JP4668001B2

JP4668001B2 - ダイシング・ダイボンド兼用シートおよびこれを用いた半導体装置の製造方法

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Publication number: JP4668001B2
Application number: JP2005237411A
Authority: JP
Inventors: 修山崎; 智則篠田; 正啓古館
Original assignee: Lintec Corp
Current assignee: Lintec Corp
Priority date: 2005-08-18
Filing date: 2005-08-18
Publication date: 2011-04-13
Anticipated expiration: 2025-08-18
Also published as: JP2007053240A

Description

本発明は、ダイシング・ダイボンド兼用シートおよびこれを用いたスタック型半導体装置の製造方法に関する。

半導体装置の高速化、小型化を図るために、単一基板内に複数個の半導体チップ（以後、単にチップとも呼ぶ）を二次元的に実装することが行われている。このような半導体装置をマルチチップモジュールと呼んでいるが、さらに小型化を進めた構成として、チップを三次元的に積層したものがある。このように、チップが三次元的に積層したパッケージは、「スタック型半導体装置」とも呼ばれている。

このような装置としては、大きなチップ上に小さなチップを積層した装置（特開昭５７−３４４６６号、特開平７−３８０５３号参照）、チップの位置をずらして積層した装置（特開昭５７−３４４６６号参照）、周縁部に段差が形成されたチップを積層した装置（特開平６−２４４３６０号参照）、２つのチップを背中合わせに接合し、一方のチップは直接基板に接合し、他方のチップはボンディングワイヤで基板に接合した装置（特開平７−２７３２７５号参照）などが提案されている。

しかしながら、前記構成の装置はそれぞれ以下に示す欠点を有している。
大きなチップ上に小さなチップを積層する構成では、当然のことながら同一サイズのチップが積層出来ず、チップの位置をずらして積層する場合には、チップの全周に電極パッドが設けられないという構造的な欠点を有する。通常、流通しているチップは、全周にパッドが設けられていることが多い。チップ位置に制限を設けた場合、これらのチップを利用できなくという問題が生じる。

また、周縁部に段差が形成されたチップを積層する構成では、段差によって電極パッド部分に空間が生じるため、同じ大きさのチップを積層してもボンディングワイヤに損傷を与えることはないが、段差を形成するための加工が必要であり、そのためチップの収率が低下するという欠点がある。さらに、チップ周縁部は、板厚が薄いために機械的強度が低下しており、ワイヤボンディングの際に機械的な損傷が生じる場合があった。

また、背中合わせに接合したチップを用いる構成では、チップを２枚までしか積層出来ない、チップを直接基板に接合するために電極パッド上にバンプを形成する必要がある、チップを基板に接続する方式が２枚のチップで異なり、フリップチップ用ダイボンダーとワイヤボンダーの２種類のボンダーが必要であるといった不都合があった。

このような課題を解消するため、特許文献１には、複数個の半導体チップが基板上に積層された半導体装置であって、該半導体チップの周縁部に電極パッドが形成され、かつ電極パッドと該基板とがボンディングワイヤで接続されており、半導体チップ相互間には厚さ２５μｍ以上、３００μｍ以下の接着剤層が介在していることを特徴とする半導体装置が開示されている。

このような特許文献１の発明によれば、チップに特別な加工を施したり、チップのサイズや電極パッドの配置等に格別な制限を設けなくとも、同一サイズのチップを三次元的に積層できるという利点がある。

しかし、特許文献１における接着剤層は、液状接着剤を塗布硬化させることで形成されているため、接着剤層の厚さおよび領域をコントロールすることが困難である。このため、接着剤層を構成する接着剤の染み出し（ブリード）等による基板や半導体チップの汚染や、積層された半導体チップに傾きが生じる等の問題を招来する。

特に、半導体チップを多層化する場合においては、半導体装置の高さのバラツキ、基板から最上層の半導体チップの表面までの高さのバラツキ、および最上層の半導体チップの傾き等が大きくなる為、半導体チップの上面にワイヤボンドを行うための位置認識ができなくなるなど、安定した生産が困難になるという問題を招来する。すなわち、積層数が２個の場合においては、前記のバラツキおよび傾きは大きな問題とならなくとも、積層される半導体チップの数が３個、４個と増加するに従って、前記高さのバラツキおよび傾きが大きくなるため、半導体装置の安定した生産が困難になるという問題を招来する。

また、特許文献２には、基板上に複数個の半導体チップが積層されており、かつ半導体チップのそれぞれに設けられている電極端子はボンディングワイヤにより基板に電気的に接続されている半導体装置であって、ボンディングワイヤと、該ボンディングワイヤが接続されている半導体チップの該ボンディングワイヤ側に積層されている半導体チップとの間に絶縁層が形成されていることを特徴とする半導体装置が開示されている。この半導体装置の製造法として、特許文献２の請求項１１には、「絶縁層と接着剤層とからなるシートを、半導体チップが分割される前のウエハに、該シートの絶縁層側が該ウエハに接するように貼り付けるシート貼り付け工程と、前記シートが貼り付けられたウエハをダイシングにより半導体チップに分割する分割工程と、前記接着剤層により、該接着剤層の貼り付けられた半導体チップを、ボンディングワイヤにより基板と電気的に接続されている半導体チップに接着する接着工程とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法」が開示されている。

絶縁層としては、耐熱性に優れており、１００℃〜２００℃での塑性変形が少ない樹脂、特にポリイミド系の樹脂が好ましい旨が記載されている（００６０段落参照）。
接着剤層としては、加熱により固体から液体へと溶融し、その後に硬化する熱硬化性樹脂が好ましく、その中でも特にエポキシ樹脂が好ましいと記載されている（００６３段落参照）。

絶縁層と接着剤層とからなるシートを半導体ウエハに貼付するためには、絶縁層がある程度流動性を示し接着力を発現する温度以上、すなわち１００℃〜２００℃あるいはそれ以上に加熱を行なう必要がある。しかし、このような高温への加熱により、接着剤層を構成する熱硬化性樹脂が液化し、また場合によっては硬化してしまうおそれがある。

接着剤層が液化した場合には、絶縁層を貼付する際に圧力により、接着剤層が流動し、接着剤層の厚み精度が損なわれる場合がある。このように接着剤層の厚み精度が損なわれると、前記特許文献１における液状の接着剤の場合と同様に、半導体装置の高さのバラツキ、基板から最上層の半導体チップの表面までの高さのバラツキ、および最上層の半導体チップの傾き等が大きくなる為、安定した生産が困難になるという問題を招来する。

また、接着剤層が硬化してしまうと、半導体チップを接着する際に、ワイヤを押し潰してしまう。
したがって、特許文献２（請求項１１）の方法においては、シートの貼付を、絶縁層が接着性を発現する温度で、かつ接着剤層が流動あるいは硬化しない温度で行う必要があり、温度制御が困難となる。
特開平10-027880号公報特開2002-222913号公報

本発明は、前記したいわゆる「スタック型半導体装置」の製造に際して使用されるダイシング・ダイボンド兼用シートであって、煩雑な温度制御を要することなく半導体ウエハに貼付でき、しかもスタック時に発生するボンディングワイヤの損傷を低減するとともに、半導体チップ同士を接着する接着剤層の厚みの精度不良に起因する半導体装置の高さのバラツキ、基板から最上層の半導体チップの表面までの高さのバラツキ、および最上層の半導体チップの傾き等を低減できるダイシング・ダイボンド兼用シートを提供することを目的としている。

このような課題を解決する本発明は、以下の事項を要旨として含む。
（１）基材と、該基材上に剥離可能に積層されたワイヤ埋込層と、該ワイヤ埋込層上に積層された絶縁層とからなり、
該ワイヤ埋込層の１２０℃における貯蔵弾性率が１×１０⁴Ｐａ以下であり、
該絶縁層が、６０℃以下の温度で被着体に貼付可能な粘着性を有し、
１２０℃における絶縁層とワイヤ埋込層の弾性率比（絶縁層／ワイヤ埋込層）が１０以上であり、
ワイヤ埋込層および絶縁層の体積抵抗率がともに１×１０¹³Ω・ｃｍ以上であるダイシング・ダイボンド兼用シート。

