WO2025211117A1 - 半導体用接着フィルム及びその製造方法、ダイシング・ダイボンディング一体型フィルム、並びに半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体用接着フィルム及びその製造方法、ダイシング・ダイボンディング一体型フィルム、並びに半導体装置の製造方法Info
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Definitions
- This disclosure relates to an adhesive film for semiconductors and its manufacturing method, an integrated dicing and die bonding film, and a manufacturing method for a semiconductor device.
- Stacked MCPs Multi Chip Packages
- stacked MCPs include wire-embedded and chip-embedded semiconductor packages.
- a semiconductor package structure in which wires are embedded in a semiconductor adhesive film is sometimes called FOW (Film Over Wire).
- FOD Fin Off Die
- One example of a semiconductor package that uses FOD is one that has a controller chip placed in the bottom layer and a semiconductor adhesive film in which it is embedded (see Patent Document 1).
- the present disclosure provides adhesive films for semiconductors according to [1] to [5], a method for manufacturing an adhesive film for semiconductors according to [6], an integrated dicing and die bonding film according to [7], and methods for manufacturing a semiconductor device according to [8] and [9].
- [2] Further containing an elastomer The adhesive film for a semiconductor according to [1].
- [6] a step of reacting an elastomer having an epoxy group with a phenolic resin to obtain a modified elastomer; a step of mixing an epoxy resin, a phenolic resin, and the obtained modified elastomer to obtain an adhesive composition containing the epoxy resin, the phenolic resin, and the modified elastomer; forming an adhesive film for a semiconductor using the adhesive composition obtained;
- a method for producing an adhesive film for semiconductors comprising: [7] a dicing film; An adhesive film for a semiconductor according to any one of [1] to [3] provided on the dicing film; Equipped with Integrated dicing and die bonding film.
- a method for manufacturing a semiconductor device comprising: adhering a second semiconductor chip to a substrate on which a first semiconductor chip is mounted using the adhesive film for a semiconductor according to any one of [1] to [3]; The first semiconductor chip is embedded in the adhesive film for semiconductors.
- a method for manufacturing a semiconductor device comprising: adhering a second semiconductor chip to a first semiconductor chip using the adhesive film for a semiconductor according to any one of [1] to [3]; a wire connected to the first semiconductor chip; The wire is partially or entirely embedded in the semiconductor adhesive film.
- an adhesive film for semiconductors that can suppress a decrease in viscosity due to heating without significantly changing the types and amounts of raw materials.
- the present disclosure also provides an integrated dicing and die bonding film that uses such an adhesive film for semiconductors.
- a method for manufacturing a semiconductor device that uses such an integrated dicing and die bonding film is provided.
- FIG. 9 is a process diagram showing one embodiment of a method for manufacturing a semiconductor device.
- FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing another embodiment of a semiconductor device.
- FIG. 11 is a schematic cross-sectional view showing another embodiment of a semiconductor device.
- FIG. 12 is a graph showing the viscosity changes of the adhesive films of Examples 1 and 2 and Comparative Example 1.
- (meth)acrylate means acrylate or the corresponding methacrylate.
- the materials exemplified below may be used alone or in combination of two or more.
- the content of each component in the composition means the total amount of those multiple substances present in the composition, unless otherwise specified.
- FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing one embodiment of an adhesive film.
- the adhesive film 10 shown in FIG. 1 contains an epoxy resin (hereinafter sometimes referred to as “component (A)”), a phenolic resin (hereinafter sometimes referred to as “component (B)”), and a modified elastomer (hereinafter sometimes referred to as “component (C)").
- component (A) an epoxy resin
- component (B) phenolic resin
- component (C) modified elastomer
- the adhesive film 10 may contain an elastomer (hereinafter sometimes referred to as “component (D)”), an inorganic filler (hereinafter sometimes referred to as “component (E)”), a curing accelerator (hereinafter sometimes referred to as “component (F)”), a coupling agent (hereinafter sometimes referred to as “component (G)”), and other components.
- component (D) an elastomer
- component (E) inorganic filler
- component (F) curing accelerator
- component (G) a coupling agent
- the adhesive film 10 may be a film formed from an adhesive composition containing components (A), (B), and (C).
- the adhesive film 10 may be in a semi-cured (B-stage) state.
- the adhesive film 10 may be in a cured (C-stage) state after a curing treatment.
- component (A) Epoxy Resin
- component (A) include bisphenol A epoxy resins, bisphenol F epoxy resins, bisphenol S epoxy resins, phenol novolac epoxy resins, cresol novolac epoxy resins, bisphenol A novolac epoxy resins, bisphenol F novolac epoxy resins, stilbene epoxy resins, triazine skeleton-containing epoxy resins, fluorene skeleton-containing epoxy resins, triphenolmethane epoxy resins, biphenyl epoxy resins, xylylene epoxy resins, biphenyl aralkyl epoxy resins, naphthalene epoxy resins, diglycidyl ether compounds of polyfunctional phenols and polycyclic aromatics such as anthracene, etc.
- component (A) may contain cresol novolac epoxy resins, bisphenol F epoxy resins, bisphenol A epoxy resins, or combinations thereof, from the viewpoints of film tackiness, flexibility, etc.
- Component (A) may contain a liquid epoxy resin that is liquid at 30°C (an epoxy resin with a softening point of 40°C or lower). That is, component (A) may be a combination of a liquid epoxy resin and a solid epoxy resin that is solid at 30°C (an epoxy resin with a softening point of above 40°C).
- the softening point refers to the value measured by the ring and ball method in accordance with JIS K7234:1986.
- the content of the liquid epoxy resin may be 3 to 20 mass% based on the total weight of the adhesive film.
- component (A) contains a liquid epoxy resin, the flexibility of the adhesive film tends to be improved. Furthermore, when a liquid epoxy resin and a solid epoxy resin are combined, the embeddability of semiconductor chips and wires tends to be improved.
- liquid epoxy resins include EXA-830CRP (trade name, manufactured by DIC Corporation, liquid at 30°C), YDF-8170C (trade name, manufactured by Nippon Steel Chemical & Material Co., Ltd., liquid at 30°C), and EP-4088S (trade name, manufactured by ADEKA Corporation, liquid at 30°C).
- the epoxy equivalent of component (A) is not particularly limited, but may be 90 to 300 g/eq or 110 to 290 g/eq. When the epoxy equivalent of component (A) is within this range, it tends to be easier to ensure the fluidity of the adhesive composition when forming the adhesive film while maintaining the bulk strength of the adhesive film.
- Component (B) Phenolic Resin
- component (B) include novolak phenolic resins obtained by condensing or co-condensing phenols such as phenol, cresol, resorcinol, catechol, bisphenol A, bisphenol F, phenylphenol, and aminophenol and/or naphthols such as ⁇ -naphthol, ⁇ -naphthol, and dihydroxynaphthalene with compounds having an aldehyde group such as formaldehyde under an acidic catalyst; phenol aralkyl resins and naphthol aralkyl resins synthesized from phenols such as allylated bisphenol A, allylated bisphenol F, allylated naphthalenediol, phenol novolak, and phenol and/or naphthols with dimethoxyparaxylene or bis(methoxymethyl)biphenyl; and the like.
