JP4401625B2

JP4401625B2 - Adhesive sheet

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Publication number: JP4401625B2
Application number: JP2002196256A
Authority: JP
Inventors: 禎一稲田; 広幸川上; 崇増子; 恵介大久保; 道生宇留野; 羊一細川
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd; Showa Denko Materials Co Ltd
Current assignee: Showa Denko Materials Co Ltd
Priority date: 2002-07-04
Filing date: 2002-07-04
Publication date: 2010-01-20
Anticipated expiration: 2022-07-04
Also published as: JP2004039928A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、接着シートに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体素子と半導体素子搭載用支持部材の接合には銀ペーストが主に使用されていた。しかし、近年の半導体素子の小型化・高性能化に伴い、使用される支持部材にも小型化・細密化が要求されるようになってきている。こうした要求に対して、銀ペーストでは、はみ出しや半導体素子の傾きに起因するワイヤボンディング時における不具合の発生、接着剤層の膜厚の制御困難性、および接着剤層のボイド発生などにより前記要求に対処しきれなくなってきている。そのため、前記要求に対処するべく、近年、フィルム状の接着剤が使用されるようになってきた。
【０００３】
このフィルム状接着剤は、個片貼付け方式あるいはウェハ裏面貼付け方式において使用されている。前者の個片貼付け方式のフィルム状接着剤を用いて半導体装置を製造する場合、リール状のフィルム状接着剤をカッティングあるいはパンチングによって個片に切り出した後その個片を支持部材に接着し前記フィルム状接着剤付き支持部材にダイシング工程によって個片化された半導体素子を接合して半導体素子付き支持部材を作製し；その後必要に応じてワイヤボンド工程、封止工程などを経ることによって半導体装置が得られることとなる。しかし、前記個片貼付け方式のフィルム状接着剤を用いるためには、フィルム状接着剤を切り出して支持部材に接着する専用の組立装置が必要であることから、銀ペーストを使用する方法に比べて製造コストが高くなるという問題があった。
一方、後者のウェハ裏面貼付け方式のフィルム状接着剤を用いて半導体装置を製造する場合、まず半導体ウェハの裏面にフィルム状接着剤を貼付けさらにフィルム状接着剤の他面にダイシングテープを貼り合わせ；その後前記ウェハからダイシングによって半導体素子を個片化し；個片化したフィルム状接着剤付き半導体素子をピックアップしそれを支持部材に接合し；その後の加熱、硬化、ワイヤボンドなどの工程を経ることにより半導体装置が得られることとなる。このウェハ裏面貼付け方式のフィルム状接着剤は、フィルム状接着剤付き半導体素子を支持部材に接合するためフィルム状接着剤を個片化する装置を必要とせず、従来の銀ペースト用の組立装置をそのままあるいは熱盤を付加するなどの装置の一部を改良することにより使用できる。そのため、フィルム状接着剤を用いた組立方法の中で製造コストが比較的安く抑えられる方法として注目されている。
【０００４】
しかしながら、ウェハ裏面貼付け方式のフィルム状接着剤を用いる方法にあっては、前記ダイシング工程までに、フィルム状接着剤とダイシングテープを貼付するといった２つの貼付工程が必要であったことから、作業工程の簡略化が求められていた。また、フィルム状接着剤をダイシングテープ上に付設し、これをウェハに貼り付ける方法が提案されている。この方法では、ダイシングフィルムの樹脂が接着シートに付着することや拡散、移行するために接着性が低下するなどの課題があるほか、構造が３層構成になるため、コストの上昇を招いていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そのため、半導体装置の製造工程の簡略化や製造コストの軽減が図られる接着シート、即ちダイシング工程ではダイシングテープとして作用し、半導体素子と支持部材との接合工程では接続信頼性に優れる接着シートが求められていた。
また、接着シートのさらなる信頼性の向上が求められていた。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以下の記載事項に関する。
＜１＞基材フィルムの片面に接着剤を積層してなる接着シートであって、接着シートは、（１）半導体ウェハの片面に接着シートをラミネートする工程、（２）半導体ウェハ及び接着シートの一部を切断する工程、（３）接着剤と基材フィルム間で剥離し、半導体素子を接着剤が付設された状態で個片に切り離す工程、（４）半導体搭載用支持部材と半導体素子とを接着剤を介して加熱、加圧、接着する工程、を含む半導体装置の製造方法に用いられるダイシングシートの機能とダイボンドシートの機能を備え、接着剤が重量平均分子量が１０万以上であるエポキシ基含有（メタ）アクリル酸エステル共重合体、熱硬化性成分剤としてフェノールノボラック型エポキシ樹脂、ｏ−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂を含有し、基材フィルムの接着剤に接する面の表面自由エネルギが２５×１０^−３Ｎ／ｍ〜５５×１０^−３Ｎ／ｍの範囲であり、かつ（１）工程における２０℃〜１３０℃のラミネート温度でのタック強度が３０ｇｆ〜５００ｇｆ（０．２９４Ｎ〜４９Ｎ）である接着シート。
＜２＞１）未硬化あるいは半硬化状態の接着剤の１００℃での弾性率が０．０００１ＭＰａ以上２ＭＰａ以下であり、２）５０℃での弾性率が７．５ＭＰａ以上５０ＭＰａ以下であり、３）硬化後に５０℃での弾性率が１００ＭＰａ以上５０００ＭＰａ以下である＜１＞記載の接着シート。
＜３＞基材フィルムを剥離した接着シートを用いた５ｍｍ角の半導体素子と支持部材との積層硬化物の２５０℃での接着強度が０．３ｋｇｆ以上である＜１＞または＜２＞に記載の接着シート。
＜４＞１６０℃でのフロー量が１００μｍ以上１００００μｍ以下の範囲にある＜１＞〜＜３＞のいずれかに記載の接着シート。
【０００７】
また本発明は以下の記載事項に関する。
＜２−１＞少なくとも半導体ウェハの片面に接着シートをラミネートする工程を有する半導体装置の製造に用いられる基材フィルムの片面に接着剤層を積層してなる接着シートであって、前記基材フィルムの接着剤に接する面の表面自由エネルギが２５×１０^−３Ｎ／ｍ〜５５×１０^−３Ｎ／ｍであり、かつ前記ラミネート工程におけるラミネート温度でのタック強度が３０ｇｆ〜５００ｇｆである接着シート。
＜２−２＞前記接着剤層が（メタ）アクリル酸エステル共重合体と熱硬化性成分とを含有する前記＜２−１＞に記載の接着シート。
＜２−３＞１）未硬化あるいは半硬化状態の接着剤の１００℃での弾性率が０．０００１ＭＰａ以上２ＭＰａ以下であり、２）５０℃での弾性率が７．５ＭＰａ以上５０ＭＰａ以下であり、３）硬化後の５０℃での弾性率が１００ＭＰａ以上５０００ＭＰａ以下である前記＜２−１＞又は＜２−２＞に記載の接着シート。
＜２−４＞半導体素子と基材フィルムとを備える積層硬化物の２５０℃における前記半導体素子と前記基材フィルム間の接着強度は、０．３ｋｇｆ以上である前記＜２−１＞〜＜２−３＞のいずれかに記載の接着シート。
＜２−５＞１６０℃でのフロー量が１００μｍ以上１００００μｍ以下の範囲にある前記＜２−１＞〜＜２−４＞のいずれかに記載の接着シート。
＜２−６＞前記＜２−１＞〜＜２−５＞のいずれかに記載の接着シートを、前記接着剤層を挟んで半導体ウェハに貼り付ける工程と；前記半導体ウェハをダイシングして、接着シート付き半導体素子を形成する工程と；前記基材フィルム層を剥離する工程と；前記接着剤層付き半導体素子と半導体素子搭載用の支持部材とを前記接着剤層を介して接着する工程と；を含む半導体装置の製造方法。
本発明の接着シートは２層構造を有することより、接着剤表面の汚染が少ないため信頼性が高い接着シートを、低コストで製造することができる。
本発明の接着シートは、ダイシング工程ではダイシングテープとして、半導体素子と支持部材の接合工程では接続信頼性に優れる接着剤として使用することができる。そのため、半導体装置の製造工程の簡略化を図ることができる。
また、半導体搭載用支持部材に熱膨張係数の差が大きい半導体素子を実装する場合に必要な耐熱性、耐湿性を有し、かつ作業性に優れるものである。
さらに、本発明の接着シートを使用した半導体装置の製造方法は、製造工程を簡略化でき、しかも製造した半導体装置は、半導体搭載用支持部材に熱膨張係数の差が大きい半導体素子を実装する場合に必要な耐熱性、耐湿性および作業性を兼ね備えるものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の接着シートは上記の特性を有する接着剤を備えたことを特徴とする接着シートであり、半導体装置を製造する際に用いた場合、ダイシング時には半導体素子が飛散しない粘着力を有し、その後のピックアップ時には各素子を傷つけることがないような粘着力を有するものである。そのため、本発明の接着シートを用いて半導体装置を製造すれば、ダイシングおよびダイボンドの各工程を、一枚の接着シートで完了することができる。
また、本発明の接着シートは、半導体素子搭載用支持部材に熱膨張係数の差が大きい半導体素子を実装する場合に要求される耐熱性および耐湿性を有するものである。
【０００９】
前記作用効果を有する本発明の接着シートは以下の特性を有することが必要である。
＜パラメータの説明＞
基材フィルムの接着剤に接する面の表面自由エネルギは２５×１０^−３Ｎ／ｍ以上５５×１０^−３Ｎ／ｍ以下である必要がある。基材フィルムと接着剤が適度な密着性を有する点で３０×１０^−３Ｎ／ｍ〜４３×１０^−３Ｎ／ｍが好ましく、３５×１０^−３Ｎ／ｍ〜４１×１０^−３Ｎ／ｍが特に好ましい。基材フィルムの表面自由エネルギが２５×１０^−３Ｎ／ｍ未満であると基材フィルムと接着剤が剥離し易く、ダイシング時にチップの剥離が生じるため好ましくない。５５×１０^−３Ｎ／ｍ超であると、基材フィルムと接着剤が剥離し難く、チップのピックアップが困難になるため好ましくない。ここで、基材フィルムとしては、上記範囲の表面自由エネルギを有していれば特に制限は無く、例えば、ポリテトラフルオロエチレンフィルム、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、ポリイミドフィルムなどのプラスチックフィルム等が挙げられる。これらについては表面自由エネルギが上記範囲内になるように必要に応じてプライマー塗布、ＵＶ処理、コロナ放電処理、研磨処理、エッチング処理等の表面処理を行っても良い。
