JP4309710B2 - 半導体用接着フィルム、ダイシングフィルムおよび半導体装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体用接着フィルム、ダイシングフィルムおよび半導体装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子機器の高機能化等に対応して半導体装置の高密度化、高集積化の要求が強まり、半導体パッケージの大容量高密度化が進んでいる。
このような要求に対応するため、例えば半導体素子の上にリードを接着するリード・オン・チップ（ＬＯＣ）構造が採用されている。
【０００３】
しかし、ＬＯＣ構造では、半導体素子とリードフレームとを接合するため、その接合部での接着信頼性が半導体パッケージの信頼性に大きく影響している。
【０００４】
従来、半導体素子とリードフレームとの接着には、ペースト状の接着剤が用いられていた。
しかし、ペースト状の接着剤を適量に塗布することが困難であり、半導体素子から接着剤がはみ出すことがあった。さらに、ペースト状の接着剤を塗布する工程は、複雑でもあり、生産性にも劣っていた。
【０００５】
そこで、例えばポリイミド樹脂を用いたホットメルト型の接着剤フィルム等の耐熱性基材に接着剤と塗布したフィルム状接着剤が用いられてきている（例えば、特許文献１参照）。
しかし、ホットメルト型の接着剤フィルムは、高温で接着する必要があるため、高密度化した半導体素子、リードフレームに熱損傷を与える場合があった。
【０００６】
【特許文献１】
特開平６−２６４０３５号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、半導体素子とリードフレーム等の半導体素子搭載用支持部材とを低温で接着することができる半導体用接着フィルムおよびそれを用いた半導体装置を提供することである。
また、本発明の目的は、半導体用接着フィルムの機能を有するダイシングフィルムを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
このような目的は、下記（１）〜（７）に記載の本発明により達成される。
（１）重量平均分子量１０万以上のアクリル系樹脂１００重量部に対して、エポキシ樹脂１０〜１００重量部を含む樹脂組成物で構成される半導体用接着フィルムであって、該半導体用接着フィルムを常温から１０℃／分の昇温速度で溶融状態まで昇温したときに初期は溶融粘度が減少し、最低溶融粘度に到達した後、さらに上昇するような特性を有し、かつ前記最低溶融粘度が２，０００[Ｐａ・ｓ]以下であり、１８０℃での溶融粘度が５，０００[Ｐａ・ｓ]以上であることを特徴とする半導体用接着フィルム。
（２）前記最低溶融粘度に到る温度が５０〜１７０℃である上記（１）に記載の半導体用接着フィルム。
（３）前記アクリル系樹脂のガラス転移温度は、−２０〜６０℃である上記（１）または（２）に記載の半導体用接着フィルム。
（４）前記樹脂組成物は、さらに紫外線硬化性樹脂を含むものである上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の半導体用接着フィルム。
（５）前記紫外線硬化性樹脂は、常温で液状である上記（４）に記載の半導体用接着フィルム。
（６）上記（１）ないし（５）のいずれかに記載の半導体用接着フィルムと、支持基材とを積層してなることを特徴とするダイシングフィルム。
（７）上記（１）ないし（６）のいずれかに記載の半導体用接着フィルムを用いて、半導体素子と半導体素子搭載用支持部材とを接合していることを特徴とする半導体装置。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の半導体用接着フィルム、ダイシングフィルムおよび半導体装置について説明する。
本発明の半導体用接着フィルムは、可塑性樹脂と、硬化性樹脂とを含む樹脂組成物で構成される半導体用接着フィルムであって、該半導体用接着フィルムを常温から１０℃／分の昇温速度で溶融状態までに昇温したときに初期は溶融粘度が減少し、最低溶融粘度に到達した後、さらに上昇するような特性を有し、かつ前記最低溶融粘度が２，０００[Ｐａ・ｓ]以下であることを特徴とするものである。
本発明のダイシングフィルムは、上記に記載の半導体用接着フィルムと、支持基材とを積層してなることを特徴とするものである。
本発明の半導体装置は、上記に記載の半導体用接着フィルムを用いて、半導体素子と半導体素子搭載用支持部材とを接合していることを特徴とするものである。
【００１０】
以下、本発明の半導体用接着フィルムについて説明する。
図１は、本発明の半導体用接着フィルムの温度に対する溶融粘度の関係を模式的に示したものである。
本発明の半導体用接着フィルムは、可塑性樹脂（熱可塑性樹脂）と、硬化性樹脂とを含む樹脂組成物で構成されるものであって、図１に示すように該半導体用接着フィルムを常温から１０℃／分の昇温速度で溶融状態までに昇温したときに初期は溶融粘度が減少し（図中矢印Ａ）、所定の温度（ｔ１）で最低溶融粘度（η１）に到達した後、さらに上昇（図中矢印Ｂ）するような特性を有する。
【００１１】
前記最低溶融粘度は、２，０００[Ｐａ・ｓ]以下である。さらに、前記最低溶融粘度は、１，５００[Ｐａ・ｓ]以下が好ましく、特に１，０００〜１００[Ｐａ・ｓ]が好ましい。これにより、半導体用接着フィルムの低温接着性を向上することができる。
前記溶融粘度は、例えば粘弾性測定装置であるレオメーターを用いて、フィルム状態のサンプルに１０℃／分の昇温速度で、周波数１Ｈｚのずり剪断を与えて測定することができる。
【００１２】
半導体用接着フィルムの最低溶融粘度が前記範囲内であると、半導体用接着フィルムの低温接着性に優れるのは、以下の理由からだと考えられる。
半導体接着フィルムの最低溶融粘度が低いほど、低温で半導体用接着フィルムを溶融（軟化）することが可能となる。低温で半導体用接着フィルムを溶融することができると、半導体素子および支持部材の微細な凹凸を半導体用接着フィルムが低温で埋め込むことができる。
【００１３】
また、従来の半導体用接着フィルム（例えば、ポリイミド系の接着フィルム）の前記最低溶融粘度は、３，０００[Ｐａ・ｓ]程度であった。そのため、半導体素子と半導体素子搭載用支持部材との接着を、１８０℃程度の高温で行う必要があった。しかし、このような高温で半導体素子と半導体素子搭載用支持部材との接着を行うために、半導体素子が熱損傷する場合があった。
これに対して、本発明の半導体用接着フィルムは、最低溶融粘度が低いので、加熱温度を低くしても半導体素子と半導体搭載用支持部材との接着を行うことが可能となる。
【００１４】
前記最低溶融温度に到る温度（ｔ１）は、特に限定されないが、５０〜１７０℃が好ましく、特に６０〜１５０℃が好ましい。温度が前記下限値未満であると前記樹脂組成物の保存性を向上する効果が低下する場合があり、前記上限値を超えると半導体接着性フィルムの低温接着性を向上する効果が低下する場合がある。
【００１５】
また、１８０℃における溶融粘度は、特に限定されないが、５，０００[Ｐａ・ｓ]以上が好ましく、特に５，５００〜５０，０００[Ｐａ・ｓ]が好ましい。１８０℃における溶融粘度が前記範囲内であると、特に耐熱性とリフロー時の耐クラック性に優れる。
前記最低溶融粘度が、２，０００[Ｐａ・ｓ]以下であることに加え、１８０℃での溶融粘度が前記範囲内であると、優れた低温接着性と耐熱性とを両立する半導体用接着フィルムを得ることができる。
【００１６】
前記可塑性樹脂のガラス転移温度は、特に限定されないが、−２０〜６０℃が好ましく、特に−１０〜５０℃が好ましい。ガラス転移温度が前記下限値未満であると半導体用接着フィルムの粘着力が強くなり作業性を向上する効果が低下する場合があり、前記上限値を超えると低温接着性を向上する効果が低下する場合がある。
【００１７】
前記可塑性樹脂としては、ポリイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂等のポリイミド系樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂等のポリアミド系樹脂、アクリル系樹脂等が挙げられる。
これらの中でもアクリル系樹脂が好ましい。これにより、ガラス転移温度が低いため初期密着性を向上することができる。
ここで初期密着性とは、半導体用接着フィルムで半導体素子と支持部材とを接着した際の初期段階における密着性であり、すなわち半導体用接着フィルムを硬化処理する前の密着性を意味する。
【００１８】
前記アクリル系樹脂は、アクリル酸およびその誘導体を意味し、具体的にはアクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル等のアクリル酸エステル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル等のメタクリル酸エステル、アクリロニトリル、アクリルアミド等の重合体および他の単量体との共重合体等が挙げられる。
また、エポキシ基、水酸基、カルボキシル基、ニトリル基等を持つ化合物を有するアクリル系樹脂（特に、アクリル酸共重合体）が好ましい。これにより、半導体素子等の被着体への密着性をより向上することができる。前記官能基を持つ化合物として、具体的にはグリシジルエーテル基を持つグリシジルメタクリレート、水酸基を持つヒドロキシメタクリレート、カルボキシル基を持つカルボキシメタクリレート、ニトリル基を持つアクリロニトリル等が挙げられる。
これらの中でも特にニトリル基を持つ化合物を含むアクリル酸共重合体が好ましい。これにより、被着体への密着性を特に向上することができる。
【００１９】
前記官能基を持つ化合物の含有量は、特に限定されないが、前記アクリル系樹脂全体の０．５〜４０重量％が好ましく、特に５〜３０重量％が好ましい。含有量が前記下限値未満であると密着性を向上する効果が低下する場合があり、前記上限値を超えると粘着力が強すぎて作業性を向上する効果が低下する場合がある。
【００２０】
前記可塑性樹脂（特にアクリル系樹脂）の重量平均分子量は、特に限定されないが、１０万以上が好ましく、特に１５万〜１００万が好ましい。重量平均分子量が前記範囲内であると、特に半導体用接着フィルムの製膜性を向上することができる。
【００２１】
前記硬化性樹脂としては、熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂等が挙げられる。なお、硬化性樹脂としては、後述するような硬化剤としての機能を有するようなものを含んでも良い。
前記硬化性樹脂は、熱硬化性樹脂を含むことが好ましい。これにより、耐熱性（特に２６０℃での耐リフロー性）を特に向上することができる。
