WO2020218523A1 - ドルメン構造を有する半導体装置及びその製造方法、並びに、支持片形成用積層フィルム及びその製造方法 - Google Patents

ドルメン構造を有する半導体装置及びその製造方法、並びに、支持片形成用積層フィルム及びその製造方法 Download PDF

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support piece
piece
forming
support
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達也 矢羽田
紘平 谷口
慎太郎 橋本
義信 尾崎
圭 板垣
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日立化成株式会社
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    • H01L23/3121—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape the device being completely enclosed a substrate forming part of the encapsulation
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    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/181—Encapsulation

Definitions

  • the present disclosure is supported and first by a substrate, a first chip arranged on the substrate, a plurality of support pieces arranged on the substrate and around the first chip, and a plurality of support pieces.
  • the present invention relates to a semiconductor device having a dolmen structure including a second chip arranged so as to cover the chip.
  • the present disclosure also relates to a method for manufacturing a semiconductor device having a dolmen structure, a laminated film for forming a support piece, and a method for manufacturing the same.
  • a dolmen (dolmen) is a kind of stone tomb, and has a plurality of pillar stones and a plate-shaped rock placed on the pillar stone.
  • a support piece corresponds to a "dolmen"
  • a second chip corresponds to a "plate-shaped rock”.
  • Patent Document 1 discloses a semiconductor die assembly including a controller die and a memory die supported by a support member on the controller die. It can be said that the semiconductor assembly 100 illustrated in FIG. 1A of Patent Document 1 has a dolmen structure.
  • the semiconductor assembly 100 includes the package substrate 102, the controller dies 103 arranged on the surface of the package substrate 102, the memory dies 106a and 106b arranged above the controller dies 103, and the support members 130a and 130b for supporting the memory dies 106a. To be equipped.
  • Patent Document 1 discloses that a semiconductor material such as silicon can be used as a support member (support piece), and more specifically, a fragment of the semiconductor material obtained by dicing a semiconductor wafer can be used (Patent Document 1). 1 [0012], [0014] and FIG. 2).
  • a support piece for a dolmen structure using a semiconductor wafer for example, the following steps are required as in the case of manufacturing a normal semiconductor chip. (1) A process of attaching a back grind tape to a semiconductor wafer (2) A process of back grinding a semiconductor wafer (3) An adhesive layer and an adhesive layer are applied to a dicing ring and a semiconductor wafer after back grinding arranged therein.
  • the present disclosure provides a method for manufacturing a semiconductor device that can simplify the process of manufacturing a support piece in the manufacturing process of a semiconductor device having a dolmen structure and can achieve excellent pick-up performance of the support piece.
  • the present disclosure also provides a semiconductor device having a dolmen structure, a laminated film for forming a support piece, and a method for producing the same.
  • One aspect of the present disclosure relates to a method for manufacturing a semiconductor device having a dolmen structure.
  • This manufacturing method includes the following steps.
  • (B) Pressure-sensitive adhesion by individualizing the support piece forming film Step of forming a plurality of support pieces on the surface of the layer
  • C Step of picking up the support pieces from the pressure-sensitive adhesive layer
  • D Step of arranging the first chip on the substrate
  • E The first on the substrate.
  • Step of arranging a plurality of support pieces around one chip or around the area where the first chip should be arranged (F) Adhesion provided on one surface of the second chip and the second chip.
  • Step of preparing a chip with an adhesive piece provided with an agent piece A step of constructing a dolmen structure by arranging the tip with an adhesive piece on the surface of a plurality of support pieces
  • the film for forming the support piece has at least a metal layer. It has a multi-layer structure including. According to the study by the present inventors, when the support piece forming film including the metal layer and the ultraviolet curable adhesive layer are used in combination, the pick-up property of the support piece obtained by individualizing the support piece forming film is obtained. It tends to be inadequate.
  • the edge of the metal piece enters the adhesive layer due to the malleability of the metal. It is easy to get into a state.
  • the adhesive layer is cured by ultraviolet irradiation, the edges of the metal pieces are fixed to the cured adhesive layer, and the present inventors presume that the pick-up property of the support piece tends to be insufficient.
  • a pressure-sensitive adhesive layer pressure-sensitive adhesive layer
  • the support piece has excellent pick-up property. Can be achieved.
  • step (D) or step (E) may be carried out first.
  • a plurality of support pieces may be arranged on the substrate and around the first chip.
  • a plurality of support pieces are arranged around the region on the substrate on which the first chip should be arranged, and then (D). In the process, the first chip may be placed in the region.
  • a support piece obtained by individualizing a support piece forming film is used.
  • the process of manufacturing the support piece can be simplified as compared with the conventional manufacturing method in which a fragment of the semiconductor material obtained by dicing a semiconductor wafer is used as the support piece. That is, while the above-mentioned steps (1) to (7) have been conventionally required, since the support piece forming film does not include the semiconductor wafer, the back grind of the semiconductor wafer (1), (2) and The step (4) can be omitted. In addition, since a semiconductor wafer, which is more expensive than a resin material, is not used, the cost can be reduced.
  • the laminated film prepared in the step (A) has a pressure-sensitive adhesive layer, it is not necessary to carry out a step of irradiating the pressure-sensitive adhesive layer with ultraviolet rays between the steps (B) and (C). ..
  • the step of heating the support piece forming film or the support piece to cure the thermosetting resin layer or the adhesive piece may be carried out at an appropriate timing. For example, it may be carried out before the step (G).
  • the thermosetting resin layer is already cured to prevent the support pieces from being deformed with the arrangement of the chips with adhesive pieces. it can. Since the thermosetting resin layer has adhesiveness to other members (for example, a substrate), it is not necessary to separately provide an adhesive layer or the like on the support piece.
  • One aspect of this disclosure relates to a semiconductor device having a dolmen structure. That is, this semiconductor device is supported by a substrate, a first chip arranged on the substrate, a plurality of support pieces arranged on the substrate and around the first chip, and a plurality of support pieces. Moreover, it has a dolmen structure including a second chip arranged so as to cover the first chip, and has a multilayer structure in which the support piece contains at least a metal piece.
  • the semiconductor device may further include an adhesive piece provided on one surface of the second chip and sandwiched between the second chip and a plurality of support pieces.
  • the first chip may be separated from the adhesive piece or may be in contact with the adhesive piece.
  • the adhesive piece is provided, for example, so as to cover at least the area of the second chip facing the first chip.
  • the adhesive piece extends continuously from the above-mentioned region of the second chip to the peripheral side of the second chip, and may be sandwiched between the second chip and a plurality of support pieces. That is, one piece of the adhesive may cover the area of the second chip and bond the second chip to the plurality of support pieces.
  • This laminated film includes a base film, a pressure-sensitive adhesive layer, and a support piece forming film in this order, and the support piece forming film has a multilayer structure including at least a metal layer.
  • the metal layer include a copper layer and an aluminum layer. Since the pressure-sensitive adhesive layer does not need to be cured by irradiation with ultraviolet rays, it does not have to contain a resin having a carbon-carbon double bond having photoreactivity.
  • the pressure-sensitive adhesive layer may contain a resin having a carbon-carbon double bond having photoreactivity.
  • the pressure-sensitive adhesive layer may be one in which the adhesiveness of the adhesive layer is reduced by irradiating a predetermined region of the adhesive layer containing a resin having a carbon-carbon double bond with ultraviolet rays.
  • a resin having a carbon-carbon double bond having photoreactivity may remain.
  • the thickness of the support piece forming film is, for example, 5 to 180 ⁇ m. When the thickness of the support piece forming film is in this range, a dolmen structure having an appropriate height with respect to the first chip (for example, a controller chip) can be constructed.
  • the support piece forming film may include a thermosetting resin layer.
  • the thermosetting resin layer contains, for example, an epoxy resin and preferably contains an elastomer. Since the thermosetting resin layer constituting the support piece contains an elastomer, the stress in the semiconductor device can be relaxed.
  • One aspect of the present disclosure relates to a method for manufacturing a laminated film for forming a support piece.
  • This manufacturing method includes a step of preparing an adhesive film having a base film and a pressure-sensitive adhesive layer formed on one surface thereof, and laminating a support piece forming film on the surface of the pressure-sensitive adhesive layer.
  • the support piece forming film has a multilayer structure including at least a metal layer.
  • a laminated film for forming a support piece having a thermosetting resin layer and a metal layer can be produced, for example, as follows. That is, the method for producing the laminated film for forming the support piece includes a step of preparing a laminated film including a base film, a pressure-sensitive adhesive layer, and a thermosetting resin layer in this order, and a thermosetting resin layer. It includes a step of forming a metal layer on the surface.
  • a method for manufacturing a semiconductor device that can simplify the process of manufacturing a support piece in the manufacturing process of a semiconductor device having a dolmen structure and can achieve excellent pick-up property of the support piece. Further, the present disclosure provides a semiconductor device having a dolmen structure, a laminated film for forming a support piece, and a method for producing the same.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a first embodiment of the semiconductor device according to the present disclosure.
  • 2 (a) and 2 (b) are plan views schematically showing an example of the positional relationship between the first chip and the plurality of support pieces.
  • FIG. 3A is a plan view schematically showing an embodiment of a laminated film for forming a support piece
  • FIG. 3B is a cross-sectional view taken along the line bb of FIG. 3A.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing a step of bonding the pressure-sensitive adhesive layer and the support piece forming film.
  • 5 (a) to 5 (d) are cross-sectional views schematically showing a manufacturing process of the support piece.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a first embodiment of the semiconductor device according to the present disclosure.
  • 2 (a) and 2 (b) are plan views schematically showing an example of the positional relationship between the first chip and the plurality of support pieces.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing a state in which a plurality of support pieces are arranged on the substrate and around the first chip.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing an example of a chip with an adhesive piece.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing a dolmen structure formed on the substrate.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view schematically showing a second embodiment of the semiconductor device according to the present disclosure.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing another embodiment of the laminated film for forming a support piece.
  • (meth) acrylic acid means acrylic acid or methacrylic acid
  • (meth) acrylate means acrylate or the corresponding methacrylate
  • a or B may include either A or B, or both.
  • the term “layer” includes not only a structure having a shape formed on the entire surface but also a structure having a shape partially formed when observed as a plan view.
  • the term “process” is used not only as an independent process but also as a term as long as the desired action of the process is achieved even when it cannot be clearly distinguished from other processes. included.
  • the numerical range indicated by using "-” indicates a range including the numerical values before and after "-" as the minimum value and the maximum value, respectively.
  • the content of each component in the composition is the total amount of the plurality of substances present in the composition unless otherwise specified, when a plurality of substances corresponding to each component are present in the composition.
  • the exemplary materials may be used alone or in combination of two or more unless otherwise specified.
  • the upper limit value or the lower limit value of the numerical range of one step may be replaced with the upper limit value or the lower limit value of the numerical range of another step.
  • the upper limit value or the lower limit value of the numerical range may be replaced with the value shown in the examples.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a semiconductor device according to the present embodiment.
  • the semiconductor device 100 shown in this figure includes a substrate 10, a chip T1 (first chip) arranged on the surface of the substrate 10, and a plurality of chips T1 arranged on the surface of the substrate 10 and around the chip T1.
  • the support piece Dc, the chip T2 (second chip) arranged above the chip T1, the adhesive piece Tc sandwiched between the chip T2 and the plurality of support pieces Dc, and the chip T2 are laminated.
  • a stopper 50 is provided.
  • a dolmen structure is formed on the substrate 10 by a plurality of support pieces Dc, a chip T2, and an adhesive piece Tc located between the support piece Dc and the chip T2.
  • the chip T1 is separated from the adhesive piece Tc.
  • the adhesive piece Tc between the chip T1 and the chip T2 covers the region R of the chip T2 facing the chip T1 and continuously extends from the region R to the peripheral side of the chip T2. doing. That is, one adhesive piece Tc covers the region R of the chip T2, intervenes between the chip T2 and the plurality of support pieces, and adheres them.