接着剤のラミネート温度におけるタック強度は３０ｇｆ以上５００ｇｆ以下である必要がある。タック強度は基材フィルムと適度な密着性を有する点で６０〜３００ｋｇｆが好ましく、１００〜２５０ｋｇｆが特に好ましい。タック強度が３０ｇｆ未満の場合、基材フィルムのフィルムの接着剤に接する面の表面自由エネルギが２５×１０^−３Ｎ／ｍ以上５５×１０^−３Ｎ／ｍ以下の場合であっても、基材フィルムと接着剤が剥離し易く、ダイシング時にチップの剥離が生じるため好ましくない。タック強度が５００ｇｆ超の場合基材フィルムと接着剤が剥離し難く、チップのピックアップが困難になるため好ましくない。ここで、接着剤（層）としては、上述のタック強度を有する樹脂組成物を用いることができる。上述のタック強度を有する樹脂組成物としては、例えば後述する樹脂組成物等が挙げられるが、以下に説明するように組成、製造方法等を適宜変更してタック強度を増加または低減することで上述のタック強度の範囲内に調整できるものであれば、後述する樹脂組成物に制限されることなくいかなる樹脂組成物をも使用することができる。
まず、タック強度を増加させる方法としては、液状成分（エポキシ樹脂等）の比率を増大すること、高分子量成分のＴｇを低減すること、粘着付与剤等を添加すること、フィルムの乾燥を低温、短時間で行うことなどが挙げられる。一方、タック強度を低減させる方法としては、上述の方法と逆に、液状成分（エポキシ樹脂等）の比率を低減すること、高分子量成分のＴｇを増加すること、粘着付与剤等を添加しないか、または添加量を低減すること、フィルムの乾燥を高温、長時間で行うことなどが挙げられる。また、接着シートをウェハに貼付した後に後加熱を行うことによりタック強度を低減することも可能である。この場合、初期のタック強度が一定値であるフィルムであっても、ある範囲でタック強度の調整を行うことが可能であり、また、ピックアップ性を調査し、再度調整することも可能である点で好ましい。
尚、１ｇｆ＝０．００９８Ｎより、「タック強度３０ｇｆ〜５００ｇｆ」は「タック強度０．２９４Ｎ〜４９Ｎ」、「接着強度０．３ｋｇｆ以上」は「接着強度２.９４Ｎ以上」に相当する。
【００１０】
なお、上述のタック強度を有する樹脂組成物としては、後述する樹脂組成物において特に液状成分（エポキシ樹脂等）の比率、高分子量成分のＴｇを調整すること、フィルムの乾燥条件を調整することが好ましい。また、接着シートをウェハに貼付した後に後加熱を行うことにより行うことも可能である。この場合、単一のフィルムであっても、ある範囲でタック強度の調整を行うことが可能であり、また、ピックアップ性を調査し、再度調整することも可能である点で好ましい。
また、未硬化あるいは半硬化状態の接着シートの１６０℃でのフロー量は１００μｍ以上、１００００μｍの範囲にあることが好ましい。なお、本発明におけるフロー量は、流動性の指標となるものであって、具体的には後の実施例の欄で詳しく説明する測定方法に基づいて測定され得る値である。フロー量が１００μｍ未満の場合、半導体素子の圧着時に流動性及びぬれ性が不足し、接着性が低下する点で好ましくない。またフロー量が１００００μｍ超の場合、半導体素子の圧着時に樹脂が半導体素子の端部から過剰に流出するため、半導体素子の支持部材の電極端子部を被覆し、ワイヤボンディングなどの工程が難しくなる点、また、接着シートの膜厚が低下するため、接着性が低下する点で好ましくない。
フロー量は、半導体素子端部からの樹脂の流出がより小さい点で１００μｍ以上、６０００μｍ以下の範囲が好ましい。また、半導体素子の支持部材として回路付きテープや回路付き基板を使用する場合には、回路充填性が高く、かつ端部からの樹脂の流出がより小さい点で、フロー量は１０００μｍ〜４０００μｍの範囲にあることが好ましい。
未硬化あるいは半硬化状態の接着シートの弾性率は１００℃以下でラミネート可能である点で１００℃での弾性率が０．０００１〜２ＭＰａであり、ダイシングし易い点で５０℃での弾性率が７．５〜５０ＭＰａであり、流動性が高い点で１８０℃での弾性率が１００ＭＰａ以下であることが好ましく、また、耐熱性が良い点で硬化後に５０℃での弾性率が１００〜５０００ＭＰａであることが特に好ましい。
本発明の接着シートは、加熱硬化した段階で、貯蔵弾性率が２５℃で１０〜２０００ＭＰａであり、２６０℃で３〜５０ＭＰａであることが好ましい。２５℃での弾性率は、２０〜１９００ＭＰａがより好ましく、５０〜１８００ＭＰａが特に好ましい。また、２６０℃での弾性率は、５〜５０ＭＰａがより好ましく、７〜５０ＭＰａが特に好ましい。貯蔵弾性率がこの範囲にあると、半導体素子と支持部材との熱膨張係数の差によって発生する熱応力を緩和させる効果が保たれ、剥離やクラックの発生を抑制できるとともに、接着剤の取扱い性、接着剤層の厚み精度、リフロークラックの発生を抑制できる。なお、本発明における弾性率は接着シートの貯蔵弾性率を動的粘弾性測定装置を用いて昇温速度５℃／ｍｉｎ、引張りモード、１０Ｈｚの条件で測定したものである。
【００１１】
＜成分＞
本発明の接着シートの接着剤（層）は、上記特性を満足するものであれば特に制限はないが、適当なタック強度を有しシート状での取扱い性が良好であることから、熱硬化性成分及び（メタ）アクリル酸エステル共重合体を含有していることが好ましい。また、上記の他に硬化促進剤、触媒、添加剤、フィラー、カップリング剤、高分子量成分等を含んでも良く、高分子量成分としてはポリイミド、（メタ）アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、フェノキシ樹脂、変性ポリフェニレンエーテル樹脂等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
熱硬化性成分としては、エポキシ樹脂、シアネート樹脂、フェノール樹脂及びその硬化剤等があるが、耐熱性が高い点で、エポキシ樹脂が好ましい。
エポキシ樹脂は、硬化して接着作用を有するものであれば特に限定されない。ビスフェノールＡ型エポキシなどの二官能エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂やクレゾールノボラック型エポキシ樹脂などのノボラック型エポキシ樹脂などを使用することができる。また、多官能エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、複素環含有エポキシ樹脂または脂環式エポキシ樹脂など、一般に知られているものを適用することができる。
このようなエポキシ樹脂として、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂としては、油化シェルエポキシ（株）製エピコート８０７，８１５，８２５，８２７，８２８，８３４，１００１，１００４，１００７，１００９、ダウケミカル社製ＤＥＲ−３３０，３０１，３６１、東都化成（株）製ＹＤ８１２５，ＹＤＦ８１７０などが挙げられる。フェノールノボラック型エポキシ樹脂としては、油化シェルエポキシ（株）製エピコート１５２，１５４、日本化薬（株）製ＥＰＰＮ−２０１、ダウケミカル社製ＤＥＮ−４３８などが、また、ｏ−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂としては、日本化薬（株）製ＥＯＣＮ−１０２Ｓ，１０３Ｓ，１０４Ｓ，１０１２，１０２５，１０２７、東都化成（株）製ＹＤＣＮ７０，７０２，７０３，７０４などが挙げられる。多官能エポキシ樹脂としては、油化シェルエポキシ（株）製Ｅｐｏｎ１０３１Ｓ、チバスペシャリティーケミカルズ社製アラルダイト０１６３、ナガセ化成（株）製デナコールＥＸ−６１１，６１４，６１４Ｂ，６２２，５１２，５２１，４２１，４１１，３２１などが挙げられる。アミン型エポキシ樹脂としては、油化シェルエポキシ（株）製エピコート６０４、東都化成（株）製ＹＨ−４３４、三菱ガス化学（株）製ＴＥＴＲＡＤ−Ｘ，ＴＥＴＲＡＤ−Ｃ、住友化学（株）製ＥＬＭ−１２０などが挙げられる。複素環含有エポキシ樹脂としては、チバスペシャリティーケミカルズ社製アラルダイトＰＴ８１０等の、ＵＣＣ社製ＥＲＬ４２３４，４２９９，４２２１，４２０６などが挙げられる。これらのエポキシ樹脂は、単独でまたは２種類以上を組み合わせても、使用することができる。
【００１２】
エポキシ樹脂硬化剤としては、通常用いられている公知の硬化剤を使用することができる。たとえば、アミン類、ポリアミド、酸無水物、ポリスルフィド、三フッ化ホウ素、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ，ビスフェノールＳのようなフェノール性水酸基を１分子中に２個以上有するビスフェノール類、フェノールノボラック樹脂、ビスフェノールＡノボラック樹脂またはクレゾールノボラック樹脂などのフェノール樹脂などが挙げられる。特に吸湿時の耐電食性に優れる点で、フェノールノボラック樹脂、ビスフェノールＡノボラック樹脂またはクレゾールノボラック樹脂などのフェノール樹脂が好ましい。
好ましいフェノール樹脂硬化剤としては、たとえば、大日本インキ化学工業（株）製、商品名：フェノライトＬＦ２８８２、フェノライトＬＦ２８２２、フェノライトＴＤ−２０９０、フェノライトＴＤ−２１４９、フェノライトＶＨ−４１５０、フェノライトＶＨ４１７０などが挙げられる。
高分子量成分としては、（メタ）アクリル酸エステル共重合体が好ましく、グリシジルアクリレートまたはグリシジルメタクリレートなどの官能性モノマーを含む重量平均分子量が１０万以上である共重合体が耐熱性が高い点で、特に好ましい。ブチルアクリレートとアクリロニトリル、エチルアクリレートとアクリロニトリルなどの共重合体はタック強度が適当である点で好ましい。
このような重量平均分子量が１０万以上であるエポキシ基含有（メタ）アクリル酸エステル共重合体としては、たとえば、帝国化学産業（株）製ＨＴＲ−８６０Ｐ−３などが挙げられる。
グリシジルアクリレートまたはグリシジルメタクリレートなどのエポキシ樹脂含有反復単位の量は、０．５〜６．０重量％が好ましく、０．５〜５．０重量％がより好ましく、０．８〜５．０重量％が特に好ましい。エポキシ基含有反復単位の量がこの範囲にあると、接着力が確保できるとともに、ゲル化を防止することができる。
【００１３】
