JP5003090B2 - 接着フィルムおよびこれを用いた半導体装置 - Google Patents

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Description

本発明は、接着フィルムおよびこれを用いた半導体装置に関し、特に、半導体素子の接着に用いられる接着フィルムに関する。
近年、電子機器の高機能化等に対応して、半導体装置の高密度化、高集積化の要求が強まり、半導体パッケージの大容量高密度化が進んでいる。
このような要求に対応するため、たとえばチップの上にチップを多段で積層することで、半導体パッケージの小型化、薄型化、大容量化を実現する方法が検討されている。こうしたパッケージでは、ビスマレイミド−トリアジン基板やポリイミド基板のような有機基板が使用されることもある（特許文献１）。
同文献によれば、このような半導体パッケージにおいて、チップの顕著な反りを抑制するため、比較的低温で熱圧着可能なフィルム状接着剤が求められている。そして、同文献では、フィルム状接着剤に軟化点の異なる複数のエポキシ樹脂を配合することにより、低温での作業性および接着性を向上させている。
また、フィルム状接着剤に関する従来技術として、他に、特許文献２〜４に記載のものがある。
このうち、たとえば特許文献２には、半導体素子を樹脂封止した半導体装置に、吸水率が１．５ｖｏｌ％以下のフィルム状のポリイミド樹脂を用いることが記載されている。
また、特許文献３には、接着テープの接着温度における最低粘度を特定範囲とし、流動性を制御することが記載されている。
また、特許文献４には、紫外線等の活性エネルギー線照射により硬化する感圧接着シートが記載されている。
特開２００６−７３９８２号公報 特開２０００−９１３５７号公報 特開平１１−１２５４５号公報 特開平５−２１４２９８号公報
ところが、上記文献記載の従来技術においては、接着面の密着性および接続信頼性の点で改善の余地を有していた。
本発明によれば、
（Ａ）（メタ）アクリル酸エステル共重合体、
（Ｂ）エポキシ樹脂、
（Ｃ）フェノール樹脂、および
（Ｄ）無機充填剤
を含む樹脂組成物で構成され、
前記樹脂組成物中の前記（Ａ）（メタ）アクリル酸エステル共重合体の配合量が、重量基準で、前記（Ｂ）エポキシ樹脂の配合量と前記（Ｃ）フェノール樹脂の配合量との合計よりも少なく、
前記樹脂組成物と有機溶剤とを含む塗布液を、支持基材上に塗布した後、加熱処理することにより前記有機溶剤を揮散させ、接着フィルムの厚さが３μｍ以上１００μｍ以下である支持基材付き接着フィルムを形成し、
得られた前記支持基材付き接着フィルムの接着フィルム側を、５インチ径７５μｍ厚のシリコンウェーハの一方の面に１００℃にて貼り付けて、支持基材および接着フィルム付きウェーハを形成し、
前記支持基材および接着フィルム付きウェーハを１７５℃で２時間硬化させた後、前記支持基材を除去して得られる接着フィルム付きウェーハについて、
表面粗さ計により測定される前記接着フィルム付きウェーハの反り量から下記式（１）を用いて算出される、前記シリコンウェーハとの界面端部における面内方向の剪断応力が２．５ＭＰａ未満である、接着フィルム。
応力＝Ｄ2Ｅ／（６Ｒｔ（１−ν）） （１）
（ただし、上記式（１）において、Ｄは前記ウェーハの厚さ、Ｅはシリコンの弾性率、Ｒは下記式（２）で示されるウェーハの曲率半径、ｔは前記接着フィルムの厚さ、νはポアソン比である。
Ｒ＝（ａ2＋４Ｘ2）／８Ｘ （２）
また、下記式（２）において、ａはウェーハの最大幅であり、Ｘはウェーハの反りである。）
本発明の接着フィルムは、上記（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）および（Ｄ）成分を含む樹脂組成物により構成されて、（Ａ）アクリル酸エステル共重合体の配合量が、重量基準で、（Ｂ）エポキシ樹脂の配合量と（Ｃ）フェノール樹脂の配合量との合計よりも少ない配合となっている。これにより、加熱処理による分解ガス（アウトガス）の発生が少ない構成とすることができるため、被接着材料との密着性を向上させることができる。よって、接続信頼性を向上することができる。
さらに、本発明者の検討によれば、上記の条件で作製した接着フィルムについて上記の条件で応力を測定したときに、上記式（１）から算出される、接着フィルムとシリコンウェーハとの界面端部における面内方向の剪断応力を２．５ＭＰａ未満とすることにより、シリコン基板やシリコン基板を備える半導体素子と接着フィルムとを接着したときの、反りの発生を効果的に抑制することができる。このため、たとえば複数の半導体素子が積層されたスタック型の半導体装置に用いた際にも、チップを圧着、積層する際の作業性が向上し、接着面の剥離等を抑制し、充分な密着性を確保することができる。
また、本発明によれば、
上述した本発明の接着フィルムと、
前記接着フィルムの一方の面に接着された半導体素子と、
前記接着フィルムの他方の面に接着されるとともに、前記半導体素子に対向して設けられた被接着部材と、
を含む、半導体装置が提供される。
本発明の半導体装置においては、半導体素子と被接着部材とが、上述した構成の接着フィルムにより接着されているため、製造工程で半導体素子に発生する反りを効果的に抑制することができる。また、接着フィルムを介して半導体素子と被接着部材とを接着したときの接着面の密着性を向上させることができる。このため、半導体素子と被接着剤とが剥離しないようにすることができるため、接続信頼性を向上させることができる。
ここで、特に限定されないが、本発明の半導体装置において、半導体素子がシリコン基板を備え、接着フィルムが当該シリコン基板の一方の面にされていてもよい。
以上説明したように本発明によれば、接着面の密着性および接続信頼性に優れた接着フィルムが得られる。
以下、本発明の接着フィルムについて説明する。
本発明の接着フィルムは、
（Ａ）（メタ）アクリル酸エステル共重合体、
（Ｂ）エポキシ樹脂、
（Ｃ）フェノール樹脂、および
（Ｄ）無機充填剤
を含む樹脂組成物で構成される。この接着フィルムは、たとえばテープ状であってもよい。
はじめに、接着フィルムを構成する樹脂組成物の各成分について説明する。なお、各成分は、一種類の化合物としてもよいし、複数の化合物を組み合わせて用いてもよい。
本発明で使用する（Ａ）（メタ）アクリル酸エステル共重合体は、（メタ）アクリル酸エステルと他の単量体との共重合体であって、アクリル酸およびその誘導体を主なモノマーとする（メタ）アクリル系樹脂であることが好ましい。
