JP4734800B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、接着シート、それを使用した半導体装置の製造方法およびその方法により得られる半導体装置に関する。
【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着には、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等の種々の問題があった。これらの問題を解決するために、近年、フィルム状の接着剤（接着フィルム）が使用されるようになってきた。フィルム状接着剤は、個片貼付け方式あるいはウエハ裏面貼付け方式において使用されている。
【０００３】
個片貼付け方式は、リール状の接着フィルム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、支持部材に接着する。接着フィルム付き支持部材に、ダイシング工程によって個片化された半導体素子を接着して半導体素子付き支持部材を作製し、その後、加熱、硬化、ワイヤボンド工程、封止工程等を経て、半導体装置を完成する。しかし、個片貼付け方式は、接着フィルム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り、組立コストは、銀ペーストを使用する方法に比べて高くなるという問題があった。
一方、ウエハ裏面貼付け方式は、半導体ウエハに接着フィルムを貼付け、ダイシングテープに貼り合わせた後、ダイシング工程によって接着フィルムごと個片化する。個片化された接着剤（接着フィルム）付き半導体素子を支持部材に接着し、その後、上記個片貼付け方式と同様に各工程を経て、半導体装置を完成する。
ウエハ裏面貼付け方式は、接着剤付き半導体素子を支持部材に接着するため、接着フィルム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等の装置の一部を改良して使用できる。よって、フィルム状接着剤を用いた組立方法の中で、組立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】
このウエハ裏面貼付け方式における半導体素子の個片化は、フィルム状接着剤側にダイシングテープを貼り合わせた後、ダイシング工程にて行われる。その際、用いられるダイシングテープには、感圧型とＵＶ型とに大別される。感圧型テープは、通常、ポリ塩化ビニル系やポリオレフィン系のベースフィルムに粘着剤を塗布したものである。このダイシングテープは、切断時には、ダイシングソーによる回転で各素子の個片（チップ）がテープから飛散しないような十分な粘着力が必要である。一方、ピックアップ時には素子を傷つけないために、ピックアップできる程度の低い粘着力という、相反する性能を満たす必要がある。そのため、感圧型のダイシングテープの場合は、粘着力の公差を小さくした、素子のサイズや加工条件にあった各種の粘着力を有する多くの品種のダイシングシートを揃え、工程毎に切替えていた。このため、多くの品種を在庫する必要があり、在庫管理を複雑化していた。また工程毎に、接着シートを切替える作業が必要であった。
【０００５】
一方、最近は、ＵＶ型と呼ばれ、ダイシング時には高粘着力を有し、ピックアップする前に紫外線（ＵＶ）を照射して低粘着力にすることにより、相反する要求に応えるダイシングテープも広く採用されている。
近年、半導体素子、特にＣＰＵやメモリは、大容量化が進み、その結果、半導体素子が大型化する傾向にある。さらに、ＩＣカードあるいはメモリーカード等の製品では、使用されるメモリの薄型化が進んでいる。これらの半導体素子の大型化や薄型化に伴い、感圧型では、ダイシング時の固定力（高粘着力）とピックアップ時の剥離力（低粘着力）という相反する要求を満足できなくなりつつある。
また、あらかじめ、半導体素子と支持部材との接着（以下、ダイボンドという。）フィルムとダイシングフィルムとをラミネート等の手段により貼り合わせた、ダイボンドフィルム層／ダイシングフィルム層／基材層の３層構造からなる接着シートも提案されている。しかしこの方法では、あらかじめ、ダイボンドフィルムとダイシングフィルムとをラミネートする必要があることから、作業の煩雑さでは従来の裏面貼付方法とさほど変わらないという問題がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記した従来技術の問題に鑑み、ダイシング工程ではウエハの固定力に優れたダイシングテープとして作用し、ダイボンド工程では接着信頼性に優れる接着シートを提供することを目的とする。また、この接着シートは、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し、かつ作業性に優れる接着シートである。本発明は、さらに、半導体装置の製造工程を簡略化できる製造方法、およびその製造方法により得られる半導体装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【問題を解決するための手段】
本発明の接着シートは、（Ａ）ポリイミド樹脂、（Ｂ）エポキシ樹脂およびエポキシ樹脂硬化剤（Ｃ）放射線重合性化合物を含む粘接着剤層と、表面張力が４０ｍＮ／ｍを超える基材層とを備えてなる接着シートである。
特に、本発明の接着シートは、前記粘接着剤層が、（Ａ）ポリイミド樹脂を１００質量部、（Ｂ）エポキシ樹脂およびエポキシ樹脂硬化剤を１〜２００質量部、および（Ｃ）放射線重合性化合物を５〜４００質量部含有するのが好ましい。
【０００８】
また、本発明は、（１）上記いずれかの接着シートを、前記粘接着剤層を貼着面として半導体ウエハに貼り付ける工程と、
（２）前記半導体ウエハをダイシングして基材層上に粘接着剤層付き半導体素子を得る工程と、
（３）前記粘接着剤層付き半導体素子の粘接着剤層に放射線を照射する工程と、
（４）前記粘接着剤層付き半導体素子の粘接着層と基材層とを剥離する工程と、
（５）前記粘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、前記粘接着層を接着面として接着する工程と、
を含む半導体装置の製造方法を要旨とする。
【０００９】
さらに、本発明は上記の半導体装置の製造方法によって製造された半導体装置を要旨とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の接着シートは、粘接着剤層と、表面張力が４０ｍＮ／ｍを超える基材層とを備え、粘接着材層は、熱重合性および放射線重合性の両方の性質を有する。基材層の表面張力が４０ｍＮ／ｍを超えることにより、ダイシング工程ではウエハの固定力に優れたダイシングテープとして使用できるもので、かつダイボンド工程では接着信頼性に優れるダイボンド用接着剤として使用できる。特に、本発明の接着シートは、（Ａ）ポリイミド樹脂を１００質量部、（Ｂ）エポキシ樹脂およびエポキシ樹脂硬化剤を１〜２００質量部、および（Ｃ）放射線重合性化合物を５〜４００質量部含有する粘接着剤層により、さらに粘着力と接着力のバランスに優れるものとなる。
この接着シートは、ダイシング時には半導体素子が飛散しない十分な粘着力を有し、ピックアップ時には各半導体素子を傷つけることがないような低い粘着力を有する、という相反する要求を満足するものであり、ダイシングおよびダイボンドの各工程を、一枚のフィルムで完了することができる。
【００１１】
本発明の接着シートにおける（Ａ）ポリイミド樹脂は、例えば、テトラカルボン酸二無水物とジアミンを公知の方法で縮合反応させて得ることができる。例えば、有機溶媒中で、テトラカルボン酸二無水物とジアミンを等モルまたはほぼ等モル用い、反応温度８０℃以下、好ましくは０〜６０℃で付加反応させる方法が挙げられる。なお、各成分の添加順序は任意である。反応が進行するにつれ反応液の粘度が徐々に上昇し、ポリイミドの前駆体であるポリアミド酸が生成する。
上記ポリアミド酸は、５０〜８０℃の温度で加熱して解重合させることによって、その分子量を調整することもできる。
ポリイミド樹脂は、上記反応物（ポリアミド酸）を脱水閉環させて得ることができる。脱水閉環は、加熱処理する熱閉環法と、脱水剤を使用する化学閉環法で行うことができる。
【００１２】
ポリイミド樹脂の原料として用いられるテトラカルボン酸二無水物としては特に制限は無い。例えば、１，２−（エチレン）ビス（トリメリテート無水物）、１，３−（トリメチレン）ビス（トリメリテート無水物）、１，４−（テトラメチレン）ビス（トリメリテート無水物）、１，５−（ペンタメチレン）ビス（トリメリテート無水物）、１，６−（ヘキサメチレン）ビス（トリメリテート無水物）、１，７−（ヘプタメチレン）ビス（トリメリテート無水物）、１，８−（オクタメチレン）ビス（トリメリテート無水物）、１，９−（ノナメチレン）ビス（トリメリテート無水物）、１，１０−（デカメチレン）ビス（トリメリテート無水物）、１，１２−（ドデカメチレン）ビス（トリメリテート無水物）、１，１６−（ヘキサデカメチレン）ビス（トリメリテート無水物）、１，１８−（オクタデカメチレン）ビス（トリメリテート無水物）、ピロメリット酸二無水物、３，３´、４，４´−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，２´、３，３´−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）プロパン二無水物、２，２−ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）プロパン二無水物、１，１−ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）エタン二無水物、１，１−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）エタン二無水物、ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）メタン二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）メタン二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）スルホン二無水物、３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボン酸二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）エーテル二無水物、ベンゼン−１，２，３，４−テトラカルボン酸二無水物、３，４，３´，４´−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、２，３，２´，３´−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、３，３，３´，４´−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、１，２，５，６−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、２，３，６，７−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、１，２，４，５−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、２，６−ジクロロナフタレン−１，４，５，８−テトラカルボン酸二無水物、２，７−ジクロロナフタレン−１，４，５，８−テトラカルボン酸二無水物、２，３，６，７−テトラクロロナフタレン−１，４，５，８−テトラカルボン酸二無水物、フェナンスレン−１，８，９，１０−テトラカルボン酸二無水物、ピラジン−２，３，５，６−テトラカルボン酸二無水物、チオフェン−２，３，５，６−テトラカルボン酸二無水物、２，３，３´，４´−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、３，４，３´，４´−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，３，２´，３´−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）ジメチルシラン二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）メチルフェニルシラン二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）ジフェニルシラン二無水物、１，４−ビス（３，４−ジカルボキシフェニルジメチルシリル）ベンゼン二無水物、１，３−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）−１，１，３，３−テトラメチルジシクロヘキサン二無水物、ｐ−フェニレンビス（トリメリテート無水物）、エチレンテトラカルボン酸二無水物、１，２，３，４−ブタンテトラカルボン酸二無水物、デカヒドロナフタレン−１，４，５，８−テトラカルボン酸二無水物、４，８−ジメチル−１，２，３，５，６，７−ヘキサヒドロナフタレン−１，２，５，６−テトラカルボン酸二無水物、シクロペンタン−１，２，３，４−テトラカルボン酸二無水物、ピロリジン−２，３，４，５−テトラカルボン酸二無水物、１，２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、ビス（エキソ−ビシクロ〔２，２，１〕ヘプタン−２，３−ジカルボン酸二無水物、ビシクロ−〔２，２，２〕−オクト−７−エン−２，３，５，６−テトラカルボン酸二無水物、２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン二無水物、２，２−ビス〔４−（３，４−ジカルボキシフェニル）フェニル〕ヘキサフルオロプロパン二無水物、４，４´−ビス（３，４−ジカルボキシフェノキシ）ジフェニルスルフィド二無水物、１，４−ビス（２−ヒドロキシヘキサフルオロイソプロピル）ベンゼンビス（トリメリット酸無水物）、１，３−ビス（２−ヒドロキシヘキサフルオロイソプロピル）ベンゼンビス（トリメリット酸無水物）、５−（２，５−ジオキソテトラヒドロフリル）−３−メチル−３−シクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸二無水物、テトラヒドロフラン−２，３，４，５−テトラカルボン酸二無水物等を使用することができる。これらの１種または２種以上を併用することもできる。
