JP6302843B2 - 保護膜形成用フィルム - Google Patents
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Description
すなわち、本発明は、以下の(1)〜(7)を提供するものである。
(1)半導体チップを保護する保護膜を形成するための保護膜形成用フィルムであって、
前記保護膜形成用フィルムが、(A)アクリル系重合体、(B)エポキシ系硬化性成分、(C)充填材、および(D1)シランカップリング剤を含有し、
(A)アクリル系重合体を構成する単量体が、エポキシ基含有単量体を含まず、または、全単量体の8質量%以下の割合でエポキシ基含有単量体を含むとともに、(A)アクリル系重合体のガラス転移温度が−3℃以上であり、
(D1)シランカップリング剤の分子量が300以上である保護膜形成用フィルム。
(2)(A)アクリル系重合体を構成する単量体が、(メタ)アクリル酸アルキルエステルを含む上記(1)に記載の保護膜形成用フィルム。
(3)(A)アクリル系重合体を構成する単量体が、全単量体の12質量%以下の割合でアルキル基の炭素数が4以上の(メタ)アクリル酸アルキルエステルを含む上記(2)に記載の保護膜形成用フィルム。
(4)前記アルキル基の炭素数が4以上の(メタ)アクリル酸アルキルエステルが、(メタ)アクリル酸ブチルである上記(3)に記載の保護膜形成用フィルム。
(5)さらに(E)着色剤を含有する上記(1)〜(4)のいずれかに記載の保護膜形成用フィルム。
(6)(D1)シランカップリング剤は、アルコキシ当量が13mmol/gより大きい化合物である上記(1)〜(5)のいずれかに記載の保護膜形成用フィルム。
(7)半導体チップと、前記半導体チップ上に設けられる保護膜とを備える保護膜付きチップであって、
前記保護膜が、保護膜形成用フィルムを硬化させて形成されたものであるとともに、前記保護膜形成用フィルムが、(A)アクリル系重合体、(B)エポキシ系硬化性成分、(C)充填材、および(D1)シランカップリング剤を含有し、
(A)アクリル系重合体を構成する単量体が、エポキシ基含有単量体を含まず、または、全単量体の8質量%以下の割合でエポキシ基含有単量体を含むとともに、アクリル系重合体(A)のガラス転移温度が−3℃以上であり、
(D1)シランカップリング剤の分子量が300以上である保護膜形成用フィルム。
なお、本明細書において、「(メタ)アクリル」は、「アクリル」及び「メタクリル」の双方を示す用語として使用し、他の類似用語についても同様である。
[保護膜形成用フィルム]
本発明に係る保護膜形成用フィルムは、半導体チップを保護する保護膜を形成するためのフィルムであって、少なくとも(A)アクリル系重合体、(B)エポキシ系硬化性成分、(C)充填材、および(D1)シランカップリング剤を含有するものである。
(A)アクリル系重合体は、保護膜及び保護膜形成用フィルムに可撓性、造膜性を付与する成分であって、アクリル系重合体を構成する単量体が、エポキシ基含有単量体を含まず、または、アクリル系重合体を構成する全単量体の8質量%以下の割合でエポキシ基含有単量体を含むものである。
エポキシ基含有単量体の割合が8質量%より多くなると、(A)成分と(B)成分の硬化物との相溶性が向上し、後述の相分離構造が形成されにくくなって、保護膜付きチップの信頼性が低下する。このような観点から、エポキシ基含有単量体の含有量は、(A)アクリル系共重合体の全単量体の6質量%以下であることが好ましい。
エポキシ基含有(メタ)アクリル酸エステルとしては、例えば、グリシジル(メタ)アクリレート、β−メチルグリシジル(メタ)アクリレート、(3,4−エポキシシクロヘキシル)メチル(メタ)アクリレート、3−エポキシシクロ−2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート等が、非アクリル系エポキシ基含有単量体としては、たとえば、グリシジルクロトネート、アリルグリシジルエーテル等が挙げられる。エポキシ基含有単量体としては、エポキシ基含有(メタ)アクリル酸エステルが好ましい。
なお、アクリル系重合体(A)を構成する単量体は、エポキシ基含有単量体を含むことにより、相分離の進行に起因して進行する保護膜のグロス値の低下を抑えやすくなり、レーザー印字による印字部分の識別性を向上させやすくなる。したがって、良好な印字識別性を要求される用途では、エポキシ基含有単量体を含有したほうがよい。