（メタ）アクリル酸エステルとしては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル等のアクリル酸エステル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル等のメタクリル酸エステルが挙げられる。また、他の単量体として、アクリル酸、メタクリル酸、アクリロニトリル、アクリルアミド等が挙げられる。
（Ａ）（メタ）アクリル酸エステル共重合体は、ガラス転移温度が低いため、樹脂組成物中に配合することにより、初期密着性を向上することができる。
ここで、初期密着性とは、接着フィルムで半導体素子と支持基材（キャリアテープ）とを接着した際の初期段階における密着性であり、接着フィルムを硬化処理する前の密着性を意味する。
また、（Ａ）（メタ）アクリル酸エステル共重合体は、エポキシ基、水酸基、カルボキシル基、ニトリル基等を持つ化合物を有するアクリル酸共重合体であることが好ましい。これにより、半導体素子等の被着体への密着性をより向上することができる。こうした官能基を有する化合物として、具体的には、グリシジルエーテル基を有するグリシジルメタクリレート、水酸基を有するヒドロキシメタクリレート、カルボキシル基を有するカルボキシメタクリレート、ニトリル基を有するアクリロニトリル等が挙げられる。
これらの中でも、特に、カルボキシル基を有するモノマー単位を含む（メタ）アクリル酸エステル共重合体を用いることが好ましい。これにより、接着フィルムの硬化がさらに促進されるため、より短時間でかつ高いガラス転移温度の硬化物を作製することができる。
カルボキシル基を有する化合物の含有量は、高いガラス転移温度の硬化物を作製する観点では、たとえば（Ａ）（メタ）アクリル酸エステル共重合体全体の０．５重量％以上、好ましくは１重量％以上である。また、カルボキシル基を有する化合物の含有量は、接着フィルムの保存性をより一層向上させる観点では、たとえば（Ａ）（メタ）アクリル酸エステル共重合体全体の１０重量％以下、好ましくは５重量％以下である。
（Ａ）（メタ）アクリル酸エステル共重合体の重量平均分子量は、たとえば１０万以上であり、１５万以上１００万以下とすることが好ましい。こうすることにより、接着フィルムの成膜性をさらに向上することができる。また、（Ａ）（メタ）アクリル酸エステル共重合体中に熱硬化性の官能基を含んでいる場合にも、熱処理により樹脂が単独で硬化挙動を示すのをさらに確実に抑制できる。
（Ａ）（メタ）アクリル酸エステル共重合体のガラス転移温度は、接着フィルムの粘着が強くなりすぎることを抑制して作業性をさらに向上させる観点では、たとえば０℃以上、好ましくは５℃以上である。また、（Ａ）（メタ）アクリル酸エステル共重合体のガラス転移温度は、低温での接着性をさらに向上させる観点では、たとえば３０℃以下、好ましくは２０℃以下である。
（Ｂ）エポキシ樹脂は、モノマー、オリゴマーおよびポリマーのいずれかをいう。
（Ｂ）エポキシ樹脂の具体例として、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂；
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂；
ハイドロキノン型エポキシ樹脂；
ビフェニル型エポキシ樹脂；
スチルベン型エポキシ樹脂；
トリフェノールメタン型エポキシ樹脂；
トリアジン核含有エポキシ樹脂；
ジシクロペンタジエン変性フェノール型エポキシ樹脂；
ナフトール型エポキシ樹脂、および
フェニレンおよび／またはビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル型エポキシ樹脂、フェニレンおよび／またはビフェニレン骨格を有するナフトールアラルキル型エポキシ樹脂等のアラルキル型エポキシ樹脂が挙げられる。
このうち、ノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ナフトール型エポキシ樹脂等が好ましく用いられる。たとえば、ビフェニル型エポキシ樹脂を用いることにより、接着テープのガラス転移温度を高めることができ、また、接着テープの弾性率を低下させることができる。また、ナフトール型エポキシ樹脂を用いることにより、接着テープのガラス転移温度を高めることができ、また、接着面の密着性を向上させることができる。
（Ｂ）エポキシ樹脂の軟化点は、アクリル酸エステル共重合体との相溶性を有するものであれば、特に限定されるものではないが、接着フィルムのタック性を低減し、半導体組み立て工程での作業性を向上させる観点で、たとえば４０℃以上、好ましくは５０℃以上とする。また、溶融粘度の上昇およびこれに伴う熱圧着時の濡れ性の低下を抑制し、密着性をさらに向上させる観点では、（Ｂ）エポキシ樹脂の軟化点をたとえば１００℃以下、好ましくは９０℃以下とする。
また、（Ｂ）エポキシ樹脂として、軟化点の異なる複数の成分を組み合わせて用いてもよい。これにより接着フィルムのタック性を低減する効果と熱圧着時の濡れ性の低下を抑制する効果をより両立させやすくする作用がある。たとえば、軟化点が４０℃以上７０℃未満のエポキシ樹脂と軟化点が７０℃以上１００℃以下のエポキシ樹脂の組み合わせが挙げられる。
（Ｃ）フェノール樹脂は、上記の（Ｂ）エポキシ樹脂と硬化反応をして架橋構造を形成することができる少なくとも２個以上のフェノール性水酸基を有するモノマー、オリゴマーおよびポリマー全般を指す。
（Ｃ）フェノール樹脂として、たとえば、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、フェノールアラルキル（フェニレン、ビフェニレン骨格を含む）樹脂、ナフトールアラルキル樹脂、トリフェノールメタン樹脂、ジシクロペンタジエン型フェノール樹脂等が挙げられる。これらは単独で用いても混合して用いてもよい。
（Ｃ）フェノール樹脂の軟化点は、接着フィルムの耐熱性をさらに向上させ、また、熱圧着時の分解ガスの発生をさらに抑制する観点で、たとえば８０℃以上、好ましくは９０℃以上とする。また、溶融粘度の上昇およびこれに伴う熱圧着時の濡れ性の低下を抑制し、密着性をさらに向上させる観点では、（Ｃ）フェノール樹脂の軟化点をたとえば１３０℃以下、好ましくは１２０℃以下とする。
本発明においては、樹脂組成物中の（Ａ）（メタ）アクリル酸エステル共重合体の配合量が、重量基準で、（Ｂ）エポキシ樹脂の配合量と（Ｃ）フェノール樹脂の配合量との合計よりも少ない。こうすることにより、加熱処理した際のアウトガスの発生を効果的に抑制することができる。このため、たとえば接着時のボイドの発生を抑制できるため、接着面の密着性を向上させることができる。また、アウトガスの発生による被接着部材の汚染を抑制することができる。