官能性モノマーとしては、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレートのほかに、たとえば、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレートなどが挙げられ、これらは、単独でまたは２種類以上を組み合わせて使用することもできる。なお、本発明において、エチル（メタ）アクリレートとは、エチルアクリレートとエチルメタクリレートの両方を示す。官能性モノマーを組み合わせて使用する場合の混合比率は、エポキシ基含有（メタ）アクリル酸エステル共重合体のガラス転移温度（以下「Ｔｇ」という）を考慮して決定し、Ｔｇは−１０℃以上であることが好ましい。Ｔｇが−１０℃以上であると、Ｂステージ状態での接着剤層のタック性が適当であり、取扱い性に問題を生じないからである。上記モノマーを重合高分子量成分を製造する場合、その重合方法としては特に制限はなく、たとえば、パール重合、溶液重合などの方法を使用することができる。
本発明において、高分子量成分の重量平均分子量は、１０万以上、特に３０万〜３００万であることが好ましく、５０万〜２００万であることがより好ましい。重量平均分子量がこの範囲にあると、シート状にしたときの強度、可とう性、およびタック性が適当であり、また、フロー性が適当のため配線の回路充填性が確保できる。なお、本発明において、重量平均分子量とは、ゲルパーミュエーションクロマトグラフィーで測定し、標準ポリスチレン検量線を用いて換算した値を示す。
【００１４】
また、本発明の接着シートには、硬化促進剤を添加することもできる。硬化促進剤には、特に制限が無く、イミダゾール類、ジシアンジアミド誘導体、ジカルボン酸ジヒドラジド、トリフェニルホスフィン、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート、２−エチル−４−メチルイミダゾールテトラフェニルボレート、１，８−ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７−テトラフェニルボレート等を用いることができる。これらは単独でまたは２種類以上を組み合わせて使用することができる。
硬化促進剤の添加量は、エポキシ樹脂およびエポキシ樹脂硬化剤１００重量部に対して、０．１〜５重量部が好ましく、０．２〜３重量部がより好ましい。添加量がこの範囲にあると、硬化性と保存安定性を両立することができる。
【００１５】
また、本発明の接着シートの接着剤（層）には、その取扱い性向上、熱伝導性向上、導電性付与、溶融粘度の調整およびチキソトロピック性付与などを目的として、金属、無機、有機フィラーを添加することもできる。金属フィラーとしては、特に制限はなく、例えば金、銀、銅、アルミニウム、鉄、インジウム、錫等及びそれらの合金などが使用できる。無機フィラーとしては、特に制限はなく、例えば、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、ほう酸アルミウイスカ、窒化ほう素、結晶性シリカ、非晶性シリカ等が挙げられ、フィラーの形状は特に制限されるものではない。有機フィラーとしては、特に制限はなく、エポキシ樹脂粉、各種ポリマ粉、微細シリコーンゴムなどのゴム粉などが挙げられる。
これらのフィラーは単独で又は二種類以上を組み合わせて使用することができる。中でも、熱伝導性向上のためには、銀、銅、アルミニウム、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化ほう素、結晶性シリカ、非晶性シリカ等が好ましい。また、溶融粘度の調整やチキソトロピック性の付与の目的には、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、結晶性シリカ、非晶性シリカなどが好ましい。
フィラーの使用量は、接着剤１００重量部に対して１〜２０００重量部が好ましい。１重量部未満だと添加効果が得られない傾向があり、２０００重量部を超えると、接着剤層の貯蔵弾性率の上昇、接着性の低下、ボイド残存による電気特性の低下等の問題を起こす傾向がある。
また、本発明の接着シートの接着剤（層）には、には、異種材料間の界面結合を良くするために、各種カップリング剤を添加することもできる。カップリング剤としては、例えば、シラン系、チタン系、アルミニウム系等が挙げられ、中でも効果が高い点でシラン系カップリング剤が好ましい。
【００１６】
フィラーを添加した際のワニスの製造には、フィラーの分散性を考慮して、らいかい機、３本ロール、ボールミル及びビーズミルなどを使用するのが好ましく、また、これらを組み合わせて使用することもできる。また、フィラーと低分子量の原料をあらかじめ混合した後、高分子量の原料を配合することによって、混合する時間を短縮することもできる。また、ワニスとした後、真空脱気等によってワニス中の気泡を除去することもできる。
上記のワニス化するための溶剤としては、特に限定されないが、フィルム作製時の揮発性などを考慮すると、たとえば、メタノール、エタノール、２−メトキシエタノール、２−エトキシエタノール、２−ブトキシエタノール、メチルエチルケトン、アセトン、メチルイソブチルケトン、トルエン、キシレンなどの比較的低沸点の溶媒を使用するのが好ましい。また、塗膜性を向上させるなどの目的で、たとえば、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルピロリドン、シクロヘキサノンなどの比較的高沸点の溶媒を使用することもできる。これらの溶媒は、単独でまたは２種類以上を組み合わせて使用することができる。
【００１７】
＜製造方法＞
本発明の接着シートは、前述の接着剤（層）を形成する組成物を溶剤に溶解あるいは分散してワニスとし、基材フィルム上に塗布、加熱し溶剤を除去することによって得ることができる。
ここで、本発明の接着シートに用いる基材フィルムとしては、パラメータの説明の項目で説明したようなフィルムを用いることができる。
【００１８】
基材フィルム上に接着剤を付設する方法としては特に制限はないが、基材フィルム上に直接ワニスを塗工する方法、予め別のフィルム上にワニスを塗工、乾燥しフィルム状接着剤を形成し、これを基材フィルムに転写する方法等が挙げられる。塗工の方法としては、接着シートを形成する組成物を溶剤に溶解あるいは分散してワニスとし、フィルム上に塗布、加熱し溶剤を除去することによって得ることができる。フィルムへのワニスの塗布方法としては、公知の方法を用いることができ、例えば、ナイフコート法、ロールコート法、スプレーコート法、グラビアコート法、バーコート法、カーテンコート法等が挙げられる。接着シートの厚みは、特に制限はないが、接着剤層、基材ともに５〜２５０μｍが好ましい。５μｍより薄いと応力緩和効果が乏しくなる傾向があり、２５０μｍより厚いと経済的でなくなる上に、半導体装置の小型化の要求に応えられない。
【００１９】
尚、本発明の接着シートは、２層構成で用いたときに特に効果的に製造コストを抑えると共に接着剤表面の汚染の減少を通じて信頼性を高めることができるが、所望のシート厚を得るために、さらに１又は２以上の接着剤層を半導体ウェハと接着剤層との間に挟むように設けてもよい。この場合、前記所望により設けられる接着剤層として、前記の方法によって調製されたものの他に、従来公知の方法によって調製されたものを用いることができる。前記所望により設けられる接着剤層として、商業的に入手可能な接着シート、例えば、ポリイミド系、シリコンオリゴマー系、ゴム−エポキシ系、エポキシ系接着剤を用いることができる。但し、接着剤層同士の剥離が発生しないような貼り合わせ条件を従来公知の技術に基づいて考慮する必要がある。
【００２０】
＜使用方法＞
続いて、本発明に係る接着シートの使用方法について図１〜図７を参照しながら説明するが、本発明の使用方法が以下の方法に限定されないことはいうまでもない。尚、図中同一の機能を有するものについては同一の符号を付してその説明を省略する。
図１には基材フィルム１と接着剤層２とを備える接着シート１０が開示されており、図２には前記構成要件に加えてさらに剥離性シート３を備える接着シート１１が開示されている。
これらの接着シート１０、１１をダイシングテープとして使用する場合、まず接着シート１０、１１の接着剤層２とウェハ表面が密着するようにして所定の作業台上に載置する。本発明に係る接着シートの上面に剥離性シート３が設けられている場合には、該シート３を剥離除去した後に、接着シートの接着剤層２を上向きにして所定の作業台上に載置する。
次に、図３に示すようにして、この接着剤層２の上面にダイシング加工すべき半導体ウェハＡを貼着する。この際のラミネート温度は通常２０℃〜２００℃の間で行われるが、ウェハのそりが少ない点で、２０℃〜１３０℃が好ましく、基材フィルムの伸びが小さい点で、２０℃〜８０℃がさらに好ましい。
続いて、この貼着状態で半導体ウェハＡにダイシング、洗浄、乾燥の工程が加えられる。この際、接着剤層２により半導体ウェハＡは接着シートに充分に粘着保持されているので、上記各工程の間に半導体ウェハＡが脱落することはない。尚、図４にはダイシングカッター６を用いてウェハＡをダイシングすることで太線で示される切込みが設けられ、そして半導体素子Ａ１、Ａ２、Ａ３が得られることが示されている。
そして、図５に示されるようにしてピックアップすべき半導体素子Ａ１、Ａ２、Ａ３を例えば吸引コレット４によりピックアップする。この際、吸引コレット４に換えて又は吸引コレット４と併用するようにして、ピックアップすべき半導体素子Ａ１、Ａ２、Ａ３を基材フィルム１の下面から、例えば針扞等により突き上げることもできる。
半導体素子Ａ１と接着剤層２との間の粘着力は、接着剤層２と基材フィルム１との間の粘着力よりも大きいため、半導体素子Ａ１のピックアップを行うと、接着剤層２は半導体素子Ａ１の下面に付着した状態で剥離する（図６参照）。
次いで、半導体素子Ａ１、Ａ２、Ａ３を接着剤層２を介して半導体素子搭載用支持部材５に載置し加熱する。加熱により接着剤層２は接着力が発現し、半導体素子Ａ１、Ａ２、Ａ３と半導体素子搭載用支持部材５との接着が完了する（図７参照）。
【００２１】
【実施例】
以下、本発明を実施例を用いてより詳細に説明する。本発明はこれらに限定されるものではない。
（実施例１）