  • FIG. 1 illustrates an embodiment in which the adhesive piece Tc is provided so as to cover the entire one surface (lower surface) of the chip T2.
  • the adhesive piece Tc may shrink in the manufacturing process of the semiconductor device 100, it suffices to substantially cover the entire one surface (lower surface) of the chip T2, for example, the peripheral edge of the chip T2.
  • the lower surface of the chip T2 in FIG. 1 corresponds to the back surface of the chip. In recent years, the back surface of chips is often uneven. Since substantially the entire back surface of the chip T2 is covered with the adhesive piece Tc, it is possible to prevent the chip T2 from cracking or cracking.
  • the substrate 10 may be an organic substrate or a metal substrate such as a lead frame. From the viewpoint of suppressing the warp of the semiconductor device 100, the thickness of the substrate 10 is, for example, 90 to 300 ⁇ m, and may be 90 to 210 ⁇ m.
  • the chip T1 is, for example, a controller chip, which is adhered to the substrate 10 by the adhesive piece T1c and electrically connected to the substrate 10 by the wire w.
  • the shape of the chip T1 in a plan view is, for example, a rectangle (square or rectangle).
  • the length of one side of the chip T1 is, for example, 5 mm or less, and may be 2 to 5 mm or 1 to 5 mm.
  • the thickness of the chip T1 is, for example, 10 to 150 ⁇ m, and may be 20 to 100 ⁇ m.
  • the chip T2 is, for example, a memory chip, and is adhered onto the support piece Dc via the adhesive piece Tc. In plan view, the chip T2 has a larger size than the chip T1.
  • the shape of the chip T2 in a plan view is, for example, a rectangle (square or rectangle).
  • the length of one side of the chip T2 is, for example, 20 mm or less, and may be 4 to 20 mm or 4 to 12 mm.
  • the thickness of the chip T2 is, for example, 10 to 170 ⁇ m, and may be 20 to 120 ⁇ m.
  • the chips T3 and T4 are also memory chips, for example, and are adhered onto the chip T2 via an adhesive piece Tc.
  • the length of one side of the chips T3 and T4 may be the same as that of the chip T2, and the thickness of the chips T3 and T4 may be the same as that of the chip T2.
  • the support piece Dc acts as a spacer that forms a space around the chip T1.
  • the support piece Dc is composed of two adhesive pieces 5c and a metal piece 6p sandwiched between them.
  • the adhesive piece 5c is made of a cured product of a thermosetting resin composition (adhesive piece 5p).
  • the metal piece 6p is made of a metal material (for example, copper or aluminum).
  • two support pieces Dc shape: rectangle
  • One support piece Dc shape: square, total of four
  • the length of one side of the support piece Dc in a plan view is, for example, 20 mm or less, and may be 1 to 20 mm or 1 to 12 mm.
  • the thickness (height) of the support piece Dc is, for example, 10 to 180 ⁇ m, and may be 20 to 120 ⁇ m.
  • the ratio of the total thickness of the two adhesive pieces 5c and 5c to the thickness of the support piece Dc is preferably 0.1 to 0.9, more preferably 0.2 to 0.8, and even more preferably. Is 0.35 to 0.7, more preferably 0.35 to 0.6.
  • this ratio is within the above range, pick-up property can be realized in the manufacturing process of the support piece Da (see FIG. 5D). That is, when the ratio is 0.1 or more, it is possible to more highly suppress the deterioration of the pick-up property of the support piece Da due to the edge of the metal piece 6p entering the pressure-sensitive adhesive layer 2.
  • the thickness of the metal piece 6p is, for example, 10 to 80 ⁇ m, and may be 20 to 60 ⁇ m.
  • the thickness of the adhesive piece 5c (one layer) is, for example, 5 to 120 ⁇ m, and may be 10 to 60 ⁇ m.
  • the support piece Dc shown in FIG. 1 is after the adhesive piece (thermosetting tree composition) contained therein has been cured.
  • the support piece Da is in a state before the adhesive piece (thermosetting tree composition) contained therein is completely cured (see, for example, FIG. 5B).
  • the laminated film 20 for forming a support piece (hereinafter, sometimes referred to as "laminated film 20") shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b) is prepared.
  • the laminated film 20 includes a base film 1, a pressure-sensitive adhesive layer 2, and a support piece forming film D.
  • the base film 1 is, for example, a polyethylene terephthalate film (PET film).
  • PET film polyethylene terephthalate film
  • the pressure-sensitive adhesive layer 2 is formed in a circular shape by punching or the like (see FIG. 3A).
  • the support piece forming film D is formed in a circular shape by punching or the like, and has a diameter smaller than that of the pressure-sensitive adhesive layer 2 (see FIG. 3A).
  • the support piece forming film D is composed of two thermosetting resin layers 5 and a metal layer 6 sandwiched between them.
  • the thickness of the thermosetting resin layer 5 is, for example, 5 to 180 ⁇ m, and may be 10 to 170 ⁇ m or 15 to 160 ⁇ m.
  • the thicknesses of the two thermosetting resin layers 5 may be the same or different.
  • the metal layer 6 is, for example, a copper layer or an aluminum layer.
  • the thermosetting resin layer 5 is made of a thermosetting resin composition.
  • the thermosetting resin composition can be in a semi-cured (B stage) state and then in a completely cured product (C stage) state by a subsequent curing treatment.
  • the thermosetting resin composition contains an epoxy resin, a curing agent, and an elastomer (for example, an acrylic resin), and further contains an inorganic filler, a curing accelerator, and the like, if necessary.
  • the compositions of the two thermosetting resin layers 5 may be the same or different. Details of the thermosetting resin composition constituting the thermosetting resin layer 5 will be described later.
  • the thickness of the metal layer 6 is, for example, 5 to 100 ⁇ m, and may be 10 to 90 ⁇ m or 20 to 80 ⁇ m.
  • the metal piece 6p acts like a spring plate in the process of picking up the support piece Da (see FIG. 5D), achieving excellent pick-up performance. it can.
  • the laminated film 20 includes the metal layer 6, excellent visibility of the support piece Da can be achieved in the pickup process due to the optical contrast between the resin material and the metal material.
  • the ratio of the total thickness of the two thermosetting resin layers 5 and 5 to the thickness of the support piece forming film D is preferably 0.1 to 0.9, and more preferably 0.2 to 0.8. It is more preferably 0.35 to 0.7, and even more preferably 0.35 to 0.6.
  • pick-up property can be realized in the manufacturing process of the support piece Da (see FIG. 5D). That is, when the ratio is 0.1 or more, it is possible to more highly suppress the deterioration of the pick-up property of the support piece Da due to the edge of the metal piece 6p entering the pressure-sensitive adhesive layer 2.
  • the thickness of the metal layer 6 is, for example, 10 to 80 ⁇ m, and may be 20 to 60 ⁇ m.
  • the thickness of the thermosetting resin layer 5 (one layer) is, for example, 5 to 120 ⁇ m, and may be 10 to 60 ⁇ m.
  • the laminated film 20 has, for example, a first laminated film having a base film 1 and a pressure-sensitive adhesive layer 2 on its surface, and a second having a cover film 3 and a support piece forming film D on its surface. It can be produced by laminating the laminated film of (see FIG. 4).
  • the first laminated film is subjected to a step of forming a pressure-sensitive adhesive layer on the surface of the base film 1 by coating and a step of processing the pressure-sensitive adhesive layer into a predetermined shape (for example, a circle) by punching or the like. can get.
  • the second laminated film includes a step of forming a thermosetting resin layer 5 on the surface of a cover film 3 (for example, a PET film or a polyethylene film) by coating, and a metal layer 6 on the surface of the thermosetting resin layer 5.
  • a step of forming a thermosetting resin layer 5 on the surface of the metal layer 6 by coating, and a step of forming a support piece forming film formed through these steps by punching or the like (for example, , Circular) is obtained through the process of processing.
  • the cover film 3 is peeled off at an appropriate timing.
  • the dicing ring DR is attached to the laminated film 20. That is, the dicing ring DR is attached to the pressure-sensitive adhesive layer 2 of the laminated film 20, and the support piece forming film D is arranged inside the dicing ring DR.
  • the support piece forming film D is individualized by dicing (see FIG. 5B). As a result, a large number of support pieces Da can be obtained from the support piece forming film D.
  • the support piece Da is composed of two adhesive pieces 5p and a metal piece 6p sandwiched between them. After that, as shown in FIG. 5C, the base film 1 is expanded to separate the support pieces Da from each other. As shown in FIG.
  • the support piece Da is peeled off from the pressure-sensitive adhesive layer 2 by pushing up the support piece Da with the push-up jig 42, and the support piece Da is picked up by suction with the suction collet 44. ..
  • the curing reaction of the thermosetting resin may be allowed to proceed by heating the support piece forming film D before dicing or the support piece Da before picking up. Excellent pickup performance can be achieved by appropriately curing the support piece Da when picking up. It is preferable that the notch for individualization is formed up to the outer edge of the support piece forming film D.
  • the diameter of the support piece forming film D may be, for example, 300 to 310 mm or 300 to 305 mm.
  • the shape of the support piece forming film D in a plan view is not limited to the circle shown in FIG. 3A, and may be a rectangle (square or rectangle).
  • the manufacturing method according to this embodiment includes the following steps (A) to (H).
  • E Step of arranging a plurality of support pieces Da on the substrate 10 around the first chip T1 (see FIG. 6).
  • (F) A step of preparing a chip T2a with an adhesive piece, which includes a second chip T2 and an adhesive piece Ta provided on one surface of the second chip T2 (see FIG. 7).
  • (G) A step of constructing a dolmen structure by arranging a chip T2a with an adhesive piece on the surface of a plurality of support pieces Dc (see FIG. 8).
  • (H) A step of sealing the gap between the chip T1 and the chip T2 with the sealing material 50 (see FIG. 1).
  • the steps (A) to (C) are processes for producing a plurality of support pieces Da, and have already been described.
  • the steps (D) to (H) are processes in which a dolmen structure is constructed on the substrate 10 by using a plurality of support pieces Da.
  • the steps (D) to (H) will be described with reference to FIGS. 6 to 8.
  • the step (D) is a step of arranging the first chip T1 on the substrate 10. For example, first, the chip T1 is arranged at a predetermined position on the substrate 10 via the adhesive layer T1c. After that, the chip T1 is electrically connected to the substrate 10 by the wire w.
  • the step (D) may be a step performed before the step (E), and before the step (A), between the steps (A) and (B), the steps (B) and (C). It may be between steps, or between steps (C) and (E).
  • the step (E) is a step of arranging a plurality of support pieces Da on the substrate 10 around the first chip T1.
  • the structure 30 shown in FIG. 6 is produced.
  • the structure 30 includes a substrate 10, a chip T1 arranged on the surface thereof, and a plurality of support pieces Da.
  • the support piece Da may be arranged by crimping.
  • the crimping treatment is preferably carried out, for example, under the conditions of 80 to 180 ° C. and 0.01 to 0.50 MPa for 0.5 to 3.0 seconds.
  • the adhesive piece 5p contained therein may be completely cured at the time of the step (E) to become the support piece Dc, and may not be completely cured at this time.
  • the adhesive piece 5p contained in the support piece Da may be completely cured to become the adhesive piece 5c before the start of the step (G).
  • the step (F) is a step of preparing the adhesive chip T2a shown in FIG. 7.
  • the adhesive piece T2a includes a chip T2 and an adhesive piece Ta provided on the surface of one of the chips T2.
  • the chip T2a with an adhesive piece can be obtained through a dicing step and a pick-up step using, for example, a semiconductor wafer and a dicing / die bonding integrated film.
  • the step (G) is a step of arranging the chip T2a with the adhesive piece above the chip T1 so that the adhesive piece Ta is in contact with the upper surface of the plurality of support pieces Dc.
  • the chip T2 is crimped to the upper surface of the support piece Dc via the adhesive piece Ta.