また、（Ｂ）エポキシ樹脂および（Ｃ）フェノール樹脂のうち、（Ｂ）エポキシ樹脂の含有量は、（Ａ）（メタ）アクリル酸エステル共重合体１０重量部に対して、接着フィルムの線膨張係数をさらに低下させる観点では、たとえば１０重量部以上、好ましくは２０重量部以上である。また、（Ｂ）エポキシ樹脂の含有量は、（Ａ）（メタ）アクリル酸エステル共重合体１０重量部に対して、接着フィルムの靭性をさらに向上させる観点では、たとえば１００重量部以下、好ましくは５０重量部以下である。
また、（Ｃ）フェノール樹脂の含有量については、（Ｂ）エポキシ樹脂のエポキシ当量とフェノール硬化剤つまり（Ｃ）フェノール樹脂との水酸基当量の比をたとえば０．５以上１．８以下、好ましくは０．７以上１．５以下とする。この比が小さすぎると、耐熱性が低下する場合があり、大きすぎると保存性が低下する場合がある。
（Ｄ）無機充填材は、接着フィルムの線膨張係数を低減する機能を有する。（Ｄ）無機充填材として、たとえば銀、酸化チタン、シリカ、マイカ等が挙げられる。これらの中でもシリカフィラーが好ましい。シリカフィラーを用いることにより、接着フィルムの製造時の作業性をさらに向上させることができる。シリカフィラーの場合には、形状として破砕シリカと溶融シリカがあるが、溶融シリカが好ましい。
（Ｄ）無機充填材の平均粒径は、接着フィルム内でフィラーの凝集を抑制し、外観を向上させる観点では、たとえば０．０１μｍ以上、好ましくは０．１μｍ以上とする。また、（Ｄ）無機充填材の平均粒径は、接着フィルムよりシリカフィラー充填剤が突起して、熱圧着時にチップを破壊することをさらに確実に抑制する観点では、たとえば２０μｍ以下、好ましくは５μｍ以下とする。
（Ｄ）無機充填材の含有量は、特に限定されないが、（Ｄ）無機充填材を除いた樹脂成分１００重量部に対して、たとえば１重量部以上、好ましくは１０重量部以上とする。こうすることにより、接着フィルムの線膨張係数をさらに小さくできるため、被着体と接着フィルムとの間の膨張係数の差をさらに低減できる。よって、熱衝撃に対して生じる応力をさらに低減させて、剥離をさらに確実に抑制することができる。また、（Ｄ）無機充填材を除いた樹脂成分１００重量部に対して、たとえば２００重量部以下、好ましくは１００重量部以下とする。（Ｄ）無機充填材の含量が多すぎると、接着フィルムの線膨張係数は低下する一方、弾性率が増加しすぎる場合がある。上記（Ｄ）無機充填材の含量を上記濃度以下とすることにより、接着フィルムの密着性をさらに向上できる。
また、接着フィルムの線膨張係数と弾性率のバランスをさらに向上させる観点では、（Ｄ）無機充填材、（Ａ）（メタ）アクリル酸エステル共重合体および（Ｂ）エポキシ樹脂の配合比を、（Ａ）成分、（Ｂ）成分および（Ｄ）成分の合計に対する各成分の配合割合で、たとえば以下のようにすることができる。
（Ａ）（メタ）アクリル酸エステル共重合体：１０重量％以上５０重量％以下、
（Ｂ）エポキシ樹脂：３０重量％以上７５重量％以下、および
（Ｄ）無機充填剤：５重量％以上４５重量％以下。
本発明の接着フィルムを構成する樹脂組成物において、上記（Ａ）〜（Ｄ）成分の合計に対する各成分の割合は、たとえば以下のようにすることができる。
（Ａ）（メタ）アクリル酸エステル共重合体：１０重量％以上３５重量％以下、
（Ｂ）エポキシ樹脂：３０重量％以上５０重量％以下、
（Ｃ）フェノール樹脂：１０重量％以上２５重量％以下、
（Ｄ）無機充填剤：５重量％以上３５重量％以下。
上記配合とすることにより、接着フィルムの線膨張係数と靭性のバランスをさらに向上させることができる。
なお、上記配合例において、（Ａ）（メタ）アクリル酸エステル共重合体は接着フィルム全体で１０重量％以上とすることにより、接着フィルムの靭性がさらに好適に維持される。
また、重量比で（Ａ）（メタ）アクリル酸エステル共重合体＜（Ｂ）エポキシ樹脂＋（Ｃ）フェノール樹脂とすることにより、接着フィルムの線膨張係数を低減させることができる。
また、（Ｂ）エポキシ樹脂と（Ｃ）フェノール樹脂の重量を、それぞれ上記範囲に設定することにより、（Ｂ）エポキシ樹脂のエポキシ当量とフェノール硬化剤つまり（Ｃ）フェノール樹脂との水酸基当量の比をより１に近づけた値にすることができる。これにより、高いガラス転移温度の硬化物が、また、未反応の残存フェノール樹脂が存在しないため、イオンマイグレーション性により一層優れた硬化物が得られる。
さらに、（Ｄ）無機充填剤を５重量％以上とすることにより、接着フィルムの線膨張係数をさらに小さくすることができる。一方、（Ｄ）無機充填剤を３５重量％以下とすることにより、接着フィルムの靭性がさらに充分に維持される。
なお、本発明の接着フィルムを構成する樹脂組成物は、上記（Ａ）〜（Ｄ）成分以外の成分を含んでいてもよい。
たとえば、樹脂組成物は、（Ｅ）カップリング剤を含んでいてもよい。これにより、接着フィルム中の樹脂と被着体との密着性および接着フィルム中の樹脂とシリカとの界面の密着性をより一層向上させることができる。
（Ｅ）カップリング剤としては、シラン系、チタン系、アルミニウム系などが挙げられるが中でもシラン系カップリング剤が好ましい。
シランカップリング剤としては、たとえばビニルトリクロロシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、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−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エトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、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、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−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、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−クロロ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、３−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、３−アクリロキシプロピルトリメトキシシランが挙げられる。
（Ｅ）カップリング剤の配合量は、密着性をさらに高める観点では、樹脂組成物全体１００重量部に対して、たとえば０．０１重量部以上、好ましくは０．１重量部以上とする。また、分解ガス（アウトガス）やボイドの発生を抑制する観点では、（Ｅ）カップリング剤の配合量は、樹脂組成物全体１００重量部に対して、たとえば１０重量部以下、好ましくは５重量部以下とする。