ＹＤＣＮ−７０３（東都化成（株）製商品名、ｏ−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、エポキシ当量２１０）４２．３重量部、プライオーフェンＬＦ２８８２（大日本インキ化学工業（株）製商品名、ビスフェノールＡノボラック樹脂）２３．９重量部、ＨＴＲ−８６０Ｐ−３（帝国化学産業（株）製商品名、エポキシ基含有（メタ）アクリル酸エステル共重合体、分子量８０万、Ｔｇ−７℃）１４０重量部、キュアゾール２ＰＺ−ＣＮ（四国化成工業（株）製商品名、１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾール）０．４重量部、ＮＵＣＡ−１８７（日本ユニカー（株）製商品名、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン）０．７重量部からなる組成物に、メチルエチルケトンを加えて攪拌混合し、真空脱気した。この接着剤ワニスを厚さ５０μｍの離型処理ポリエチレンテレフタレート（帝人（株）製、ピューレックスＳ−３１）上に塗布し、１００℃１０分間、１４０℃で５分間加熱乾燥し、厚さ５０μｍのフィルム状接着剤を得た。このフィルム状接着剤を基材フィルム（日合商事株式会社製、ダイナソフト、コロナ処理面の表面自由エネルギ４５×１０^−３Ｎ／ｍ）のコロナ処理面に接するように７０℃で転写することで、接着シートを作製した。
なお、表面自由エネルギの測定は下記の方法で行った。
協和界面科学社製、ＣＡ−Ｄ型接触角計を用いて、測定表面に対する水及びジヨードメタンの接触角を２５℃で測定した。表面自由エネルギは水及びジヨードメタンの接触角から下式で算出した。
γｓ＝γｓ^ｐ＋γｓ^ｄ
３６．４（１＋ｃｏｓθ^Ｈ）＝（２１．８γｓ^ｄ）^１／２＋（５１．０γｓ^ｐ）^１／２
２５．４（１＋ｃｏｓθ^Ｉ）＝（４８．５γｓ^ｄ）^１／２＋（２．３γｓ^ｐ）^１／２
ただし
γｓ：表面自由エネルギ
γｓ^ｐ：表面自由エネルギの極性成分
γｓ^ｄ：表面自由エネルギの分散成分
θ^Ｈ：水の接触角
θ^Ｉ：ジヨードメタンの接触角
【００２２】
（実施例２）
基材フィルムがポリエチレンフィルム（接着剤と接するコロナ処理面の表面自由エネルギ５０×１０^−３Ｎ／ｍ）であり、ラミネート温度が４５℃である他は実施例１と同様に接着シートを作製した。
（実施例３）
ラミネート温度が８０℃である他は実施例１と同様に接着シートを作製した。
（比較例１）
基材フィルムが帝人株式会社製、ピューレックスＳ３１（接着剤と接する面の表面自由エネルギ１３×１０^−３Ｎ／ｍ）である他は実施例１と同様に接着シートを作製した。
（比較例２）
基材フィルムがポリエチレンフィルム（接着剤と接する面の表面自由エネルギ５８×１０^−３Ｎ／ｍ）である他は実施例１と同様に接着シートを作製した。
（比較例３）
ＹＤ８１２５（東都化成（株）製商品名、ＢＰＡ型エポキシ樹脂、エポキシ当量１７３）３６．５重量部、プライオーフェンＬＦ２８８２（大日本インキ化学工業（株）製商品名、ビスフェノールＡノボラック樹脂）２３．９重量部、ＨＴＲ−８６０Ｐ−３（帝国化学産業（株）製商品名、エポキシ基含有（メタ）アクリル酸エステル共重合体、分子量８０万、Ｔｇ−７℃）１４０重量部、キュアゾール２ＰＺ−ＣＮ（四国化成工業（株）製商品名、１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾール）０．４重量部、ＮＵＣＡ−１８７（日本ユニカー（株）製商品名、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン）０．７重量部からなる組成物に、メチルエチルケトンを加えて攪拌混合し、真空脱気した。この接着剤ワニスを厚さ５０μｍの離型処理ポリエチレンテレフタレート（帝人（株）製、ピューレックスＳ−３１）上に塗布し、１００℃１０分間、１４０℃で５分間加熱乾燥し、厚さ５０μｍのフィルム状接着剤を得た。このフィルム状接着剤を基材フィルム（日合商事株式会社製、ダイナソフト、コロナ処理面の表面自由エネルギ４０×１０ ^−３Ｎ／ｍ）のコロナ処理面に接するように６０℃で転写することで、接着シートを作製した他は実施例１と同様である。
【００２３】
上記の接着シートについての評価は下記の方法で行った。
（１）弾性率（貯蔵弾性率）
接着シートの貯蔵弾性率を動的粘弾性測定装置（レオロジ社製、ＤＶＥ−Ｖ４）を用いて測定した（サンプルサイズ：長さ２０ｍｍ、幅４ｍｍ、膜厚８０μｍ、昇温速度５℃／ｍｉｎ、引張りモード、１０Ｈｚ、自動静荷重）。
（２）フロー量の測定
接着剤層と基材層（ＰＥＴフィルム（株式会社帝人製テイジンテトロンフィルムＧ２−５０））とを備える厚さ（基材層を除いた接着シートの厚さ）５０μｍの接着シートから１×２ｃｍの短冊片を打ち抜くことにより、寸法１×２ｃｍの短冊状サンプルＳを調製した。そして、熱圧着試験装置（テスター産業株式会社製）において、前記短冊状サンプルＳを１６０℃に加熱したステージ上に置き、２ＭＰａの圧力を１８秒間付与した。その後、前記サンプルＳを熱圧着試験装置から取出した後、図８に示されるように前記サンプルＳの長片（２ｃｍ辺）の端部からはみだした樹脂のうち、１番目と２番目に長いはみ出し距離（長手方向距離ａ）を光学顕微鏡で測定した。このような操作を４つのサンプルについて行いそれらのはみ出し距離の平均値、即ち合計８点の距離の平均値を求めフロー量とした。
（３）タック強度
レスカ（株）製タッキング試験機を用いて、ＪＩＳＺ０２３７−１９９１に記載の方法（プローブ径５．１ｍｍφ、引き剥がし速度１０ｍｍ／ｓ、接触荷重１００ｇｆ／ｃｍ^２、接触時間１ｓ）により測定した。
（４）対金めっきピール強度（接着強度）
１２０℃のホットプレート上で接着シートにチップ（５ｍｍ角）及び金めっき基板（銅箔付フレキ基板電解金めっき（Ｎｉ：５μｍ、Ａｕ：０．３μｍ））を積層し、１３０℃３０ｍｉｎ＋１７０℃１ｈキュアした。この試料の２５０℃におけるピール強度を測定した。
（５）耐リフロークラック性と耐温度サイクル性
接着シートを用いて、半導体素子及び接着シートと厚み２５μｍのポリイミドフィルムを基材に用いた配線基板を貼り合せた半導体装置サンプル（片面にはんだボールを形成）を作製し、耐熱性及び耐湿性を調べた。耐熱性の評価方法には、耐リフロークラック性と耐温度サイクル試験を適用した。耐リフロークラック性の評価は、サンプル表面の最高温度が２４０℃でこの温度を２０秒間保持するように温度設定したＩＲリフロー炉にサンプルを通し、室温で放置することにより冷却する処理を２回繰り返したサンプル中のクラックを目視と超音波顕微鏡で視察した。クラックの発生していないものを○とし、発生していたものを×とした。耐温度サイクル性は、サンプルを−５５℃雰囲気に３０分間放置し、その後１２５℃の雰囲気に３０分間放置する工程を１サイクルとして、１０００サイクル後において超音波顕微鏡を用いて剥離やクラック等の破壊が発生していないものを○、発生したものを×とした。
（６）耐湿性評価
温度１２１℃、湿度１００％、２．０３×１０^５Ｐａの雰囲気（プレッシャークッカ−テスト：ＰＣＴ処理）で７２時間処理後に剥離を観察することにより行った。剥離の認められなかったものを○とし、剥離のあったものを×とした。
（７）ピックアップ性
接着シート１を厚さ１５０μｍのシリコンウェハ上に貼付け、接着シート付きシリコンウェハをダイシング装置上に載置した。次いで、半導体ウェハをダイシング装置上に固定して、１００ｍｍ／ｓｅｃの速度で５ｍｍ×５ｍｍにダイシングした後、ピックアップ装置にてダイシングした半導体素子をピックアップし、ダイシング時の半導体素子飛び及びピックアップ性を評価した。ピックアップダイボンダ−により、ダイシング後の半導体素子をピックアップしたときのピックアップできた確率（％／１００半導体素子）を示した。
これらの評価結果をまとめて表１に示す。
【００２４】
【表１】

【００２５】
表１から、本発明の接着シートは耐熱性及び耐湿性に優れ、ダイシング時の半導体素子飛びも無く、ピックアップ性も良好であることが分かった。
【００２６】
【発明の効果】
本発明の接着シートは、ダイシング工程ではダイシングテープとして、半導体素子と支持部材の接合工程では接続信頼性に優れる接着剤として使用することができる。そのため、生産工程の簡略化や生産コストの軽減を図ることができる。また、本発明の接着シートは、半導体搭載用支持部材に熱膨張係数の差が大きい半導体素子を実装する場合に必要な耐熱性、耐湿性を有するものである。そのため、接着シートの信頼性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る接着シートの基材フィルム層の一例の断面図である。
【図２】本発明に係る接着シートの基材フィルムを備えた粘接着層の一例の断面図である。
【図３】本発明に係る接着シートに半導体ウェハを貼着した状態を示す図である。
【図４】本発明に係る接着シートを半導体ウェハのダイシング工程に用いた場合の説明図である。
【図５】図５に示す工程の後、半導体素子をピックアップする工程を示す図である。
【図６】ピックアップされた半導体素子と粘接着層を示す図である。
【図７】半導体素子を半導体素子搭載用支持部材に熱圧着した状態を示す図である。
【図８】はみ出し距離の測定方法を示す図である。
【符号の説明】
１…基材フィルム
２…接着剤層
３…剥離性シート
４…吸引コレット
５…半導体素子搭載用支持部材
１０、１１…接着シート
Ａ…半導体ウェハ
Ａ１、Ａ２、Ａ３…半導体素子[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an adhesive sheet.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a silver paste has been mainly used for joining a semiconductor element and a semiconductor element mounting support member. However, with the recent miniaturization and high performance of semiconductor elements, the support members used are required to be small and fine. In response to these requirements, silver paste meets the above requirements due to occurrence of defects during wire bonding due to protrusion or inclination of semiconductor elements, difficulty in controlling the thickness of the adhesive layer, and generation of voids in the adhesive layer. It has become impossible to deal with. For this reason, film adhesives have recently been used in order to meet the above requirements.