- Component (B) may include a phen
- the hydroxyl equivalent of component (B) may be 70 g/eq or more, or 70 to 300 g/eq. If the hydroxyl equivalent of the phenolic resin is 70 g/eq or more, the storage modulus of the adhesive film tends to be increased. If the hydroxyl equivalent of the phenolic resin is 300 g/eq or less, foaming and outgassing can be further suppressed.
- the ratio of the epoxy equivalent of component (A) to the hydroxyl equivalent of component (B) may be 0.30/0.70 to 0.70/0.30, 0.35/0.65 to 0.65/0.35, 0.40/0.60 to 0.60/0.40, or 0.45/0.55 to 0.55/0.45.
- this equivalent ratio is 0.30/0.70 or higher, more sufficient curability tends to be obtained.
- this equivalent ratio is 0.70/0.30 or lower, excessive viscosity can be prevented, and more sufficient fluidity can be obtained.
- the softening point of component (B) may be 50 to 200°C or 60 to 150°C.
- Component (B) with a softening point of 200°C or less tends to have good compatibility with component (A).
- the total content of components (A) and (B) may be 5% by mass or more, 10% by mass or more, 15% by mass or more, 20% by mass or more, 25% by mass or more, 30% by mass or more, 35% by mass or more, or 40% by mass or more, based on the total amount of the adhesive film.
- the total content of components (A) and (B) is 15% by mass or more, based on the total amount of the adhesive film, the adhesive strength of the adhesive film tends to be improved.
- the total content of components (A) and (B) may be 80% by mass or less, 75% by mass or less, 70% by mass or less, 65% by mass or less, or 60% by mass or less, based on the total amount of the adhesive film.
- Modified Elastomer Component (C) is a reaction product obtained by reacting an elastomer having epoxy groups (or glycidyl groups) with a phenolic resin.
- the modified elastomer can also be said to be a modified product in which at least a portion of the epoxy groups of an elastomer having epoxy groups have been modified with a phenolic resin.
- Examples of elastomers having epoxy groups include those resins exemplified as component (D) described below.
- the elastomer having epoxy groups may include, for example, an acrylic resin having epoxy groups.
- the acrylic resin having epoxy groups is a polymer containing monomer units derived from a (meth)acrylic acid ester, and refers to a polymer containing monomer units derived from an epoxy-containing (meth)acrylic acid ester.
- the content of structural units derived from a (meth)acrylic acid ester in the acrylic resin having epoxy groups may be, for example, 70% by mass or more, 80% by mass or more, or 90% by mass or more, based on the total amount of the acrylic resin.
- the elastomer having epoxy groups used in the synthesis of the elastomer as component (D) described below and the modified elastomer may be the same or different.
- the glass transition temperature (Tg) of the epoxy group-containing elastomer may be -50°C or higher, -30°C or higher, 0°C or higher, or 3°C or higher, or may be 50°C or lower, 45°C or lower, 40°C or lower, 35°C or lower, 30°C or lower, or 25°C or lower.
- glass transition temperature (Tg) refers to the value measured using a DSC (differential scanning calorimeter) (e.g., the Thermo Plus 2 manufactured by Rigaku Corporation).
- the Tg of the epoxy group-containing elastomer can be adjusted to the desired range by adjusting the type and content of the structural units that make up the epoxy group-containing elastomer (in the case of acrylic resins, structural units derived from (meth)acrylic acid esters).
- the weight average molecular weight (Mw) of the epoxy group-containing elastomer may be 100,000 or more, 200,000 or more, or 300,000 or more, and may be 3,000,000 or less, 2,000,000 or less, or 1,000,000 or less.
- Mw refers to a value measured by gel permeation chromatography (GPC) and converted using a calibration curve based on standard polystyrene.
- acrylic resins containing epoxy groups include WS-023 EK30, SG-280 EK23, and SG-P3 (all manufactured by Nagase ChemteX Corporation), and H-CT-865 (manufactured by Resonac Corporation).
- phenolic resins include those similar to those listed as component (B) above.
- the phenolic resin used as component (B) and the phenolic resin used in the synthesis of the modified elastomer may be the same or different.
- Component (C) can be obtained, for example, by mixing or kneading an epoxy group-containing elastomer and a phenolic resin to cause a reaction in the presence or absence of a solvent.
- the mass ratio of the phenolic resin to the total of the elastomer having epoxy groups and the phenolic resin can be adjusted as desired depending on the epoxy equivalent and molecular weight of the elastomer having epoxy groups, and the hydroxyl equivalent and molecular weight of the phenolic resin.
- the mass ratio of the phenolic resin to the total of the elastomer having epoxy groups and the phenolic resin may be, for example, 1 mass% or more, 5 mass% or more, 10 mass% or more, 20 mass% or more, 30 mass% or more, 40 mass% or more, or 50 mass% or more, or 80 mass% or less, 70 mass% or less, 65 mass% or less, or 60 mass% or less.
- Mixing or kneading can be carried out using a dispersing machine such as a conventional mixer, a mortar and pestle, a triple-roll mill, or a ball mill. Mixing or kneading can also be carried out using an appropriate combination of multiple dispersing machines.
- a dispersing machine such as a conventional mixer, a mortar and pestle, a triple-roll mill, or a ball mill.
- Mixing or kneading can also be carried out using an appropriate combination of multiple dispersing machines.
- solvent used for mixing or kneading, there are no restrictions on the solvent used for mixing or kneading, as long as it can uniformly dissolve, knead, or disperse the components, and any conventionally known solvent can be used.
- solvents include ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, and cyclohexanone, as well as dimethylformamide, dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, toluene, and xylene.
- the solvent may be the same as the solvent used to prepare the composition varnish.
- Heating conditions can be adjusted as desired depending on the type of epoxy group-containing elastomer, the type of phenolic resin, etc. Heating conditions may be, for example, 50 to 150°C and 1 minute to 24 hours.
- curing accelerators include those similar to those used for component (F), which will be described later.
- the content of the curing accelerator may be, for example, 0.01 to 1% by mass, based on the total amount of the epoxy group-containing elastomer and phenolic resin.
- the content of component (C) may be 0.1% by mass or more, or may be 0.3% by mass or more, 0.5% by mass or more, 1% by mass or more, 2% by mass or more, or 3% by mass or more, based on the total amount of the adhesive film.
- the content of component (C) may be 20% by mass or less, 15% by mass or less, 10% by mass or less, 7% by mass or less, or 5% by mass or less, based on the total amount of the adhesive film.
- Component (D) Elastomer
- the component (D) may be, for example, a polymer compound exhibiting a glass transition temperature (Tg) of 55° C. or less.
- Examples of component (D) include acrylic resin, polyester resin, polyamide resin, polyimide resin, silicone resin, butadiene resin, and acrylonitrile resin.