また、樹脂組成物は、硬化反応を促進させるため、必要に応じて（Ｆ）硬化促進剤を含んでいてもよい。（Ｆ）硬化促進剤の具体例としては、イミダゾール類、１，８−ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセン等アミン系触媒、トリフェニルホスフィン等リン系触媒が挙げられる。
また、樹脂組成物は、（Ｇ）放射線重合性モノマーを含んでもよい。（Ｇ）放射線重合性モノマーは、分子内に放射線重合性炭素-炭素二重結合を有するモノマーである。
（Ｇ）放射線重合性モノマーの具体例としては、アクリル系化合物を主成分とする紫外線硬化性樹脂、ウレタンアクリレートオリゴマーまたはポリエステルウレタンアクリレートオリゴマーを主成分とする紫外線硬化性樹脂、エポキシ系樹脂、ビニルフェノール系樹脂の群から選ばれる少なくとも１種を主成分とする紫外線硬化性樹脂等が挙げられる。
これらの中でも、アクリル系化合物を主成分とする紫外線硬化性樹脂が好ましい。これにより、初期密着性をより向上し、さらにフィルム状接着剤の脆さを改善することができる。アクリル系化合物としては、アクリル酸エステルもしくはメタクリル酸エステルのモノマー等が挙げられ、具体的にはジアクリル酸エチレングリコール、ジメタクリ酸エチレングリコール、ジアクリル酸１，６-ヘキサンジオール、ジメタクリル酸１，６-ヘキサンジオール、ジアクリル酸グリセリン、ジメタクリル酸グリセリン、ジアクリル酸１，１０-デカンジオール、ジメタクリル酸１，１０-デカンジオール等の２官能アクリレート、トリアクリル酸トリメチロールプロパン、トリメチロールプロパントリメタクリレート、トリアクリ酸ペンタエリスリトール、トリメタクリ酸ペンタエリスリトール、ヘキサアクリル酸ジペンタエリスリトール、ヘキサメタクリル酸ジペンタエリスリトール等の多官能アクリレートなどが挙げられる。これらの中でもアクリル酸エステルが好ましく、特に好ましくはエステル部位の炭素数が１以上１５以下のアクリル酸エステルまたはメタクリル酸アルキルエステル、トリメチロールプロパントリメタクリレートが好ましい。
（Ｇ）放射線重合性モノマーの含有量は、（Ｇ）放射線重合性モノマーを除いた樹脂成分１００重量部に対して、たとえば１重量部以上、好ましくは５重量部以上とする。こうすることにより、接着フィルムの靭性をさらに向上させて、接着フィルムを切断する際のフィルム割れをより抑制することができる。また、（Ｇ）放射線重合性モノマーの含有量は、（Ｇ）放射線重合性モノマーを除いた樹脂成分１００重量部に対して、たとえば３０重量部以下、好ましくは２０重量部以下とする。こうすることにより、耐熱性をさらに向上させて、熱圧着時の分解ガスの発生をより一層抑制できる。
（Ｇ）放射線重合性モノマーには、さらに、（Ｈ）放射線硬化開始剤を併用してもよい。これにより、支持基材から接着フィルムを剥離しにくい場合にも、紫外線を照射することで接着フィルムの表面を硬化させることができるため、剥離を容易にすることができる。
（Ｈ）放射線硬化開始剤の種類は特には限定されないが、たとえば、ベンゾフェノン、アセトフェノン、ベンゾイン、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾイン安息香酸メチル、ベンゾイン安息香酸、ベンゾインメチルエーテル、ベンジルフィニルサルファイド、ベンジル、ジベンジル、ジアセチルなどが挙げられる。
（Ｈ）放射線硬化開始剤の含有量は、光重合開始する効果を高める観点では、（Ｇ）放射線重合性モノマー１００重量部に対して、たとえば１重量部以上、好ましくは３重量部以上とする。また、（Ｈ）放射線硬化開始剤の含有量は、接着フィルムの保存性をさらに向上させる観点では、（Ｇ）放射線重合性モノマー１００重量部に対して、たとえば３０重量部以下、好ましくは１５重量部以下とする。
また、樹脂組成物は、必要に応じて、他の成分としてシアネート基を有する有機化合物を含んでもよい。これにより、被着体への密着性と耐熱性とをより向上することができる。
シアネート基を有する有機化合物としては、たとえばビスフェノールＡジシアネート、ビスフェノールＦジシアネート、ビス（４−シアネートフェニル）エーテル、ビスフェノールＥジシアネート、シアネートノボラック樹脂等が挙げられる。
また、本発明の接着フィルムは、上記（Ａ）〜（Ｄ）成分を含む樹脂組成物で構成され、樹脂組成物中の前記（Ａ）成分の配合量が、重量基準で、（Ｂ）成分の配合量と（Ｃ）成分の配合量との合計よりも少なく、かつ、特定の条件で接着フィルムを作製して硬化させ、特定の条件で測定したときの、シリコンウェーハとの界面端部における面内方向の剪断応力が２．５ＭＰａ未満、好ましくは１．０ＭＰａ以下である。
以下、応力測定における接着フィルムの作製および硬化条件、および応力測定方法を説明する。
（接着フィルムの作製条件）
樹脂組成物と有機溶剤とを含む塗布液を、支持基材上に塗布した後、加熱処理することにより有機溶剤を揮散させ、支持基材付き接着フィルムを形成する。ここで、たとえば５０℃以上１８０℃以下の温度にて加熱処理することにより接着フィルム中に含有される有機溶剤の濃度をたとえば５００ｐｐｍ以下とする。また、支持基材上に形成される接着フィルムの厚さを３μｍ以上１００μｍ以下とする。支持基材は、たとえばプラスチックフィルムであり、その材料は、たとえば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートおよびポリプロピレンからなる群から選択される一種以上である。
得られた支持基材付き接着フィルムの接着フィルム側を、５インチ径７５μｍ厚のシリコンウェーハの一方の面に、ウェーハ温度１００℃にて貼り付けて、支持基材および接着フィルム付きウェーハを形成する。
（硬化条件）
上述の方法で得られた支持基材および接着フィルム付きウェーハを１７５℃で２時間硬化させる。硬化は、たとえばオーブン中で行う。
（応力測定条件）
硬化後の支持基材および接着フィルム付きウェーハから支持基材を除去して接着フィルム付きウェーハを得る。図４は、接着フィルム付きウェーハの構成を示す断面図である。そして、この接着フィルム付きウェーハの反り量を、表面粗さ計により測定する。測定された反り量から、S. Timoshenko、「Analysis of Bi-Metal Thermostats」、J.Optical.Soc.,Amer.、pp233-255、1925年に記載の下記式（１）を用いて、応力を算出する。
応力＝Ｄ2Ｅ／（６Ｒｔ（１−ν）） （１）