（２）基材と、該基材上に剥離可能に積層されたワイヤ埋込層と、該ワイヤ埋込層上に積層された耐熱性絶縁フィルムと、該耐熱性絶縁フィルム上に形成された接着剤層とからなり、
該ワイヤ埋込層の１２０℃における貯蔵弾性率が１×１０⁴Ｐａ以下であり、
ワイヤ埋込層、耐熱性絶縁フィルムおよび接着剤層の体積抵抗率がいずれも１×１０¹³Ω・ｃｍ以上であるダイシング・ダイボンド兼用シート。

（３）該ワイヤ埋込層が、エネルギー線硬化性を有し、請求項１および２記載の弾性率が、エネルギー線硬化後のワイヤ埋込層について１２０℃で測定した値である（１）または（２）記載のダイシング・ダイボンド兼用シート。

（４）スタック型半導体装置の半導体チップ間の接着固定に用いる（１）または（２）に記載のダイシング・ダイボンド兼用シート。
（５）スタック型半導体装置の第２層よりも上層を構成する半導体チップが形成された半導体ウエハの裏面に（１）に記載のダイシング・ダイボンド兼用シートを貼付し、
該半導体ウエハを半導体チップ毎に、絶縁層およびワイヤ埋込層とともにフルカットダイシングを行い、
裏面に絶縁層およびワイヤ埋込層を有する半導体チップを基材からピックアップし、
別途、ワイヤが結線されている第１層を構成する半導体チップが搭載されている基板を用意し、該基板を加熱し、
前記半導体チップのワイヤ埋込層面を該基板のワイヤ形成面に埋め込み、ワイヤ埋込層面が第１層を構成する半導体チップ表面に接触させる工程を含むスタック型半導体装置の製造方法。

（６）スタック型半導体装置の第２層よりも上層を構成する半導体チップが形成された半導体ウエハの裏面に（２）に記載のダイシング・ダイボンド兼用シートを貼付し、
該半導体ウエハを半導体チップ毎に、接着剤層、耐熱性絶縁フィルムおよびワイヤ埋込層とともにフルカットダイシングを行い、
裏面に接着剤層、耐熱性絶縁フィルムおよびワイヤ埋込層を有する半導体チップを基材からピックアップし、
別途、ワイヤが結線されている第１層を構成する半導体チップが搭載されている基板を用意し、該基板を加熱し、
前記半導体チップのワイヤ埋込層面を該基板のワイヤ形成面に埋め込み、ワイヤ埋込層面が第１層を構成する半導体チップ表面に接触させる工程を含むスタック型半導体装置の製造方法。

このような本発明によれば、煩雑な温度制御を要することなく半導体ウエハに貼付可能なダイシング・ダイボンド兼用シートが提供され、かかる発明により、いわゆるスタック型半導体装置において、スタック時に発生するボンディングワイヤの損傷を低減するとともに、半導体チップ同士を接着する接着剤層の厚みの精度不良に起因する半導体装置の高さのバラツキ、基板から最上層の半導体チップの表面までの高さのバラツキ、および最上層の半導体チップの傾き等が解消され、半導体装置の品質、生産性の向上に寄与することができる。

以下、本発明について図面を参照しながらさらに具体的に説明する。
本発明に係る第１のダイシング・ダイボンド兼用シート１０は、図１に示すように、基材１１と、該基材１１上に剥離可能に積層されたワイヤ埋込層１２と、該ワイヤ埋込層１２上に積層された絶縁層１３とからなる。

また、本発明に係る第２のダイシング・ダイボンド兼用シート２０は、図２に示すように、基材２１と、該基材２１上に剥離可能に積層されたワイヤ埋込層２２と、該ワイヤ埋込層２２上に積層された耐熱性絶縁フィルム２４と、該耐熱性絶縁フィルム２４上に形成された接着剤層２３とからなる。

本発明のダイシング・ダイボンド兼用シート１０および２０は、テープ状、ラベル状などあらゆる形状をとりうる。
以下、基材、ワイヤ埋込層、絶縁層、接着剤層および耐熱性絶縁フィルムをそれぞれ説明する。

「基材１１、２１」
第１および第２のダイシング・ダイボンド兼用シートにおける基材１１および２１の具体例、好適例は、同様である。

基材としては、たとえば、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリブテンフィルム、ポリブタジエンフィルム、ポリメチルペンテンフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、塩化ビニル共重合体フィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリブチレンテレフタレートフィルム、ポリウレタンフィルム、エチレン酢ビフィルム、アイオノマー樹脂フィルム、エチレン・（メタ）アクリル酸共重合体フィルム、エチレン・（メタ）アクリル酸エステル共重合体フィルム、ポリスチレンフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリイミドフィルム、フッ素樹脂フィルム等のフィルムが用いられる。またこれらの架橋フィルムも用いられる。さらにこれらの積層フィルムであってもよい。さらにこれらのフィルムは、透明フィルム、着色フィルムあるいは不透明フィルムであってもよい。後述のワイヤ埋込層、絶縁層、接着剤層が光（紫外線）硬化性の場合は、透明フィルムまたは着色透明フィルムが選択される。なお、後述のワイヤ埋込層、絶縁層、接着剤層、耐熱性絶縁フィルムを総称して「シート構成層」と呼ぶことがある。

本発明に係る半導体装置の製造方法においては、後述するように、チップの裏面にシート構成層を固着残存させて基材からピックアップするため、基材とワイヤ埋込層１２、２２とは剥離可能なように積層されている。このため、基材のワイヤ埋込層に接する面の表面張力は、好ましくは４０mN/m 以下、さらに好ましくは３７mN/m 以下、特に好ましくは３５mN/m 以下であることが望ましい。このような表面張力が低い基材は、材質を適宜に
選択して得ることが可能であるし、また基材の表面に、シリコーン樹脂やアルキッド樹脂などの離型剤を塗布して離型処理を施すことで得ることもできる。

このような基材の膜厚は、通常は１０〜５００μｍ、好ましくは１５〜３００μｍ、特に好ましくは２０〜２５０μｍ程度である。
「ワイヤ埋込層」
第１および第２のダイシング・ダイボンド兼用シートにおける基材１１および２１の具体例、好適例は、同様である。

ワイヤ埋込層の１２０℃における貯蔵弾性率は、１×１０⁴Ｐａ以下であり、好ましく
は５．０×１０³Ｐａ以下、さらに好ましくは１．０×１０²〜５．０×１０³Ｐａである
。また、ワイヤ埋込層の体積抵抗率は、１×１０¹³Ω・ｃｍ以上であり、好ましくは１．０×１０¹⁴Ω・ｃｍ以上である。さらにワイヤ埋込層は、好ましくは常温感圧接着性でありかつ熱硬化性を有し、さらにエネルギー線硬化性を有することが望ましい。

このような本発明のダイシング・ダイボンド兼用シートにおいては、シート構成層の一部としてワイヤ埋込層を、ウエハダイシング時のウエハ固定に用いるとともに、最終的に半導体チップ同士の固着にも用いる。特に、後述する本発明のスタック型半導体装置の製法においては、半導体ウエハをダイシング・ダイボンド兼用シートで固定しつつウエハのダイシングを行いその後、裏面にシート構成層を有する半導体チップを基材からピックアップし、該半導体チップに転写されたワイヤ埋込層を基板のワイヤ形成面に徐々に埋め込み、ワイヤ埋込層面を、第１層を構成する半導体チップ表面に接触させる。この際、ワイヤ形成面は、該ワイヤ埋込層の溶融温度よりやや高く、かつその硬化温度以下の温度に加熱される。このため、ワイヤ埋込層が軟化し過ぎると、ワイヤ埋込層の厚み精度が低下するおそれがある。ワイヤ形成面の加熱温度は、特に限定はされないが、通常は１２０℃近傍である。

本発明において、ワイヤ埋込層の１２０℃における貯蔵弾性率は、前記範囲にある。ワイヤ埋込層の貯蔵弾性率がこのような範囲にあると、スタック型半導体装置の製造時におけるワイヤ埋込層の変形が起こりにくく、ワイヤ埋込層の厚み精度が保たれる。

