JP5512580B2 - フィルム状モールド材、モールドされた半導体ウエハ、及び半導体装置 - Google Patents
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Description
少なくとも、第一フィルム層と該第一フィルム層上の第二フィルム層からなる多層構造を有し、
前記第一フィルム層はシリコーン骨格含有高分子化合物、架橋剤、及びフィラーを含有し、
前記第二フィルム層はシリコーン骨格含有高分子化合物、及び架橋剤を含有し、さらに、前記第一フィルム層に含まれるフィラーの含有率を100とした場合に、含有率が0以上100未満となるようにフィラーを含有するものであることを特徴とするフィルム状ウエハモールド材を提供する。
前述のように、ウエハ表面への充填不良などの問題を生じさせずにウエハを一括してモールドすることができ、モールド後において低反り性及び良好なウエハ保護性能を有するウエハモールド材の開発が望まれていた。
すなわち、本発明は、ウエハを一括してモールドするためのフィルム状ウエハモールド材であって、
少なくとも、第一フィルム層と該第一フィルム層上の第二フィルム層からなる多層構造を有し、
前記第一フィルム層はシリコーン骨格含有高分子化合物、架橋剤、及びフィラーを含有し、
前記第二フィルム層はシリコーン骨格含有高分子化合物、及び架橋剤を含有し、さらに、前記第一フィルム層に含まれるフィラーの含有率を100とした場合に、含有率が0以上100未満となるようにフィラーを含有するものであることを特徴とするフィルム状ウエハモールド材を提供する。
本発明のウエハモールド材はフィルム状に形成されたものである。このようなフィルム状のウエハモールド材であれば、特に、大口径、薄膜ウエハに対して良好な転写性能を有するものとなり、ウエハを一括してモールドする際に、樹脂を流し込む必要がない。そのため、従来のトランスファー成型で生じうるワイヤ変形、ウエハ表面への充填不良や、圧縮成型法で生じうる成型範囲の制御の難しさ、液状封止樹脂の流動性と物性の問題は根本的に解消することができる。
また、本発明のフィルム状ウエハモールド材は少なくとも第一フィルム層と該第一フィルム層上の第二フィルム層からなる多層構造を有する。このように、低反り性及びウエハ保護性に優れる高フィラータイプである第一フィルム層と、ウエハ表面への充填性が良好でウエハを一括してモールドできる低フィラータイプである第二フィルム層の性能の異なる二種のフィルム層を多層構造とすることで、それぞれのフィルム層の性能を同時に有することが出来るフィルム状ウエハモールド材となる。
本発明にかかる第一フィルム層はシリコーン骨格含有高分子化合物、架橋剤、及びフィラーを含有する。第一フィルム層は第二フィルム層に比べ高いフィラー充填率を有し、そのため低反り性及びウエハ保護性に優れるものである。ここで、第一フィルム層は、ウエハを一括してモールドしたときの最外層となるものであることが好ましい。第一フィルム層が最外層となれば、ウエハ保護性が良好に発現できるフィルム状ウエハモールド材となるため好ましい。
本発明にかかる第二フィルム層はシリコーン骨格含有高分子化合物、及び架橋剤を含有し、さらに、前記第一フィルム層に含まれるフィラーの含有率を100とした場合に、含有率が0以上100未満となるようにフィラーを含有する。第二フィルム層は第一フィルム層に比べ低いフィラー充填率を有し、そのためウエハ表面への充填性が良好でウエハを一括してモールドできるものである。ここで、第二フィルム層は、ウエハを一括してモールドしたときにウエハ表面に接触する層となるものであることが好ましい。第二フィルム層が接触層となれば、ウエハ表面への充填性が良好に発現できるフィルム状ウエハモールド材となるため好ましい。
本発明にかかるシリコーン骨格含有高分子化合物は、前記第一フィルム層及び前記第二フィルム層に含有される。該シリコーン骨格含有高分子化合物は、シリコーン骨格を含有する高分子化合物であれば特に制限はされないが、下記一般式(1)で表される繰り返し単位を有し、重量平均分子量が3000〜500000であるものが好ましい。なお、本発明にかかるシリコーン骨格含有高分子化合物は1種を単独でまたは2種以上併用して含まれることが出来る。
と、下記一般式(6)で示されるジアリル基を有する特定のエポキシ基含有化合物、
更に、下記一般式(7)で示されるジアリル基を有する特定のフェノール化合物
とを、触媒の存在下にいわゆる「ハイドロシリレーション」重合反応を行うことにより、製造することができる。