ただし、上記式（１）において、Ｄはウェーハ１６１の厚さ、Ｅはシリコンの弾性率、Ｒは下記式（２）で示されるウェーハ１６１の曲率半径、ｔは接着フィルム１６３の厚さ、νはポアソン比である。
Ｒ＝（ａ2＋４Ｘ2）／８Ｘ （２）
下記式（２）において、ａはウェーハの最大幅であり、Ｘはウェーハの反りである。
接着フィルムを構成する樹脂組成物の成分および配合を上述のように設定するとともに、上述した条件で測定された応力を上記範囲とすることにより、接着フィルムの線膨張係数を低減し、シリコン基板との線膨張係数の差を少なくすることができる。これにより、接着フィルムとシリコン基板との界面端部における剪断応力を低減させて、製造工程において加熱処理がなされる際にも、シリコン基板の反りを抑制することができる。また、応力の測定において、シリコンウェーハを用いて上述の条件で接着テープの作製、硬化条件を行うことにより、シリコン基板との間の密着性を向上させる指標として好適な応力を得ることができる。
このため、本発明の接着フィルムは、たとえばシリコン基板を備える半導体用の接着フィルムとして好適に用いられる。この半導体接着フィルムは、たとえば、基板と半導体チップとの間の接着や、半導体チップ同士の接着に用いることができる。
本発明の接着フィルムを半導体素子の接着に用いることにより、たとえば、以下の効果が得られる。
（ｉ）シリコン基板（チップ）の反りが低減でき、シリコン基板の損傷を抑制できる。
（ｉｉ）チップと接着フィルムの熱膨張係数の差による応力の発生を低減できるため、シリコン酸化膜や窒化膜等のチップ保護膜の劣化や回路の断線を抑制できる。
（ｉｉｉ）半導体チップをマザーボード等の実装基板に二次実装する場合であっても、二次実装用の半田ボール等のバンプ電極と実装基板との接合信頼性が向上する。
（ｉｖ）接着フィルムの貼付け作業性が向上し、歩留りを向上させることができる。
なお、接着フィルムの応力の下限に特に制限はないが、たとえば、０．１ＭＰａ以上とすることができる。
本発明の接着フィルムのガラス転移温度Ｔｇは、たとえば１５０℃より高く、１６０℃以上であることが好ましい。こうすることにより、広い温度領域で低い熱膨張係数を保つことができる。なお、接着フィルムのガラス転移温度の上限に特に制限はないが、たとえば、２００℃以下とすることができる。
また、本発明の接着フィルムの２５℃からガラス転移温度における面内方向の平均線膨張係数は、たとえば２００ｐｐｍ／℃未満、好ましくは１５０ｐｐｍ／℃以下である。こうすることにより、シリコン基板（チップ）と接着フィルムの熱膨張係数の差を低減できるため、シリコン基板（チップ）の反りが低減でき、シリコン基板の損傷を抑制できる。なお、接着フィルムの平均線膨張係数の下限に特に制限はないが、たとえば、３０ｐｍ／℃以上とすることができる。
また、本発明の接着フィルムの厚さは、特に限定されないが、たとえば３μｍ以上１００μｍ以下、好ましくは５μｍ以上７０μｍ以下である。こうすることにより、特に厚さ精度の制御をさらに容易に行うことができる。
次に、本発明の接着フィルムの製造方法を説明する。
本発明の接着フィルムは、たとえば前記樹脂組成物をメチルエチルケトン、アセトン、トルエン、ジメチルホルムアルデヒド等の溶剤に溶解して、ワニスの状態にした後、コンマコーター、ダイコーター、グラビアコーター等を用いて離型シートに塗工し、乾燥させ後、離型シートを除去することによって得ることができる。
ただし、本発明の接着フィルムを上述した従来の方法で安定した品質のものを得ることは困難であった。
そこで、本発明においては、実施例において後述するように、樹脂組成物の成分として、所定の材料を選別して用いるとともに、各成分を所定の割合で配合する。また、接着フィルムの製造を上述の方法で行い、乾燥温度の条件を残存溶剤がたとえば５００ｐｐｍ以下になるように選択する。これにより、応力が２．５ＭＰａ未満の接着フィルムを安定的に得ることができる。
以下、本発明の接着フィルムを用いた半導体装置の例を、図面を参照して説明する。なお、すべての図面において、共通の構成要素には同じ符号を付し、適宜説明を省略する。
図１は、本実施形態の半導体装置の構成を示す断面図である。
図１の半導体装置においては、チップ搭載基板１０１上に、第一半導体チップ１０３、第二半導体チップ１０７、第三半導体チップ１１１、第四半導体チップ１１５および第五半導体チップ１１９が下からこの順に積層されている。最下層の第一半導体チップ１０３とチップ搭載基板１０１のチップ搭載面とが複数のバンプ電極１２３を介して接続されている。また、チップ搭載基板１０１の裏面には、外部接続端子として機能する複数の外部接続電極１２１が設けられている。
第二半導体チップ１０７、第三半導体チップ１１１、第四半導体チップ１１５および第五半導体チップ１１９の下面すなわち下層のチップとの対向面には、それぞれ、第一接着フィルム１０５、第二接着フィルム１０９、第三接着フィルム１１３および第四接着フィルム１１７が接着されており、これらの接着フィルムにより、下層の半導体チップと接着されている。たとえば、図１に示した半導体装置は、第一接着フィルム１０５と、第一接着フィルム１０５の一方の面に接着された第一半導体チップ１０３と、第一接着フィルム１０５の他方の面に接着されるとともに、第一半導体チップ１０３に対向して設けられた被接着部材（第二半導体チップ１０７）とを含み、第一半導体チップ１０３と第二半導体チップ１０７とが第一接着フィルム１０５により接着されている。
図１においては、第二半導体チップ１０７、第三半導体チップ１１１および第五半導体チップ１１９の上面に、それぞれ、第一ワイヤ１２５、第二ワイヤ１２９および第三ワイヤ１２７の一端が接合されている。これらのワイヤの他端は、チップ搭載基板１０１のチップ搭載面の所定の位置に接合されている。
第一半導体チップ１０３〜第五半導体チップ１１９の各半導体チップおよび第一ワイヤ１２５、第二ワイヤ１２９および第三ワイヤ１２７の各ワイヤは、チップ搭載基板１０１のチップ搭載面に設けられた封止樹脂１３１中に埋設されている。
この半導体装置において、第一接着フィルム１０５〜第四接着フィルム１１７の各接着フィルムに上述した本発明の接着フィルムを用いることにより、多段スタック構造における半導体チップの反りを効果的に抑制することができる。このため、チップ間の密着性を向上させることができる。よって、チップ間の剥離や接続信頼性の低下を抑制することができる。
図２は、別の半導体装置の構成を示す断面図である。