また、半導体チップの圧接時において、ワイヤ埋込層が硬すぎると、ワイヤが潰れたり、断線するおそれがある。一方、ワイヤ埋込層が軟らか過ぎると、ワイヤ埋込層が流動化し、ワイヤ埋込層の厚み精度不良に起因する諸問題が発生する。なお、ワイヤ埋込層の貯蔵弾性率は、１２０℃にて、動的粘弾性測定装置により測定周波数１Ｈｚにて測定される。

なお、本発明において、ワイヤ埋込層は、前記したように、好ましくは熱硬化性でありかつエネルギー線硬化性を有する。この場合、体積抵抗率を除く前記の諸物性は、エネルギー線硬化後、熱硬化前の特性を示す。体積抵抗率は、熱硬化後の値を示す。

ワイヤ埋込層は、最終的には半導体装置の一部を構成し、ワイヤの短絡や、ワイヤと半導体チップとの電気的接続を防止する機能を有する。したがって、ワイヤ埋込層は、絶縁性であり、前記したような体積抵抗率を有する。

前記ワイヤ埋込層は、好ましくは下記粘着成分（Ａ）、熱硬化性成分（Ｂ）、エネルギー線硬化性成分（Ｃ）を含み、必要に応じ、その他の添加物（Ｄ）が配合される。
以下、前記成分（Ａ）〜（Ｄ）を説明する。

「粘着成分（Ａ）」
粘着成分（Ａ）としては、通常アクリル系重合体が好ましく使用される。アクリル系重合体の繰り返し単位としては、（メタ）アクリル酸エステルモノマーおよび（メタ）アクリル酸誘導体から導かれる繰り返し単位が挙げられる。ここで（メタ）アクリル酸エステルモノマーとしては、（メタ）アクリル酸シクロアルキルエステル、（メタ）アクリル酸ベンジルエステル、アルキル基の炭素数が１〜１８である（メタ）アクリル酸アルキルエステルが用いられる。これらの中でも、特に好ましくはアルキル基の炭素数が１〜１８である（メタ）アクリル酸アルキルエステル、たとえばアクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、メタクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸ブチル等が用いられる。また、（メタ）アクリル酸誘導体としては、たとえば（メタ）アクリル酸グリシジル等を挙げることができる。

特に（メタ）アクリル酸グリシジル単位と、少なくとも１種類の（メタ）アクリル酸アルキルエステル単位を含むが好ましい。この場合、共重合体中における（メタ）アクリル酸グリシジルから誘導される成分単位の含有率は通常は０〜８０質量％、好ましくは５〜５０質量％である。グリシジル基を導入することにより、後述する熱硬化性成分としてのエポキシ樹脂との相溶性が向上し、また硬化後のＴｇが高くなり耐熱性も向上する。また（メタ）アクリル酸アルキルエステルとしては、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ブチル等を用いることが好ましい。また、アクリル酸ヒドロキシエチル等の水酸基含有モノマーを導入することにより、被着体との密着性や粘着物性のコントロールが容易になる。

アクリル系重合体の重量平均分子量は、好ましくは１０万以上、さらに好ましくは１５万〜１００万である。
「熱硬化性成分（Ｂ）」
熱硬化性成分（Ｂ）は、エネルギー線によっては硬化しないが、加熱を受けると三次元網状化し、被着体を強固に接着する性質を有する。このような熱硬化性成分（Ｂ）は、一般的にはエポキシ、フェノール、レゾルシノール、ユリア、メラミン、フラン、不飽和ポリエステル、シリコーン等の熱硬化性樹脂と、適当な硬化促進剤とから形成されている。このような熱硬化性成分は種々知られており、本発明においては特に制限されることなく従来より公知の様々な熱硬化性成分を用いることができる。このような熱硬化性成分の一例としては、(Ｂ−１)エポキシ樹脂と(Ｂ−２)熱活性型潜在性エポキシ樹脂硬化剤とからなる接着成分を挙げることができる。

エポキシ樹脂(Ｂ−１)としては、従来より公知の種々のエポキシ樹脂が用いられるが、通常は、重量平均分子量３００〜２０００程度のものが好ましく、特に３００〜５００、好ましくは３３０〜４００の常態液状のエポキシ樹脂と、重量平均分子量４００〜２０００、好ましくは５００〜１５００の常態固体のエポキシ樹脂とをブレンドした形で用いるのが望ましい。また、本発明において好ましく使用されるエポキシ樹脂のエポキシ当量は通常５０〜５０００ｇ／ｅｑである。このようなエポキシ樹脂としては、具体的には、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、レゾルシノール、フェニルノボラック、クレゾールノボラックなどのフェノール類のグリシジルエーテル；ブタンジオール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールなどのアルコール類のグリシジルエーテル；フタル酸、イソフタル酸、テトラヒドロフタル酸などのカルボン酸のグリシジルエーテル；アニリンイソシアヌレートなどの窒素原子に結合した活性水素をグリシジル基で置換したグリ
シジル型もしくはアルキルグリシジル型のエポキシ樹脂；ビニルシクロヘキサンジエポキシド、３,４−エポキシシクロヘキシルメチル−３,４−ジシクロヘキサンカルボキシレート、２−(３,４−エポキシ)シクロヘキシル−５,５−スピロ(３,４−エポキシ)シクロヘ
キサン−ｍ−ジオキサンなどのように、分子内の炭素−炭素二重結合をたとえば酸化することによりエポキシが導入された、いわゆる脂環型エポキシドを挙げることができる。また分子内にジシクロペンタジエン骨格と、反応性のエポキシ基を有するジシクロペンタジエン骨格含有エポキシ樹脂を用いても良い。

これらの中でも、本発明では、ビスフェノール系グリシジル型エポキシ樹脂、ｏ-クレ
ゾールノボラック型エポキシ樹脂およびフェノールノボラック型エポキシ樹脂が好ましく用いられる。

これらエポキシ樹脂は、１種単独で、または２種以上を組み合わせて用いることができる。
熱活性型潜在性エポキシ樹脂硬化剤(Ｂ−２)とは、室温ではエポキシ樹脂と反応せず、ある温度以上の加熱により活性化し、エポキシ樹脂と反応するタイプの硬化剤である。

熱活性型潜在性エポキシ樹脂硬化剤(Ｂ−２)の活性化方法には、加熱による化学反応で活性種（アニオン、カチオン）を生成する方法；室温付近ではエポキシ樹脂(Ｂ−１)中に安定に分散しており高温でエポキシ樹脂と相溶・溶解し、硬化反応を開始する方法；モレキュラーシーブ封入タイプの硬化剤で高温で溶出して硬化反応を開始する方法；マイクロカプセルによる方法等が存在する。

これら熱活性型潜在性エポキシ樹脂硬化剤は、１種単独で、または２種以上を組み合わせて用いることができる。特に前記の中でも、ジシアンジアミド、イミダゾール化合物あるいはこれらの混合物が好ましい。

前記のような熱活性型潜在性エポキシ樹脂硬化剤(Ｂ−２)は、エポキシ樹脂(Ｂ−１)１００質量部に対して通常０．１〜２０質量部、好ましくは０．５〜１５質量部、特に好ましくは１〜１０質量部の割合で用いられる。

「エネルギー線硬化性成分（Ｃ）」
ワイヤ埋込層には、好ましくはエネルギー線硬化性成分（Ｃ）が配合されてなる。エネルギー線硬化性成分（Ｃ）を硬化させることで、ワイヤ埋込層の粘着力を低下させることができるため、基材とワイヤ埋込層との層間剥離を容易に行えるようになる。

エネルギー線硬化性成分（Ｃ）は、紫外線、電子線等のエネルギー線の照射を受けると重合硬化する化合物である。このエネルギー線重合性化合物は、具体的には、トリメチロールプロパントリアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートあるいは１，４−ブチレングリコールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、オリゴエステルアクリレート、ウレタンアクリレート系オリゴマー、エポキシ変性アクリレート、ポリエーテルアクリレート、イタコン酸オリゴマーなどのアクリレート系化合物が用いられる。このような化合物は、分子内に少なくとも１つの重合性二重結合を有し、通常は、重量平均分子量が１００〜３００００、好ましくは３００〜１００００程度である。

さらにエネルギー線重合性化合物の他の例として、ジシクロペンタジエン骨格を有する化合物等も使用することができる。
エネルギー線硬化性成分（Ｃ）は、前記成分（Ａ）と（Ｂ）との合計１００質量部に対して、０〜５０質量部、好ましくは１〜３０質量部、特に好ましくは２〜２０質量部程度の割合で用いられる。