ジウム等の白金族金属単体;H2PtCl4・xH2O、H2PtCl6・xH2O、NaHPtCl6・xH2O、KHPtCl6・xH2O、Na2PtCl6・xH2O、K2PtCl4・xH2O、PtCl4・xH2O、PtCl2、Na2HPtCl4・xH2O(式中、xは0〜6の整数が好ましく、特に0又は6が好ましい。)等の塩化白金、塩化白金酸及び塩化白金酸塩;アルコール変性塩化白金酸(米国特許第3,220,972号明細書);塩化白金酸とオレフィンとの錯体(米国特許第3,159,601号明細書、米国特許第3,159,662号明細書、米国特許第3,775,452号明細書);白金黒やパラジウム等の白金族金属をアルミナ、シリカ、カーボン等の担体に担持させたもの;ロジウム−オレフィン錯体;クロロトリス(トリフェニルホスフィン)ロジウム(いわゆるウィルキンソン触媒);塩化白金、塩化白金酸又は塩化白金酸塩とビニル基含有シロキサン(特にビニル基含有環状シロキサン)との錯体等が挙げられる。その使用量は触媒量であり、通常、白金族金属として反応重合物の総量に対して0.001〜0.1質量%であることが好ましい。
本発明にかかる架橋剤は、前記第一フィルム層及び前記第二フィルム層に含有される。該架橋剤は、特に制限はされないがエポキシ化合物が好ましい。なお、本発明にかかる架橋剤は1種を単独でまたは2種以上併用して含まれることが出来る。
本発明にかかるフィラーは、前記第一フィルム層に含有され、また、前記第一フィルム層に含まれるフィラーの含有率を100とした場合に、含有率が0以上100未満となるように前記第二フィルム層に含有される。フィラーは特に限定されないが、好適に用いられる例として、シリカ微粉末、複合シリコーンゴム微粒子、シリコーン微粒子、アクリル微粒子等が挙げられ、公知のものを一種単独で使用しても二種以上を組み合わせて使用してもよい。
前記第一フィルム層及び前記第二フィルム層に含有されるその他の成分として、架橋剤としての上記エポキシ化合物の反応を促進させる目的で各種硬化促進剤を使用しても良い。硬化促進剤の例としてはトリフェニルホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン等の有機ホスフィン化合物、トリメチルヘキサメチレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、2−(ジメチルアミノメチル)フェノール、2,4,6−トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール、トリエタノールアミン等のアミノ化合物、2−メチルイミダゾール、2−エチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール及び2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール等のイミダゾール化合物が挙げられる。
本発明のフィルム状ウエハモールド材は支持フィルムを有することができる。該支持フィルムは、単一でも複数の重合体フィルムを積層した多層フィルムでもよい。材質としてはポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート等の合成樹脂フィルムがあるが、適度の可撓性、機械的強度及び耐熱性を有するポリエチレンテレフタレートが好ましい。また、これらの支持フィルムについては、コロナ処理や剥離剤が塗布されたような各種処理が行われたものでもよい。これらは市販品を使用することができ、例えばセラピールWZ(RX)、セラピールBX8(R)(以上、東レフィルム加工(株)製)、E7302、E7304(以上、東洋紡績(株)製)、ピューレックスG31、ピューレックスG71T1(以上、帝人デュポンフィルム(株)製)、PET38×1−A3、PET38×1−V8、PET38×1−X08(以上、ニッパ(株)製)等が挙げられる。
本発明のフィルム状に形成されたウエハモールド材は保護フィルムを有することができる。前記保護フィルムは、上述した支持フィルムと同様のものを用いることができるが、適度の可とう性を有するポリエチレンテレフタレート及びポリエチレンが好ましい。これらは市販品を使用することができ、ポリエチレンテレフタレートとしてはすでに例示したもの、ポリエチレンとしては、例えばGF−8(タマポリ(株)製)、PEフィルム0タイプ(ニッパ(株)製)が挙げられる。
本発明のウエハモールド材により一括してモールドされるウエハとしては、特に制限されないが、表面に半導体素子(チップ)が積載されたウエハであっても、表面に半導体素子が作製された半導体ウエハであってもよい。本発明のフィルム状ウエハモールド材は、モールド前にはこのようなウエハ表面に対する充填性が良好であり、また、モールド後には低反り性を有し、このようなウエハの保護性に優れる。また、本発明のウエハモールド材は特に制限されないが、例えば8インチ(200mm)、12インチ(300mm)の大径ウエハや薄膜ウエハをモールドするのに好適に用いることができる。