前記熱硬化性樹脂としては、例えばフェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールＡノボラック樹脂等のノボラック型フェノール樹脂、レゾールフェノール樹脂等のフェノール樹脂、ビスフェノールＡエポキシ樹脂、ビスフェノールＦエポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂、ノボラックエポキシ樹脂、クレゾールノボラックエポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、アルキル変性トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、トリアジン核含有エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン変性フェノール型エポキシ樹脂等のエポキシ樹脂、ユリア（尿素）樹脂、メラミン樹脂等のトリアジン環を有する樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビスマレイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、シリコーン樹脂、ベンゾオキサジン環を有する樹脂、シアネートエステル樹脂等が挙げられ、これらは単独でも混合して用いても良い。これらの中でもエポキシ樹脂が特に好ましい。これにより、耐熱性および密着性をより向上することができる。
【００２２】
前記エポキシ樹脂は、特に限定されないが、結晶性エポキシ樹脂が好ましい。このような結晶性エポキシ樹脂としては、ビフェニル骨格、ビスフェノール骨格、スチルベン骨格等の剛直な構造を主鎖に有し、比較的低分子量であるものが挙げられる。結晶性エポキシ樹脂が好ましい理由は、常温では結晶化している固体であるが、融点以上の温度域では急速に融解して低粘度の液状に変化するからである。それによって、初期密着性をより向上することができる。
【００２３】
前記結晶性エポキシ樹脂の融点は、特に限定されないが、５０〜１５０℃が好ましく、特に６０〜１４０℃が好ましい。融点が前記範囲内であると、特に低温接着性を向上することができる。
前記融点は、例えば示差走査熱量計を用いて、常温から昇温速度５℃／分で昇温した結晶融解の吸熱ピークの頂点温度で評価することができる。
【００２４】
前記熱硬化性樹脂の含有量は、特に限定されないが、前記可塑性樹脂１００重量部に対して１０〜１００重量部が好ましく、特に３０〜７０重量部が好ましい。含有量が前記下限値未満であると耐熱性を向上する効果が低下する場合があり、前記上限値を超えると半導体用接着フィルムの靭性を向上する効果が低下する場合がある。
【００２５】
前記硬化性樹脂は、さらに紫外線硬化性樹脂を含むことが好ましい。これにより、初期密着性をより向上することができる。
前記紫外線硬化性樹脂としては、例えばアクリル系化合物を主成分とする紫外線硬化性樹脂、ウレタンアクリレートオリゴマーまたはポリエステルウレタンアクリレートオリゴマーを主成分とする紫外線硬化性樹脂、エポキシ系樹脂、ビニルフェノール系樹脂の群から選ばれる少なくとも１種を主成分とする紫外線硬化性樹脂等が挙げられる。
これらの中でもアクリル系化合物を主成分とする紫外線硬化性樹脂が好ましい。これにより、初期密着性をより向上することができる。前記アクリル系化合物としては、アクリル酸エステルもしくはメタクリル酸エステルのモノマー等が挙げられ、具体的にはジアクリル酸エチレングリコール、ジメタクリ酸エチレングリコール、ジアクリル酸１，６−ヘキサンジオール、ジメタクリル酸１，６−ヘキサンジオール、ジアクリル酸グリセリン、ジメタクリル酸グリセリン、ジアクリル酸１，１０−デカンジオール、ジメタクリル酸１，１０−デカンジオール等の２官能アクリレート、トリアクリル酸トリメチロールプロパン、トリメタクリル酸トリメチロールプロパン、トリアクリ酸ペンタエリスリトール、トリメタクリ酸ペンタエリスリトール、ヘキサアクリル酸ジペンタエリスリトール、ヘキサメタクリル酸ジペンタエリスリトール等の多官能アクリレートなどが挙げられる。これらの中でもアクリル酸エステルが好ましく、特にエステル部位の炭素数が１〜１５のアクリル酸エステルまたはメタクリル酸アルキルエステルが好ましい。
【００２６】
前記紫外線硬化性樹脂の含有量は、特に限定されないが、前記可塑性樹脂１００重量部に対して２０〜５５重量部が好ましく、特に３０〜４０重量部が好ましい。含有量が前記下限値未満であると接着性が低下する場合があり、前記上限値を超えると保護フィルムを用いた場合に密着力が高くなりすぎ作業性が低下する場合がある。
【００２７】
前記紫外線硬化性樹脂として、分子内にヒドロキシ基などの水酸基を有する紫外線硬化性樹脂のアクリル酸エステルまたはメタクリル酸エステルをさらに前記紫外線硬化性樹脂と併用することで被着体との密着性や粘接着剤の特性を容易に制御することができる。
【００２８】
また、前記紫外線硬化性樹脂は、特に限定されないが、常温で液状であることが好ましい。これにより、前記最低溶融粘度を特に低下させることができ、低温接着性をより向上できる。前記常温で液状の紫外線硬化性樹脂としては、前述したアクリル化合物を主成分とする紫外線硬化性樹脂等が挙げられる。
【００２９】
また、前記紫外線硬化性樹脂には、さらに、光重合開始剤を併用することが好ましい。これにより、支持基材から半導体用接着フィルムを剥離しにくい場合は紫外線を照射することで半導体用接着フィルムの表面を硬化させ剥離を容易にすることができる。
【００３０】
前記光重合開始剤としては、例えばベンゾフェノン、アセトフェノン、ベンゾイン、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾイン安息香酸メチル、ベンゾイン安息香酸、ベンゾインメチルエーテル、ベンジルフィニルサルファイド、ベンジル、ジベンジル、ジアセチルなどが挙げられる。
【００３１】
前記光重合開始剤の含有量は、特に限定されないが、前記紫外線硬化性樹脂１００重量部に対して１〜３０重量部が好ましく、特に３〜１５重量部が好ましい。含有量が前記下限値未満であると光重合開始する効果が低下する場合があり、前記上限値を超えると反応性が高くなりすぎ保存性が低下する場合がある。
【００３２】
前記樹脂組成物は、特に限定されないが、他の成分としてシアネート基を有する有機化合物を含むことが好ましい。これにより、被着体への密着性と耐熱性とをより向上することができる。
前記シアネート基を有する有機化合物としては、例えばビスフェノールＡ型ジシアネート、ビスフェノールＦ型ジシアネート、ビス（４−シアネートフェニル）エーテル、ビスフェノールＥ型ジシアネート、シアネートノボラック樹脂等が挙げられる。
【００３３】
前記シアネート基を有する有機化合物の含有量は、特に限定されないが、前記可塑性樹脂１００重量部に対して１〜５０重量部が好ましく、特に３〜３０重量部が好ましい。含有量が前記下限値未満であると密着性を向上する効果が低下する場合があり、前記上限値を超えるとアウトガスの原因や耐熱性を向上する効果が低下する場合がある。
【００３４】
前記硬化性樹脂がエポキシ樹脂の場合、前記樹脂組成物は硬化剤（特に、フェノール系硬化剤）を含むことが好ましい。
前記硬化剤としては、例えばジエチレントリアミン（ＤＥＴＡ）、トリエチレンテトラミン（ＴＥＴＡ）、メタキシレリレンジアミン（ＭＸＤＡ）などの脂肪族ポリアミン、ジアミノジフェニルメタン（ＤＤＭ）、ｍ−フェニレンジアミン（ＭＰＤＡ）、ジアミノジフェニルスルホン（ＤＤＳ）などの芳香族ポリアミンのほか、ジシアンジアミド（ＤＩＣＹ）、有機酸ジヒドララジドなどを含むポリアミン化合物等のアミン系硬化剤、ヘキサヒドロ無水フタル酸（ＨＨＰＡ）、メチルテトラヒドロ無水フタル酸（ＭＴＨＰＡ）などの脂環族酸無水物（液状酸無水物）、無水トリメリット酸（ＴＭＡ）、無水ピロメリット酸（ＰＭＤＡ）、ベンゾフェノンテトラカルボン酸（ＢＴＤＡ）等の芳香族酸無水物等の酸無水物系硬化剤、フェノール樹脂等のフェノール系硬化剤が挙げられる。これらの中でもフェノール系硬化剤が好ましく、具体的にはビス（４−ヒドロキシ−３，５−ジメチルフェニル）メタン（通称テトラメチルビスフェノールＦ）、４，４’−スルホニルジフェノール、４，４’−イソプロピリデンジフェノール（通称ビスフェノールＡ）、ビス（４−ヒドロキシフェニル）メタン、ビス（２−ヒドロキシフェニル）メタン、（２−ヒドロキシフェニル）（４−ヒドロキシフェニル）メタンおよびこれらの内ビス（４−ヒドロキシフェニル）メタン、ビス（２−ヒドロキシフェニル）メタン、（２−ヒドロキシフェニル）（４−ヒドロキシフェニル）メタンの３種の混合物（例えば、本州化学工業（株）製、ビスフェノールＦ−Ｄ）等のビスフェノール類、１，２−ベンゼンジオール、１，３−ベンゼンジオール、１，４−ベンゼンジオール等のジヒドロキシベンゼン類、１，２，４−ベンゼントリオール等のトリヒドロキシベンゼン類、１，６−ジヒドロキシナフタレン等のジヒドロキシナフタレン類の各種異性体、２，２’−ビフェノール、４，４’−ビフェノール等のビフェノール類の各種異性体等の化合物が挙げられる。
【００３５】
前記エポキシ樹脂の硬化剤（特にフェノール系硬化剤）の含有量は、特に限定されないが、前記エポキシ樹脂１００重量部に対して１〜３０重量部が好ましく、特に３〜１０重量部が好ましい。含有量が前記下限値未満であると耐熱性を向上する効果が低下する場合があり、前記上限値を超えると保存性が低下する場合がある。
【００３６】
前記樹脂組成物は、特に限定されないが、さらに充填材を含むことが好ましい。これにより、耐熱性をより向上することができる。
前記充填材としては、例えば銀、酸化チタン、シリカ、マイカ等の無機充填材、シリコンゴム、ポリイミド等の微粒子の有機充填材が挙げられる。これらの中でも無機充填材（特にシリカフィラー）が好ましい。これにより、耐熱性をより向上することができる。
【００３７】
前記充填材（特に無機充填材）の含有量は、特に限定されないが、前記可塑性樹脂１００重量部に対して１〜１００重量部が好ましく、特に１０〜５０重量部が好ましい。含有量が前記下限値未満であると耐熱性を向上する効果が低下する場合があり、前記上限値を超えると密着性を向上する効果が低下する場合がある。
【００３８】
前記充填剤（特に無機充填剤）の平均粒子径は、特に限定されないが、平均粒子径０．１〜２５μｍであることが好ましく特に０．５〜２０μｍが好ましい。平均粒子径が前記下限値未満であると耐熱性を向上する効果が低下する場合があり、前記上限値を超えると半導体用接着フィルムの接着性が低下する場合がある。
【００３９】
本発明の半導体接着用フィルムは、例えば前記樹脂組成物をメチルエチルケトン、アセトン、トルエン、ジメチルホルムアルデヒド等の溶剤に溶解して、ワニスの状態にした後、コンマコーター、ダイコーター、グラビアコーター等を用いて離型シートに塗工し、乾燥させた後、離型シートを除去することによって得ることができる。
前記半導体用接着フィルムの厚さは、特に限定されないが、３〜１００μｍが好ましく、特に５〜７０μｍが好ましい。厚さが前記範囲内であると、特に厚さ精度の制御を容易にできる。
【００４０】
次に、本発明のダイシングフィルムについて好適な実施の形態に基づいて説明する。本発明のダイシングフィルムは、ダイシングフィルムとしての作用と、半導体素子と支持部材とを接合する半導体用接着フィルム（ダイアタッチフィルム）としての作用とを有するものである。
図２は、本発明のダイシングフィルムの一例を模式的に示す断面図である。
ダイシングフィルム１は、前述した半導体用接着フィルム２と、支持基材３とを積層してなる。これにより、半導体用接着フィルムの機能（ダイアタッチフィルム機能）を有するダイシングフィルムを得ることができる。
半導体用接着フィルム２の厚さは、特に限定されないが、３〜１００μｍが好ましく、特に１０〜７５μｍが好ましい。厚さが前記下限値未満であると接着性を向上する効果が低下する場合があり、前記上限値を超えると厚さの均一性が低下する場合がある。
