JP6603479B2 - 接着フィルム、ダイシングテープ一体型接着フィルム、複層フィルム、半導体装置の製造方法および半導体装置 - Google Patents

接着フィルム、ダイシングテープ一体型接着フィルム、複層フィルム、半導体装置の製造方法および半導体装置 Download PDF

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Description

本発明は、接着フィルム、ダイシングテープ一体型接着フィルム、複層フィルム、半導体装置の製造方法および半導体装置に関する。
半導体装置及の高機能化、小型化などの要求に応える技術として、3次元実装技術が知られている。
特開2013−30684号公報
図12に示すように、ダイボンド用チップ2005を部材2006に圧着する工程などを有する方法などにより、半導体装置を製造できる。ここで、ダイボンド用チップ2005は、半導体チップ2041および半導体チップ2041上に配置されたフィルム状接着剤2111を有する。部材2006は、被着体2606、半導体チップ2641および半導体チップ2641と被着体2606を接続するボンディングワイヤー2607を有する。接着剤層2611は、半導体チップ2641と被着体2606の間に位置する。
このような製造方法において、ボンディングワイヤー2607の周辺にボイドが生ずることがある。ボイドは半導体装置の信頼性の低下につながるため、ボイド量を低減することが望ましい。また、ダイボンド用チップ2005を部材2006に圧着することにより、フィルム状接着剤2111が横にはみ出すことがある。
本発明は前記課題を解決し、ボンディングワイヤー周辺のボイドを低減可能で、はみ出しを低減できる接着フィルムを提供することを目的とする。
本発明はまた、かかる接着フィルムを含むダイシングテープ一体型接着フィルム、複層フィルムを提供することを目的とする。本発明はまた、かかる接着フィルムを用いる半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。本発明はまた、かかる接着フィルムを用いて得られた半導体装置を提供することを目的とする。
本発明は、120℃、周波数0.1Hzのtanδ(損失弾性率G’’/貯蔵弾性率G’)が0.7〜2.0である接着フィルムに関する。tanδが0.7以上であるため、ダイアタッチ時に本発明の接着フィルムはやわらかい。したがって、ボンディングワイヤー周辺のボイドを低減できる。tanδが2.0以下であるため、はみ出しを低減できる。
本発明の接着フィルムにおける120℃、周波数0.1Hzの貯蔵弾性率G’は10000Pa以下が好ましい。120℃、周波数0.1Hzの損失弾性率G’’は5000Pa以下が好ましい。
本発明の接着フィルムにおける120℃の粘度は2000Pa・s以下が好ましい。
本発明はまた、ダイシングテープ一体型接着フィルムに関する。本発明のダイシングテープ一体型接着フィルムは、基材および基材上に配置された粘着剤層を含むダイシングテープと、粘着剤層上に配置された接着フィルムとを含む。
本発明はまた、複層フィルムに関する。本発明の複層フィルムは、セパレータと、セパレータ上に配置されたダイシングテープ一体型接着フィルムとを含む。
本発明はまた、半導体装置の製造方法に関する。本発明の半導体装置の製造方法は、被着体、第1半導体チップおよびボンディングワイヤーを含む部材を準備する工程を含む。ボンディングワイヤーは第1半導体チップと被着体を接続する。本発明の半導体装置の製造方法は、接着フィルムに半導体ウエハを圧着する工程と、接着フィルムに半導体ウエハを圧着する工程の後に、ダイ分割をなすことによりダイボンド用チップを形成する工程と、ダイボンド用チップを部材に圧着する工程とをさらに含む。ダイボンド用チップは、第2半導体チップおよび第2半導体チップ上に配置されたフィルム状接着剤を含む。
本発明はまた、半導体装置に関する。
複層フィルムの概略平面図である。 複層フィルムの一部の概略断面図である。 半導体装置の製造工程の概略断面図である。 半導体装置の製造工程の概略断面図である。 半導体装置の製造工程の概略断面図である。 半導体装置の製造工程の概略断面図である。 半導体装置の製造工程の概略断面図である。 変形例4における複層フィルムの一部の概略断面図である。 変形例6における半導体装置の製造工程の概略断面図である。 変形例6における半導体装置の製造工程の概略断面図である。 実施形態2における複層フィルムの概略断面図である。 半導体装置の製造工程の概略断面図である。
以下に実施形態を掲げ、本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態のみに限定されるものではない。
[実施形態1]
(複層フィルム1)
図1および図2に示すように、複層フィルム1は、セパレータ13およびセパレータ13上に配置された接着フィルム11を含む。より具体的には、複層フィルム1は、セパレータ13およびセパレータ13上に配置されたダイシングテープ一体型接着フィルム71a、71b、71c、……、71m(以下、「ダイシングテープ一体型接着フィルム71」と総称する。)を含む。ダイシングテープ一体型接着フィルム71aとダイシングテープ一体型接着フィルム71bのあいだの距離、ダイシングテープ一体型接着フィルム71bとダイシングテープ一体型接着フィルム71cのあいだの距離、……ダイシングテープ一体型接着フィルム71lとダイシングテープ一体型接着フィルム71mのあいだの距離は一定である。複層フィルム1はロール状をなすことができる。
ダイシングテープ一体型接着フィルム71は、ダイシングテープ12およびダイシングテープ12上に配置された接着フィルム11を含む。ダイシングテープ12は、基材121および基材121上に配置された粘着剤層122を含む。接着フィルム11は、粘着剤層122と接する第1主面、および第1主面に対向した第2主面で両面を定義できる。第2主面はセパレータ13と接する。
(接着フィルム11)
接着フィルム11は熱硬化性を備える。接着フィルム11は電気の絶縁性をさらに備える。
接着フィルム11における120℃、周波数0.1Hzのtanδは0.7以上である。0.7以上であるため、ダイアタッチ時に接着フィルム11がやわらかい。したがって、ボンディングワイヤー周辺のボイドを低減できる。一方、接着フィルム11における120℃、周波数0.1Hzのtanδは2.0以下である。2.0以下であると、はみ出しを低減できる。tanδは、好ましくは1.9以下である。tanδは損失弾性率G’’/貯蔵弾性率G’である。
120℃、周波数0.1Hzのtanδは、フィラーの含有量、アクリル樹脂の含有量などによりコントロールできる。たとえば、フィラーの含有量を減らすこと、アクリル樹脂の含有量を減らすことにより、tanδを下げることができる。
120℃、周波数0.1Hzの貯蔵弾性率G’は、好ましくは10000Pa以下、より好ましくは8000Pa以下、さらに好ましくは6000Pa以下、よりさらに好ましくは4000Pa以下である。10000Pa以下であると、ボンディングワイヤー周辺のボイドを低減できる。120℃、周波数0.1Hzの貯蔵弾性率G’の下限は、たとえば100Pa、200Paなどである。
120℃、周波数0.1Hzの損失弾性率G’’は、好ましくは5000Pa以下、より好ましくは3000Pa以下である。5000Pa以下であると、はみ出しを効果的に低減できる。120℃、周波数0.1Hzの損失弾性率G’’の下限は、たとえば300Pa、400Paなどである。