本発明のフィルム状ウエハモールド材を製造する方法としては、特に制限されないが第一フィルム層及び第二フィルム層をそれぞれ作製し、それらを貼り合わせることで多層型にする方法、第一フィルム層又は第二フィルム層の一方を作製し、そのフィルム層上に他方のフィルム層を作製する方法等が挙げられる。これら製造方法は第一及び第二フィルムの特性、溶解性などを考慮して適宜決めることができる。
本発明のフィルム状ウエハモールド材を用いたウエハのモールド方法については特に制限されないが、例えば、第二フィルム層上に貼られた保護フィルムを剥がし、(株)タカトリ製の真空ラミネーター(製品名:TEAM−100RF)を用いて、真空チャンバー内を真空度100Paに設定し、100℃で支持フィルム上のフィルム層の第二フィルム層側を上記ウエハに密着させ、常圧に戻した後、上記基板を25℃に冷却して上記真空ラミネーターから取り出し、支持フィルムを剥離することで行うことが出来る。
また、本発明では前記フィルム状ウエハモールド材により一括してモールドされたウエハを提供する。このように、フィルム状ウエハモールド材によりモールドされることで反りが少なくかつ十分に保護されたモールドされたウエハとなる。また、本発明のウエハはフィルム状ウエハモールド材の第一フィルム層を最外層として一括してモールドされたものであることが好ましい。このように第一フィルム層が最外層となれば、ウエハ保護性が良好に発現され、より良好に保護されたウエハとなるため好ましい。
さらに、本発明では前記モールドされたウエハを個片化した半導体装置を提供する。前述のように反りが少なく十分に保護されたウエハを個片化することで得られる半導体装置は歩留まりの良い高品質な半導体装置となる。
撹拌機、温度計、窒素置換装置及び還流冷却器を具備した5Lフラスコ内に化合物(M−1)396.5gをトルエン1,668gに溶解後、化合物(M−4)859.2gを加え、60℃に加温した。その後、カーボン担持白金触媒(5質量%)2.2gを投入し、内部反応温度が65〜67℃に昇温したのを確認後、更に、3時間、90℃まで加温し、再び60℃まで冷却して、カーボン担持白金触媒(5質量%)2.2gを投入し、化合物(M−5)78.3gを1時間掛けてフラスコ内に滴下した。このときフラスコ内温度は、79℃まで上昇した。滴下終了後、更に、90℃で3時間熟成し、室温まで冷却し、メチルイソブチルケトン1,550gを加え、本反応溶液をフィルターにて加圧濾過することで白金触媒を取り除いた。このシリコーン骨格含有高分子化合物溶液中の溶剤を減圧留去すると共に、シクロペンタノンを2,000g添加して、固形分濃度60質量%のシクロペンタノンを主溶剤とするシリコーン骨格含有高分子化合物溶液を得た。このシリコーン骨格含有高分子化合物溶液中のシリコーン骨格含有高分子化合物の分子量をGPCにより測定すると、ポリスチレン換算で重量平均分子量42,000であり、上記一般式(1)におけるaは0、bは1、cは0、dは0であった。
撹拌機、温度計、窒素置換装置及び還流冷却器を具備した5Lフラスコ内に化合物(M
−1)352.8g、化合物(M−3)90.0gをトルエン1,875gに溶解後、化合物(M−4)949.6g、化合物(M−5)6.1gを加え、60℃に加温した。その後、カーボン担持白金触媒(5質量%)2.2gを投入し、内部反応温度が65〜67℃に昇温したのを確認後、更に、3時間、90℃まで加温し、再び60℃まで冷却して、カーボン担持白金触媒(5質量%)2.2gを投入し、化合物(M−6)107.3gを1時間かけてフラスコ内に滴下した。このときフラスコ内温度は、79℃まで上昇した。滴下終了後、更に、90℃で3時間熟成し、室温まで冷却し、メチルイソブチルケトン1,700gを加え、本反応溶液をフィルターにて加圧濾過することで白金触媒を取り除いた。このシリコーン骨格含有高分子化合物溶液中の溶剤を減圧留去すると共に、シクロペンタノンを980g添加して、固形分濃度60質量%のシクロペンタノンを主溶剤とするシリコーン骨格含有高分子化合物溶液を得た。このシリコーン骨格含有高分子化合物溶液中のシリコーン骨格含有高分子化合物の分子量をGPCにより測定すると、ポリスチレン換算で重量平均分子量64,000であり、上記一般式(1)におけるaは0.480、bは0.320、cは0.120、dは0.080であった。