【００４１】
支持基材３としては、例えばポリプロピレンフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリブタジエンフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、スチレン−イソプレンブロック共重合体とポリプロピレンとの混合物等の樹脂フィルムが挙げられる。これらの中でもスチレン−イソプレンブロック共重合体とポリプロピレンとの混合物が好ましい。これにより、半導体用接着フィルム製造時の伸び特性（エキスバンド特性）を向上することができる。
さらに前記混合物中のポリプロピレンの含有量は、前記混合物全体の３０〜７０重量％であることが好ましく、特に４０〜６０重量％が好ましい。
また、さらに前記混合物中の共重合体の含有量は、前記混合物全体の３０〜７０重量％であることが好ましく、特に４０〜６０重量％が好ましい。
【００４２】
支持基材３は、特に限定されないが、紫外線透過性基材であることが好ましい。これにより、紫外線照射により半導体用接着フィルム２が硬化反応により、支持基材３との界面においての接着性をある程度低下させ、支持基材３の剥離を容易にすることができる。
【００４３】
支持基材３の厚さは、特に限定されないが、２０〜２００μｍが好ましく、特に２５〜１５０μｍが好ましい。厚さが前記範囲内であると、特に半導体用接着フィルム製造時の伸び特性（エキスバンド特性）に優れる。
【００４４】
なお、ダイシングフィルム１には、半導体用接着フィルム２の支持基材３と異なる面に保護フィルム（不図示）を設けていることが好ましい。これにより、作業性を向上することができる。さらに、半導体用接着フィルムの表面に異物等が付着することを防止することができる。
【００４５】
ダイシングフィルム１を製造する方法としては、例えば前記樹脂組成物を溶剤に溶解した樹脂ワニスを離型シートにコンマコーター、ダイコーター、グラビアコーター等を用いて塗工し、乾燥させて接着剤層を形成し、その後離型シートを除去する。次に、紫外線透過性基材を積層して、半導体用接着フィルムと紫外線透過性基材が積層されたダイシングフィルムを得ることができる。
【００４６】
次に、本発明の半導体装置について説明する。
図３は、本発明の半導体装置の一例を模式的に示す半導体装置の断面図である。
半導体装置１０は、半導体素子５と、半導体用接着フィルム２と、半導体搭載用支持部材６とを有する。
半導体素子５は、半導体用接着フィルム２を介して半導体搭載用支持部材６に接合されている。
【００４７】
半導体搭載用支持部材６としては、例えば金属性のリードフレーム、ガラス繊維にエポキシ樹脂を含浸した基板、ポリイミド樹脂基板、ビスマレイミド−トリアジン樹脂基板等の樹脂製基板等が挙げられる。
【００４８】
以下、本発明の半導体用接着フィルム機能を有するダイシングフィルムを用いて半導体装置を得る方法について説明する。
シリコンウエハーの裏面に前記ダイシングフィルムの半導体用接着フィルム面を低温（例えば６０℃以下）で接合する。そして、前記ダイシングフィルムを接合した前記シリコンウエハーをダイシング装置に固定し、ダイシングソー等を用いて所定の個数の半導体素子とする。
【００４９】
前記半導体素子に接合しているダイシングフィルムの支持基材面に例えば紫外線を照射して、半導体用接着フィルムの表面のみを硬化させ、支持基材を剥離する。
【００５０】
そして、前記半導体用接着フィルムが接合した半導体素子をリードフレーム等の半導体搭載用支持部材に接合して、半導体装置を得ることができる。
【００５１】
以下、本発明を実施例および比較例に基づいて詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【実施例】
まず、半導体用接着フィルムの実施例および比較例について説明する。
（実施例１）
▲１▼半導体用接着フィルム樹脂ワニスの調製
可塑性樹脂としてアクリル酸共重合体（ブチルアクリレート−アクリロニトリル−エチルアクリレート−グリシジルメタクリレート共重合体、ナガセケムテックス（株）製、ＳＧ−８０ＨＤＲ、Ｔｇ：１０℃、重量平均分子量：３５０，０００）１００重量部と、硬化性樹脂として結晶性のクレゾールノボラックエポキシ樹脂（ＥＯＣＮ−１０２０−８０、エポキシ当量２００ｇ／ｅｑ、日本化薬（株）製、融点８０℃）５０重量部と、シアネート樹脂（Ｌ−１０、バンティコ（株）製）１０重量部、紫外線硬化性樹脂として液状の１，６−ヘキサンジオールジメタクリレート（共栄化学（株）製）５０重量部と、光重合開始剤として２，２ジメトキシキ−ジフェニルエタン−１−オン（チバガイギ（株）製）３重量部と、硬化促進剤としてイミダゾール化合物（１Ｂ２ＭＺ、四国化成（株）製）３重量部とをメチルエチルケトン（ＭＥＫ）に溶解して樹脂固形分４０％の樹脂ワニスを得た。
【００５２】
▲２▼半導体用接着フィルムの製造
コンマコーターを用いて上述の樹脂ワニスを、保護フィルムであるポリエチレンテレフタレートフィルム（王子製紙（株）製、品番ＲＬ−０７、厚さ１００μｍ）に塗布した後、７０℃で、１０分間乾燥して、厚さ２５μｍの半導体用接着フィルムを得た。
得られた半導体用接着フィルムの最低溶融粘度は、９００[Ｐａ・ｓ]であり、最低溶融粘度に到達する温度は１３０℃であった。また、１８０℃での溶融粘度は、５，７００[Ｐａ・ｓ]であった。
ここで、半導体用接着フィルムの溶融粘度は、レオメーターを用いて、１０℃／分の昇温速度で、周波数１Ｈｚのずり剪断を与えて測定した。
【００５３】
（実施例２）
半導体用接着フィルム樹脂ワニスの配合を以下のようにした以外は、実施例１と同様にした。
可塑性樹脂としてアクリル酸共重合体（ブチルアクリレート−アクリロニトリル−エチルアクリレート−グリシジルメタクリレート共重合体、ナガセケムテックス（株）製、ＳＧ−Ｐ３ＤＲ、Ｔｇ：１２℃、重量平均分子量：８５０，０００）１００重量部と、硬化性樹脂としてクレゾールノボラックエポキシ樹脂（ＥＯＣＮ−１０２０−８０、エポキシ当量２００ｇ／ｅｑ、日本化薬（株）製）４０重量部と、シアネート樹脂（Ｌ−１０、バンティコ（株）製）１０重量部と、紫外線硬化性樹脂として１，６−ヘキサンジオールジメタクリレート（共栄化学（株）製）５０重量部と、光重合開始剤として２，２ジメトキシキ−ジフェニルエタン−１−オン（チバガイギ（株）製）３重量部と、硬化促進剤としてイミダゾール化合物（１Ｂ２ＭＺ、四国化成（株）製）３重量部と用いた。
得られた半導体用接着フィルムの最低溶融粘度は、９３０[Ｐａ・ｓ]であり、最低溶融粘度に到達する温度は１４０℃であった。また、１８０℃での溶融粘度は、６，０００[Ｐａ・ｓ]であった。
【００５４】
（実施例３）
半導体用接着フィルム樹脂ワニスの配合を以下のようにした以外は、実施例１と同様にした。
可塑性樹脂としてアクリル酸共重合体（ブチルアクリレート−アクリロニトリル−エチルアクリレート−グリシジルメタクリレート共重合体、ナガセケムテックス（株）製、ＳＧ−Ｐ３ＤＲ、Ｔｇ：１２℃、重量平均分子量：８５０，０００）１００重量部と、硬化性樹脂としてクレゾールノボラックエポキシ樹脂（ＥＯＣＮ−１０２０−８０、エポキシ当量２００ｇ／ｅｑ、日本化薬（株）製）４０重量部と、シアネート樹脂（Ｌ−１０、バンティコ（株）製）１０重量部と、紫外線硬化性樹脂として１，６−ヘキサンジオールジメタクリレート（共栄化学（株）製）５０重量部と、光重合開始剤として２，２ジメトキシキ−ジフェニルエタン−１−オン（チバガイギ（株）製）３重量部と、充填材としてシリカ（ＳＰ−４Ｂ、扶桑化学（株）製）３０重量部と、硬化促進剤としてイミダゾール化合物（１Ｂ２ＭＺ、四国化成（株）製）３重量部と用いた。
得られた半導体用接着フィルムの最低溶融粘度は、１，７００[Ｐａ・ｓ]であり、最低溶融粘度に到達する温度は１４０℃であった。また、１８０℃での溶融粘度は、１０，０００[Ｐａ・ｓ]であった。
【００５５】
（実施例４）
半導体用接着フィルム樹脂ワニスの配合を以下のようにした以外は、実施例１と同様にした。
可塑性樹脂としてアクリル酸共重合体（ブチルアクリレート−アクリロニトリル−エチルアクリレート−グリシジルメタクリレート共重合体、ナガセケムテックス（株）製、ＳＧ−Ｐ３ＤＲ、Ｔｇ：１２℃、重量平均分子量：８５０，０００）１００重量部と、硬化性樹脂としてクレゾールノボラックエポキシ樹脂（ＥＯＣＮ−１０２０−８０、エポキシ当量２００ｇ／ｅｑ、日本化薬（株）製）５０重量部と、シアネート樹脂（Ｌ−１０、バンティコ（株）製）１０重量部と、紫外線硬化性樹脂として１，６−ヘキサンジオールジメタクリレート（共栄化学（株）製）２０重量部と、光重合開始剤として２，２ジメトキシキ−ジフェニルエタン−１−オン（チバガイギ（株）製）３重量部と、硬化促進剤としてイミダゾール化合物（１Ｂ２ＭＺ、四国化成（株）製）３重量部と用いた。
得られた半導体用接着フィルムの最低溶融粘度は、７００[Ｐａ・ｓ]であり、最低溶融粘度に到達する温度は１６０℃であった。また、１８０℃での溶融粘度は、５，５００[Ｐａ・ｓ]であった。
【００５６】
（実施例５）
半導体用接着フィルム樹脂ワニスの配合を以下のようにした以外は、実施例１と同様にした。
可塑性樹脂としてアクリル酸共重合体（ブチルアクリレート−アクリロニトリル−エチルアクリレート−グリシジルメタクリレート共重合体、ナガセケムテックス（株）製、ＳＧ−８０ＨＤＲ、Ｔｇ：１０℃、重量平均分子量：３５０，０００）１００重量部と、硬化性樹脂としてクレゾールノボラックエポキシ樹脂（ＥＯＣＮ−１０２０−８０、エポキシ当量２００ｇ／ｅｑ、日本化薬（株）製）２０重量部とシアネート樹脂（Ｌ−１０、バンティコ（株）製）５重量部、紫外線硬化性樹脂として１，６−ヘキサンジオールジメタクリレート（共栄化学（株）製）１００重量部と、光重合開始剤として２，２ジメトキシキ−ジフェニルエタン−１−オン（チバガイギ（株）製）３重量部と、硬化促進剤としてイミダゾール化合物（１Ｂ２ＭＺ、四国化成（株）製）３重量部と用いた。
得られた半導体用接着フィルムの最低溶融粘度は、８００[Ｐａ・ｓ]であり、最低溶融粘度に到達する温度は５５℃であった。また、１８０℃での溶融粘度は、５，９００[Ｐａ・ｓ]であった。
【００５７】
（実施例６）
半導体用接着フィルム樹脂ワニスの配合を以下のようにした以外は、実施例１と同様にした。
可塑性樹脂としてアクリル酸共重合体（ブチルアクリレート−アクリロニトリル−エチルアクリレート−グリシジルメタクリレート共重合体、ナガセケムテックス（株）製、ＳＧ−８０ＨＤＲ、Ｔｇ：１０℃、重量平均分子量：３５０，０００）１００重量部と、硬化性樹脂としてクレゾールノボラックエポキシ樹脂（ＥＯＣＮ−１０２０−８０、エポキシ当量２００ｇ／ｅｑ、日本化薬（株）製）３０重量部と、紫外線硬化性樹脂として１，６−ヘキサンジオールジメタクリレート（共栄化学（株）製）３０重量部と、光重合開始剤として２，２ジメトキシキ−ジフェニルエタン−１−オン（チバガイギ（株）製）３重量部と、硬化促進剤としてイミダゾール化合物（１Ｂ２ＭＺ、四国化成（株）製）３重量部と用いた。
得られた半導体用接着フィルムの最低溶融粘度は、９５０[Ｐａ・ｓ]であり、最低溶融粘度に到達する温度は１４０℃であった。また、１８０℃での溶融粘度は、５，０００[Ｐａ・ｓ]であった。