  • This crimping treatment is preferably carried out for 0.5 to 3.0 seconds under the conditions of, for example, 80 to 180 ° C. and 0.01 to 0.50 MPa.
  • the adhesive piece Ta is cured by heating. This curing treatment is preferably carried out for 5 minutes or more under the conditions of, for example, 60 to 175 ° C. and 0.01 to 1.0 MPa.
  • the adhesive piece Ta is cured to become the adhesive piece Tc.
  • a dolmen structure is constructed on the substrate 10 (see FIG. 8). Since the tip T1 is separated from the tip T2a with the adhesive piece, it is possible to prevent the wire w from being short-circuited due to the upper portion of the wire w coming into contact with the tip T2. Further, since it is not necessary to embed the wire in the adhesive piece Ta in contact with the chip T2, there is an advantage that the adhesive piece Ta can be thinned.
  • the chip T3 is placed on the chip T2 via the adhesive piece, and further, the chip T4 is placed on the chip T3 via the adhesive piece.
  • the adhesive piece may be any thermosetting resin composition similar to the above-mentioned adhesive piece Ta, and becomes an adhesive piece Tc by heat curing (see FIG. 1).
  • the chips T2, T3 and T4 and the substrate 10 are electrically connected by wires w.
  • the number of chips stacked above the chip T1 is not limited to the three in this embodiment, and may be appropriately set.
  • Step (H) The step (H) is a step of sealing the gap between the chip T1 and the chip T2 with the sealing material 50. Through this step, the semiconductor device 100 shown in FIG. 1 is completed.
  • thermosetting resin composition As described above, the thermosetting resin composition constituting the thermosetting resin layer 5 contains an epoxy resin, a curing agent, and an elastomer, and further contains an inorganic filler, a curing accelerator, and the like, if necessary. According to the studies by the present inventors, it is preferable that the support piece Da and the support piece Dc after curing have the following characteristics. -Characteristic 1: When the support piece Da is thermocompression bonded to a predetermined position on the substrate 10, misalignment is unlikely to occur (the melt viscosity of the adhesive piece 5p at 120 ° C.
  • -Characteristic 2 The adhesive piece 5c exhibits stress relaxation property in the semiconductor device 100 (the thermosetting resin composition contains an elastomer (rubber component)).
  • -Characteristic 3 The adhesive strength of the chip with the adhesive piece to the adhesive piece Tc is sufficiently high (the die share strength of the adhesive piece 5c with respect to the adhesive piece Tc is, for example, 2.0 to 7.0 Mpa or 3.0.
  • -Characteristic 4 The shrinkage rate due to curing is sufficiently small.
  • -Characteristic 5 The visibility of the support piece Da by the camera in the pickup process is good (the thermosetting resin composition contains, for example, a colorant).
  • -Characteristic 6 The adhesive piece 5c has sufficient mechanical strength.
  • Epoxy resin The epoxy resin is not particularly limited as long as it is cured and has an adhesive action.
  • Bifunctional epoxy resins such as bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, and bisphenol S type epoxy resin, novolak type epoxy resins such as phenol novolac type epoxy resin and cresol novolac type epoxy resin can be used.
  • novolak type epoxy resins such as phenol novolac type epoxy resin and cresol novolac type epoxy resin
  • generally known ones such as a polyfunctional epoxy resin, a glycidylamine type epoxy resin, a heterocyclic epoxy resin, and an alicyclic epoxy resin can be applied. These may be used alone or in combination of two or more.
  • Examples of the curing agent include phenolic resins, ester compounds, aromatic amines, aliphatic amines and acid anhydrides. Of these, phenolic resins are preferred from the perspective of achieving high die shear strength.
  • Commercially available phenolic resins include, for example, LF-4871 (trade name, BPA novolac type phenolic resin) manufactured by DIC Co., Ltd. and HE-100C-30 (trade name, phenylarakil type) manufactured by Air Water Inc. Phenolic resin), Phenolite KA and TD series manufactured by DIC Co., Ltd., Millex XLC-series and XL series manufactured by Mitsui Chemicals Co., Ltd.
  • Millex XLC-LL HE series manufactured by Air Water Inc.
  • HE100C-30 HE100C-30
  • MEHC-7800 series manufactured by Meiwa Kasei Co., Ltd. for example, MEHC-7800-4S
  • JDPP series manufactured by JEF Chemical Co., Ltd. can be mentioned. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the blending amount of the epoxy resin and the phenol resin is preferably such that the equivalent ratio of the epoxy equivalent and the hydroxyl group equivalent is 0.6 to 1.5, and is 0.7 to 1.4, respectively, from the viewpoint of achieving high die shear strength. More preferably, it is more preferably 0.8 to 1.3. When the compounding ratio is within the above range, it is easy to achieve both curability and fluidity at a sufficiently high level.
  • Examples of the elastoma include acrylic resin, polyester resin, polyamide resin, polyimide resin, silicone resin, polybutadiene, acrylonitrile, epoxy-modified polybutadiene, maleic anhydride-modified polybutadiene, phenol-modified polybutadiene and carboxy-modified acrylonitrile.
  • an acrylic resin is preferable as the elastoma, and further, an epoxy group-containing epoxy group obtained by polymerizing an epoxy group such as glycidyl acrylate or glycidyl methacrylate or a functional monomer having a glycidyl group as a crosslinkable functional group.
  • Acrylic resins such as (meth) acrylic copolymers are more preferable.
  • epoxy group-containing (meth) acrylic acid ester copolymers and epoxy group-containing acrylic rubbers are preferable, and epoxy group-containing acrylic rubbers are more preferable.
  • the epoxy group-containing acrylic rubber is a rubber having an epoxy group, which is mainly composed of an acrylic acid ester as a main component, a copolymer such as butyl acrylate and acrylonitrile, and a copolymer such as ethyl acrylate and acrylonitrile.
  • the acrylic resin may have not only an epoxy group but also a crosslinkable functional group such as an alcoholic or phenolic hydroxyl group or a carboxyl group.
  • acrylic resin products include SG-70L, SG-708-6, WS-023 EK30, SG-280 EK23, SG-P3 solvent modified products (trade name, acrylic rubber, weight) manufactured by Nagase Chemtech Co., Ltd. Average molecular weight: 800,000, Tg: 12 ° C., solvent is cyclohexanone) and the like.
  • the glass transition temperature (Tg) of the acrylic resin is preferably ⁇ 50 to 50 ° C., more preferably ⁇ 30 to 30 ° C. from the viewpoint of achieving high die shear strength.
  • the weight average molecular weight (Mw) of the acrylic resin is preferably 100,000 to 3 million, more preferably 500,000 to 2 million, from the viewpoint of achieving high die share strength.
  • Mw means a value measured by gel permeation chromatography (GPC) and converted using a calibration curve using standard polystyrene.
  • the amount of the acrylic resin contained in the thermosetting resin composition is preferably 10 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total of the epoxy resin and the epoxy resin curing agent from the viewpoint of achieving high die shear strength. More preferably, it is 20 to 100 parts by mass.
  • Inorganic fillers include, for example, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, calcium carbonate, magnesium carbonate, calcium silicate, magnesium silicate, calcium oxide, magnesium oxide, aluminum oxide, aluminum nitride, aluminum borate whisker, boron nitride and crystalline. Examples include silica and amorphous silica. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the average particle size of the inorganic filler is preferably 0.005 ⁇ m to 1.0 ⁇ m, more preferably 0.05 to 0.5 ⁇ m, from the viewpoint of achieving high die shear strength.
  • the surface of the inorganic filler is preferably chemically modified from the viewpoint of achieving high die shear strength.
  • Silane coupling agents are suitable as materials for chemically modifying the surface. Examples of the types of functional groups of the silane coupling agent include vinyl group, acryloyl group, epoxy group, mercapto group, amino group, diamino group, alkoxy group and ethoxy group.
  • the content of the inorganic filler is preferably 20 to 200 parts by mass and 30 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin component of the thermosetting resin composition. Is more preferable.
  • curing accelerator examples include imidazoles and derivatives thereof, organophosphorus compounds, secondary amines, tertiary amines, and quaternary ammonium salts. From the viewpoint of achieving high die shear strength, imidazole-based compounds are preferable. Examples of the imidazoles include 2-methylimidazole, 1-benzyl-2-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-phenylimidazole, 1-cyanoethyl-2-methylimidazole and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the content of the curing accelerator in the thermosetting resin composition is preferably 0.04 to 3 parts by mass with respect to 100 parts by mass in total of the epoxy resin and the epoxy resin curing agent from the viewpoint of achieving high die shear strength, and is 0. .04 to 0.2 parts by mass is more preferable.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view schematically showing the semiconductor device according to the second embodiment.
  • the chip T1 is separated from the adhesive piece Tc, whereas in the semiconductor device 200 according to the present embodiment, the chip T1 is in contact with the adhesive piece Tc. .. That is, the adhesive piece Tc is in contact with the upper surface of the chip T1 and the upper surface of the support piece Dc.
  • the position of the upper surface of the chip T1 and the position of the upper surface of the support piece Dc can be matched.
  • the chip T1 is connected to the substrate 10 by a flip chip instead of wire bonding. If the wire w is embedded in the adhesive piece Ta, the chip T1 can be in contact with the adhesive piece Tc even when the chip T1 is wire-bonded to the substrate 10.
  • the adhesive piece Ta constitutes the chip T2a with the adhesive piece together with the chip T2 (see FIG. 8).
  • the adhesive piece Tc between the chip T1 and the chip T2 covers the region R of the chip T2 facing the chip T1 and continuously extends from the region R to the peripheral side of the chip T2. doing.
  • This one adhesive piece Tc covers the region R of the chip T2 and is interposed between the chip T2 and the plurality of support pieces to bond them.
  • the lower surface of the chip T2 in FIG. 9 corresponds to the back surface. As described above, the back surface of recent chips is often formed with irregularities. Since substantially the entire back surface of the chip T2 is covered with the adhesive piece Tc, it is possible to prevent the chip T2 from cracking or cracking even if the upper surface of the chip T1 comes into contact with the adhesive piece Tc.
  • the support piece forming laminated film 20 including the support piece forming film D having a three-layer structure is exemplified, but the support piece forming laminated film has two layers. There may be four or more layers.
  • the support piece forming laminated film 20A shown in FIG. 10 has a two-layer film D2 (support piece forming film) having a thermosetting resin layer 5 and a metal layer 6. That is, in the support piece forming laminated film 20A, the thermosetting resin layer 5 is arranged between the pressure-sensitive adhesive layer 2 and the outermost metal layer 6.
  • the ratio of the thickness of the thermosetting resin layer 5 to the thickness of the bilayer film D2 is preferably 0.1 to 0.9, more preferably 0.2 to 0.8, and even more preferably 0. It is 35 to 0.7, more preferably 0.35 to 0.6.
  • this ratio is within the above range, pick-up property can be realized in the manufacturing process of the support piece (see FIG. 5D). That is, when the ratio is 0.1 or more, it is possible to more highly suppress the deterioration of the pick-up property of the support piece due to the edge of the metal piece 6p entering the pressure-sensitive adhesive layer 2.
  • the thickness of the metal layer 6 is, for example, 10 to 80 ⁇ m, and may be 20 to 60 ⁇ m.
  • the thickness of the thermosetting resin layer 5 is, for example, 5 to 120 ⁇ m, and may be 10 to 60 ⁇ m.
  • the laminated film 20A for forming a support piece can be manufactured, for example, through the following steps. -A step of preparing a laminated film including a base film 1, a pressure-sensitive adhesive layer 2, and a thermosetting resin layer 5 in this order.-A step of bonding a metal layer 6 to the surface of the laminated film, or -A step of laminating the thermosetting resin layer 5 and the metal layer 6 to prepare a laminated film-A step of laminating the base film 1, the pressure-sensitive adhesive layer 2, and the laminated film in this order.
  • a varnish for forming a thermosetting resin layer of a support piece forming film was prepared using the following materials.
