JP2010118636A - 半導体装置の製造方法及び半導体装置 - Google Patents
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- H01L2224/29198—Material with a principal constituent of the material being a combination of two or more materials in the form of a matrix with a filler, i.e. being a hybrid material, e.g. segmented structures, foams
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- H01L2224/293—Base material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
- H01L2224/29338—Base material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
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- H01L2224/32151—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/32221—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/32225—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
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- H01L2224/4809—Loop shape
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- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
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- H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/48225—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
- H01L2224/48227—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
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- H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
- H01L2224/732—Location after the connecting process
- H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
- H01L2224/73265—Layer and wire connectors
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- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
- H01L2224/8319—Arrangement of the layer connectors prior to mounting
- H01L2224/83191—Arrangement of the layer connectors prior to mounting wherein the layer connectors are disposed only on the semiconductor or solid-state body
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Abstract
【課題】半導体素子と、リードフレーム、有機基板等の半導体素子搭載用支持部材と、を比較的低温域においても接着性、作業性に支障を来たすことなく接着することができ、かつボイドの発生を抑えることができる半導体装置の製造方法を提供する。
【解決手段】半導体素子21と、支持部材23と、を接着フィルムの硬化物22を介して接着する半導体装置の製造方法であって、(a)接着フィルム付き半導体素子を準備する工程と、(b)接着フィルム付き半導体素子を支持部材に熱圧着して、接着フィルム付き半導体素子と支持部材とからなる半導体部品を得る熱圧着工程と、(c)接着フィルム付き半導体素子と支持部材とからなる半導体部品を、加圧流体を用いて加熱、加圧して接着フィルムの硬化を進行させる加圧キュア工程と、(d)半導体素子と支持部材とを電気的に接続する工程と、を工程(a)〜(d)の順で行う。
【選択図】図5
【解決手段】半導体素子21と、支持部材23と、を接着フィルムの硬化物22を介して接着する半導体装置の製造方法であって、(a)接着フィルム付き半導体素子を準備する工程と、(b)接着フィルム付き半導体素子を支持部材に熱圧着して、接着フィルム付き半導体素子と支持部材とからなる半導体部品を得る熱圧着工程と、(c)接着フィルム付き半導体素子と支持部材とからなる半導体部品を、加圧流体を用いて加熱、加圧して接着フィルムの硬化を進行させる加圧キュア工程と、(d)半導体素子と支持部材とを電気的に接続する工程と、を工程(a)〜(d)の順で行う。
【選択図】図5
Description
本発明は、半導体装置の製造方法及び半導体装置に関する。
近年、電子機器の高機能化等に対応して半導体装置の高密度化、高集積化の要求が強まり、半導体装置(以下、「半導体パッケージ」又は「パッケージ」とも称す。)の大容量高密度化が進んでいる。このような要求に対応するため、例えば半導体素子(以下、「半導体チップ」又は「チップ」とも称す。)の上にリードフレームを接着するリード・オン・チップ(LOC)構造が採用されている。LOC構造では、半導体素子とリードフレームとを接合するため、その接合部での接着信頼性が半導体装置の信頼性に大きく影響することとなる。
従来、半導体素子とリードフレームとの接着には、ペースト状の接着剤が用いられていたが、ペースト状の接着剤を適量に塗布することは必ずしも容易ではなく、半導体素子の外周部に接着剤がはみ出す場合があった。
このような不具合に対する対策として、例えばLOC構造では、ポリイミド樹脂を用いたホットメルト型の接着剤フィルム等、耐熱性基材に接着剤を塗布したフィルム状接着剤が用いられるようになってきている(例えば、特許文献1参照)。しかし、このようなホットメルト型の接着剤フィルムは、高温で接着する必要があるため、高密度化した半導体素子、リードフレームに熱損傷を与える場合があった。
また、近年の半導体装置においては、半導体素子の上に半導体素子を多段で積層することで、半導体装置の小型化、薄型化、大容量化を図るものも出てきている。そういった半導体装置には、リードフレームに代わり、ビスマレイミド−トリアジン基板やポリイミド基板のような有機基板の使用が増加している。こういった有機基板の増加とともに、半導体装置をはんだ付けするための赤外線リフロー時における半導体装置内部の吸湿水分によるクラックの発生を防止することが、重要な技術課題となってきており、このような技術課題に対しては、特に半導体素子接着剤の寄与するところが大きいことが分かってきている。
半導体素子の上に半導体素子を多段で積層するチップ・オン・チップ(COC)構造の半導体装置において使用される有機基板は、リードフレームと比較して耐熱性に乏しいため、高温での接着には不向きである。また、COC構造の半導体装置では、その薄型化に伴い、半導体素子の薄型化が進み、これまでの高温での貼りつけ温度では半導体素子の反りが顕著になるという不具合が生じることとなる。これらのことから、これまで以上に低温での熱圧着が可能なフィルム状接着剤の要求が高まっている。このようなフィルム状接着剤としては、熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂の混合物からなるホットメルト型の接着フィルムが提案されている(例えば、特許文献2〜4参照)。
しかしながら、上記文献記載の従来技術は、以下の点で改善の余地を有していた。第一に、特許文献2では、熱可塑性樹脂としてポリイミド樹脂、熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂が用いられているため、このような接着フィルムは、耐熱性・信頼性には優れるものの、高温状態で初めて溶融粘度が低下し、さらに最低溶融粘度が高いことより、低温での濡れ性が不足することとなるため、80℃〜150℃程度の低温での貼り付けが困難であり、半導体素子が薄型かつ多段に積層された半導体装置に適用するのが困難であるという課題を有していた。
第二に、特許文献3では、低温での濡れ性を改善するためにガラス転移温度の低い熱可塑性樹脂としてアクリルゴムを主成分とする樹脂が用いられているが、熱可塑性樹脂の分子量が高いため、フィルム状接着剤の流動性が乏しく、有機基板に設けられた回路による段差を埋めることができず、隙間が残り、高温時に剥離が起こりやすいという不具合を生じるものであった。
第三に、特許文献4では、熱硬化時の接着力が高い接着剤層Aと、配線埋め込み性が高い接着剤層Bの2種類の接着剤層を有する接着部材とすることが記載されているが、配線埋め込み性を上げるためにフロー量が大きい接着剤層Bを含むものであるため、半導体素子の外周部への接着剤のはみ出しを抑えることができないなどの課題を残したものであった。