前記のようなエネルギー線硬化性成分（Ｃ）を含有する粘接着剤組成物は、エネルギー線照射により硬化する。エネルギー線としては、具体的には、紫外線、電子線等が用いられる。

エネルギー線として紫外線を用いる場合には、光重合開始剤を混入することにより、重合硬化時間ならびに光線照射量を少なくすることができる。
このような光重合開始剤としては、具体的には、ベンゾフェノン、アセトフェノン、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾイン安息香酸、ベンゾイン安息香酸メチル、ベンゾインジメチルケタール、２,４−ジエチルチオキサンソン、α-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ベンジルジフェニルサルファイド、テトラメチルチウラムモノサルファイド、アゾビスイソブチロニトリル、ベンジル、ジベンジル、ジアセチル、β−クロールアンスラキノンあるいは２,４,６−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイドなどが挙げられる。

光重合開始剤は、前記エネルギー線硬化性成分（Ｃ）１００質量部に対して、０．０１〜２０質量部、好ましくは０．１〜１５質量部程度の割合で用いることが好ましい。
「その他の成分（Ｄ）」
ワイヤ埋込層には、カップリング剤（Ｄ１）を配合しても良い。カップリング剤（Ｄ１）は、前記（Ａ）〜（Ｃ）成分、好ましくは成分（Ｂ）が有する官能基と反応する基を有することが望ましい。

カップリング剤（Ｄ１）は硬化反応時に、カップリング剤中の有機官能基が熱硬化性成分（Ｂ）（特に好ましくはエポキシ樹脂）と反応すると考えられ、硬化物の耐熱性を損なわずに、接着性、密着性を向上させることができ、さらに耐水性（耐湿熱性）も向上する。

カップリング剤（Ｄ１）としては、その汎用性とコストメリットなどからシラン系（シランカップリング剤）が好ましい。また、前記のようなカップリング剤（Ｄ１）は、前記熱硬化性成分（Ｂ）１００質量部に対して通常０．１〜２０質量部、好ましくは０．３〜１５質量部、特に好ましくは０．５〜１０質量部の割合で用いられる。

ワイヤ埋込層の初期接着力および凝集力を調節するために、有機多価イソシアナート化合物、有機多価イミン化合物等の架橋剤（Ｄ２）を添加することもできる。
前記有機多価イソシアナート化合物としては、芳香族多価イソシアナート化合物、脂肪族多価イソシアナート化合物、脂環族多価イソシアナート化合物およびこれらの多価イソシアナート化合物の三量体、ならびにこれら多価イソシアナート化合物とポリオール化合物とを反応させて得られる末端イソシアナートウレタンプレポリマー等をあげることができる。有機多価イソシアナート化合物のさらに具体的な例としては、たとえば２，４−トリレンジイソシアナート、２，６−トリレンジイソシアナート、１，３−キシリレンジイソシアナート、１，４−キシレンジイソシアナート、ジフェニルメタン−４，４'−ジイ
ソシアナート、ジフェニルメタン−２，４'−ジイソシアナート、３−メチルジフェニル
メタンジイソシアナート、ヘキサメチレンジイソシアナート、イソホロンジイソシアナート、ジシクロヘキシルメタン−４，４'−ジイソシアナート、ジシクロヘキシルメタン−
２，４'−ジイソシアナート、リジンイソシアナートなどがあげられる。

前記有機多価イミン化合物の具体例としては、Ｎ,Ｎ'−ジフェニルメタン−４,４'−ビス(1−アジリジンカルボキシアミド)、トリメチロールプロパン-トリ-β-アジリジニルプロピオナート、テトラメチロールメタン-トリ-β‐アジリジニルプロピオナート、Ｎ,Ｎ'-トルエン‐２,４‐ビス(1−アジリジンカルボキシアミド)トリエチレンメラミン等をあ
げることができる。前記のような架橋剤（Ｄ２）は、粘着成分（Ａ）１００質量部に対して通常０．１〜２０質量部、好ましくは０．２〜１０質量部の割合で配合される。

また、ワイヤ埋込層の熱応答性（溶融物性）を制御するため、６０〜１５０℃にガラス転移点を有する熱可塑性樹脂（Ｄ３）を配合してもよい。熱可塑性樹脂（Ｄ３）としては、たとえばポリエステル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルブチラール、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアミド樹脂、セルロース、ポリエチレン、ポリイソブチレン、ポリビニルエーテル、ポリイミド樹脂、フェノキシ樹脂、ポリメチルメタクリレート、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体などが挙げられる。これらの中でも、ワイヤ埋込層の他の成分との相溶性に優れることで、ポリエステル樹脂やフェノキシ樹脂が特に好ましい。

ワイヤ埋込層における熱可塑性樹脂（Ｄ３）の配合割合は、粘着成分（Ａ）と熱硬化性成分（Ｂ）の合計１００質量部当たり、好ましくは１〜５０質量部、さらに好ましくは２〜４０質量部、特に好ましくは３〜３０質量部の割合で用いられる。また、粘着成分（Ａ）として、アクリル系重合体が用いられる場合、アクリル系重合体と、熱可塑性樹脂との重量比（アクリル系重合体／熱可塑性樹脂）が、９／１〜３／７であること好ましい。

また、前記ワイヤ埋込層には、さらに、石綿、シリカ、ガラス、雲母、酸化クロム、酸化チタン、顔料などのフィラーを添加してもよい。これらのフィラーは、ワイヤ埋込層を構成する成分（フィラーを除く）の合計１００質量部に対して、０〜４００質量部程度の割合で配合されていてもよい。

本発明のワイヤ埋込層は、前記のような物性を有する。
ワイヤ埋込層の物性を左右する第１の要因としては、前記配合物中の粘着成分（Ａ）と熱硬化性成分（Ｂ）との割合があげられる。粘着成分（Ａ）は高分子量体であるため、添加量が増えるにつれ加熱時の流動性を阻害し、添加量が少ないと流動性を発現する。一方、熱硬化性成分（Ｂ）は低分子量であり、エネルギー線照射によって変化する事はなく、流動性を発現する。よって、適切な流動性を示し、なお且つブリードしないような流動性を兼ね備えるためには、熱硬化性成分（Ｂ）に対する粘着成分（Ａ）の配合量が重要である。熱硬化性成分（Ｂ）の好ましい配合割合は、粘着剤成分（Ａ）と熱硬化性成分（Ｂ）とのの合計（（Ａ）＋（Ｂ））１００質量部中に、好ましくは１０〜９９質量部、さらに好ましくは５０〜９７質量部、特に好ましくは８３〜９５質量部である。

また、ワイヤ埋込層がエネルギー線硬化性成分（Ｃ）を含む場合、ワイヤ埋込層はエネルギー線硬化性成分を硬化した後にダイボンディングされるため、エネルギー線硬化性成分が多く含むと、架橋密度が高くなりワイヤ埋込層が硬くなるため、流動性が低下し、ダイボンディング性が悪くなる。

さらに、熱可塑性樹脂を多量に含む場合、流動性が過剰になり、所望の弾性率や溶融粘度が得られない場合がある。
したがって、エネルギー線硬化性成分（Ｃ）や熱可塑性成分を配合する場合、これらの配合割合を前記した範囲で、目的とする弾性率や溶融粘度を見合うように適宜に選定する。

前記のような成分からなるワイヤ埋込層の厚さは、ワイヤ高さ（ワイヤの頂部とそのワ
イヤが結線された半導体チップ上表面との距離、図５に示す「Ａ」）よりも−５〜５０μm程度厚い厚さが好ましい。ワイヤ高さは、半導体装置の種類や製造方法によって異なる
が、一般的に２０〜８０μm程度であるので、ワイヤ埋込層の厚さは、１５〜１３０μｍ
が好ましく、塗布作業性を考慮すると４０〜１００μmであることが好ましい。ワイヤ埋
込層の厚さが薄いと、ワイヤがワイヤ埋込層を貫通し、チップ裏面に接触し変形するおそれがある。また、場合によってはワイヤが絶縁層をも貫通するおそれがある。ワイヤが絶縁層を貫通すると、上部に積層される半導体チップとワイヤが接触して短絡する。また、ワイヤ埋込層の厚さが薄いと、ボンディングの圧力で断線させたりする虞がでてくる。