図２の半導体装置においては、チップ搭載基板１３３上に、第一半導体チップ１３７および第二半導体チップ１４１が下からこの順に積層されている。第一半導体チップ１３７の下面が第一接着フィルム１３５の一方の面に接着されており、第一接着フィルム１３５の他方の面がチップ搭載基板１３３のチップ搭載面に接着されている。また、第二半導体チップ１４１の下面が第二接着フィルム１３９の一方の面に接着されており、第二接着フィルム１３９の他方の面が第一半導体チップ１３７の上面に接着されている。
チップ搭載基板１３３には、面内方向に貫通する複数の貫通電極１４３が設けられている、貫通電極１４３は、チップ搭載基板１３３のチップ搭載面の裏面に設けられた外部接続電極１４５と一体に形成されている。
第一半導体チップ１３７および第二半導体チップ１４１の上面に、それぞれ、第一ワイヤ１４７および第二ワイヤ１４９の一端が接合されている。これらのワイヤの他端は、チップ搭載基板１３３のチップ搭載面の所定の位置に接合されている。
第二半導体チップ１４１、外部接続電極１４５、第一ワイヤ１４７および第二ワイヤ１４９は、チップ搭載基板１３３のチップ搭載面に設けられた封止樹脂１５１中に埋設されている。
この半導体装置においても、基板−チップ間を接着する第一接着フィルム１３５およびチップ−チップ間を接続する第二接着フィルム１３９に上述した本発明の接着フィルムを用いることにより、多段スタック構造における半導体チップの反りを効果的に抑制することができる。このため、スタックを構成する基板またはチップの剥離や接続信頼性の低下を抑制することができる。
なお、半導体装置の構成は、例示したものには限られず、接着フィルムを用いて半導体素子と被接着部材とを接着した構造を有するものであれば、どのような半導体装置であってもよい。
以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
以下、本発明を実施例および比較例に基づいてさらに詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
（実施例１）
（接着フィルム樹脂ワニスの調製）
熱可塑性樹脂としてアクリル酸エステル共重合体（エチルアクリレート−ブチルアクリレート−アクリロニトリル−アクリル酸−ヒドロキシエチルメタクリレート共重合体、ナガセケムテックス社製、ＳＧ−７０８−６ＤＲ、Ｔｇ：６℃、重量平均分子量：８００，０００）２５重量％；
硬化性樹脂としてエポキシ樹脂（ＥＯＣＮ−１０２０−８０（オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂）、エポキシ当量２００ｇ／ｅｑ、軟化点８０℃、日本化薬社製）１６重量％およびＮＣ３０００Ｐ（アラルキル型エポキシ樹脂、エポキシ当量２７２ｇ／ｅｑ、軟化点５８℃、日本化薬社製）２４．２重量％；
硬化剤として固形フェノール樹脂（ＰＲ−５１４７０、水酸基当量１０４ｇ／ＯＨ基、住友ベークライト社製）１７．５重量％；
硬化促進剤としてイミダゾール化合物（２ＰＨＺ−ＰＷ、四国化成工業社製）０．１重量％；
カップリング剤としてγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（ＫＢＭ４０３Ｅ、信越化学工業社製）０．４重量％；および
無機充填材として球状シリカ（ＳＥ２０５０、平均粒径０．５μｍ、アドマテックス社製）１６．８重量％をメチルエチルケトン（ＭＥＫ）に溶解して、樹脂固形分４２％の樹脂ワニスを得た。
（接着フィルムの製造）
上述の方法で得られた樹脂ワニスを、コンマコーターを用いて基材フィルム（Ｉ）であるポリエチレンテレフタレートフィルム（三菱化学ポリエステルフィルム社製、品番ＭＲＸ５０、厚さ５０μｍ）に塗布した後、９０℃、５分間乾燥して、厚さ２５μｍの接着フィルムを得た。
（半導体装置（図３）の製造）
以下の手順で、図３に示す半導体装置を製造した。図３に示した半導体装置の基本構成は図２を参照して前述した半導体装置と同様である。ただし、図３においては、図２における貫通電極１４３、外部接続電極１４５、第一ワイヤ１４７および第二ワイヤ１４９を有しない。
（基材フィルム(ＩＩ)及び粘着剤層の製造）
基材フィルム（ＩＩ）として、ハイブラー６０重量部、ポリプロピレン４０重量部からなるクリアテックＣＴ−Ｈ７１７（クラレ製）を、押し出し機で、厚み１００μｍのフィルムを形成し、表面をコロナ処理した。次に、アクリル酸２−エチルヘキシル５０重量部とアクリル酸ブチル１０重量部、酢酸ビニル３７重量部、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル３重量部とを共重合して得られた重量平均分子量５０００００の共重合体を剥離処理した厚さ３８μｍのポリエステルフィルムに乾燥後の厚さが１０μｍになるように塗工し、８０℃で５分間乾燥し、粘着剤層を得た。その後粘着剤層を基材フィルム（ＩＩ）のコロナ処理面にラミネートして基材フィルム（ＩＩ）および粘着剤層を得た。
（ダイシングシート機能付き接着フィルムの製造）
上述の基材フィルム（Ｉ）つきのフィルム状接着剤層に保護フィルムを貼り付け、基材フィルム（Ｉ）およびフィルム状接着剤層をハーフカットし、上述の基材フィルム（ＩＩ）上の粘着剤層に貼り付け、保護フィルムを剥がすことにより、基材フィルム（ＩＩ）、粘着剤層、基材フィルム（Ｉ）およびフィルム状接着剤層がこの順に構成されてなるダイシングシート機能付き接着フィルムを得た。
このダイシングシート機能付き接着フィルムを５インチ２００μｍウェーハの裏面に６０℃で貼り付けし、ダイシングシート機能付き接着フィルムが付いたウェーハを得た。
その後、このウェーハを、ダイシングソーを用いて、スピンドル回転数３０，０００ｒｐｍ、切断速度５０ｍｍ／ｓｅｃで１０ｍｍ×１０ｍｍ角と５ｍｍ×５ｍｍ角の半導体素子のサイズにダイシング（切断）した。次に、ダイシング機能付きダイアタッチフィルムの裏面から突上げし、基材フィルムおよび粘着層間で剥離し接着剤層（接着フィルム）が接着した半導体素子を得た。
この半導体素子（１０ｍｍ×１０ｍｍ角）を、ソルダーレジスト（太陽インキ製造社製：商品名：ＡＵＳ３０８）をコーティングしたビスマレイミド−トリアジン樹脂基板（回路段差５〜１０μｍ）に、１３０℃、５Ｎ、１．０秒間圧着して、ダイボンディングし、１２０℃、１時間熱処理を行い、接着フィルムを半硬化させた。その後、半導体素子（５ｍｍ×５ｍｍ角）を半導体素子（１０ｍｍ×１０ｍｍ角）の上に１３０℃、５Ｎ、１．０秒間圧着して、ダイボンディングし、１２０℃、１時間熱処理を行い、接着フィルムを半硬化させた。その後、封止樹脂ＥＭＥ−Ｇ７６０で封止し、１７５℃で２時間熱処理を行い、封止樹脂を硬化させて１０個の半導体装置を得た。
（実施例２）
熱可塑性樹脂としてアクリル酸エステル共重合体（エチルアクリレート−ブチルアクリレート−アクリロニトリル−アクリル酸−ヒドロキシエチルメタクリレート共重合体、ナガセケムテックス社製、ＳＧ−７０８−６ＤＲ、Ｔｇ：６℃、重量平均分子量：８００，０００）３３．１重量％；