【００１３】
また、ポリイミドの原料として用いられるジアミンとしては特に制限は無く、例えば、ｏ−フェニレンジアミン、ｍ−フェニレンジアミン、ｐ−フェニレンジアミン、３，３´−ジアミノジフェニルエーテル、３，４´−ジアミノジフェニルエーテル、４，４´−ジアミノジフェニルエーテル、３，３´−ジアミノジフェニルメタン、３，４´−ジアミノジフェニルメタン、４，４´−ジアミノジフェニルメタン、ビス（４−アミノ−３，５−ジメチルフェニル）メタン、ビス（４−アミノ−３，５−ジイソプロピルフェニル）メタン、３，３´−ジアミノジフェニルジフルオロメタン、３，４´−ジアミノジフェニルジフルオロメタン、４，４´−ジアミノジフェニルジフルオロメタン、３，３´−ジアミノジフェニルスルフォン、３，４´−ジアミノジフェニルスルフォン、４，４´−ジアミノジフェニルスルフォン、３，３´−ジアミノジフェニルスルフィド、３，４´−ジアミノジフェニルスルフィド、４，４´−ジアミノジフェニルスルフィド、３，３´−ジアミノジフェニルケトン、３，４´−ジアミノジフェニルケトン、４，４´−ジアミノジフェニルケトン、２，２−ビス（３−アミノフェニル）プロパン、２，２´−（３，４´−ジアミノジフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−アミノフェニル）プロパン、２，２−ビス（３−アミノフェニル）ヘキサフルオロプロパン、２，２−（３，４´−ジアミノジフェニル）ヘキサフルオロプロパン、２，２−ビス（４−アミノフェニル）ヘキサフルオロプロパン、１，３−ビス（３−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，４−ビス（３−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，４−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、３，３´−（１，４−フェニレンビス（１−メチルエチリデン））ビスアニリン、３，４´−（１，４−フェニレンビス（１−メチルエチリデン））ビスアニリン、４，４´−（１，４−フェニレンビス（１−メチルエチリデン））ビスアニリン、２，２−ビス（４−（３−アミノフェノキシ）フェニル）プロパン、２，２−ビス（４−（４−アミノフェノキシ）フェニル）プロパン、２，２−ビス（４−（３−アミノフェノキシ）フェニル）ヘキサフルオロプロパン、２，２−ビス（４−（４−アミノフェノキシ）フェニル）ヘキサフルオロプロパン、ビス（４−（３−アミノエノキシ）フェニル）スルフィド、ビス（４−（４−アミノエノキシ）フェニル）スルフィド、ビス（４−（３−アミノエノキシ）フェニル）スルフォン、ビス（４−（４−アミノエノキシ）フェニル）スルフォン、３，５−ジアミノ安息香酸等の芳香族ジアミン、１，２−ジアミノエタン、１，３−ジアミノプロパン、１，４−ジアミノブタン、１，５−ジアミノペンタン、１，６−ジアミノヘキサン、１，７−ジアミノヘプタン、１，８−ジアミノオクタン、１，９−ジアミノノナン、１，１０−ジアミノデカン、１，１１−ジアミノウンデカン、１，１２−ジアミノドデカン、１，２−ジアミノシクロヘキサン、下記一般式（I）
【化１】
（式中、R１及びR２は炭素原子数１〜３０の二価の炭化水素基を示し、それぞれ同一でも異なっていてもよく、R３及びR４は一価の炭化水素基を示し、それぞれ同一でも異なっていてもよく、ｍは１以上の整数である）
で表されるジアミノポリシロキサン、１，３−ビス（アミノメチル）シクロヘキサン、サン テクノケミカル（株）製品名 ジェファーミン D−２３０、同Ｄ−４００、同Ｄ−２０００、同Ｄ−４０００、同ＥＤ−６００、同ＥＤ−９００、同ＥＤ−２００１、同ＥＤＲ−１４８等のポリオキシアルキレンジアミン等の脂肪族ジアミン等を使用することができ、これらの１種または２種以上を併用することもできる。
【００１４】
本発明に使用する（Ｂ）エポキシ樹脂およびエポキシ樹脂の硬化剤は通常用いられているものを使用できる。エポキシ樹脂は、硬化して接着作用を呈するものであれば特に制限は無く、例えば、油化シェルエポキシ（株）製品名 エピコート８０７、同８１５、同８２５、同８２７、同８２８、同８３４、同１００１、同１００４、同１００７、同１００９、ダウケミカル社製品名 ＤＥＲ−３３０、同３０１、同３６１、東都化成（株）製品名 ＹＤ８１２５、同ＹＤＦ８１７０等のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、油化シェルエポキシ（株）製品名 エピコート１５２、同１５４、日本化薬（株）製品名 ＥＰＰＮ−２０１、ダウケミカル社製品名 ＤＥＮ−４３８等のフェノールノボラック型エポキシ樹脂、日本化薬（株）製品名 ＥＯＣＮ−１０２Ｓ、同１０３Ｓ、同１０４Ｓ、同１０１２、同１０２５、同１０２７、東都化成（株）製品名 ＹＤＣＮ７０１、同７０２、同７０３、同７０４等のｏ−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、油化シェルエポキシ（株）製品名 Ｅｐｏｎ １０３１Ｓ、チバスペシャリティーケミカルズ社製品名 アラルダイト０１６３、ナガセ化成（株）製品名 デナコールＥＸ−６１１、同６１４、同６１４Ｂ、同６２２、同５１２、同５２１、同４２１、同４１１、同３２１等の多官能エポキシ樹脂、油化シェルエポキシ（株）製品名 エピコート６０４、東都化成（株）製品名 ＹＨ−４３４、三菱ガス化学（株）製品名 ＴＥＴＲＡＤ−Ｘ、同ＴＥＴＲＡＤ−Ｃ、住友化学（株）製品名ＥＬＭ−１２０等のアミン型エポキシ樹脂、チバスペシャリティーケミカルズ社製品名 アラルダイトＰＴ８１０等の複素環含有エポキシ樹脂、ＵＣＣ社製品名 ＥＲＬ４２３４、同４２９９、同４２２１、同４２０６等の脂環式エポキシ樹脂等を使用することができ、これらの１種または２種以上を併用することもできる。
【００１５】
エポキシ樹脂の硬化剤は、エポキシ樹脂の硬化剤として通常用いられているものを使用でき、アミン、ポリアミド、酸無水物、ポリスルフィド、三ふっ化ほう素、フェノール性水酸基を１分子中に２個以上有する化合物であるビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＳ、多官能フェノール及び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、ナフトールノボラック樹脂またはクレゾールノボラック樹脂等のフェノール樹脂等のフェノール類等が挙げられるが、特に吸湿時の耐電食性に優れるため、フェノール類を使用するのが好ましい。
【００１６】
本発明に使用する（Ｃ）放射線重合性化合物には、特に制限は無く、例えば、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸ブチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、ペンテニルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパンジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパンジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、１，４−ブタンジオールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、１，４−ブタンジオールジメタクリレート、１，６−ヘキサンジオールジメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート、スチレン、ジビニルベンゼン、４−ビニルトルエン、４−ビニルピリジン、Ｎ−ビニルピロリドン、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、１，３−アクリロイルオキシ−２−ヒドロキシプロパン、１，２−メタクリロイルオキシ−２−ヒドロキシプロパン、メチレンビスアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ−メチロールアクリルアミド、トリス（β−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートのトリアクリレート等が挙げられる。
【００１７】
また、（Ｃ）放射線重合性化合物には、例えば、下記一般式（II）
【化２】
（式中、R５は水素またはメチル基を示し、ｑ及びｒは１以上の整数である）
で表される化合物、ジオール類及び、一般式（III）
【化３】
（式中、ｎは０〜１の整数であり、R６は炭素原子数が１〜３０の２価あるいは３価の有機性基である）
で表されるイソシアネート化合物及び、一般式（IV）
【化４】
（式中、Ｒ７は水素またはメチル基であり、Ｒ８はエチレン基あるいはプロピレン基である）
で表される化合物からなるウレタンアクリレートまたはウレタンメタクリレート、一般式（IV）
【化５】
（式中、Ｒ９は炭素原子数が２〜３０の２価の有機基を示す）
で表されるジアミン及び、一般式（VI）
【化６】
（式中、ｎは０〜１の整数であり、R10は炭素原子数が１〜３０の２価あるいは３価の有機性基である）
で表されるイソシアネート化合物及び、一般式（VII）
【化７】
（式中、ｎは０〜１の整数である）
で表される化合物からなる尿素メタクリレート等が挙げられる。また、側鎖にエチレン性不飽和基を有する放射線重合性化合物、例えば、官能基を含むビニル共重合体に少なくとも１個のエチレン性不飽和基と、オキシラン環、イソシアネート基、水酸基、カルボキシル基等の１個の官能基を有する化合物を付加反応させて得られる側鎖にエチレン性不飽和基を有する放射線重合性共重合体等が挙げられる。これらは単独でまたは二種類以上を組み合わせて使用することができる。
【００１８】
本発明の接着シートの粘接着剤層は、（Ｃ）放射線重合性化合物を含むため、ＵＶ（紫外線）やＥＢ（電子線）等の放射線を照射することにより、粘接着剤層と基材層との接着力を制御することができる。
【００１９】
また、本発明の接着シートを形成する粘接着層には、さらに硬化促進剤を添加することもできる。硬化促進剤としては、特に制限はなく、例えば、イミダゾール類等が挙げられる。具体的には、例えば、２−メチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボラート、１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾール、１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾリウムトリメリテート等を使用することができ、これらの１種または２種以上を併用することもできる。
硬化促進剤の添加量は、（Ｂ）エポキシ樹脂及びエポキシ硬化剤１００質量部に対して０．１〜５質量部が好ましく、０．２〜３質量部がより好ましい。添加量が０．１質量部未満であると硬化性が劣る傾向があり、５質量部を超えると保存安定性が低下する傾向がある。
【００２０】
また、本発明の接着シートを形成する粘接着層には、活性光の照射によって遊離ラジカルを生成する光重合開始剤を添加することもできる。このような光重合開始剤としては、例えば、ベンゾフェノン、Ｎ，Ｎ′−テトラメチル−４，４′−ジアミノベンゾフェノン（ミヒラーケトン）、Ｎ，Ｎ′−テトラエチル−４，４′−ジアミノベンゾフェノン、４−メトキシ−４′−ジメチルアミノベンゾフェノン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタノン−１、２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン、１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、２−メチル−１−（４−（メチルチオ）フェニル）−２−モルフォリノプロパノン−１、２，４−ジエチルチオキサントン、２−エチルアントラキノン、フェナントレンキノン等の芳香族ケトン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインフェニルエーテル等のベンゾインエーテル、メチルベンゾイン、エチルベンゾイン等のベンゾイン、ベンジルジメチルケタール等のベンジル誘導体、２−（ｏ−クロロフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾール二量体、２−（ｏ−クロロフェニル）−４，５−ジ（ｍ−メトキシフェニル）イミダゾール二量体、２−（ｏ−フルオロフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾール二量体、２−（ｏ−メトキシフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾール二量体、２−（ｐ−メトキシフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾール二量体、２，４−ジ（ｐ−メトキシフェニル）−５−フェニルイミダゾール二量体、２−（２，４−ジメトキシフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾール二量体等の２，４，５−トリアリールイミダゾール二量体、９−フェニルアクリジン、１，７−ビス（９，９′−アクリジニル）ヘプタン等のアクリジン誘導体等を使用することができ、これらの１種または２種以上を併用することもできる。