[0003]
This film-like adhesive is used in an individual piece attaching method or a wafer back surface attaching method. When manufacturing a semiconductor device using the film adhesive of the former individual piece pasting method, the reel-like film adhesive is cut into individual pieces by cutting or punching, and then the individual pieces are bonded to a support member to form the film. The semiconductor element separated by the dicing process is joined to the support member with the adhesive, and the support member with the semiconductor element is manufactured. Thereafter, the semiconductor device is obtained through a wire bonding process, a sealing process, and the like as necessary. Will be obtained. However, in order to use the film adhesive of the piece pasting method, a dedicated assembly device that cuts out the film adhesive and adheres it to the support member is necessary, so compared with the method using silver paste There was a problem that the manufacturing cost was high.
On the other hand, when manufacturing a semiconductor device using the film adhesive of the latter wafer back surface application method, first, a film adhesive is applied to the back surface of the semiconductor wafer, and a dicing tape is attached to the other surface of the film adhesive; Thereafter, the semiconductor element is separated from the wafer by dicing; the separated semiconductor element with a film-like adhesive is picked up and joined to a support member; by subsequent steps such as heating, curing, and wire bonding. A semiconductor device is obtained. This wafer back surface adhesive system film adhesive does not require a device for separating the film adhesive in order to join the semiconductor element with the film adhesive to the support member, and does not require a conventional assembly device for silver paste. It can be used as it is or by modifying a part of the apparatus such as adding a hot platen. For this reason, it has been attracting attention as a method that can suppress the manufacturing cost relatively inexpensively among the assembling methods using a film adhesive.
[0004]
However, in the method using the film adhesive on the wafer back surface attachment method, two attaching steps such as attaching the film adhesive and the dicing tape are required by the dicing step, so that the work process There was a need for simplification. There has also been proposed a method in which a film adhesive is attached on a dicing tape and this is attached to a wafer. In this method, there is a problem that the resin of the dicing film adheres to the adhesive sheet, the adhesiveness is lowered due to diffusion and migration, and the structure becomes a three-layer structure, which causes an increase in cost. .
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, an adhesive sheet that simplifies the manufacturing process of semiconductor devices and reduces manufacturing costs, that is, an adhesive sheet that acts as a dicing tape in the dicing process and has excellent connection reliability in the bonding process between the semiconductor element and the support member is required. It was done.
Moreover, the further improvement of the reliability of an adhesive sheet was calculated | required.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
  The present invention relates to the following items to be described.
<1> An adhesive sheet obtained by laminating an adhesive on one side of a base film, wherein the adhesive sheet is (1) a step of laminating an adhesive sheet on one side of a semiconductor wafer, and (2) the semiconductor wafer and the adhesive sheet. A step of cutting a part, (3) a step of peeling between the adhesive and the base film, and a step of separating the semiconductor element into individual pieces with the adhesive attached thereto; (4) a semiconductor mounting support member and the semiconductor element; The process of heating, pressurizing, and bonding through an adhesive includes a function of a dicing sheet used in a method for manufacturing a semiconductor device and a function of a die bond sheet.The weight average molecular weight is 100,000 or moreEpoxy group-containing (meth) acrylic acid ester copolymer,As thermosetting componentPhenol novolac type epoxy resin, o-cresol novolac type epoxy resinTheAnd the surface free energy of the surface in contact with the adhesive of the base film is 25 × 10^-3N / m ~ 55 × 10^-3An adhesive sheet having a tack strength of 30 gf to 500 gf (0.294N to 49N) at a lamination temperature of 20 ° C to 130 ° C in the step (1) in a range of N / m.
<2> 1) The elastic modulus at 100 ° C. of the uncured or semi-cured adhesive is 0.0001 MPa to 2 MPa, 2) The elastic modulus at 50 ° C. is 7.5 MPa to 50 MPa, and 3) curing. Later, the elastic modulus at 50 ° C. is 100 MPa or more and 5000 MPa or less <1>RecordAdhesive sheet.
<3> Adhesive strength at 250 ° C. of a laminated cured product of a 5 mm square semiconductor element and a support member using an adhesive sheet from which a base film has been peeled is 0.3 kgf or more <1>Or <2>The adhesive sheet as described.
<4> The flow rate at 160 ° C. is in the range of 100 μm to 10000 μm <1> to <13> The adhesive sheet according to any one of the above.
[0007]
The present invention also relates to the following description items.
<2-1> An adhesive sheet obtained by laminating an adhesive layer on one side of a base film used for manufacturing a semiconductor device having a step of laminating an adhesive sheet on at least one side of a semiconductor wafer, the base film The surface free energy of the surface in contact with the adhesive is 25 × 10^-3N / m ~ 55 × 10^-3An adhesive sheet having N / m and a tack strength at a laminating temperature in the laminating step of 30 gf to 500 gf.
<2-2> The adhesive sheet according to <2-1>, wherein the adhesive layer contains a (meth) acrylic acid ester copolymer and a thermosetting component.
<2-3> 1) The elastic modulus at 100 ° C. of the uncured or semi-cured adhesive is 0.0001 MPa to 2 MPa, and 2) The elastic modulus at 50 ° C. is 7.5 MPa to 50 MPa. 3) The adhesive sheet according to <2-1> or <2-2>, wherein the elastic modulus at 50 ° C. after curing is 100 MPa or more and 5000 MPa or less.
<2-4> The adhesive strength between the semiconductor element and the base film at 250 ° C. of the laminated cured product including the semiconductor element and the base film is 0.3 kgf or more, <2-1> to <2 -3>.
<2-5> The adhesive sheet according to any one of <2-1> to <2-4>, wherein a flow amount at 160 ° C. is in a range of 100 μm or more and 10,000 μm or less.
<2-6> a step of attaching the adhesive sheet according to any one of <2-1> to <2-5> to a semiconductor wafer with the adhesive layer interposed therebetween; dicing the semiconductor wafer; A step of forming a semiconductor element with an adhesive sheet; a step of peeling off the base film layer; a step of bonding the semiconductor element with an adhesive layer and a supporting member for mounting a semiconductor element through the adhesive layer; A method for manufacturing a semiconductor device.
Since the adhesive sheet of the present invention has a two-layer structure, a highly reliable adhesive sheet can be produced at low cost because the adhesive surface is less contaminated.
The adhesive sheet of the present invention can be used as a dicing tape in the dicing process and as an adhesive having excellent connection reliability in the joining process of the semiconductor element and the support member. Therefore, the manufacturing process of the semiconductor device can be simplified.
Further, it has heat resistance and moisture resistance necessary for mounting a semiconductor element having a large difference in thermal expansion coefficient on a semiconductor mounting support member, and is excellent in workability.
Furthermore, the manufacturing method of the semiconductor device using the adhesive sheet of the present invention can simplify the manufacturing process, and the manufactured semiconductor device is mounted with a semiconductor element having a large difference in thermal expansion coefficient on a semiconductor mounting support member. It has the heat resistance, moisture resistance and workability necessary for the above.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The adhesive sheet of the present invention is an adhesive sheet characterized by comprising an adhesive having the above-mentioned characteristics, and when used when manufacturing a semiconductor device, has an adhesive force that prevents the semiconductor elements from scattering during dicing, It has an adhesive force that does not damage each element during subsequent pickup. Therefore, if a semiconductor device is manufactured using the adhesive sheet of the present invention, each process of dicing and die bonding can be completed with one adhesive sheet.
Further, the adhesive sheet of the present invention has heat resistance and moisture resistance required when a semiconductor element having a large difference in thermal expansion coefficient is mounted on the semiconductor element mounting support member.
[0009]
  The adhesive sheet of the present invention having the above-described effects needs to have the following characteristics.
<Description of parameters>
  The surface free energy of the surface in contact with the adhesive of the base film is 25 × 10^-3N / m or more 55 × 10^-3N / m or less is required. 30 × 10 in that the base film and the adhesive have appropriate adhesion^-3N / m ~ 43 × 10^-3N / m is preferred, 35 × 10^-3N / m ~ 41 × 10^-3N / m is particularly preferred. The surface free energy of the base film is 25 × 10^-3If it is less than N / m, the substrate film and the adhesive are easily peeled off, and the chip is peeled off during dicing, which is not preferable. 55x10^-3If it exceeds N / m, the substrate film and the adhesive are difficult to peel off, and picking up of the chip becomes difficult, which is not preferable. Here, the base film is not particularly limited as long as it has a surface free energy in the above range. For example, polytetrafluoroethylene film, polyethylene terephthalate film, polyethylene film, polypropylene film, polymethylpentene film, polyimide Examples thereof include a plastic film such as a film. These may be subjected to surface treatment such as primer coating, UV treatment, corona discharge treatment, polishing treatment, etching treatment or the like as necessary so that the surface free energy is within the above range.
  The tack strength at the laminating temperature of the adhesive needs to be 30 gf or more and 500 gf or less. The tack strength is preferably 60 to 300 kgf, particularly preferably 100 to 250 kgf, in terms of having appropriate adhesion to the base film. When the tack strength is less than 30 gf, the surface free energy of the surface of the base film in contact with the adhesive of the film is 25 × 10^-3N / m or more 55 × 10^-3Even in the case of N / m or less, the base film and the adhesive are easily peeled off, and the chip is peeled off during dicing, which is not preferable. When the tack strength is more than 500 gf, it is not preferable because the base film and the adhesive are difficult to peel off and chip pickup becomes difficult. Here, as the adhesive (layer), the resin composition having the above-described tack strength can be used. Examples of the resin composition having the tack strength described above include, for example, a resin composition to be described later. As described below, the composition and the manufacturing method are appropriately changed to increase or decrease the tack strength. Any resin composition can be used without being limited to the resin composition described later as long as it can be adjusted within the range of the tack strength.