硬化性樹脂としてエポキシ樹脂（ＥＯＣＮ−１０２０−８０（オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂）、エポキシ当量２００ｇ／ｅｑ、軟化点８０℃、日本化薬社製）１３．８重量％およびＮＣ３０００Ｐ（アラルキル型エポキシ樹脂、エポキシ当量２７２ｇ／ｅｑ、軟化点５８℃、日本化薬社製）２０．５重量％；
硬化剤として固形フェノール樹脂（ＰＲ−５１４７０、水酸基当量１０４ｇ／ＯＨ基、住友ベークライト社製）１４．９重量％；
硬化促進剤としてイミダゾール化合物（２ＰＨＺ−ＰＷ、四国化成工業社製）０．１重量％；
カップリング剤としてγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（ＫＢＭ４０３Ｅ、信越化学工業社製）０．４重量％；および
無機充填材として球状シリカ（ＳＥ２０５０、平均粒径０．５μｍ、アドマテックス社製）１７．２重量％を用いた。実施例１の方法に準じて実験を行った。
（実施例３）
熱可塑性樹脂としてアクリル酸エステル共重合体（エチルアクリレート−ブチルアクリレート−アクリロニトリル−アクリル酸−ヒドロキシエチルメタクリレート共重合体、ナガセケムテックス社製、ＳＧ−７０８−６ＤＲ、Ｔｇ：６℃、重量平均分子量：８００，０００）２８．４重量％；
硬化性樹脂としてエポキシ樹脂（ＥＯＣＮ−１０２０−８０（オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂）、エポキシ当量２００ｇ／ｅｑ、軟化点８０℃、日本化薬社製）３７．８重量％；
硬化剤として固形フェノール樹脂（ＰＲ−５３６４７、水酸基当量１０４ｇ／ＯＨ基、住友ベークライト社製）２１．４重量％；
硬化促進剤としてイミダゾール化合物（２ＰＨＺ−ＰＷ、四国化成工業社製）０．１重量％；
カップリング剤としてγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（ＫＢＭ４０３Ｅ、信越化学工業社製）０．５重量％；および
無機充填材として球状シリカ（ＳＥ２０５０、平均粒径０．５μｍ、アドマテックス社製）１１．８重量％を用いた。実施例１の方法に準じて実験を行った。
（実施例４）
熱可塑性樹脂としてアクリル酸エステル共重合体（エチルアクリレート−アクリロニトリル−グリシジルメタクリレート−Ｎ，Ｎジメチルアクリルアミド共重合体、ナガセケムテックス社製、ＳＧ−８０ＨＤＲ、Ｔｇ：１０℃、重量平均分子量：３５０，０００）１７．９重量％；
硬化性樹脂としてエポキシ樹脂（ＥＯＣＮ−１０２０−８０（オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂）、エポキシ当量２００ｇ／ｅｑ、軟化点８０℃、日本化薬社製）１７．７重量％およびＮＣ３０００Ｐ（アラルキル型エポキシ樹脂、エポキシ当量２７２ｇ／ｅｑ、軟化点５８℃、日本化薬社製）２６．４重量％；
硬化剤として固形フェノール樹脂（ＰＲ−５３６４７、水酸基当量１０４ｇ／ＯＨ基、住友ベークライト社製）２７．６重量％；
硬化促進剤としてイミダゾール化合物（２ＰＨＺ−ＰＷ、四国化成工業社製）０．１重量％；
カップリング剤としてγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（ＫＢＭ４０３Ｅ、信越化学工業社製）０．３重量％；および
無機充填材として球状シリカ（ＳＥ２０５０、平均粒径０．５μｍ、アドマテックス社製）１０．０重量％を用いた。実施例１の方法に準じて実験を行った。
（実施例５）
熱可塑性樹脂としてアクリル酸エステル共重合体（エチルアクリレート−アクリロニトリル−グリシジルメタクリレート−Ｎ，Ｎジメチルアクリルアミド共重合体、ナガセケムテックス社製、ＳＧ−８０ＨＤＲ、Ｔｇ：１０℃、重量平均分子量：３５０，０００）２８．３重量％；
硬化性樹脂としてエポキシ樹脂（ＥＯＣＮ−１０２０−８０（オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂）、エポキシ当量２００ｇ／ｅｑ、軟化点８０℃、日本化薬社製）３４．１重量％およびＮＣ３０００Ｐ（アラルキル型エポキシ樹脂、エポキシ当量２７２ｇ／ｅｑ、軟化点５８℃、日本化薬社製）３．４重量％；
硬化剤として固形フェノール樹脂（ＰＲ−５１４７０、水酸基当量１０４ｇ／ＯＨ基、住友ベークライト社製）１３．８重量％；
硬化促進剤としてイミダゾール化合物（２ＰＨＺ−ＰＷ、四国化成工業社製）０．３重量％；
カップリング剤としてγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（ＫＢＭ４０３Ｅ、信越化学工業社製）０．１重量％；および
無機充填材として球状シリカ（ＳＥ２０５０、平均粒径０．５μｍ、アドマテックス社製）２０．０重量％を用いた。実施例１の方法に準じて実験を行った。
（比較例１）
熱可塑性樹脂としてアクリル酸エステル共重合体（エチルアクリレート−ブチルアクリレート−アクリロニトリル−アクリル酸−ヒドロキシエチルメタクリレート共重合体、ナガセケムテックス社製、ＳＧ−７０８−６ＤＲ、Ｔｇ：６℃、重量平均分子量：８００，０００）５３．７重量％；
硬化性樹脂としてエポキシ樹脂（ＥＯＣＮ−１０２０−８０（オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂）、エポキシ当量２００ｇ／ｅｑ、日本化薬社製）１．６重量％およびＮＣ３０００Ｐ（アラルキル型エポキシ樹脂、エポキシ当量２７２ｇ／ｅｑ、軟化点５８℃、日本化薬社製）２．４重量％；
硬化剤として固形フェノール樹脂（ＰＲ−５３６４７、水酸基当量１０４ｇ／ＯＨ基、住友ベークライト社製）２．１重量％；
硬化促進剤としてイミダゾール化合物（２ＰＨＺ−ＰＷ、四国化成工業社製）０．１重量％；
カップリング剤としてγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（ＫＢＭ４０３Ｅ、信越化学工業社製）０．１重量％；および
無機充填材として球状シリカ（ＳＥ２０５０、平均粒径０．５μｍ、アドマテックス社製）４０重量％を用いた。実施例１の方法に準じて実験を行った。
（評価）
（接着フィルムの評価）
（ガラス転移温度（Ｔｇ）、平均線膨張率（ＣＴＥ）の測定方法）
各例で得られた接着フィルムのガラス転移温度、平均線膨張率は、熱機械的分析装置（セイコーインスツルメンツ社製ＴＭＡ／ＳＳ６１００）を用い、１７５℃２時間熱処理した厚み２５μｍの半導体用接着フィルムを、一定荷重（１０ｍＮ）で−６５℃から昇温速度５℃／分で温度を上昇させながら、引っ張った際の変曲点よりガラス転移温度を求めた。さらに、２５℃から１７５℃までの平均線膨張率を求めた。