エポキシ基含有単量体を含有する場合、エポキシ基含有単量体の含有量は、全単量体中、通常0.1質量%以上であり、印字識別性を良好にする観点から、全単量体の1質量%以上であることが好ましく、3質量%以上であることがより好ましい。
(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸ペンチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸イソオクチル、(メタ)アクリル酸n−オクチル、(メタ)アクリル酸n−ノニル、(メタ)アクリル酸イソノニル、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)アクリル酸ラウリル等、アルキル基の炭素数が1〜18の(メタ)アクリル酸アルキルエステルが挙げられる。
水酸基含有(メタ)アクリル酸エステルは、(A)アクリル系重合体を構成する全単量体の1〜30質量%であることが好ましく、5〜25質量%であることがより好ましく、10〜20質量%であることがさらに好ましい。
また、(A)アクリル系重合体のガラス転移温度は、6℃以下であることが好ましい。ガラス転移温度が6℃以下であることにより、後述するグロス値を向上させ、印字部の認識性を良好にすることができる。この理由は、必ずしも明らかではないが、アクリル系重合体(A)が適度に運動性を有することに起因して、硬化後の保護膜の表面形状が平滑化するためと推定される。
なお、(A)アクリル系重合体は、保護膜形成用フィルムの全質量(固形分換算)に占める割合として、通常10〜80質量%、好ましくは15〜50質量%である。
(B)エポキシ系硬化性成分は、硬化により硬質の保護膜を半導体チップ上に形成させるための成分であり、通常、エポキシ系化合物および熱硬化剤からなる。
保護膜形成用フィルムにおいて、(B)エポキシ系硬化性成分は、(A)アクリル系重合体100質量部に対して、好ましくは250質量部以下、より好ましくは150質量部以下、さらに好ましくは100質量部以下である。また、(B)エポキシ系硬化性成分は、(A)アクリル系重合体100質量部に対して、好ましくは20質量部以上、より好ましくは40質量部以上、さらに好ましくは60質量部以上である。
(B)エポキシ系硬化性成分の含有量が上記範囲とすることにより、半導体チップ等の被着体に対する十分な接着性が得られ、また、後述する支持シートとの剥離力が適切となり、支持シートを保護膜形成用フィルムから剥離する際の剥離不良等も防止できる。さらに、上記したように(B)成分の配合量を所定の上限値以下の範囲に制限することで、(A)成分に富む相が連続相となりやすく、半導体チップの信頼性を高めることができ、また、グロス値を向上させやすくなる。
なお、(B)エポキシ系硬化性成分は、保護膜形成用フィルムの全質量(固形分換算)に占める割合として、通常5〜60質量%、好ましくは10〜40質量%程度である。
(C)充填材は、保護膜に耐湿性、寸法安定性などを与える成分であって、具体的には無機フィラー等が挙げられる。また、保護膜にレーザーマーキング(レーザー光により保護膜表面を削り取り印字を行う方法)を施す場合、レーザー光により削り取られた部分(印字部分)は、(C)充填材が露出して反射光を拡散させるため、非印字部分とのコントラストが向上し認識可能になる。
好ましい無機フィラーとしては、シリカ、アルミナ、タルク、炭酸カルシウム、酸化チタン、酸化鉄、炭化珪素、窒化ホウ素等の粉末、これらを球形化したビーズ、単結晶繊維およびガラス繊維等が挙げられる。これらのなかでは、シリカフィラーおよびアルミナフィラーが特に好ましい。また、上記無機フィラーは、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
また、充填材の平均粒径は、特に限定されないが、0.1〜20μmが好ましい。0.1μm以上であれば、保護膜形成用組成物を、支持シート上に塗布乾燥して保護膜形成用フィルムを得る場合などに、保護膜形成用組成物が塗布に適した性状となる傾向がある。また、20μm以下であればグロス値がより向上しやすくなる。
また、これら観点から、充填材の平均粒径は、0.2〜10μmがより好ましく、0.3〜6μmがさらに好ましい。
なお、平均粒径は、動的光散乱法を用いた粒度分布計によって測定されたものである。粒度分布計としては、たとえば、日機装社製のNanotrac150等が挙げられる。