  First, as a method of increasing the tack strength, increasing the ratio of the liquid component (epoxy resin, etc.), reducing the Tg of the high molecular weight component, adding a tackifier, etc., drying the film at a low temperature, It can be performed in a short time. On the other hand, as a method for reducing the tack strength, in contrast to the above-mentioned method, the ratio of the liquid component (epoxy resin or the like) is reduced, the Tg of the high molecular weight component is increased, or the tackifier is not added. Or reducing the addition amount, and drying the film at a high temperature for a long time. It is also possible to reduce the tack strength by post-heating after adhering the adhesive sheet to the wafer. In this case, even if the initial tack strength is a constant value, it is possible to adjust the tack strength within a certain range, and it is also possible to investigate the pickup property and adjust it again. Is preferable.
  From 1 gf = 0.0098 N, “tack strength 30 gf to 500 gf” corresponds to “tack strength 0.294 N to 49 N” and “adhesion strength 0.3 kgf or more” corresponds to “adhesion strength 2.94 N or more”.
[0010]
  In addition, as a resin composition having the above-described tack strength, it is possible to adjust a ratio of a liquid component (epoxy resin or the like), a Tg of a high molecular weight component, and a film drying condition in the resin composition described later. preferable. It is also possible to carry out post-heating after attaching the adhesive sheet to the wafer. In this case, even a single film is preferable in that the tack strength can be adjusted within a certain range, and the pickup property can be investigated and adjusted again.
  The flow amount at 160 ° C. of the uncured or semi-cured adhesive sheet is preferably in the range of 100 μm or more and 10,000 μm. The flow amount in the present invention serves as an index of fluidity, and is specifically a value that can be measured based on a measurement method that will be described in detail later in the column of Examples. When the flow amount is less than 100 μm, the fluidity and wettability are insufficient at the time of pressure bonding of the semiconductor element, which is not preferable in that the adhesiveness is lowered. In addition, when the flow amount is more than 10,000 μm, the resin flows out excessively from the end of the semiconductor element when the semiconductor element is crimped, so that the electrode terminal portion of the support member of the semiconductor element is covered and the process such as wire bonding becomes difficult. Moreover, since the film thickness of an adhesive sheet falls, it is unpreferable at the point which adhesiveness falls.
  The flow amount is preferably in the range of 100 μm or more and 6000 μm or less in terms of smaller resin outflow from the end of the semiconductor element. In addition, when using a tape with a circuit or a substrate with a circuit as a support member of a semiconductor element, the flow amount is in the range of 1000 μm to 4000 μm because the circuit filling property is high and the resin outflow from the end is smaller. It is preferable that it exists in.
  The elastic modulus of the uncured or semi-cured adhesive sheet can be laminated at 100 ° C. or less.soThe elastic modulus at 100 ° C. is 0.0001 to 2 MPa, the elastic modulus at 50 ° C. is 7.5 to 50 MPa in terms of easy dicing, and the elastic modulus at 180 ° C. is 100 MPa or less in terms of high fluidity. In addition, it is particularly preferable that the elastic modulus at 50 ° C. after curing is 100 to 5000 MPa in view of good heat resistance.
  The adhesive sheet of the present invention has a storage elastic modulus of 10 to 2000 MPa at 25 ° C. and 3 to 50 MPa at 260 ° C. at the stage of heat curing. The elastic modulus at 25 ° C. is more preferably 20 to 1900 MPa, and particularly preferably 50 to 1800 MPa. Further, the elastic modulus at 260 ° C. is more preferably 5 to 50 MPa, and particularly preferably 7 to 50 MPa. When the storage elastic modulus is in this range, the effect of relaxing the thermal stress generated by the difference in thermal expansion coefficient between the semiconductor element and the support member is maintained, and the occurrence of peeling and cracking can be suppressed, and the handling property of the adhesive The thickness accuracy of the adhesive layer and the occurrence of reflow cracks can be suppressed. The elastic modulus in the present invention is obtained by measuring the storage elastic modulus of the adhesive sheet using a dynamic viscoelasticity measuring device under conditions of a temperature rising rate of 5 ° C./min, a tensile mode, and 10 Hz.
[0011]
<Ingredients>
The adhesive (layer) of the adhesive sheet of the present invention is not particularly limited as long as it satisfies the above characteristics, but has an appropriate tack strength and is easy to handle in the form of a sheet. It is preferable to contain a functional component and a (meth) acrylic acid ester copolymer. In addition to the above, a curing accelerator, a catalyst, an additive, a filler, a coupling agent, a high molecular weight component, and the like may be included. Examples of the high molecular weight component include polyimide, (meth) acrylic resin, urethane resin, polyphenylene ether resin, Examples thereof include, but are not limited to, polyetherimide resins, phenoxy resins, and modified polyphenylene ether resins.
Examples of the thermosetting component include an epoxy resin, a cyanate resin, a phenol resin, and a curing agent thereof, and an epoxy resin is preferable in terms of high heat resistance.
The epoxy resin is not particularly limited as long as it is cured and has an adhesive action. Bifunctional epoxy resins such as bisphenol A type epoxy, novolac type epoxy resins such as phenol novolac type epoxy resin and cresol novolac type epoxy resin, and the like can be used. Moreover, what is generally known, such as a polyfunctional epoxy resin, a glycidyl amine type epoxy resin, a heterocyclic ring-containing epoxy resin, or an alicyclic epoxy resin, can be applied.
As such an epoxy resin, as bisphenol A type epoxy resin, Epicoat 807, 815, 825, 827, 828, 834, 1001, 1004, 1007, 1009 manufactured by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd., DER- manufactured by Dow Chemical Co., Ltd. 330, 301, 361, YD8125, YDF8170 manufactured by Tohto Kasei Co., Ltd. and the like. Examples of phenol novolac type epoxy resins include Epicoat 152,154 manufactured by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd., EPPN-201 manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., DEN-438 manufactured by Dow Chemical Co., Ltd., and o-cresol novolac type epoxy resin. Examples of the resin include EOCN-102S, 103S, 104S, 1012, 1025, 1027 manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., YDCN70, 702, 703, 704 manufactured by Toto Kasei Co., Ltd., and the like. As the polyfunctional epoxy resin, Epon 1031S manufactured by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd., Araldite 0163 manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd., Denacol EX-611, 614, 614B, 622, 512, 521, 421 manufactured by Nagase Chemical Co., Ltd. 411, 321 and the like. As an amine type epoxy resin, Epicod 604 manufactured by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd., YH-434 manufactured by Toto Kasei Co., Ltd., TETRAD-X, TETRAD-C manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd., ELM manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd. -120 and the like. Examples of the heterocyclic ring-containing epoxy resin include ERL4234, 4299, 4221, and 4206 manufactured by UCC, such as Araldite PT810 manufactured by Ciba Specialty Chemicals. These epoxy resins can be used alone or in combination of two or more.
[0012]
As an epoxy resin hardening | curing agent, the well-known hardening | curing agent used normally can be used. For example, bisphenols having two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule such as amines, polyamides, acid anhydrides, polysulfides, boron trifluoride, bisphenol A, bisphenol F, and bisphenol S, phenol novolac resins, bisphenol A Examples thereof include phenolic resins such as novolak resin or cresol novolak resin. Phenol resins such as phenol novolac resin, bisphenol A novolak resin, and cresol novolac resin are particularly preferable in terms of excellent electric corrosion resistance when absorbing moisture.
Preferable phenol resin curing agents include, for example, Dainippon Ink & Chemicals, Inc., trade names: Phenolite LF2882, Phenolite LF2822, Phenolite TD-2090, Phenolite TD-2149, Phenolite VH-4150, Phenolite Light VH4170 etc. are mentioned.
As the high molecular weight component, a (meth) acrylic acid ester copolymer is preferable, and a copolymer having a weight average molecular weight of 100,000 or more containing a functional monomer such as glycidyl acrylate or glycidyl methacrylate has high heat resistance. Particularly preferred. Copolymers such as butyl acrylate and acrylonitrile and ethyl acrylate and acrylonitrile are preferable in terms of appropriate tack strength.
Examples of the epoxy group-containing (meth) acrylic acid ester copolymer having a weight average molecular weight of 100,000 or more include HTR-860P-3 manufactured by Teikoku Chemical Industry Co., Ltd.
The amount of the repeating unit containing an epoxy resin such as glycidyl acrylate or glycidyl methacrylate is preferably 0.5 to 6.0% by weight, more preferably 0.5 to 5.0% by weight, and 0.8 to 5.0% by weight. Is particularly preferred. When the amount of the epoxy group-containing repeating unit is within this range, the adhesive force can be secured and gelation can be prevented.
[0013]
Examples of the functional monomer include, in addition to glycidyl acrylate and glycidyl methacrylate, ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, and the like. These can be used alone or in combination of two or more. . In the present invention, ethyl (meth) acrylate refers to both ethyl acrylate and ethyl methacrylate. The mixing ratio when functional monomers are used in combination is determined in consideration of the glass transition temperature (hereinafter referred to as “Tg”) of the epoxy group-containing (meth) acrylic acid ester copolymer, and Tg is −10 ° C. or higher. It is preferable that This is because if the Tg is −10 ° C. or higher, the tackiness of the adhesive layer in the B-stage state is appropriate, and there is no problem in handling. When the above-described monomer is produced from a polymerized high molecular weight component, the polymerization method is not particularly limited, and for example, methods such as pearl polymerization and solution polymerization can be used.
In the present invention, the weight average molecular weight of the high molecular weight component is preferably 100,000 or more, particularly preferably 300,000 to 3,000,000, and more preferably 500,000 to 2,000,000. When the weight average molecular weight is in this range, the strength, flexibility, and tackiness when formed into a sheet form are appropriate, and the circuit filling property of the wiring can be ensured because the flow property is appropriate. In the present invention, the weight average molecular weight is a value measured by gel permeation chromatography and converted using a standard polystyrene calibration curve.