第四に、低分子量の熱硬化成分の含有量を高くすることで流動性を持たせ、有機基板の段差を埋める方法も考えられるが、フィルム状接着剤が可とう性に乏しくなり、ダイシングテープ付き接着フィルムをウエハの裏面にラミネートする場合等において、フィルム状接着剤の割れが発生し易くなるという不具合を生じるものとなることが容易に予想される。
本発明の目的は、半導体素子と、リードフレーム、有機基板等の半導体素子搭載用支持部材と、を比較的低温域においても接着性、作業性に支障を来たすことなく接着することができ、かつボイドの発生を抑えることができる半導体装置の製造方法を提供することにある。また、本発明の目的は、上述の半導体装置の製造方法により製造してなる信頼性に優れた半導体装置を提供することにある。
本発明の半導体装置の製造方法は、半導体素子と、支持部材と、を接着フィルムの硬化物を介して接着する半導体装置の製造方法であって、(a)接着フィルム付き半導体素子を準備する工程と、(b)前記接着フィルム付き半導体素子を前記支持部材に熱圧着して、前記接着フィルム付き半導体素子と前記支持部材とからなる半導体部品を得る熱圧着工程と、(c)前記接着フィルム付き半導体素子と前記支持部材とからなる前記半導体部品を、加圧流体を用いて加熱、加圧し、接着フィルムの硬化を進行させる加圧キュア工程と、(d)前記接着フィルム付き半導体素子と前記支持部材とを電気的に接続する工程と、を前記工程(a)〜(d)の順で行うことを特徴とする。本発明の半導体装置の製造方法においては、接着フィルム付き半導体素子を支持部材に熱圧着する熱圧着工程(b)を行った後に、接着フィルムの硬化を進行させる加圧キュア工程(c)を行うことにより、接着フィルム内部のボイドの発生を抑えることができ、また、接着フィルムと半導体素子との界面、及び接着フィルムと支持部材との界面の隙間を埋めることも可能となる。これは、接着フィルムが、熱圧着工程(b)では完全硬化には至っておらず、さらなる加熱により軟化又は移動することができる程度の硬化度合いとなっているため、加圧キュア工程(c)において加熱を行うと同時に、加圧も行うことによって、接着フィルムの硬化がさらに進行するとともに、ボイドを押し潰し、隙間を埋めるように移動することができることによるものである。
本発明の半導体装置の製造方法は、前記加圧流体が加圧ガスであるものとすることができる。
本発明の半導体装置の製造方法は、前記加圧流体が加圧空気であるものとすることができる。
本発明の半導体装置の製造方法は、前記加圧キュア工程(c)を、圧力容器を用いて、該圧力容器内に前記接着フィルム付き半導体素子と支持部材とからなる半導体部品を設置し、前記加圧流体により加熱、加圧を行うものとすることができる。
本発明の半導体装置の製造方法は、前記加圧キュア工程(c)における加熱、加圧条件が、加熱温度80℃以上、180℃以下、加圧力0.1MPa以上、10MPa以下、加圧時間1分以上、480分以下であるものとすることができる。
本発明の半導体装置の製造方法は、前記工程(a)を行う前における前記接着フィルムの100〜150℃での溶融粘度が10Pa・s以上、1000Pa・s以下であるものとすることができる。
本発明の半導体装置の製造方法は、前記加圧キュア工程(c)によりボイドと隙間とが低減され、前記加圧キュア工程(c)を経た後において、前記接着フィルム内部に直径30μm以上のボイドが存在しないものとすることができる。
本発明の半導体装置の製造方法は、前記接着フィルムが(メタ)アクリル系樹脂を含むものであるものとすることができる。
本発明の半導体装置の製造方法は、前記接着フィルムが(メタ)アクリル系樹脂を含み、樹脂全体に対する前記(メタ)アクリル系樹脂の含有量が、10%以上50%以下であるものとすることができる。
本発明の半導体装置の製造方法は、前記接着フィルムがさらに熱硬化性樹脂を含むものであるものとすることができる。
本発明の半導体装置の製造方法は、前記熱硬化性樹脂100重量部に対する前記(メタ)アクリル系樹脂の含有量が10重量部以上100重量部以下であるものとすることができる。
本発明の半導体装置の製造方法は、前記工程(a)が、(a1)ウエハ、接着フィルム、ダイシングテープの順になるように、前記ウエハの裏面に、ダイシングテープ付き接着フィルムをラミネートする工程と、(a2)前記ウエハとラミネートした前記ダイシングテープ付き接着フィルムとを一体にダイシングする工程と、(a3)前記ダイシングテープを剥離し、接着フィルム付き半導体素子を形成する工程と、を上記(a1)〜(a3)の順で行うものとすることができる。
本発明の半導体装置は、上述の製造方法により製造されることを特徴とする。
本発明に従うと、半導体素子と、リードフレーム、有機基板等の半導体素子搭載用支持部材と、を比較的低温域においても接着性、作業性に支障を来たすことなく接着することができ、かつボイドの発生を抑えることができる半導体装置の製造方法を得ることができる。また、本発明に従うと、上述の半導体装置の製造方法により製造してなる信頼性に優れた半導体装置を得ることができる。
以下、本発明の半導体装置の製造方法及び半導体装置について説明する。本発明の半導体装置の製造方法は、半導体素子と、支持部材と、を接着フィルムの硬化物を介して接着する半導体装置の製造方法であって、(a)接着フィルム付き半導体素子を準備する工程と、(b)接着フィルム付き半導体素子を支持部材に熱圧着して、接着フィルム付き半導体素子と支持部材とからなる半導体部品を得る熱圧着工程と、(c)接着フィルム付き半導体素子と支持部材とからなる半導体部品を、加圧流体を用いて加熱、加圧して接着フィルムの硬化を進行させる加圧キュア工程と、(d)半導体素子と支持部材とを電気的に接続する工程と、を工程(a)〜(d)の順で行うことを特徴とする。これにより、半導体素子と、リードフレーム、有機基板等の半導体素子搭載用支持部材と、を150℃を下回るような比較的低温域においても接着性、作業性に支障を来たすことなく接着することができ、かつボイドの発生を抑えることができる半導体装置の製造方法を得ることができる。また、本発明の半導体装置は、上述の製造方法により製造してなることを特徴とする。これにより、信頼性に優れた半導体装置を得ることができる。以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の半導体装置の製造方法は、(a)接着フィルム付き半導体素子を準備する工程を含むものである。(a)接着フィルム付き半導体素子を準備する工程は、特に限定するものではなく、例えば、個片化された半導体素子の裏面に接着フィルムを貼り付ける方法、スピンコーター等を用いてウエハ裏面に接着フィルムを均一の厚みに塗布して、個片化させる方法等が挙げられるが、工程の煩雑さを避ける観点から、下記(a1)〜(a3)で示す工程をこの順で行う方法がより好ましい。
(a1)ウエハ、接着フィルム、ダイシングテープの順になるように、ウエハの裏面に、ダイシングテープ付き接着フィルムをラミネートする工程、
(a2)ウエハとラミネートしたダイシングテープ付き接着フィルムとを一体にダイシングする工程、
(a3)ダイシングテープを剥離し、接着フィルム付き半導体素子を形成する工程。
図1に、接着フィルム付き半導体素子を準備する工程の一例を説明する断面図を示すが、その詳細は後述する。
(a1)ウエハ、接着フィルム、ダイシングテープの順になるように、ウエハの裏面に、ダイシングテープ付き接着フィルムをラミネートする工程、
(a2)ウエハとラミネートしたダイシングテープ付き接着フィルムとを一体にダイシングする工程、
(a3)ダイシングテープを剥離し、接着フィルム付き半導体素子を形成する工程。
図1に、接着フィルム付き半導体素子を準備する工程の一例を説明する断面図を示すが、その詳細は後述する。
本発明の半導体装置の製造方法は、(b)接着フィルム付き半導体素子を支持部材に熱圧着して、接着フィルム付き半導体素子と支持部材とからなる半導体部品を得る熱圧着工程を含むものである。熱圧着工程は通常のチップマウンター等を使用するが、熱圧着の方法は支持部材を熱板上に載せて接着フィルム付き半導体素子を押し当てる方法や、支持部材上に接着フィルム付き半導体素子を押し当てると同時に、押し当て冶具を通して熱を伝える方法、またはその両方の方法を組み合わせた方法などがある。熱圧着の温度条件は、特に限定されないが、60℃以上、180℃以下が好ましく、80℃以上、150℃以下がより好ましい。上記下限値以上の温度で熱圧着することにより、接着フィルム付き半導体素子と支持部材の接着が十分となり、搬送中の接着フィルム付き半導体素子の脱落が抑えられる。また、上記上限値以下の温度で熱圧着することにより、支持部材及び接着フィルム付き半導体素子の反りが抑えられ、接着位置がずれることなく貼り付けが可能となる。また、上記上限値以下の温度で熱圧着することで、接着フィルムの硬化を抑えることにより、加圧キュア工程(c)における加熱、加圧によって、ボイドを押し潰し、隙間を埋めるように移動することができる。また熱圧着の時間条件は特に限定されないが、0.1秒以上、60秒以下が好ましく、0.5秒以上、5秒以下がより好ましい。上記下限値以上の時間で熱圧着することにより、接着フィルム付き半導体素子と支持部材の接着が十分となり、搬送中に接着フィルム付き半導体素子の脱落が抑えられる。また、上記上限値以下の時間で熱圧着することで、接着フィルムの硬化を抑えることにより、加圧キュア工程(c)における加熱、加圧によって、ボイドを押し潰し、隙間を埋めるように移動することができる。熱圧着の圧力条件は特に限定されないが、1kPa以上、1MPa以下が好ましく、3kPa以上、0.5MPa以下がさらに好ましい。上記上限値以下の圧力で熱圧着することにより、半導体素子の破損が抑えられる。また、上記下限値以上の圧力で熱圧着することにより、接着フィルム付き半導体素子と支持部材の接着が十分となり、搬送中の接着フィルム付き半導体素子の脱落を抑えることができる。尚、本発明でいう支持部材とは、ビスマレイミド−トリアジン基板やポリイミド基板のような有機基板、及び該有機基板に半導体素子やスペーサー等を一段以上積層したもの等も含むものである。