保護膜形成用フィルムにおける(C)充填材の含有量は、保護膜形成用フィルムの全質量(固形分換算)に占める割合として、10質量%以上であることが好ましく、30質量%以上であることがより好ましく、50質量%以上であることがさらに好ましい。また、(C)充填材の含有量は、保護膜形成用フィルムの全質量に対して、80質量%以下であることが好ましく、70質量%以下であることがより好ましく、63質量%以下であることがさらに好ましい。(C)充填材の含有量をこれら範囲とすることで、上記した充填材の効果を発揮しやすくなる。また、(C)充填材の含有量を50質量%以上とすることで、レーザーマーキングされた印字部と非印字部のコントラストが向上し、印字の認識性が良好となる。また、上記上限値以下とすることで、グロス値を向上させやすくなる。
(D1)シランカップリング剤は、いわゆるオリゴマータイプのシランカップリング剤であって、分子量が300以上であり、無機材料表面と結合しうる反応性官能基と、有機化合物と結合しうる反応性官能基を有している。
オリゴマータイプの(D1)シランカップリング剤は、加水分解反応を受けやすく、また、物理的な距離がある被着体表面と保護膜を形成するポリマー成分とを結合させやすい。そのため、(D1)シランカップリング剤は、保護膜形成用フィルムの加熱硬化時に、被着体(半導体ウエハやチップ)の表面と化学的な反応を容易に起こし、また、被着体表面と双極子的な相互作用を持ち、被着体表面に結合しやすくなる。したがって、保護膜と半導体チップとの接着性を改善し、保護膜付きチップの信頼性を向上させることができる。このようなオリゴマータイプのシランカップリング剤の中でも、シロキサン骨格を有するオルガノポリシロキサンであるとともに、ケイ素原子に直接結合するアルコキシ基を、無機材料表面と結合しうる反応性官能基として有するものが、保護膜と半導体チップとの接着性を向上させる傾向が強く、好ましい。
また、アルコキシ基は、炭素数1〜6の脂肪族炭化水素基を有するものが好ましく、具体的にはメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等が挙げられ、メトキシ基、エトキシ基がより好ましい。
(D1)シランカップリング剤の分子量は、好ましくは400以上、より好ましくは500以上である。また、(D1)シランカップリング剤の分子量は、好ましくは5000以下、より好ましくは2000以下である。
これら反応性官能基は、ケイ素原子に直接結合されてもよいが、炭化水素基等を介してケイ素原子に結合されてもよく、例えばγ−グリシドキシプロピル基のようなグリシドキシC1〜C4アルキル基としてケイ素原子に直接結合されてもよい。
また、(D1)シランカップリング剤は、ケイ素原子に直接結合されるメチル基等の炭素数1〜4のアルキル基、フェニル基等のアリール基を有していてもよい。
含有量を上記下限値以上とすることで、保護膜形成用フィルムの加熱硬化時に、(D1)シランカップリング剤が被着体表面に十分に結合し、その結果、高い接着性を発現することができるようになる。含有量が上記上限値以下となると、保護膜形成用フィルムの表面張力が上昇するのを防止し、フィルム状にする際、はじき等が発生することを防止できる。また、被着体に保護膜形成用フィルムを固着残存させたまま、後述する支持シートを保護膜形成用フィルムから容易に剥離できるようになり、製造上および加工上の不具合が発生しにくくなる。
保護膜形成用フィルムは、上記した分子量が300以上の(D1)シランカップリング剤に加えて、分子量が300未満の(D2)低分子量シランカップリング剤を含有してもよい。
(D2)低分子量シランカップリング剤は、無機材料表面と結合しうる反応性官能基と、有機化合物と結合しうる反応性官能基を有している。(D2)低分子量シランカップリング剤は、無機材料表面と結合しうる反応性官能基としてアルコキシ基を含有することが好ましく、アルコキシ当量が13mmol/g以下となるものが好ましい。また、(D2)低分子量シランカップリング剤が有する、有機化合物と結合しうる反応性官能基としては、(A)アクリル系重合体や(B)エポキシ系硬化性成分などが有する官能基と反応するものが好ましく、グリシドキシ基、グリシドキシ基以外のエポキシ基、アミノ基、(メタ)アクリロキシ基、(メタ)アクリロキシ基以外のビニル基、メルカプト基等が挙げられる。これらの中では、グリシドキシ基、エポキシ基が好ましい。