  • Elastoma SG-P3 solvent modified product (trade name, manufactured by Nagase ChemteX Corporation, acrylic rubber, weight average molecular weight: 800,000, Tg: 12 ° C
  • coupling agent 1 A-189: (trade name, manufactured by GE Toshiba Corporation, ⁇ -mercaptopropyltrimethoxysilane) 0.4 parts by mass
  • coupling agent 1 A-1160: (trade name) , GE Toshiba Co., Ltd., ⁇ -ureidopropyltriethoxysilane) 1.15 parts by mass
  • Curing accelerator Curesol 2PZ-CN: (trade name, manufactured by Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd., 1-cyanoethyl-2-phenyl) Imidazole) 0.03 parts by mass
  • Solvent Cyclohexane
  • Example 1 As described above, cyclohexanone was used as a solvent, and the solid content ratio of the varnish was adjusted to 40% by mass. The varnish was filtered with a 100 mesh filter and vacuum defoamed. As a film to which the varnish was applied, a polyethylene terephthalate (PET) film (thickness 38 ⁇ m) subjected to a mold release treatment was prepared. The varnish after vacuum defoaming was applied onto the release-treated surface of the PET film. The applied varnish was heated and dried in two steps at 90 ° C. for 5 minutes and then at 140 ° C. for 5 minutes. In this way, a thermosetting resin layer in the B stage state (semi-cured state) was formed on the surface of the PET film.
  • PET polyethylene terephthalate
  • a support piece forming film having the same structure as the double layer film D2 shown in FIG. 10 is formed into a PET film. Made on the surface of.
  • a laminated film (dicing tape) having a pressure-sensitive adhesive layer was prepared by the following procedure.
  • As the pressure-sensitive adhesive a 2-ethylhexyl acrylate and methyl methacrylate were used as the main monomers, and an acrylic copolymer using hydroxyethyl acrylate and acrylic acid as the functional group monomers was obtained by a solution polymerization method.
  • the weight average molecular weight of the synthesized acrylic copolymer was 400,000, and the glass transition point was ⁇ 38 ° C.
  • a pressure-sensitive adhesive solution containing 10 parts by mass of a polyfunctional isocyanate cross-linking agent (manufactured by Mitsubishi Chemical Co., Ltd., trade name: Mytec NY730A-T) with 100 parts by mass of this acrylic copolymer was prepared, and a surface release-treated polyethylene was prepared. It was coated and dried on a terephthalate (thickness 25 ⁇ m) so that the adhesive thickness at the time of drying was 10 ⁇ m. Further, a 100 ⁇ m polyolefin base material made of polypropylene / vinyl acetate / polypropylene was laminated on the pressure-sensitive adhesive surface. The adhesive film was left at room temperature for 2 weeks and sufficiently aged to obtain a dicing tape.
  • a polyfunctional isocyanate cross-linking agent manufactured by Mitsubishi Chemical Co., Ltd., trade name: Mytec NY730A-T
  • a film for forming a support piece (a two-layer film of a thermosetting resin layer and a copper foil) is applied to the pressure-sensitive adhesive layer of the dicing tape, and a surface of the film for forming a support piece having a thermosetting resin layer is a pressure-sensitive adhesive layer. They were bonded together using a rubber roll on a hot plate at 70 ° C. so as to face each other. As a result, a laminate of the support piece forming film and the dicing tape was obtained. The thickness of the thermosetting resin layer was 25 ⁇ m.
  • Example 2 A laminate of a support piece forming film and a dicing tape was obtained in the same manner as in Example 1 except that an aluminum foil (thickness 25 ⁇ m) was used instead of the copper foil (thickness: 18 ⁇ m). ..
  • peeling Strength A test piece was prepared by cutting a laminate containing a support piece forming film according to an example into a width of 25 mm and a length of 100 mm, respectively. The peel strength (peeling angle: 180 °, peeling speed: 300 mm / min) at the interface between the pressure-sensitive adhesive layer and the support piece forming film was measured. For each example, the measurement was performed three times, and the average value is shown below.
  • Example 1 ... 0.4N / 25mm
  • Example 2 ... 0.4N / 25mm
  • Example 1 The pulling force at the time of peeling was measured by pulling this jig with a push-pull gauge (manufactured by Imada). For each example, the measurement was performed 5 times, and the average value is shown below.
  • Example 1 ... 4.4 N / 25 mm
  • Example 2 ... 4.6N / 25mm
  • a method for manufacturing a semiconductor device that can simplify the process of manufacturing a support piece in the manufacturing process of a semiconductor device having a dolmen structure and can achieve excellent pick-up property of the support piece. Further, the present disclosure provides a semiconductor device having a dolmen structure, a laminated film for forming a support piece, and a method for producing the same.

Abstract

本開示に係る支持片形成用積層フィルムは、基材フィルムと、感圧接着層と、支持片形成用フィルムとをこの順序で備え、支持片形成用フィルムが金属層を少なくとも含む多層構造を有する。この支持片形成用積層フィルムは、基板と、基板上に配置された第一のチップと、基板上であって第一のチップの周囲に配置された複数の支持片と、複数の支持片によって支持され且つ第一のチップを覆うように配置された第二のチップとを含むドルメン構造を有する半導体装置の製造プロセスに適用される。

Description

ドルメン構造を有する半導体装置及びその製造方法、並びに、支持片形成用積層フィルム及びその製造方法
　本開示は、基板と、基板上に配置された第一のチップと、基板上であって第一のチップの周囲に配置された複数の支持片と、複数の支持片によって支持され且つ第一のチップを覆うように配置された第二のチップとを含むドルメン構造を有する半導体装置に関する。また、本開示は、ドルメン構造を有する半導体装置の製造方法、並びに、支持片形成用積層フィルム及びその製造方法に関する。なお、ドルメン（ｄｏｌｍｅｎ、支石墓）は、石墳墓の一種であり、複数の支柱石と、その上に載せられた板状の岩とを備える。ドルメン構造を有する半導体装置において、支持片が「支柱石」に相当し、第二のチップが「板状の岩」に相当する。