本発明の半導体装置の製造方法は、(c)接着フィルム付き半導体素子と支持部材とからなる半導体部品を、加圧流体を用いて加熱、加圧して接着フィルムの硬化を進行させる加圧キュア工程を含むものである。本発明の半導体装置の製造方法においては、接着フィルム付き半導体素子を支持部材に熱圧着する熱圧着工程(b)を行った後に、接着フィルムの硬化を進行させる加圧キュア工程(c)を行うことにより、接着フィルム内部のボイドの発生を抑え、かつ、接着フィルムと半導体素子との界面、及び接着フィルムと支持部材との界面の隙間を埋めることができる。これは、接着フィルムが、熱圧着工程(b)では少なくとも完全硬化には至っておらず、さらなる加熱により軟化又は移動することができる程度の硬化度合いとなっているため、加圧キュア工程(c)において加熱を行うと同時に、加圧も行うことによって、接着フィルムの硬化がさらに進行するとともに、ボイドを押し潰し、隙間を埋めるように移動することができることによるものである。
図2に熱圧着工程(b)後の状態の一例を説明する断面図を、図3に加圧キュア工程(c)後の状態の一例を説明する断面図を示した。図2に示すように、例えば支持部材が回路を有する有機材料からなる基板13である場合、被着面となる基板13表面に回路に由来する凹凸が存在するため、接着フィルム12付き半導体素子11の接着フィルム12と基板13との界面に隙間14が残り易いこととなるが、加圧キュア工程(c)を行うことで、図3に示すように、被着面となる基板13表面に凹凸があっても隙間14を埋めることが可能となる。
尚、接着フィルム内部のボイド、並びに接着フィルムと半導体素子との界面、及び接着フィルムと支持部材との界面の隙間とは、熱圧着工程で埋め込み切れなかった接着フィルムと支持部材との界面の隙間や、加熱により接着フィルム自身で発生するガスに起因するもののみではなく、支持部材の有機基板から発生するガスに起因するものも含むものである。加圧キュア工程(c)を行わずに、熱圧着工程(b)のみで接着フィルムと支持部材との界面の隙間を埋め込もうとする場合、より低粘度となる接着フィルムを用いて熱圧着工程(b)で界面の隙間の埋め込みを完了させ、さらに加熱処理のみを行って接着フィルムの硬化を進行させる手法も考えられるが、この場合には、支持部材の有機基板から発生するガスに起因するボイドや隙間の再発生が顕著に現れるものと考えられ、例えば、熱圧着工程(b)の直前に支持部材を乾燥させて支持部材中の吸湿水分を除去する工程等を追加する必要性が想定されるものである。これに対して、本発明の半導体装置の製造方法によれば、熱圧着工程(b)の直前に支持部材を乾燥させて支持部材中の吸湿水分を除去する工程等を追加することなしに、接着フィルム内部のボイドの発生を抑え、かつ、接着フィルムと半導体素子との界面、及び接着フィルムと支持部材との界面の隙間を埋めることができるものである。また、加熱、加圧をプレス等ではなく、加圧流体を用いて行うことにより、接着フィルム付き半導体素子と支持部材とからなる半導体部品に全方向から均等に圧力をかけることができるため、半導体素子の周囲へ接着フィルムがブリードすること防ぐことができる。
加圧キュア工程(c)で用いられる加圧流体とは、加圧に用いられる流体の意味であり、このような流体としては、特に限定されないが、窒素ガス、アルゴンガス、空気等のガスが好ましい。これにより、液体を用いる場合よりも接着フィルム付き半導体素子や支持部材への影響を抑えることができる。また、窒素ガスやアルゴンガス等を使用する場合よりも安価に半導体装置を製造することができるという観点からは、ガスの中でも空気が好ましい。
加圧キュア工程(c)において、加圧流体を用いて加熱、加圧する方法は特に限定されないが、圧力容器を用いて行うことが好ましい。圧力容器を使用することで、接着フィルムに均等に圧力をかけることができ、ブリードすること無く、接着フィルム内部のボイドの発生を抑え、接着フィルムと半導体素子との界面、及び接着フィルムと支持部材との界面の隙間を埋めることができる。具体的には、圧力容器内に接着フィルム付き半導体素子と支持部材とからなる半導体部品を設置し、加圧流体により加熱、加圧を行う方法が挙げられる。
加圧流体により直接的に加熱、加圧するより具体的な方法としては、図4に示すように、(i)圧力容器16内に接着フィルム12付き半導体素子11と基板13(支持部材)とからなる半導体部品15を設置し、加圧流体注入口17から、加圧流体を圧力容器16に流入させるとともに、必要により圧力容器を加熱する方法(図4(a))、(ii)圧力容器16内に接着フィルム12付き半導体素子11と基板13(支持部材)とからなる半導体部品15を設置し、さらにこの半導体部品15を覆うようにカバーフィルム18を設置したうえで、圧力容器16のカバーフィルム18側から加圧流体を流入させるとともに、必要により圧力容器16を加熱する方法(図4(b))、(iii)圧力容器16内に接着フィルム12付き半導体素子11と基板13(支持部材)とからなる半導体部品15を設置し、さらにこの半導体部品15を上から押圧することができるように袋状フィルム19を設置したうえで、圧力容器16内の袋状フィルム19に加圧流体を流入させるとともに、必要により圧力容器16を加熱する方法(図4(c))等が挙げられる。
また、接着フィルム付き半導体素子と支持部材とからなる半導体部品の圧力容器内への設置方法については、特に限定するものではないが、例えば、MAP方式のように複数の半導体素子を大型基板上にマトリクス状に配置したものを、間隙を設けて複数個並べる方法等が挙げられる。さらに、上記(i)の方法では、複数枚の大型基板を入れた基板収納マガジン等を、間隔を設けて複数個並べることにより、一度に大量の大型基板の加圧キュアを行っても、全ての接着フィルムに均等に圧力をかけることができる。このような点で、上記(i)の方法を用いるのが望ましい。
加圧キュア工程(c)における加熱条件は、特に限定されないが、80℃以上、180℃以下が好ましく、100℃以上、150℃以下がより好ましい。上記下限値以上であることで、接着フィルムの硬化を速やかに進めることで、加圧キュア工程(c)を短縮することができる。また、上記上限値以下であることで、接着フィルム自身からのアウトガス及び支持部材からのアウトガスによる、接着フィルムと支持部材との界面の隙間の再発生を抑えることができる。
加圧キュア工程(c)における加圧条件は、特に限定されないが、0.1MPa以上、10MPa以下が好ましく、0.2MPa以上、2MPa以下がより好ましい。上記下限値以上であることで、接着フィルム内部のボイドの発生を抑え、接着フィルムと半導体素子との界面、及び接着フィルムと支持部材との界面の隙間を埋めることができ、上限値以下であることで、加圧キュア工程(c)での半導体素子の破損を防ぐことができる。
加圧キュア工程(c)における加圧時間は、特に限定されないが、1分以上、480分以下が好ましく、3分以上、240分以下がより好ましい。加圧時間が下限値以上であることで、接着フィルムが硬化し、(d)半導体素子と支持部材とを電気的に接続する工程において、安定した接続を行うことができる。また上限値以下であることにより、接着フィルムの過硬化を防ぐことができ、支持部材の反りを防ぐことができる。
本発明の半導体装置の製造方法は、加圧キュア工程(c)を経た後において、接着フィルム内部に直径30μm以上のボイドが存在しないことが好ましく、直径10μm以上のボイドが存在しないことがより好ましい。直径30μm以上のボイドが存在しないことにより、高温時に界面剥離が発生し難くなり、本発明の半導体装置の十分な耐リフロー性を保つことができる。
本発明の半導体装置の製造方法は、(d)半導体素子と支持部材とを電気的に接続する工程を含むものである。図5に示すように、接着フィルム22付き半導体素子21と基板23(支持部材)とを電気的に接続する方式としては、ボンディングワイヤー24を用いて接続を行うワイヤーボンディング法が広く用いられている。尚、工程(d)により、接着フィルムの硬化をさらに進行させてもよい。
本発明の半導体装置の製造方法は、特に限定するものではないが、上述の工程(a)〜工程(d)を行った後に、図6に示すように、接着フィルム22付き半導体素子21と基板23(支持部材)とからなる半導体部品15の半導体素子21が搭載された側の片面を、半導体封止用樹脂組成物をトランスファーモールド、コンプレッションモールド、インジェクションモールド等の成形方法で成形、硬化させることにより、半導体素子21とその電気的接合部を封止材31により封止して、保護することができる。
さらに、封止材である半導体封止用樹脂組成物の硬化物により半導体素子等が封止された半導体装置は、そのまま、或いは、ポストキュアとして80℃から200℃程度の温度で、10分から10時間程度の時間をかけて半導体封止用樹脂組成物を完全硬化させた後、電子機器等に搭載することができる。尚、半導体封止用樹脂の成形工程、ポストキュア工程により、接着フィルムの硬化をさらに進行させてもよい。尚、接着フィルム付き半導体素子と支持部材とからなる半導体部品が、複数の半導体素子を大型基板上にマトリクス状に配置したMAP方式の場合には、半導体封止用樹脂組成物により半導体素子が搭載された側の片面を一括で封止成形した後に、個々のパッケージにダイシングすることができる。
