に4,4’−オキシジフタル酸二無水物(0.30モル)を用いたアニソールに可溶なポリイミド樹脂を得た。分子量はMw=60000である。
(A−4)ポリアミド樹脂(ヘンケルジャパン社製、商品名:マイクロメルト6239)
(B−1)クレゾールノボラックエポキシ樹脂(商品名:EOCN−1020−80、エポキシ当量:200g/eq、メーカー:日本化薬(株))
(B−2)ビスフェノールA型エポキシ樹脂(商品名:N−865、エポキシ当量:190g/eq、メーカー:大日本インキ化学工業(株))
(C−1)フェノールノボラック樹脂(商品名:PR53647、水酸基当量104、メーカー:住友ベークライト(株))
(D−1)イミダゾール化合物(商品名:1B2MZ、メーカー:四国化成)
(E)アクリル酸共重合体成分
(E−1)アクリル酸共重合体(サイデン化学(株)製、商品名:サイビノールMS−105)
(F−1)ダイヤビームUR−9400(メーカー:三菱レイヨン(株))
(G−1)コロネートL(メーカー:日本ポリウレタン工業(株))
(H−1)2,2−ジメトキシキ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン(メーカー:チバガイギ(株))
ハイブラ60重量部ポリプロピレン40重量部からなるクリアテックCT−H817(クラレ製)を、押し出し機で、厚み100μmのフィルムを形成した。
表1に記載の割合で各成分を調合し、樹脂組成物(接着剤層)を得た。この樹脂組成物を、ポリエチレンテレフタレートフィルム(王子製紙社製、品番RL−07、厚さ38μm)に塗布した後、70℃、10分間乾燥して、キャリアフィルム付き厚さ25μmの半導体用接着フィルムを得た。この半導体用接着フィルムを使用ウエハーの外径よりも大きくまたウエハーリングの内径よりも小さく円形にハーフカットした。
一方、表2に記載の割合で各成分を調合し、樹脂組成物(粘着剤層)を得た。この樹脂組成物を、ポリエチレンテレフタレートフィルム(王子製紙社製、品番RL−07、厚さ38μm)に塗布した後、70℃、10分間乾燥し、光透過性基材を合わせてラミネートすることで、保護フィルム(ポリエチレンテレフタレート基材)、粘着剤層、及び光透過性基材からなるシート(II)を得た。
次にシート(II)から保護フィルム(ポリエチレンテレフタレート基材)を剥離し、ハーフカットしたキャリアフィルム付き厚さ25μmの半導体用接着フィルムの接着剤層面にラミネートすることで、保護フィルム(ポリエチレンテレフタレート基材)、接着剤層、粘着剤層、及び光透過性基材からなるダイシングシート機能付き半導体用接着フィルムを作製した。
接着剤成分の配合割合を表1、粘着剤成分の配合割合を表2のように変更した以外は、実施例1と同様の操作を行った。
表1に記載の割合で各成分を調合し、樹脂組成物を得た。この樹脂組成物を、ポリエチレンテレフタレート基材100μmに塗布し、乾燥しフィルム状接着剤を得た。このフィルム状接着剤に、光透過性基材を合わせてラミネートすることで保護フィルム(ポリエチレンテレフタレート基材)、フィルム状接着剤、及び光透過性基材からなるダイシングシート機能付き半導体用接着フィルムを作製した。ウエハーリング貼り付け部分とウエハー貼り付け部分の接着剤層は同じ樹脂組成物である。
(1)ガラス転移温度
セイコーインスツルメント社製動的粘弾性装置を用い、フィルム状接着剤を昇温速度3℃/min、周波数10Hzで動的粘弾性を測定したときの緩和ピーク。
半導体ウェハーをダイシングした後に、粘着が弱いために半導体用接着フィルム上から剥離する半導体チップの個数を計測することにより評価した。
半導体ウェハーのダイシング後に紫外線照射し、半導体用接着フィルム付き半導体チップを光透過性基材から取り上げること(ピックアップ)ができるかを評価した。
○:ほぼ全てのチップがピックアップ可能なもの
△:ダイシングしたチップの50〜90%がピックアップ可能なもの
×:ピックアップが50%以下のもの
○:チップのかけの幅が最大で30μm以下のもの。
△:チップのかけの幅が最大で30〜50μmのもの。
×:チップのかけの幅が最大で50μm以上のもの。
実施例1,2では粘着剤層に比較例では接着剤層にウエハーリングを貼り付け一週間放置後取り外した時のウエハーリングへの接着剤の転写を目視で評価した。ウエハーリングが汚染されていなければ○、汚染されていれば×の評価を行った。
半導体用接着フィルムとリードフレームとの接着性は、ダイシングフィルムが接合した半導体素子と、42−アロイ合金のリードフレームとを130℃、1MPa、1.0秒間の条件で接合し、そのまま未処理(硬化処理前)の状態でチップとリードフレームとの剪断強度を評価した。
◎:剪断強度が、1.0MPa以上である
○:剪断強度が、0.75以上、かつ1.0MPa未満である
△:剪断強度が、0.5以上、かつ0.75MPa未満である
×:剪断強度が、0.5MPa未満である
各実施例および比較例で得られた半導体装置を85℃/85%RH/168時間吸湿処理をした後、半導体素子とリードフレームとの剪断強度を評価した。
◎:剪断強度が、1.0MPa以上である
○:剪断強度が、0.75以上、かつ1.0MPa未満である
△:剪断強度が、0.5以上、かつ0.75MPa未満である
×:剪断強度が、0.5MPa未満である
また、実施例1〜5の半導体用接着フィルムは、さらに初期接着性にも極めて優れていた。さらに実施例1および2の半導体用接着フィルムは、吸湿後接着性にも極めて優れていた。
また本発明によれば、ウエハーを貼り付ける部分とウエハーリング貼り付け部分に別の粘接着剤層を設けることでリングフレームの接着剤による汚染を防止することができ、またこれを用いた半導体装置は、これまでの液状エポキシ系の半導体用接着剤と同等または、それ以上の耐衝撃性、耐熱性を有する。
2ウエハーリング
3接着剤層
4粘着剤層
5基材フィルム
Claims (3)
- 基材フィルム、粘着剤層、およびフィルム状接着剤層がこの順に構成されてなる半導体用接着フィルムであって、
フィルム状接着剤層の外径がウエハーの貼り付け予定部分の外径より大きくウエハーリング貼り付け予定部分の内径より小さく、かつ、
当該フィルム状接着剤層を構成する樹脂組成物が、ガラス転移温度が10℃以上60℃以下であるニトリル基を含有するアクリル酸共重合体、及びエポキシ樹脂を含むことを特徴とする半導体用接着フィルム。 - 前記粘着剤層を構成する樹脂組成物が、アクリル酸共重合体及び光重合開始剤を含むことを特徴とする請求項1記載の半導体用接着フィルム。
- 半導体素子と基板及びこれらを接着するフィルム状接着剤層を備える半導体装置であって、
当該フィルム状接着剤層が、請求項1乃至2のいずれかの請求項に記載されている半導体接着フィルムのフィルム状接着剤層であることを特徴とする半導体装置。
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