- Component (D) may contain an acrylic resin from the perspective of fluidity.
- acrylic resin refers to a polymer containing monomer units derived from a (meth)acrylic acid ester.
- the content of structural units derived from a (meth)acrylic acid ester in the acrylic resin may be, for example, 70% by mass or more, 80% by mass or more, or 90% by mass or more, based on the total amount of the acrylic resin.
- the acrylic resin may contain monomer units derived from a (meth)acrylic acid ester having a crosslinkable functional group such as an epoxy group, an alcoholic or phenolic hydroxyl group, or a carboxyl group.
- the acrylic resin may be an acrylic rubber, which is a copolymer containing a (meth)acrylic acid ester and acrylonitrile as monomer units.
- the glass transition temperature (Tg) of component (D) may be -50°C or higher, -30°C or higher, 0°C or higher, or 3°C or higher, or may be 50°C or lower, 45°C or lower, 40°C or lower, 35°C or lower, 30°C or lower, or 25°C or lower.
- Tg of component (D) can be adjusted to the desired range by adjusting the type and content of the structural units that make up component (D) (in the case of acrylic resin, structural units derived from (meth)acrylic acid esters).
- the weight average molecular weight (Mw) of component (D) may be 100,000 or more, 200,000 or more, or 300,000 or more, or may be 3,000,000 or less, 2,000,000 or less, or 1,000,000 or less.
- Mw of component (D) is within this range, it is possible to appropriately control the film formability and the strength, flexibility, tackiness, etc. of the adhesive film, as well as achieve excellent reflowability and improved embeddability.
- the content of component (D) may be 3% by mass or more, 5% by mass or more, 8% by mass or more, or 10% by mass or more, based on the total amount of the adhesive film.
- the content of component (D) may be 40% by mass or less, 30% by mass or less, 25% by mass or less, or 20% by mass or less, based on the total amount of the adhesive film.
- embeddability tends to be further improved.
- the total content of components (C) and (D) may be 3% by mass or more, 5% by mass or more, 8% by mass or more, or 10% by mass or more, and may be 40% by mass or less, 30% by mass or less, 25% by mass or less, or 20% by mass or less, since this further suppresses the decrease in viscosity of the adhesive film for semiconductors due to heating.
- the mass ratio of component (C) to the total of components (C) and (D) can be 1 mass% or more, 5 mass% or more, 10 mass% or more, or 15 mass% or more, and can be 60 mass% or less, 50 mass% or less, 40 mass% or less, or 30 mass% or less, since this can further suppress a decrease in viscosity of the adhesive film for semiconductors due to heating.
- the average particle size of component (E) may be 0.01 ⁇ m (10 nm) or more, 0.03 ⁇ m (30 nm) or more, 0.05 ⁇ m (50 nm) or more, or 0.1 ⁇ m (100 nm) or more, and may be 1.5 ⁇ m (1500 nm) or less, 1.0 ⁇ m (1000 nm) or less, 0.8 ⁇ m (800 nm) or less, or 0.6 ⁇ m (600 nm) or less. Two or more types of component (E) with different average particle sizes may be combined.
- the average particle size refers to the particle size at a cumulative frequency of 50% in the particle size distribution determined by laser diffraction/scattering.
- the average particle size of component (E) can also be determined by using an adhesive film containing component (E). In this case, the adhesive film is heated to decompose the resin component, and the resulting residue is dispersed in a solvent to prepare a dispersion.
- the average particle size of component (E) can be determined from the particle size distribution obtained by applying laser diffraction/scattering to this dispersion.
- Component (F) Curing Accelerator
- the component (F) include imidazoles and derivatives thereof, organic phosphorus compounds, secondary amines, tertiary amines, quaternary ammonium salts, etc.
- the component (F) may be imidazoles and derivatives thereof.
- imidazoles examples include 2-methylimidazole, 1-benzyl-2-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-phenylimidazole, and 1-cyanoethyl-2-methylimidazole.
- Component (G) Coupling Agent
- Component (G) may be a silane coupling agent.
- the silane coupling agent include ⁇ -ureidopropyltriethoxysilane, ⁇ -mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-phenylaminopropyltrimethoxysilane, and 3-(2-aminoethyl)aminopropyltrimethoxysilane.
- the adhesive film may further contain other components.
- other components include pigments, ion scavengers, antioxidants, etc.
- the support film is not particularly limited as long as it can withstand the heat drying described above.
- support films include resin films such as polyester film, polyethylene film, polypropylene film, polyethylene terephthalate film, polyimide film, polyetherimide film, polyethylene naphthalate film, polymethylpentene film, and polytetrafluoroethylene film.
- the support film may be a multilayer film combining two or more types of film, and the surface may be treated with a silicone-based, silica-based, or other release agent.
- the thickness of the support film may be, for example, 10 to 200 ⁇ m or 20 to 170 ⁇ m.
- Mixing or kneading can be carried out using a dispersing machine such as a conventional mixer, a mortar and pestle, a triple-roll mill, or a ball mill. Mixing or kneading can also be carried out using an appropriate combination of multiple dispersing machines.
- a dispersing machine such as a conventional mixer, a mortar and pestle, a triple-roll mill, or a ball mill.
- Mixing or kneading can also be carried out using an appropriate combination of multiple dispersing machines.
- the solvent used to prepare the composition varnish is not limited as long as it can uniformly dissolve, knead, or disperse each component, and conventionally known solvents can be used.
- solvents include ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, and cyclohexanone, as well as dimethylformamide, dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, toluene, and xylene. From the standpoint of drying speed and cost, the solvent may be methyl ethyl ketone or cyclohexanone.
- composition varnish can be applied to the support film using known methods, such as knife coating, roll coating, spray coating, gravure coating, bar coating, and curtain coating.
- the heat drying conditions are not particularly limited as long as they sufficiently volatilize the solvent used, but may be, for example, 50 to 150°C for 1 to 30 minutes.
- the manufacturing method for adhesive film 10 may include, for example, a step of reacting an elastomer having an epoxy group with a phenolic resin to obtain a modified elastomer; a step of mixing the epoxy resin, phenolic resin, and the obtained modified elastomer to obtain an adhesive composition containing the epoxy resin, phenolic resin, and modified elastomer; and a step of forming an adhesive film for semiconductors using the obtained adhesive composition.
- the viscosity of the adhesive film at 60°C may be, for example, 100 to 800 Pa ⁇ s.
- the viscosity of the adhesive film at 60°C may be 150 Pa ⁇ s or more, 200 Pa ⁇ s or more, 250 Pa ⁇ s or more, 300 Pa ⁇ s or more, or 350 Pa ⁇ s or more, and may be 750 Pa ⁇ s or less, 700 Pa ⁇ s or less, 650 Pa ⁇ s or less, 600 Pa ⁇ s or less, or 550 Pa ⁇ s or less.
- the viscosity of the adhesive film at 120°C may be, for example, 60 Pa ⁇ s or more, 70 Pa ⁇ s or more, 80 Pa ⁇ s or more, 90 Pa ⁇ s or more, or 100 Pa ⁇ s or more.