次に、接着フィルムを用いて半導体装置を製造する方法の詳細について、工程の流れに沿ってその一例を説明する。
図1(a1)に示すように、ウエハ1の裏面に、ダイシングテープ付き接着フィルムを、ウエハ1、接着フィルム2、ダイシングテープ5の粘着剤層3、ダイシングテープ5の基材フィルム4の順になるようにラミネートし、図示しないダイシングテーブルの上に、ウエハリング6で固定する。次に、ウエハ1とラミネートしたダイシングテープ5付き接着フィルム2とを一体にダイシングし、半導体素子1を個片化する(図1(a2−1))。
図1(a1)に示すように、ウエハ1の裏面に、ダイシングテープ付き接着フィルムを、ウエハ1、接着フィルム2、ダイシングテープ5の粘着剤層3、ダイシングテープ5の基材フィルム4の順になるようにラミネートし、図示しないダイシングテーブルの上に、ウエハリング6で固定する。次に、ウエハ1とラミネートしたダイシングテープ5付き接着フィルム2とを一体にダイシングし、半導体素子1を個片化する(図1(a2−1))。
次に、ダイシングテープ5を図示しないエキスパンド装置で伸ばして、個片化した半導体素子1を一定の間隔に開き(図1(a2−2))、その後にダイシングテープ5から剥離した接着フィルム付き半導体素子7をピックアップして(図1(a3))、基板13に熱圧着し、半導体部品15を得る(図2)。基板13としては、例えばガラス繊維にエポキシ樹脂を含浸した基板、ポリイミド基板及びビスマレイミド−トリアジン樹脂基板等を用いることができる。
次に、得られた半導体部品15を圧力容器16内で加圧キュアを行った(図4(i))後、ワイヤーボンディングにより半導体素子21と基板23(支持部材)とを電気的に接続し(図5)、封止材31により半導体部品15の封止等を行う(図6)。
以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
次に本発明の半導体装置の製造方法で用いる接着フィルムについて説明する。
本発明の半導体装置の製造方法で用いる接着フィルムは、工程(a)を行う前における100〜150℃での溶融粘度が10Pa・s以上が好ましく、50Pa・s以上がより好ましい。これにより、熱圧着工程(b)で半導体素子の外周部への接着フィルムのはみ出しを抑えることができる。一方、接着フィルムは、工程(a)を行う前における100〜150℃での溶融粘度が1000Pa・s以下が好ましく、500Pa・s以下より好ましく、特に350Pa・s以下が好ましい。これにより、加圧キュア工程(c)における加熱、加圧によって、ボイドを押し潰し、隙間を埋めるように移動することができる。
本発明における溶融粘度は、例えば、粘弾性測定装置であるレオメーターを用いて、フィルム状態のサンプルに10℃/分の昇温速度で、周波数1Hzのずり剪断を与えて測定することができる。また、本発明における溶融粘度は、動的粘弾性とは異なる溶液の物性を表すものである。
本発明の半導体装置の製造方法で用いる接着フィルムは、工程(a)を行う前における100〜150℃での溶融粘度が10Pa・s以上が好ましく、50Pa・s以上がより好ましい。これにより、熱圧着工程(b)で半導体素子の外周部への接着フィルムのはみ出しを抑えることができる。一方、接着フィルムは、工程(a)を行う前における100〜150℃での溶融粘度が1000Pa・s以下が好ましく、500Pa・s以下より好ましく、特に350Pa・s以下が好ましい。これにより、加圧キュア工程(c)における加熱、加圧によって、ボイドを押し潰し、隙間を埋めるように移動することができる。
本発明における溶融粘度は、例えば、粘弾性測定装置であるレオメーターを用いて、フィルム状態のサンプルに10℃/分の昇温速度で、周波数1Hzのずり剪断を与えて測定することができる。また、本発明における溶融粘度は、動的粘弾性とは異なる溶液の物性を表すものである。
次に、接着フィルムを構成する樹脂組成物の各成分について説明する。なお、各成分は、一種類の化合物としてもよいし、複数の化合物を組み合わせて用いてもよい。
本発明に係る接着フィルムを構成する樹脂組成物は、特に限定はされないが、(メタ)アクリル系樹脂を含むことが好ましい。(メタ)アクリル系樹脂は、(メタ)アクリル酸エステルと他の単量体との共重合体であって、(メタ)アクリル酸およびその誘導体を主なモノマーとする(メタ)アクリル系樹脂であることが好ましい。
(メタ)アクリル酸エステルとしては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル等のアクリル酸エステル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル等のメタクリル酸エステルが挙げられる。また、他の単量体として、アクリル酸、メタクリル酸、アクリロニトリル、アクリルアミド等が挙げられる。
(メタ)アクリル系樹脂は、ガラス転移温度が低いため、樹脂組成物中に配合することにより、初期密着性を向上することができる。ここで、初期密着性とは、接着フィルムを半導体素子に接着した際の密着性であり、特に半導体素子がウエハ状態である時のウエハ裏面への密着性を意味する。
また、(メタ)アクリル系樹脂は、エポキシ基、水酸基、カルボキシル基、ニトリル基等を持つ(メタ)アクリル酸エステル共重合体であることが好ましい。これにより、半導体素子の裏面、及び支持部材等の被着体への密着性をより向上することができる。こうした官能基を有する化合物として、具体的には、グリシジルエーテル基を有するグリシジル(メタ)クリレート、水酸基を有するヒドロキシ(メタ)クリレート、カルボキシル基を有するカルボキシ(メタ)クリレート、ニトリル基を有する(メタ)アクリロニトリル等が挙げられる。
これらの中でも、特に、カルボキシル基を有するモノマー単位を含む(メタ)アクリル酸エステル共重合体を用いることが好ましい。これにより、接着フィルムの硬化がさらに促進されるため、加圧キュア工程(c)を短時間にかつ強固に被着体へ接着させることができる。
カルボキシル基を有するモノマー単位を含む(メタ)アクリル酸エステル共重合体の含有量は、より加圧キュア工程(c)を短時間でかつ強固に被着体へ接着させる観点では、たとえば(メタ)アクリル系樹脂全体の0.5質量%以上であることが好ましく、1質量%以上であることがより好ましい。また、カルボキシル基を有する化合物の含有量は、接着フィルムの保存性をより一層向上させる観点では、たとえば(メタ)アクリル系樹脂全体の10質量%以下であることが好ましく、5質量%以下であることがより好ましい。
(メタ)アクリル系樹脂の重量平均分子量は、たとえば10万以上、130万以下が好ましく、15万以上、100万以下とすることがさらに好ましい。上記下限値以上とすることにより、接着フィルムの成膜性をさらに向上させることができ、上記上限値以下とすることにより接着時の流動性を確保することが可能となる。
樹脂全体に対する(メタ)アクリル系樹脂の含有量は、好ましくは10%以上、より好ましくは、25%以上である。これにより接着性の向上に繋がる。樹脂全体に対する(メタ)アクリル系樹脂の含有量は、好ましくは50%以下、より好ましくは、40%以下である。これにより、作業性の向上に繋がる。
(メタ)アクリル系樹脂の重量平均分子量は、例えば、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で測定することができ、測定条件例としては東ソー株式会社製、高速GPC SC−8020装置でカラムはTSK−GEL GMHXL−L、温度40℃、溶媒テトラヒドロフラン等が挙げられる。
(メタ)アクリル系樹脂のガラス転移温度は、接着フィルムの粘着が強くなりすぎることを抑制して作業性をさらに向上させる観点では、たとえば0℃以上であることが好ましく、5℃以上であることがより好ましい。また、アクリル系樹脂のガラス転移温度は、低温での接着性をさらに向上させる観点では、たとえば30℃以下であることが好ましく、20℃以下であることがより好ましい。
(メタ)アクリル系樹脂のガラス転移温度は、例えば、熱機械特性分析装置(セイコーインスツル株式会社製、TMA/SS6100)を用いて、一定荷重(10mN)で−65℃から昇温速度5℃/分で温度を上昇させながら引っ張った際の変極点より測定することができる。
本発明に係る接着フィルムを構成する樹脂組成物は、特に限定されるものではないが、熱硬化性樹脂を含むことが好ましく、エポキシ樹脂を含むことが特に好ましい。エポキシ樹脂は、エポキシ基を有するモノマー、オリゴマーおよびポリマーのいずれかをいう。エポキシ樹脂の具体例として、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;ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂;ハイドロキノン型エポキシ樹脂;ビフェニル型エポキシ樹脂;スチルベン型エポキシ樹脂;トリフェノールメタン型エポキシ樹脂;トリアジン核含有エポキシ樹脂;ジシクロペンタジエン変性フェノール型エポキシ樹脂;ナフトール型エポキシ樹脂、およびフェニレンおよび/またはビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル型エポキシ樹脂、フェニレンおよび/またはビフェニレン骨格を有するナフトールアラルキル型エポキシ樹脂等のアラルキル型エポキシ樹脂等が挙げられる。
これらの中でも、ノボラック型エポキシ樹脂、アラルキル型エポキシ樹脂等が好ましく用いられる。アラルキル型エポキシ樹脂を用いることにより、熱圧着工程(b)における100℃〜150℃付近で、接着フィルムの複素粘性率|c*|の変化を一定に抑えることができるため、一般的な熱圧着温度である100℃〜150℃の温度範囲で接着フィルムのフロー量の変動を抑制することができる。またノボラック型エポキシ樹脂を用いることにより、接着フィルムの硬化後のガラス転移温度を高めることができ、また、接着フィルムと被着体との密着性を向上させることができる。