　近年、半導体装置の分野において、高集積、小型化及び高速化が求められている。半導体装置の一態様として、基板上に配置されたコントローラーチップの上に半導体チップを積層させる構造が注目を集めている。例えば、特許文献１は、コントローラダイと、コントローラダイの上に支持部材によって支持されたメモリダイとを含む半導体ダイアセンブリを開示している。特許文献１の図１Ａに図示された半導体アセンブリ１００はドルメン構造を有するということができる。すなわち、半導体アセンブリ１００は、パッケージ基板１０２と、その表面上に配置されたコントローラダイ１０３と、コントローラダイ１０３の上方に配置されたメモリダイ１０６ａ，１０６ｂと、メモリダイ１０６ａを支持する支持部材１３０ａ，１３０ｂとを備える。
特表２０１７－５１５３０６号公報
　特許文献１は、支持部材（支持片）として、シリコンなどの半導体材料を使用できること、より具体的には半導体ウェハをダイシングして得られる半導体材料の断片を使用できることを開示している（特許文献１の［００１２］、［００１４］及び図２参照）。半導体ウェハを使用してドルメン構造用の支持片を製造するには、通常の半導体チップの製造と同様、例えば、以下の各工程が必要である。
（１）半導体ウェハにバックグラインドテープを貼り付ける工程
（２）半導体ウェハをバックグラインドする工程
（３）ダイシングリングとその中に配置されたバックグラインド後の半導体ウェハに対し、粘着層と接着剤層とを有するフィルム（ダイシング・ダイボンディング一体型フィルム）を貼り付ける工程
（４）半導体ウェハからバックグラインドテープを剥がす工程
（５）半導体ウェハを個片化する工程
（６）半導体チップと接着剤片の積層体からなる支持片を粘着層からピックアップする工程
（７）複数の支持片を基板の所定の位置に圧着する工程
　本開示は、ドルメン構造を有する半導体装置の製造プロセスにおいて支持片を作製する工程を簡略化できるとともに、支持片の優れたピックアップ性を達成できる半導体装置の製造方法を提供する。また、本開示は、ドルメン構造を有する半導体装置、並びに支持片形成用積層フィルム及びその製造方法を提供する。
　本開示の一側面はドルメン構造を有する半導体装置の製造方法に関する。この製造方法は以下の工程を含む。
（Ａ）基材フィルムと、感圧接着層と、支持片形成用フィルムとをこの順序で備える積層フィルムを準備する工程
（Ｂ）支持片形成用フィルムを個片化することによって、感圧接着層の表面上に複数の支持片を形成する工程
（Ｃ）感圧接着層から支持片をピックアップする工程
（Ｄ）基板上に第一のチップを配置する工程
（Ｅ）基板上であって第一のチップの周囲又は第一のチップが配置されるべき領域の周囲に複数の支持片を配置する工程
（Ｆ）第二のチップと、第二のチップの一方の面上に設けられた接着剤片とを備える接着剤片付きチップを準備する工程
（Ｇ）複数の支持片の表面上に接着剤片付きチップを配置することによってドルメン構造を構築する工程
　上記支持片形成用フィルムは金属層を少なくとも含む多層構造を有する。本発明者らの検討によると、金属層を含む支持片形成用フィルムと、紫外線硬化型の粘着層とを併用した場合、支持片形成用フィルムを個片化して得られる支持片のピックアップ性が不十分となる傾向にある。すなわち、例えば、金属層を含む支持片形成用フィルムをブレードで個片化した場合、金属の展性に起因して金属片（金属層が個片化されたもの）のエッジが粘着層に入り込んだ状態となりやすい。その後、紫外線照射によって粘着層が硬化すると金属片のエッジが硬化した粘着層に固定され、これにより支持片のピックアップ性が不十分となる傾向にあると本発明者らは推察する。紫外線硬化型の粘着層の代わりに、感圧接着層（感圧型の粘着層）を採用することで、支持片形成用フィルムが金属層を含む場合であっても、支持片の優れたピックアップ性を達成できる。
　（Ｄ）工程及び（Ｅ）工程はどちらを先に実施してもよい。（Ｄ）工程を先に実施する場合、（Ｅ）工程において、基板上であって第一のチップの周囲に複数の支持片を配置すればよい。他方、（Ｅ）工程を先に実施する場合、（Ｅ）工程において、基板上であって第一のチップが配置されるべき領域の周囲に複数の支持片を配置し、その後、（Ｄ）工程において、当該領域に第一のチップを配置すればよい。
　本開示に係る上記製造方法においては、支持片形成用フィルムを個片化して得られる支持片を使用する。これにより、支持片として、半導体ウェハをダイシングして得られる半導体材料の断片を使用する従来の製造方法と比較すると、支持片を作製する工程を簡略化できる。すなわち、従来、上述の（１）～（７）の工程を必要としていたのに対し、支持片形成用フィルムは半導体ウェハを含まないため、半導体ウェハのバックグラインドに関する（１）、（２）及び（４）の工程を省略できる。また、樹脂材料と比較して高価な半導体ウェハを使用しないため、コストも削減できる。
　（Ａ）工程で準備する積層フィルムは感圧接着層を有するものであるから、（Ｂ）工程と（Ｃ）工程の間に、感圧接着層に紫外線を照射する工程を実施しなくてよい。
　支持片形成用フィルムが熱硬化性樹脂層を含む場合、支持片形成用フィルム又は支持片を加熱して熱硬化性樹脂層又は接着剤片を硬化させる工程は適切なタイミングで実施すればよく、例えば、（Ｇ）工程よりも前に実施すればよい。複数の支持片の表面に接するように接着剤片付きチップを配置する段階において、熱硬化性樹脂層が既に硬化していることで接着剤片付きチップの配置に伴って支持片が変形することを抑制できる。なお、熱硬化性樹脂層は他の部材（例えば、基板）に対して接着性を有するため、支持片に接着剤層等を別途設けなくてもよい。
　本開示の一側面はドルメン構造を有する半導体装置に関する。すなわち、この半導体装置は、基板と、基板上に配置された第一のチップと、基板上であって第一のチップの周囲に配置された複数の支持片と、複数の支持片によって支持され且つ第一のチップを覆うように配置された第二のチップとを含むドルメン構造を有し、支持片が金属片を少なくとも含む多層構造を有する。
　本開示に係る上記半導体装置は、第二のチップの一方の面上に設けられており且つ第二のチップと複数の支持片とによって挟まれている接着剤片を更に備えてもよい。この場合、上記第一のチップは、接着剤片と離間していてもよいし、接着剤片と接していてもよい。この接着剤片は、例えば、第二のチップにおける第一のチップと対面する領域を少なくとも覆うように設けられている。当該接着剤片は、第二のチップの上記領域から第二のチップの周縁側にまで連続的に延在しており第二のチップと複数の支持片とによって挟まれていてもよい。つまり、一つの当該接着剤片が第二のチップの上記領域を覆い且つ第二のチップと複数の支持片とを接着していてもよい。
　本開示の一側面は支持片形成用積層フィルムに関する。この積層フィルムは、基材フィルムと、感圧接着層と、支持片形成用フィルムとをこの順序で備え、支持片形成用フィルムは金属層を少なくとも含む多層構造を有する。金属層の具体例として、銅層及びアルミニウム層が挙げられる。感圧接着層は、紫外線照射によって硬化するものである必要がないため、光反応性を有する炭素－炭素二重結合を有する樹脂を含有しなくてよい。なお、感圧接着層は光反応性を有する炭素－炭素二重結合を有する樹脂を含有してもよい。例えば、感圧接着層は、炭素－炭素二重結合を有する樹脂を含む粘着層の所定の領域に紫外線を照射することによって粘着層の当該領域の粘着性を低下させたものであってもよく、光反応性を有する炭素－炭素二重結合を有する樹脂が残存していてもよい。
　上記支持片形成用フィルムの厚さは、例えば、５～１８０μｍである。支持片形成用フィルムの厚さがこの範囲であることで、第一のチップ（例えば、コントローラチップ）に対して適度な高さのドルメン構造を構築できる。支持片形成用フィルムは熱硬化性樹脂層を含んでもよい。熱硬化性樹脂層は、例えば、エポキシ樹脂を含み、エラストマを含むことが好ましい。支持片を構成する熱硬化性樹脂層がエラストマを含むことで半導体装置内における応力を緩和できる。
　本開示の一側面は支持片形成用積層フィルムの製造方法に関する。この製造方法は、基材フィルムと、その一方の面上に形成された感圧接着層とを有する粘着フィルムを準備する工程と、感圧接着層の表面上に支持片形成用フィルムを積層する工程とを含み、支持片形成用フィルムは金属層を少なくとも含む多層構造を有する。
　熱硬化性樹脂層及び金属層を有する支持片形成用積層フィルムは、例えば、以下のように製造することができる。すなわち、この支持片形成用積層フィルムの製造方法は、基材フィルムと、感圧接着層と、熱硬化性樹脂層とをこの順序で備える積層フィルムを準備する工程と、熱硬化性樹脂層の表面に金属層を形成する工程とを含む。
　本開示によれば、ドルメン構造を有する半導体装置の製造プロセスにおいて支持片を作製する工程を簡略化できるとともに、支持片の優れたピックアップ性を達成できる半導体装置の製造方法が提供される。また、本開示によれば、ドルメン構造を有する半導体装置、並びに支持片形成用積層フィルム及びその製造方法が提供される。
図１は本開示に係る半導体装置の第一実施形態を模式的に示す断面図である。 図２（ａ）及び図２（ｂ）は第一のチップと複数の支持片との位置関係の例を模式的に示す平面図である。 図３（ａ）は支持片形成用積層フィルムの一実施形態を模式的に示す平面図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）のｂ－ｂ線における断面図である。 図４は感圧接着層と支持片形成用フィルムとを貼り合わせる工程を模式的に示す断面図である。 図５（ａ）～図５（ｄ）は支持片の作製過程を模式的に示す断面図である。 図６は基板上であって第一のチップの周囲に複数の支持片を配置した状態を模式的に示す断面図である。 図７は接着剤片付きチップの一例を模式的に示す断面図である。 図８は基板上に形成されたドルメン構造を模式的に示す断面図である。 図９は本開示に係る半導体装置の第二実施形態を模式的に示す断面図である。 図１０は支持片形成用積層フィルムの他の実施形態を模式的に示す断面図である。
　以下、図面を参照しつつ、本開示の実施形態について詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。なお、本明細書において、「（メタ）アクリル酸」とは、アクリル酸又はメタクリル酸を意味し、「（メタ）アクリレート」とは、アクリレート又はそれに対応するメタクリレートを意味する。「Ａ又はＢ」とは、ＡとＢのどちらか一方を含んでいればよく、両方とも含んでいてもよい。
　本明細書において「層」との語は、平面図として観察したときに、全面に形成されている形状の構造に加え、一部に形成されている形状の構造も包含される。また、本明細書において「工程」との語は、独立した工程だけではなく、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の所期の作用が達成されれば、本用語に含まれる。また、「～」を用いて示された数値範囲は、「～」の前後に記載される数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を示す。
　本明細書において組成物中の各成分の含有量は、組成物中に各成分に該当する物質が複数存在する場合、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数の物質の合計量を意味する。また、例示材料は特に断らない限り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。また、本明細書中に段階的に記載されている数値範囲において、ある段階の数値範囲の上限値又は下限値は、他の段階の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。また、本明細書中に記載されている数値範囲において、その数値範囲の上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
＜第一実施形態＞
（半導体装置）
　図１は本実施形態に係る半導体装置を模式的に示す断面図である。この図に示す半導体装置１００は、基板１０と、基板１０の表面上に配置されたチップＴ１（第一のチップ）と、基板１０の表面上であってチップＴ１の周囲に配置された複数の支持片Ｄｃと、チップＴ１の上方に配置されたチップＴ２（第二のチップ）と、チップＴ２と複数の支持片Ｄｃとによって挟まれている接着剤片Ｔｃと、チップＴ２上に積層されたチップＴ３，Ｔ４と、基板１０の表面上の電極（不図示）とチップＴ１～Ｔ４とをそれぞれ電気的に接続する複数のワイヤｗと、チップＴ１とチップＴ２との隙間等に充填された封止材５０とを備える。
　本実施形態においては、複数の支持片Ｄｃと、チップＴ２と、支持片ＤｃとチップＴ２との間に位置する接着剤片Ｔｃとによって基板１０上にドルメン構造が構成されている。チップＴ１は、接着剤片Ｔｃと離間している。支持片Ｄｃの厚さを適宜設定することで、チップＴ１の上面と基板１０とを接続するワイヤｗのためのスペースを確保することができる。チップＴ１が接着剤片Ｔｃと離間していることで、チップＴ１と接続されるワイヤｗの上部がチップＴ２に接することによるワイヤｗのショートを防ぐことができる。また、チップＴ２と接する接着剤片Ｔｃにワイヤを埋め込む必要性がないため、接着剤片Ｔｃを薄くできるという利点がある。