下記成分を表1に示す割合で自転・公転方式の混合機((株)シンキー社製)に仕込み、更に、これら成分の合計の濃度が50質量%となるようにシクロペンタノンを加え、混合して、組成例1〜4のフィルム層形成前組成物を調製した。
RE−310S(ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ジャパンエポキシレジン社製)
エピコート630(多官能型エポキシ樹脂、ジャパンエポキシレジン社製)
2PHZ:2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール(四国化成製)
フィラー:SE−2050(アドマテックス社製)
フィルムコーターとしてダイコーター、ポリエチレンテレフタレートフィルム(厚さ38μm)を用いて、組成例1〜4のフィルム層形成前組成物をポリエチレンテレフタレートフィルム上に塗布した。次いで、100℃に設定された熱風循環オーブン(長さ4m)を5分間で通過させることにより、ポリエチレンテレフタレートフィルム上に膜厚50μm〜400μmのフィルム層をそれぞれ形成した。次にフィルム層の上から、ポリエチレンフィルム(厚さ50μm)を用いて、ポリエチレンフィルムをラミネートロールを用いて圧力1MPaにて貼り合わせて、各フィルム層を作製した。
得られたフィルム層のポリエチレンフィルムを取り除き、表2に示す組み合わせでフィルム層同士を重ねて60℃に加温された熱ロールラミネーターに投入し、多層構造を形成して、本発明のフィルム状ウエハモールド材を得た(実施例1〜3)。また、ここで多層構造を形成しない単一のフィルム層からなるものを比較例1及び比較例2のウエハモールド材として用いた。
ウエハ厚み100μmの直径8インチ(200mm)シリコンウエハを用意した。実施例1〜3について、第二フィルム層側のポリエチレンテレフタレートフィルム(保護フィルム)を剥離し、(株)タカトリ製の真空ラミネーター(製品名:TEAM−100RF)を用いて、真空チャンバー内を真空度100Paに設定し、100℃で、第二フィルム層側を上記シリコンウエハに密着させた。常圧に戻した後、上記シリコンウエハを25℃に冷却して上記真空ラミネーターから取り出し、第一フィルム層側のポリエチレンテレフタレートフィルム(支持フィルム)を剥離した。また、同じシリコンウエハを用いて、比較例1〜2について、ポリエチレンフィルム(保護フィルム)を剥離し、(株)タカトリ製の真空ラミネーター(製品名:TEAM−100RF)を用いて、真空チャンバー内を真空度100Paに設定し、100℃で、フィルム層を上記シリコンウエハに密着させた。常圧に戻した後、上記シリコンウエハを25℃に冷却して上記真空ラミネーターから取り出し、ポリエチレンテレフタレートフィルム(支持フィルム)を剥離した。
Claims (7)
- 半導体ウェハのフィルム状モールド材であって、
少なくとも、第一フィルム層と該第一フィルム層上の第二フィルム層からなる多層構造を有し、
前記第一フィルム層はシリコーン骨格含有高分子化合物、架橋剤、及びフィラーを含有し、
前記第二フィルム層はシリコーン骨格含有高分子化合物、及び架橋剤を含有し、さらに、前記第一フィルム層に含まれるフィラーの含有率を100とした場合に、含有率が0以上100未満となるようにフィラーを含有するものであり、
前記シリコーン骨格含有高分子化合物は、下記一般式(1)で表される繰り返し単位を有し、重量平均分子量が3000〜500000であることを特徴とするフィルム状モールド材。
- 前記第一フィルム層は、前記半導体ウエハを一括してモールドしたときに最外層となるものであることを特徴とする請求項1に記載のフィルム状モールド材。
- 前記フィルム状モールド材の厚みは、700μm以下であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のフィルム状モールド材。
- 前記架橋剤は、エポキシ化合物であることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載のフィルム状モールド材。
- 請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載のフィルム状モールド材により一括してモールドされたものであることを特徴とする半導体ウエハ。
- 前記フィルム状モールド材の第一フィルム層を最外層として一括してモールドされたものであることを特徴とする請求項5に記載の半導体ウエハ。
- 請求項5又は請求項6に記載の半導体ウエハを個片化したものであることを特徴とする半導体装置。
Priority Applications (5)
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