熱硬化性樹脂100重量部に対する(メタ)アクリル系樹脂の含有量は、10重量部以上が好ましく、30重量部以上がより好ましい。これにより、接着フィルムの作業性を良好にできる。また、熱硬化性樹脂100重量部に対する(メタ)アクリル系樹脂の含有量は、100重量部以下が好ましく、80重量部以下がより好ましい。
エポキシ樹脂の含有量は、特に限定されるものではないが、(メタ)アクリル酸エステル共重合体100質量部に対して、100質量部以上、1000質量部以下が好ましく、200質量部以上、500質量部以下が特に好ましい。上記範囲とすることで、接着フィルム硬化後の低い線膨張係数と靭性を両立することができる。さらに好ましくは、350質量部以下である。これにより接着フィルム硬化後の低い線膨張係数と靭性の両立をより向上できる。
アラルキル型エポキシ樹脂の含有量は、特に限定されないが、エポキシ樹脂全体に対して30〜80質量%が好ましく、40〜70質量%が特に好ましい。上記範囲とすることで、一般的な半導体素子を熱圧着させる温度である100℃〜150℃付近で、接着フィルムの複素粘性率|c*|の変化を一定に抑えることができるため、接着フィルムのフロー量の変動を抑制することが可能となり、さらに、硬化後の接着フィルムのガラス転移温度を高めることが可能となる。
エポキシ樹脂の軟化点は、(メタ)アクリル系樹脂との相溶性を有するものであれば、特に限定されるものではないが、40℃以上、100℃以下が好ましく、50℃以上、90℃以下が特に好ましい。上記下限値以上とすることで、接着フィルのタック性を低減することができるため、ダイシングによるウエハの個片化後に、ダイシングテープからの接着フィルム付き半導体素子の剥がれ性が向上し、ピックアップ性を向上させることができる。また、上記上限値以下とすることで、加圧キュア工程(c)前の溶融粘度の上昇を抑えることができる。
また、エポキシ樹脂として、軟化点の異なる複数のエポキシ樹脂を組み合わせて用いてもよい。これにより、接着フィルムのタック性を低減する効果と加圧キュア工程(c)前の溶融粘度の上昇を抑制する効果をより両立させやすくするという利点がある。たとえば、軟化点の異なる複数のエポキシ樹脂の組み合わせとしては、軟化点が40℃以上、70℃未満のエポキシ樹脂と軟化点が70℃以上、100℃以下のエポキシ樹脂の組み合わせ等が挙げられる。
本発明に係る接着フィルムを構成する樹脂組成物には、特に限定されるものではないが、硬化剤を含めることが好ましい。硬化剤は、エポキシ樹脂の硬化剤として作用するものであれば適宜選択して用いることができる。具体的には、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、メタキシレリレンジアミン、などの脂肪族ポリアミン、ジアミノジフェニルメタン、m−フェニレンジアミン、ジアミノジフェニルスルフォン、などの芳香族ポリアミン、ジシアンジアミド、有機酸ジヒドラジドなどを含むポリアミン化合物等のアミン系硬化剤、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、などの脂肪族酸無水物、無水トリトメット酸、無水ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸、などの芳香族酸無水物等の酸無水物系硬化剤、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、フェノールアラルキル(フェニレン、ビフェニレン骨格を含む)樹脂、ナフトールアラルキル(フェニレン、ビフェニレン骨格を含む)樹脂、トリフェノールメタン樹脂、ジシクロペンタジエン型フェノール樹脂、ビス(モノまたはジt−ブチルフェノール)プロパン、メチレンビス(2−プロペニル)フェノール、プロピレンビス(2−プロペニル)フェノール、ビス[(2−プロペニルオキシ)フェニル]メタン、ビス[(2−プロペニルオキシ)フェニル]プロパン、4,4'−(1−メチルエチリデン)ビス[2−(2−プロペニル)フェノール]、4,4'−(1−メチルエチリデン)ビス[2−(1−フェニルエチル)フェノール]、4,4'−(1−メチルエチリデン)ビス[2−メチル−6−ヒドロキシメチルフェノール]、4,4'−(1−メチルエチリデン)ビス[2−メチル−6−(2−プロペニル)フェノール]、4,4'−(1−メチルテトラデシリデン)ビスフェノールなどのフェノール系硬化剤等が挙げられる。
本発明で用いられる接着フィルムを構成する樹脂組成物における硬化剤の含有量は、エポキシ樹脂のエポキシ当量と硬化剤の当量比を計算して求めることができる。硬化剤がフェノール樹脂の場合、エポキシ樹脂のエポキシ当量と硬化剤の官能基の当量比は、0.5以上、1.5以下が好ましく、0.7以上、1.3以下が特に好ましい。上記範囲とすることで、接着フィルムの耐熱性と保存性を両立することができる。
硬化剤は、25℃において粘度が30Pa・s(30,000cps)以下の液状の硬化剤を用いることが好ましい。更に25℃において粘度が10Pa・s(10,000cps)以下の液状の硬化剤がより好ましい。硬化剤の25℃における粘度を上記規定値以下とすることで、接着フィルムの初期密着性や半導体装置の信頼性が向上する。
25℃において粘度が30Pa・s(30,000cps)以下の液状の硬化剤の含有量は、特に限定されないが、硬化剤全体に対して30〜80質量%が好ましく、40〜70質量%が特に好ましい。上記下限値以上とすることで、加圧キュア工程(c)前の溶融粘度の上昇を抑えることができ、上記上限値以下とすることで、接着フィルのタック性を低減することができるため、作業性を向上することができる。
25℃において粘度が30Pa・s(30,000cps)以下の液状の硬化剤としては、液状フェノール化合物が挙げられる。具体的には、ビス(モノまたはジt−ブチルフェノール)プロパン、メチレンビス(2−プロペニル)フェノール、プロピレンビス(2−プロペニル)フェノール、ビス[(2−プロペニルオキシ)フェニル]メタン、ビス[(2−プロペニルオキシ)フェニル]プロパン、4,4'−(1−メチルエチリデン)ビス[2−(2−プロペニル)フェノール]、4,4'−(1−メチルエチリデン)ビス[2−(1−フェニルエチル)フェノール]、4,4'−(1−メチルエチリデン)ビス[2−メチル−6−ヒドロキシメチルフェノール]、4,4'−(1−メチルエチリデン)ビス[2−メチル−6−(2−プロペニル)フェノール]、4,4'−(1−メチルテトラデシリデン)ビスフェノールが挙げられる。これらの液状フェノール化合物粘度は核体数nやベンゼン環置換基の種類により制御することができる。
硬化剤としては、液状フェノール化合物の他に固形フェノール樹脂を併用して添加することも可能である。固形とは、25℃常圧において固体状態であることを意味する。固形フェノール樹脂を併用することで、室温での半導体用接着フィルムのタック性を軽減し、作業性を向上させることができる。また、この固形フェノール樹脂は、前述のエポキシ樹脂と硬化反応をして架橋構造を形成することができる少なくとも2個以上のフェノール性水酸基を有するモノマー、オリゴマー、ポリマー全般を指し、例えば、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、フェノールアラルキル(フェニレン、ビフェニレン骨格を含む)樹脂、ナフトールアラルキル(フェニレン、ビフェニレン骨格を含む)樹脂、トリフェノールメタン樹脂、ジシクロペンタジエン型フェノール樹脂等が挙げられ、これらは単独で用いるだけでなく、複数用いてもよい。
固形フェノール樹脂の含有量は、特に限定されないが、エポキシ樹脂のエポキシ当量と、液状フェノール化合物および固形フェノール樹脂を併せた官能基当量の比が0.5以上、1.5以下が好ましく、0.7以上、1.3以下が特に好ましい。上記範囲とすることで、接着フィルムの耐熱性と保存性を両立することができる。
(メタ)アクリル系樹脂の含有量は、特に限定されるものではないが、エポキシ樹脂と硬化剤の配合量の合計よりも少ないことが好ましい。こうすることにより、加圧キュア工程(c)で接着フィルムが加熱された際に接着フィルム外に出てくるアウトガスの発生を効果的に抑制することができるため、アウトガスによる被着体の汚染防止と接着フィルムと被着体との密着性向上を図ることができる。
本発明に係る接着フィルムを構成する樹脂組成物には硬化促進剤を含んでもよい。硬化促進剤は、エポキシ樹脂と硬化剤との硬化反応を促進させるものであれば適宜選択して用いることができる。具体的には、イミダゾール類、1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン等のアミン系触媒、トリフェニルホスフィンやテトラ置換ホスホニウムと多官能フェノール化合物との分子化合物等のリン化合物が挙げられる。これらの中でも、接着フィルムの速硬化性と半導体素子上のアルミパッド腐食性を両立するリン化合物が好ましい。
硬化促進剤の含有量は、エポキシ樹脂と硬化剤の合計100質量部に対して、0.01〜10質量部が好ましく、0.1〜5質量部が特に好ましい。上記範囲とすることで、接着フィルムの速硬化性および保存性、硬化後の物性のバランスを保つことが可能となる。
リン化合物の中でも、接着フィルムの速硬化性、半導体素子のアルミパッドへの腐食性、さらには接着フィルムの保存性により優れる、テトラ置換ホスホニウムと多官能フェノール化合物との分子化合物が特に好ましい。
テトラ置換ホスホニウムと多官能フェノール化合物との分子化合物は、単なる混合物ではなく、塩構造、超分子構造等の構造を有する化合物である。