接着フィルム11における120℃の粘度は、好ましくは2000Pa・s以下、より好ましくは1500Pa・s以下、さらに好ましくは1300Pa・s以下である。2000Pa・s以下であると、ボンディングワイヤー周辺のボイドを低減できる。120℃の粘度の下限は、たとえば100Pa・s、300Pa・sなどである。
接着フィルム11は、樹脂成分を含む。樹脂成分としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂などが挙げられる。
熱可塑性樹脂は、好ましくはアクリル樹脂である。
アクリル樹脂としては、特に限定されるものではなく、炭素数30以下、特に炭素数4〜18の直鎖若しくは分岐のアルキル基を有するアクリル酸又はメタクリル酸のエステルの1種又は2種以上を成分とする重合体(アクリル共重合体)などが挙げられる。前記アルキル基としては、たとえばメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、t−ブチル基、イソブチル基、アミル基、イソアミル基、ヘキシル基、へプチル基、シクロヘキシル基、2−エチルヘキシル基、オクチル基、イソオクチル基、ノニル基、イソノニル基、デシル基、イソデシル基、ウンデシル基、ラウリル基、トリデシル基、テトラデシル基、ステアリル基、オクタデシル基、又はドデシル基などが挙げられる。
また、重合体(アクリル共重合体)を形成する他のモノマーとしては、特に限定されるものではなく、たとえばアクリル酸、メタクリル酸、カルボキシエチルアクリレート、カルボキシペンチルアクリレート、イタコン酸、マレイン酸、フマール酸若しくはクロトン酸などの様なカルボキシル基含有モノマー、無水マレイン酸若しくは無水イタコン酸などの様な酸無水物モノマー、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸4−ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸6−ヒドロキシヘキシル、(メタ)アクリル酸8−ヒドロキシオクチル、(メタ)アクリル酸10−ヒドロキシデシル、(メタ)アクリル酸12−ヒドロキシラウリル若しくは(4−ヒドロキシメチルシクロヘキシル)−メチルアクリレートなどの様なヒドロキシル基含有モノマー、スチレンスルホン酸、アリルスルホン酸、2−(メタ)アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、(メタ)アクリルアミドプロパンスルホン酸、スルホプロピル(メタ)アクリレート若しくは(メタ)アクリロイルオキシナフタレンスルホン酸などの様なスルホン酸基含有モノマー、又は2−ヒドロキシエチルアクリロイルホスフェートなどの様な燐酸基含有モノマーが挙げられる。
アクリル樹脂のなかでも、重量平均分子量が10万以上のものが好ましく、30万〜300万のものがより好ましく、50万〜200万のものがさらに好ましい。かかる数値範囲内であると、接着性および耐熱性に優れるからである。なお、重量平均分子量は、GPC(ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー)により測定し、ポリスチレン換算により算出された値である。
アクリル樹脂は、エポキシ基と反応可能な官能基を含むことが好ましい。これにより、アクリル樹脂とエポキシ樹脂を架橋することができる。
エポキシ基と反応可能な官能基としては、たとえば、ヒドロキシル基、カルボキシ基などが挙げられる。
熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂などが挙げられる。
エポキシ樹脂としては特に限定されず、たとえばビスフェノールA型、ビスフェノールF型、ビスフェノールS型、臭素化ビスフェノールA型、水添ビスフェノールA型、ビスフェノールAF型、ビフェニル型、ナフタレン型、フルオンレン型、フェノールノボラック型、オルソクレゾールノボラック型、トリスヒドロキシフェニルメタン型、テトラフェニロールエタン型などの二官能エポキシ樹脂や多官能エポキシ樹脂、又はヒダントイン型、トリスグリシジルイソシアヌレート型若しくはグリシジルアミン型などのエポキシ樹脂が用いられる。これらのエポキシ樹脂のうちノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、トリスヒドロキシフェニルメタン型樹脂又はテトラフェニロールエタン型エポキシ樹脂が特に好ましい。これらのエポキシ樹脂は、硬化剤としてのフェノール樹脂との反応性に富み、耐熱性などに優れるからである。
好ましくは、樹脂成分は室温で固形のエポキシ樹脂(以下、「第1エポキシ樹脂」という)を含む。
第1エポキシ樹脂のエポキシ当量は、好ましくは120g/eq.以上、より好ましくは170g/eq.以上である。第1エポキシ樹脂のエポキシ当量は、好ましくは270g/eq.以下、より好ましくは220g/eq.以下である。
なお、エポキシ樹脂のエポキシ当量は、JIS K 7236−2009に規定された方法で測定できる。
エポキシ樹脂100重量%中の第1エポキシ樹脂の含有量は、好ましくは10重量%以上、より好ましくは20重量%以上、さらに好ましくは30重量%以上、さらに好ましくは40重量%以上である。エポキシ樹脂100重量%中の第1エポキシ樹脂の含有量は、好ましくは70重量%以下、より好ましくは60重量%以下である。
好ましくは、樹脂成分は室温で液状のエポキシ樹脂(以下、「第2エポキシ樹脂」という)を含む。
第2エポキシ樹脂のエポキシ当量は、好ましくは120g/eq.以上、より好ましくは170g/eq.以上である。第2エポキシ樹脂のエポキシ当量は、好ましくは270g/eq.以下、より好ましくは220g/eq.以下である。
本明細書において、室温で液状とは、25℃の粘度が5000Pa・s未満であることをいう。なお、粘度は、Thermo Scientific社製の型番HAAKE Roto VISCO1で測定できる。
エポキシ樹脂100重量%中の第2エポキシ樹脂の含有量は、好ましくは30重量%以上、より好ましくは40重量%以上である。エポキシ樹脂100重量%中の第2エポキシ樹脂の含有量は、好ましくは90重量%以下、より好ましくは80重量%以下、さらに好ましくは70重量%以下、さらに好ましくは60重量%以下である。
フェノール樹脂は、エポキシ樹脂の硬化剤として作用するものであり、たとえば、フェノールノボラック樹脂、フェノールアラルキル樹脂、クレゾールノボラック樹脂、tert−ブチルフェノールノボラック樹脂、ノニルフェノールノボラック樹脂などのノボラック型フェノール樹脂、レゾール型フェノール樹脂、ポリパラオキシスチレンなどのポリオキシスチレンなどが挙げられる。これらのフェノール樹脂のうちフェノールノボラック樹脂、フェノールアラルキル樹脂が特に好ましい。半導体装置の接続信頼性を向上させることができるからである。
好ましくは、フェノール樹脂は室温で固形をなす。
フェノール樹脂の水酸基当量は、好ましくは120g/eq.以上、より好ましくは170g/eq.以上である。フェノール樹脂の水酸基当量は、好ましくは270g/eq.以下、より好ましくは220g/eq.以下である。
エポキシ樹脂とフェノール樹脂との配合割合は、たとえば、エポキシ樹脂成分中のエポキシ基1当量当たりフェノール樹脂中の水酸基が0.5〜2.0当量になるように配合することが好適である。より好適なのは、0.8〜1.2当量である。即ち、両者の配合割合がかかる範囲を外れると、十分な硬化反応が進まず、硬化物の特性が劣化し易くなるからである。