前記のような好ましい成分からなるワイヤ埋込層は感圧接着性と加熱硬化性とを有し、ダイシングの際には基材に密着してウエハの固定に寄与し、マウントの際にはチップとワイヤ形成面とを接着する接着剤として使用することができる。特に本発明のワイヤ埋込層は、上述したような特異な高温物性を示すので、加熱されたワイヤ形成面に圧接しても、ワイヤを損傷することはなく、またワイヤ埋込層の流動化も必要最小限に抑えられるので、ワイヤ埋込層の厚み精度を損なうこともない。そして熱硬化を経て最終的には耐衝撃性の高い硬化物を与えることができ、しかも剪断強度と剥離強度とのバランスにも優れ、厳しい熱湿条件下においても充分な接着物性を保持しうる。

「絶縁層１３」
本発明に係る第１のダイシング・ダイボンド兼用シート１０は、前記ワイヤ埋込層１２上に絶縁層１３が積層されてなる。絶縁層１３は、スタック型半導体装置において、２段目以上を構成する半導体チップの下面に位置する。このため、下段の半導体チップに接続されたワイヤがワイヤ埋込層を貫通した場合であっても、絶縁層１３によってワイヤと上部チップとの接触が妨げられる。この目的のため、絶縁層１３は、ワイヤ埋込層１２よりも貯蔵弾性率（１２０℃）が高い。絶縁層１３の貯蔵弾性率がワイヤ埋込層と同程度であると、ワイヤ埋込層を貫通したワイヤが絶縁層１３をも貫通し、ワイヤと上部チップとが接触する虞がある。

このため、１２０℃における絶縁層とワイヤ埋込層の弾性率比（絶縁層／ワイヤ埋込層）が１０以上、好ましくは１５〜１０⁶倍の範囲である。なお、絶縁層１３の弾性率は、
前記ワイヤ埋込層と同様にして測定される。

また、絶縁層１３は、最終的には半導体装置の一部を構成し、ワイヤと半導体チップとの電気的接続を防止する機能を有する。したがって、絶縁層１３は、前記ワイヤ埋込層と同様の体積抵抗率を有する。

本発明の第１のダイシング・ダイボンド兼用シート１０は、絶縁層１３によって半導体ウエハ等の被着体に貼着し、ダイシング工程の間これを固定している。絶縁層１３を被着体に貼付する際には加温してもよいが、過度の加熱を行なうと、前述したようにワイヤ埋込層が流動化し、ワイヤ埋込層の厚み精度を保てない虞がある。したがって、絶縁層１３は、６０℃以下の温度、好ましくは４０℃以下で、半導体ウエハ等の被着体に貼付可能な粘着性を有する。

絶縁層１３の組成は、前記物性を有する限り特に限定はされないが、前記ワイヤ埋込層１２と同様に、好ましくは熱硬化性でありかつエネルギー線硬化性を有する。この場合、前記の諸物性は、エネルギー線硬化後、熱硬化前の特性を示す。

したがって、絶縁層１３の好ましい組成例は、前記ワイヤ埋込層１２に関して例示したものと同様である。この場合、１２０℃における絶縁層とワイヤ埋込層の弾性率比（絶縁層／ワイヤ埋込層）が１０以上となるように、絶縁層１３の組成を適宜に設定する。具体
的な手法として、粘着成分（Ａ）に対するエポキシ樹脂（Ｂ）の配合割合が、ワイヤ埋込層の値よりも絶縁層の値が大となるようにすることがあげられる。このように高分子量である粘着成分（Ａ）の配合割合に差を設けることで、ワイヤ埋込層と絶縁層との界面で流動性が急激に小さくなり、ワイヤの変形を促しチップ裏面まで貫通を防止することができる。

また、エネルギー線硬化性成分（Ｃ）や架橋剤（Ｄ２）が使用される場合、その配合割合をワイヤ埋込層における成分（Ｃ）の割合よりも、絶縁層への配合割合を大きくすることによっても同様の効果が得られる。

その他に絶縁層の粘着成分の分子量をワイヤ埋込層の粘着成分よりも高分子化すること、絶縁層のエポキシ樹脂のＴｇをワイヤ埋込層のエポキシ樹脂よりも高Ｔｇ化すること、フィラーの添加量を調節することによっても絶縁層とワイヤ埋込層の弾性率を調節することができる。絶縁層とワイヤ埋込層をこのような配合とすることによって、１２０℃における弾性率比（絶縁層／ワイヤ埋込層）を１０以上となるように適宜設定する。

絶縁層１３の厚さは、ワイヤがワイヤ埋込層を貫通した場合であっても、半導体チップとワイヤとの接触を防止できる程度であれば充分であり、好ましくは１〜５０μｍ、さらに好ましくは５〜３０μｍである。

「耐熱性絶縁フィルム２４」
本発明に係る第２のダイシング・ダイボンド兼用シート２０においては、前記第１のダイシング・ダイボンド兼用シート１０の絶縁層１３に代えて、耐熱性絶縁フィルム２４と接着剤層２３との積層物を用いる。すなわち、第２のダイシング・ダイボンド兼用シート２０は、図２に示すように、基材２１と、該基材２１上に剥離可能に積層されたワイヤ埋込層２２と、該ワイヤ埋込層２２上に積層された耐熱性絶縁フィルム２４と、該耐熱性絶縁フィルム２４上に形成された接着剤層２３とからなる。

基材２１およびワイヤ埋込層２２は、前記第１のダイシング・ダイボンド兼用シートで説明したものと同様である。
第２のダイシング・ダイボンド兼用シート２０に用いる耐熱性絶縁フィルム２４は、ワイヤ埋込層２２と接着剤層２３との間に介在し、下段の半導体チップに接続されたワイヤがワイヤ埋込層を貫通した場合であっても、耐熱性絶縁フィルム２４によってワイヤと上部チップとの接触が妨げられる。したがって、耐熱性絶縁フィルム２４は、
ワイヤ埋込層をワイヤに埋め込む温度において、溶融軟化しない程度の耐熱性を有し、またワイヤと半導体チップとの電気的接続を防止するため、前記ワイヤ埋込層と同様の体積抵抗率を有する。

耐熱性絶縁フィルム２４は、少なくとも融点が２６０℃以上を示すもの、より好ましくは３００℃以上のものが望ましい。融点が存在しないフィルムであってもその熱分解温度が２６０℃以上となるものであってもよい。このような耐熱性絶縁フィルム２４としては、たとえば、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリブチレンテレフタレートフィルム、ポリイミドフィルム、ポリエーテルイミドフィルム、ポリアラミドフィルム、ポリエーテルケトンフィルム、ポリエーテル・エーテルケトンフィルム、ポリフェニレンサルフィドフィルム、ポリエーテルスルホンフィルム、ポリ（４−メチルペンテン−１）フィルム、液晶ポリマーフィルム等が用いられ、好ましくはポリイミドフィルム、液晶ポリマーフィルムが用いられる。

耐熱性絶縁フィルム２４の厚さは、特に限定はされないが、操作性を考慮して、好ましくは５〜１００μｍ、さらに好ましくは１０〜５０μｍ、特に好ましくは１０〜３０μｍ
である。

「接着剤層２３」
第２のダイシング・ダイボンド兼用シート２０においては、前記耐熱性絶縁フィルム２４上に、接着剤層２３が積層されてなる。

第２のダイシング・ダイボンド兼用シート２０において、接着剤層２３は、ダイシング工程においては、半導体ウエハ等の被着体を固定する。接着剤層２３は、最終的には半導体装置の一部を構成するため、好ましくは絶縁性であり、前記ワイヤ埋込層と同様の体積抵抗率を有する。また、最終的に得られる半導体装置において、耐熱性、耐久性等の観点から、接着剤層２３は硬化した状態にあることが好ましい。

したがって、接着剤層２３の好適例は、前記ワイヤ埋込層１２および前記絶縁層１３に関して説明したものと同様であり、好ましくは熱硬化性を有するが、エネルギー線硬化性は必ずしも必要ではない。また、弾性率も特に限定はされない。