【００５８】
（実施例７）
半導体用接着フィルム樹脂ワニスの配合においてアクリル系樹脂として、以下のものを用いた以外は、実施例１と同様にした。
アクリル系樹脂として、アクリル酸共重合体（エチルアクリレート−ブチルアクリレート−アクリロニトリル−アクリル酸−２ヒドロキシエチルメタクリレート共重合体、ナガセケムテックス（株）製、ＳＧ−７０ＬＤＲ、Ｔｇ：−１７．５℃、重量平均分子量：８００，０００）を用いた。
得られた半導体用接着フィルムの最低溶融粘度は、５００[Ｐａ・ｓ]であり、最低溶融粘度に到達する温度は１００℃であった。また、１８０℃での溶融粘度は、５，２００[Ｐａ・ｓ]であった。
【００５９】
（実施例８）
半導体用接着フィルム樹脂ワニスの配合において可塑性樹脂として、以下のものを用いた以外は、実施例１と同様にした。
可塑性樹脂としてフェノキシ樹脂（東都化成（株）製、ＹＰ−５０、重量平均分子量：４４，１００、Ｔｇ：８４℃）を用いた。
得られた半導体用接着フィルムの最低溶融粘度は、１，０００[Ｐａ・ｓ]であり、最低溶融粘度に到達する温度は１４５℃であった。また、１８０℃での溶融粘度は、５，２００[Ｐａ・ｓ]であった。
【００６０】
（実施例９）
半導体用接着フィルム樹脂ワニスの配合において硬化性樹脂として、以下のものを用いた以外は、実施例１と同様にした。
硬化性樹脂として、液状のエポキシ樹脂（日本化薬（株）製、ＲＥ８１０ＮＭ、１１３ｇ／ｅｑ）を用いた。
得られた半導体用接着フィルムの最低溶融粘度は、６００[Ｐａ・ｓ]であり、最低溶融粘度に到達する温度は１４０℃であった。また、１８０℃での溶融粘度は、５，０００[Ｐａ・ｓ]であった。
【００６１】
（実施例１０）
半導体用接着フィルム樹脂ワニスの配合において紫外線硬化性樹脂を用いなかった以外は、実施例１と同様にした。
得られた半導体用接着フィルムの最低溶融粘度は、１，５００[Ｐａ・ｓ]であり、最低溶融粘度に到達する温度は１３０℃であった。また、１８０℃での溶融粘度は、５，１００[Ｐａ・ｓ]であった。
【００６２】
（実施例１１）
半導体用接着フィルム樹脂ワニスの配合において紫外線硬化性樹脂として、以下のものを用いた以外は、実施例１と同様にした。
紫外線硬化性樹脂として、固形のアクリレート（日本化薬（株）製、ステアリルアクリレート）を用いた。
得られた半導体用接着フィルムの最低溶融粘度は、１，３００[Ｐａ・ｓ]であり、最低溶融粘度に到達する温度は１５０℃であった。また、１８０℃での溶融粘度は、６，０００[Ｐａ・ｓ]であった。
【００６３】
（比較例１）
半導体用接着フィルム樹脂ワニスにおいて可塑性樹脂として、以下のものを用いた以外は、実施例１と同様にした。
可塑性樹脂としてシリコーン変性ポリイミド樹脂（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）および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）と、酸成分として４，４’−オキシジフタル酸二無水物（０．１５モル）および３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物とを合成して得られるアニソールに可溶なポリイミド樹脂、Ｔｇ：１００℃、重量平均分子量５０，０００）を用いた。
得られた半導体用接着フィルムの最低溶融粘度は、３，１００[Ｐａ・ｓ]であり、最低溶融粘度に到達する温度は１５０℃であった。また、１８０℃での溶融粘度は、１０，０００[Ｐａ・ｓ]であった。
【００６４】
（比較例２）
半導体用接着フィルム樹脂ワニスの配合において硬化性樹脂を用いなかった以外は、実施例１と同様にした。
得られた半導体用接着フィルムの最低溶融粘度は、１，０００[Ｐａ・ｓ]であり、最低溶融粘度に到達する温度は１３０℃であった。また、１８０℃での溶融粘度は、３，０００[Ｐａ・ｓ]であった。
【００６５】
各実施例および比較例で得られた半導体用接着フィルムについて、次の評価を行った。評価項目を内容と共に示す。得られた結果を表１に示す。
▲１▼低温接着性（初期密着性）
低温接着性は、半導体素子（８０ピンリードフレーム）に得られた半導体用接着フィルムを５０℃、０．１ＭＰａ、１秒間の条件で接着し、その後、ダイシェア強度を測定した。
ダイシェア強度の測定は、プッシュプルゲージを用いて行った。
【００６６】
▲２▼耐熱性
耐熱性は、１８０℃で１時間熱処理した半導体用接着フィルムの５％重量減少温度で評価した。各符号は以下の通りである。
◎：５％重量減少温度が、３００℃を超える
○：５％重量減少温度が、２５０℃〜３００℃である
△：５％重量減少温度が、２００℃を超え、２５０℃未満である
×：５％重量減少温度が、２００℃未満である
【００６７】
▲３▼伸度
伸度は、１８０℃で１時間熱処理した半導体用接着フィルムの引張り伸度を評価した。
◎：伸度が２０％を超える
○：伸度が１０％以上、かつ２０％未満である
△：伸度が３％以上、かつ１０％未満である
×：伸度が３％未満である
【００６８】
【表１】
【００６９】
表１から明らかなように、実施例１〜１１は、低温接着性および耐熱性に優れていた。
また、実施例１〜７および９〜１１は、引張り伸び特性にも優れており靭性が優れていることが示された。
【００７０】
次に、ダンシングフィルムおよび半導体装置について説明する。
（実施例１ａ〜実施例１１ａ）
▲１▼ダイシングフィルムの製造
光透過性基材（クリアテックＣＴ−Ｈ８１７、クラレ（株）製を押し出し機で成形して厚さ１００μｍのフィルムとしたもの）に、実施例１〜１１で得られた保護フィルム剥離前の半導体用接着フィルムを、ラミネーターを用いて、常温で積層して、保護フィルム／半導体用接着フィルム／光透過性基材で構成されるダイシングフィルムを得た。
【００７１】
▲２▼半導体装置の製造
上述のダイシングフィルムの保護フィルムを剥離して、半導体用接着フィルム面を５インチ、１００μｍの半導体ウエハーに接合して、固定した。そして、ダイシングソーを用いて、ダイシングフィルムが接合した半導体ウエハーをスピンドル回転数５０，０００ｒｐｍ、切断速度５０ｍｍ／ｓｅｃで５ｍｍ×５ｍｍ角の半導体素子のサイズにダイシング（切断）して、ダイシングフィルムが接合した半導体素子を得た。次に、光透過性基材側から紫外線を２０秒で２５０ｍＪ／ｃｍ２の積算光量を照射した後、半導体用接着フィルムに接合している光透過性基材を剥離した。そして、上述のダイシングフィルムが接合した半導体素子を４２−アロイ合金のリードフレームに、１８０℃、１ＭＰａ、１．０秒間圧着して、ダイボンディング（ダイシングフィルムを介して）し、１８０℃で１時間加熱し、樹脂で封止して１０個の半導体装置を得た。
【００７２】
（比較例１ａ〜比較例２ａ）
半導体用接着フィルムとして、比較例１〜比較例２で得られた保護フィルム剥離前の半導体用接着フィルムを用いた以外は、実施例１ａと同様にした。
【００７３】
各実施例および比較例で得られたダイシングフィルムおよび半導体装置に関して次の評価を行った。評価項目を内容と共に示す。なお、ピックアップ性については、実施例１ａ〜９ａおよび比較例１ａ、２ａについて評価した。
▲１▼接着性
ダイシングフィルムと半導体ウエハーとの接着性は、半導体ウエハーに裏面に２５ｍｍ幅のダイシングフィルムを０．１ＭＰａ、５０℃で接合した後に１８０度ピール強度を測定して評価した。
【００７４】
▲２▼ダイシング後のチップの飛散
半導体ウエハーをダイシングした後に、粘着が弱いためにダイシングフィルムから剥離する半導体素子の個数により評価した。
【００７５】
▲３▼ピックアップ性
ダイシングフィルムが接合した半導体素子を紫外線照射した後、半導体素子を光透過性基材から取り上げること（ピックアップ）が可能であるかを評価した。
◎：ピックアップ可能な半導体素子の割合が、９５％以上である
○：ピックアップ可能な半導体素子の割合が、９０〜９５％未満である
△：ピックアップ可能な半導体素子の割合が、５０〜９０％未満である
×：ピックアップ可能な半導体素子の割合が、５０％未満である
【００７６】
▲４▼ダイシングフィルムの初期接着性
ダイアタッチ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１８０℃、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。
【００７７】
▲５▼吸湿処理後の接着性
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
【００７８】
▲６▼耐クラック性
耐クラック性は、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、２６０℃のＩＲリフローを３回行い走査型超音波探傷機（ＳＡＴ）で評価した。各符号は、以下の通りである。
◎：クラックが全く無し
○：クラックが、１／１０個〜３／１０個有り
△：クラックが、４／１０個〜９／１０個有り
×：クラックが、１０／１０個有り
【００７９】
【表２】
【００８０】
表２から明らかなように、実施例１ａ〜１１ａは、接着性およびチップの飛散も無かった。
また、実施例１ａ〜４ａ、６ａおよび８ａは、ピックアップ性にも優れていた。
また、実施例１ａ、２ａおよび５ａ〜１１ａは、初期接着性にも優れていた。
また、実施例１ａ〜５ａ、７ａ、１０ａおよび１１ａは、吸湿処理後の接着性にも優れていた。
また、実施例１ａ〜４ａは、耐クラック性にも優れていた。
【発明の効果】
本発明によれば、半導体素子とリードフレーム等の半導体素子搭載用支持部材とを低温で接着することができる半導体用接着フィルムおよびそれを用いた半導体装置を提供することができる。
また、特定のアクリル系樹脂を用いる場合、低温接着性と耐熱性の両方に優れる半導体用接着フィルムを提供することができる。
また、特定の硬化性樹脂を用いた場合、特に耐熱性に優れる半導体用接着フィルムを提供することができる。
また、本発明によれば、半導体用接着フィルムの機能を有するダイシングフィルム（耐チッピング性、耐クラック性）を提供することができる。すなわち、優れたダイシングシートとしての機能を有し、ダイマウント時には接着剤として使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の半導体用接着フィルムの温度に対する溶融粘度の関係を模式的に示した図である。
【図２】 本発明のダイシングフィルムの一例を模式的に示す断面図である。
【図３】 本発明の半導体装置の一例を模式的に示す半導体装置の断面図である。
【符号の説明】
１ ダイシングフィルム
２ 半導体用接着フィルム
３ 支持基材
５ 半導体素子
６ 半導体搭載用支持部材
１０ 半導体装置
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体用接着フィルム、ダイシングフィルムおよび半導体装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子機器の高機能化等に対応して半導体装置の高密度化、高集積化の要求が強まり、半導体パッケージの大容量高密度化が進んでいる。
このような要求に対応するため、例えば半導体素子の上にリードを接着するリード・オン・チップ（ＬＯＣ）構造が採用されている。
【０００３】