接着フィルム11中の樹脂成分の含有量は、好ましくは30重量%以上、より好ましくは40重量%以上、さらに好ましくは50重量%以上である。接着フィルム11中の樹脂成分の含有量は、好ましくは95重量%以下である。
接着フィルム11中の熱可塑性樹脂の含有量は、好ましくは5重量%以上、より好ましくは10重量%以上である。接着フィルム11中の熱可塑性樹脂の含有量は、好ましくは70重量%以下、より好ましくは50重量%以下、さらに好ましくは40重量%以下、さらに好ましくは30重量%以下である。
接着フィルム11中のエポキシ樹脂およびフェノール樹脂の合計含有量は、好ましくは30重量%以上、より好ましくは40重量%以上である。接着フィルム11中のエポキシ樹脂およびフェノール樹脂の合計含有量は、好ましくは80重量%以下、より好ましくは70重量%以下である。
接着フィルム11は、好ましくはフィラーを含む。好ましくは、フィラーは電気の絶縁性を備える。
フィラーとしては、無機フィラー、有機フィラーなどが挙げられる。なかでも、有機フィラーが好ましい。有機フィラーは、ボンディングワイヤーを曲げづらく、ボンディングワイヤー、半導体チップの傷も低減できる。
有機フィラーとしては、三次元網目構造を有する樹脂などが挙げられる。有機フィラーは、好ましくはポリメタクリル酸メチル樹脂(以下、「PMMA樹脂」という)である。
有機フィラーの平均粒径は、好ましくは0.01μm以上、より好ましくは0.1μm以上、さらに好ましくは1μm以上である。0.01μm以上であると、接着フィルム11の流動性が大きく低下しない。有機フィラーの平均粒径は、好ましくは5μm以下、より好ましくは3μm以下である。5μm以下であると、接着フィルム11の表面荒れを防ぐことができる。すなわち、接着フィルム11の表面に凹凸が生じることを防ぐことができる。有機フィラーの平均粒径は、光度式の粒度分布計(HORIBA製、装置名;LA−910)により求めることができる。
接着フィルム11の厚みを100%としたとき、有機フィラーの平均粒径は、好ましくは50%以下である。50%以下であると、接着フィルム11の表面荒れを防ぐことができる。接着フィルム11の厚みを100%としたとき、有機フィラーの平均粒径は、好ましくは0.01%以上である。0.01%以上であると、接着フィルム11の流動性が大きく低下しない。
有機フィラーの最大粒径は、好ましくは10μm以下、より好ましくは5μm以下である。10μm以下であると、接着フィルム11の表面荒れを防ぐことができる。有機フィラーの最大粒径は、光度式の粒度分布計(HORIBA製、装置名;LA−910)により求めることができる。
接着フィルム11の厚みを100%としたとき、有機フィラーの最大粒径は、好ましくは50%以下である。50%以下であると、接着フィルム11の表面荒れを防ぐことができる。
有機フィラーの粒度分布において、0.01μm〜5μmの範囲に90%以上の有機フィラーが存在することが好ましい。かかる範囲に90%以上の有機フィラーが存在すると、粗大な粒子が少ない。したがって、接着フィルム11の表面荒れを防ぐことができる。
有機フィラーの形状としては、たとえば、フレーク状、針状、フィラメント状、球状、鱗片状などが挙げられる。ボンディングワイヤーの傷、半導体チップの傷を低減できるという理由から、球状が好ましい。
接着フィルム11中の有機フィラーの含有量は、好ましくは5重量%以上、より好ましくは10重量%以上である。接着フィルム11中の有機フィラーの含有量は、好ましくは60重量%以下、より好ましくは50重量%以下である。
無機フィラーは、好ましくはシリカである。
シリカの平均粒径は、好ましくは0.01μm以上、より好ましくは0.1μm以上である。シリカの平均粒径は、好ましくは10μm以下、より好ましくは2μm以下である。シリカの平均粒径は、光度式の粒度分布計(HORIBA製、装置名;LA−910)により求めることができる。
シリカの形状としては、たとえば、フレーク状、針状、フィラメント状、球状、鱗片状などが挙げられる。なかでも、球状が好ましい。
接着フィルム11中の無機フィラーの含有量は、好ましくは5重量%以上、より好ましくは10重量%以上である。接着フィルム11中の無機フィラーの含有量は、好ましくは60重量%以下、より好ましくは50重量%以下である。
接着フィルム11は硬化促進剤を含むことが好ましい。硬化促進剤の含有量は、樹脂成分100重量部に対し、好ましくは0.1〜5重量部、より好ましくは0.1〜3重量部である。0.1重量部以上であると、短時間で硬化させることが可能である。
硬化促進剤としては特に限定されず、たとえば、イミダゾール系化合物、トリフェニルフォスフィン系化合物、アミン系化合物、トリフェニルボラン系化合物、トリハロゲンボラン系化合物等が挙げられる。
イミダゾール系化合物としては、2−メチルイミダゾール(商品名;2MZ)、2−ウンデシルイミダゾール(商品名;C11Z)、2−ヘプタデシルイミダゾール(商品名;C17Z)、1,2−ジメチルイミダゾール(商品名;1.2DMZ)、2−エチル−4−メチルイミダゾール(商品名;2E4MZ)、2−フェニルイミダゾール(商品名;2PZ)、2−フェニル−4−メチルイミダゾール(商品名;2P4MZ)、1−ベンジル−2−メチルイミダゾール(商品名;1B2MZ)、1−ベンジル−2−フェニルイミダゾール(商品名;1B2PZ)、1−シアノエチル−2−メチルイミダゾール(商品名;2MZ−CN)、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾール(商品名;C11Z−CN)、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾリウムトリメリテイト(商品名;2PZCNS−PW)、2,4−ジアミノ−6−[2’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジン(商品名;2MZ−A)、2,4−ジアミノ−6−[2’−ウンデシルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジン(商品名;C11Z−A)、2,4−ジアミノ−6−[2’−エチル−4’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジン(商品名;2E4MZ−A)、2,4−ジアミノ−6−[2’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジンイソシアヌル酸付加物(商品名;2MA−OK)、2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール(商品名;2PHZ−PW)、2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシメチルイミダゾール(商品名;2P4MHZ−PW)等が挙げられる(いずれも四国化成(株)製)。
トリフェニルフォスフィン系化合物としては特に限定されず、たとえば、トリフェニルフォスフィン、トリブチルフォスフィン、トリ(p−メチルフェニル)フォスフィン、トリ(ノニルフェニル)フォスフィン、ジフェニルトリルフォスフィン等のトリオルガノフォスフィン、テトラフェニルホスホニウムブロマイド(商品名;TPP−PB)、メチルトリフェニルホスホニウム(商品名;TPP−MB)、メチルトリフェニルホスホニウムクロライド(商品名;TPP−MC)、メトキシメチルトリフェニルホスホニウム(商品名;TPP−MOC)、ベンジルトリフェニルホスホニウムクロライド(商品名;TPP−ZC)等が挙げられる(いずれも北興化学社製)。