上記光重合開始剤の使用量としては、特に制限はないが、（Ｃ）放射線重合性共重合体１００質量部に対して通常０．０１〜３０質量部である。
【００２１】
本発明の接着シートを形成する粘接着層には、可とう性や耐リフロークラック性を向上させる目的で、エポキシ樹脂と相溶性がある高分子量樹脂を添加することができる。このような高分子量樹脂としては、特に制限はなく、例えば、フェノキシ樹脂、高分子量エポキシ樹脂、超高分子量エポキシ樹脂等を使用することができ、これらの１種または２種以上を併用することもできる。
エポキシ樹脂と相溶性がある高分子量樹脂の使用量は、エポキシ樹脂１００質量部に対して、４０質量部以下とするのが好ましい。４０質量部を超えると、粘接着剤層のＴｇが低下する傾向がある。
【００２２】
また、本発明の接着シートを形成する粘接着層には、その取り扱い性向上、熱伝導性向上、溶融粘度の調整及びチキソトロピック性付与等の目的のため、無機フィラーを添加することもできる。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。これらのフィラーは単独でまた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、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、非晶性シリカ等が好ましい。
無機フィラーの使用量は、粘接着層１００体積部に対して１〜２０体積部が好ましい。１体積部未満では添加効果が得られない傾向があり、２０体積部を超えると、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。
【００２３】
また、本発明の接着シートを形成する粘接着層には、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。
【００２４】
上記シラン系カップリング剤としては、特に制限はなく、例えば、ビニルトリクロルシラン、ビニルトリス（β−メトキシエトキシ）シラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、３−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、３−ウレイドプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピル−トリス（２−メトキシ−エトキシ−エトキシ）シラン、Ｎ−メチル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、トリアミノプロピルトリメトキシシラン、３−４，５−ジヒドロイミダゾール−１−イル−プロピルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピル−トリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、３−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、３−クロロプロピルジメトキシシラン、３−シアノプロピルトリエトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン、Ｎ，Ｏ−ビス（トリメチルシリル）アセトアミド、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリクロロシラン、ｎ−プロピルトリメトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、アミルトリクロロシラン、オクチルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、メチルトリ（メタクリロイルオキエトキシ）シラン、メチルトリ（グリシジルオキシ）シラン、Ｎ−β（Ｎ−ビニルベンジルアミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、オクタデシルジメチル〔３−（トリメトキシシリル）プロピル〕アンモニウムクロライド、γ−クロロプロピルメチルジクロロシラン、γ−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、γ−クロロプロピルメチルジエトキシシラン、トリメチルシリルイソシアネート、ジメチルシリルイソシアネート、メチルシリルトリイソシアネート、ビニルシリルトリイソシアネート、フェニルシリルトリイソシアネート、テトライソシアネートシラン、エトキシシランイソシアネート等を使用することができ、これらの１種または２種以上を併用することもできる。
【００２５】
また、チタン系カップリング剤としては、例えば、イソプロピルトリオクタノイルチタネート、イソプロピルジメタクリルイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリドデシルベンゼンスルホニルチタネート、イソプロピルイソステアロイルジアクリルチタネート、イソプロピルトリ（ジオクチルホスフェート）チタネート、イソプロピルトリクミルフェニルチタネート、イソプロピルトリス（ジオクチルパイロホスフェート）チタネート、イソプロピルトリス（ｎ−アミノエチル）チタネート、テトライソプロピルビス（ジオクチルホスファイト）チタネート、テトラオクチルビス（ジトリデシルホスファイト）チタネート、テトラ（２，２−ジアリルオキシメチル−１−ブチル）ビス（ジトリデシル）ホスファイトチタネート、ジクミルフェニルオキシアセテートチタネート、ビス（ジオクチルパイロホスフェート）オキシアセテートチタネート、テトライソプロピルチタネート、テトラノルマルブチルチタネート、ブチルチタネートダイマー、テトラ（２−エチルヘキシル）チタネート、チタンアセチルアセトネート、ポリチタンアエチルアセトネート、チタンオクチレングリコレート、チタンラクテートアンモニウム塩、チタンラクテート、チタンラクテートエチルエステル、ポリヒドロキシチタンステアレート、テトラメチルオルソチタネート、テトラエチルオルソチタネート、テトラプロピルオルソチタネート、テトライソブチルオルソチタネート、ステアリルチタネート、クレシルチタネートモノマー、クレシルチタネートポリマー、ジイソプロポキシ−ビス（２，４−ペンタジオネート）チタニウム（IV）、ジイソプロピル−ビス−トリエタノールアミノチタネート、オクチレングリコールチタネート、テトラ−ｎ−ブトキシチタンポリマー、トリ−ｎ−ブトキシチタンモノステアレートポリマー、トリ−ｎ−ブトキシチタンモノステアレート等を使用することができ、これらの１種または２種以上を併用することもできる。
【００２６】
アルミニウム系カップリング剤としては、例えば、エチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムトリス（エチルアセトアセテート）、アルキルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムモノアセチルアセテートビス（エチルアセトアセテート）、アルミニウムトリス（アセチルアセトネート）、アルミニウム−モノイソプロポキシモノオレオキシエチルアセトアセテート、アルミニウム−ジ−ｎ−ブトキシドモノエチルアセトアセテート、アルミニウム−ジ−ｉｓｏ−プロポキシド−モノエチルアセトアセテート等のアルミニウムキレート化合物、アルミニウムイソプロピレート、モノ−ｓｅｃ−ブトキシアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウム−ｓｅｃ−ブチレート、アルミニウムエチレート等のアルミニウムアルコレート等を使用することができ、これらの１種または２種以上を併用することもできる。
上記カップリング剤の使用量は、その効果や耐熱性及びコストの面から、（Ａ）ポリイミド樹脂１００質量部に対し、０．０１〜１０質量部とするのが好ましい。
【００２７】
本発明の接着シートを形成する粘接着層には、イオン性不純物を吸着して、吸湿時の絶縁信頼性をよくするために、さらにイオン捕捉剤を添加することもできる。このようなイオン捕捉剤としては、特に制限はなく、例えば、トリアジンチオール化合物、ビスフェノール系還元剤等の、銅がイオン化して溶け出すのを防止するため銅害防止剤として知られる化合物、ジルコニウム系、アンチモンビスマス系マグネシウムアルミニウム化合物等の無機イオン吸着剤等が挙げられる。
上記イオン捕捉剤の使用量は、添加による効果や耐熱性、コスト等の点から、（Ａ）ポリイミド樹脂１００質量部に対し０．１〜１０質量部が好ましい。
【００２８】
本発明の接着シートは、接着シートの粘接着剤層を形成する上記の各原料組成物を溶剤に溶解あるいは分散してワニスとし、基材層となるフィルム（以下、基材フィルムという。）上にこの粘接着剤ワニスを塗布、加熱し溶剤を除去することによって得ることができる。
【００２９】
本発明の接着シートに用いる基材フィルムとしては、４０ｍＮ／ｍを超える表面張力を有するものであ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等のプラスチックフィルム等が挙げられる。基材層が４０ｍＮ／ｍを超える表面張力を有することにより、光照射前においては基材層と粘接着剤層との間での剥離が起こりにくくなるため、ウエハをダイシングする際のウエハの固定力が大きくなる。
【００３０】
上記溶剤としては、特に制限は無く、例えば、メチルエチルケトン、アセトン、メチルイソブチルケトン、２−エトキシエタノール、トルエン、キシレン、ブチルセルソルブ、メタノール、エタノール、２−メトキシエタノール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、シクロヘキサノン等を使用することができ、これらの１種または２種以上を併用することもできる。
粘接着剤層に無機フィラーを添加する際のワニスの製造には、無機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等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、粘接着剤層の原料組成物のうち、無機フィラーと低分子量の原料組成物をあらかじめ混合した後、高分子量の原料組成物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。
基材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。
【００３１】
接着シートの厚みは、特に制限はないが、粘接着層、基材層ともに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。接着シートの形状は、テープ状、ラベル状等、任意の形状を取ることができる。また、保存、運搬や取り扱い性の向上のために、本接着シートを例えば樹脂巻芯、紙芯等に巻き取ってもよい。
本発明の接着シートは、例えば所望の厚さを得るために、接着シートの粘接着層側に、別途作製した粘接着剤を１枚以上貼り合わることができる。この場合には、粘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が必要である。
以上説明したような構成の接着シートに放射線を照射すると、放射線照射後には基材層と粘接着剤層との接着力は大きく低下する。
【００３２】
次に、本発明の半導体装置の製造方法について説明する。本発明の半導体装置の製造方法は、本発明の接着シートを使用し、以下に詳述する貼り付け工程と、ダイシング工程と、放射線照射工程と、ピックアップ工程と、ダイボンド工程とを含むことを特徴とする。
本発明の半導体装置の製造方法の実施形態の例を以下に示す。
（貼り付け工程） まず、上記で得られた本発明の接着シートを、ダイシング装置上に固定し、この接着シートの粘接着剤層を貼着面として、ダイシング加工すべき半導体ウエハを室温または加熱しながら圧着して貼り付ける。
【００３３】
（ダイシング工程） ダイシングソー等の切断手段により、上記半導体ウエハを個片化して粘接着剤層が貼着したままの半導体素子（以下、粘接着剤層付き半導体素子という。）を基材層上に得る。半導体ウエハと共に、粘接着剤層も後述するエキスパンディング及びピックアップに支障ないように個片化される。ダイシング終了後に、洗浄、乾燥の工程を施す。この際、半導体素子は、半導体素子と粘接着剤層との貼着力および粘接着剤層と基材層との粘着力により接着シートに充分に接着保持されているので、上記各工程の間に半導体素子が脱落することはない。
【００３４】