[0014]
Moreover, a hardening accelerator can also be added to the adhesive sheet of this invention. There are no particular limitations on the curing accelerator, and imidazoles, dicyandiamide derivatives, dicarboxylic acid dihydrazide, triphenylphosphine, tetraphenylphosphonium tetraphenylborate, 2-ethyl-4-methylimidazoletetraphenylborate, 1,8-diazabicyclo ( 5,4,0) undecene-7-tetraphenylborate and the like can be used. These can be used alone or in combination of two or more.
0.1-5 weight part is preferable with respect to 100 weight part of epoxy resins and an epoxy resin hardening | curing agent, and, as for the addition amount of a hardening accelerator, 0.2-3 weight part is more preferable. When the addition amount is within this range, both curability and storage stability can be achieved.
[0015]
In addition, the adhesive (layer) of the adhesive sheet of the present invention includes metal, inorganic and organic fillers for the purpose of improving handling properties, improving thermal conductivity, imparting conductivity, adjusting melt viscosity and imparting thixotropic properties. Can also be added. There is no restriction | limiting in particular as a metal filler, For example, gold | metal | money, silver, copper, aluminum, iron, indium, tin etc. and those alloys can be used. The inorganic filler is not particularly limited. For example, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, calcium carbonate, magnesium carbonate, calcium silicate, magnesium silicate, calcium oxide, magnesium oxide, aluminum oxide, aluminum nitride, aluminum borate whisker, Examples thereof include boron nitride, crystalline silica, amorphous silica, and the like, and the shape of the filler is not particularly limited. There is no restriction | limiting in particular as an organic filler, Rubber powders, such as an epoxy resin powder, various polymer powder, fine silicone rubber, etc. are mentioned.
These fillers can be used alone or in combination of two or more. Among these, silver, copper, aluminum, aluminum oxide, aluminum nitride, boron nitride, crystalline silica, amorphous silica and the like are preferable for improving thermal conductivity. For the purpose of adjusting melt viscosity and imparting thixotropic properties, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, calcium carbonate, magnesium carbonate, calcium silicate, magnesium silicate, calcium oxide, magnesium oxide, aluminum oxide, crystallinity Silica, amorphous silica and the like are preferable.
As for the usage-amount of a filler, 1-2000 weight part is preferable with respect to 100 weight part of adhesive agents. If the amount is less than 1 part by weight, the addition effect tends not to be obtained. If the amount exceeds 2000 parts by weight, problems such as an increase in storage elastic modulus of the adhesive layer, a decrease in adhesiveness, and a decrease in electrical characteristics due to residual voids are caused. Tend.
In addition, various coupling agents can be added to the adhesive (layer) of the adhesive sheet of the present invention in order to improve interfacial bonding between different materials. Examples of the coupling agent include silane-based, titanium-based, and aluminum-based, and among them, a silane-based coupling agent is preferable because it is highly effective.
[0016]
For the production of the varnish when the filler is added, it is preferable to use a raking machine, a three-roll, a ball mill, a bead mill, etc. in consideration of the dispersibility of the filler, or a combination thereof may be used. it can. Moreover, the mixing time can be shortened by mixing the filler and the low molecular weight raw material in advance and then blending the high molecular weight raw material. Further, after the varnish is formed, the bubbles in the varnish can be removed by vacuum degassing or the like.
Although it does not specifically limit as said solvent for varnishing, In consideration of the volatility at the time of film preparation, for example, methanol, ethanol, 2-methoxyethanol, 2-ethoxyethanol, 2-butoxyethanol, methyl ethyl ketone, It is preferable to use a solvent having a relatively low boiling point such as acetone, methyl isobutyl ketone, toluene and xylene. In addition, for the purpose of improving the coating properties, for example, a solvent having a relatively high boiling point such as dimethylacetamide, dimethylformamide, N-methylpyrrolidone, cyclohexanone can be used. These solvents can be used alone or in combination of two or more.
[0017]
<Manufacturing method>
The adhesive sheet of the present invention can be obtained by dissolving or dispersing the composition forming the above-described adhesive (layer) in a solvent to form a varnish, coating the substrate film, heating and removing the solvent.
Here, as a base film used for the adhesive sheet of the present invention, a film as described in the description of parameters can be used.
[0018]
The method for attaching the adhesive on the base film is not particularly limited, but the method of directly applying the varnish on the base film, the varnish applied on another film in advance, and drying to form the film adhesive The method of forming and transferring this to a base film is mentioned. The coating method can be obtained by dissolving or dispersing the composition forming the adhesive sheet in a solvent to form a varnish, applying the solution on a film and heating to remove the solvent. As a method for applying the varnish to the film, a known method can be used, and examples thereof include a knife coating method, a roll coating method, a spray coating method, a gravure coating method, a bar coating method, and a curtain coating method. Although there is no restriction | limiting in particular in the thickness of an adhesive sheet, 5-250 micrometers is preferable for both an adhesive bond layer and a base material. If the thickness is less than 5 μm, the stress relaxation effect tends to be poor. If the thickness is more than 250 μm, it is not economical and the demand for miniaturization of the semiconductor device cannot be met.
[0019]
In addition, the adhesive sheet of the present invention can effectively reduce the manufacturing cost and increase the reliability through reducing the contamination of the adhesive surface when used in a two-layer configuration, in order to obtain a desired sheet thickness. Further, one or more adhesive layers may be provided between the semiconductor wafer and the adhesive layer. In this case, as the adhesive layer provided as desired, in addition to those prepared by the above method, those prepared by a conventionally known method can be used. As the adhesive layer provided as desired, a commercially available adhesive sheet such as a polyimide-based, silicon oligomer-based, rubber-epoxy-based, or epoxy-based adhesive can be used. However, it is necessary to consider a bonding condition that does not cause peeling of the adhesive layers based on a conventionally known technique.
[0020]
<How to use>
Then, although the usage method of the adhesive sheet which concerns on this invention is demonstrated referring FIGS. 1-7, it cannot be overemphasized that the usage method of this invention is not limited to the following method. In addition, about the thing which has the same function in a figure, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
FIG. 1 discloses an adhesive sheet 10 including a base film 1 and an adhesive layer 2, and FIG. 2 discloses an adhesive sheet 11 further including a peelable sheet 3 in addition to the above-described constituent elements. .
When these

adhesive sheets

10 and 11 are used as a dicing tape, the adhesive layers 2 of the

adhesive sheets

10 and 11 and the wafer surface are first placed on a predetermined work table so that they are in close contact with each other. When the peelable sheet 3 is provided on the upper surface of the adhesive sheet according to the present invention, the sheet 3 is peeled and removed, and then placed on a predetermined work table with the adhesive layer 2 of the adhesive sheet facing upward. To do.
Next, as shown in FIG. 3, the semiconductor wafer A to be diced is attached to the upper surface of the adhesive layer 2. The lamination temperature at this time is usually between 20 ° C. and 200 ° C., but 20 ° C. to 130 ° C. is preferable in terms of less warping of the wafer, and 20 ° C. to 80 ° C. in terms of small elongation of the base film. Is more preferable.
Subsequently, dicing, cleaning, and drying steps are added to the semiconductor wafer A in this attached state. At this time, since the semiconductor wafer A is sufficiently adhered and held on the adhesive sheet by the adhesive layer 2, the semiconductor wafer A does not fall off during each of the above steps. FIG. 4 shows that the dicing cutter 6 is used to dice the wafer A to provide the cuts indicated by bold lines, and the semiconductor elements A1, A2, and A3 are obtained.
Then, as shown in FIG. 5, the semiconductor elements A1, A2, A3 to be picked up are picked up by, for example, the suction collet 4. At this time, instead of the suction collet 4 or in combination with the suction collet 4, the semiconductor elements A1, A2, A3 to be picked up can be pushed up from the lower surface of the base film 1 by, for example, a needle rod.
Since the adhesive force between the semiconductor element A1 and the adhesive layer 2 is larger than the adhesive force between the adhesive layer 2 and the base film 1, when the semiconductor element A1 is picked up, the adhesive layer 2 is It peels in the state which adhered to the lower surface of semiconductor element A1 (refer FIG. 6).
Next, the semiconductor elements A1, A2, and A3 are placed on the semiconductor element mounting support member 5 through the adhesive layer 2 and heated. The adhesive layer 2 exhibits an adhesive force by heating, and the bonding between the semiconductor elements A1, A2, A3 and the semiconductor element mounting support member 5 is completed (see FIG. 7).
[0021]
【Example】
  Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. The present invention is not limited to these.
Example 1
  YDCN-703 (trade name, manufactured by Toto Kasei Co., Ltd., o-cresol novolac type epoxy resin, epoxy equivalent 210) 42.3 parts by weight, priofen LF2882 (trade name, manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc., bisphenol A novolak) Resin) 23.9 parts by weight, HTR-860P-3 (trade name, manufactured by Teikoku Chemical Industry Co., Ltd., containing epoxy group)(Meth) acrylic acid ester copolymer, Molecular weight 800,000, Tg-7 ° C.) 140 parts by weight, Curazole 2PZ-CN (trade name, 1-cyanoethyl-2-phenylimidazole manufactured by Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd.), NUC A-187 (Japan) Methyl ethyl ketone was added to a composition comprising 0.7 parts by weight of Unicar Co., Ltd. trade name, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, and the mixture was stirred and mixed, followed by vacuum degassing. This adhesive varnish was applied onto a release-treated polyethylene terephthalate (Purex S-31, manufactured by Teijin Limited) having a thickness of 50 μm, dried by heating at 100 ° C. for 10 minutes and at 140 ° C. for 5 minutes, and having a thickness of 50 μm. A film adhesive was obtained. This film adhesive is made into a base film (manufactured by Nigo Shoji Co., Ltd., Dynasoft, surface free energy 45 × 10 on the corona-treated surface)^-3N / m) was transferred at 70 ° C. so as to be in contact with the corona-treated surface, thereby producing an adhesive sheet.
  The surface free energy was measured by the following method.
Using a CA-D contact angle meter manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd., the contact angles of water and diiodomethane on the measurement surface were measured at 25 ° C. The surface free energy was calculated from the contact angle of water and diiodomethane using the following formula.