- the viscosity of the adhesive film at 120°C may be, for example, 300 Pa ⁇ s or less, 250 Pa ⁇ s or less, or 200 Pa ⁇ s or less.
- the ratio of the viscosity at 120°C to the viscosity at 60°C may be, for example, 0.14 or more, 0.16 or more, 0.18 or more, 0.20 or more, or 0.22 or more.
- the temperature at which the viscosity becomes 100 Pa ⁇ s or less may be, for example, 100°C or higher, 105°C or higher, 110°C or higher, 115°C or higher, or 120°C or higher.
- the viscosity of the adhesive film at 60°C and at 120°C refers to values measured, for example, by the following method.
- a plurality of adhesive films are heated on a hot plate and laminated with a roller to form a laminate having a thickness of about 1 mm.
- a measurement sample having a circular surface with a diameter of 20 mm is punched out from the laminate.
- the measurement sample is mounted on a circular disposable cone/plate jig with a diameter of 20 mm.
- the viscosity of the measurement sample is measured under the following conditions using a rheometer (for example, a HAAKE rheostress 600 (manufactured by Thermo Scientific)).
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Abstract
半導体用接着フィルムが開示される。当該半導体用接着フィルムは、エポキシ樹脂と、フェノール樹脂と、変性エラストマーとを含有する。変性エラストマーは、エポキシ基を有するエラストマーとフェノール樹脂との反応生成物である。当該半導体用接着フィルムは、半導体チップを、他の半導体チップを埋め込みながら基板に接着するために用いられるものであってよい。当該半導体用接着フィルムは、半導体チップを、他の半導体チップに接続されたワイヤの一部又は全体を埋め込みながら他の半導体チップに接着するために用いられるものであってよい。
Description
本開示は、半導体用接着フィルム及びその製造方法、ダイシング・ダイボンディング一体型フィルム、並びに半導体装置の製造方法に関する。
多段に積層された半導体チップによって高容量化されたスタックドMCP(Multi Chip Package)が普及している。スタックドMCPの例としては、ワイヤ埋込型及びチップ埋込型の半導体パッケージが挙げられる。ワイヤが半導体用接着フィルムによって埋め込まれた半導体パッケージの構造は、FOW(Film Over Wire)と称されることがある。半導体チップが半導体用接着フィルムによって埋め込まれた半導体パッケージの構造は、FOD(Film Over Die)と称されることがある。FODが採用された半導体パッケージの一例として、最下段に配置されたコントローラチップと、これを埋め込む半導体用接着フィルムとを有するものが知られている(特許文献1参照)。
FOD又はFOWの構造を有する半導体パッケージの製造において、ワイヤ又は半導体チップが接着フィルムによって充分に埋め込まれることが求められる。接着フィルムは、加温(例えば、60~150℃)により半導体用接着フィルムの粘度が急激に低下する傾向がある。低粘度化された接着フィルムは、良好な埋込性を示し得るものの、低粘度化され過ぎると、半導体チップの端部から接着フィルムがはみ出すブリードという現象等の不具合が発生する場合がある。
そこで、本開示は、原材料の種類及び量を大きく変更しなくとも、加温による粘度の低下を抑制することが可能な半導体用接着フィルムを提供することを主な目的とする。
本発明者らが鋭意検討したところ、半導体用接着フィルムの含有成分として、所定の変性エラストマーを適用することにより、原材料の種類及び量を大きく変更しなくとも、半導体用接着フィルムの加温による粘度の低下を抑制することが可能であることを見出し、本開示の発明を完成するに至った。
本開示は、[1]~[5]に記載の半導体用接着フィルム、[6]に記載の半導体用接着フィルムの製造方法、[7]に記載のダイシング・ダイボンディング一体型フィルム、及び[8]、[9]に記載の半導体装置の製造方法を提供する。
[1]エポキシ樹脂と、フェノール樹脂と、変性エラストマーとを含有し、
前記変性エラストマーが、エポキシ基を有するエラストマーとフェノール樹脂との反応生成物である、
半導体用接着フィルム。
[2]エラストマーをさらに含有する、
[1]に記載の半導体用接着フィルム。
[3]無機フィラーをさらに含有する、
[2]に記載の半導体用接着フィルム。
[4]半導体チップを、他の半導体チップを埋め込みながら基板に接着するために用いられる、
[1]~[3]のいずれかに記載の半導体用接着フィルム。
[5]半導体チップを、他の半導体チップに接続されたワイヤの一部又は全体を埋め込みながら他の半導体チップに接着するために用いられる、
[1]~[3]のいずれかに記載の半導体用接着フィルム。
[6]エポキシ基を有するエラストマーとフェノール樹脂とを反応させて、変性エラストマーを得る工程と、
エポキシ樹脂、フェノール樹脂、及び得られた前記変性エラストマーを混合し、エポキシ樹脂と、フェノール樹脂と、変性エラストマーとを含有する接着剤組成物を得る工程と、
得られた前記接着剤組成物を用いて、半導体用接着フィルムを形成する工程と、
を備える、半導体用接着フィルムの製造方法。
[7]ダイシングフィルムと、
前記ダイシングフィルム上に設けられた、[1]~[3]のいずれかに記載の半導体用接着フィルムと、
を備える、
ダイシング・ダイボンディング一体型フィルム。
[8]第一の半導体チップが搭載された基板に、[1]~[3]のいずれかに記載の半導体用接着フィルムにより第二の半導体チップを接着する工程を備え、
前記第一の半導体チップが、前記半導体用接着フィルムによって埋め込まれる、
半導体装置の製造方法。
[9]第一の半導体チップに、[1]~[3]のいずれかに記載の半導体用接着フィルムにより第二の半導体チップを接着する工程を備え、
前記第一の半導体チップにワイヤが接続されており、
前記ワイヤの一部又は全体が、前記半導体用接着フィルムによって埋め込まれる、
半導体装置の製造方法。
[1]エポキシ樹脂と、フェノール樹脂と、変性エラストマーとを含有し、
前記変性エラストマーが、エポキシ基を有するエラストマーとフェノール樹脂との反応生成物である、
半導体用接着フィルム。
[2]エラストマーをさらに含有する、
[1]に記載の半導体用接着フィルム。
[3]無機フィラーをさらに含有する、
[2]に記載の半導体用接着フィルム。
[4]半導体チップを、他の半導体チップを埋め込みながら基板に接着するために用いられる、
[1]~[3]のいずれかに記載の半導体用接着フィルム。