（放射線照射工程） 紫外線（ＵＶ）あるいは電子線（ＥＢ）等の放射線を前記接着シートの粘接着剤層に照射し、放射線重合性を有する粘接着剤層を重合硬化させる。この結果、半導体素子と粘接着剤層との間の貼着力は維持されたままで、粘接着剤層と基材層との間の粘着力は、半導体素子を粘接着剤層と共に容易にピックアップできる程度に減少する。さらに、エキスパンド性を持った基材層を用いることによって容易に所望の半導体素子間隔が得られピックアップが容易になる。接着シートへの放射線照射は、接着シートの基材層面側から行うのが、効率が良い。放射線としてＥＢを用いる場合には接着シートの基材層は光透過性である必要はないが、放射線としてＵＶを用いる場合には基材層は光透過性である必要がある。
【００３５】
（ピックアップ工程） 必要に応じて、エキスパンディング（引き延ばし）により半導体素子同士の間隔を拡張した状態で、放射線硬化後の粘接着剤層付き半導体素子を基材層からピックアップする。この際、粘接着剤層付き半導体素子の粘接着剤層と基材層とは容易に剥離する。
【００３６】
（ダイボンド工程） ピックアップされた粘接着剤層付き半導体素子を、前記粘接着剤層を接着面として、半導体素子搭載用支持部材（例えばリードフレームのダイパッド部分）に室温または加熱しながら圧着し加熱する。加熱によって粘接着剤層は信頼性に耐える接着力を発現し、半導体素子と半導体素子搭載用支持部材との接着が完了する。
【００３７】
上記接着された上記支持部材および半導体素子から、所望する半導体装置の構造に応じて、例えばワイヤボンディング、封止等の所定の工程を経て半導体装置を作製できる。この本発明の半導体装置の製造方法により、本発明の半導体装置が得られる。
【００３８】
【実施例】
以下、本発明を実施例を用いてより詳細に報告する。本発明は、これらに限定されるものではない。
［（Ｃ）放射線重合性化合物の合成］
（合成例１）
攪拌機、滴下ロート、冷却管及び窒素導入管を備えた四ツ口フラスコに、プロピレングリコールモノメチルエーテル ９０．０質量部及びトルエン ６０．０質量部を仕込み、窒素ガス雰囲気下で８０℃に昇温し、反応温度を８０℃±２℃に保ちながら、メタクリル酸エチル ４５．０質量部、アクリル酸２−エチルヘキシル ３５．０質量部、メタクリル酸 ２０．０質量部及び２，２´−アゾビス（イソブチロニトリル） １．０質量部の混合液を４時間かけて均一に滴下した。滴下後、８０℃±２℃で６時間攪拌を続けた後、ヒドロキノン ０．０５質量部を添加した。ヒドロキノン添加後、反応系を１００℃に昇温し、０．５時間かけてメタクリル酸グリシジル ３３．０質量部、塩化ベンジルトリメチルアンモニウム ０．１質量部、プロピレングリコールモノメチルエーテル ３０．０質量部及びトルエン ２０．０質量部の混合液を滴下した。滴下後、１００℃で２０時間攪拌を続けた後、室温に冷却して側鎖にエチレン性不飽和基を有する放射線重合性化合物（Ａ−１）を得た。該化合物（Ａ−１）は、重量平均分子量が２８，０００、ガラス転移温度が約５℃であった。
【００３９】
（合成例２）
攪拌機、滴下ロート、冷却管及び窒素導入管を備えた四ツ口フラスコに、ＶＥＳＴＡＮＡＴ ＩＰＤＩ（ダイセル・ヒュルス（株）製商品名、イソフォロンジイソシアネート）８８８質量部及び酢酸エチル ７８９質量部を仕込み７０℃に昇温後、７０〜７５℃に保温し、２−ヒドロキシエチルアクリレート ２３２質量部、ＰＴＧ６５０ＳＮ（保土ヶ谷化学（株）製商品名、ポリオキシテトラメチレングリコール、数平均分子量約６５０）１９５０質量部、ヒドロキノンモノメチルエーテル １．５３質量部、Ｌ１０１（東京ファインケミカル（株）製商品名、ジブチル錫ラウレート）１．５３質量部及び酢酸エチル ５２６質量部の混合液体を３時間で均一滴下し反応を行った。滴下完了後約５時間反応させ、ＩＲ測定によってイソシアネート基が消失したことを確認し反応を終了して放射線重合性化合物（Ａ−２）を得た。
【００４０】
（合成例３）
攪拌機、滴下ロート、冷却管及び窒素導入管を備えた四ツ口フラスコに、２，２−ビス〔４−（４−アミノフェノキシ）フェニル〕プロパン １９７．０６ｇ（０．４８モル）及びγ−ブチロラクトン ３１８．１４ｇを仕込んだ後、３０℃に昇温し、３０〜４０℃に保ちながら、２，２，４−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート ５０．４ｇ（０．２４モル）を少量ずつ滴下した。滴下後、３０℃で１時間反応を続けた後、カレンズＭＯＩ（昭和電工（株）製商品名、イソシアネートエチルメタクリレート）７０．６８ｇ（０．４５６モル）及びヒドロキノンモノメチルエーテル ０．３１８ｇを、３０℃に保ちながら、少量ずつ滴下した。滴下後、３０℃以下で２時間反応を続け、放射線重合化合物（Ａ−３）を得た。
【００４１】
（実施例１）
温度計、攪拌機及び塩化カルシウム管を備えた５００ｍｌフラスコに、２，２−ビス〔４−（４−アミノフェノキシ）フェニル〕プロパン ４１．０５ｇ（０．１モル）及びＮ−メチル−２−ピロリドン１５０ｇを仕込み攪拌した。ジアミンの溶解後、フラスコを氷浴中で冷却しながら、１，１０−（デカメチレン）ビス（トリメリテート）無水物５２．２ｇ（０．１モル）を少量ずつ添加した。室温で３時間反応させたのち、キシレン３０ｇを加え、窒素ガスを吹き込みながら１５０℃で加熱し、水と共にキシレンを共沸除去した。その反応液を水中に注ぎ、沈殿したポリマーを濾別し、乾燥して（Ａ）ポリイミド樹脂を得た。
【００４２】
この（Ａ）ポリイミド樹脂５０ｇ、（Ｂ）エポキシ樹脂およびエポキシ樹脂硬化剤としてｏ−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂（日本化薬（株）製、商品名：ＥＳＣＮ−１９５）１０ｇ、フェノールノボラック樹脂（明和化成（株）製、商品名：Ｈ−１）５．３ｇ、硬化促進剤としてテトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボラート（北興化学（株）製、商品名：ＴＰＰＫ）０．２ｇ、（Ｃ）放射線重合性化合物として合成例１で得られた側鎖にエチレン性不飽和基を有する放射線重合性化合物（Ａ−１）１３．１ｇ及び光重合開始剤として１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン０．２ｇを、溶剤であるＮ−メチル−２−ピロリドン２００ｇ中に加えた。これを良く攪拌し、均一に分散させて粘接着剤ワニスを得た。
この粘接着剤ワニスを、厚さ５０μｍのポリエチレンテレフタレート（帝人（株）製商品名、テイジンテトロンフィルム：Ｇ２−５０、表面張力５０ｍＮ／ｍ）上に均一に塗布し、１５０℃で２０分間加熱乾燥して、ポリエチレンテレフタレートフィルムの基材層と、膜厚が５０μｍの粘接着剤層とを備えた接着シート（接着シート１）を作製した。
【００４３】
上記で得られた接着シート１を用いて、以下の順で粘着剤層付き半導体素子を得た。
接着シート１をダイシング装置上に固定し、該接着シートの粘接着剤層を貼着面として厚さ１５０μｍの半導体ウエハを貼り付けて接着シート付きシリコンウエハを得た。これをダイシングソーにより５ｍｍ×５ｍｍにダイシングして、基材層上に粘接着剤層付き半導体素子を得た。これを、水で洗浄し、さらに乾燥させた。次いで、（株）オーク製作所製ＵＶ−３３０ ＨＱＰ−２型露光機を使用して、５００ｍＪ／ｃｍ２の露光量で接着シートの基材層側から露光して粘接着剤層を重合硬化させた。その後、ピックアップ装置にて半導体素子を基材層からピックアップした。
上記でピックアップされた粘接着剤層付き半導体素子を、厚み２５μｍのポリイミドフィルムを基材に用いた配線基板上に、１８０℃の温度で２００ｇの荷重を５秒間かけて接着した。その後、日立化成工業社製封止材製品名ＣＥＬ−９２００を用いて封止して半導体装置のサンプルを作製した。このサンプルの耐熱性及び耐湿性を以下のように評価した。耐熱性の評価方法には、耐リフロークラック性と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、上記半導体装置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。また、耐湿性評価は、温度１２１℃、湿度１００％、２．０３×１０５Ｐａの雰囲気（プレッシャークッカーテスト：ＰＣＴ処理）で７２時間処理後に剥離を観察して行った。これらの評価結果を表１に示す。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。
【００４４】
別に、上記で得られた接着シート付きシリコンウエハをダイシング装置上に載置し、ウエハを５ｍｍ×５ｍｍにダイシングしてダイシング時のチップ飛びを評価した。ダイシングで得られた粘接着剤層付き半導体素子を、上記と同様に露光して粘接着剤層を重合硬化させた。次いでピックアップ装置にて半導体素子を接着シートの基材層からピックアップしてピックアップ性を評価した。
チップ飛び及びピックアップ性の評価結果を表１に併記する。チップ飛びは、ダイシング時にチップ（個片化した素子）が飛散したかどうかを評価し、ピックアップ性の評価は、ピックアップ後のチップ１００個中、基材層上に粘接着剤が残っているノリ残りが目視で確認できず、かつチップに傷が付いていない個数を示した。
【００４５】
別に、上記で得られた接着シート付きシリコンウエハに５００ｍＪ／ｃｍ２の露光量で接着シートの基材層側から露光し、露光前後の接着シートの粘接着剤層／基材層界面の接着強度を、９０°ピール強度で測定した（引張り速度 ５０ｍ／ｍｉｎ）。この評価結果を表１に併記する。
【００４６】
（実施例２）
実施例１において、放射線重合性化合物（Ａ−１）の代わりに合成例２で得られた放射線重合性化合物（Ａ−２）とした以外は実施例１と全く同様の操作を行い、ポリエチレンテレフタレートフィルム基材層と、膜厚が５０μｍの粘接着剤層を備えた接着シート（接着シート２）を作製した。得られた接着シート２を実施例１と同様の条件で評価した結果を表１に併記する。
【００４７】
（実施例３）
実施例１において、放射線重合性化合物（Ａ−１）の代わりに合成例３で得られた放射線重合性化合物（Ａ−３）とした以外は実施例１と全く同様の操作を行い、ポリエチレンテレフタレートフィルム基材層と、膜厚が５０μｍの粘接着剤層を備えた（接着シート３）を作製した。得られた接着シート３を実施例１と同様の条件で評価した結果を表１に併記する。
【００４８】
（比較例１）
実施例１において、粘接着剤ワニスを塗布する基材フィルムを、厚さ５０μｍのポリエチレンテレフタレート（帝人（株）製商品名、テイジンテトロンフィルム：Ｇ２−５０、表面張力５０ｍＮ／ｍ）の代わりに、片面離型処理ポリエチレンテレフタレート（帝人（商品名）製、ピューレックスＳ−３１、厚さ５０μｍ、表面張力２５ｍＮ／ｍ）とし、その離型処理面に塗布した以外は実施例１と全く同様の操作を行い、接着シート４を得た。得られた接着シート４を実施例１と同様の条件で評価した結果を表１に併記する。
【００４９】
（比較例２）
実施例２において、粘接着剤ワニスを塗布する基材フィルムを、厚さ５０μｍのポリエチレンテレフタレート（帝人（株）製商品名、テイジンテトロンフィルム：Ｇ２−５０、表面張力５０ｍＮ／ｍ）の代わりに、片面離型処理ポリエチレンテレフタレート（テイジン（株）製商品名、ピューレックスＳ−３１、厚さ５０μｍ、表面張力２５ｍＮ／ｍ）とし、その離型処理面に塗布した以外は実施例１と全く同様の操作を行い、接着シート５を得た。得られた接着シート５を実施例１と同様の条件で評価した結果を表１に併記する。
【００５０】
（比較例３）
実施例３において、粘接着剤ワニスを塗布する基材フィルムを、厚さ５０μｍのポリエチレンテレフタレート（帝人（株）製商品名、テイジンテトロンフィルム：Ｇ２−５０、表面張力５０ｍＮ／ｍ）の代わりに、片面離型処理ポリエチレンテレフタレート（テイジン（株）製商品名、ピューレックスＳ−３１、厚さ５０μｍ、表面張力２５ｍＮ／ｍ）とし、その離型処理面に塗布した以外は実施例１と全く同様の操作を行い、接着シート６を得た。得られた接着シート６を実施例１と同様の条件で評価した結果を表１に併記する。
【００５１】
（比較例４）
実施例１において、粘接着剤ワニスにおいて、側鎖にエチレン性不飽和基を有する放射線重合性化合物（Ａ−１）及び１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンを除いた以外は実施例１と全く同様の操作を行い、接着シート７を得た。得られた接着シート７を実施例１と同様の条件で評価した結果を表１に併記する。
【００５２】
【表１】
【００５３】
表１から、本発明の接着シートは耐熱性および耐湿性に優れ、ダイシング時のチップ飛びも無く、ピックアップ性も良好であることがわかる。さらに、露光前後の接着強度差が大きいため、作業条件の許容度が大きいため、作業条件の許容度が大きく、作業性に優れるものである。
【００５４】
【発明の効果】
本発明の接着シートは、半導体素子のダイシング工程ではウエハの固定力の大きいダイシングテープとして、ダイボンド工程では接着信頼性に優れるダイボンド用接着剤として使用することができる。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のに充分な耐熱性、耐湿性を有し、かつ作業性に優れる。また、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、従来に比べて製造工程を簡略化でき、かつ半導体素子にノリ残りや損傷を与えることなく信頼性に優れた半導体装置を製造できる。さらに、製造された半導体装置は、優れた耐熱性および耐湿性を兼ね備える。
【発明の属する技術分野】
本発明は、接着シート、それを使用した半導体装置の製造方法およびその方法により得られる半導体装置に関する。