「ダイシング・ダイボンド兼用シート」
第１のダイシング・ダイボンディング兼用シート１０は、基材１１上にワイヤ埋込層１２が剥離可能に積層され、該ワイヤ埋込層１２上に絶縁層１３が積層された構成であり、絶縁層１３を保護するために、絶縁層１３の上面に剥離フィルムを積層しておいてもよい。剥離フィルムとしてはポリエチレンテレフタレート等のフィルムにシリコーン樹脂等の剥離剤で剥離処理を施した汎用の剥離フィルムが使用可能である。

このようなダイシング・ダイボンド兼用シート１０の製造方法は、特に限定はされず、基材１１上に、ワイヤ埋込層１２、絶縁層１３を構成する組成物を順次塗布乾燥することで製造してもよく、またワイヤ埋込層、絶縁層をそれぞれ別の剥離フィルム上に設け、これを順次基材に転写することで製造してもよい。

また、絶縁層１３の表面外周部には、リングフレームを固定するためのリングフレーム固定用粘着シートが設けられていてもよい。
第２のダイシング・ダイボンディング兼用シート２０は、基材２１上にワイヤ埋込層２２が剥離可能に積層され、該ワイヤ埋込層２２上に耐熱性絶縁フィルム２４および接着剤層２３が順次積層された構成である。第１のダイシング・ダイボンド兼用シートと同様に、接着剤層２３を保護するために、前記した剥離フィルムを積層しておいてもよい。

このようなダイシング・ダイボンド兼用シート２０の製造方法は、特に限定はされず、基材２１上に、ワイヤ埋込層２２を構成する組成物を塗布乾燥し、その上に耐熱性絶縁フィルム２４を積層し、さらに接着剤層２３を構成する組成物を順次塗布乾燥することで製造してもよく、またワイヤ埋込層、絶縁層をそれぞれ別の剥離フィルム上に設け、ワイヤ埋込層を基材に転写し、その上に耐熱性絶縁フィルム２４を積層し、さらに接着剤層２３を転写することで製造してもよい。

また、絶縁層２３の表面外周部には、リングフレームを固定するためのリングフレーム固定用粘着シートが設けられていてもよい。
なお、以下の説明において、シート構成層とは、第１のダイシング・ダイボンド兼用シート１０においては、ワイヤ埋込層１２および絶縁層１３を意味し、第２のダイシング・ダイボンド兼用シート２０においては、ワイヤ埋込層２２、耐熱性絶縁フィルム２４および接着剤層２３を意味する。

「スタック型半導体装置の製造方法」
次に前記ダイシング・ダイボンド兼用シートを用いた本発明に係るスタック型半導体装置の製造方法について説明する。以下、第１のダイシング・ダイボンド兼用シート１０を例にとり説明するが、第２のダイシング・ダイボンド兼用シート２０も同様の工程に適用できる。

本発明の製法においては、まず、スタック型半導体装置の第２層よりも上層を構成する半導体チップが形成された半導体ウエハの裏面に前記のダイシング・ダイボンド兼用シート１０の絶縁層１３を貼付し、
該半導体ウエハを半導体チップ毎に、シート構成層とともにフルカットダイシングを行い、裏面にチップと同形状に切断されたシート構成層を有する半導体チップを基材からピックアップし、裏面にシート構成層を有する半導体チップを得る。

具体的には、まず、図３に示すように、ダイシング・ダイボンド兼用シート１０をダイシング装置上に、リングフレーム１により固定し、半導体ウエハ２の一方の面をダイシング・ダイボンド兼用シート１０の絶縁層１３上に載置し、軽く押圧し、ウエハ２を固定する。なお、第２のダイシング・ダイボンド兼用シートにおいては、接着剤層２３にウエハ２を固定する。

その後、ワイヤ埋込層１２がエネルギー線硬化性を有する場合には、基材１１側からエネルギー線を照射し、ワイヤ埋込層１２の凝集力を上げ、ワイヤ埋込層１２と基材１１との間の接着力を低下させておく。なお、エネルギー線照射は、ダイシングの後に行ってもよく、また後述のエキスパンド工程の後に行ってもよい。

次いで、ダイシングソーなどの切断手段を用いて、図４に示すように、前記の半導体ウエハ２を回路毎に切断し半導体チップを得る。この際の切断深さは、半導体ウエハの厚みと、シート構成層（絶縁層１３およびワイヤ埋込層１２）の厚みとの合計およびダイシングソーの磨耗分を加味した深さにし、ウエハ２とともにシート構成層も切断する。なお、第２のダイシング・ダイボンド兼用シート２０においては、ウエハ２とともにシート構成層である接着剤層２３、耐熱性絶縁フィルム２４およびワイヤ埋込層２２を切断する。

次いで必要に応じ、ダイシング・ダイボンド兼用シートのエキスパンドを行うと、半導体チップ間隔が拡張し、半導体チップのピックアップをさらに容易に行えるようになる。この際、ワイヤ埋込層と基材との間にずれが発生することになり、ワイヤ埋込層と基材との間の接着力が減少し、チップのピックアップ性が向上する。

このようにして半導体チップのピックアップを行うと、チップと同形状に切断された絶縁層１３およびワイヤ埋込層１２を半導体チップ３裏面に固着残存させて基材から剥離することができる。

一方、前記とは別に、図５に示すように、ワイヤ４が結線されている第１層を構成する半導体チップ５が搭載されている基板６を用意しておく。ワイヤ４は、半導体チップ５上の電極端子と基板６上のアウターリードとを電気的に接続するものであり、通常は金線などにより構成されている。このような構成の半導体チップ５が搭載された基板６は、公知の種々の方法により得ることができる。また、基板６と半導体チップ５との接着は、エポキシ系接着剤のような通常の熱硬化型接着剤や、汎用のダイシング・ダイボンド兼用粘接着シートの粘接着剤層を介して行われ、また本発明のダイシング・ダイボンド兼用シート１のワイヤ埋込層３を介して接着されていてもよい。

半導体チップ５のワイヤ形成面側に、半導体チップ３のワイヤ埋込層１２を圧接することで、半導体チップの積層が行われる。この際、下部の基板６を加熱することで、ワイヤ
４および半導体チップ５を、ワイヤ埋込層１２の溶融温度以上に加熱しておく。ワイヤ埋込層１２は前記したような物性を有するので、ワイヤ４にワイヤ埋込層１２が接触すると、接触部においてワイヤ埋込層が速やかに溶融軟化するとともに、ワイヤから離れた位置のワイヤ埋込層の樹脂は、ワイヤからも下部のチップ本体からも伝導する熱が少ないので、溶融軟化が遅れる。このため、ワイヤ４には損傷を与えることなく、ワイヤがワイヤ埋込層１２中に埋め込まれていくが、ワイヤから離れた位置では溶融軟化による変形は小さく抑えられる。その後、ワイヤ埋込層１２は、半導体チップ５の表面に密着し、ワイヤ埋込層１２にボンディング装置による所定の圧力が加えられる。このとき、ワイヤ埋込層の大部分はまだ充分に加熱されていないので高い粘度を維持しており、半導体チップの端部より樹脂がはみ出すブリードアウトやボンディング圧力のムラによるチップの傾きが起こらない。その後は、下部のチップ本体からワイヤ埋込層１２に熱が充分伝わってくるが、ボンディング装置による加圧も終わり、ワイヤ埋込層１２の硬化も進行するため、ワイヤ埋込層１２の変形は抑えられる。

また、仮にワイヤ埋込層１２が過度に軟化し、ワイヤ４がワイヤ埋込層１２を貫通した場合であっても、ワイヤ埋込層１２上に形成された絶縁層１３により、ワイヤ４と半導体チップ３が接触することは阻止される。すなわち、絶縁層１３の１２０℃における貯蔵弾性率は、ワイヤ埋込層１２の貯蔵弾性率の１０倍以上であるため、ワイヤ埋込層が軟化した場合であっても、絶縁層１３はある程度の剛性を維持するため、ワイヤが絶縁層１３を貫通することは阻止される。また、第２のダイシング・ダイボンド兼用シート２０を用いた場合には、耐熱性絶縁フィルム２４が、前記絶縁層１３と同じ機能を果たす。