　図１に示すように、チップＴ１とチップＴ２の間の接着剤片Ｔｃは、チップＴ２におけるチップＴ１と対面する領域Ｒを覆うとともに、領域ＲからチップＴ２の周縁側にまで連続的に延在している。つまり、一つの接着剤片Ｔｃが、チップＴ２の領域Ｒを覆うとともに、チップＴ２と複数の支持片の間に介在し、これらを接着している。なお、図１には、接着剤片ＴｃがチップＴ２の一方の面（下面）の全体を覆うように設けられている態様を図示した。しかし、接着剤片Ｔｃは、半導体装置１００の製造過程において収縮することがあり得るため、チップＴ２の一方の面（下面）の全体を実質的に覆っていればよく、例えば、チップＴ２の周縁の一部に接着剤片Ｔｃで覆われていない箇所があってもよい。図１におけるチップＴ２の下面はチップの裏面に相当する。近年のチップの裏面は凹凸が形成されていることが多い。チップＴ２の裏面の実質的全体が接着剤片Ｔｃで覆われていることで、チップＴ２にクラック又は割れが生じることを抑制できる。
　基板１０は、有機基板であってもよく、リードフレーム等の金属基板であってもよい。基板１０は、半導体装置１００の反りを抑制する観点から、基板１０の厚さは、例えば、９０～３００μｍであり、９０～２１０μｍであってもよい。
　チップＴ１は、例えば、コントローラーチップであり、接着剤片Ｔ１ｃによって基板１０に接着され且つワイヤｗによって基板１０と電気的に接続されている。平面視におけるチップＴ１の形状は、例えば矩形（正方形又は長方形）である。チップＴ１の一辺の長さは、例えば、５ｍｍ以下であり、２～５ｍｍ又は１～５ｍｍであってもよい。チップＴ１の厚さは、例えば、１０～１５０μｍであり、２０～１００μｍであってもよい。
　チップＴ２は、例えば、メモリチップであり、接着剤片Ｔｃを介して支持片Ｄｃの上に接着されている。平面視でチップＴ２は、チップＴ１よりも大きいサイズを有する。平面視におけるチップＴ２の形状は、例えば矩形（正方形又は長方形）である。チップＴ２の一辺の長さは、例えば、２０ｍｍ以下であり、４～２０ｍｍ又は４～１２ｍｍであってもよい。チップＴ２の厚さは、例えば、１０～１７０μｍであり、２０～１２０μｍであってもよい。なお、チップＴ３，Ｔ４も、例えば、メモリチップであり、接着剤片Ｔｃを介してチップＴ２の上に接着されている。チップＴ３，Ｔ４の一辺の長さは、チップＴ２と同様であればよく、チップＴ３，Ｔ４の厚さもチップＴ２と同様であればよい。
　支持片Ｄｃは、チップＴ１の周囲に空間を形成するスペーサーの役割を果たす。支持片Ｄｃは、二つの接着剤片５ｃと、これらに挟まれた金属片６ｐとによって構成されている。接着剤片５ｃは熱硬化性樹脂組成物（接着剤片５ｐ）の硬化物からなる。金属片６ｐは金属材料（例えば、銅又はアルミニウム）からなる。なお、図２（ａ）に示すように、チップＴ１の両側の離れた位置に、二つの支持片Ｄｃ（形状：長方形）を配置してもよいし、図２（ｂ）に示すように、チップＴ１の角に対応する位置にそれぞれ一つの支持片Ｄｃ（形状：正方形、計４個）を配置してもよい。平面視における支持片Ｄｃの一辺の長さは、例えば、２０ｍｍ以下であり、１～２０ｍｍ又は１～１２ｍｍであってもよい。支持片Ｄｃの厚さ（高さ）は、例えば、１０～１８０μｍであり、２０～１２０μｍであってもよい。
　支持片Ｄｃの厚さに対する二つの接着剤片５ｃ，５ｃの厚さの合計の比率は好ましくは０．１～０．９であり、より好ましくは０．２～０．８であり、更に好ましくは０．３５～０．７であり、もっと好ましくは０．３５～０．６である。この比率が上記範囲であることで、支持片Ｄａの製造過程においてピックアップ性を実現し得る（図５（ｄ）参照）。すなわち、比率が０．１以上であることで、金属片６ｐのエッジが感圧接着層２に入り込むことに起因して支持片Ｄａのピックアップ性が低下することをより高度に抑制できる。他方、比率が０．９以下であれば、金属片６ｐが十分な厚さを有するため、金属片６ｐがバネ板のような役割を果たし、より優れたピックアップ性を達成できる。これらの観点から、金属片６ｐの厚さは、例えば、１０～８０μｍであり、２０～６０μｍであってもよい。接着剤片５ｃ（一層）の厚さは、例えば、５～１２０μｍであり、１０～６０μｍであってもよい。
（支持片の作製方法）
　支持片の作製方法の一例について説明する。なお、図１に示す支持片Ｄｃは、これに含まれる接着剤片（熱硬化性樹組成物）が硬化した後のものである。一方、支持片Ｄａは、これに含まれる接着剤片（熱硬化性樹組成物）が完全に硬化する前の状態のものである（例えば、図５（ｂ）参照）。
　まず、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示す支持片形成用積層フィルム２０（以下、場合により「積層フィルム２０」という。）を準備する。積層フィルム２０は、基材フィルム１と、感圧接着層２と、支持片形成用フィルムＤとを備える。基材フィルム１は、例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム（ＰＥＴフィルム）である。感圧接着層２は、パンチング等によって円形に形成されている（図３（ａ）参照）。支持片形成用フィルムＤは、パンチング等によって円形に形成されており、感圧接着層２よりも小さい直径を有する（図３（ａ）参照）。支持片形成用フィルムＤは、二つの熱硬化性樹脂層５と、これらに挟まれた金属層６とによって構成されている。
　熱硬化性樹脂層５の厚さは、例えば、５～１８０μｍであり、１０～１７０μｍ又は１５～１６０μｍであってもよい。二つの熱硬化性樹脂層５の厚さは同じであってもよいし、異なっていてもよい。金属層６は、例えば、銅層又はアルミニウム層である。熱硬化性樹脂層５は熱硬化性樹脂組成物からなる。熱硬化性樹脂組成物は、半硬化（Ｂステージ）状態を経て、その後の硬化処理によって完全硬化物（Ｃステージ）状態となり得るものである。熱硬化性樹脂組成物は、エポキシ樹脂と、硬化剤と、エラストマ（例えば、アクリル樹脂）とを含み、必要に応じて、無機フィラー及び硬化促進剤等を更に含む。二つの熱硬化性樹脂層５の組成は同じであってもよいし、異なっていてもよい。熱硬化性樹脂層５を構成する熱硬化性樹脂組成物の詳細については後述する。
　金属層６の厚さは、例えば、５～１００μｍであり、１０～９０μｍ又は２０～８０μｍであってもよい。金属層６の厚さが上記範囲であることで、支持片Ｄａをピックアップする工程において（図５（ｄ）参照）、金属片６ｐがバネ板のような役割を果たし、優れたピックアップ性を達成できる。また、積層フィルム２０が金属層６を含むことで、樹脂材料と金属材料の光学的なコントラストにより、ピックアップ工程において支持片Ｄａの優れた視認性を達成し得る。
　支持片形成用フィルムＤの厚さに対する二つの熱硬化性樹脂層５，５の厚さの合計の比率は好ましくは０．１～０．９であり、より好ましくは０．２～０．８であり、更に好ましくは０．３５～０．７であり、もっと好ましくは０．３５～０．６ある。この比率が上記範囲であることで、支持片Ｄａの製造過程においてピックアップ性を実現し得る（図５（ｄ）参照）。すなわち、比率が０．１以上であることで、金属片６ｐのエッジが感圧接着層２に入り込むことに起因して支持片Ｄａのピックアップ性が低下することをより高度に抑制できる。他方、比率が０．９以下であれば、金属片６ｐが十分な厚さを有するため、金属片６ｐがバネ板のような役割を果たし、より優れたピックアップ性を達成できる。これらの観点から、金属層６の厚さは、例えば、１０～８０μｍであり、２０～６０μｍであってもよい。熱硬化性樹脂層５（一層）の厚さは、例えば、５～１２０μｍであり、１０～６０μｍであってもよい。
　積層フィルム２０は、例えば、基材フィルム１とその表面上に感圧接着層２とを有する第１の積層フィルムと、カバーフィルム３とその表面上に支持片形成用フィルムＤとを有する第２の積層フィルムとを貼り合わせることによって作製することができる（図４参照）。第１の積層フィルムは、基材フィルム１の表面上に感圧接着層を塗工によって形成する工程と、感圧接着層をパンチング等によって所定の形状（例えば、円形）に加工する工程を経て得られる。第２の積層フィルムは、カバーフィルム３（例えば、ＰＥＴフィルム又はポリエチレンフィルム）の表面上に熱硬化性樹脂層５を塗工によって形成する工程と、熱硬化性樹脂層５の表面に金属層６を形成する工程と、金属層６の表面上に熱硬化性樹脂層５を塗工によって形成する工程と、これらの工程を経て形成された支持片形成用フィルムをパンチング等によって所定の形状（例えば、円形）に加工する工程を経て得られる。積層フィルム２０を使用するに際し、カバーフィルム３は適当なタイミングで剥がされる。
　図５（ａ）に示されたように、積層フィルム２０にダイシングリングＤＲを貼り付ける。すなわち、積層フィルム２０の感圧接着層２にダイシングリングＤＲを貼り付け、ダイシングリングＤＲの内側に支持片形成用フィルムＤが配置された状態にする。支持片形成用フィルムＤをダイシングによって個片化する（図５（ｂ）参照）。これにより、支持片形成用フィルムＤから多数の支持片Ｄａが得られる。支持片Ｄａは、二つの接着剤片５ｐと、これらに挟まれた金属片６ｐとによって構成される。その後、図５（ｃ）に示されるように、基材フィルム１をエキスパンドすることで、支持片Ｄａを互いに離間させる。図５（ｄ）に示されるように、支持片Ｄａを突き上げ治具４２で突き上げることによって感圧接着層２から支持片Ｄａを剥離させるとともに、吸引コレット４４で吸引して支持片Ｄａをピックアップする。なお、ダイシング前の支持片形成用フィルムＤ又はピックアップ前の支持片Ｄａを加熱することによって、熱硬化性樹脂の硬化反応を進行させておいてもよい。ピックアップする際に支持片Ｄａが適度に硬化していることで優れたピックアップ性を達成し得る。個片化のための切り込みは支持片形成用フィルムＤの外縁まで形成されていることが好ましい。支持片形成用フィルムＤの直径は、例えば、３００～３１０ｍｍ又は３００～３０５ｍｍであってもよい。支持片形成用フィルムＤの平面視における形状は、図３（ａ）に示す円形に限られず、矩形（正方形又は長方形）であってもよい。
（半導体装置の製造方法）
　半導体装置１００の製造方法について説明する。本実施形態に係る製造方法は、以下の（Ａ）～（Ｈ）の工程を含む。
（Ａ）積層フィルム２０を準備する工程（図４参照）
（Ｂ）支持片形成用フィルムＤを個片化することによって、感圧接着層２の表面上に複数の支持片Ｄａを形成する工程（図５（ｂ）参照）
（Ｃ）感圧接着層２から支持片Ｄａをピックアップする工程（図５（ｄ）参照）
（Ｄ）基板１０上に第一のチップＴ１を配置する工程
（Ｅ）基板１０上であって第一のチップＴ１の周囲に複数の支持片Ｄａを配置する工程（図６参照）
（Ｆ）第二のチップＴ２と、第二のチップＴ２の一方の面上に設けられた接着剤片Ｔａとを備える接着剤片付きチップＴ２ａを準備する工程（図７参照）
（Ｇ）複数の支持片Ｄｃの表面上に接着剤片付きチップＴ２ａを配置することによってドルメン構造を構築する工程（図８参照）
（Ｈ）チップＴ１とチップＴ２との隙間等を封止材５０で封止する工程（図１参照）
　（Ａ）～（Ｃ）工程は、複数の支持片Ｄａを作製するプロセスであり、説明済みである。（Ｄ）～（Ｈ）工程は、複数の支持片Ｄａを使用してドルメン構造を基板１０上に構築していくプロセスである。以下、図６～８を参照しながら、（Ｄ）～（Ｈ）工程について説明する。
［（Ｄ）工程］
　（Ｄ）工程は、基板１０上に第一のチップＴ１を配置する工程である。例えば、まず、基板１０上の所定の位置に接着剤層Ｔ１ｃを介してチップＴ１を配置する。その後、チップＴ１はワイヤｗで基板１０と電気的に接続される。（Ｄ）工程は、（Ｅ）工程よりも前に行われる工程であってよく、（Ａ）工程よりも前、（Ａ）工程と（Ｂ）工程の間、（Ｂ）工程と（Ｃ）工程の間、又は（Ｃ）工程と（Ｅ）工程の間であってもよい。
［（Ｅ）工程］
　（Ｅ）工程は、基板１０上であって第一のチップＴ１の周囲に複数の支持片Ｄａを配置する工程である。この工程を経て、図６に示す構造体３０が作製される。構造体３０は、基板１０と、その表面上に配置されたチップＴ１と、複数の支持片Ｄａとを備える。支持片Ｄａの配置は圧着処理によって行えばよい。圧着処理は、例えば、８０～１８０℃、０．０１～０．５０ＭＰａの条件で、０．５～３．０秒間にわたって実施することが好ましい。なお、支持片Ｄａは、これに含まれる接着剤片５ｐが（Ｅ）工程の時点で完全に硬化して支持片Ｄｃとなっていてもよく、この時点では完全硬化していなくてもよい。支持片Ｄａに含まれる接着剤片５ｐは（Ｇ）工程の開始前の時点で完全硬化して接着剤片５ｃとなっていてもよい。
［（Ｆ）工程］