【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着には、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等の種々の問題があった。これらの問題を解決するために、近年、フィルム状の接着剤（接着フィルム）が使用されるようになってきた。フィルム状接着剤は、個片貼付け方式あるいはウエハ裏面貼付け方式において使用されている。
【０００３】
個片貼付け方式は、リール状の接着フィルム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、支持部材に接着する。接着フィルム付き支持部材に、ダイシング工程によって個片化された半導体素子を接着して半導体素子付き支持部材を作製し、その後、加熱、硬化、ワイヤボンド工程、封止工程等を経て、半導体装置を完成する。しかし、個片貼付け方式は、接着フィルム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り、組立コストは、銀ペーストを使用する方法に比べて高くなるという問題があった。
一方、ウエハ裏面貼付け方式は、半導体ウエハに接着フィルムを貼付け、ダイシングテープに貼り合わせた後、ダイシング工程によって接着フィルムごと個片化する。個片化された接着剤（接着フィルム）付き半導体素子を支持部材に接着し、その後、上記個片貼付け方式と同様に各工程を経て、半導体装置を完成する。
ウエハ裏面貼付け方式は、接着剤付き半導体素子を支持部材に接着するため、接着フィルム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等の装置の一部を改良して使用できる。よって、フィルム状接着剤を用いた組立方法の中で、組立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】
このウエハ裏面貼付け方式における半導体素子の個片化は、フィルム状接着剤側にダイシングテープを貼り合わせた後、ダイシング工程にて行われる。その際、用いられるダイシングテープには、感圧型とＵＶ型とに大別される。感圧型テープは、通常、ポリ塩化ビニル系やポリオレフィン系のベースフィルムに粘着剤を塗布したものである。このダイシングテープは、切断時には、ダイシングソーによる回転で各素子の個片（チップ）がテープから飛散しないような十分な粘着力が必要である。一方、ピックアップ時には素子を傷つけないために、ピックアップできる程度の低い粘着力という、相反する性能を満たす必要がある。そのため、感圧型のダイシングテープの場合は、粘着力の公差を小さくした、素子のサイズや加工条件にあった各種の粘着力を有する多くの品種のダイシングシートを揃え、工程毎に切替えていた。このため、多くの品種を在庫する必要があり、在庫管理を複雑化していた。また工程毎に、接着シートを切替える作業が必要であった。
【０００５】
一方、最近は、ＵＶ型と呼ばれ、ダイシング時には高粘着力を有し、ピックアップする前に紫外線（ＵＶ）を照射して低粘着力にすることにより、相反する要求に応えるダイシングテープも広く採用されている。
近年、半導体素子、特にＣＰＵやメモリは、大容量化が進み、その結果、半導体素子が大型化する傾向にある。さらに、ＩＣカードあるいはメモリーカード等の製品では、使用されるメモリの薄型化が進んでいる。これらの半導体素子の大型化や薄型化に伴い、感圧型では、ダイシング時の固定力（高粘着力）とピックアップ時の剥離力（低粘着力）という相反する要求を満足できなくなりつつある。
また、あらかじめ、半導体素子と支持部材との接着（以下、ダイボンドという。）フィルムとダイシングフィルムとをラミネート等の手段により貼り合わせた、ダイボンドフィルム層／ダイシングフィルム層／基材層の３層構造からなる接着シートも提案されている。しかしこの方法では、あらかじめ、ダイボンドフィルムとダイシングフィルムとをラミネートする必要があることから、作業の煩雑さでは従来の裏面貼付方法とさほど変わらないという問題がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記した従来技術の問題に鑑み、ダイシング工程ではウエハの固定力に優れたダイシングテープとして作用し、ダイボンド工程では接着信頼性に優れる接着シートを提供することを目的とする。また、この接着シートは、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し、かつ作業性に優れる接着シートである。本発明は、さらに、半導体装置の製造工程を簡略化できる製造方法、およびその製造方法により得られる半導体装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【問題を解決するための手段】
本発明の接着シートは、（Ａ）ポリイミド樹脂、（Ｂ）エポキシ樹脂およびエポキシ樹脂硬化剤（Ｃ）放射線重合性化合物を含む粘接着剤層と、表面張力が４０ｍＮ／ｍを超える基材層とを備えてなる接着シートである。
特に、本発明の接着シートは、前記粘接着剤層が、（Ａ）ポリイミド樹脂を１００質量部、（Ｂ）エポキシ樹脂およびエポキシ樹脂硬化剤を１〜２００質量部、および（Ｃ）放射線重合性化合物を５〜４００質量部含有するのが好ましい。
【０００８】
また、本発明は、（１）上記いずれかの接着シートを、前記粘接着剤層を貼着面として半導体ウエハに貼り付ける工程と、
（２）前記半導体ウエハをダイシングして基材層上に粘接着剤層付き半導体素子を得る工程と、
（３）前記粘接着剤層付き半導体素子の粘接着剤層に放射線を照射する工程と、
（４）前記粘接着剤層付き半導体素子の粘接着層と基材層とを剥離する工程と、
（５）前記粘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、前記粘接着層を接着面として接着する工程と、
を含む半導体装置の製造方法を要旨とする。
【０００９】
さらに、本発明は上記の半導体装置の製造方法によって製造された半導体装置を要旨とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の接着シートは、粘接着剤層と、表面張力が４０ｍＮ／ｍを超える基材層とを備え、粘接着材層は、熱重合性および放射線重合性の両方の性質を有する。基材層の表面張力が４０ｍＮ／ｍを超えることにより、ダイシング工程ではウエハの固定力に優れたダイシングテープとして使用できるもので、かつダイボンド工程では接着信頼性に優れるダイボンド用接着剤として使用できる。特に、本発明の接着シートは、（Ａ）ポリイミド樹脂を１００質量部、（Ｂ）エポキシ樹脂およびエポキシ樹脂硬化剤を１〜２００質量部、および（Ｃ）放射線重合性化合物を５〜４００質量部含有する粘接着剤層により、さらに粘着力と接着力のバランスに優れるものとなる。
この接着シートは、ダイシング時には半導体素子が飛散しない十分な粘着力を有し、ピックアップ時には各半導体素子を傷つけることがないような低い粘着力を有する、という相反する要求を満足するものであり、ダイシングおよびダイボンドの各工程を、一枚のフィルムで完了することができる。
【００１１】
本発明の接着シートにおける（Ａ）ポリイミド樹脂は、例えば、テトラカルボン酸二無水物とジアミンを公知の方法で縮合反応させて得ることができる。例えば、有機溶媒中で、テトラカルボン酸二無水物とジアミンを等モルまたはほぼ等モル用い、反応温度８０℃以下、好ましくは０〜６０℃で付加反応させる方法が挙げられる。なお、各成分の添加順序は任意である。反応が進行するにつれ反応液の粘度が徐々に上昇し、ポリイミドの前駆体であるポリアミド酸が生成する。
上記ポリアミド酸は、５０〜８０℃の温度で加熱して解重合させることによって、その分子量を調整することもできる。
ポリイミド樹脂は、上記反応物（ポリアミド酸）を脱水閉環させて得ることができる。脱水閉環は、加熱処理する熱閉環法と、脱水剤を使用する化学閉環法で行うことができる。
【００１２】
ポリイミド樹脂の原料として用いられるテトラカルボン酸二無水物としては特に制限は無い。例えば、１，２−（エチレン）ビス（トリメリテート無水物）、１，３−（トリメチレン）ビス（トリメリテート無水物）、１，４−（テトラメチレン）ビス（トリメリテート無水物）、１，５−（ペンタメチレン）ビス（トリメリテート無水物）、１，６−（ヘキサメチレン）ビス（トリメリテート無水物）、１，７−（ヘプタメチレン）ビス（トリメリテート無水物）、１，８−（オクタメチレン）ビス（トリメリテート無水物）、１，９−（ノナメチレン）ビス（トリメリテート無水物）、１，１０−（デカメチレン）ビス（トリメリテート無水物）、１，１２−（ドデカメチレン）ビス（トリメリテート無水物）、１，１６−（ヘキサデカメチレン）ビス（トリメリテート無水物）、１，１８−（オクタデカメチレン）ビス（トリメリテート無水物）、ピロメリット酸二無水物、３，３´、４，４´−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，２´、３，３´−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）プロパン二無水物、２，２−ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）プロパン二無水物、１，１−ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）エタン二無水物、１，１−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）エタン二無水物、ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）メタン二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）メタン二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）スルホン二無水物、３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボン酸二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）エーテル二無水物、ベンゼン−１，２，３，４−テトラカルボン酸二無水物、３，４，３´，４´−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、２，３，２´，３´−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、３，３，３´，４´−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、１，２，５，６−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、２，３，６，７−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、１，２，４，５−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、２，６−ジクロロナフタレン−１，４，５，８−テトラカルボン酸二無水物、２，７−ジクロロナフタレン−１，４，５，８−テトラカルボン酸二無水物、２，３，６，７−テトラクロロナフタレン−１，４，５，８−テトラカルボン酸二無水物、フェナンスレン−１，８，９，１０−テトラカルボン酸二無水物、ピラジン−２，３，５，６−テトラカルボン酸二無水物、チオフェン−２，３，５，６−テトラカルボン酸二無水物、２，３，３´，４´−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、３，４，３´，４´−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，３，２´，３´−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）ジメチルシラン二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）メチルフェニルシラン二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）ジフェニルシラン二無水物、１，４−ビス（３，４−ジカルボキシフェニルジメチルシリル）ベンゼン二無水物、１，３−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）−１，１，３，３−テトラメチルジシクロヘキサン二無水物、ｐ−フェニレンビス（トリメリテート無水物）、エチレンテトラカルボン酸二無水物、１，２，３，４−ブタンテトラカルボン酸二無水物、デカヒドロナフタレン−１，４，５，８−テトラカルボン酸二無水物、４，８−ジメチル−１，２，３，５，６，７−ヘキサヒドロナフタレン−１，２，５，６−テトラカルボン酸二無水物、シクロペンタン−１，２，３，４−テトラカルボン酸二無水物、ピロリジン−２，３，４，５−テトラカルボン酸二無水物、１，２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、ビス（エキソ−ビシクロ〔２，２，１〕ヘプタン−２，３−ジカルボン酸二無水物、ビシクロ−〔２，２，２〕−オクト−７−エン−２，３，５，６−テトラカルボン酸二無水物、２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン二無水物、２，２−ビス〔４−（３，４−ジカルボキシフェニル）フェニル〕ヘキサフルオロプロパン二無水物、４，４´−ビス（３，４−ジカルボキシフェノキシ）ジフェニルスルフィド二無水物、１，４−ビス（２−ヒドロキシヘキサフルオロイソプロピル）ベンゼンビス（トリメリット酸無水物）、１，３−ビス（２−ヒドロキシヘキサフルオロイソプロピル）ベンゼンビス（トリメリット酸無水物）、５−（２，５−ジオキソテトラヒドロフリル）−３−メチル−３−シクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸二無水物、テトラヒドロフラン−２，３，４，５−テトラカルボン酸二無水物等を使用することができる。これらの１種または２種以上を併用することもできる。