このようにして、第２層として半導体チップ３を半導体チップ５上に積層し、半導体チップ３の電極チップと基板６のアウターリードとをワイヤ７で接続することで、図６に示す２層構造のスタック型半導体装置が得られる。また、第２のダイシング・ダイボンド兼用シート２０を使用した場合には、図７に示す構成のスタック型半導体装置が得られる。第２層の半導体チップ３の表面に、前記と同様にして、さらに３層目の半導体チップを積層し、ワイヤボンディングを行ってもよく、またさらに４層、５層と多層化してもよい。

このようにして得られたスタック型半導体装置においては、特異な高温物性を有するワイヤ埋込層を用いているので、ワイヤの潰れや断線が発生し難く、またワイヤ埋込層の厚みの精度不良に起因する諸問題も解消される。

得られたスタック型半導体装置には、必要に応じ、樹脂封止のように半導体装置製造において公知の種々の仕上げ処理を施してもよい。
（実施例）
以下本発明を実施例により説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。

なお、以下の実施例および比較例において、「貯蔵弾性率」、「体積抵抗率」、「ワイヤ貫通試験」、「ワイヤへの損傷」は次のようにして評価した。
「貯蔵弾性率」
ワイヤ埋込層または絶縁層においては、単層で作成し、樹脂層のうち樹脂組成物（１）、（２）および（４）については厚み２００μｍになるように積層し、両面から紫外線を照射し、さらに厚さ３ｍｍとなるように積層して測定用のサンプルとした。また樹脂組成物（３）および（５）についてはそのまま厚み３ｍｍとなるように積層して測定用のサンプルとした。これらのサンプルについては、動的粘弾性測定装置（レオメトリクス社製RDA-II）を用いて周波数１Hzで剪断弾性率（Ｇ’）を測定し、この１２０℃の値を１２０℃における貯蔵弾性率とした。

また、絶縁フィルムの貯蔵弾性率は、動的粘弾性測定装置（ティー・エイ・インスツルメントジャパン（株）製Ｑ−８００）を使用し、昇温速度３℃／分、周波数１Ｈｚで引張弾性率（Ｅ’）を測定してＧ’＝Ｅ’／３を計算し、１２０℃におけるＧ’を１２０℃における貯蔵弾性率とした。

「体積抵抗率」
ワイヤ埋込層、絶縁層および接着剤層に関しては、これらを形成する樹脂層を厚み２００μｍになるように積層し、両面から紫外線を照射し、加熱硬化を行いサンプルを得た。加熱硬化条件は、１６０℃、６０分で行なった。

得られたサンプルおよび耐熱性絶縁フィルムの体積抵抗率をデジタル・エレクトロメータ（アドバンテスト社製R8252）を用いて測定した。
「ワイヤ貫通試験」、「ワイヤへの損傷」
実施例、比較例で製造した半導体装置について、第１層目の半導体チップに配線されたワイヤの導通試験を行って、チップ裏面への接触の有無およびワイヤの損傷の有無を評価した。

ワイヤ埋込層、絶縁層および接着剤層を構成する各成分を以下に説明する。
粘着成分A1：アクリル酸ブチル５５質量部と、アクリル酸メチル１０質量部と、メタクリル酸グリシジル２０質量部と、アクリル酸2-ヒドロキシエチル１５質量部とを共重合してなる重量平均分子量約８００，０００、ガラス転移温度−２８℃の共重合体
粘着成分A2：アクリル酸メチル８５質量部と、アクリル酸2-ヒドロキシエチル１５質量部とを共重合してなる重量平均分子量約８００，０００、ガラス転移温度４℃の共重合体
熱硬化成分B1：アクリルゴム微粒子分散ビスフェノールＡ型液状エポキシ樹脂（日本触媒社製、ＢＰＡ３２８、エポキシ当量２３０）
熱硬化成分B2：ビスフェノールＡ型固形エポキシ樹脂（日本触媒社製、エピコート１０５５、エポキシ当量８７５〜９７５）
熱硬化成分B3：o-クレゾールノボラック型エポキシ樹脂（日本化薬社製、EOCN-104S、
エポキシ当量２１３〜２２３）
熱硬化成分B4：オリゴマー型変性ビスフェノールＡ型液状エポキシ樹脂（大日本インキ製、エピクロンEXA-4850-150）
熱硬化成分B5：ジシアンジアミド硬化剤（旭電化社製、アデカハードナー３６３６ＡＳ）
熱硬化成分B6：イミダゾール硬化促進剤（四国化成工業社製、キュアゾール２ＰＨＺ）
エネルギー線硬化性成分C1：ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（日本化薬社製、カヤラッドＤＰＨＡ）
エネルギー線硬化性成分C2：ジシクロペンタジエン骨格含有アクリレート（日本化薬社製、カヤラッドR684）
光重合開始剤C3：２,４,６‐トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド）
その他の成分：
Ｄ１：シランカップリング剤（三菱化学社製、ＭＫＣシリケートＭＳＥＰ２）
Ｄ２：ポリイソシアナート系架橋剤（東洋インキ製造社製、オリバインBHS8515）
Ｄ３：可とう性成分（東洋紡績社製、バイロン２２０）
ワイヤ埋込層、絶縁層および接着剤層を構成する各成分の配合および配合された樹脂組成物の物性を下記に示す。

また、ポリイミド樹脂として、宇部興産製ＵＬ−２７を用いた。該樹脂の１２０℃における弾性率は３．０×１０⁵Ｐａであり、体積抵抗率は２．３×１０¹⁴W・cmであった。
またポリイミドフィルムとして、東レ・デュポン社製カプトン１００Ｈ（厚さ２５μｍ）を用いた。該フィルムの１２０℃における弾性率は６．３×１０⁸Ｐａであり、体積抵
抗率は１．０×１０¹⁵W・cmであった。

（実施例１）
（１）ダイシング・ダイボンディング兼用シートの製造
樹脂組成物（２）を剥離フィルム（リンテック社製、厚さ３８μｍ、ＳＰ‐ＰＥＴ３８１１）の剥離処理面に、乾燥膜厚が４０μｍとなるように、ロールナイフコーターを用いて塗布し、乾燥（１００℃、２．５分）し、厚み１００μｍの基材（ポリエチレンフィルム、表面張力３１ｍＮ／ｍ）に積層しワイヤ埋込層用樹脂層を得た。同様に、樹脂組成物（１）を剥離フィルム（リンテック社製、厚さ３８μｍ、ＳＰ‐ＰＥＴ３８１１）の剥離処理面に、乾燥膜厚が２０μｍとなるように、ロールナイフコーターを用いて塗布し、乾燥（１００℃、１．５分）し絶縁層用樹脂層を作製し、前記ワイヤ埋込層用樹脂層から剥離フィルムを剥離しながら積層し、シートを作製した。

リングフレーム固定用粘着シートとしてポリ塩化ビニルフィルム（８０μm）に再剥離
型のアクリル粘着剤（１０μm）が形成された粘着シート（内径165mmの円形が切断除去された形状）を用意した。前記で作成したシートの絶縁層面とポリ塩化ビニルフィルム面を
積層し、外径207mmの同心円のドーナツ状に切断して、外周部にリングフレーム固定用粘
着シートを有するダイシング・ダイボンディング兼用シートを得た。

（２）ワイヤ埋込層付きの半導体チップの製造
シリコンウエハ（１５０mm径）の鏡面にボンディングパッド部を有する模擬的な回路（アルミニウム配線）をスパッタリングにより形成した。このシリコンウエハの裏面をウエハ研削装置により厚さを３５０μｍまで研削した。

次に(1)で得られたダイシング・ダイボンディング兼用シートをシリコンウエハの裏面
にテープラミネーター（リンテック製、Adwill RAD2500m/8）によりテーブル温度を４０
℃に加温して貼着し、ダイシング用リングフレーム（ディスコ社製、２−６−１）に固定した。その後、紫外線照射装置（リンテック社製、Adwill RAD2000）を用いて基材面から紫外線を照射した（照度350mW/cm²、光量180mJ/cm²）。次に、ダイシング装置（東京精密社製、AWD-4000B）を使用して、シリコンウエハを5.0×5.0mmのチップサイズにダイシン
グした。このとき、ワイヤ埋込層を越えてさらに基材を２０μm切込むようにして行った
。