しかし、ＬＯＣ構造では、半導体素子とリードフレームとを接合するため、その接合部での接着信頼性が半導体パッケージの信頼性に大きく影響している。
【０００４】
従来、半導体素子とリードフレームとの接着には、ペースト状の接着剤が用いられていた。
しかし、ペースト状の接着剤を適量に塗布することが困難であり、半導体素子から接着剤がはみ出すことがあった。さらに、ペースト状の接着剤を塗布する工程は、複雑でもあり、生産性にも劣っていた。
【０００５】
そこで、例えばポリイミド樹脂を用いたホットメルト型の接着剤フィルム等の耐熱性基材に接着剤と塗布したフィルム状接着剤が用いられてきている（例えば、特許文献１参照）。
しかし、ホットメルト型の接着剤フィルムは、高温で接着する必要があるため、高密度化した半導体素子、リードフレームに熱損傷を与える場合があった。
【０００６】
【特許文献１】
特開平６−２６４０３５号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、半導体素子とリードフレーム等の半導体素子搭載用支持部材とを低温で接着することができる半導体用接着フィルムおよびそれを用いた半導体装置を提供することである。
また、本発明の目的は、半導体用接着フィルムの機能を有するダイシングフィルムを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
このような目的は、下記（１）〜（７）に記載の本発明により達成される。
（１）重量平均分子量１０万以上のアクリル系樹脂１００重量部に対して、エポキシ樹脂１０〜１００重量部を含む樹脂組成物で構成される半導体用接着フィルムであって、該半導体用接着フィルムを常温から１０℃／分の昇温速度で溶融状態まで昇温したときに初期は溶融粘度が減少し、最低溶融粘度に到達した後、さらに上昇するような特性を有し、かつ前記最低溶融粘度が２，０００[Ｐａ・ｓ]以下であり、１８０℃での溶融粘度が５，０００[Ｐａ・ｓ]以上であることを特徴とする半導体用接着フィルム。
（２）前記最低溶融粘度に到る温度が５０〜１７０℃である上記（１）に記載の半導体用接着フィルム。
（３）前記アクリル系樹脂のガラス転移温度は、−２０〜６０℃である上記（１）または（２）に記載の半導体用接着フィルム。
（４）前記樹脂組成物は、さらに紫外線硬化性樹脂を含むものである上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の半導体用接着フィルム。
（５）前記紫外線硬化性樹脂は、常温で液状である上記（４）に記載の半導体用接着フィルム。
（６）上記（１）ないし（５）のいずれかに記載の半導体用接着フィルムと、支持基材とを積層してなることを特徴とするダイシングフィルム。
（７）上記（１）ないし（６）のいずれかに記載の半導体用接着フィルムを用いて、半導体素子と半導体素子搭載用支持部材とを接合していることを特徴とする半導体装置。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の半導体用接着フィルム、ダイシングフィルムおよび半導体装置について説明する。
本発明の半導体用接着フィルムは、可塑性樹脂と、硬化性樹脂とを含む樹脂組成物で構成される半導体用接着フィルムであって、該半導体用接着フィルムを常温から１０℃／分の昇温速度で溶融状態までに昇温したときに初期は溶融粘度が減少し、最低溶融粘度に到達した後、さらに上昇するような特性を有し、かつ前記最低溶融粘度が２，０００[Ｐａ・ｓ]以下であることを特徴とするものである。
本発明のダイシングフィルムは、上記に記載の半導体用接着フィルムと、支持基材とを積層してなることを特徴とするものである。
本発明の半導体装置は、上記に記載の半導体用接着フィルムを用いて、半導体素子と半導体素子搭載用支持部材とを接合していることを特徴とするものである。
【００１０】
以下、本発明の半導体用接着フィルムについて説明する。
図１は、本発明の半導体用接着フィルムの温度に対する溶融粘度の関係を模式的に示したものである。
本発明の半導体用接着フィルムは、可塑性樹脂（熱可塑性樹脂）と、硬化性樹脂とを含む樹脂組成物で構成されるものであって、図１に示すように該半導体用接着フィルムを常温から１０℃／分の昇温速度で溶融状態までに昇温したときに初期は溶融粘度が減少し（図中矢印Ａ）、所定の温度（ｔ１）で最低溶融粘度（η１）に到達した後、さらに上昇（図中矢印Ｂ）するような特性を有する。
【００１１】
前記最低溶融粘度は、２，０００[Ｐａ・ｓ]以下である。さらに、前記最低溶融粘度は、１，５００[Ｐａ・ｓ]以下が好ましく、特に１，０００〜１００[Ｐａ・ｓ]が好ましい。これにより、半導体用接着フィルムの低温接着性を向上することができる。
前記溶融粘度は、例えば粘弾性測定装置であるレオメーターを用いて、フィルム状態のサンプルに１０℃／分の昇温速度で、周波数１Ｈｚのずり剪断を与えて測定することができる。
【００１２】
半導体用接着フィルムの最低溶融粘度が前記範囲内であると、半導体用接着フィルムの低温接着性に優れるのは、以下の理由からだと考えられる。
半導体接着フィルムの最低溶融粘度が低いほど、低温で半導体用接着フィルムを溶融（軟化）することが可能となる。低温で半導体用接着フィルムを溶融することができると、半導体素子および支持部材の微細な凹凸を半導体用接着フィルムが低温で埋め込むことができる。
【００１３】
また、従来の半導体用接着フィルム（例えば、ポリイミド系の接着フィルム）の前記最低溶融粘度は、３，０００[Ｐａ・ｓ]程度であった。そのため、半導体素子と半導体素子搭載用支持部材との接着を、１８０℃程度の高温で行う必要があった。しかし、このような高温で半導体素子と半導体素子搭載用支持部材との接着を行うために、半導体素子が熱損傷する場合があった。
これに対して、本発明の半導体用接着フィルムは、最低溶融粘度が低いので、加熱温度を低くしても半導体素子と半導体搭載用支持部材との接着を行うことが可能となる。
【００１４】
前記最低溶融温度に到る温度（ｔ１）は、特に限定されないが、５０〜１７０℃が好ましく、特に６０〜１５０℃が好ましい。温度が前記下限値未満であると前記樹脂組成物の保存性を向上する効果が低下する場合があり、前記上限値を超えると半導体接着性フィルムの低温接着性を向上する効果が低下する場合がある。
【００１５】
また、１８０℃における溶融粘度は、特に限定されないが、５，０００[Ｐａ・ｓ]以上が好ましく、特に５，５００〜５０，０００[Ｐａ・ｓ]が好ましい。１８０℃における溶融粘度が前記範囲内であると、特に耐熱性とリフロー時の耐クラック性に優れる。
前記最低溶融粘度が、２，０００[Ｐａ・ｓ]以下であることに加え、１８０℃での溶融粘度が前記範囲内であると、優れた低温接着性と耐熱性とを両立する半導体用接着フィルムを得ることができる。
【００１６】
前記可塑性樹脂のガラス転移温度は、特に限定されないが、−２０〜６０℃が好ましく、特に−１０〜５０℃が好ましい。ガラス転移温度が前記下限値未満であると半導体用接着フィルムの粘着力が強くなり作業性を向上する効果が低下する場合があり、前記上限値を超えると低温接着性を向上する効果が低下する場合がある。
【００１７】
前記可塑性樹脂としては、ポリイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂等のポリイミド系樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂等のポリアミド系樹脂、アクリル系樹脂等が挙げられる。
これらの中でもアクリル系樹脂が好ましい。これにより、ガラス転移温度が低いため初期密着性を向上することができる。
ここで初期密着性とは、半導体用接着フィルムで半導体素子と支持部材とを接着した際の初期段階における密着性であり、すなわち半導体用接着フィルムを硬化処理する前の密着性を意味する。
【００１８】
前記アクリル系樹脂は、アクリル酸およびその誘導体を意味し、具体的にはアクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル等のアクリル酸エステル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル等のメタクリル酸エステル、アクリロニトリル、アクリルアミド等の重合体および他の単量体との共重合体等が挙げられる。
また、エポキシ基、水酸基、カルボキシル基、ニトリル基等を持つ化合物を有するアクリル系樹脂（特に、アクリル酸共重合体）が好ましい。これにより、半導体素子等の被着体への密着性をより向上することができる。前記官能基を持つ化合物として、具体的にはグリシジルエーテル基を持つグリシジルメタクリレート、水酸基を持つヒドロキシメタクリレート、カルボキシル基を持つカルボキシメタクリレート、ニトリル基を持つアクリロニトリル等が挙げられる。
これらの中でも特にニトリル基を持つ化合物を含むアクリル酸共重合体が好ましい。これにより、被着体への密着性を特に向上することができる。
【００１９】
前記官能基を持つ化合物の含有量は、特に限定されないが、前記アクリル系樹脂全体の０．５〜４０重量％が好ましく、特に５〜３０重量％が好ましい。含有量が前記下限値未満であると密着性を向上する効果が低下する場合があり、前記上限値を超えると粘着力が強すぎて作業性を向上する効果が低下する場合がある。
【００２０】
前記可塑性樹脂（特にアクリル系樹脂）の重量平均分子量は、特に限定されないが、１０万以上が好ましく、特に１５万〜１００万が好ましい。重量平均分子量が前記範囲内であると、特に半導体用接着フィルムの製膜性を向上することができる。
【００２１】
前記硬化性樹脂としては、熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂等が挙げられる。なお、硬化性樹脂としては、後述するような硬化剤としての機能を有するようなものを含んでも良い。
前記硬化性樹脂は、熱硬化性樹脂を含むことが好ましい。これにより、耐熱性（特に２６０℃での耐リフロー性）を特に向上することができる。
前記熱硬化性樹脂としては、例えばフェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールＡノボラック樹脂等のノボラック型フェノール樹脂、レゾールフェノール樹脂等のフェノール樹脂、ビスフェノールＡエポキシ樹脂、ビスフェノールＦエポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂、ノボラックエポキシ樹脂、クレゾールノボラックエポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、アルキル変性トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、トリアジン核含有エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン変性フェノール型エポキシ樹脂等のエポキシ樹脂、ユリア（尿素）樹脂、メラミン樹脂等のトリアジン環を有する樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビスマレイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、シリコーン樹脂、ベンゾオキサジン環を有する樹脂、シアネートエステル樹脂等が挙げられ、これらは単独でも混合して用いても良い。これらの中でもエポキシ樹脂が特に好ましい。これにより、耐熱性および密着性をより向上することができる。