【００１３】
また、ポリイミドの原料として用いられるジアミンとしては特に制限は無く、例えば、ｏ−フェニレンジアミン、ｍ−フェニレンジアミン、ｐ−フェニレンジアミン、３，３´−ジアミノジフェニルエーテル、３，４´−ジアミノジフェニルエーテル、４，４´−ジアミノジフェニルエーテル、３，３´−ジアミノジフェニルメタン、３，４´−ジアミノジフェニルメタン、４，４´−ジアミノジフェニルメタン、ビス（４−アミノ−３，５−ジメチルフェニル）メタン、ビス（４−アミノ−３，５−ジイソプロピルフェニル）メタン、３，３´−ジアミノジフェニルジフルオロメタン、３，４´−ジアミノジフェニルジフルオロメタン、４，４´−ジアミノジフェニルジフルオロメタン、３，３´−ジアミノジフェニルスルフォン、３，４´−ジアミノジフェニルスルフォン、４，４´−ジアミノジフェニルスルフォン、３，３´−ジアミノジフェニルスルフィド、３，４´−ジアミノジフェニルスルフィド、４，４´−ジアミノジフェニルスルフィド、３，３´−ジアミノジフェニルケトン、３，４´−ジアミノジフェニルケトン、４，４´−ジアミノジフェニルケトン、２，２−ビス（３−アミノフェニル）プロパン、２，２´−（３，４´−ジアミノジフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−アミノフェニル）プロパン、２，２−ビス（３−アミノフェニル）ヘキサフルオロプロパン、２，２−（３，４´−ジアミノジフェニル）ヘキサフルオロプロパン、２，２−ビス（４−アミノフェニル）ヘキサフルオロプロパン、１，３−ビス（３−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，４−ビス（３−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，４−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、３，３´−（１，４−フェニレンビス（１−メチルエチリデン））ビスアニリン、３，４´−（１，４−フェニレンビス（１−メチルエチリデン））ビスアニリン、４，４´−（１，４−フェニレンビス（１−メチルエチリデン））ビスアニリン、２，２−ビス（４−（３−アミノフェノキシ）フェニル）プロパン、２，２−ビス（４−（４−アミノフェノキシ）フェニル）プロパン、２，２−ビス（４−（３−アミノフェノキシ）フェニル）ヘキサフルオロプロパン、２，２−ビス（４−（４−アミノフェノキシ）フェニル）ヘキサフルオロプロパン、ビス（４−（３−アミノエノキシ）フェニル）スルフィド、ビス（４−（４−アミノエノキシ）フェニル）スルフィド、ビス（４−（３−アミノエノキシ）フェニル）スルフォン、ビス（４−（４−アミノエノキシ）フェニル）スルフォン、３，５−ジアミノ安息香酸等の芳香族ジアミン、１，２−ジアミノエタン、１，３−ジアミノプロパン、１，４−ジアミノブタン、１，５−ジアミノペンタン、１，６−ジアミノヘキサン、１，７−ジアミノヘプタン、１，８−ジアミノオクタン、１，９−ジアミノノナン、１，１０−ジアミノデカン、１，１１−ジアミノウンデカン、１，１２−ジアミノドデカン、１，２−ジアミノシクロヘキサン、下記一般式（I）
【化１】
で表されるジアミノポリシロキサン、１，３−ビス（アミノメチル）シクロヘキサン、サン テクノケミカル（株）製品名 ジェファーミン D−２３０、同Ｄ−４００、同Ｄ−２０００、同Ｄ−４０００、同ＥＤ−６００、同ＥＤ−９００、同ＥＤ−２００１、同ＥＤＲ−１４８等のポリオキシアルキレンジアミン等の脂肪族ジアミン等を使用することができ、これらの１種または２種以上を併用することもできる。
【００１４】
本発明に使用する（Ｂ）エポキシ樹脂およびエポキシ樹脂の硬化剤は通常用いられているものを使用できる。エポキシ樹脂は、硬化して接着作用を呈するものであれば特に制限は無く、例えば、油化シェルエポキシ（株）製品名 エピコート８０７、同８１５、同８２５、同８２７、同８２８、同８３４、同１００１、同１００４、同１００７、同１００９、ダウケミカル社製品名 ＤＥＲ−３３０、同３０１、同３６１、東都化成（株）製品名 ＹＤ８１２５、同ＹＤＦ８１７０等のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、油化シェルエポキシ（株）製品名 エピコート１５２、同１５４、日本化薬（株）製品名 ＥＰＰＮ−２０１、ダウケミカル社製品名 ＤＥＮ−４３８等のフェノールノボラック型エポキシ樹脂、日本化薬（株）製品名 ＥＯＣＮ−１０２Ｓ、同１０３Ｓ、同１０４Ｓ、同１０１２、同１０２５、同１０２７、東都化成（株）製品名 ＹＤＣＮ７０１、同７０２、同７０３、同７０４等のｏ−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、油化シェルエポキシ（株）製品名 Ｅｐｏｎ １０３１Ｓ、チバスペシャリティーケミカルズ社製品名 アラルダイト０１６３、ナガセ化成（株）製品名 デナコールＥＸ−６１１、同６１４、同６１４Ｂ、同６２２、同５１２、同５２１、同４２１、同４１１、同３２１等の多官能エポキシ樹脂、油化シェルエポキシ（株）製品名 エピコート６０４、東都化成（株）製品名 ＹＨ−４３４、三菱ガス化学（株）製品名 ＴＥＴＲＡＤ−Ｘ、同ＴＥＴＲＡＤ−Ｃ、住友化学（株）製品名ＥＬＭ−１２０等のアミン型エポキシ樹脂、チバスペシャリティーケミカルズ社製品名 アラルダイトＰＴ８１０等の複素環含有エポキシ樹脂、ＵＣＣ社製品名 ＥＲＬ４２３４、同４２９９、同４２２１、同４２０６等の脂環式エポキシ樹脂等を使用することができ、これらの１種または２種以上を併用することもできる。
【００１５】
エポキシ樹脂の硬化剤は、エポキシ樹脂の硬化剤として通常用いられているものを使用でき、アミン、ポリアミド、酸無水物、ポリスルフィド、三ふっ化ほう素、フェノール性水酸基を１分子中に２個以上有する化合物であるビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＳ、多官能フェノール及び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、ナフトールノボラック樹脂またはクレゾールノボラック樹脂等のフェノール樹脂等のフェノール類等が挙げられるが、特に吸湿時の耐電食性に優れるため、フェノール類を使用するのが好ましい。
【００１６】
本発明に使用する（Ｃ）放射線重合性化合物には、特に制限は無く、例えば、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸ブチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、ペンテニルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパンジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパンジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、１，４−ブタンジオールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、１，４−ブタンジオールジメタクリレート、１，６−ヘキサンジオールジメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート、スチレン、ジビニルベンゼン、４−ビニルトルエン、４−ビニルピリジン、Ｎ−ビニルピロリドン、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、１，３−アクリロイルオキシ−２−ヒドロキシプロパン、１，２−メタクリロイルオキシ−２−ヒドロキシプロパン、メチレンビスアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ−メチロールアクリルアミド、トリス（β−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートのトリアクリレート等が挙げられる。
【００１７】
また、（Ｃ）放射線重合性化合物には、例えば、下記一般式（II）
【化２】
で表される化合物、ジオール類及び、一般式（III）
【化３】
で表されるイソシアネート化合物及び、一般式（IV）
【化４】
で表される化合物からなるウレタンアクリレートまたはウレタンメタクリレート、一般式（IV）
【化５】
で表されるジアミン及び、一般式（VI）
【化６】
で表されるイソシアネート化合物及び、一般式（VII）
【化７】
で表される化合物からなる尿素メタクリレート等が挙げられる。また、側鎖にエチレン性不飽和基を有する放射線重合性化合物、例えば、官能基を含むビニル共重合体に少なくとも１個のエチレン性不飽和基と、オキシラン環、イソシアネート基、水酸基、カルボキシル基等の１個の官能基を有する化合物を付加反応させて得られる側鎖にエチレン性不飽和基を有する放射線重合性共重合体等が挙げられる。これらは単独でまたは二種類以上を組み合わせて使用することができる。
【００１８】
本発明の接着シートの粘接着剤層は、（Ｃ）放射線重合性化合物を含むため、ＵＶ（紫外線）やＥＢ（電子線）等の放射線を照射することにより、粘接着剤層と基材層との接着力を制御することができる。
【００１９】
また、本発明の接着シートを形成する粘接着層には、さらに硬化促進剤を添加することもできる。硬化促進剤としては、特に制限はなく、例えば、イミダゾール類等が挙げられる。具体的には、例えば、２−メチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボラート、１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾール、１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾリウムトリメリテート等を使用することができ、これらの１種または２種以上を併用することもできる。
硬化促進剤の添加量は、（Ｂ）エポキシ樹脂及びエポキシ硬化剤１００質量部に対して０．１〜５質量部が好ましく、０．２〜３質量部がより好ましい。添加量が０．１質量部未満であると硬化性が劣る傾向があり、５質量部を超えると保存安定性が低下する傾向がある。
【００２０】
また、本発明の接着シートを形成する粘接着層には、活性光の照射によって遊離ラジカルを生成する光重合開始剤を添加することもできる。このような光重合開始剤としては、例えば、ベンゾフェノン、Ｎ，Ｎ′−テトラメチル−４，４′−ジアミノベンゾフェノン（ミヒラーケトン）、Ｎ，Ｎ′−テトラエチル−４，４′−ジアミノベンゾフェノン、４−メトキシ−４′−ジメチルアミノベンゾフェノン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタノン−１、２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン、１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、２−メチル−１−（４−（メチルチオ）フェニル）−２−モルフォリノプロパノン−１、２，４−ジエチルチオキサントン、２−エチルアントラキノン、フェナントレンキノン等の芳香族ケトン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインフェニルエーテル等のベンゾインエーテル、メチルベンゾイン、エチルベンゾイン等のベンゾイン、ベンジルジメチルケタール等のベンジル誘導体、２−（ｏ−クロロフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾール二量体、２−（ｏ−クロロフェニル）−４，５−ジ（ｍ−メトキシフェニル）イミダゾール二量体、２−（ｏ−フルオロフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾール二量体、２−（ｏ−メトキシフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾール二量体、２−（ｐ−メトキシフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾール二量体、２，４−ジ（ｐ−メトキシフェニル）−５−フェニルイミダゾール二量体、２−（２，４−ジメトキシフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾール二量体等の２，４，５−トリアリールイミダゾール二量体、９−フェニルアクリジン、１，７−ビス（９，９′−アクリジニル）ヘプタン等のアクリジン誘導体等を使用することができ、これらの１種または２種以上を併用することもできる。
上記光重合開始剤の使用量としては、特に制限はないが、（Ｃ）放射線重合性共重合体１００質量部に対して通常０．０１〜３０質量部である。