（アウトガス（熱分解温度）の測定方法）
アウトガス（熱分解温度）は、示査熱熱重量同時測定装置（セイコーインスツルメンツ社製ＴＧ／ＤＴＡ６２００）を用い、接着フィルムの製造にて作製した厚み２５μｍの半導体用接着フィルムを、２５℃から昇温速度１０℃／分で温度を上昇させて熱重量測定を行い、初期重量より５重量％減少した温度で評価した。
（接着後のダイシェア強度の測定方法）
半導体用接着フィルムを４×４ｍｍの大きさのシリコンチップ（厚み５５０μｍ）とソルダーレジスト（太陽インキ製造社製：商品名：ＡＵＳ３０８）をコーティングしたビスマレイミド−トリアジン基板の間にはさんで、１３０℃、５Ｎ、１秒間で熱圧着し、１７５℃２時間熱処理を行ったサンプルを２６０℃の熱盤上に、２０秒間保持した後、プッシュプルゲージで０．５ｍｍ／分の速度にてせん断応力をかけた時のせん断強度をダイシェア強度（ＭＰａ）とした。
（応力測定方法）
各実施例および比較例で得られたキャリアテープ付き接着フィルムの接着フィルム側を、５インチ径７５μｍ厚のシリコンウェーハの裏面に１００℃で貼り付けし、キャリアテープおよび接着フィルム付きのウェーハを得た。その後、ウェーハをオーブンにより１７５℃、２時間硬化させた。その後、キャリアテープを剥離除去して得られる接着フィルム付きのウェーハについて、表面粗さ計（東京精密社製サーフコム１４００Ｄ）によりウェーハの反り量を測定し、下記式（１）および式（２）を用いて応力を算出した。
応力＝Ｄ２Ｅ／（６Ｒｔ（１−ν）） （１）
Ｒ（曲率半径）＝（ａ２＋４Ｘ２）／８Ｘ （２）
上記式（１）および式（２）中の各パラメータは、図４を参照して前述した通りである。なお、上記式（１）において、Ｅはシリコン（Ｓｉ）の弾性率１３１ＧＰａとした。
（チップ−チップ間の接着性）
チップ−チップ間の接着性は、各実施例および比較例で得られる樹脂封止前の半導体装置を、走査型超音波探傷機（ＳＡＴ）により、チップ−チップ間で半導体用接着フィルムが接着されている面積率を評価した。各符号は、以下の通りである。
◎：接着面積が９０以上１００％以下
○：接着面積が８０％以上９０％未満
×：接着面積が８０％未満
各実施例および比較例の樹脂組成物の配合および評価結果を表１に示す。なお、表１において、各成分の配合は重量％で示した。
Figure 0005003090
実施形態における半導体装置の構成を示す断面図である。 実施形態における半導体装置の構成を示す断面図である。 実施例における半導体装置の構成を示す断面図である。 実施形態における応力の算出方法を説明する図である。
符号の説明
１０１ チップ搭載基板
１０３ 第一半導体チップ
１０５ 第一接着フィルム
１０７ 第二半導体チップ
１０９ 第二接着フィルム
１１１ 第三半導体チップ
１１３ 第三接着フィルム
１１５ 第四半導体チップ
１１７ 第四接着フィルム
１１９ 第五半導体チップ
１２１ 外部接続電極
１２３ バンプ電極
１２５ 第一ワイヤ
１２７ 第三ワイヤ
１２９ 第二ワイヤ
１３１ 封止樹脂
１３３ チップ搭載基板
１３５ 第一接着フィルム
１３７ 第一半導体チップ
１３９ 第二接着フィルム
１４１ 第二半導体チップ
１４３ 貫通電極
１４５ 外部接続電極
１４７ 第一ワイヤ
１４９ 第二ワイヤ
１５１ 封止樹脂
１６１ ウェーハ
１６３ 接着フィルム

Claims (9)

  1. （Ａ）（メタ）アクリル酸エステル共重合体、
    （Ｂ）エポキシ樹脂、
    （Ｃ）フェノール樹脂、および
    （Ｄ）無機充填剤
    を含む樹脂組成物で構成され、
    前記樹脂組成物中の前記（Ａ）（メタ）アクリル酸エステル共重合体の配合量が、重量基準で、前記（Ｂ）エポキシ樹脂の配合量と前記（Ｃ）フェノール樹脂の配合量との合計よりも少なく、
    前記樹脂組成物と有機溶剤とを含む塗布液を、支持基材上に塗布した後、加熱処理することにより前記有機溶剤を揮散させ、接着フィルムの厚さが３μｍ以上１００μｍ以下である支持基材付き接着フィルムを形成し、
    得られた前記支持基材付き接着フィルムの接着フィルム側を、５インチ径７５μｍ厚のシリコンウェーハの一方の面に１００℃にて貼り付けて、支持基材および接着フィルム付きウェーハを形成し、
    前記支持基材および接着フィルム付きウェーハを１７５℃で２時間硬化させた後、前記支持基材を除去して得られる接着フィルム付きウェーハについて、
    表面粗さ計により測定される前記接着フィルム付きウェーハの反り量から下記式（１）を用いて算出される、前記シリコンウェーハとの界面端部における面内方向の剪断応力が２．５ＭＰａ未満である、接着フィルム。
    応力＝Ｄ2Ｅ／（６Ｒｔ（１−ν）） （１）
    （ただし、上記式（１）において、Ｄは前記ウェーハの厚さ、Ｅはシリコンの弾性率、Ｒは下記式（２）で示されるウェーハの曲率半径、ｔは前記接着フィルムの厚さ、νはポアソン比である。
    Ｒ＝（ａ2＋４Ｘ2）／８Ｘ （２）
    また、下記式（２）において、ａはウェーハの最大幅であり、Ｘはウェーハの反りである。）
  2. 請求項１に記載の接着フィルムにおいて、
    前記（Ａ）（メタ）アクリル酸エステル共重合体が、カルボキシル基を有するモノマー単位を含む、接着フィルム。
  3. 請求項１または２に記載の接着フィルムにおいて、ガラス転移温度が１５０℃より高い、接着フィルム。
  4. 請求項１乃至３いずれかに記載の接着フィルムにおいて、２５℃からガラス転移温度における面内方向の平均線膨張係数が、２００ｐｐｍ／℃未満である、接着フィルム。
  5. 請求項１乃至４いずれかに記載の接着フィルムにおいて、（Ｅ）カップリング剤をさらに含む、接着フィルム。
  6. 請求項５に記載の接着フィルムにおいて、前記樹脂組成物全体に対する前記（Ｅ）カップリング剤の割合が１０重量％以下である、接着フィルム。
  7. 請求項１乃至６いずれかに記載の接着フィルムにおいて、（Ｆ）硬化促進剤をさらに含む、接着フィルム。
  8. 請求項１乃至７いずれかに記載の接着フィルムにおいて、前記（Ｄ）無機充填剤がシリカである、接着フィルム。
  9. 請求項１乃至８いずれかに記載の接着フィルムと、
    前記接着フィルムの一方の面に接着された半導体素子と、
    前記接着フィルムの他方の面に接着されるとともに、前記半導体素子に対向して設けられた被接着部材と、
    を含む、半導体装置。
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