[5]半導体チップを、他の半導体チップに接続されたワイヤの一部又は全体を埋め込みながら他の半導体チップに接着するために用いられる、
[1]~[3]のいずれかに記載の半導体用接着フィルム。
[6]エポキシ基を有するエラストマーとフェノール樹脂とを反応させて、変性エラストマーを得る工程と、
エポキシ樹脂、フェノール樹脂、及び得られた前記変性エラストマーを混合し、エポキシ樹脂と、フェノール樹脂と、変性エラストマーとを含有する接着剤組成物を得る工程と、
得られた前記接着剤組成物を用いて、半導体用接着フィルムを形成する工程と、
を備える、半導体用接着フィルムの製造方法。
[7]ダイシングフィルムと、
前記ダイシングフィルム上に設けられた、[1]~[3]のいずれかに記載の半導体用接着フィルムと、
を備える、
ダイシング・ダイボンディング一体型フィルム。
[8]第一の半導体チップが搭載された基板に、[1]~[3]のいずれかに記載の半導体用接着フィルムにより第二の半導体チップを接着する工程を備え、
前記第一の半導体チップが、前記半導体用接着フィルムによって埋め込まれる、
半導体装置の製造方法。
[9]第一の半導体チップに、[1]~[3]のいずれかに記載の半導体用接着フィルムにより第二の半導体チップを接着する工程を備え、
前記第一の半導体チップにワイヤが接続されており、
前記ワイヤの一部又は全体が、前記半導体用接着フィルムによって埋め込まれる、
半導体装置の製造方法。
本開示によれば、原材料の種類及び量を大きく変更しなくとも、加温による粘度の低下を抑制することが可能な半導体用接着フィルムが提供される。また、本開示によれば、このような半導体用接着フィルムを用いたダイシング・ダイボンディング一体型フィルムが提供される。さらに、本開示によれば、このようなダイシング・ダイボンディング一体型フィルムを用いた半導体装置の製造方法が提供される。
本開示は以下の例に限定されるものではない。以下の例において、その構成要素(ステップ等も含む)は、特に明示した場合を除き、必須ではない。各図における構成要素の大きさは概念的なものであり、構成要素間の大きさの相対的な関係は各図に示されたものに限定されない。以下に例示される数値及びその範囲も、本開示を制限するものではない。
本明細書において「~」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。本明細書中に段階的に記載されている数値範囲において、一つの数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。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。
本明細書において、(メタ)アクリレートは、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。(メタ)アクリル酸エステル、(メタ)アクリロイル基、(メタ)アクリル共重合体等の他の類似表現についても同様である。
以下で例示する材料は、特に断らない限り、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。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。
[半導体用接着フィルム(接着フィルム)及びその製造方法]
図1は、接着フィルムの一実施形態を示す模式断面図である。図1に示される接着フィルム10は、エポキシ樹脂(以下、「(A)成分」という場合がある。)と、フェノール樹脂(以下、「(B)成分」という場合がある。)と、変性エラストマー(以下、「(C)成分」という場合がある。)とを含有する。接着フィルム10は、(A)成分、(B)成分、及び(C)成分に加えて、エラストマー(以下、「(D)成分」という場合がある。)、無機フィラー(以下、「(E)成分」という場合がある。)、硬化促進剤(以下、「(F)成分」という場合がある。)、カップリング剤(以下、「(G)成分」という場合がある。)、その他の成分等を含有していてもよい。接着フィルム10は、(A)成分、(B)成分、(C)成分等を含有する接着剤組成物から形成されたフィルムであり得る。接着フィルム10は、半硬化(Bステージ)状態であってよい。接着フィルム10は、硬化処理後に硬化(Cステージ)状態になり得る。
図1は、接着フィルムの一実施形態を示す模式断面図である。図1に示される接着フィルム10は、エポキシ樹脂(以下、「(A)成分」という場合がある。)と、フェノール樹脂(以下、「(B)成分」という場合がある。)と、変性エラストマー(以下、「(C)成分」という場合がある。)とを含有する。接着フィルム10は、(A)成分、(B)成分、及び(C)成分に加えて、エラストマー(以下、「(D)成分」という場合がある。)、無機フィラー(以下、「(E)成分」という場合がある。)、硬化促進剤(以下、「(F)成分」という場合がある。)、カップリング剤(以下、「(G)成分」という場合がある。)、その他の成分等を含有していてもよい。接着フィルム10は、(A)成分、(B)成分、(C)成分等を含有する接着剤組成物から形成されたフィルムであり得る。接着フィルム10は、半硬化(Bステージ)状態であってよい。接着フィルム10は、硬化処理後に硬化(Cステージ)状態になり得る。
(A)成分:エポキシ樹脂
(A)成分としては、例えば、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;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;ビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂;ビスフェノールFノボラック型エポキシ樹脂;スチルベン型エポキシ樹脂;トリアジン骨格含有エポキシ樹脂;フルオレン骨格含有エポキシ樹脂;トリフェノールメタン型エポキシ樹脂;ビフェニル型エポキシ樹脂;キシリレン型エポキシ樹脂;ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂;ナフタレン型エポキシ樹脂;多官能フェノール類、アントラセン等の多環芳香族類のジグリシジルエーテル化合物などが挙げられる。これらの中でも、(A)成分は、フィルムのタック性、柔軟性等の観点から、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、又はこれらの組み合わせを含んでいてもよい。
(A)成分としては、例えば、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;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;ビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂;ビスフェノールFノボラック型エポキシ樹脂;スチルベン型エポキシ樹脂;トリアジン骨格含有エポキシ樹脂;フルオレン骨格含有エポキシ樹脂;トリフェノールメタン型エポキシ樹脂;ビフェニル型エポキシ樹脂;キシリレン型エポキシ樹脂;ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂;ナフタレン型エポキシ樹脂;多官能フェノール類、アントラセン等の多環芳香族類のジグリシジルエーテル化合物などが挙げられる。これらの中でも、(A)成分は、フィルムのタック性、柔軟性等の観点から、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、又はこれらの組み合わせを含んでいてもよい。