（３）２段スタック型の半導体装置の製造
ＩＣパッケージ用の模擬基板として、ソルダーレジストがコートされたガラスエポキシ基板（９０μｍ）を用意した。なお、模擬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ボンド用の端子とし、模擬基板の反対面に設けたハンダボール搭載用のエリアとビアホールで導通させた。

前記（２）で作成したワイヤ埋込層付の半導体チップ（ダイシング・ダイボンディング兼用シートにまだ固定されている）をダイボンド装置（ＮＥＣマシナリー社製、CPS-100
）によりピックアップを行い、模擬基板のダイパッド部に１２０℃、６０kPa、１秒の条
件で圧着し、続いて、１６０℃、６０分の条件でワイヤ埋込層を硬化させ、第１層目の半導体チップのチップマウントを行った。次に、ワイヤボンド装置（新川社製、UTC-400）
により、第１層目の半導体チップのダイパッド部と基板のダイパッド部をワイヤボンディングを行った。このときワイヤ高さは、約４０μｍであった。

更に、第２層目の半導体チップのダイボンド工程、ワイヤボンド工程を第１層目の半導体チップの場合と同様の装置、同様の条件で、第１層目の半導体チップの上面に対して行った。

（実施例２）
樹脂組成物（２）を剥離フィルム（リンテック社製、厚さ３８μｍ、ＳＰ‐ＰＥＴ３８１１）の剥離処理面に、乾燥膜厚が５０μｍとなるように、ロールナイフコーターを用いて塗布し、乾燥（１００℃、２．５分）し、厚み１００μｍの基材（ポリエチレンフィルム、表面張力３１ｍＮ／ｍ）に積層しワイヤ埋込層用樹脂層を得た。次に樹脂組成物（３）をポリイミドフィルム（東レ・デュポン社製カプトン１００Ｈ、厚さ２５μｍ）に、乾燥膜厚が１０μｍとなるように、ロールナイフコーターを用いて塗布し、乾燥（１００℃、１分）し耐熱性絶縁フィルムと接着剤層との積層シートを作製した。前記ワイヤ埋込層用樹脂層から剥離フィルムを剥離しながら、積層シートのポリイミドフィルム側を前記ワイヤ埋込層用樹脂層に積層し、シートを作製した。

以下、実施例１と同様にして、ダイシング・ダイボンド兼用シートを得た。
（実施例３）
ワイヤ埋込層として、樹脂組成物（５）を使用した以外は、実施例１と同様に行いダイシング・ダイボンド兼用シートを得た。

（比較例１）
絶縁層として熱可塑性ポリイミド樹脂（宇部興産製ＵＬ−２７）を使用し、１３０℃、２．５分乾燥し絶縁層用樹脂層を作製した。また実施例１と同様にしてワイヤ埋込層用樹脂層を作成し、ワイヤ埋込層用樹脂層から剥離フィルムを剥離しながら絶縁層用樹脂層を積層し、シートを作製した。

実施例１で用いたリングフレーム固定用粘着シートのポリ塩化ビニルフィルム側に強粘着型の粘着剤層（１０μｍ）をさらに設け、実施例１と同じサイズにカットした両面粘着シートを用意した。この両面粘着シートの強粘着型の粘着剤層を前記で作製したシートの絶縁層面と積層し、外径２０７ｍｍの同心円のドーナツ状に切断して、外周部にリングフレーム固定用粘着シートを有するダイシング・ダイボンド兼用シートを得た。

（比較例２）
絶縁層として、樹脂組成物（４）を使用し作製した以外は、実施例１と同様に行い、ダイシング・ダイボンド兼用シートを得た。

（比較例３）
ワイヤ埋込層として樹脂組成物（１）を使用した以外は、実施例１と同様に行いダイシング・ダイボンド兼用シートを得た。

結果を表２に示す。

１）第２のダイシング・ダイボンド兼用シート
２）ポリイミドフィルム
３）ポリイミド樹脂
４）１００℃による加温ではウエハに貼付できなかった。

本発明によれば、煩雑な温度制御を要することなく半導体ウエハに貼付可能なダイシング・ダイボンド兼用シートが提供され、かかる発明により、いわゆるスタック型半導体装置において、スタック時に発生するボンディングワイヤの損傷を低減するとともに、半導体チップ同士を接着する接着剤層の厚みの精度不良に起因する半導体装置の高さのバラツキ、基板から最上層の半導体チップの表面までの高さのバラツキ、および最上層の半導体チップの傾き等が解消され、半導体装置の品質、生産性の向上に寄与することができる。

本発明に係る第１のダイシング・ダイボンド兼用シートを示す。本発明に係る第２のダイシング・ダイボンド兼用シートを示す。本発明に係る製造方法の一工程を示す。本発明に係る製造方法の一工程を示す。本発明に係る製造方法の一工程を示す。本発明により得られるスタック型半導体装置の一例を示す。本発明により得られるスタック型半導体装置の一例を示す。

符号の説明

１…リングフレーム
２…半導体ウエハ
３…半導体チップ（スタック用チップ（第２層））
４，７…ワイヤ
５…半導体チップ（ボトムチップ（第１層））
６…基板
１０，２０…ダイシング・ダイボンド兼用シート
１１，２１…基材
１２，２２…ワイヤ埋込層
１３…絶縁層
２３…接着剤層
２４…耐熱性絶縁フィルム

Claims

基材と、該基材上に剥離可能に積層されたワイヤ埋込層と、該ワイヤ埋込層上に積層された絶縁層とからなり、
該ワイヤ埋込層の１２０℃における貯蔵弾性率が１．０×１０ ² 〜１×１０⁴Ｐａであり、
該絶縁層が、６０℃以下の温度で半導体ウエハに貼付可能な粘着性を有し、
絶縁層におけるエネルギー線硬化性成分（Ｃ）の配合割合が、ワイヤ埋込層におけるエネルギー線硬化性成分（Ｃ）の配合割合よりも大きく、
１２０℃における絶縁層とワイヤ埋込層の貯蔵弾性率比（絶縁層／ワイヤ埋込層）が１０以上であり、
ただし、貯蔵弾性率はエネルギー線硬化後の値であり、
ワイヤ埋込層および絶縁層の体積抵抗率がともに１×１０¹³Ω・ｃｍ以上であり、
スタック型半導体装置の半導体チップ間の接着固定に用いるダイシング・ダイボンド兼用シート。
該ワイヤ埋込層が、粘着成分（Ａ）、熱硬化性成分（Ｂ）およびエネルギー線硬化性成分（Ｃ）を含み、かつ熱硬化性およびエネルギー線硬化性を有し、
該絶縁層が、粘着成分（Ａ）、熱硬化性成分（Ｂ）およびエネルギー線硬化性成分（Ｃ）を含み、かつ熱硬化性およびエネルギー線硬化性を有する、
請求項１記載のダイシング・ダイボンド兼用シート。
ワイヤ埋込層において、熱硬化性成分（Ｂ）の配合割合が、粘着成分（Ａ）と熱硬化性成分（Ｂ）との合計１００質量部中に、１０〜９９質量部であり、エネルギー線硬化性成分（Ｃ）の配合割合が、粘着成分（Ａ）と熱硬化性成分（Ｂ）との合計１００質量部に対して、１〜５０質量部である、請求項２記載のダイシング・ダイボンド兼用シート。
スタック型半導体装置の第２層よりも上層を構成する半導体チップが形成された半導体ウエハの裏面に請求項１〜３のいずれか一項に記載のダイシング・ダイボンド兼用シートを貼付し、
該半導体ウエハを半導体チップ毎に、絶縁層およびワイヤ埋込層とともにフルカットダイシングを行い、ただし、ダイシングの前または後に前記シートの基材側からエネルギー線を照射し、
裏面に絶縁層およびワイヤ埋込層を有する半導体チップを基材からピックアップし、
別途、ワイヤが結線されている第１層を構成する半導体チップが搭載されている基板を用意し、該基板を加熱し、
前記半導体チップのワイヤ埋込層面を該基板のワイヤ形成面に埋め込み、ワイヤ埋込層面が第１層を構成する半導体チップ表面に接触させる工程を含むスタック型半導体装置の製造方法。
前記基板を加熱することで、ワイヤおよび第１層を構成する半導体チップを加熱する、請求項４記載のスタック型半導体装置の製造方法。