【００２２】
前記エポキシ樹脂は、特に限定されないが、結晶性エポキシ樹脂が好ましい。このような結晶性エポキシ樹脂としては、ビフェニル骨格、ビスフェノール骨格、スチルベン骨格等の剛直な構造を主鎖に有し、比較的低分子量であるものが挙げられる。結晶性エポキシ樹脂が好ましい理由は、常温では結晶化している固体であるが、融点以上の温度域では急速に融解して低粘度の液状に変化するからである。それによって、初期密着性をより向上することができる。
【００２３】
前記結晶性エポキシ樹脂の融点は、特に限定されないが、５０〜１５０℃が好ましく、特に６０〜１４０℃が好ましい。融点が前記範囲内であると、特に低温接着性を向上することができる。
前記融点は、例えば示差走査熱量計を用いて、常温から昇温速度５℃／分で昇温した結晶融解の吸熱ピークの頂点温度で評価することができる。
【００２４】
前記熱硬化性樹脂の含有量は、特に限定されないが、前記可塑性樹脂１００重量部に対して１０〜１００重量部が好ましく、特に３０〜７０重量部が好ましい。含有量が前記下限値未満であると耐熱性を向上する効果が低下する場合があり、前記上限値を超えると半導体用接着フィルムの靭性を向上する効果が低下する場合がある。
【００２５】
前記硬化性樹脂は、さらに紫外線硬化性樹脂を含むことが好ましい。これにより、初期密着性をより向上することができる。
前記紫外線硬化性樹脂としては、例えばアクリル系化合物を主成分とする紫外線硬化性樹脂、ウレタンアクリレートオリゴマーまたはポリエステルウレタンアクリレートオリゴマーを主成分とする紫外線硬化性樹脂、エポキシ系樹脂、ビニルフェノール系樹脂の群から選ばれる少なくとも１種を主成分とする紫外線硬化性樹脂等が挙げられる。
これらの中でもアクリル系化合物を主成分とする紫外線硬化性樹脂が好ましい。これにより、初期密着性をより向上することができる。前記アクリル系化合物としては、アクリル酸エステルもしくはメタクリル酸エステルのモノマー等が挙げられ、具体的にはジアクリル酸エチレングリコール、ジメタクリ酸エチレングリコール、ジアクリル酸１，６−ヘキサンジオール、ジメタクリル酸１，６−ヘキサンジオール、ジアクリル酸グリセリン、ジメタクリル酸グリセリン、ジアクリル酸１，１０−デカンジオール、ジメタクリル酸１，１０−デカンジオール等の２官能アクリレート、トリアクリル酸トリメチロールプロパン、トリメタクリル酸トリメチロールプロパン、トリアクリ酸ペンタエリスリトール、トリメタクリ酸ペンタエリスリトール、ヘキサアクリル酸ジペンタエリスリトール、ヘキサメタクリル酸ジペンタエリスリトール等の多官能アクリレートなどが挙げられる。これらの中でもアクリル酸エステルが好ましく、特にエステル部位の炭素数が１〜１５のアクリル酸エステルまたはメタクリル酸アルキルエステルが好ましい。
【００２６】
前記紫外線硬化性樹脂の含有量は、特に限定されないが、前記可塑性樹脂１００重量部に対して２０〜５５重量部が好ましく、特に３０〜４０重量部が好ましい。含有量が前記下限値未満であると接着性が低下する場合があり、前記上限値を超えると保護フィルムを用いた場合に密着力が高くなりすぎ作業性が低下する場合がある。
【００２７】
前記紫外線硬化性樹脂として、分子内にヒドロキシ基などの水酸基を有する紫外線硬化性樹脂のアクリル酸エステルまたはメタクリル酸エステルをさらに前記紫外線硬化性樹脂と併用することで被着体との密着性や粘接着剤の特性を容易に制御することができる。
【００２８】
また、前記紫外線硬化性樹脂は、特に限定されないが、常温で液状であることが好ましい。これにより、前記最低溶融粘度を特に低下させることができ、低温接着性をより向上できる。前記常温で液状の紫外線硬化性樹脂としては、前述したアクリル化合物を主成分とする紫外線硬化性樹脂等が挙げられる。
【００２９】
また、前記紫外線硬化性樹脂には、さらに、光重合開始剤を併用することが好ましい。これにより、支持基材から半導体用接着フィルムを剥離しにくい場合は紫外線を照射することで半導体用接着フィルムの表面を硬化させ剥離を容易にすることができる。
【００３０】
前記光重合開始剤としては、例えばベンゾフェノン、アセトフェノン、ベンゾイン、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾイン安息香酸メチル、ベンゾイン安息香酸、ベンゾインメチルエーテル、ベンジルフィニルサルファイド、ベンジル、ジベンジル、ジアセチルなどが挙げられる。
【００３１】
前記光重合開始剤の含有量は、特に限定されないが、前記紫外線硬化性樹脂１００重量部に対して１〜３０重量部が好ましく、特に３〜１５重量部が好ましい。含有量が前記下限値未満であると光重合開始する効果が低下する場合があり、前記上限値を超えると反応性が高くなりすぎ保存性が低下する場合がある。
【００３２】
前記樹脂組成物は、特に限定されないが、他の成分としてシアネート基を有する有機化合物を含むことが好ましい。これにより、被着体への密着性と耐熱性とをより向上することができる。
前記シアネート基を有する有機化合物としては、例えばビスフェノールＡ型ジシアネート、ビスフェノールＦ型ジシアネート、ビス（４−シアネートフェニル）エーテル、ビスフェノールＥ型ジシアネート、シアネートノボラック樹脂等が挙げられる。
【００３３】
前記シアネート基を有する有機化合物の含有量は、特に限定されないが、前記可塑性樹脂１００重量部に対して１〜５０重量部が好ましく、特に３〜３０重量部が好ましい。含有量が前記下限値未満であると密着性を向上する効果が低下する場合があり、前記上限値を超えるとアウトガスの原因や耐熱性を向上する効果が低下する場合がある。
【００３４】
前記硬化性樹脂がエポキシ樹脂の場合、前記樹脂組成物は硬化剤（特に、フェノール系硬化剤）を含むことが好ましい。
前記硬化剤としては、例えばジエチレントリアミン（ＤＥＴＡ）、トリエチレンテトラミン（ＴＥＴＡ）、メタキシレリレンジアミン（ＭＸＤＡ）などの脂肪族ポリアミン、ジアミノジフェニルメタン（ＤＤＭ）、ｍ−フェニレンジアミン（ＭＰＤＡ）、ジアミノジフェニルスルホン（ＤＤＳ）などの芳香族ポリアミンのほか、ジシアンジアミド（ＤＩＣＹ）、有機酸ジヒドララジドなどを含むポリアミン化合物等のアミン系硬化剤、ヘキサヒドロ無水フタル酸（ＨＨＰＡ）、メチルテトラヒドロ無水フタル酸（ＭＴＨＰＡ）などの脂環族酸無水物（液状酸無水物）、無水トリメリット酸（ＴＭＡ）、無水ピロメリット酸（ＰＭＤＡ）、ベンゾフェノンテトラカルボン酸（ＢＴＤＡ）等の芳香族酸無水物等の酸無水物系硬化剤、フェノール樹脂等のフェノール系硬化剤が挙げられる。これらの中でもフェノール系硬化剤が好ましく、具体的にはビス（４−ヒドロキシ−３，５−ジメチルフェニル）メタン（通称テトラメチルビスフェノールＦ）、４，４’−スルホニルジフェノール、４，４’−イソプロピリデンジフェノール（通称ビスフェノールＡ）、ビス（４−ヒドロキシフェニル）メタン、ビス（２−ヒドロキシフェニル）メタン、（２−ヒドロキシフェニル）（４−ヒドロキシフェニル）メタンおよびこれらの内ビス（４−ヒドロキシフェニル）メタン、ビス（２−ヒドロキシフェニル）メタン、（２−ヒドロキシフェニル）（４−ヒドロキシフェニル）メタンの３種の混合物（例えば、本州化学工業（株）製、ビスフェノールＦ−Ｄ）等のビスフェノール類、１，２−ベンゼンジオール、１，３−ベンゼンジオール、１，４−ベンゼンジオール等のジヒドロキシベンゼン類、１，２，４−ベンゼントリオール等のトリヒドロキシベンゼン類、１，６−ジヒドロキシナフタレン等のジヒドロキシナフタレン類の各種異性体、２，２’−ビフェノール、４，４’−ビフェノール等のビフェノール類の各種異性体等の化合物が挙げられる。
【００３５】
前記エポキシ樹脂の硬化剤（特にフェノール系硬化剤）の含有量は、特に限定されないが、前記エポキシ樹脂１００重量部に対して１〜３０重量部が好ましく、特に３〜１０重量部が好ましい。含有量が前記下限値未満であると耐熱性を向上する効果が低下する場合があり、前記上限値を超えると保存性が低下する場合がある。
【００３６】
前記樹脂組成物は、特に限定されないが、さらに充填材を含むことが好ましい。これにより、耐熱性をより向上することができる。
前記充填材としては、例えば銀、酸化チタン、シリカ、マイカ等の無機充填材、シリコンゴム、ポリイミド等の微粒子の有機充填材が挙げられる。これらの中でも無機充填材（特にシリカフィラー）が好ましい。これにより、耐熱性をより向上することができる。
【００３７】
前記充填材（特に無機充填材）の含有量は、特に限定されないが、前記可塑性樹脂１００重量部に対して１〜１００重量部が好ましく、特に１０〜５０重量部が好ましい。含有量が前記下限値未満であると耐熱性を向上する効果が低下する場合があり、前記上限値を超えると密着性を向上する効果が低下する場合がある。
【００３８】
前記充填剤（特に無機充填剤）の平均粒子径は、特に限定されないが、平均粒子径０．１〜２５μｍであることが好ましく特に０．５〜２０μｍが好ましい。平均粒子径が前記下限値未満であると耐熱性を向上する効果が低下する場合があり、前記上限値を超えると半導体用接着フィルムの接着性が低下する場合がある。
【００３９】
本発明の半導体接着用フィルムは、例えば前記樹脂組成物をメチルエチルケトン、アセトン、トルエン、ジメチルホルムアルデヒド等の溶剤に溶解して、ワニスの状態にした後、コンマコーター、ダイコーター、グラビアコーター等を用いて離型シートに塗工し、乾燥させた後、離型シートを除去することによって得ることができる。
前記半導体用接着フィルムの厚さは、特に限定されないが、３〜１００μｍが好ましく、特に５〜７０μｍが好ましい。厚さが前記範囲内であると、特に厚さ精度の制御を容易にできる。
【００４０】
次に、本発明のダイシングフィルムについて好適な実施の形態に基づいて説明する。本発明のダイシングフィルムは、ダイシングフィルムとしての作用と、半導体素子と支持部材とを接合する半導体用接着フィルム（ダイアタッチフィルム）としての作用とを有するものである。
図２は、本発明のダイシングフィルムの一例を模式的に示す断面図である。
ダイシングフィルム１は、前述した半導体用接着フィルム２と、支持基材３とを積層してなる。これにより、半導体用接着フィルムの機能（ダイアタッチフィルム機能）を有するダイシングフィルムを得ることができる。
半導体用接着フィルム２の厚さは、特に限定されないが、３〜１００μｍが好ましく、特に１０〜７５μｍが好ましい。厚さが前記下限値未満であると接着性を向上する効果が低下する場合があり、前記上限値を超えると厚さの均一性が低下する場合がある。
【００４１】
支持基材３としては、例えばポリプロピレンフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリブタジエンフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、スチレン−イソプレンブロック共重合体とポリプロピレンとの混合物等の樹脂フィルムが挙げられる。これらの中でもスチレン−イソプレンブロック共重合体とポリプロピレンとの混合物が好ましい。これにより、半導体用接着フィルム製造時の伸び特性（エキスバンド特性）を向上することができる。