(A)成分は、30℃で液体である液状エポキシ樹脂(軟化点が40℃以下であるエポキシ樹脂)を含んでいてもよい。すなわち、(A)成分は、液状エポキシ樹脂と、30℃で固体である固体状エポキシ樹脂(軟化点が40℃を超えるエポキシ樹脂)との組み合わせであってよい。なお、本明細書において、軟化点とは、JIS K7234:1986に準拠し、環球法によって測定される値を意味する。液状エポキシ樹脂の含有量は、接着フィルム全量を基準として、3~20質量%であってもよい。(A)成分が液状エポキシ樹脂を含むことにより、接着フィルムの柔軟性が向上する傾向がある。また、液状エポキシ樹脂と固体状エポキシ樹脂とを組み合わせることにより、半導体チップ及びワイヤの埋め込み性が向上する傾向がある。
液状エポキシ樹脂の市販品としては、例えば、EXA-830CRP(商品名、DIC株式会社製、30℃で液体)、YDF-8170C(商品名、日鉄ケミカル&マテリアル株式会社製、30℃で液体)、EP-4088S(商品名、株式会社ADEKA製、30℃で液体)等が挙げられる。
(A)成分のエポキシ当量は、特に制限されないが、90~300g/eq又は110~290g/eqであってよい。(A)成分のエポキシ当量がこのような範囲にあると、接着フィルムのバルク強度を維持しつつ、接着フィルムを形成する際の接着剤組成物の流動性を確保し易い傾向がある。
(B)成分:フェノール樹脂
(B)成分としては、例えば、フェノール、クレゾール、レゾルシン、カテコール、ビスフェノールA、ビスフェノールF、フェニルフェノール、アミノフェノール等のフェノール及び/又はα-ナフトール、β-ナフトール、ジヒドロキシナフタレン等のナフトールとホルムアルデヒド等のアルデヒド基を有する化合物とを酸性触媒下で縮合又は共縮合させて得られるノボラック型フェノール樹脂、アリル化ビスフェノールA、アリル化ビスフェノールF、アリル化ナフタレンジオール、フェノールノボラック、フェノール等のフェノール類及び/又はナフトール類とジメトキシパラキシレン又はビス(メトキシメチル)ビフェニルから合成されるフェノールアラルキル樹脂、ナフトールアラルキル樹脂が挙げられる。(B)成分は、フェニルアラルキル型フェノール樹脂、フェノールノボラック樹脂、又はこれらの組み合わせを含んでいてもよい。
(B)成分としては、例えば、フェノール、クレゾール、レゾルシン、カテコール、ビスフェノールA、ビスフェノールF、フェニルフェノール、アミノフェノール等のフェノール及び/又はα-ナフトール、β-ナフトール、ジヒドロキシナフタレン等のナフトールとホルムアルデヒド等のアルデヒド基を有する化合物とを酸性触媒下で縮合又は共縮合させて得られるノボラック型フェノール樹脂、アリル化ビスフェノールA、アリル化ビスフェノールF、アリル化ナフタレンジオール、フェノールノボラック、フェノール等のフェノール類及び/又はナフトール類とジメトキシパラキシレン又はビス(メトキシメチル)ビフェニルから合成されるフェノールアラルキル樹脂、ナフトールアラルキル樹脂が挙げられる。(B)成分は、フェニルアラルキル型フェノール樹脂、フェノールノボラック樹脂、又はこれらの組み合わせを含んでいてもよい。
(B)成分の水酸基当量は、70g/eq以上、又は70~300g/eqであってもよい。フェノール樹脂の水酸基当量が70g/eq以上であると、接着フィルムの貯蔵弾性率がより増大する傾向がある。フェノール樹脂の水酸基当量が300g/eq以下であると、発泡、及びアウトガスの発生がより抑制され得る。
(B)成分の市販品としては、例えば、PSM-4326(商品名、群栄化学工業株式会社製、軟化点:120℃)、J-DPP-140(商品名、JFEケミカル株式会社製、軟化点:140℃)、GPH-103(商品名、日本化薬株式会社製、軟化点:99~106℃)、MEH-7800M(商品名、明和化成株式会社製、軟化点:80℃)、J-DPP-85(商品名、JFEケミカル株式会社製、軟化点:85℃)、MEH-5100-5S(商品名、明和化成株式会社製、軟化点:65℃)等が挙げられる。
(A)成分のエポキシ当量と(B)成分の水酸基当量との比(エポキシ当量:水酸基当量)は、硬化性の観点から、0.30/0.70~0.70/0.30、0.35/0.65~0.65/0.35、0.40/0.60~0.60/0.40、又は0.45/0.55~0.55/0.45であってもよい。当該当量比が0.30/0.70以上であると、より充分な硬化性が得られる傾向がある。当該当量比が0.70/0.30以下であると、粘度が高くなり過ぎることを防ぐことができ、より充分な流動性を得ることができる。
(B)成分の軟化点は、50~200℃又は60~150℃であってよい。200℃以下の軟化点を有する(B)成分は、(A)成分と良好な相溶性を有し易い傾向がある。
(A)成分及び(B)成分の合計の含有量は、接着フィルム全量を基準として、5質量%以上であってよく、10質量%以上、15質量%以上、20質量%以上、25質量%以上、30質量%以上、35質量%以上、又は40質量%以上であってもよい。(A)成分及び(B)成分の合計の含有量が、接着フィルム全量を基準として、15質量%以上であると、接着フィルムの接着力が向上する傾向がある。(A)成分及び(B)成分の合計の含有量は、フィルム成形性の観点から、接着フィルム全量を基準として、80質量%以下、75質量%以下、70質量%以下、65質量%以下、又は60質量%以下であってよい。
(C)成分:変性エラストマー
(C)成分は、エポキシ基(又はグリシジル基)を有するエラストマーとフェノール樹脂とを反応させることによって得られる反応生成物である。変性エラストマーは、エポキシ基を有するエラストマーのエポキシ基の少なくとも一部がフェノール樹脂によって変性された変性物ということもできる。接着フィルムが(C)成分を含有することにより、加温による粘度の低下を抑制することが可能となる。また、(C)成分は、上記の(B)成分と後述の(D)成分とを利用して得ることができ、原材料の種類及び量を大きく変更する必要がない。そのため、(C)成分を用いることにより、接着フィルムの組成変更によって発生し得る、初期粘度(半硬化(Bステージ)状態の機械特性、硬化挙動等に対する悪影響の発生を抑制することが可能となる。
(C)成分は、エポキシ基(又はグリシジル基)を有するエラストマーとフェノール樹脂とを反応させることによって得られる反応生成物である。変性エラストマーは、エポキシ基を有するエラストマーのエポキシ基の少なくとも一部がフェノール樹脂によって変性された変性物ということもできる。接着フィルムが(C)成分を含有することにより、加温による粘度の低下を抑制することが可能となる。また、(C)成分は、上記の(B)成分と後述の(D)成分とを利用して得ることができ、原材料の種類及び量を大きく変更する必要がない。そのため、(C)成分を用いることにより、接着フィルムの組成変更によって発生し得る、初期粘度(半硬化(Bステージ)状態の機械特性、硬化挙動等に対する悪影響の発生を抑制することが可能となる。
エポキシ基を有するエラストマーとしては、後述の(D)成分で例示される樹脂の中でエポキシ基を有する樹脂等が挙げられる。エポキシ基を有するエラストマーは、例えば、エポキシ基を有するアクリル樹脂を含んでいてもよい。エポキシ基を有するアクリル樹脂は、(メタ)アクリル酸エステルに由来する単量体単位を含むポリマーであって、エポキシを有する(メタ)アクリル酸エステルに由来する単量体単位を含むポリマーを意味する。エポキシ基を有するアクリル樹脂における(メタ)アクリル酸エステルに由来する構成単位の含有量は、アクリル樹脂の全体量を基準として、例えば、70質量%以上、80質量%以上、又は90質量%以上であってもよい。後述の(D)成分としてのエラストマー及び変性エラストマーの合成で使用されるエポキシ基を有するエラストマーにおいては、同一のもの使用しても、異なるものを使用してもよい。