　（Ｆ）工程は、図７に示す接着剤片付きチップＴ２ａを準備する工程である。接着剤片付きチップＴ２ａは、チップＴ２と、その一方の表面に設けられた接着剤片Ｔａとを備える。接着剤片付きチップＴ２ａは、例えば、半導体ウェハ及びダイシング・ダイボンディング一体型フィルムを使用し、ダイシング工程及びピックアップ工程を経て得ることができる。
［（Ｇ）工程］
　（Ｇ）工程は、複数の支持片Ｄｃの上面に接着剤片Ｔａが接するように、チップＴ１の上方に接着剤片付きチップＴ２ａを配置する工程である。具体的には、支持片Ｄｃの上面に接着剤片Ｔａを介してチップＴ２を圧着する。この圧着処理は、例えば、８０～１８０℃、０．０１～０．５０ＭＰａの条件で、０．５～３．０秒間にわたって実施することが好ましい。次に、加熱によって接着剤片Ｔａを硬化させる。この硬化処理は、例えば、６０～１７５℃、０．０１～１．０ＭＰａの条件で、５分間以上にわたって実施することが好ましい。これにより、接着剤片Ｔａが硬化して接着剤片Ｔｃとなる。この工程を経て、基板１０上にドルメン構造が構築される（図８参照）。チップＴ１が接着剤片付きチップＴ２ａと離間していることで、ワイヤｗの上部がチップＴ２に接することによるワイヤｗのショートを防ぐことができる。また、チップＴ２と接する接着剤片Ｔａにワイヤを埋め込む必要性がないため、接着剤片Ｔａを薄くできるという利点がある。
　（Ｇ）工程後であって（Ｈ）工程前に、チップＴ２の上に接着剤片を介してチップＴ３を配置し、更に、チップＴ３の上に接着剤片を介してチップＴ４を配置する。接着剤片は上述の接着剤片Ｔａと同様の熱硬化性樹脂組成物であればよく、加熱硬化によって接着剤片Ｔｃとなる（図１参照）。他方、チップＴ２，Ｔ３，Ｔ４と基板１０とをワイヤｗで電気的にそれぞれ接続する。なお、チップＴ１の上方に積層するチップの数は本実施形態の三つに限定されず、適宜設定すればよい。
［（Ｈ）工程］
　（Ｈ）工程は、チップＴ１とチップＴ２との隙間等を封止材５０で封止する工程である。この工程を経て図１に示す半導体装置１００が完成する。
（熱硬化性樹脂組成物）
　熱硬化性樹脂層５を構成する熱硬化性樹脂組成物は、上述のとおり、エポキシ樹脂と、硬化剤と、エラストマとを含み、必要に応じて、無機フィラー及び硬化促進剤等を更に含む。本発明者らの検討によると、支持片Ｄａ及び硬化後の支持片Ｄｃは以下の特性を有することが好ましい。
・特性１：基板１０の所定の位置に支持片Ｄａを熱圧着したとき位置ずれが生じにくいこと（１２０℃における接着剤片５ｐの溶融粘度が、例えば、４３００～５００００Ｐａ・ｓ又は５０００～４００００Ｐａ・ｓであること）
・特性２：半導体装置１００内において接着剤片５ｃが応力緩和性を発揮すること（熱硬化性樹脂組成物がエラストマ（ゴム成分）を含むこと）
・特性３：接着剤片付きチップの接着剤片Ｔｃとの接着強度が十分に高いこと（接着剤片Ｔｃに対する接着剤片５ｃのダイシェア強度が、例えば、２．０～７．０Ｍｐａ又は３．０～６．０Ｍｐａであること）
・特性４：硬化に伴う収縮率が十分に小さいこと
・特性５：ピックアップ工程においてカメラによる支持片Ｄａの視認性が良いこと（熱硬化性樹脂組成物が、例えば、着色料を含んでいること）
・特性６：接着剤片５ｃが十分な機械的強度を有すること
［エポキシ樹脂］
　エポキシ樹脂は、硬化して接着作用を有するものであれば特に限定されない。ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂等の二官能エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂などを使用することができる。また、多官能エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、複素環含有エポキシ樹脂または脂環式エポキシ樹脂など、一般に知られているものを適用することができる。これらは一種を単独で使用してもよいし、二種以上を併用してもよい。
［硬化剤］
　硬化剤として、例えば、フェノール樹脂、エステル化合物、芳香族アミン、脂肪族アミン及び酸無水物が挙げられる。これらのうち、高いダイシェア強度を達成する観点から、フェノール樹脂が好ましい。フェノール樹脂の市販品として、例えば、ＤＩＣ（株）製のＬＦ－４８７１（商品名、ＢＰＡノボラック型フェノール樹脂）、エア・ウォーター（株）製のＨＥ－１００Ｃ－３０（商品名、フェニルアラキル型フェノール樹脂）、ＤＩＣ（株）製のフェノライトＫＡ及びＴＤシリーズ、三井化学（株）製のミレックスＸＬＣ－シリーズとＸＬシリーズ（例えば、ミレックスＸＬＣ－ＬＬ）、エア・ウォーター（株）製のＨＥシリーズ（例えば、ＨＥ１００Ｃ－３０）、明和化成（株）製のＭＥＨＣ－７８００シリーズ（例えばＭＥＨＣ－７８００－４Ｓ）、ＪＥＦケミカル（株）製のＪＤＰＰシリーズが挙げられる。これらは一種を単独で使用してもよいし、二種以上を併用してもよい。
　エポキシ樹脂とフェノール樹脂の配合量は、高いダイシェア強度を達成する観点から、それぞれエポキシ当量と水酸基当量の当量比が０．６～１．５であることが好ましく、０．７～１．４であることがより好ましく、０．８～１．３であることが更に好ましい。配合比が上記範囲内であることで、硬化性及び流動性の両方を十分に高水準に達成しやすい。
［エラストマ］
　エラストマとして、例えば、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂、ポリブタジエン、アクリロニトリル、エポキシ変性ポリブタジエン、無水マレイン酸変性ポリブタジエン、フェノール変性ポリブタジエン及びカルボキシ変性アクリロニトリルが挙げられる。
　高いダイシェア強度を達成する観点から、エラストマとしてアクリル系樹脂が好ましく、更に、グリシジルアクリレート又はグリシジルメタクリレート等のエポキシ基又はグリシジル基を架橋性官能基として有する官能性モノマーを重合して得たエポキシ基含有（メタ）アクリル共重合体等のアクリル系樹脂がより好ましい。アクリル系樹脂のなかでもエポキシ基含有（メタ）アクリル酸エステル共重合体及びエポキシ基含有アクリルゴムが好ましく、エポキシ基含有アクリルゴムがより好ましい。エポキシ基含有アクリルゴムは、アクリル酸エステルを主成分とし、主として、ブチルアクリレートとアクリロニトリル等の共重合体、エチルアクリレートとアクリロニトリル等の共重合体などからなる、エポキシ基を有するゴムである。なお、アクリル系樹脂は、エポキシ基だけでなく、アルコール性又はフェノール性水酸基、カルボキシル基等の架橋性官能基を有していてもよい。
　アクリル樹脂の市販品としては、ナガセケムテック（株）製のＳＧ－７０Ｌ、ＳＧ－７０８－６、ＷＳ－０２３　ＥＫ３０、ＳＧ－２８０　ＥＫ２３、ＳＧ－Ｐ３溶剤変更品（商品名、アクリルゴム、重量平均分子量：８０万、Ｔｇ：１２℃、溶剤はシクロヘキサノン）等が挙げられる。
　アクリル樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）は、高いダイシェア強度を達成する観点から、－５０～５０℃であることが好ましく、－３０～３０℃であることがより好ましい。アクリル樹脂の重量平均分子量（Ｍｗ）は、高いダイシェア強度を達成する観点から、１０万～３００万であることが好ましく、５０万～２００万であることがより好ましい。ここで、Ｍｗは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）で測定し、標準ポリスチレンによる検量線を用いて換算した値を意味する。なお、分子量分布の狭いアクリル樹脂を用いることにより、高弾性の接着剤片を形成できる傾向にある。
　熱硬化性樹脂組成物に含まれるアクリル樹脂の量は、高いダイシェア強度を達成する観点から、エポキシ樹脂及びエポキシ樹脂硬化剤の合計１００質量部に対して１０～２００質量部であることが好ましく、２０～１００質量部であることがより好ましい。
［無機フィラー］
　無機フィラーとして、例えば、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、ホウ酸アルミウィスカ、窒化ホウ素及び結晶性シリカ、非晶性シリカが挙げられる。これらは一種を単独で使用してもよいし、二種以上を併用してもよい。
　無機フィラーの平均粒径は、高いダイシェア強度を達成する観点から、０．００５μｍ～１．０μｍが好ましく、０．０５～０．５μｍがより好ましい。無機フィラーの表面は、高いダイシェア強度を達成する観点から、化学修飾されていることが好ましい。表面を化学修飾する材料として適したものにシランカップリング剤が挙げられる。シランカップリング剤の官能基の種類として、例えば、ビニル基、アクリロイル基、エポキシ基、メルカプト基、アミノ基、ジアミノ基、アルコキシ基、エトキシ基が挙げられる。
　高いダイシェア強度を達成する観点から、熱硬化性樹脂組成物の樹脂成分１００質量部に対して、無機フィラーの含有量は２０～２００質量部であることが好ましく、３０～１００質量部であることがより好ましい。
［硬化促進剤］
　硬化促進剤として、例えば、イミダゾール類及びその誘導体、有機リン系化合物、第二級アミン類、第三級アミン類、及び第四級アンモニウム塩が挙げられる。高いダイシェア強度を達成する観点から、イミダゾール系の化合物が好ましい。イミダゾール類としては、２－メチルイミダゾール、１－ベンジル－２－メチルイミダゾール、１－シアノエチル－２－フェニルイミダゾール、１－シアノエチルー２－メチルイミダゾール等が挙げられる。これらは一種を単独で使用してもよいし、二種以上を併用してもよい。
　熱硬化性樹脂組成物における硬化促進剤の含有量は、高いダイシェア強度を達成する観点から、エポキシ樹脂及びエポキシ樹脂硬化剤の合計１００質量部に対して０．０４～３質量部が好ましく、０．０４～０．２質量部がより好ましい。
＜第二実施形態＞
　図９は第二実施形態に係る半導体装置を模式的に示す断面図である。第一実施形態に係る半導体装置１００はチップＴ１が接着剤片Ｔｃと離間している態様であったのに対し、本実施形態に係る半導体装置２００はチップＴ１が接着剤片Ｔｃと接している。つまり、接着剤片Ｔｃは、チップＴ１の上面及び支持片Ｄｃの上面に接している。例えば、支持片形成用フィルムＤの厚さを適宜設定することで、チップＴ１の上面の位置と支持片Ｄｃの上面の位置を一致させることができる。
　半導体装置２００においては、チップＴ１が基板１０に対し、ワイヤボンディングではなく、フリップチップ接続されている。なお、ワイヤｗが接着剤片Ｔａに埋め込まれる構成とすれば、基板１０にチップＴ１がワイヤボンディングされた態様であっても、チップＴ１が接着剤片Ｔｃと接した状態とすることができる。接着剤片ＴａはチップＴ２とともに接着剤片付きチップＴ２ａを構成するものである（図８参照）。
　図９に示すように、チップＴ１とチップＴ２の間の接着剤片Ｔｃは、チップＴ２におけるチップＴ１と対面する領域Ｒを覆うとともに、領域ＲからチップＴ２の周縁側にまで連続的に延在している。この一つの接着剤片Ｔｃが、チップＴ２の領域Ｒを覆うとともに、チップＴ２と複数の支持片の間に介在し、これらを接着している。図９におけるチップＴ２の下面は裏面に相当する。上述のとおり、近年のチップの裏面は凹凸が形成されていることが多い。チップＴ２の裏面の実質的全体が接着剤片Ｔｃで覆われていることで、接着剤片ＴｃにチップＴ１の上面が接してもチップＴ２にクラック又は割れが生じることを抑制できる。
　以上、本開示の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
　上記実施形態においては、図３（ｂ）に示すように、三層構造の支持片形成用フィルムＤを備える支持片形成用積層フィルム２０を例示したが、支持片形成用積層フィルムは二層であっても四層以上であってもよい。図１０に示す支持片形成用積層フィルム２０Ａは、熱硬化性樹脂層５と、金属層６とを有する二層フィルムＤ２（支持片形成用フィルム）を有する。すなわち、支持片形成用積層フィルム２０Ａにおいては、感圧接着層２と最外面の金属層６との間に熱硬化性樹脂層５が配置されている。
　二層フィルムＤ２の厚さに対する熱硬化性樹脂層５の厚さの比率は好ましくは０．１～０．９であり、より好ましくは０．２～０．８であり、更に好ましくは０．３５～０．７であり、もっと好ましくは０．３５～０．６である。この比率が上記範囲であることで、支持片の製造過程においてピックアップ性を実現し得る（図５（ｄ）参照）。すなわち、比率が０．１以上であることで、金属片６ｐのエッジが感圧接着層２に入り込むことに起因して支持片のピックアップ性が低下することをより高度に抑制できる。他方、比率が０．８以下であれば、金属片６ｐが十分な厚さを有するため、金属片６ｐがバネ板のような役割を果たし、より優れたピックアップ性を達成できる。これらの観点から、金属層６の厚さは、例えば、１０～８０μｍであり、２０～６０μｍであってもよい。熱硬化性樹脂層５の厚さは、例えば、５～１２０μｍであり、１０～６０μｍであってもよい。
　支持片形成用積層フィルム２０Ａは、例えば、以下の工程を経て製造することができる。