γs = γs^p+ Γs^d
36.4 (1 + cos θ^H) = (21.8 γs^d)^1/2+ (51.0γs^p)^1/2
25.4 (1 + cos θ^I) = (48.5γs^d)^1/2+ (2.3γs^p)^1/2
However,
γs: surface free energy
γs^p: Polar component of surface free energy
γs^d: Dispersion component of surface free energy
θ^H: Contact angle of water
θ^I: Diiodomethane contact angle
[0022]
(Example 2)
  The base film is a polyethylene film (surface free energy 50 × 10 of the corona-treated surface in contact with the adhesive)^-3N / m), and an adhesive sheet was prepared in the same manner as in Example 1 except that the lamination temperature was 45 ° C.
(Example 3)
  An adhesive sheet was produced in the same manner as in Example 1 except that the lamination temperature was 80 ° C.
(Comparative Example 1)
  Base film made by Teijin Limited, Purex S31 (surface free energy 13 × 10 on the surface in contact with adhesive)^-3N / m) An adhesive sheet was prepared in the same manner as in Example 1.
(Comparative Example 2)
  The base film is a polyethylene film (surface free energy 58 × 10 on the surface in contact with the adhesive)^-3N / m) An adhesive sheet was prepared in the same manner as in Example 1.
(Comparative Example 3)
YD8125 (trade name, manufactured by Toto Kasei Co., Ltd., BPA type epoxy resin, epoxy equivalent 173) 36.5 parts by weight, priofen LF2882 (trade name, manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc., bisphenol A novolac resin) 23.9 Parts by weight, HTR-860P-3 (trade name, manufactured by Teikoku Chemical Industry Co., Ltd., epoxy group-containing (meth) acrylic acid ester copolymer, molecular weight 800,000, Tg-7 ° C.) 140 parts by weight, Curazole 2PZ-CN ( Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd. trade name, 1-cyanoethyl-2-phenylimidazole) 0.4 parts by weight, NUC A-187 (Nihon Unicar Co., Ltd. trade name, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane) 0 Methyl ethyl ketone was added to the composition consisting of 0.7 parts by weight, mixed with stirring, and vacuum degassed. This adhesive varnish was applied onto a release-treated polyethylene terephthalate (Purex S-31, manufactured by Teijin Limited) having a thickness of 50 μm, dried by heating at 100 ° C. for 10 minutes and at 140 ° C. for 5 minutes, and having a thickness of 50 μm. A film adhesive was obtained. This film adhesive is made into a base film (manufactured by Nigo Shoji Co., Ltd., Dynasoft, surface free energy 40 × 10 on the corona treated surface) ^-3 N / m) It is the same as in Example 1 except that the adhesive sheet was produced by transferring at 60 ° C. so as to contact the corona-treated surface.
[0023]
Evaluation about said adhesive sheet was performed with the following method.
(1) Elastic modulus (storage elastic modulus)
The storage elastic modulus of the adhesive sheet was measured using a dynamic viscoelasticity measuring device (DVE-V4, manufactured by Rheology) (sample size: length 20 mm, width 4 mm, film thickness 80 μm, heating rate 5 ° C./min, (Tensile mode, 10Hz, automatic static load).
(2) Flow rate measurement
Thickness (adhesive sheet thickness excluding the base material layer) provided with an adhesive layer and a base material layer (PET film (Teijin Teijin Tetron Film G2-50)) 1 × 2 cm from the 50 μm adhesive sheet A strip-shaped sample S having a size of 1 × 2 cm was prepared by punching the strip. Then, in a thermocompression bonding test apparatus (manufactured by Tester Sangyo Co., Ltd.), the strip sample S was placed on a stage heated to 160 ° C., and a pressure of 2 MPa was applied for 18 seconds. Then, after taking out the sample S from the thermocompression bonding test apparatus, the first and second longest protrusions out of the resin protruding from the end of the long piece (2 cm side) of the sample S as shown in FIG. The distance (longitudinal distance a) was measured with an optical microscope. Such an operation was performed on four samples, and an average value of the protruding distances, that is, an average value of a total of eight points was obtained as the flow amount.
(3) Tack strength
The method described in JISZ0237-1991 (probe diameter 5.1 mmφ, peeling speed 10 mm / s, contact load 100 gf / cm, using a tacking tester manufactured by Reska Co., Ltd.², Contact time 1 s).
(4) Peel strength against gold plating (adhesion strength)
A chip (5 mm square) and a gold plating substrate (flexible substrate electrolytic gold plating with copper foil (Ni: 5 μm, Au: 0.3 μm)) are laminated on an adhesive sheet on a 120 ° C. hot plate, and cured at 130 ° C. for 30 min + 170 ° C. for 1 h. did. The peel strength at 250 ° C. of this sample was measured.
(5) Reflow crack resistance and temperature cycle resistance
Using an adhesive sheet, a semiconductor device sample (a solder ball is formed on one side) in which a semiconductor element and an adhesive sheet and a wiring board using a polyimide film with a thickness of 25 μm as a base material is fabricated to have heat resistance and moisture resistance. Examined. As the evaluation method for heat resistance, reflow crack resistance and temperature cycle resistance tests were applied. Evaluation of reflow cracking resistance was repeated twice by passing the sample through an IR reflow furnace set at a maximum temperature of 240 ° C and holding the temperature for 20 seconds, and allowing it to cool at room temperature. The cracks in the samples were observed visually and with an ultrasonic microscope. The thing which did not generate | occur | produce the crack was set to (circle), and the thing which had generate | occur | produced was set to x. The temperature cycle resistance is that the sample is left in a −55 ° C. atmosphere for 30 minutes and then left in a 125 ° C. atmosphere for 30 minutes. After 1000 cycles, an ultrasonic microscope is used to destroy peeling or cracks. The case where no occurred was marked with ◯, and the case where it occurred was marked with ×.
(6) Evaluation of moisture resistance
Temperature 121 ° C, humidity 100%, 2.03 × 10⁵This was carried out by observing peeling after treatment for 72 hours in an atmosphere of Pa (pressure cooker test: PCT treatment). The case where peeling was not recognized was marked with ◯, and the case where peeling was observed was marked with ×.
(7) Pick-up property
The adhesive sheet 1 was stuck on a silicon wafer having a thickness of 150 μm, and the silicon wafer with the adhesive sheet was placed on a dicing apparatus. Next, the semiconductor wafer is fixed on a dicing machine and diced to 5 mm × 5 mm at a speed of 100 mm / sec. Then, the semiconductor element diced by the pick-up apparatus is picked up, and the semiconductor element jumping and pick-up property at the time of dicing are evaluated. did. The probability (% / 100 semiconductor element) that the semiconductor element after dicing was picked up by the pickup die bonder was shown.
These evaluation results are summarized in Table 1.
[0024]
[Table 1]

[0025]
From Table 1, it was found that the adhesive sheet of the present invention was excellent in heat resistance and moisture resistance, had no semiconductor element skipping during dicing, and had good pickup properties.
[0026]
【The invention's effect】
The adhesive sheet of the present invention can be used as a dicing tape in the dicing process and as an adhesive having excellent connection reliability in the joining process of the semiconductor element and the support member. Therefore, the production process can be simplified and the production cost can be reduced. In addition, the adhesive sheet of the present invention has heat resistance and moisture resistance necessary for mounting a semiconductor element having a large difference in thermal expansion coefficient on a semiconductor mounting support member. Therefore, the reliability of the adhesive sheet can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of an example of a base film layer of an adhesive sheet according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of an example of an adhesive layer provided with a base film of an adhesive sheet according to the present invention.
FIG. 3 is a view showing a state in which a semiconductor wafer is attached to the adhesive sheet according to the present invention.
FIG. 4 is an explanatory diagram when the adhesive sheet according to the present invention is used in a dicing process of a semiconductor wafer.
FIG. 5 is a diagram showing a step of picking up a semiconductor element after the step shown in FIG. 5;
FIG. 6 is a diagram showing a picked-up semiconductor element and an adhesive layer.
FIG. 7 is a view showing a state in which a semiconductor element is thermocompression bonded to a semiconductor element mounting support member.
FIG. 8 is a diagram illustrating a method for measuring a protruding distance.
[Explanation of symbols]
1 ... Base film
2 ... Adhesive layer
3 ... Releasable sheet
4 ... Suction collet
5 ... Supporting member for mounting a semiconductor element
10, 11 ... Adhesive sheet
A ... Semiconductor wafer
A1, A2, A3 ... Semiconductor element

Claims

An adhesive sheet obtained by laminating an adhesive on one side of a base film,
The adhesive sheet includes (1) a step of laminating an adhesive sheet on one side of a semiconductor wafer, (2) a step of cutting a part of the semiconductor wafer and the adhesive sheet, and (3) between the adhesive and the base film. And (4) a step of heating, pressurizing, and bonding the semiconductor mounting support member and the semiconductor element via the adhesive, and the step of separating the semiconductor element into individual pieces with the adhesive attached thereto. A function of a dicing sheet and a function of a die bond sheet used in a method for manufacturing a semiconductor device including
Wherein the adhesive contains a weight average molecular weight of the epoxy group-containing is 100,000 or more (meth) acrylic acid ester copolymer, phenol novolak type epoxy resin as a thermosetting component agent, o- cresol novolak type epoxy resin,
Is within the above range of the surface free energy of the surface in contact with the adhesive ^{25 × 10 -3 N / m~55 ×} 10 -3 N / m of the base film, and wherein (1) 20 ° C. in step to 130 DEG ° C. Adhesive sheet having a tack strength of 30 gf to 500 gf (0.294N to 49N) at the lamination temperature.

1) The elastic modulus at 100 ° C. of the uncured or semi-cured adhesive is 0.0001 MPa to 2 MPa, 2) The elastic modulus at 50 ° C. is 7.5 MPa to 50 MPa, and 3) after curing. The adhesive sheet according to claim 1, wherein the elastic modulus at 50 ° C is from 100 MPa to 5000 MPa.

3. The adhesive strength at 250 ° C. of a laminated cured product of a 5 mm square semiconductor element and a support member using an adhesive sheet from which a base film has been peeled is 0.3 kgf (2.94 N) or more. Adhesive sheet.

The adhesive sheet according to any one of claims 1 to 3, wherein a flow amount at 160 ° C is in a range of 100 µm or more and 10,000 µm or less.