エポキシ基を有するエラストマーのガラス転移温度(Tg)は、-50℃以上、-30℃以上、0℃以上、又は3℃以上であってもよく、50℃以下、45℃以下、40℃以下、35℃以下、30℃以下、又は25℃以下であってもよい。本明細書において、ガラス転移温度(Tg)は、DSC(熱示差走査熱量計)(例えば、株式会社リガク製「Thermo Plus 2」)を用いて測定される値を意味する。エポキシ基を有するエラストマーのTgは、エポキシ基を有するエラストマーを構成する構成単位(アクリル樹脂の場合、(メタ)アクリル酸エステルに由来する構成単位)の種類及び含有量を調整することによって、所望の範囲に調整することができる。
エポキシ基を有するエラストマーの重量平均分子量(Mw)は、10万以上、20万以上、又は30万以上であってもよく、300万以下、200万以下、又は100万以下であってもよい。本明細書において、Mwは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によって測定される、標準ポリスチレンによる検量線を用いて換算された値を意味する。
エポキシ基を有するアクリル樹脂の市販品としては、WS-023 EK30、SG-280 EK23、SG-P3(いずれもナガセケムテックス株式会社製)、H-CT-865(株式会社レゾナック製)が挙げられる。
フェノール樹脂としては、上記の(B)成分と同様のものが例示できる。(B)成分としてのフェノール樹脂及び変性エラストマーの合成で使用されるフェノール樹脂においては、同一のもの使用しても、異なるものを使用してもよい。
(C)成分は、例えば、エポキシ基を有するエラストマーとフェノール樹脂とを、溶剤存在下又は溶剤不存在下で、混合又は混練して反応させることによって得ることができる。
エポキシ基を有するエラストマーとフェノール樹脂とを反応させる場合、エポキシ基を有するエラストマー及びフェノール樹脂の合計に対するフェノール樹脂の質量割合は、エポキシ基を有するエラストマーのエポキシ当量及び分子量、フェノール樹脂の水酸基当量及び分子量等によって任意に調整することができる。エポキシ基を有するエラストマー及びフェノール樹脂の合計に対するフェノール樹脂の質量割合は、例えば、1質量%以上、5質量%以上、10質量%以上、20質量%以上、30質量%以上、40質量%以上、又は50質量%以上であってよく、80質量%以下、70質量%以下、65質量%以下、又は60質量%以下であってよい。
混合又は混練は、通常の撹拌機、らいかい機、三本ロールミル、ボールミル等の分散機を用いて行うことができる。これら複数の分散機を適宜組み合わせて、混合又は混練を行ってもよい。
混合又は混練を溶剤存在下で行う場合、混合又は混練に用いられる溶剤は、各成分を均一に溶解、混練、又は分散できるものであれば制限はなく、従来公知のものを使用することができる。このような溶剤としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、Nメチルピロリドン、トルエン、キシレン等が挙げられる。溶剤は、組成物ワニスの調製に用いられる溶剤と同一のものを使用してもよい。
混合又は混練は、加熱条件下で行ってもよい。加熱条件は、エポキシ基を有するエラストマーの種類、フェノール樹脂の種類等によって任意に調整することができる。加熱条件は、例えば、50~150℃で、1分~24時間であってよい。
混合又は混練は、必要に応じて、硬化促進剤を添加して行ってもよい。硬化促進剤は、例えば、後述の(F)成分と同様のものが例示できる。硬化促進剤の含有量は、例えば、エポキシ基を有するエラストマー及びフェノール樹脂の総量を基準として、0.01~1質量%であってよい。
(C)成分の含有量は、接着フィルム全量を基準として、0.1質量%以上であってよく、0.3質量%以上、0.5質量%以上、1質量%以上、2質量%以上、又は3質量%以上であってもよい。(C)成分の含有量が、接着フィルム全量を基準として、0.1質量%以上であると、加温による半導体用接着フィルムの粘度の低下をより一層抑制できる傾向がある。(C)成分の含有量は、接着フィルム全量を基準として、20質量%以下、15質量%以下、10質量%以下、7質量%以下、又は5質量%以下であってよい。
(D)成分:エラストマー
(D)成分は、例えば、55℃以下のガラス転移温度(Tg)を示す高分子化合物であってよい。(D)成分としては、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、ブタジエン樹脂、アクリロニトリル樹脂等が挙げられる。
(D)成分は、例えば、55℃以下のガラス転移温度(Tg)を示す高分子化合物であってよい。(D)成分としては、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、ブタジエン樹脂、アクリロニトリル樹脂等が挙げられる。
(D)成分は、流動性の観点から、アクリル樹脂を含んでいてもよい。ここで、アクリル樹脂とは、(メタ)アクリル酸エステルに由来する単量体単位を含むポリマーを意味する。アクリル樹脂における(メタ)アクリル酸エステルに由来する構成単位の含有量は、アクリル樹脂の全体量を基準として、例えば、70質量%以上、80質量%以上、又は90質量%以上であってもよい。アクリル樹脂は、エポキシ基、アルコール性又はフェノール性の水酸基、カルボキシル基等の架橋性官能基を有する(メタ)アクリル酸エステルに由来する単量体単位を含んでいてもよい。アクリル樹脂は、(メタ)アクリル酸エステルとアクリロニトリルとを単量体単位として含む共重合体であるアクリルゴムであってもよい。
(D)成分(例えば、アクリル樹脂)のガラス転移温度(Tg)は、-50℃以上、-30℃以上、0℃以上、又は3℃以上であってもよく、50℃以下、45℃以下、40℃以下、35℃以下、30℃以下、又は25℃以下であってもよい。(D)成分のTgが低いと、接着フィルムが良好な柔軟性を有し易い傾向がある。良好な柔軟性を有する接着フィルムは、ダイシングの際に半導体ウェハとともに切断され易く、それによりバリの発生が効果的に抑制され得る。良好な柔軟性を有する接着フィルムは、ボイドを充分に排除しながら半導体ウェハに貼り付けられ易く、また、密着性の低下によるダイシング時のチッピングも抑制され得る。(D)成分のTgは、(D)成分を構成する構成単位(アクリル樹脂の場合、(メタ)アクリル酸エステルに由来する構成単位)の種類及び含有量を調整することによって、所望の範囲に調整することができる。
(D)成分(例えば、アクリル樹脂)の重量平均分子量(Mw)は、10万以上、20万以上、又は30万以上であってもよく、300万以下、200万以下、又は100万以下であってもよい。(D)成分のMwがこのような範囲にあると、フィルム形成性、及び、接着フィルムにおける強度、可撓性、タック性等を適切に制御することができると共に、リフロー性に優れ、埋込性を向上することができる。
アクリル樹脂の市販品としては、SG-70L、SG-708-6、WS-023 EK30、SG-280 EK23、SG-P3(いずれもナガセケムテックス株式会社製)、H-CT-865(株式会社レゾナック製)が挙げられる。
(D)成分の含有量は、接着フィルム全量を基準として、3質量%以上、5質量%以上、8質量%以上、又は10質量%以上であってよい。(D)成分の含有量が、接着フィルム全量を基準として、3質量%以上であると、接着フィルムが高粘度化し、フィルムの取り扱い性向上及びブリードの発生の抑制が期待できる。(D)成分の含有量は、接着フィルム全量を基準として、40質量%以下、30質量%以下、25質量%以下、又は20質量%以下であってよい。(D)成分の含有量は、接着フィルム全量を基準として、40質量%以下であると、埋込性がより向上する傾向がある。
(C)成分及び(D)成分の合計の含有量は、加温による半導体用接着フィルムの粘度の低下をより一層抑制できることから、3質量%以上、5質量%以上、8質量%以上、又は10質量%以上であってよく、40質量%以下、30質量%以下、25質量%以下、又は20質量%以下であってよい。
(C)成分及び(D)成分の合計に対する(C)成分の質量割合は、加温による半導体用接着フィルムの粘度の低下をより一層抑制できることから、1質量%以上、5質量%以上、10質量%以上、又は15質量%以上であってよく、60質量%以下、50質量%以下、40質量%以下、又は30質量%以下であってよい。
