JP5141366B2 - 半導体用接着フィルムおよびこれを用いた半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Description
次に、前記工程により得られた剥離性基材αと半導体用接着フィルム付半導体ウェハとテープフレームをダイシングテープに貼り付ける。この際、剥離性基材αと半導体用接着フィルム付半導体ウェハは、バンプ電極と反対側の面をダイシングテープの粘着面に粘着させるようにする。その後、ダイシングを行う。
乾燥窒素気流下、2,2−ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン(以下、BAHFとする)24.54g(0.067モル)、1,3−ビス(3−アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン(以下、SiDAとする)4.97g(0.02モル)、末端封止剤として、3−アミノフェノール(以下、3−Aphとする)2.18g(0.02モル)をNMP80gに溶解させた。ここにビス(3,4−ジカルボキシフェニル)エーテル二無水物(以下、ODPAとする)31.02g(0.1モル)をNMP20gとともに加えて、20℃で1時間反応させ、次いで50℃で4時間撹拌した。その後、キシレンを15g添加し、水をキシレンとともに共沸させながら、180℃で5時間攪拌した。攪拌終了後、溶液を水3Lに投入して白色沈殿したポリマーを得た。この沈殿をろ過して回収し、水で3回洗浄した後、真空乾燥機を用いて80℃、20時間乾燥した。得られたポリマー固体の赤外吸収スペクトルを測定したところ、1780cm−1付近、1377cm−1付近にポリイミドに起因するイミド構造の吸収ピークが検出された。得られたポリマー4gにテトラヒドロフラン6gを加え、23℃で撹拌したところ溶解した。
(b)固形エポキシ化合物
エピコート157S70(商品名、エポキシ当量:210g/eq、ジャパンエポキシレジン(株)製)
(c)マイクロカプセル型硬化促進剤
ノバキュアHX−3941HP、ノバキュアHXA3922HP、ノバキュアHXA3932HP、ノバキュアHXA3042HP(以上商品名、旭化成ケミカルズ(株)製)中に含まれる液状エポキシ化合物。ノバキュアHX−3941HP、ノバキュアHXA3922HP、ノバキュアHXA3932HPは、マイクロカプセル/液状エポキシ化合物が1/2であり、含まれる液状エポキシ化合物において、ビスフェノールF型エポキシ化合物/ビスフェノールA型エポキシ化合物が4/1である。ノバキュアHXA3042HPは、マイクロカプセル/液状エポキシ化合物が1/2であり、含まれる液状エポキシ化合物において、ビスフェノールF型エポキシ化合物/ナフタレン型エポキシ化合物が3/1である。
(d)溶剤:メチルエチルケトン/トルエン=4/1(重量比)。
実施例1〜32および比較例1〜18の各成分について表1〜3に示す配合比になるように調合した。
表1〜3の組成比で作製した半導体用接着組成物ワニスを、スリットダイコーター(塗工機)を用いて、剥離性基材αである厚さ60μmのポリプロピレンフィルム(商品名、トレファンBO型番2570A、片面コロナ放電処理品)の未処理面に塗布し、80℃で10分間乾燥を行った。乾燥後の厚みが25μmの半導体用接着フィルム上に剥離性基材βとして厚さ8μmのポリプロピレンフィルム(商品名、トレファンBO型番YK57、片面コロナ放電処理品)の未処理面を加熱ロール温度35℃でラミネートし、外径9.6cmの紙管上に剥離性基材αが内側になるようロール状に巻き取り、半導体用接着フィルムの両面に剥離性基材を有する原反(剥離性基材α、半導体用接着フィルム、剥離性基材βの3層構造)を得た。
前記(1)で作製した半導体用接着フィルムの両面に剥離性基材を有する原反(剥離性基材α、半導体用接着フィルム、剥離性基材βの3層構造)をスリット装置(ゲーベル刃方式)に取り付け10m/分の速度で20mm幅に一次スリットし、外径5cmのプラスチック管に剥離性基材αが内側になるようにして半導体用接着フィルムの両面に剥離性基材を有する巻重体を得た。次いで20mm幅に一次スリットした巻重体をスリット装置(ゲーベル刃方式)に取り付け5m/分の速度で5mm幅と2mm幅のそれぞれの幅にスリットし、外径5cm、スリット幅と同一の幅のプラスチック管に剥離性基材αが内側になるようにして40m巻き取り、半導体用接着フィルムの両面に剥離性基材を有する巻重体を得た。
巻重体同士が固着せず、個々の巻重体に分離できさらに半導体用接着フィルムにしわの発生がなかったものを保管性○とし、それ以外を×とした。