トリフェニルボラン系化合物としては特に限定されず、たとえば、トリ(p−メチルフェニル)フォスフィン等が挙げられる。また、トリフェニルボラン系化合物としては、さらにトリフェニルフォスフィン構造を有するものも含まれる。トリフェニルフォスフィン構造およびトリフェニルボラン構造を有する化合物としては特に限定されず、たとえば、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート(商品名;TPP−K)、テトラフェニルホスホニウムテトラ−p−トリボレート(商品名;TPP−MK)、ベンジルトリフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート(商品名;TPP−ZK)、トリフェニルホスフィントリフェニルボラン(商品名;TPP−S)等が挙げられる(いずれも北興化学社製)。
アミノ系化合物としては特に限定されず、たとえば、モノエタノールアミントリフルオロボレート(ステラケミファ(株)製)、ジシアンジアミド(ナカライテスク(株)製)等が挙げられる。
トリハロゲンボラン系化合物としては特に限定されず、たとえば、トリクロロボラン等が挙げられる。
接着フィルム11は、前記成分以外にも、フィルム製造に一般に使用される配合剤、たとえば、架橋剤などを適宜含有してよい。
接着フィルム11は、通常の方法で製造できる。たとえば、前記各成分を含有する接着剤組成物溶液を作製し、接着剤組成物溶液を基材セパレータ上に所定厚みとなる様に塗布して塗布膜を形成した後、塗布膜を乾燥させることで、接着フィルム11を製造できる。
接着剤組成物溶液に用いる溶媒としては特に限定されないが、前記各成分を均一に溶解、混練又は分散できる有機溶媒が好ましい。たとえば、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N-メチルピロリドン、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン系溶媒、トルエン、キシレンなどが挙げられる。塗布方法は特に限定されない。溶剤塗工の方法としては、たとえば、ダイコーター、グラビアコーター、ロールコーター、リバースコーター、コンマコーター、パイプドクターコーター、スクリーン印刷などが挙げられる。なかでも、塗布厚みの均一性が高いという点から、ダイコーターが好ましい。
基材セパレータとしては、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレン、ポリプロピレンや、フッ素系剥離剤、長鎖アルキルアクリレート系剥離剤などの剥離剤により表面コートされたプラスチックフィルムや紙などが使用可能である。接着剤組成物溶液の塗布方法としては、たとえば、ロール塗工、スクリーン塗工、グラビア塗工などが挙げられる。また、塗布膜の乾燥条件は特に限定されず、たとえば、乾燥温度70〜160℃、乾燥時間1〜5分間で行うことができる。
接着フィルム11の製造方法としては、たとえば、前記各成分をミキサーにて混合し、得られた混合物をプレス成形して接着フィルム11を製造する方法なども好適である。ミキサーとしてはプラネタリーミキサーなどが挙げられる。
接着フィルム11の厚みは、好ましくは5μm以上、より好ましくは10μm以上である。接着フィルム11の厚みは、好ましくは200μm以下、より好ましくは100μm以下である。
接着フィルム11は、半導体装置を製造するために使用される。
(セパレータ13)
セパレータ13としては、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムなどが挙げられる。セパレータ13は、好ましくは離型処理が施されたものである。セパレータ13の厚みは適宜設定できる。
(ダイシングテープ一体型接着フィルム71)
ダイシングテープ一体型接着フィルム71は、ダイシングテープ12およびダイシングテープ12上に配置された接着フィルム11を含む。ダイシングテープ12は、基材121および基材121上に配置された粘着剤層122を含む。粘着剤層122は、接着フィルム11と接する接触部122Aを含む。粘着剤層122は、接触部122Aの周辺に配置された周辺部122Bをさらに含む。接触部122Aは放射線により硬化されている。一方、周辺部122Bは放射線により硬化する性質を有する。放射線としては紫外線が好ましい。
基材121は放射線透過性を有していることが好ましい。基材121は紫外線透過性を有していることがより好ましい。基材121としては、たとえば、紙などの紙系基材;布、不織布、フェルト、ネットなどの繊維系基材;金属箔、金属板などの金属系基材;プラスチックのフィルムやシートなどのプラスチック系基材;ゴムシートなどのゴム系基材;発泡シートなどの発泡体や、これらの積層体[特に、プラスチック系基材と他の基材との積層体や、プラスチックフィルム(またはシート)同士の積層体など]などの適宜な薄葉体を用いることができる。基材121としては、プラスチックのフィルムやシートなどのプラスチック系基材を好適に用いることができる。このようなプラスチック材における素材としては、たとえば、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、エチレン−プロピレン共重合体などのオレフィン系樹脂;エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)、アイオノマー樹脂、エチレン−(メタ)アクリル酸共重合体、エチレン−(メタ)アクリル酸エステル(ランダム、交互)共重合体などのエチレンをモノマー成分とする共重合体;ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)などのポリエステル;アクリル系樹脂;ポリ塩化ビニル(PVC);ポリウレタン;ポリカーボネート;ポリフェニレンスルフィド(PPS);ポリアミド(ナイロン)、全芳香族ポリアミド(アラミド)などのアミド系樹脂;ポリエーテルエーテルケトン(PEEK);ポリイミド;ポリエーテルイミド;ポリ塩化ビニリデン;ABS(アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体);セルロース系樹脂;シリコーン樹脂;フッ素樹脂などが挙げられる。
基材121は、無延伸で用いてもよく、必要に応じて一軸または二軸の延伸処理を施したものを用いてもよい。延伸処理などにより熱収縮性を基材121に付与することにより、基材121を熱収縮させることにより粘着剤層122と接着フィルム11との接着面積を低下させて、半導体素子の回収の容易化を図ることができる。
基材121の表面は、隣接する層との密着性、保持性などを高めるため、慣用の表面処理、たとえば、クロム酸処理、オゾン暴露、火炎暴露、高圧電撃暴露、イオン化放射線処理などの化学的または物理的処理、下塗剤によるコーティング処理を施すことができる。
基材121は、同種または異種のものを適宜に選択して使用することができ、必要に応じて数種をブレンドしたものを用いることができる。また、基材121には、帯電防止能を付与するため、基材121上に金属、合金、これらの酸化物などからなる厚みが30〜500Å程度の導電性物質の蒸着層を設けることができる。基材121は単層あるいは2種以上の複層でもよい。