すなわち、(D2)低分子量シランカップリング剤は、反応性が低く加水分解反応を受けにくいので、一定期間保管後もアルコキシ基が残存しやすい。また、保護膜形成用フィルム形成後、一定の保管期間を経過すると、(D2)低分子量シランカップリング剤のアルコキシ基は、一部は分子間で縮合反応を起こし多量体化する。そのため、(D2)低分子量シランカップリング剤は、製造後直ぐには接着力を高めにくいが、一定期間保管後には、高分子量の(D1)シランカップリング剤と同様に、被着体表面との結合を強固にすることできる。そのため、長期間経過後に、(D1)シランカップリング剤の接着力が低下するような場合でも、(D2)低分子量シランカップリン剤を配合することにより、保護膜形成用フィルム全体として適切な接着力を維持することできる。
このような効果を発揮させるためには、(D2)低分子量シランカップリング剤は、分子量300以上の(D1)シランカップリング剤に対して、質量比(D2/D1)で、0.1〜10が好ましく、0.2〜5がより好ましく、1.1〜3がさらに好ましい。
保護膜形成用フィルムは、半導体チップを機器に組み込んだ際、周囲の装置から発生する赤外線等を遮蔽して、半導体チップの誤作動を防止することができるため、(E)着色剤を含有することが好ましい。また、(E)着色剤を含有することで、保護膜形成用フィルムを硬化して得た保護膜に、製品番号やマーク等を印字した際の文字の識別性を向上させることができる。すなわち、半導体チップの保護膜を形成した背面には、品番等がレーザーマーキング法により印字されることがあるが、その場合、保護膜が(E)着色剤を含有することで、印字部分と、非印字部分のコントラスト差が大きくなり識別性が向上する。
これらの中では、電磁波や赤外線の遮蔽性が良好で、かつレーザーマーキング法による識別性をより向上させることが可能な黒色顔料がより好ましい。黒色顔料としては、カーボンブラック、酸化鉄、二酸化マンガン、アニリンブラック、活性炭等が用いられるが、これらに限定されることはない。半導体チップの信頼性を高める観点からは、カーボンブラックが特に好ましい。(E)着色剤は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(E)着色剤の配合量は、保護膜形成用フィルムの全質量(固形分換算)に占める割合として、好ましくは0.01〜25質量%、より好ましくは0.03〜15質量%である。
(F)硬化促進剤は、保護膜形成層の硬化速度を調整するために、保護膜形成用フィルムに含有されてもよい。
好ましい硬化促進剤としては、トリエチレンジアミン、ベンジルジメチルアミン、トリエタノールアミン、ジメチルアミノエタノール、トリス(ジメチルアミノメチル)フェノールなどの3級アミン類;2−メチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、2−フェニル−4−メチルイミダゾール、2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール、2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシメチルイミダゾールなどのイミダゾール類;トリブチルホスフィン、ジフェニルホスフィン、トリフェニルホスフィンなどの有機ホスフィン類;テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート、トリフェニルホスフィンテトラフェニルボレートなどのテトラフェニルボロン塩などが挙げられる。これらは1種単独で、または2種以上混合して使用することができる。
(F)硬化促進剤は、(B)エポキシ系硬化性成分100質量部に対して、好ましくは0.01〜10質量部、さらに好ましくは0.1〜5質量部の量で含まれる。(F)硬化促進剤を上記範囲の量で含有することにより、保護膜形成用フィルムは高温度高湿度下に曝されても優れた接着特性を有し、厳しい条件に曝された場合であっても高い信頼性を達成することができる。
保護膜形成用フィルムに含まれてもよいその他の添加剤としては、特にこれらに限定されるわけではないが、架橋剤、相溶化剤、レベリング剤、可塑剤、帯電防止剤、酸化防止剤、イオン捕捉剤、ゲッタリング剤、連鎖移動剤、エネルギー線重合性化合物、光重合開始剤等が挙げられる。保護膜形成用フィルムは、例えば、相溶化剤が配合されることにより、(A)成分に富む相と、(B)成分の硬化物に富む相の相溶性を適宜調整して、適切な相分離構造が設計可能となる。