前記(2)の20mm幅、5mm幅、2mm幅のうちスリット性評価が○で、かつ最狭のスリット幅である半導体用接着フィルムの両面に剥離性基材を有する巻重体を用いて評価を行った。半導体用接着フィルムの両面に剥離性基材を有する巻重体の半導体用接着フィルムのバンプ電極への埋め込みは、テープ貼り合わせ装置(東レエンジニアリング(株)製、DA2000)を用いた。まず、半導体用接着フィルムの両面に剥離性基材を有する巻重体から必要な長さのフィルムを必要な本数引き出し、それらの剥離性基材βを除去し、半導体用接着フィルム面を露出させた。次いで、ステージ上に固定された平均高さ20μmのバンプ電極付き(256バンプ/チップ、ピッチ65μm、金メッキバンプ、液晶ドライバ用)シリコンウェハ(直径150mm、厚さ625μm)のバンプ電極部分に、剥離性基材βを剥離した後の半導体用接着フィルム面を温度80℃、1秒間の条件で貼りあわせた後、剥離性基材αを除去した。この時、ボイドまたは空隙の有無を半導体用接着フィルム面および断面を顕微鏡観察(20倍率)し、バンプ電極周辺および半導体用接着フィルムとシリコンウェハ界面のボイドまたは空隙の有無を観察し、ボイド、空隙がある場合は×、それ以外は○とした。
前記(3)で得られた半導体ウェハのテープフレーム、およびダイシングテープへの固定は、ウェハマウンター装置(テクノビジョン(株)製、FM−1146−DF)を用い、バンプ電極とは反対側のウェハ基板面にダイシングテープ(リンテック(株)製、D−650)を貼り合わせることによって行った。ダイシング装置(DISCO(株)製、DFD−6240)の切削ステージ上に、半導体用接着フィルムを貼り合わせた面が上になるようテープフレームを固定して以下のような切削条件でダイシングを行った。
ダイシング装置:DFD−6240(DISCO(株)製)
半導体チップサイズ:2.5×16.5mm
ブレード:NBC−ZH 127F−SE 27HCCC
スピンドル回転数:25000rpm
切削速度:50mm/s
切削深さ:ダイシングテープの深さ20μmまで切り込む
カット:ワンパスフルカット
カットモード:ダウンカット
切削水量:3.7L/分
切削水および冷却水:温度23℃、電気伝導度0.5MΩ・cm(超純水に炭酸ガスを注入)。
前記(4)で作製した半導体チップを40℃で1時間熱処理をしてからフリップチップボンディングを行った。バンプ電極が半導体用接着フィルムで埋め込まれた半導体チップの回路基板への接続は、フリップチップボンディング装置(東レエンジニアリング(株)製、FC−2000)を用いた。フリップチップボンディングは、温度100℃、圧力15N/チップ(870バンプ/チップ、17mN/バンプ)、時間5秒の条件で仮圧着したのち、温度200℃、圧力109N/バンプ(870バンプ/チップ、130mN/バンプ)、時間10秒で本圧着を行った。ボンディング終了後、半導体付き回路基板を液晶基板に組み込み半導体装置を作製し、表示テストを行った。表示されたものは○、表示されないもの、またはノイズが発生しているものは×とした。
実施例1〜32のスリット工程において、スリットした後の剥離性基材付きの半導体用接着フィルム(剥離性基材α、半導体用接着フィルム、剥離性基材βの3層構造)を外径5cmプラスチック管に剥離性基材βが内側になるようにして半導体用接着フィルムの両面に剥離性基材を有する巻重体を得た以外、実施例1〜32と同様に評価した。その結果、巻重体の保管性評価後の巻重体を観察したところ、半導体用接着フィルムにシワが入り、厚みムラが生じており、その後のラミネート工程評価、ダイシング工程評価および液晶表示テストのすべてにおいて評価不能であった。
実施例1〜32の接着剤組成の(c)マイクロカプセル型硬化促進剤を1−ベンジル−2−メチルイミダゾール(イミダゾール系硬化促進剤、商品名1B2MZ、四国化成工業(株)製)に変更した以外、実施例1〜32と同様に評価した。その結果、スリット工程評価で一次スリット中に剥離性基材または半導体用接着フィルムがちぎれて巻重体を得ることができず、スリット性評価、ラミネート工程評価、ダイシング工程評価および液晶表示テストのすべてにおいて評価不能であった。
Claims (3)
- 半導体ウェハのバンプ電極面に形成される半導体用接着フィルムであって、(a)有機溶剤可溶性ポリイミド、(b)エポキシ化合物および(c)マイクロカプセル型硬化促進剤を含有し、(b)エポキシ化合物を100重量部に対し、(a)有機溶剤可溶性ポリイミドが10〜90重量部、(c)マイクロカプセル型硬化促進剤が25〜50重量部であり、(b)エポキシ化合物が液状エポキシ化合物と固形エポキシ化合物を含有し、液状エポキシ化合物の含有量が全エポキシ化合物に対し70重量%以上92重量%以下であり、さらに剥離性基材αを有し、長さ方向にスリットした後、剥離性基材αが内面になるように巻芯上に多重巻き回してなる半導体用接着フィルム。
- 前記半導体用接着フィルムの剥離性基材αを有する面とは反対側の面に、剥離性基材βを有しており、各剥離性基材と半導体用接着フィルムとの接着力が「剥離性基材αと半導体用接着フィルムとの接着力>剥離性基材βと半導体用接着フィルムとの接着力」の関係である請求項1記載の半導体用接着フィルム。
- バンプ電極が形成された半導体素子を複数個形成した半導体ウェハの上に、請求項1または2記載の半導体用接着フィルムを仮接着し、その後ダイシングにより個片化を行い、個片化した半導体用接着フィルム付き半導体素子を回路基板に搭載し、半導体素子上に形成された電極と回路基板上の電極を直接接触させることで電気的接続を行う半導体装置の製造方法。
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