基材121の厚み(積層体の場合は総厚)は、特に制限されず強度や柔軟性、使用目的などに応じて適宜に選択でき、たとえば、一般的には1000μm以下(たとえば、1μm〜1000μm)、好ましくは10μm〜500μm、さらに好ましくは20μm〜300μm、特に30μm〜200μm程度であるが、これらに限定されない。
なお、基材121には、各種添加剤(着色剤、充填材、可塑剤、老化防止剤、酸化防止剤、界面活性剤、難燃剤など)が含まれていてもよい。
粘着剤層122は粘着剤により形成されており、粘着性を有している。このような粘着剤としては、特に制限されず、公知の粘着剤の中から適宜選択することができる。具体的には、粘着剤としては、たとえば、アクリル系粘着剤、ゴム系粘着剤、ビニルアルキルエーテル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ポリエステル系粘着剤、ポリアミド系粘着剤、ウレタン系粘着剤、フッ素系粘着剤、スチレン−ジエンブロック共重合体系粘着剤、これらの粘着剤に融点が約200℃以下の熱溶融性樹脂を配合したクリ−プ特性改良型粘着剤などの公知の粘着剤(たとえば、特開昭56−61468号公報、特開昭61−174857号公報、特開昭63−17981号公報、特開昭56−13040号公報など参照)の中から、かかる特性を有する粘着剤を適宜選択して用いることができる。また、粘着剤としては、放射線硬化型粘着剤(またはエネルギー線硬化型粘着剤)や、熱膨張性粘着剤を用いることもできる。粘着剤は単独でまたは2種以上組み合わせて使用することができる。
粘着剤としては、アクリル系粘着剤、ゴム系粘着剤を好適に用いることができ、特にアクリル系粘着剤が好適である。アクリル系粘着剤としては、(メタ)アクリル酸アルキルエステルの1種または2種以上を単量体成分として用いたアクリル系重合体(単独重合体または共重合体)をベースポリマーとするアクリル系粘着剤が挙げられる。
アクリル系粘着剤における(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、たとえば、(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)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸s−ブチル、(メタ)アクリル酸t−ブチル、(メタ)アクリル酸ペンチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸ヘプチル、(メタ)アクリル酸オクチル、(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)アクリル酸イソデシル、(メタ)アクリル酸ウンデシル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸トリデシル、(メタ)アクリル酸テトラデシル、(メタ)アクリル酸ペンタデシル、(メタ)アクリル酸ヘキサデシル、(メタ)アクリル酸ヘプタデシル、(メタ)アクリル酸オクタデシル、(メタ)アクリル酸ノナデシル、(メタ)アクリル酸エイコシルなどの(メタ)アクリル酸アルキルエステルなどが挙げられる。(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、アルキル基の炭素数が4〜18の(メタ)アクリル酸アルキルエステルが好適である。なお、(メタ)アクリル酸アルキルエステルのアルキル基は、直鎖状または分岐鎖状のいずれであっても良い。
なお、アクリル系重合体は、凝集力、耐熱性、架橋性などの改質を目的として、必要に応じて、(メタ)アクリル酸アルキルエステルと共重合可能な他の単量体成分(共重合性単量体成分)に対応する単位を含んでいてもよい。このような共重合性単量体成分としては、たとえば、(メタ)アクリル酸(アクリル酸、メタクリル酸)、カルボキシエチルアクリレート、カルボキシペンチルアクリレート、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸などのカルボキシル基含有モノマー;無水マレイン酸、無水イタコン酸などの酸無水物基含有モノマー;(メタ)アクリル酸ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシヘキシル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシオクチル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシデシル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシラウリル、(4−ヒドロキシメチルシクロヘキシル)メチルメタクリレートなどのヒドロキシル基含有モノマー;スチレンスルホン酸、アリルスルホン酸、2−(メタ)アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、(メタ)アクリルアミドプロパンスルホン酸、スルホプロピル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロイルオキシナフタレンスルホン酸などのスルホン酸基含有モノマー;2−ヒドロキシエチルアクリロイルホスフェートなどのリン酸基含有モノマー;(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N−ブチル(メタ)アクリルアミド、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、N−メチロールプロパン(メタ)アクリルアミドなどの(N−置換)アミド系モノマー;(メタ)アクリル酸アミノエチル、(メタ)アクリル酸N,N−ジメチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸t−ブチルアミノエチルなどの(メタ)アクリル酸アミノアルキル系モノマー;(メタ)アクリル酸メトキシエチル、(メタ)アクリル酸エトキシエチルなどの(メタ)アクリル酸アルコキシアルキル系モノマー;アクリロニトリル、メタクリロニトリルなどのシアノアクリレートモノマー;(メタ)アクリル酸グリシジルなどのエポキシ基含有アクリル系モノマー;スチレン、α−メチルスチレンなどのスチレン系モノマー;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルなどのビニルエステル系モノマー;イソプレン、ブタジエン、イソブチレンなどのオレフィン系モノマー;ビニルエーテルなどのビニルエーテル系モノマー;N−ビニルピロリドン、メチルビニルピロリドン、ビニルピリジン、ビニルピペリドン、ビニルピリミジン、ビニルピペラジン、ビニルピラジン、ビニルピロール、ビニルイミダゾール、ビニルオキサゾール、ビニルモルホリン、N−ビニルカルボン酸アミド類、N−ビニルカプロラクタムなどの窒素含有モノマー;N−シクロヘキシルマレイミド、N−イソプロピルマレイミド、N−ラウリルマレイミド、N−フェニルマレイミドなどのマレイミド系モノマー;N−メチルイタコンイミド、N−エチルイタコンイミド、N−ブチルイタコンイミド、N−オクチルイタコンイミド、N−2−エチルヘキシルイタコンイミド、N−シクロヘキシルイタコンイミド、N−ラウリルイタコンイミドなどのイタコンイミド系モノマー;N−(メタ)アクリロイルオキシメチレンスクシンイミド、N−(メタ)アクルロイル−6−オキシヘキサメチレンスクシンイミド、N−(メタ)アクリロイル−8−オキシオクタメチレンスクシンイミドなどのスクシンイミド系モノマー;(メタ)アクリル酸ポリエチレングリコール、(メタ)アクリル酸ポリプロピレングリコール、(メタ)アクリル酸メトキシエチレングリコール、(メタ)アクリル酸メトキシポリプロピレングリコールなどのグリコール系アクリルエステルモノマー;(メタ)アクリル酸テトラヒドロフルフリル、フッ素(メタ)アクリレート、シリコーン(メタ)アクリレートなどの複素環、ハロゲン原子、ケイ素原子などを有するアクリル酸エステル系モノマー;ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、エポキシアクリレート、ポリエステルアクリレート、ウレタンアクリレート、ジビニルベンゼン、ブチルジ(メタ)アクリレート、ヘキシルジ(メタ)アクリレートなどの多官能モノマーなどが挙げられる。これらの共重合性単量体成分は1種または2種以上使用できる。