テトラ置換ホスホニウムと多官能フェノール化合物との分子化合物のテトラ置換ホスホニウムは、接着フィルムの硬化性と保存性のバランスから、アルキル基や芳香族化合物がリン原子に4つ配位している化合物が好ましい。
テトラ置換ホスホニウムの置換基は、特に限定されるものではなく、互いに同一であっても異なっていてもよく、置換又は無置換のアリール基やアルキル基を置換基として有するテトラ置換ホスホニウムイオンが、熱や加水分解に対して安定であり好ましい。具体的にテトラ置換ホスホニウムとしては、テトラフェニルホスホニウム、テトラトリルホスホニウム、テトラエチルフェニルホスホニウム、テトラメトキシフェニルホスホニウム、テトラナフチルホスホニウム、テトラベンジルホスホニウム、エチルトリフェニルホスホニウム、n−ブチルトリフェニルホスホニウム、2−ヒドロキシエチルトリフェニルホスホニウム、トリメチルフェニルホスホニウム、メチルジエチルフェニルホスホニウム、メチルジアリルフェニルホスホニウム、テトラ−n−ブチルホスホニウム等が例示でき、これらの中でもテトラフェニルホスホニウムが接着フィルムの速硬化性と保存性のバランスから好ましい。
テトラ置換ホスホニウムと多官能フェノール化合物との分子化合物の多官能フェノール化合物とは、フェノール性の水酸基を有するもので少なくともその1つの水酸基の水素が外れてフェノキシド型の化合物となっているものであり、具体的には、ヒドロキシベンゼン化合物、ビフェノール化合物、ビスフェノール化合物、ヒドロキシナフタレン化合物、フェノールノボラック樹脂、フェノールアラルキル樹脂等が挙げられる。
多官能フェノール化合物としては、例えば、ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)メタン(通称テトラメチルビスフェノールF)、4,4'−スルホニルジフェノール及び、4,4'−イソプロピリデンジフェノール(通称ビスフェノールA)、ビス(4−ヒドロキシフェニル)メタン、ビス(2−ヒドロキシフェニル)メタン、(2−ヒドロキシフェニル)(4−ヒドロキシフェニル)メタン及びこれらの内ビス(4−ヒドロキシフェニル)メタン、ビス(2−ヒドロキシフェニル)メタン、(2−ヒドロキシフェニル)(4−ヒドロキシフェニル)メタンの3種の混合物(例えば、本州化学工業株式会社製、ビスフェノールF−D)等のビスフェノール類、1,2−ベンゼンジオール、1,3−ベンゼンジオール、1,4−ベンゼンジオール等のジヒドロキシベンゼン類、1,2,4−ベンゼントリオール等のトリヒドロキシベンゼン類、1,6−ジヒドロキシナフタレン等のジヒドロキシナフタレン類の各種異性体、2,2'−ビフェノール、4,4'−ビフェノール等のビフェノール類の各種異性体等の化合物が挙げられるが、速硬化性と保存性のバランスに優れる1,2−ジヒドロキシナフタレン、4,4'−スルホニルジフェノールが好ましい。
本発明に係る接着フィルムを構成する樹脂組成物は、カップリング剤を含んでいてもよい。これにより、接着フィルムの密着性および接着フィルム中の樹脂成分と充填材との界面の密着性をより一層向上させることができる。
カップリング剤としては、シラン系、チタン系、アルミニウム系などが挙げられるが、これらの中でも接着フィルムの保存性と接着フィルムと被着体との密着性に優れる、シラン系カップリング剤が好ましい。
シランカップリング剤としては、例えばビニルトリクロロシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、β−(3,4エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。
カップリング剤の配合量は、アクリル系樹脂100質量部に対して、0.01質量部以上、10質量部以下が好ましく、0.1質量部以上、5質量部以下が特に好ましい。上記範囲とすることで、接着フィルムと被着体との密着性とアウトガスやボイドの抑制効果が両立する。
また、接着フィルムを構成する樹脂組成物は、無機充填材を含んでいてもよい。これにより、ダイシングによるウエハの個片化後に、ダイシングテープからの接着フィルム付き半導体素子の剥がれ性の向上によるピックアップ性の向上、および硬化後の線膨張係数を低減する機能を付与することができる。
無機充填材としては、例えば銀、酸化チタン、シリカ、マイカ等を挙げることができるが、これらの中でもシリカが好ましい。シリカフィラーを用いることにより、ダイシングによる、ウエハの個片化後に、ダイシングテープからの接着フィルム付き半導体素子の剥がれ性の向上によるピックアップ性をさらに向上させることができる。また、シリカフィラーの形状としては、破砕シリカと球状シリカがあるが、球状シリカが好ましい。
無機充填材の平均粒径は、特に限定されないが、0.01μm以上、20μm以下が好ましく、0.1μm以上、5μm以下が特に好ましい。上記範囲とすることで、接着フィルム内でフィラーの凝集を抑制し、外観を向上させることができ、さらに熱圧着時にチップを破壊することを抑制できる。
無機充填材の含有量は、特に限定されないが、(F)無機充填材を除いた樹脂成分100質量部に対して、1質量部以上、200質量部以下が好ましく、5質量部以上、100質量部以下が特に好ましい。上記範囲とすることで、硬化後の接着フィルムと被接着物との間の線膨張係数差が小さくなり、熱衝撃の際に発生する応力を低減させることができるため、被接着物の剥離をさらに確実に抑制することができる。さらに、硬化後の接着フィルムの弾性率が高くなりすぎるのを抑制することができるため、半導体装置の信頼性が上昇する。
なお、本発明に係る接着フィルムを構成する樹脂組成物は、上記成分以外の成分を含んでいてもよい。
本発明に係る接着フィルムの厚さは、特に限定されないが、3〜100μmが好ましく、5〜70μmが特に好ましい。厚さが上記範囲内であることにより、厚さ精度の制御が容易に実施できる。
次に、本発明の半導体装置の製造方法で用いる接着フィルムの製造方法について説明する。
本発明の接着フィルムは、例えば前述の樹脂組成物をメチルエチルケトン、アセトン、トルエン、ジメチルホルムアルデヒド等の溶剤に溶解して、ワニス状態にした後、コンマコーター、ダイコーター、グラビアコーター等を用いて離型シートに塗工し、乾燥することにより溶剤を揮散させた後、離型シートを除去することによって得ることができる。
本発明の接着フィルムは、例えば前述の樹脂組成物をメチルエチルケトン、アセトン、トルエン、ジメチルホルムアルデヒド等の溶剤に溶解して、ワニス状態にした後、コンマコーター、ダイコーター、グラビアコーター等を用いて離型シートに塗工し、乾燥することにより溶剤を揮散させた後、離型シートを除去することによって得ることができる。
本発明の半導体装置の製造方法で用いる接着フィルムは、例えばダイシングフィルムと接合してダイシングテープ付き接着フィルムとして用いることもできる。
以下、本発明を実施例および比較例に基づいてさらに詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
(実施例1)
(接着フィルム用樹脂ワニスの調製)
(メタ)アクリル系樹脂として、アクリル酸エステル共重合体(エチルアクリレート−ブチルアクリレート−アクリロニトリル−アクリル酸−ヒドロキシエチルメタクリレート共重合体、ナガセケムテックス社製、SG−708−6、Tg:6℃、重量平均分子量:800,000)100質量部;
エポキシ樹脂としてEOCN−1020−80(オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、エポキシ当量200g/eq、軟化点80℃、日本化薬社製)105質量部およびNC3000P(アラルキル型エポキシ樹脂、エポキシ当量272g/eq、軟化点58℃、日本化薬社製)157質量部;
硬化剤として液状フェノール化合物MEH−8000H(水酸基当量141g/OH基、明和化成株式会社製)82質量部と固形フェノール樹脂PR−HF−3(水酸基当量104g/OH基、住友ベークライト社製)55質量部;
硬化促進剤として式(1)で表されるテトラ置換ホスホニウムと多官能フェノール化合物との分子化合物0.8質量部;
(実施例1)
(接着フィルム用樹脂ワニスの調製)
(メタ)アクリル系樹脂として、アクリル酸エステル共重合体(エチルアクリレート−ブチルアクリレート−アクリロニトリル−アクリル酸−ヒドロキシエチルメタクリレート共重合体、ナガセケムテックス社製、SG−708−6、Tg:6℃、重量平均分子量:800,000)100質量部;
エポキシ樹脂としてEOCN−1020−80(オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、エポキシ当量200g/eq、軟化点80℃、日本化薬社製)105質量部およびNC3000P(アラルキル型エポキシ樹脂、エポキシ当量272g/eq、軟化点58℃、日本化薬社製)157質量部;
硬化剤として液状フェノール化合物MEH−8000H(水酸基当量141g/OH基、明和化成株式会社製)82質量部と固形フェノール樹脂PR−HF−3(水酸基当量104g/OH基、住友ベークライト社製)55質量部;
硬化促進剤として式(1)で表されるテトラ置換ホスホニウムと多官能フェノール化合物との分子化合物0.8質量部;
カップリング剤としてγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(KBM403E、信越化学工業社製)0.5質量部;および
無機充填材として球状シリカ(SE2050、平均粒径0.5μm、アドマテックス社製)56質量部をメチルエチルケトン(MEK)に溶解して、樹脂固形分41%の樹脂ワニスを得た。