保護膜形成用フィルムは、硬化されて得られる保護膜の少なくとも一方の面のJIS Z 8741により測定されるグロス値が20以上となることが好ましい。保護膜形成用フィルムは、グロス値が20以上となる面と反対側の面が、ウエハに貼付されて硬化されると、保護膜のレーザーマーキングによる被印字面がグロス値20以上を有することになる。そのため、レーザー印字される面が平滑となって、印字部と非印字部のコントラストが向上し、印字部分の識別性が良好になる。
上記グロス値は、コントラストをより向上させて、文字の識別性を上げるために、27以上であることがより好ましい。また、グロス値は、特に限定されないが、45以下であることが好ましい。
なお、グロス値は、特に限定されるわけではないが、例えば、エポキシ基含有単量体やアルキル基の炭素数が4以上の(メタ)アクリル酸アルキルエステル等の量の調整、(A)成分に対する(B)成分の含有量の調整、充填剤の種類の選択、充填剤の含有量若しくは粒径の調整、又は、その他の添加剤の添加により適宜調整可能である。
保護膜形成用フィルムの厚さは、特に限定されないが、好ましくは3〜300μm、よりに好ましくは5〜250μm、さらに好ましくは7〜200μmである。
本発明の保護膜形成用フィルムは,通常、支持シート上に剥離可能に形成され、積層体である保護膜形成用複合シートとして使用される。保護膜形成用フィルムは、支持シートと同形状とすることができる。また、保護膜形成用複合シートは、保護膜形成用フィルムが、ウエハと略同形状又はウエハの形状をそっくり含むことのできる形状に調製されたものであり、保護膜形成用フィルムよりも大きなサイズの支持シート上に積層されている構成(以下「事前成形構成」ともいう。)をとっていてもよい。
支持シートは、保護膜形成用フィルムを支持するものであって、例えば、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリブテンフィルム、ポリブタジエンフィルム、ポリメチルペンテンフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、塩化ビニル共重合体フィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリブチレンテレフタレートフィルム、ポリウレタンフィルム、エチレン酢酸ビニル共重合体フィルム、アイオノマー樹脂フィルム、エチレン・(メタ)アクリル酸共重合体フィルム、エチレン・(メタ)アクリル酸エステル共重合体フィルム、ポリスチレンフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリイミドフィルム、フッ素樹脂フィルムなどのフィルムが用いられる。またこれらの架橋フィルムも用いられる。さらにこれらの積層フィルムであってもよい。また、これらを着色したフィルムも用いることができる。
支持シートの保護膜形成用フィルムが形成される側の面は、適宜剥離処理が施されていてもよい。剥離処理に用いられる剥離剤としては、例えば、アルキッド系、シリコーン系、フッ素系、不飽和ポリエステル系、ポリオレフィン系、ワックス系などが挙げられるが、アルキッド系、シリコーン系、フッ素系の剥離剤が耐熱性を有するので好ましい。
また、保護膜形成用複合シートにおいて、保護膜形成用フィルムの支持シートが設けられる側とは反対の面には、軽剥離性の剥離シートが貼り合わされ、その剥離シートによって保護膜形成用フィルムが保護されてもよい。
保護膜形成用フィルムは、半導体ウエハ、半導体チップ等の被着体に貼付され、その後熱硬化されて保護膜として使用される。ここで、保護膜形成用フィルムが、保護膜形成用複合シートとして、被着体に貼付される場合には、まず、剥離シートで保護されている場合剥離シートが剥離され、次いで、保護膜形成用フィルムと支持フィルムの積層体が、被着体に貼付された後、支持シートが保護膜形成用フィルムから剥離される。
本方法では、まず、上記保護膜形成用フィルムを半導体ウエハの裏面に積層する。例えば、保護膜形成用複合シートを使用する場合には、保護膜形成用フィルムと基材シートの積層体を半導体ウエハの裏面に貼付する。その後、保護膜形成用フィルムから支持シートを剥離した後、半導体ウエハ上に積層された保護膜形成用フィルムを熱硬化し、ウエハの全面に保護膜を形成する。