粘着剤として放射線硬化型粘着剤(またはエネルギー線硬化型粘着剤)を用いる場合、放射線硬化型粘着剤(組成物)としては、たとえば、ラジカル反応性炭素−炭素二重結合をポリマー側鎖または主鎖中もしくは主鎖末端に有するポリマーをベースポリマーとして用いた内在型の放射線硬化型粘着剤や、粘着剤中に紫外線硬化性のモノマー成分やオリゴマー成分が配合された放射線硬化型粘着剤などが挙げられる。また、粘着剤として熱膨張性粘着剤を用いる場合、熱膨張性粘着剤としては、たとえば、粘着剤と発泡剤(特に熱膨張性微小球)とを含む熱膨張性粘着剤などが挙げられる。
粘着剤層122は、各種添加剤(たとえば、粘着付与樹脂、着色剤、増粘剤、増量剤、充填材、可塑剤、老化防止剤、酸化防止剤、界面活性剤、架橋剤など)を含むことができる。
粘着剤層122は、たとえば、粘着剤(感圧接着剤)と、必要に応じて溶媒やその他の添加剤などとを混合して、シート状の層に形成する慣用の方法を利用し形成することができる。具体的には、たとえば、粘着剤および必要に応じて溶媒やその他の添加剤を含む混合物を、基材121上に塗布する方法、適当なセパレータ(剥離紙など)上に混合物を塗布して粘着剤層122を形成し、これを基材121上に転写(移着)する方法などにより、粘着剤層122を形成することができる。
粘着剤層122の厚みは、好ましくは1μm以上、より好ましくは2μm以上、さらに好ましくは5μm以上である。粘着剤層122の厚みは、好ましくは100μm以下、より好ましくは50μm以下、さらに好ましくは30μm以下である。なお、粘着剤層122は単層、複層のいずれであってもよい。
(半導体装置の製造方法)
図3に示すように、ダイシングテープ一体型接着フィルム71に半導体ウエハ4を圧着する。半導体ウエハ4としては、シリコンウエハ、シリコンカーバイドウエハ、化合物半導体ウエハなどが挙げられる。化合物半導体ウエハとしては、窒化ガリウムウエハなどが挙げられる。
圧着方法としては、たとえば、圧着ロールなどの押圧手段により押圧する方法などが挙げられる。
圧着温度(貼り付け温度)は、35℃以上が好ましく、37℃以上がより好ましい。圧着温度の上限は低い方が好ましく、好ましくは80℃以下、より好ましくは70℃以下である。低温で圧着することにより、半導体ウエハ4への熱影響を防止することが可能で、半導体ウエハ4の反りを抑制できる。また、圧力は、1×10Pa〜1×10Paであることが好ましく、2×10Pa〜8×10Paであることがより好ましい。
図4に示すように、半導体ウエハ4をダイシングすることにより、ダイボンド用チップ5を形成する。ダイボンド用チップ5は、半導体チップ41および半導体チップ41上に配置されたフィルム状接着剤111を含む。半導体チップ41は電極パッドを含む。電極パッドの材料としては、アルミニウムなどが挙げられる。本工程では、ダイシングテープ一体型接着フィルム71まで切込みを行なうフルカットと呼ばれる切断方式などを採用できる。ダイシング装置としては特に限定されず、従来公知のものを用いることができる。また、半導体ウエハ4は、ダイシングテープ一体型接着フィルム71により接着固定されているので、チップ欠けやチップ飛びを抑制できると共に、半導体ウエハ4の破損も抑制できる。
ダイボンド用チップ5をピックアップする。ピックアップの方法としては特に限定されず、従来公知の種々の方法を採用できる。たとえば、個々の半導体チップ41をダイシングテープ一体型接着フィルム71側からニードルによって突き上げ、次いでダイボンド用チップ5をピックアップ装置によってピックアップする方法などが挙げられる。
図5に示すように、部材6を準備する。部材6は、被着体606、半導体チップ641および半導体チップ641と被着体606を接続するボンディングワイヤー607を含む。より具体的には、部材6は、被着体606、被着体606上に配置された接着層611、接着層611上に配置された半導体チップ641および半導体チップ641と被着体606を接続するボンディングワイヤー607を含む。ボンディングワイヤー607は、半導体チップ641の電極パッドと、被着体606の端子を接続する。すなわち、ボンディングワイヤー607の一端は半導体チップ41の電極パッドと接する。ボンディングワイヤー607の他端は被着体606の端子と接する。被着体606としては、リードフレーム、TABフィルム、基板などが挙げられる。ボンディングワイヤー607の材料としては、銅などが挙げられる。
図6に示すように、ダイボンド用チップ5を部材6に圧着することにより複合部材2を形成する。具体的には、ダイボンド用チップ5を部材6の半導体チップ641に圧着する。
複合部材2は、部材6および部材6上に配置されたダイボンド用チップ5を含む。具体的には、複合部材2は、被着体606、被着体606上に配置された接着層611、接着層611上に配置された半導体チップ641、半導体チップ641上に配置されたフィルム状接着剤111、フィルム状接着剤111上に配置された半導体チップ41およびフィルム状接着剤111に埋まった部分を有するボンディングワイヤー607を含む。ボンディングワイヤー607は、半導体チップ641と被着体606を接続する。ボンディングワイヤー607の一端は半導体チップ41の電極パッドと接する。ボンディングワイヤー607の他端は被着体606の端子と接する。ボンディングワイヤー607の他端は、フィルム状接着剤111と接しない。
ダイボンド用チップ5を部材6に圧着する温度(以下、「ダイアタッチ温度」という)は、好ましくは80℃以上、より好ましくは100℃以上,さらに好ましくは110℃以上である。また、ダイアタッチ温度は、好ましくは180℃以下、より好ましくは140℃以下、さらに好ましくは130℃以下である。
ダイアタッチの荷重は、好ましくは0.05MPa以上である。ダイアタッチの荷重は、好ましくは0.5MPa以下、より好ましくは0.3MPa以下である。
複合部材2を加熱することによりフィルム状接着剤111を硬化させる。これにより、半導体チップ41を部材6に固着させる。好ましくは、加圧雰囲気下でフィルム状接着剤111を加熱する。加圧雰囲気下でフィルム状接着剤111を硬化させることにより、フィルム状接着剤111と部材6との間に存在するボイドを消滅させることが可能で、フィルム状接着剤111が部材6と接触する面積を確保できる。
加圧雰囲気下で加熱する方法としては、たとえば、不活性ガスが充填されたチャンバー内に配置された複合部材2を加熱する方法などが挙げられる。加圧雰囲気の圧力は、好ましくは0.5kg/cm(4.9×10−2MPa)以上である。0.5kg/cm以上であると、フィルム状接着剤111と部材6との間に存在するボイドを容易に消滅させることができる。加圧雰囲気の圧力は、好ましくは20kg/cm(1.96MPa)以下である。20kg/cm以下であると、過度な加圧によるフィルム状接着剤111のはみ出しを抑制できる。