無機充填材として球状シリカ(SE2050、平均粒径0.5μm、アドマテックス社製)56質量部をメチルエチルケトン(MEK)に溶解して、樹脂固形分41%の樹脂ワニスを得た。
(離型シート付き接着フィルムの製造)
上述の方法で得られた樹脂ワニスを、コンマコーターを用いて離型シートであるポリエチレンテレフタレートフィルム(三菱化学ポリエステルフィルム社製、品番MRX50、厚さ50μm)に塗布した後、100℃、5分間、さらに150℃、2分間乾燥して、厚さ30μmの接着フィルムを得た。得られた接着フィルムを、レオメーターを用いて、10℃/分の昇温速度で、周波数1Hzのずり剪断を与えて測定した際の100℃、125℃、150℃での溶融粘度は、それぞれ、300Pa・s、280Pa・s、260Pa・sであった。
上述の方法で得られた樹脂ワニスを、コンマコーターを用いて離型シートであるポリエチレンテレフタレートフィルム(三菱化学ポリエステルフィルム社製、品番MRX50、厚さ50μm)に塗布した後、100℃、5分間、さらに150℃、2分間乾燥して、厚さ30μmの接着フィルムを得た。得られた接着フィルムを、レオメーターを用いて、10℃/分の昇温速度で、周波数1Hzのずり剪断を与えて測定した際の100℃、125℃、150℃での溶融粘度は、それぞれ、300Pa・s、280Pa・s、260Pa・sであった。
(ダイシングシートの製造)
ダイシングシート基材フィルムとして、ハイブラー60質量部、ポリプロピレン40質量部からなるクリアテックCT−H717(クラレ製)を、押し出し機で、厚み100μmの基材フィルムを形成し、表面をコロナ処理した。次に、アクリル酸2−エチルヘキシル50質量部とアクリル酸ブチル10質量部、酢酸ビニル37質量部、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル3質量部とを共重合して得られた重量平均分子量500000の共重合体を剥離処理した厚さ38μmのポリエステルフィルムに乾燥後の厚さが10μmになるように塗工し、80℃で5分間乾燥し、粘着剤層を得た。その後粘着剤層を基材フィルムのコロナ処理面にラミネートしてダイシングシートを得た。
ダイシングシート基材フィルムとして、ハイブラー60質量部、ポリプロピレン40質量部からなるクリアテックCT−H717(クラレ製)を、押し出し機で、厚み100μmの基材フィルムを形成し、表面をコロナ処理した。次に、アクリル酸2−エチルヘキシル50質量部とアクリル酸ブチル10質量部、酢酸ビニル37質量部、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル3質量部とを共重合して得られた重量平均分子量500000の共重合体を剥離処理した厚さ38μmのポリエステルフィルムに乾燥後の厚さが10μmになるように塗工し、80℃で5分間乾燥し、粘着剤層を得た。その後粘着剤層を基材フィルムのコロナ処理面にラミネートしてダイシングシートを得た。
(ダイシングシート付き接着フィルムの製造)
上述のダイシングシートに接着フィルムを半導体ウエハよりも大きく、ウエハリングの内径よりも小さいサイズで貼り付け、基材フィルム、粘着剤層、接着フィルムがこの順に積層されてなるダイシングテープ付き接着フィルムを得た。
上述のダイシングシートに接着フィルムを半導体ウエハよりも大きく、ウエハリングの内径よりも小さいサイズで貼り付け、基材フィルム、粘着剤層、接着フィルムがこの順に積層されてなるダイシングテープ付き接着フィルムを得た。
(半導体装置の製造)
以下の手順で、半導体装置を製造した。
半導体装置の基板としてソルダーレジスト(太陽インキ株式会社製、AUS308)で被覆されたビスマレイミド・トリアジンを主剤とする模擬有機基板(回路段差5〜10μm)を用意した。なお模擬有機基板の片面のソルダーレジストが無塗布の部分に銅箔、ニッケルメッキおよび金メッキを順にパターン処理してワイヤーボンディング用の端子とし、模擬有機基板の反対面に設けたハンダボール搭載用エリアとビアホールで導通させた。
以下の手順で、半導体装置を製造した。
半導体装置の基板としてソルダーレジスト(太陽インキ株式会社製、AUS308)で被覆されたビスマレイミド・トリアジンを主剤とする模擬有機基板(回路段差5〜10μm)を用意した。なお模擬有機基板の片面のソルダーレジストが無塗布の部分に銅箔、ニッケルメッキおよび金メッキを順にパターン処理してワイヤーボンディング用の端子とし、模擬有機基板の反対面に設けたハンダボール搭載用エリアとビアホールで導通させた。
半導体素子が形成された8インチ200μmウエハに、ダイシングテープ付き接着フィルムを40℃で貼り付け、ダイシングテープ付き接着フィルム付きウエハを得た。
その後、このウエハを、ダイシングソーを用いて、スピンドル回転数30,000rpm、切断速度50mm/secで10.5mm×10.5mm角の各半導体素子のサイズにダイシング(切断)した。次に、ダイシングテープ付き接着フィルムの裏面から突上げし、基材フィルムおよび粘着剤層間で剥離し接着フィルム付き半導体素子を得た。
上記接着フィルム付き半導体素子を、模擬有機基板上にダイボンター(ASM社製、AD898)を用いて、130℃、10N、2secの条件にて熱圧着し、次いで接着フィルム付き半導体素子と模擬有機基板とからなる半導体部品を圧力容器内に設置し、加圧空気を用いて130℃、0.5MPa、60分間の条件で加圧キュアを行った。次にワイヤーボンディング装置(ASM社製、Eagle60)により半導体素子のダイパッド部と基板のワイヤーボンディング用の端子とのワイヤーボンディングを行った。さらに封止樹脂EME−G790(住友ベークライト株式会社製)で封止成形した後、ポストキュア175℃で2時間熱処理を行い、封止樹脂および接着フィルムの硬化を行い、合計10個の半導体装置を得た。尚、示差走査熱量測定によって別途測定した、(i)熱圧着後、(ii)加圧キュア後、(iii)ワイヤーボンディング後、並びに(iv)封止成形及びポストキュア後における接着フィルムの硬化度は、熱圧着前の接着フィルムの硬化度を0%とすると、それぞれ、(i)0%、(ii)45%、(iii)50%、並びに(iv)100%であった。
(比較例1)
加圧キュア工程を行わなかった他は、実施例1と同様にして半導体装置を得た。尚、示差走査熱量測定によって別途測定した、(i)熱圧着後、(iii)ワイヤーボンディング後、並びに(iv)封止成形及びポストキュア後における接着フィルムの硬化度は、熱圧着前の接着フィルムの硬化度を0%とすると、それぞれ、(i)0%、(iii)5%、並びに(iv)100%であった。
加圧キュア工程を行わなかった他は、実施例1と同様にして半導体装置を得た。尚、示差走査熱量測定によって別途測定した、(i)熱圧着後、(iii)ワイヤーボンディング後、並びに(iv)封止成形及びポストキュア後における接着フィルムの硬化度は、熱圧着前の接着フィルムの硬化度を0%とすると、それぞれ、(i)0%、(iii)5%、並びに(iv)100%であった。
(比較例2)
加圧キュア工程を行う代わりに、130℃、60分間の条件で加熱処理を行った他は、実施例1と同様にして半導体装置を得た。尚、示差走査熱量測定によって別途測定した、(i)熱圧着後、(ii)加熱処理後、(iii)ワイヤーボンディング後、並びに(iv)封止成形及びポストキュア後における接着フィルムの硬化度は、熱圧着前の接着フィルムの硬化度を0%とすると、それぞれ、(i)0%、(ii)45%、(iii)50%、並びに(iv)100%であった。
加圧キュア工程を行う代わりに、130℃、60分間の条件で加熱処理を行った他は、実施例1と同様にして半導体装置を得た。尚、示差走査熱量測定によって別途測定した、(i)熱圧着後、(ii)加熱処理後、(iii)ワイヤーボンディング後、並びに(iv)封止成形及びポストキュア後における接着フィルムの硬化度は、熱圧着前の接着フィルムの硬化度を0%とすると、それぞれ、(i)0%、(ii)45%、(iii)50%、並びに(iv)100%であった。
各実施例及び比較例で得られた半導体用接着フィルム及び半導体装置に関して次の評価を行った。評価項目を内容と共に示す。得られた結果を表1に示す。
1.低温貼付性
低温貼付性は、各実施例および比較例で得られた接着フィルムを、厚み550μmのウエハ裏面に温度40℃、圧力0.3MPa、ラミネート速度10mm/secで貼り付け、180°ピール強度を評価した。
180°ピール強度は、テンシロン(ORIENTEC株式会社製RTC−1250A)を用い、剥離速度:50mm/min、剥離幅25mmにて180°方向に剥離させることにより測定した。
◎:ピール強度が、200N/m以上であった。
○:ピール強度が、100N/m以上、200N/m未満であった。
△:ピール強度が、50N/m以上、100N/m未満であった。
×:ピール強度が、50N/m未満であった。
低温貼付性は、各実施例および比較例で得られた接着フィルムを、厚み550μmのウエハ裏面に温度40℃、圧力0.3MPa、ラミネート速度10mm/secで貼り付け、180°ピール強度を評価した。
180°ピール強度は、テンシロン(ORIENTEC株式会社製RTC−1250A)を用い、剥離速度:50mm/min、剥離幅25mmにて180°方向に剥離させることにより測定した。
◎:ピール強度が、200N/m以上であった。
○:ピール強度が、100N/m以上、200N/m未満であった。
△:ピール強度が、50N/m以上、100N/m未満であった。
×:ピール強度が、50N/m未満であった。
2.接着フィルムのはみ出し
接着フィルムのはみ出しは、各実施例、比較例で製造した半導体装置において、ワイヤーボンディング後に半導体素子の側面より接着フィルムがはみ出していないか、SEMにより観察した。各符号は、以下の通りである。