・基材フィルム１と、感圧接着層２と、熱硬化性樹脂層５とをこの順序で備える積層フィルムを準備する工程
・上記積層フィルムの表面に金属層６を貼り合わせる工程
又は、
・熱硬化性樹脂層５と金属層６を貼り合わせて積層フィルムを準備する工程
・基材フィルム１と、感圧接着層２と、上記積層フィルムとをこの順序で備えるように貼り合わせる工程
　以下、実施例により本開示について説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
（ワニスの調製）
　以下の材料を使用して支持片形成用フィルムの熱硬化性樹脂層を形成するためのワニスを調製した。
・エポキシ樹脂：ＹＤＣＮ－７００－１０：（商品名、新日鉄住金化学（株）製、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、２５℃において固体）１３．２質量部
・フェノール樹脂（硬化剤）：ＨＥ－１００Ｃ－３０：（商品名、エア・ウォーター（株）製、フェニルアラキル型フェノール樹脂）１１．０質量部
・無機フィラー：アエロジルＲ９７２：（商品名、日本アエロジル（株）製、シリカ、平均粒径０．０１６μｍ）７．８質量部
・エラストマ：ＳＧ－Ｐ３溶剤変更品（商品名、ナガセケムテックス（株）製、アクリルゴム、重量平均分子量：８０万、Ｔｇ：１２℃、溶剤はシクロヘキサノン）６６．４質量部
・カップリング剤１：Ａ－１８９：（商品名、ＧＥ東芝（株）製、γ－メルカプトプロピルトリメトキシシラン）０．４質量部
・カップリング剤１：Ａ－１１６０：（商品名、ＧＥ東芝（株）製、γ－ウレイドプロピルトリエトキシシラン）１．１５質量部
・硬化促進剤：キュアゾール２ＰＺ－ＣＮ：（商品名、四国化成工業（株）製、１－シアノエチル－２－フェニルイミダゾール）０．０３質量部
・溶媒：シクロヘキサン
＜実施例１＞
　上記のとおり、溶媒としてシクロヘキサノンを使用し、ワニスの固形分割合が４０質量％となるように調整した。１００メッシュのフィルターでワニスをろ過するとともに真空脱泡した。ワニスを塗布するフィルムとして、離型処理が施されたポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム（厚さ３８μｍ）を準備した。真空脱泡後のワニスを、ＰＥＴフィルムの離型処理が施された面上に塗布した。塗布したワニスを、９０℃で５分間、続いて１４０℃で５分間の二段階で加熱乾燥した。こうして、Ｂステージ状態（半硬化状態）の熱硬化性樹脂層をＰＥＴフィルムの表面上に形成した。熱硬化性樹脂層の表面に銅箔（厚さ：１８μｍ）を７０℃のホットプレート上で貼り付けることによって、図１０に示す二層フィルムＤ２と同様の構成の支持片形成用フィルムをＰＥＴフィルムの表面上に作製した。
　感圧接着層を有する積層フィルム（ダイシングテープ）を以下の手順で準備した。粘着剤には、主モノマーとして２－エチルヘキシルアクリレートとメチルメタクリレートを用い、官能基モノマーとしてヒドロキシエチルアクリレートとアクリル酸を用いたアクリル共重合体を溶液重合法にて得た。この合成したアクリル共重合体の重量平均分子量は４０万、ガラス転移点は－３８℃であった。このアクリル共重合体１００質量部に対し、多官能イソシアネート架橋剤（三菱ケミカル（株）製、商品名マイテックＮＹ７３０Ａ－Ｔ）を１０質量部配合した粘着剤溶液を調製し、表面離型処理ポリエチレンテレフタレート（厚さ２５μｍ）の上に乾燥時の粘着剤厚さが１０μｍになるよう塗工乾燥した。更に、ポリプロピレン／酢酸ビニル／ポリプロピレンからなる１００μｍのポリオレフィン基材を粘着剤面にラミネートした。この粘着フィルムを室温で２週間放置し十分にエージングを行うことでダイシングテープを得た。
　上記ダイシングテープの感圧接着層に支持片形成用フィルム（熱硬化性樹脂層と銅箔の二層フィルム）を、支持片形成用フィルムの熱硬化性樹脂層を有する面が感圧接着層と対向するようにして、７０℃のホットプレート上でゴムロールを使用して貼り合わせた。これにより、支持片形成用フィルムと、ダイシングテープとの積層体を得た。熱硬化性樹脂層の厚さは２５μｍであった。
＜実施例２＞
　銅箔（厚さ：１８μｍ）の代わりにアルミニウム箔（厚さ２５μｍ）を使用したことの他は、実施例１と同様にして、支持片形成用フィルムと、ダイシングテープとの積層体を得た。
　実施例の支持片形成用フィルムに対して以下の評価を行った。
（１）剥離強度
　実施例に係る支持片形成用フィルムを含む積層体を幅２５ｍｍ、長さ１００ｍｍの長さにそれぞれカットして試験片を作製した。感圧接着層と支持片形成用フィルムとの界面の剥離強度（剥離角度：１８０°、剥離速度：３００ｍｍ／分）を測定した。各実施例につき、測定を３回ずつ行い、その平均値を以下に示す。
・実施例１…０．４Ｎ／２５ｍｍ
・実施例２…０．４Ｎ／２５ｍｍ
（２）ピックアップ性
　実施例に係る支持片形成用フィルム（形状：直径３２０ｍｍの円形）と、前記ダイシングテープ（形状：直径３３５ｍｍの円形）の積層体を準備した。この積層体のダイシングテープにダイシングリングを７０℃の条件でラミネートした。ダイサーを用いて支持片形成用フィルムをハイト５５μｍの条件で個片化した。これにより、サイズが１０ｍｍ×１０ｍｍの支持片を得た。この支持片に両面テープ（サイズ：８ｍｍ×８ｍｍ）の一方の面を貼り付け、他方の面に治具を貼り付けた。この治具をプッシュプルゲージ（イマダ社製）で引っ張ることによって剥離時の引っ張り力を測定した。各実施例につき、測定を５回ずつ行い、その平均値を以下に示す。
・実施例１…４．４Ｎ／２５ｍｍ
・実施例２…４．６Ｎ／２５ｍｍ
　本開示によれば、ドルメン構造を有する半導体装置の製造プロセスにおいて支持片を作製する工程を簡略化できるとともに、支持片の優れたピックアップ性を達成できる半導体装置の製造方法が提供される。また、本開示によれば、ドルメン構造を有する半導体装置、並びに支持片形成用積層フィルム及びその製造方法が提供される。
１…基材フィルム、２…感圧接着層、５…熱硬化性樹脂層、５ｃ…接着剤片（硬化物）、５ｐ…接着剤片、６…金属層、６ｐ…金属片、１０…基板、２０，２０Ａ…支持片形成用積層フィルム、５０…封止材、１００，２００…半導体装置、Ｄ…支持片形成用フィルム、Ｄ２…二層フィルム（支持片形成用フィルム）、Ｄａ，Ｄｃ…支持片、Ｒ…領域、Ｔ１…第一のチップ、Ｔ２…第二のチップ、Ｔ２ａ…接着剤片付きチップ、Ｔａ，Ｔｃ…接着剤片

 

Claims (19)

  1. 　基板と、前記基板上に配置された第一のチップと、前記基板上であって前記第一のチップの周囲に配置された複数の支持片と、前記複数の支持片によって支持され且つ前記第一のチップを覆うように配置された第二のチップとを含むドルメン構造を有する半導体装置の製造方法であって、
    （Ａ）基材フィルムと、感圧接着層と、支持片形成用フィルムとをこの順序で備える積層フィルムを準備する工程と、
    （Ｂ）前記支持片形成用フィルムを個片化することによって、前記感圧接着層の表面上に複数の支持片を形成する工程と、
    （Ｃ）前記感圧接着層から前記支持片をピックアップする工程と、
    （Ｄ）基板上に第一のチップを配置する工程と、
    （Ｅ）前記基板上であって前記第一のチップの周囲又は前記第一のチップが配置されるべき領域の周囲に複数の前記支持片を配置する工程と、
    （Ｆ）第二のチップと、前記第二のチップの一方の面上に設けられた接着剤片とを備える接着剤片付きチップを準備する工程と、
    （Ｇ）複数の前記支持片の表面上に前記接着剤片付きチップを配置することによってドルメン構造を構築する工程と、
    を含み、
    　前記支持片形成用フィルムが金属層を少なくとも含む多層構造を有する、半導体装置の製造方法。
  2. 　（Ｂ）工程と（Ｃ）工程の間に、前記感圧接着層に紫外線を照射する工程を含まない、請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
  3. 　前記支持片形成用フィルムが熱硬化性樹脂層を含み、
    　（Ｇ）工程よりも前に、前記支持片形成用フィルム又は前記支持片を加熱する工程を含む、請求項１又は２に記載の半導体装置の製造方法。
  4. 　基板と、
    　前記基板上に配置された第一のチップと、
    　前記基板上であって前記第一のチップの周囲に配置された複数の支持片と、
    　前記複数の支持片によって支持され且つ前記第一のチップを覆うように配置された第二のチップと、
    を含むドルメン構造を有し、
    　前記支持片が金属片を少なくとも含む多層構造を有する、半導体装置。
  5. 　前記支持片が、前記金属片と、前記金属片の一方の面上に設けられた接着剤片との二層構造である、請求項４に記載の半導体装置。
  6. 　前記支持片が、前記金属片と、前記金属片を挟む一対の接着剤片との三層構造であり、
    　前記支持片の厚さに対する前記接着剤片の厚さの合計の比率が０．１～０．９である、請求項４に記載の半導体装置。
  7. 　前記第二のチップにおける前記第一のチップと対面する領域を少なくとも覆うように設けられた接着剤片を更に備え、
    　前記第一のチップが当該接着剤片と離間している、請求項４～６のいずれか一項に記載の半導体装置。
  8. 　当該接着剤片が、前記第二のチップの前記領域から前記第二のチップの周縁側にまで連続的に延在しており前記第二のチップと前記複数の支持片とによって挟まれている、請求項７に記載の半導体装置。
  9. 　前記第二のチップにおける前記第一のチップと対面する領域を少なくとも覆うように設けられた接着剤片を更に備え、
    　前記第一のチップが当該接着剤片と接している、請求項４～６のいずれか一項に記載の半導体装置。
  10. 　当該接着剤片が、前記第二のチップの前記領域から前記第二のチップの周縁側にまで連続的に延在しており前記第二のチップと前記複数の支持片とによって挟まれている、請求項９に記載の半導体装置。
  11. 　基板と、前記基板上に配置された第一のチップと、前記基板上であって前記第一のチップの周囲に配置された複数の支持片と、前記複数の支持片によって支持され且つ前記第一のチップを覆うように配置された第二のチップとを含むドルメン構造を有する半導体装置の製造プロセスにおいて使用される支持片形成用積層フィルムであって、
    　基材フィルムと、
    　感圧接着層と、
    　支持片形成用フィルムと、
    をこの順序で備え、
    　前記支持片形成用フィルムが金属層を少なくとも含む多層構造を有する、支持片形成用積層フィルム。
  12. 　前記金属層が銅層又はアルミニウム層である、請求項１１に記載の支持片形成用積層フィルム。
  13. 　前記支持片形成用フィルムの厚さが５～１８０μｍである、請求項１１又は１２に記載の支持片形成用積層フィルム。
  14. 　前記感圧接着層が光反応性を有する炭素－炭素二重結合を有する樹脂を含有しない、請求項１１～１３のいずれか一項に記載の支持片形成用積層フィルム。
  15. 　前記支持片形成用フィルムが熱硬化性樹脂層を含む、請求項１１～１４のいずれか一項に記載の支持片形成用積層フィルム。
  16. 　前記熱硬化性樹脂層がエポキシ樹脂を含む、請求項１５に記載の支持片形成用積層フィルム。
  17. 　前記熱硬化性樹脂層がエラストマを含む、請求項１５又は１６に記載の支持片形成用積層フィルム。
  18. 　基板と、前記基板上に配置された第一のチップと、前記基板上であって前記第一のチップの周囲に配置された複数の支持片と、前記複数の支持片によって支持され且つ前記第一のチップを覆うように配置された第二のチップとを含むドルメン構造を有する半導体装置の製造プロセスにおいて使用される支持片形成用積層フィルムの製造方法であって、
    　基材フィルムと、その一方の面上に形成された感圧接着層とを有する粘着フィルムを準備する工程と、
    　前記感圧接着層の表面上に支持片形成用フィルムを積層する工程と、
    を含み、
    　前記支持片形成用フィルムが金属層を少なくとも含む多層構造を有する、支持片形成用積層フィルムの製造方法。
  19. 　基板と、前記基板上に配置された第一のチップと、前記基板上であって前記第一のチップの周囲に配置された複数の支持片と、前記複数の支持片によって支持され且つ前記第一のチップを覆うように配置された第二のチップとを含むドルメン構造を有する半導体装置の製造プロセスにおいて使用される支持片形成用積層フィルムの製造方法であって、
    　基材フィルムと、感圧接着層と、熱硬化性樹脂層とをこの順序で備える積層フィルムを準備する工程と、
    　前記熱硬化性樹脂層の表面に金属層を形成する工程と、
    を含む、支持片形成用積層フィルムの製造方法。

     
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