加熱温度は、好ましくは100℃以上、より好ましくは120℃以上である。加熱温度は、好ましくは260℃以下、より好ましくは200℃以下である。
図7に示すように、半導体チップ41の電極パッドと被着体606の端子をボンディングワイヤー407で電気的に接続する。
ワイヤーボンディング工程は、ボンディングワイヤー407の一端と半導体チップ41の電極パッドを接合するステップ、ボンディングワイヤー407の他端と被着体606の端子を接合するステップなどを含む。
ワイヤーボンディング工程を行った後、封止樹脂8により半導体チップ41および半導体チップ641を封止する。封止樹脂8としては、たとえばエポキシ系の樹脂を使用する。
必要に応じて、封止後に更に加熱をしてもよい(後硬化工程)。これにより、封止工程で硬化不足の封止樹脂8を完全に硬化できる。加熱温度は適宜設定できる。
以上の方法により得られた半導体装置は、被着体606、被着体606上に配置された接着層611、接着層611上に配置された半導体チップ641、半導体チップ641上に配置された接着層411、接着層411上に配置された半導体チップ41および接着層411に埋まった部分を有するボンディングワイヤー607を含む。半導体装置は、半導体チップ41、半導体チップ641を覆う封止樹脂8をさらに含む。封止樹脂8はボンディングワイヤー607も覆う。接着層411は、フィルム状接着剤111が硬化することにより形成される。
半導体装置は、メモリなどに用いることができる。
以上のとおり、半導体装置の製造方法は、部材6を準備する工程と、接着フィルム11に半導体ウエハ4を圧着する工程と、接着フィルム11に半導体ウエハ4を圧着する工程の後に、ダイ分割をなすことによりダイボンド用チップ5を形成する工程と、ダイボンド用チップ5を部材6に圧着する工程とを含む。
ダイボンド用チップ5を部材6に圧着する工程により形成された複合部材2を加熱することによりフィルム状接着剤111を硬化させる工程をさらに含む。半導体チップ41と被着体606をボンディングワイヤー407で接続する工程をさらに含む。封止樹脂8で半導体チップ41および半導体チップ641を封止する工程をさらに含む。
(変形例1)
粘着剤層122の接触部122Aは放射線により硬化する性質を有する。粘着剤層122の周辺部122Bも放射線により硬化する性質を有する。半導体装置の製造方法において、ダイボンド用チップ5を形成し、粘着剤層122に紫外線を照射し、ダイボンド用チップ5をピックアップする。これにより、粘着剤層122のダイボンド用チップ5に対する粘着力が低下するので、ダイボンド用チップ5を容易にピックアップできる。
(変形例2)
粘着剤層122の接触部122Aは放射線により硬化されている。粘着剤層122の周辺部122Bも放射線により硬化されている。
(変形例3)
接着フィルム11は、第1層および第1層上配置された第2層を含む複層形状をなす。
(変形例4)
図8に示すように、ダイシングテープ12における粘着面の全体が、接着フィルム11と接する。粘着剤層122は、放射線により硬化する性質を有することが好ましい。半導体装置の製造方法において、ダイボンド用チップ5を形成し、粘着剤層122に紫外線を照射し、ダイボンド用チップ5をピックアップする。これにより、粘着剤層122のダイボンド用チップ5に対する粘着力が低下するので、ダイボンド用チップ5を容易にピックアップできる。
(変形例5)
ダイボンド用チップ5を形成する工程が、ダイシングテープ一体型接着フィルム71上に配置された半導体ウエハ4にレーザー光を照射することにより、半導体ウエハ4の内部に脆弱層を形成するステップを含む。ダイボンド用チップ5を形成する工程は、脆弱層を形成するステップの後にエキスパンドをなすステップをさらに含む。エキスパンドにより接着フィルム11および半導体ウエハ4を同時に分割する。
(変形例6)
図9に示すように、ダイボンド用チップ5を部材6の被着体606に圧着することにより、複合体20を形成する。複合体20は、被着体606、被着体606上に配置されたフィルム状接着剤111およびフィルム状接着剤111上に配置された半導体チップ41を含む。複合体20は、フィルム状接着剤111に埋まった半導体チップ641およびボンディングワイヤー607を含む。ボンディングワイヤー607は、半導体チップ641と被着体606を接続する。ボンディングワイヤー607の一端は半導体チップ41の電極パッドと接する。ボンディングワイヤー607の他端は被着体606の端子と接する。ボンディングワイヤー607は、フィルム状接着剤111に埋まった両端を含む。被着体606と半導体チップ641の間に接着層611が位置する。半導体チップ641は、好ましくはコントローラチップである。図10に示すように、積層用チップ1005を半導体チップ41に圧着する。積層用チップ1005は、半導体チップ1041および半導体チップ1041上に配置されたフィルム状接着剤1111を含む。半導体チップ1041と半導体チップ41をボンディングワイヤー1407で接続する。封止樹脂で半導体チップ41および半導体チップ1041を封止する。
(その他の変形例)
変形例1〜変形例6などは、任意に組み合わせることができる。
[実施形態2]
(複層フィルム9)
図11に示すように、複層フィルム9は、セパレータ14、セパレータ14上に配置された接着フィルム11および接着フィルム11上に配置されたセパレータ15を含む。接着フィルム11は、セパレータ14と接する第1面、および第1面に対向した第2面で両面を定義できる。第2面はセパレータ15と接する。
セパレータ14としては、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムなどが挙げられる。セパレータ14は、好ましくは離型処理が施されたものである。セパレータ14の厚みは適宜設定できる。
セパレータ15としては、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムなどが挙げられる。セパレータ15は、好ましくは離型処理が施されたものである。セパレータ15の厚みは適宜設定できる。
(半導体装置の製造方法)
半導体装置の製造方法は、部材6を準備する工程と、接着フィルム11に半導体ウエハ4を圧着する工程と、接着フィルム11に半導体ウエハ4を圧着する工程の後に、ダイ分割をなすことによりダイボンド用チップ5を形成する工程と、ダイボンド用チップ5を部材6に圧着する工程とを含む。
半導体装置の製造方法は、セパレータ14を剥離するステップと、セパレータ14を剥離するステップの後に接着フィルム11とダイシングテープ12を貼り合わせるステップとを含む工程をさらに含む。接着フィルム11に半導体ウエハ4を圧着する工程は、セパレータ15を剥離するステップ、セパレータ15を剥離するステップの後に接着フィルム11に半導体ウエハ4を圧着するステップを含む。
ダイボンド用チップ5を部材6に圧着する工程により形成された複合部材2を加熱することによりフィルム状接着剤111を硬化させる工程をさらに含む。半導体チップ41と被着体606をボンディングワイヤー407で接続する工程をさらに含む。封止樹脂8で半導体チップ41および半導体チップ641を封止する工程をさらに含む。
(変形例)
