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
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Description
(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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
(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。
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。
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。
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)
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。
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。
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。
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。
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/cm2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/cm2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。
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。
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
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
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
14 セパレータ
15 セパレータ
Claims (7)
- 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。 - 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。
- 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。
- 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。 - 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。 - 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。 - 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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