なお、半導体ウエハは、シリコンウエハであってもよく、またガリウム・砒素などの化合物半導体ウエハであってもよい。また、半導体ウエハは、その表面に回路が形成されているとともに、裏面が適宜研削等され、厚みが50〜500μm程度とされるものである。
本発明の保護膜付きチップは、例えば上記製造方法により得られ、半導体チップと、該半導体チップの裏面に積層される保護膜とを備え、該保護膜は、上述の保護膜形成用フィルムを硬化させて形成され、チップ裏面を保護するものである。そして、保護膜は、半導体チップ側の面とは反対の面が、JIS Z 8741により測定されるグロス値が20以上となることが好ましい。
保護膜付きチップを、フェースダウン方式で基板等の上に実装することで半導体装置を製造することができる。また、保護膜付きチップは、ダイパッド部または別の半導体チップなどの他の部材上(チップ搭載部上)に接着することにより、半導体装置を製造することもできる。
(1)重量平均分子量(Mw)
ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法により、標準ポリスチレン換算の重量平均分子量Mwを測定した。
測定装置:東ソー社製の高速GPC装置「HLC−8120GPC」に、高速カラム「TSK guard column HXL−H」、「TSK Gel GMHXL」、「TSK Gel G2000 HXL」(以上、全て東ソー社製)をこの順序で連結して測定した。
カラム温度:40℃、送液速度:1.0mL/分、検出器:示差屈折率計
#2000研磨したシリコンウエハ(200mm径、厚さ280μm)の研磨面に、剥離シートを剥離した保護膜形成用複合シートの保護膜形成用フィルムをテープマウンター(リンテック株式会社製、Adwill RAD-3600 F/12)を用いて、70℃に加熱しながら貼付した。次いで、支持シートを剥離した後、130℃で2時間加熱を行うことにより、保護膜形成用フィルムを硬化して、シリコンウエハ上に保護膜を形成した。そして、保護膜側をダイシングテープ(リンテック株式会社製Adwill D-676H)に貼付し、ダイシング装置(株式会社ディスコ製、DFD651)を使用して3mm×3mmサイズにダイシングすることで信頼性評価用の保護膜付きチップを得た。
その後、25個の保護膜付きチップを冷熱衝撃装置から取り出して信頼性を評価した。具体的には、チップと保護膜との接合部での浮き・剥がれや保護膜におけるクラックの有無を、走査型超音波探傷装置(日立建機ファインテック株式会社製 Hye‐Focus)および断面観察により評価し、浮き、剥がれおよびクラックのいずれかがあればNGとした。25個のチップのうちのNGの個数を表3に示す。
#2000研磨したシリコンウエハ(200mm径, 厚さ280μm)の研磨面に、剥離シートを剥離した保護膜形成用複合シートの保護膜形成用フィルムを、テープマウンター(リンテック株式会社製, Adwill RAD-3600 F/12)を用いて70℃に加熱しながら貼付した。次いで、支持シートを剥離した後、130℃で2時間加熱を行うことにより、保護膜形成用フィルムを硬化して、シリコンウエハ上に保護膜を形成した。下記測定装置及び測定条件で、保護膜表面の60度の鏡面光沢度を測定し、グロス値とした。
測定装置:VG 2000 日本電色工業(株)製。
測定条件:JIS Z 8741に準じた。
実施例1において、保護膜形成フィルムを形成する成分は以下の通りであった。
(A)アクリル系共重合体:アクリル酸n−ブチル1質量部と、メタクリル酸メチル79質量部と、アクリル酸2−ヒドロキシエチル15質量部と、メタクリル酸グリシジル5質量部とを共重合してなる重量平均分子量(Mw)37万、ガラス転移温度(Tg)7℃の共重合体
(B)エポキシ系硬化性成分
エポキシ系化合物:ビスフェノールA型エポキシ樹脂(日本触媒株式会社製、BPA−328)と、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂(大日本インキ化学工業株式会社製、エピクロンHP−7200HH)
熱硬化剤:ジシアンジアミド(株式会社ADEKA製、アデカハードナー3636AS)
(C)充填剤:平均粒径8μmの溶融石英フィラー(シリカフィラー、龍森社製、SV−10を物理的に破砕したもの)
(D1)シランカップリング剤:オリゴマータイプシランカップリング剤(信越化学工業株式会社製 X−41−1056 メトキシ当量17.1mmol/g、分子量500〜1500、反応性官能基としてグリシドキシアルキル基を有する)