◎:側面からのはみ出し長さが、20μm未満であった。
○:側面からのはみ出し長さが、20μm以上、50μm未満であった。
△:側面からのはみ出し長さが、50μm以上、100μm未満であった。
×:側面からのはみ出し長さが、100μm以上であった。
接着フィルムのはみ出しは、各実施例、比較例で製造した半導体装置において、ワイヤーボンディング後に半導体素子の側面より接着フィルムがはみ出していないか、SEMにより観察した。各符号は、以下の通りである。
◎:側面からのはみ出し長さが、20μm未満であった。
○:側面からのはみ出し長さが、20μm以上、50μm未満であった。
△:側面からのはみ出し長さが、50μm以上、100μm未満であった。
×:側面からのはみ出し長さが、100μm以上であった。
3.封止成形前のボイド、隙間の有無
封止成形前のボイド、隙間の有無は、各実施例および比較例で得られる樹脂封止前の半導体装置について、走査型超音波探傷機(SAT)で評価した。各符号は、以下の通りである。
◎:30μm以上のボイド又は隙間が残った半導体装置が、10個中0個
○:30μm以上のボイド又は隙間が残った半導体装置が、10個中1個以上3個以下
△:30μm以上のボイド又は隙間が残った半導体装置が、10個中4個以上9個以下
×:30μm以上のボイド又は隙間が残った半導体装置が、10個中10個
尚、実施例1においては、全ての半導体装置において10μm以上のボイド又は隙間も残っていなかった。
封止成形前のボイド、隙間の有無は、各実施例および比較例で得られる樹脂封止前の半導体装置について、走査型超音波探傷機(SAT)で評価した。各符号は、以下の通りである。
◎:30μm以上のボイド又は隙間が残った半導体装置が、10個中0個
○:30μm以上のボイド又は隙間が残った半導体装置が、10個中1個以上3個以下
△:30μm以上のボイド又は隙間が残った半導体装置が、10個中4個以上9個以下
×:30μm以上のボイド又は隙間が残った半導体装置が、10個中10個
尚、実施例1においては、全ての半導体装置において10μm以上のボイド又は隙間も残っていなかった。
4.封止成形+ポストキュア後のボイド、隙間の有無
封止成形及びポストキュア後のボイド、隙間の有無は、各実施例、比較例で製造した半導体装置において、封止後に走査型超音波探傷機(SAT)で評価した。各符号は、以下の通りである。
◎:30μm以上のボイド又は隙間が残った半導体装置が、10個中0個
○:30μm以上のボイド又は隙間が残った半導体装置が、10個中1個以上3個以下
△:30μm以上のボイド又は隙間が残った半導体装置が、10個中4個以上9個以下
×:30μm以上のボイド又は隙間が残った半導体装置が、10個中10個
尚、実施例1においては、全ての半導体装置において10μm以上のボイド又は隙間も残っていなかった。
封止成形及びポストキュア後のボイド、隙間の有無は、各実施例、比較例で製造した半導体装置において、封止後に走査型超音波探傷機(SAT)で評価した。各符号は、以下の通りである。
◎:30μm以上のボイド又は隙間が残った半導体装置が、10個中0個
○:30μm以上のボイド又は隙間が残った半導体装置が、10個中1個以上3個以下
△:30μm以上のボイド又は隙間が残った半導体装置が、10個中4個以上9個以下
×:30μm以上のボイド又は隙間が残った半導体装置が、10個中10個
尚、実施例1においては、全ての半導体装置において10μm以上のボイド又は隙間も残っていなかった。
5.耐クラック性
耐クラック性は、各実施例および比較例で得られた半導体装置を85℃/60%RH/168時間吸湿処理をした後、260℃のIRリフローを3回行い走査型超音波探傷機(SAT)でリフローにより発生したクラックを観察評価した。各符号は、以下の通りである。
◎:発生したクラックが、10個中0個
○:発生したクラックが、10個中1個以上3個以下
△:発生したクラックが、10個中4個以上9個以下
×:発生したクラックが、10個中10個
耐クラック性は、各実施例および比較例で得られた半導体装置を85℃/60%RH/168時間吸湿処理をした後、260℃のIRリフローを3回行い走査型超音波探傷機(SAT)でリフローにより発生したクラックを観察評価した。各符号は、以下の通りである。
◎:発生したクラックが、10個中0個
○:発生したクラックが、10個中1個以上3個以下
△:発生したクラックが、10個中4個以上9個以下
×:発生したクラックが、10個中10個
表1から明らかなように、本発明の半導体装置の製造方法となる実施例1では、30μmを超えるような、接着フィルム内部のボイド、並びに、接着フィルムと半導体素子との界面及び接着フィルムと基板との界面の隙間はなく、接着剤のはみ出しもないという、良好な結果が得られた。また、半導体装置における吸湿後の耐半田リフロー処理によってもクラックや剥離の発生がないという、良好な結果が得られた。
一方、加圧キュア工程を行わなかった比較例1及び2では、30μmを超えるような、接着フィルム内部のボイド、並びに、接着フィルムと半導体素子との界面及び接着フィルムと基板との界面の隙間が発生するという結果となった。そのため、半導体装置における吸湿後の耐半田リフロー処理によって、クラックや剥離が発生する結果となった。
1 ウエハ又は半導体素子
2 接着フィルム
3 ダイシングテープの粘着剤層
4 ダイシングテープの基材フィルム
5 ダイシングテープ
6 ウエハリング
7 接着フィルム付き半導体素子
11 半導体素子
12 接着フィルム
13 基板
14 隙間
15 半導体部品
16 圧力容器
17 加圧流体注入口
18 カバーフィルム
19 袋状フィルム
21 半導体素子
22 接着フィルム
23 基板
24 ボンディングワイヤー
31 封止材
2 接着フィルム
3 ダイシングテープの粘着剤層
4 ダイシングテープの基材フィルム
5 ダイシングテープ
6 ウエハリング
7 接着フィルム付き半導体素子
11 半導体素子
12 接着フィルム
13 基板
14 隙間
15 半導体部品
16 圧力容器
17 加圧流体注入口
18 カバーフィルム
19 袋状フィルム
21 半導体素子
22 接着フィルム
23 基板
24 ボンディングワイヤー
31 封止材
Claims (11)
- 半導体素子と、支持部材と、を接着フィルムの硬化物を介して接着する半導体装置の製造方法であって、
(a)接着フィルム付き半導体素子を準備する工程と、
(b)前記接着フィルム付き半導体素子を前記支持部材に熱圧着して、前記接着フィルム付き半導体素子と前記支持部材とからなる半導体部品を得る熱圧着工程と、
(c)前記接着フィルム付き半導体素子と前記支持部材とからなる前記半導体部品を、加圧流体を用いて加熱、加圧し、接着フィルムの硬化を進行させる加圧キュア工程と、
(d)前記接着フィルム付き半導体素子と前記支持部材とを電気的に接続する工程と、
を前記工程(a)〜(d)の順で行うことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 前記工程(a)を行う前における前記接着フィルムの100℃〜150℃での溶融粘度が10Pa・s以上、1000Pa・s以下であることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記加圧流体が加圧ガスであることを特徴とする請求項1または2に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記加圧流体が加圧空気であることを特徴とする請求項1乃至3いずれかに記載の半導体装置の製造方法。
- 前記加圧キュア工程(c)を、圧力容器を用いて、該圧力容器内に前記接着フィルム付き半導体素子と前記支持部材とからなる前記半導体部品を設置し、前記加圧流体により加熱、加圧を行うことを特徴とする請求項1乃至4いずれかに記載の半導体装置の製造方法。
- 前記加圧キュア工程(c)における加熱、加圧条件が、加熱温度80℃以上、180℃以下、加圧力0.1MPa以上、10MPa以下、加圧時間1分以上、480分以下であることを特徴とする請求項1乃至5いずれかに記載の半導体装置の製造方法。
- 前記接着フィルムが(メタ)アクリル系樹脂を含み、樹脂全体に対する前記(メタ)アクリル系樹脂の含有量が、10%以上50%以下であることを特徴とする請求項1乃至6いずれかに記載の半導体装置の製造方法。
- 前記接着フィルムがさらに熱硬化性樹脂を含み、前記熱硬化性樹脂100重量部に対する前記(メタ)アクリル系樹脂の含有量が、10重量部以上100重量部以下であることを特徴とする請求項7に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記加圧キュア工程(c)によりボイドと隙間とが低減され、
前記加圧キュア工程(c)を経た後において、前記接着フィルム内部に直径30μm以上のボイドが存在しないことを特徴とする請求項1乃至8いずれかに記載の半導体装置の製造方法。 - 前記工程(a)が、
(a1)ウエハ、接着フィルム、ダイシングテープの順になるように、前記ウエハの裏面に、ダイシングテープ付き接着フィルムをラミネートする工程と、
(a2)前記ウエハとラミネートした前記ダイシングテープ付き接着フィルムとを一体にダイシングする工程と、
(a3)前記ダイシングテープを剥離し、接着フィルム付き半導体素子を形成する工程と、
を上記(a1)〜(a3)の順で行うことを特徴とする請求項1乃至9のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。 - 請求項1乃至10のいずれかに記載の半導体装置の製造方法により製造されることを特徴とする半導体装置。
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