さらに前記混合物中のポリプロピレンの含有量は、前記混合物全体の３０〜７０重量％であることが好ましく、特に４０〜６０重量％が好ましい。
また、さらに前記混合物中の共重合体の含有量は、前記混合物全体の３０〜７０重量％であることが好ましく、特に４０〜６０重量％が好ましい。
【００４２】
支持基材３は、特に限定されないが、紫外線透過性基材であることが好ましい。これにより、紫外線照射により半導体用接着フィルム２が硬化反応により、支持基材３との界面においての接着性をある程度低下させ、支持基材３の剥離を容易にすることができる。
【００４３】
支持基材３の厚さは、特に限定されないが、２０〜２００μｍが好ましく、特に２５〜１５０μｍが好ましい。厚さが前記範囲内であると、特に半導体用接着フィルム製造時の伸び特性（エキスバンド特性）に優れる。
【００４４】
なお、ダイシングフィルム１には、半導体用接着フィルム２の支持基材３と異なる面に保護フィルム（不図示）を設けていることが好ましい。これにより、作業性を向上することができる。さらに、半導体用接着フィルムの表面に異物等が付着することを防止することができる。
【００４５】
ダイシングフィルム１を製造する方法としては、例えば前記樹脂組成物を溶剤に溶解した樹脂ワニスを離型シートにコンマコーター、ダイコーター、グラビアコーター等を用いて塗工し、乾燥させて接着剤層を形成し、その後離型シートを除去する。次に、紫外線透過性基材を積層して、半導体用接着フィルムと紫外線透過性基材が積層されたダイシングフィルムを得ることができる。
【００４６】
次に、本発明の半導体装置について説明する。
図３は、本発明の半導体装置の一例を模式的に示す半導体装置の断面図である。
半導体装置１０は、半導体素子５と、半導体用接着フィルム２と、半導体搭載用支持部材６とを有する。
半導体素子５は、半導体用接着フィルム２を介して半導体搭載用支持部材６に接合されている。
【００４７】
半導体搭載用支持部材６としては、例えば金属性のリードフレーム、ガラス繊維にエポキシ樹脂を含浸した基板、ポリイミド樹脂基板、ビスマレイミド−トリアジン樹脂基板等の樹脂製基板等が挙げられる。
【００４８】
以下、本発明の半導体用接着フィルム機能を有するダイシングフィルムを用いて半導体装置を得る方法について説明する。
シリコンウエハーの裏面に前記ダイシングフィルムの半導体用接着フィルム面を低温（例えば６０℃以下）で接合する。そして、前記ダイシングフィルムを接合した前記シリコンウエハーをダイシング装置に固定し、ダイシングソー等を用いて所定の個数の半導体素子とする。
【００４９】
前記半導体素子に接合しているダイシングフィルムの支持基材面に例えば紫外線を照射して、半導体用接着フィルムの表面のみを硬化させ、支持基材を剥離する。
【００５０】
そして、前記半導体用接着フィルムが接合した半導体素子をリードフレーム等の半導体搭載用支持部材に接合して、半導体装置を得ることができる。
【００５１】
以下、本発明を実施例および比較例に基づいて詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【実施例】
まず、半導体用接着フィルムの実施例および比較例について説明する。
（実施例１）
▲１▼半導体用接着フィルム樹脂ワニスの調製
可塑性樹脂としてアクリル酸共重合体（ブチルアクリレート−アクリロニトリル−エチルアクリレート−グリシジルメタクリレート共重合体、ナガセケムテックス（株）製、ＳＧ−８０ＨＤＲ、Ｔｇ：１０℃、重量平均分子量：３５０，０００）１００重量部と、硬化性樹脂として結晶性のクレゾールノボラックエポキシ樹脂（ＥＯＣＮ−１０２０−８０、エポキシ当量２００ｇ／ｅｑ、日本化薬（株）製、融点８０℃）５０重量部と、シアネート樹脂（Ｌ−１０、バンティコ（株）製）１０重量部、紫外線硬化性樹脂として液状の１，６−ヘキサンジオールジメタクリレート（共栄化学（株）製）５０重量部と、光重合開始剤として２，２ジメトキシキ−ジフェニルエタン−１−オン（チバガイギ（株）製）３重量部と、硬化促進剤としてイミダゾール化合物（１Ｂ２ＭＺ、四国化成（株）製）３重量部とをメチルエチルケトン（ＭＥＫ）に溶解して樹脂固形分４０％の樹脂ワニスを得た。
【００５２】
▲２▼半導体用接着フィルムの製造
コンマコーターを用いて上述の樹脂ワニスを、保護フィルムであるポリエチレンテレフタレートフィルム（王子製紙（株）製、品番ＲＬ−０７、厚さ１００μｍ）に塗布した後、７０℃で、１０分間乾燥して、厚さ２５μｍの半導体用接着フィルムを得た。
得られた半導体用接着フィルムの最低溶融粘度は、９００[Ｐａ・ｓ]であり、最低溶融粘度に到達する温度は１３０℃であった。また、１８０℃での溶融粘度は、５，７００[Ｐａ・ｓ]であった。
ここで、半導体用接着フィルムの溶融粘度は、レオメーターを用いて、１０℃／分の昇温速度で、周波数１Ｈｚのずり剪断を与えて測定した。
【００５３】
（実施例２）
半導体用接着フィルム樹脂ワニスの配合を以下のようにした以外は、実施例１と同様にした。
可塑性樹脂としてアクリル酸共重合体（ブチルアクリレート−アクリロニトリル−エチルアクリレート−グリシジルメタクリレート共重合体、ナガセケムテックス（株）製、ＳＧ−Ｐ３ＤＲ、Ｔｇ：１２℃、重量平均分子量：８５０，０００）１００重量部と、硬化性樹脂としてクレゾールノボラックエポキシ樹脂（ＥＯＣＮ−１０２０−８０、エポキシ当量２００ｇ／ｅｑ、日本化薬（株）製）４０重量部と、シアネート樹脂（Ｌ−１０、バンティコ（株）製）１０重量部と、紫外線硬化性樹脂として１，６−ヘキサンジオールジメタクリレート（共栄化学（株）製）５０重量部と、光重合開始剤として２，２ジメトキシキ−ジフェニルエタン−１−オン（チバガイギ（株）製）３重量部と、硬化促進剤としてイミダゾール化合物（１Ｂ２ＭＺ、四国化成（株）製）３重量部と用いた。
得られた半導体用接着フィルムの最低溶融粘度は、９３０[Ｐａ・ｓ]であり、最低溶融粘度に到達する温度は１４０℃であった。また、１８０℃での溶融粘度は、６，０００[Ｐａ・ｓ]であった。
【００５４】
（実施例３）
半導体用接着フィルム樹脂ワニスの配合を以下のようにした以外は、実施例１と同様にした。
可塑性樹脂としてアクリル酸共重合体（ブチルアクリレート−アクリロニトリル−エチルアクリレート−グリシジルメタクリレート共重合体、ナガセケムテックス（株）製、ＳＧ−Ｐ３ＤＲ、Ｔｇ：１２℃、重量平均分子量：８５０，０００）１００重量部と、硬化性樹脂としてクレゾールノボラックエポキシ樹脂（ＥＯＣＮ−１０２０−８０、エポキシ当量２００ｇ／ｅｑ、日本化薬（株）製）４０重量部と、シアネート樹脂（Ｌ−１０、バンティコ（株）製）１０重量部と、紫外線硬化性樹脂として１，６−ヘキサンジオールジメタクリレート（共栄化学（株）製）５０重量部と、光重合開始剤として２，２ジメトキシキ−ジフェニルエタン−１−オン（チバガイギ（株）製）３重量部と、充填材としてシリカ（ＳＰ−４Ｂ、扶桑化学（株）製）３０重量部と、硬化促進剤としてイミダゾール化合物（１Ｂ２ＭＺ、四国化成（株）製）３重量部と用いた。
得られた半導体用接着フィルムの最低溶融粘度は、１，７００[Ｐａ・ｓ]であり、最低溶融粘度に到達する温度は１４０℃であった。また、１８０℃での溶融粘度は、１０，０００[Ｐａ・ｓ]であった。
【００５５】
（実施例４）
半導体用接着フィルム樹脂ワニスの配合を以下のようにした以外は、実施例１と同様にした。
可塑性樹脂としてアクリル酸共重合体（ブチルアクリレート−アクリロニトリル−エチルアクリレート−グリシジルメタクリレート共重合体、ナガセケムテックス（株）製、ＳＧ−Ｐ３ＤＲ、Ｔｇ：１２℃、重量平均分子量：８５０，０００）１００重量部と、硬化性樹脂としてクレゾールノボラックエポキシ樹脂（ＥＯＣＮ−１０２０−８０、エポキシ当量２００ｇ／ｅｑ、日本化薬（株）製）５０重量部と、シアネート樹脂（Ｌ−１０、バンティコ（株）製）１０重量部と、紫外線硬化性樹脂として１，６−ヘキサンジオールジメタクリレート（共栄化学（株）製）２０重量部と、光重合開始剤として２，２ジメトキシキ−ジフェニルエタン−１−オン（チバガイギ（株）製）３重量部と、硬化促進剤としてイミダゾール化合物（１Ｂ２ＭＺ、四国化成（株）製）３重量部と用いた。
得られた半導体用接着フィルムの最低溶融粘度は、７００[Ｐａ・ｓ]であり、最低溶融粘度に到達する温度は１６０℃であった。また、１８０℃での溶融粘度は、５，５００[Ｐａ・ｓ]であった。
【００５６】
（実施例５）
半導体用接着フィルム樹脂ワニスの配合を以下のようにした以外は、実施例１と同様にした。
可塑性樹脂としてアクリル酸共重合体（ブチルアクリレート−アクリロニトリル−エチルアクリレート−グリシジルメタクリレート共重合体、ナガセケムテックス（株）製、ＳＧ−８０ＨＤＲ、Ｔｇ：１０℃、重量平均分子量：３５０，０００）１００重量部と、硬化性樹脂としてクレゾールノボラックエポキシ樹脂（ＥＯＣＮ−１０２０−８０、エポキシ当量２００ｇ／ｅｑ、日本化薬（株）製）２０重量部とシアネート樹脂（Ｌ−１０、バンティコ（株）製）５重量部、紫外線硬化性樹脂として１，６−ヘキサンジオールジメタクリレート（共栄化学（株）製）１００重量部と、光重合開始剤として２，２ジメトキシキ−ジフェニルエタン−１−オン（チバガイギ（株）製）３重量部と、硬化促進剤としてイミダゾール化合物（１Ｂ２ＭＺ、四国化成（株）製）３重量部と用いた。
得られた半導体用接着フィルムの最低溶融粘度は、８００[Ｐａ・ｓ]であり、最低溶融粘度に到達する温度は５５℃であった。また、１８０℃での溶融粘度は、５，９００[Ｐａ・ｓ]であった。
【００５７】
（実施例６）
半導体用接着フィルム樹脂ワニスの配合を以下のようにした以外は、実施例１と同様にした。
可塑性樹脂としてアクリル酸共重合体（ブチルアクリレート−アクリロニトリル−エチルアクリレート−グリシジルメタクリレート共重合体、ナガセケムテックス（株）製、ＳＧ−８０ＨＤＲ、Ｔｇ：１０℃、重量平均分子量：３５０，０００）１００重量部と、硬化性樹脂としてクレゾールノボラックエポキシ樹脂（ＥＯＣＮ−１０２０−８０、エポキシ当量２００ｇ／ｅｑ、日本化薬（株）製）３０重量部と、紫外線硬化性樹脂として１，６−ヘキサンジオールジメタクリレート（共栄化学（株）製）３０重量部と、光重合開始剤として２，２ジメトキシキ−ジフェニルエタン−１−オン（チバガイギ（株）製）３重量部と、硬化促進剤としてイミダゾール化合物（１Ｂ２ＭＺ、四国化成（株）製）３重量部と用いた。
得られた半導体用接着フィルムの最低溶融粘度は、９５０[Ｐａ・ｓ]であり、最低溶融粘度に到達する温度は１４０℃であった。また、１８０℃での溶融粘度は、５，０００[Ｐａ・ｓ]であった。
【００５８】
（実施例７）
半導体用接着フィルム樹脂ワニスの配合においてアクリル系樹脂として、以下のものを用いた以外は、実施例１と同様にした。
アクリル系樹脂として、アクリル酸共重合体（エチルアクリレート−ブチルアクリレート−アクリロニトリル−アクリル酸−２ヒドロキシエチルメタクリレート共重合体、ナガセケムテックス（株）製、ＳＧ−７０ＬＤＲ、Ｔｇ：−１７．５℃、重量平均分子量：８００，０００）を用いた。
得られた半導体用接着フィルムの最低溶融粘度は、５００[Ｐａ・ｓ]であり、最低溶融粘度に到達する温度は１００℃であった。また、１８０℃での溶融粘度は、５，２００[Ｐａ・ｓ]であった。
【００５９】
（実施例８）