接着フィルム11は、第1層および第1層上配置された第2層を含む複層形状をなす。実施形態2は、実施形態1の変形例5、6なども採用できる。
以下、本発明に関し実施例を用いて詳細に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。
実施例で使用した成分について説明する。
アクリル樹脂:ナガセケムテックス社製のテイサンレジンSG−708−6(ヒドロキシル基およびカルボキシ基を有するアクリル酸エステル共重合体、Mw:70万、ガラス転移温度:4℃)
エポキシ樹脂1:東都化成社製のKI−3000(エポキシ当量195〜205g/eq.の固形エポキシ樹脂)
エポキシ樹脂2:三菱化学社製のjER YL980(エポキシ当量180〜190g/eq.の液状エポキシ樹脂)
フェノール樹脂:MEH−7851SS:明和化成社製のMEH−7851SS(水酸基当量203g/eq.の固形フェノール樹脂)
シリカフィラー:アドマテックス社製のSE−2050MC(平均粒径0.5μmのシリカフィラー)
PMMA粒子:根上工業社製のアートパールJ−4PY(平均粒径2.2μm、最大粒径5μm、単分散グレード、比重1.2の球状PMMA粒子)
触媒:北興化学社製のTPP−MK(テトラフェニルホスホニウムテトラ−p−トリルボレート)
[接着フィルムの作製]
表1に記載の配合比に従い、各成分およびメチルエチルケトン(MEK)を配合し、撹拌することにより、ワニスを得た。セパレータ(シリコーン離型処理したPETフィルム)上にワニスを塗布し、130℃のオーブンで2分間乾燥し、厚み60μmの接着フィルムを得た。
[評価]
得られた接着フィルムについて、以下の評価を行った。結果を表1に示す。
(貯蔵弾性率G’、損失弾性率G’’およびtanδ)
複数の接着フィルムを積層することにより、厚み約1000μmの積層体を得た。積層体を打ち抜くことにより、直径8mmの円盤状の試験片を得た。HAAKE社製のMARS IIIを用いて、周波数0.1Hz〜10Hz、測定温度120℃、測定ギャップ700μm、歪み0.10%、冶具直径8mmの条件で、試験片の貯蔵弾性率G’、損失弾性率G’’、tanδを測定した。
(粘度)
複数の接着フィルムを積層することにより、厚み約120μmのシートを得た。シートから20mm角の試験片を切り出した。HAAKE社製のMARS IIIを用いて、測定速度5(1/s)、測定温度120℃、測定時間5min、測定ギャップ100μm、冶具直径15mmの条件で、試験片の粘度を測定した。
(埋め込み性)
厚みが25μmである以外は実施例1の接着フィルムと同じダイボンディングフィルムを作製した。縦6mm×横6mmの第1チップをダイボンディングフィルムに貼りつけた。ダイボンディングフィルムを第1チップに沿って切断することにより、第1チップ付きダイボンディングフィルムを得た。第1チップ付きダイボンディングフィルムをBGA基板に圧着することにより、第1チップ付きBGA基板を得た。その後、0.5kg/cm下で150℃、1時間の熱硬化を行った。第1チップ付きBGA基板に、23μmのワイヤーを47本打った。ワイヤー同士の間隔は100μm、第1チップの上面からワイヤー頂点までの高さは最高50μmであった。縦6mm×横6mmの第2チップを接着フィルムに貼りつけた。接着フィルムを第2チップに沿って切断することにより、第2チップ付き接着フィルムを得た。ダイアタッチ温度120℃、ダイアタッチ時間1sec、ダイアタッチ荷重0.1MPaで、第2チップ付き接着フィルムを第1チップ付きBGA基板の第1チップに圧着した。その後、0.5kg/cm下で150℃、1時間の熱硬化を行った。走査型電子顕微鏡(SEM)を用いてワイヤーの下にボイドが存在するかどうかを観察した。ワイヤーの下にボイドが存在しなかった場合に「○」と判定した。ワイヤーの下にボイドが存在した場合に「×」と判定した。
(はみ出し)
縦6mm×横6mmのチップを接着フィルムに貼りつけた。接着フィルムをチップに沿って切断することにより、チップ付き接着フィルムを得た。ダイアタッチ温度120℃、ダイアタッチ時間1sec、ダイアタッチ荷重0.1MPaで、チップ付き接着フィルムをBGA基板に圧着することにより、チップ付きBGA基板を得た。マイクロスコープを用いてチップ付きBGA基板を上から観察した。接着フィルムがチップの端から100μmをこえてはみ出した場合に「×」と判定した。接着フィルムがチップの端から100μm以下はみ出した場合に「○」と判定した。
Figure 0006603479

1 複層フィルム
11 接着フィルム
12 ダイシングテープ
13 セパレータ
71 ダイシングテープ一体型接着フィルム
121 基材
122 粘着剤層
122A 接触部
122B 周辺部
4 半導体ウエハ
5 ダイボンド用チップ
41 半導体チップ
111 フィルム状接着剤
6 部材
606 被着体
611 接着層
641 半導体チップ
607 ボンディングワイヤー
2 複合部材
407 ボンディングワイヤー
411 接着層
8 封止樹脂
20 複合体
1005 積層用チップ
1041 半導体チップ
1111 フィルム状接着剤
1407 ボンディングワイヤー
9 複層フィルム
14 セパレータ
15 セパレータ

Claims (7)

  1. アクリル樹脂と、
    エポキシ樹脂と、
    フェノール樹脂と、
    フィラーとを含み、
    前記フィラーが、シリカおよびポリメタクリル酸メチル粒子の少なくとも一方を含み、
    120℃、周波数0.1Hzのtanδ(損失弾性率G’’/貯蔵弾性率G’)が0.7〜2.0である接着フィルム。
  2. 120℃、周波数0.1Hzの貯蔵弾性率G’が10000Pa以下、120℃、周波数0.1Hzの損失弾性率G’’が5000Pa以下である請求項1に記載の接着フィルム。
  3. 120℃の粘度が2000Pa・s以下である請求項1または2に記載の接着フィルム。
  4. 被着体、第1半導体チップおよび前記第1半導体チップと前記被着体を接続するボンディングワイヤーを含む部材を準備する工程と、
    接着フィルムに半導体ウエハを圧着する工程と、
    前記接着フィルムに前記半導体ウエハを圧着する工程の後に、ダイ分割をなすことにより第2半導体チップおよび前記第2半導体チップ上に配置されたフィルム状接着剤を含むダイボンド用チップを形成する工程と、
    前記ダイボンド用チップを前記部材に圧着する工程とを含む半導体装置の製造方法に使用するための請求項1〜3のいずれかに記載の接着フィルム。
  5. 基材および前記基材上に配置された粘着剤層を含むダイシングテープと、
    前記粘着剤層上に配置された請求項1〜4のいずれかに記載の接着フィルムとを含むダイシングテープ一体型接着フィルム。
  6. セパレータと、
    前記セパレータ上に配置された請求項5に記載のダイシングテープ一体型接着フィルムとを含む複層フィルム。
  7. 被着体、第1半導体チップおよび前記第1半導体チップと前記被着体を接続するボンディングワイヤーを含む部材を準備する工程と、
    請求項1〜4のいずれかに記載の接着フィルムに半導体ウエハを圧着する工程と、
    前記接着フィルムに前記半導体ウエハを圧着する工程の後に、ダイ分割をなすことにより第2半導体チップおよび前記第2半導体チップ上に配置されたフィルム状接着剤を含むダイボンド用チップを形成する工程と、
    前記ダイボンド用チップを前記部材に圧着する工程とを含む半導体装置の製造方法。
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