【００２１】
本発明の接着シートを形成する粘接着層には、可とう性や耐リフロークラック性を向上させる目的で、エポキシ樹脂と相溶性がある高分子量樹脂を添加することができる。このような高分子量樹脂としては、特に制限はなく、例えば、フェノキシ樹脂、高分子量エポキシ樹脂、超高分子量エポキシ樹脂等を使用することができ、これらの１種または２種以上を併用することもできる。
エポキシ樹脂と相溶性がある高分子量樹脂の使用量は、エポキシ樹脂１００質量部に対して、４０質量部以下とするのが好ましい。４０質量部を超えると、粘接着剤層のＴｇが低下する傾向がある。
【００２２】
また、本発明の接着シートを形成する粘接着層には、その取り扱い性向上、熱伝導性向上、溶融粘度の調整及びチキソトロピック性付与等の目的のため、無機フィラーを添加することもできる。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。これらのフィラーは単独でまた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、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、非晶性シリカ等が好ましい。
無機フィラーの使用量は、粘接着層１００体積部に対して１〜２０体積部が好ましい。１体積部未満では添加効果が得られない傾向があり、２０体積部を超えると、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。
【００２３】
また、本発明の接着シートを形成する粘接着層には、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。
【００２４】
上記シラン系カップリング剤としては、特に制限はなく、例えば、ビニルトリクロルシラン、ビニルトリス（β−メトキシエトキシ）シラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、３−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、３−ウレイドプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピル−トリス（２−メトキシ−エトキシ−エトキシ）シラン、Ｎ−メチル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、トリアミノプロピルトリメトキシシラン、３−４，５−ジヒドロイミダゾール−１−イル−プロピルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピル−トリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、３−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、３−クロロプロピルジメトキシシラン、３−シアノプロピルトリエトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン、Ｎ，Ｏ−ビス（トリメチルシリル）アセトアミド、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリクロロシラン、ｎ−プロピルトリメトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、アミルトリクロロシラン、オクチルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、メチルトリ（メタクリロイルオキエトキシ）シラン、メチルトリ（グリシジルオキシ）シラン、Ｎ−β（Ｎ−ビニルベンジルアミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、オクタデシルジメチル〔３−（トリメトキシシリル）プロピル〕アンモニウムクロライド、γ−クロロプロピルメチルジクロロシラン、γ−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、γ−クロロプロピルメチルジエトキシシラン、トリメチルシリルイソシアネート、ジメチルシリルイソシアネート、メチルシリルトリイソシアネート、ビニルシリルトリイソシアネート、フェニルシリルトリイソシアネート、テトライソシアネートシラン、エトキシシランイソシアネート等を使用することができ、これらの１種または２種以上を併用することもできる。
【００２５】
また、チタン系カップリング剤としては、例えば、イソプロピルトリオクタノイルチタネート、イソプロピルジメタクリルイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリドデシルベンゼンスルホニルチタネート、イソプロピルイソステアロイルジアクリルチタネート、イソプロピルトリ（ジオクチルホスフェート）チタネート、イソプロピルトリクミルフェニルチタネート、イソプロピルトリス（ジオクチルパイロホスフェート）チタネート、イソプロピルトリス（ｎ−アミノエチル）チタネート、テトライソプロピルビス（ジオクチルホスファイト）チタネート、テトラオクチルビス（ジトリデシルホスファイト）チタネート、テトラ（２，２−ジアリルオキシメチル−１−ブチル）ビス（ジトリデシル）ホスファイトチタネート、ジクミルフェニルオキシアセテートチタネート、ビス（ジオクチルパイロホスフェート）オキシアセテートチタネート、テトライソプロピルチタネート、テトラノルマルブチルチタネート、ブチルチタネートダイマー、テトラ（２−エチルヘキシル）チタネート、チタンアセチルアセトネート、ポリチタンアエチルアセトネート、チタンオクチレングリコレート、チタンラクテートアンモニウム塩、チタンラクテート、チタンラクテートエチルエステル、ポリヒドロキシチタンステアレート、テトラメチルオルソチタネート、テトラエチルオルソチタネート、テトラプロピルオルソチタネート、テトライソブチルオルソチタネート、ステアリルチタネート、クレシルチタネートモノマー、クレシルチタネートポリマー、ジイソプロポキシ−ビス（２，４−ペンタジオネート）チタニウム（IV）、ジイソプロピル−ビス−トリエタノールアミノチタネート、オクチレングリコールチタネート、テトラ−ｎ−ブトキシチタンポリマー、トリ−ｎ−ブトキシチタンモノステアレートポリマー、トリ−ｎ−ブトキシチタンモノステアレート等を使用することができ、これらの１種または２種以上を併用することもできる。
【００２６】
アルミニウム系カップリング剤としては、例えば、エチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムトリス（エチルアセトアセテート）、アルキルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムモノアセチルアセテートビス（エチルアセトアセテート）、アルミニウムトリス（アセチルアセトネート）、アルミニウム−モノイソプロポキシモノオレオキシエチルアセトアセテート、アルミニウム−ジ−ｎ−ブトキシドモノエチルアセトアセテート、アルミニウム−ジ−ｉｓｏ−プロポキシド−モノエチルアセトアセテート等のアルミニウムキレート化合物、アルミニウムイソプロピレート、モノ−ｓｅｃ−ブトキシアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウム−ｓｅｃ−ブチレート、アルミニウムエチレート等のアルミニウムアルコレート等を使用することができ、これらの１種または２種以上を併用することもできる。
上記カップリング剤の使用量は、その効果や耐熱性及びコストの面から、（Ａ）ポリイミド樹脂１００質量部に対し、０．０１〜１０質量部とするのが好ましい。
【００２７】
本発明の接着シートを形成する粘接着層には、イオン性不純物を吸着して、吸湿時の絶縁信頼性をよくするために、さらにイオン捕捉剤を添加することもできる。このようなイオン捕捉剤としては、特に制限はなく、例えば、トリアジンチオール化合物、ビスフェノール系還元剤等の、銅がイオン化して溶け出すのを防止するため銅害防止剤として知られる化合物、ジルコニウム系、アンチモンビスマス系マグネシウムアルミニウム化合物等の無機イオン吸着剤等が挙げられる。
上記イオン捕捉剤の使用量は、添加による効果や耐熱性、コスト等の点から、（Ａ）ポリイミド樹脂１００質量部に対し０．１〜１０質量部が好ましい。
【００２８】
本発明の接着シートは、接着シートの粘接着剤層を形成する上記の各原料組成物を溶剤に溶解あるいは分散してワニスとし、基材層となるフィルム（以下、基材フィルムという。）上にこの粘接着剤ワニスを塗布、加熱し溶剤を除去することによって得ることができる。
【００２９】
本発明の接着シートに用いる基材フィルムとしては、４０ｍＮ／ｍを超える表面張力を有するものであ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等のプラスチックフィルム等が挙げられる。基材層が４０ｍＮ／ｍを超える表面張力を有することにより、光照射前においては基材層と粘接着剤層との間での剥離が起こりにくくなるため、ウエハをダイシングする際のウエハの固定力が大きくなる。
【００３０】
上記溶剤としては、特に制限は無く、例えば、メチルエチルケトン、アセトン、メチルイソブチルケトン、２−エトキシエタノール、トルエン、キシレン、ブチルセルソルブ、メタノール、エタノール、２−メトキシエタノール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、シクロヘキサノン等を使用することができ、これらの１種または２種以上を併用することもできる。
粘接着剤層に無機フィラーを添加する際のワニスの製造には、無機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等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、粘接着剤層の原料組成物のうち、無機フィラーと低分子量の原料組成物をあらかじめ混合した後、高分子量の原料組成物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。
基材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。
【００３１】
接着シートの厚みは、特に制限はないが、粘接着層、基材層ともに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。接着シートの形状は、テープ状、ラベル状等、任意の形状を取ることができる。また、保存、運搬や取り扱い性の向上のために、本接着シートを例えば樹脂巻芯、紙芯等に巻き取ってもよい。
本発明の接着シートは、例えば所望の厚さを得るために、接着シートの粘接着層側に、別途作製した粘接着剤を１枚以上貼り合わることができる。この場合には、粘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が必要である。
以上説明したような構成の接着シートに放射線を照射すると、放射線照射後には基材層と粘接着剤層との接着力は大きく低下する。
【００３２】
次に、本発明の半導体装置の製造方法について説明する。本発明の半導体装置の製造方法は、本発明の接着シートを使用し、以下に詳述する貼り付け工程と、ダイシング工程と、放射線照射工程と、ピックアップ工程と、ダイボンド工程とを含むことを特徴とする。
本発明の半導体装置の製造方法の実施形態の例を以下に示す。
（貼り付け工程） まず、上記で得られた本発明の接着シートを、ダイシング装置上に固定し、この接着シートの粘接着剤層を貼着面として、ダイシング加工すべき半導体ウエハを室温または加熱しながら圧着して貼り付ける。
【００３３】
（ダイシング工程） ダイシングソー等の切断手段により、上記半導体ウエハを個片化して粘接着剤層が貼着したままの半導体素子（以下、粘接着剤層付き半導体素子という。）を基材層上に得る。半導体ウエハと共に、粘接着剤層も後述するエキスパンディング及びピックアップに支障ないように個片化される。ダイシング終了後に、洗浄、乾燥の工程を施す。この際、半導体素子は、半導体素子と粘接着剤層との貼着力および粘接着剤層と基材層との粘着力により接着シートに充分に接着保持されているので、上記各工程の間に半導体素子が脱落することはない。
【００３４】
（放射線照射工程） 紫外線（ＵＶ）あるいは電子線（ＥＢ）等の放射線を前記接着シートの粘接着剤層に照射し、放射線重合性を有する粘接着剤層を重合硬化させる。この結果、半導体素子と粘接着剤層との間の貼着力は維持されたままで、粘接着剤層と基材層との間の粘着力は、半導体素子を粘接着剤層と共に容易にピックアップできる程度に減少する。さらに、エキスパンド性を持った基材層を用いることによって容易に所望の半導体素子間隔が得られピックアップが容易になる。接着シートへの放射線照射は、接着シートの基材層面側から行うのが、効率が良い。放射線としてＥＢを用いる場合には接着シートの基材層は光透過性である必要はないが、放射線としてＵＶを用いる場合には基材層は光透過性である必要がある。
【００３５】
（ピックアップ工程） 必要に応じて、エキスパンディング（引き延ばし）により半導体素子同士の間隔を拡張した状態で、放射線硬化後の粘接着剤層付き半導体素子を基材層からピックアップする。この際、粘接着剤層付き半導体素子の粘接着剤層と基材層とは容易に剥離する。
【００３６】