(D2)低分子量シランカップリング剤:γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン(信越化学工業株式会社製 KBE−403 メトキシ当量8.1mmol/g、分子量278.4)と、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業株式会社製 KBM−403 メトキシ当量12.7mmol/g、分子量236.3)
(E)着色剤:カーボンブラック(三菱化学株式会社製、MA600、平均粒径:28nm)
(F)硬化促進剤:2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール(四国化成工業株式会社製、キュアゾール2PHZ)
(A)アクリル系共重合体として、表2に示すものを使用した点を除いては、実施例1と同様に実施した。なお、各実施例、比較例の(A)アクリル系共重合体について、重量平均分子量(Mw)及びガラス転移温度(Tg)を合わせて表2に示す。
比較例6
表1、2から明らかなように、シランカップリング剤として、分子量300以上の(D)シランカップリング剤を配合せずに、(D2)低分子量シランカップリング剤(信越化学工業株式会社製 KBM−403)1質量部のみを配合した点を除いて実施例2と同様に実施した。
一方で、比較例1、2、5では、(A)アクリル系重合体のガラス転移温度が−3℃未満となったため、保護膜が熱履歴により変形したと推定され、保護膜付きチップの信頼性を十分に向上させることができなかった。また、比較例3、4では、(A)アクリル系重合体が、構成モノマーとしてエポキシ基含有単量体を多量に含んだため、相分離性が低下し、保護膜付きチップの信頼性が低くなった。さらに、比較例6では、保護膜形成用フィルムが分子量300以上の(D)シランカップリング剤を含有しないので、半導体チップとの接着性を十分に高めることができず、信頼性を十分に向上させることができなかった。
Claims (5)
- 半導体チップを保護する保護膜を形成するための保護膜形成用フィルムであって、
前記保護膜形成用フィルムが、(A)アクリル系重合体、(B)エポキシ系硬化性成分、(C)充填材、および(D1)シランカップリング剤を含有し、
(A)アクリル系重合体を構成する単量体が、エポキシ基含有単量体を含まず、または、全単量体の8質量%以下の割合でエポキシ基含有単量体を含むとともに、(A)アクリル系重合体のガラス転移温度が−3℃以上であり、
(D1)シランカップリング剤の分子量が300以上であり、
(A)アクリル系重合体を構成する単量体が、さらに(メタ)アクリル酸アルキルエステルを含み、且つ、該(メタ)アクリル酸アルキルエステルのうち、アルキル基の炭素数が4以上の(メタ)アクリル酸アルキルエステルを、(A)アクリル系重合体を構成する全単量体の12質量%以下の量で含む、保護膜形成用フィルム。 - 前記アルキル基の炭素数が4以上の(メタ)アクリル酸アルキルエステルが、(メタ)アクリル酸ブチルである請求項1に記載の保護膜形成用フィルム。
- さらに(E)着色剤を含有する請求項1又は2に記載の保護膜形成用フィルム。
- (D1)シランカップリング剤は、アルコキシ当量が13mmol/gより大きい化合物である請求項1〜3のいずれかに記載の保護膜形成用フィルム。
- 半導体チップと、前記半導体チップ上に設けられる保護膜とを備える保護膜付きチップであって、
前記保護膜が、保護膜形成用フィルムを硬化させて形成されたものであるとともに、前記保護膜形成用フィルムが、(A)アクリル系重合体、(B)エポキシ系硬化性成分、(C)充填材、および(D1)シランカップリング剤を含有し、
(A)アクリル系重合体を構成する単量体が、エポキシ基含有単量体を含まず、または、全単量体の8質量%以下の割合でエポキシ基含有単量体を含むとともに、アクリル系重合体(A)のガラス転移温度が−3℃以上であり、
(D1)シランカップリング剤の分子量が300以上であり、
(A)アクリル系重合体を構成する単量体が、さらに(メタ)アクリル酸アルキルエステルを含み、且つ、該(メタ)アクリル酸アルキルエステルのうち、アルキル基の炭素数が4以上の(メタ)アクリル酸アルキルエステルを、(A)アクリル系重合体を構成する全単量体の12質量%以下の量で含む、保護膜付きチップ。
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