半導体用接着フィルム樹脂ワニスの配合において可塑性樹脂として、以下のものを用いた以外は、実施例１と同様にした。
可塑性樹脂としてフェノキシ樹脂（東都化成（株）製、ＹＰ−５０、重量平均分子量：４４，１００、Ｔｇ：８４℃）を用いた。
得られた半導体用接着フィルムの最低溶融粘度は、１，０００[Ｐａ・ｓ]であり、最低溶融粘度に到達する温度は１４５℃であった。また、１８０℃での溶融粘度は、５，２００[Ｐａ・ｓ]であった。
【００６０】
（実施例９）
半導体用接着フィルム樹脂ワニスの配合において硬化性樹脂として、以下のものを用いた以外は、実施例１と同様にした。
硬化性樹脂として、液状のエポキシ樹脂（日本化薬（株）製、ＲＥ８１０ＮＭ、１１３ｇ／ｅｑ）を用いた。
得られた半導体用接着フィルムの最低溶融粘度は、６００[Ｐａ・ｓ]であり、最低溶融粘度に到達する温度は１４０℃であった。また、１８０℃での溶融粘度は、５，０００[Ｐａ・ｓ]であった。
【００６１】
（実施例１０）
半導体用接着フィルム樹脂ワニスの配合において紫外線硬化性樹脂を用いなかった以外は、実施例１と同様にした。
得られた半導体用接着フィルムの最低溶融粘度は、１，５００[Ｐａ・ｓ]であり、最低溶融粘度に到達する温度は１３０℃であった。また、１８０℃での溶融粘度は、５，１００[Ｐａ・ｓ]であった。
【００６２】
（実施例１１）
半導体用接着フィルム樹脂ワニスの配合において紫外線硬化性樹脂として、以下のものを用いた以外は、実施例１と同様にした。
紫外線硬化性樹脂として、固形のアクリレート（日本化薬（株）製、ステアリルアクリレート）を用いた。
得られた半導体用接着フィルムの最低溶融粘度は、１，３００[Ｐａ・ｓ]であり、最低溶融粘度に到達する温度は１５０℃であった。また、１８０℃での溶融粘度は、６，０００[Ｐａ・ｓ]であった。
【００６３】
（比較例１）
半導体用接着フィルム樹脂ワニスにおいて可塑性樹脂として、以下のものを用いた以外は、実施例１と同様にした。
可塑性樹脂としてシリコーン変性ポリイミド樹脂（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）および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）と、酸成分として４，４’−オキシジフタル酸二無水物（０．１５モル）および３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物とを合成して得られるアニソールに可溶なポリイミド樹脂、Ｔｇ：１００℃、重量平均分子量５０，０００）を用いた。
得られた半導体用接着フィルムの最低溶融粘度は、３，１００[Ｐａ・ｓ]であり、最低溶融粘度に到達する温度は１５０℃であった。また、１８０℃での溶融粘度は、１０，０００[Ｐａ・ｓ]であった。
【００６４】
（比較例２）
半導体用接着フィルム樹脂ワニスの配合において硬化性樹脂を用いなかった以外は、実施例１と同様にした。
得られた半導体用接着フィルムの最低溶融粘度は、１，０００[Ｐａ・ｓ]であり、最低溶融粘度に到達する温度は１３０℃であった。また、１８０℃での溶融粘度は、３，０００[Ｐａ・ｓ]であった。
【００６５】
各実施例および比較例で得られた半導体用接着フィルムについて、次の評価を行った。評価項目を内容と共に示す。得られた結果を表１に示す。
▲１▼低温接着性（初期密着性）
低温接着性は、半導体素子（８０ピンリードフレーム）に得られた半導体用接着フィルムを５０℃、０．１ＭＰａ、１秒間の条件で接着し、その後、ダイシェア強度を測定した。
ダイシェア強度の測定は、プッシュプルゲージを用いて行った。
【００６６】
▲２▼耐熱性
耐熱性は、１８０℃で１時間熱処理した半導体用接着フィルムの５％重量減少温度で評価した。各符号は以下の通りである。
◎：５％重量減少温度が、３００℃を超える
○：５％重量減少温度が、２５０℃〜３００℃である
△：５％重量減少温度が、２００℃を超え、２５０℃未満である
×：５％重量減少温度が、２００℃未満である
【００６７】
▲３▼伸度
伸度は、１８０℃で１時間熱処理した半導体用接着フィルムの引張り伸度を評価した。
◎：伸度が２０％を超える
○：伸度が１０％以上、かつ２０％未満である
△：伸度が３％以上、かつ１０％未満である
×：伸度が３％未満である
【００６８】
【表１】
表１から明らかなように、実施例１〜１１は、低温接着性および耐熱性に優れていた。
また、実施例１〜７および９〜１１は、引張り伸び特性にも優れており靭性が優れていることが示された。
【００７０】
次に、ダンシングフィルムおよび半導体装置について説明する。
（実施例１ａ〜実施例１１ａ）
▲１▼ダイシングフィルムの製造
光透過性基材（クリアテックＣＴ−Ｈ８１７、クラレ（株）製を押し出し機で成形して厚さ１００μｍのフィルムとしたもの）に、実施例１〜１１で得られた保護フィルム剥離前の半導体用接着フィルムを、ラミネーターを用いて、常温で積層して、保護フィルム／半導体用接着フィルム／光透過性基材で構成されるダイシングフィルムを得た。
【００７１】
▲２▼半導体装置の製造
上述のダイシングフィルムの保護フィルムを剥離して、半導体用接着フィルム面を５インチ、１００μｍの半導体ウエハーに接合して、固定した。そして、ダイシングソーを用いて、ダイシングフィルムが接合した半導体ウエハーをスピンドル回転数５０，０００ｒｐｍ、切断速度５０ｍｍ／ｓｅｃで５ｍｍ×５ｍｍ角の半導体素子のサイズにダイシング（切断）して、ダイシングフィルムが接合した半導体素子を得た。次に、光透過性基材側から紫外線を２０秒で２５０ｍＪ／ｃｍ２の積算光量を照射した後、半導体用接着フィルムに接合している光透過性基材を剥離した。そして、上述のダイシングフィルムが接合した半導体素子を４２−アロイ合金のリードフレームに、１８０℃、１ＭＰａ、１．０秒間圧着して、ダイボンディング（ダイシングフィルムを介して）し、１８０℃で１時間加熱し、樹脂で封止して１０個の半導体装置を得た。
【００７２】
（比較例１ａ〜比較例２ａ）
半導体用接着フィルムとして、比較例１〜比較例２で得られた保護フィルム剥離前の半導体用接着フィルムを用いた以外は、実施例１ａと同様にした。
【００７３】
各実施例および比較例で得られたダイシングフィルムおよび半導体装置に関して次の評価を行った。評価項目を内容と共に示す。なお、ピックアップ性については、実施例１ａ〜９ａおよび比較例１ａ、２ａについて評価した。
▲１▼接着性
ダイシングフィルムと半導体ウエハーとの接着性は、半導体ウエハーに裏面に２５ｍｍ幅のダイシングフィルムを０．１ＭＰａ、５０℃で接合した後に１８０度ピール強度を測定して評価した。
【００７４】
▲２▼ダイシング後のチップの飛散
半導体ウエハーをダイシングした後に、粘着が弱いためにダイシングフィルムから剥離する半導体素子の個数により評価した。
【００７５】
▲３▼ピックアップ性
ダイシングフィルムが接合した半導体素子を紫外線照射した後、半導体素子を光透過性基材から取り上げること（ピックアップ）が可能であるかを評価した。
◎：ピックアップ可能な半導体素子の割合が、９５％以上である
○：ピックアップ可能な半導体素子の割合が、９０〜９５％未満である
△：ピックアップ可能な半導体素子の割合が、５０〜９０％未満である
×：ピックアップ可能な半導体素子の割合が、５０％未満である
【００７６】
▲４▼ダイシングフィルムの初期接着性
ダイアタッチ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１８０℃、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。
【００７７】
▲５▼吸湿処理後の接着性
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
【００７８】
▲６▼耐クラック性
耐クラック性は、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、２６０℃のＩＲリフローを３回行い走査型超音波探傷機（ＳＡＴ）で評価した。各符号は、以下の通りである。
◎：クラックが全く無し
○：クラックが、１／１０個〜３／１０個有り
△：クラックが、４／１０個〜９／１０個有り
×：クラックが、１０／１０個有り
【００７９】
【表２】
表２から明らかなように、実施例１ａ〜１１ａは、接着性およびチップの飛散も無かった。
また、実施例１ａ〜４ａ、６ａおよび８ａは、ピックアップ性にも優れていた。
また、実施例１ａ、２ａおよび５ａ〜１１ａは、初期接着性にも優れていた。
また、実施例１ａ〜５ａ、７ａ、１０ａおよび１１ａは、吸湿処理後の接着性にも優れていた。
また、実施例１ａ〜４ａは、耐クラック性にも優れていた。
【発明の効果】
本発明によれば、半導体素子とリードフレーム等の半導体素子搭載用支持部材とを低温で接着することができる半導体用接着フィルムおよびそれを用いた半導体装置を提供することができる。
また、特定のアクリル系樹脂を用いる場合、低温接着性と耐熱性の両方に優れる半導体用接着フィルムを提供することができる。
また、特定の硬化性樹脂を用いた場合、特に耐熱性に優れる半導体用接着フィルムを提供することができる。
また、本発明によれば、半導体用接着フィルムの機能を有するダイシングフィルム（耐チッピング性、耐クラック性）を提供することができる。すなわち、優れたダイシングシートとしての機能を有し、ダイマウント時には接着剤として使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の半導体用接着フィルムの温度に対する溶融粘度の関係を模式的に示した図である。
【図２】 本発明のダイシングフィルムの一例を模式的に示す断面図である。
【図３】 本発明の半導体装置の一例を模式的に示す半導体装置の断面図である。
【符号の説明】
１ ダイシングフィルム
２ 半導体用接着フィルム
３ 支持基材
５ 半導体素子
６ 半導体搭載用支持部材
１０ 半導体装置
Claims (7)
- 重量平均分子量１０万以上のアクリル系樹脂１００重量部に対して、エポキシ樹脂１０〜１００重量部を含む樹脂組成物で構成される半導体用接着フィルムであって、
該半導体用接着フィルムを常温から１０℃／分の昇温速度で溶融状態まで昇温したときに初期は溶融粘度が減少し、最低溶融粘度に到達した後、さらに上昇するような特性を有し、かつ前記最低溶融粘度が２，０００[Ｐａ・ｓ]以下であり、１８０℃での溶融粘度が５，０００[Ｐａ・ｓ]以上であることを特徴とする半導体用接着フィルム。 - 前記最低溶融粘度に到る温度が５０〜１７０℃である請求項１に記載の半導体用接着フィルム。
- 前記アクリル系樹脂のガラス転移温度は、−２０〜６０℃である請求項１または２に記載の半導体用接着フィルム。
- 前記樹脂組成物は、さらに紫外線硬化性樹脂を含むものである請求項１ないし３のいずれかに記載の半導体用接着フィルム。
- 前記紫外線硬化性樹脂は、常温で液状である請求項４に記載の半導体用接着フィルム。
- 請求項１ないし５のいずれかに記載の半導体用接着フィルムと、支持基材とを積層してなることを特徴とするダイシングフィルム。
- 請求項１ないし６のいずれかに記載の半導体用接着フィルムを用いて、半導体素子と半導体素子搭載用支持部材とを接合していることを特徴とする半導体装置。
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