（ダイボンド工程） ピックアップされた粘接着剤層付き半導体素子を、前記粘接着剤層を接着面として、半導体素子搭載用支持部材（例えばリードフレームのダイパッド部分）に室温または加熱しながら圧着し加熱する。加熱によって粘接着剤層は信頼性に耐える接着力を発現し、半導体素子と半導体素子搭載用支持部材との接着が完了する。
【００３７】
上記接着された上記支持部材および半導体素子から、所望する半導体装置の構造に応じて、例えばワイヤボンディング、封止等の所定の工程を経て半導体装置を作製できる。この本発明の半導体装置の製造方法により、本発明の半導体装置が得られる。
【００３８】
【実施例】
以下、本発明を実施例を用いてより詳細に報告する。本発明は、これらに限定されるものではない。
［（Ｃ）放射線重合性化合物の合成］
（合成例１）
攪拌機、滴下ロート、冷却管及び窒素導入管を備えた四ツ口フラスコに、プロピレングリコールモノメチルエーテル ９０．０質量部及びトルエン ６０．０質量部を仕込み、窒素ガス雰囲気下で８０℃に昇温し、反応温度を８０℃±２℃に保ちながら、メタクリル酸エチル ４５．０質量部、アクリル酸２−エチルヘキシル ３５．０質量部、メタクリル酸 ２０．０質量部及び２，２´−アゾビス（イソブチロニトリル） １．０質量部の混合液を４時間かけて均一に滴下した。滴下後、８０℃±２℃で６時間攪拌を続けた後、ヒドロキノン ０．０５質量部を添加した。ヒドロキノン添加後、反応系を１００℃に昇温し、０．５時間かけてメタクリル酸グリシジル ３３．０質量部、塩化ベンジルトリメチルアンモニウム ０．１質量部、プロピレングリコールモノメチルエーテル ３０．０質量部及びトルエン ２０．０質量部の混合液を滴下した。滴下後、１００℃で２０時間攪拌を続けた後、室温に冷却して側鎖にエチレン性不飽和基を有する放射線重合性化合物（Ａ−１）を得た。該化合物（Ａ−１）は、重量平均分子量が２８，０００、ガラス転移温度が約５℃であった。
【００３９】
（合成例２）
攪拌機、滴下ロート、冷却管及び窒素導入管を備えた四ツ口フラスコに、ＶＥＳＴＡＮＡＴ ＩＰＤＩ（ダイセル・ヒュルス（株）製商品名、イソフォロンジイソシアネート）８８８質量部及び酢酸エチル ７８９質量部を仕込み７０℃に昇温後、７０〜７５℃に保温し、２−ヒドロキシエチルアクリレート ２３２質量部、ＰＴＧ６５０ＳＮ（保土ヶ谷化学（株）製商品名、ポリオキシテトラメチレングリコール、数平均分子量約６５０）１９５０質量部、ヒドロキノンモノメチルエーテル １．５３質量部、Ｌ１０１（東京ファインケミカル（株）製商品名、ジブチル錫ラウレート）１．５３質量部及び酢酸エチル ５２６質量部の混合液体を３時間で均一滴下し反応を行った。滴下完了後約５時間反応させ、ＩＲ測定によってイソシアネート基が消失したことを確認し反応を終了して放射線重合性化合物（Ａ−２）を得た。
【００４０】
（合成例３）
攪拌機、滴下ロート、冷却管及び窒素導入管を備えた四ツ口フラスコに、２，２−ビス〔４−（４−アミノフェノキシ）フェニル〕プロパン １９７．０６ｇ（０．４８モル）及びγ−ブチロラクトン ３１８．１４ｇを仕込んだ後、３０℃に昇温し、３０〜４０℃に保ちながら、２，２，４−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート ５０．４ｇ（０．２４モル）を少量ずつ滴下した。滴下後、３０℃で１時間反応を続けた後、カレンズＭＯＩ（昭和電工（株）製商品名、イソシアネートエチルメタクリレート）７０．６８ｇ（０．４５６モル）及びヒドロキノンモノメチルエーテル ０．３１８ｇを、３０℃に保ちながら、少量ずつ滴下した。滴下後、３０℃以下で２時間反応を続け、放射線重合化合物（Ａ−３）を得た。
【００４１】
（実施例１）
温度計、攪拌機及び塩化カルシウム管を備えた５００ｍｌフラスコに、２，２−ビス〔４−（４−アミノフェノキシ）フェニル〕プロパン ４１．０５ｇ（０．１モル）及びＮ−メチル−２−ピロリドン１５０ｇを仕込み攪拌した。ジアミンの溶解後、フラスコを氷浴中で冷却しながら、１，１０−（デカメチレン）ビス（トリメリテート）無水物５２．２ｇ（０．１モル）を少量ずつ添加した。室温で３時間反応させたのち、キシレン３０ｇを加え、窒素ガスを吹き込みながら１５０℃で加熱し、水と共にキシレンを共沸除去した。その反応液を水中に注ぎ、沈殿したポリマーを濾別し、乾燥して（Ａ）ポリイミド樹脂を得た。
【００４２】
この（Ａ）ポリイミド樹脂５０ｇ、（Ｂ）エポキシ樹脂およびエポキシ樹脂硬化剤としてｏ−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂（日本化薬（株）製、商品名：ＥＳＣＮ−１９５）１０ｇ、フェノールノボラック樹脂（明和化成（株）製、商品名：Ｈ−１）５．３ｇ、硬化促進剤としてテトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボラート（北興化学（株）製、商品名：ＴＰＰＫ）０．２ｇ、（Ｃ）放射線重合性化合物として合成例１で得られた側鎖にエチレン性不飽和基を有する放射線重合性化合物（Ａ−１）１３．１ｇ及び光重合開始剤として１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン０．２ｇを、溶剤であるＮ−メチル−２−ピロリドン２００ｇ中に加えた。これを良く攪拌し、均一に分散させて粘接着剤ワニスを得た。
この粘接着剤ワニスを、厚さ５０μｍのポリエチレンテレフタレート（帝人（株）製商品名、テイジンテトロンフィルム：Ｇ２−５０、表面張力５０ｍＮ／ｍ）上に均一に塗布し、１５０℃で２０分間加熱乾燥して、ポリエチレンテレフタレートフィルムの基材層と、膜厚が５０μｍの粘接着剤層とを備えた接着シート（接着シート１）を作製した。
【００４３】
上記で得られた接着シート１を用いて、以下の順で粘着剤層付き半導体素子を得た。
接着シート１をダイシング装置上に固定し、該接着シートの粘接着剤層を貼着面として厚さ１５０μｍの半導体ウエハを貼り付けて接着シート付きシリコンウエハを得た。これをダイシングソーにより５ｍｍ×５ｍｍにダイシングして、基材層上に粘接着剤層付き半導体素子を得た。これを、水で洗浄し、さらに乾燥させた。次いで、（株）オーク製作所製ＵＶ−３３０ ＨＱＰ−２型露光機を使用して、５００ｍＪ／ｃｍ２の露光量で接着シートの基材層側から露光して粘接着剤層を重合硬化させた。その後、ピックアップ装置にて半導体素子を基材層からピックアップした。
上記でピックアップされた粘接着剤層付き半導体素子を、厚み２５μｍのポリイミドフィルムを基材に用いた配線基板上に、１８０℃の温度で２００ｇの荷重を５秒間かけて接着した。その後、日立化成工業社製封止材製品名ＣＥＬ−９２００を用いて封止して半導体装置のサンプルを作製した。このサンプルの耐熱性及び耐湿性を以下のように評価した。耐熱性の評価方法には、耐リフロークラック性と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、上記半導体装置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。また、耐湿性評価は、温度１２１℃、湿度１００％、２．０３×１０５Ｐａの雰囲気（プレッシャークッカーテスト：ＰＣＴ処理）で７２時間処理後に剥離を観察して行った。これらの評価結果を表１に示す。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。
【００４４】
別に、上記で得られた接着シート付きシリコンウエハをダイシング装置上に載置し、ウエハを５ｍｍ×５ｍｍにダイシングしてダイシング時のチップ飛びを評価した。ダイシングで得られた粘接着剤層付き半導体素子を、上記と同様に露光して粘接着剤層を重合硬化させた。次いでピックアップ装置にて半導体素子を接着シートの基材層からピックアップしてピックアップ性を評価した。
チップ飛び及びピックアップ性の評価結果を表１に併記する。チップ飛びは、ダイシング時にチップ（個片化した素子）が飛散したかどうかを評価し、ピックアップ性の評価は、ピックアップ後のチップ１００個中、基材層上に粘接着剤が残っているノリ残りが目視で確認できず、かつチップに傷が付いていない個数を示した。
【００４５】
別に、上記で得られた接着シート付きシリコンウエハに５００ｍＪ／ｃｍ２の露光量で接着シートの基材層側から露光し、露光前後の接着シートの粘接着剤層／基材層界面の接着強度を、９０°ピール強度で測定した（引張り速度 ５０ｍ／ｍｉｎ）。この評価結果を表１に併記する。
【００４６】
（実施例２）
実施例１において、放射線重合性化合物（Ａ−１）の代わりに合成例２で得られた放射線重合性化合物（Ａ−２）とした以外は実施例１と全く同様の操作を行い、ポリエチレンテレフタレートフィルム基材層と、膜厚が５０μｍの粘接着剤層を備えた接着シート（接着シート２）を作製した。得られた接着シート２を実施例１と同様の条件で評価した結果を表１に併記する。
【００４７】
（実施例３）
実施例１において、放射線重合性化合物（Ａ−１）の代わりに合成例３で得られた放射線重合性化合物（Ａ−３）とした以外は実施例１と全く同様の操作を行い、ポリエチレンテレフタレートフィルム基材層と、膜厚が５０μｍの粘接着剤層を備えた（接着シート３）を作製した。得られた接着シート３を実施例１と同様の条件で評価した結果を表１に併記する。
【００４８】
（比較例１）
実施例１において、粘接着剤ワニスを塗布する基材フィルムを、厚さ５０μｍのポリエチレンテレフタレート（帝人（株）製商品名、テイジンテトロンフィルム：Ｇ２−５０、表面張力５０ｍＮ／ｍ）の代わりに、片面離型処理ポリエチレンテレフタレート（帝人（商品名）製、ピューレックスＳ−３１、厚さ５０μｍ、表面張力２５ｍＮ／ｍ）とし、その離型処理面に塗布した以外は実施例１と全く同様の操作を行い、接着シート４を得た。得られた接着シート４を実施例１と同様の条件で評価した結果を表１に併記する。
【００４９】
（比較例２）
実施例２において、粘接着剤ワニスを塗布する基材フィルムを、厚さ５０μｍのポリエチレンテレフタレート（帝人（株）製商品名、テイジンテトロンフィルム：Ｇ２−５０、表面張力５０ｍＮ／ｍ）の代わりに、片面離型処理ポリエチレンテレフタレート（テイジン（株）製商品名、ピューレックスＳ−３１、厚さ５０μｍ、表面張力２５ｍＮ／ｍ）とし、その離型処理面に塗布した以外は実施例１と全く同様の操作を行い、接着シート５を得た。得られた接着シート５を実施例１と同様の条件で評価した結果を表１に併記する。
【００５０】
（比較例３）
実施例３において、粘接着剤ワニスを塗布する基材フィルムを、厚さ５０μｍのポリエチレンテレフタレート（帝人（株）製商品名、テイジンテトロンフィルム：Ｇ２−５０、表面張力５０ｍＮ／ｍ）の代わりに、片面離型処理ポリエチレンテレフタレート（テイジン（株）製商品名、ピューレックスＳ−３１、厚さ５０μｍ、表面張力２５ｍＮ／ｍ）とし、その離型処理面に塗布した以外は実施例１と全く同様の操作を行い、接着シート６を得た。得られた接着シート６を実施例１と同様の条件で評価した結果を表１に併記する。
【００５１】
（比較例４）
実施例１において、粘接着剤ワニスにおいて、側鎖にエチレン性不飽和基を有する放射線重合性化合物（Ａ−１）及び１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンを除いた以外は実施例１と全く同様の操作を行い、接着シート７を得た。得られた接着シート７を実施例１と同様の条件で評価した結果を表１に併記する。
【００５２】
【表１】
表１から、本発明の接着シートは耐熱性および耐湿性に優れ、ダイシング時のチップ飛びも無く、ピックアップ性も良好であることがわかる。さらに、露光前後の接着強度差が大きいため、作業条件の許容度が大きいため、作業条件の許容度が大きく、作業性に優れるものである。
【００５４】
【発明の効果】
本発明の接着シートは、半導体素子のダイシング工程ではウエハの固定力の大きいダイシングテープとして、ダイボンド工程では接着信頼性に優れるダイボンド用接着剤として使用することができる。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のに充分な耐熱性、耐湿性を有し、かつ作業性に優れる。また、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、従来に比べて製造工程を簡略化でき、かつ半導体素子にノリ残りや損傷を与えることなく信頼性に優れた半導体装置を製造できる。さらに、製造された半導体装置は、優れた耐熱性および耐湿性を兼ね備える。
Claims (2)
- （１）（Ａ）ポリイミド樹脂、（Ｂ）エポキシ樹脂およびエポキシ樹脂硬化剤、（Ｃ）放射線重合性化合物を含む粘接着剤層と、表面張力が４０ｍＮ／ｍを超える基材層とを備える接着シートを、前記粘接着剤層を貼着面として半導体ウエハに貼り付ける工程と、
（２）前記半導体ウエハをダイシングして基材層上に粘接着剤層付き半導体素子を得る工程と、
（３）前記粘接着剤層付き半導体素子の粘接着剤層に放射線を照射する工程と、
（４）前記粘接着剤層付き半導体素子の粘接着層と基材層とを剥離する工程と、
（５）前記粘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、前記粘接着層を接着面として接着する工程と、
を含む半導体装置の製造方法。 - 前記粘接着剤層が、前記（Ａ）ポリイミド樹脂を１００質量部、前記（Ｂ）エポキシ樹脂およびエポキシ樹脂硬化剤を１〜２００質量部、および（Ｃ）放射線重合性化合物を５〜４００質量部含有する請求項１記載の半導体装置の製造方法。
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