(E)成分:無機フィラー
(E)成分は、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、シリカ等が挙げられる。(E)成分は、溶融粘度の調整の観点から、シリカを含んでもよい。
(E)成分は、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、シリカ等が挙げられる。(E)成分は、溶融粘度の調整の観点から、シリカを含んでもよい。
(E)成分の平均粒径は、流動性の観点から、0.01μm(10nm)以上、0.03μm(30nm)以上、0.05μm(50nm)以上、又は0.1μm(100nm)以上であってよく、1.5μm(1500nm)以下、1.0μm(1000nm)以下、0.8μm(800nm)以下、又は0.6μm(600nm)以下であってよい。平均粒径の異なる2種以上の(E)成分を組み合わせてもよい。ここで、平均粒径は、レーザー回折・散乱法によって求められる粒度分布における積算頻度50%の粒径を意味する。なお、(E)成分の平均粒径は、(E)成分が含有される接着フィルムを用いることによっても求めることができる。この場合、接着フィルムを加熱して樹脂成分を分解することによって得られる残渣を溶媒に分散して分散液を作製し、これにレーザー回折・散乱法を適用して得られる粒度分布から、(E)成分の平均粒径を求めることができる。
(E)成分の含有量は、接着フィルム全量を基準として、5~50質量%であり、10質量%以上、12質量%以上、15質量%以上、18質量%以上、20質量%以上、又は25質量%以上であってもよく、45質量%以下、40質量%以下、又は35質量%以下であってもよい。
(E)成分の含有量は、(A)成分及び(B)成分の合計100質量部に対して、5~200質量部であってよい。(E)成分の含有量は、このような範囲にあると、接着フィルムの接着力が向上する傾向がある。(E)成分の含有量は、(A)成分及び(B)成分の合計100質量部に対して、10質量部以上、20質量部以上、30質量部以上、又は40質量部以上であってもよく、150質量部以下、120質量部以下、100質量部以下、又は80質量部以下であってもよい。
(F)成分:硬化促進剤
(F)成分としては、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、第四級アンモニウム塩等が挙げられる。これらの中でも、反応性の観点から(F)成分は、イミダゾール類及びその誘導体であってもよい。
(F)成分としては、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、第四級アンモニウム塩等が挙げられる。これらの中でも、反応性の観点から(F)成分は、イミダゾール類及びその誘導体であってもよい。
イミダゾール類としては、例えば、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-2-メチルイミダゾール等が挙げられる。
(G)成分:カップリング剤
(G)成分は、シランカップリング剤であってよい。シランカップリング剤としては、例えば、γ-ウレイドプロピルトリエトキシシラン、γ-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3-フェニルアミノプロピルトリメトキシシラン、3-(2-アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。
(G)成分は、シランカップリング剤であってよい。シランカップリング剤としては、例えば、γ-ウレイドプロピルトリエトキシシラン、γ-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3-フェニルアミノプロピルトリメトキシシラン、3-(2-アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。
接着フィルムは、その他の成分をさらに含有していてもよい。その他の成分としては、例えば、顔料、イオン補捉剤、酸化防止剤等が挙げられる。
(F)成分、(G)成分、及びその他の成分の合計の含有量は、接着フィルムの全量を基準として、0.1質量%以上、0.3質量%以上、又は0.5質量%以上であってよく、30質量%以下、20質量%以下、10質量%以下、又は5質量%以下であってよい。
接着フィルム10は、例えば、各成分を含有する接着剤組成物を支持フィルムに塗布することによって形成することができる。接着フィルム10の形成においては、接着剤組成物のワニス(組成物ワニス)を用いてもよい。組成物ワニスを用いる場合は、添加される各成分を溶剤中で混合又は混練して組成物ワニスを調製し、得られた組成物ワニスを支持フィルムに塗布し、溶剤を加熱乾燥して除去することによって接着フィルム10を得ることができる。
支持フィルムは、上記の加熱乾燥に耐えるものであれば特に限定されない。支持フィルムとしては、例えば、ポリエステルフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリエ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、ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリメチルペンテンフィルム、ポリテトラフルオロエチレンフィルム等の樹脂フィルムが挙げられる。支持フィルムは、2種以上を組み合わせた多層フィルムであってもよく、表面がシリコーン系、シリカ系等の離型剤などで処理されたものであってもよい。支持フィルムの厚さは、例えば、10~200μm又は20~170μmであってよい。
混合又は混練は、通常の撹拌機、らいかい機、三本ロールミル、ボールミル等の分散機を用いて行うことができる。これら複数の分散機を適宜組み合わせて、混合又は混練を行ってもよい。
組成物ワニスの調製に用いられる溶剤は、各成分を均一に溶解、混練、又は分散できるものであれば制限はなく、従来公知のものを使用することができる。このような溶剤としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、Nメチルピロリドン、トルエン、キシレン等が挙げられる。溶剤は、乾燥速度及び価格の観点から、メチルエチルケトン又はシクロヘキサノンであってよい。
組成物ワニスを支持フィルムに塗布する方法としては、公知の方法を用いることができ、例えば、ナイフコート法、ロールコート法、スプレーコート法、グラビアコート法、バーコート法、カーテンコート法等を用いることができる。加熱乾燥条件は、使用した溶剤が充分に揮散する条件であれば特に制限されないが、例えば、50~150℃で、1~30分であってよい。
接着フィルム10の製造方法は、例えば、エポキシ基を有するエラストマーとフェノール樹脂とを反応させて、変性エラストマーを得る工程と、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、及び得られた変性エラストマーを混合し、エポキシ樹脂と、フェノール樹脂と、変性エラストマーとを含有する接着剤組成物を得る工程と、得られた接着剤組成物を用いて、半導体用接着フィルムを形成する工程とを備えていてもよい。
接着フィルムの60℃における粘度は、ブリード抑制の観点から、例えば、100~800Pa・sであってよい。接着フィルムの60℃における粘度は、150Pa・s以上、200Pa・s以上、250Pa・s以上、300Pa・s以上、又は350Pa・s以上であってもよく、750Pa・s以下、700Pa・s以下、650Pa・s以下、600Pa・s以下、又は550Pa・s以下であってもよい。
接着フィルムの120℃における粘度は、ブリード抑制の観点から、例えば、60Pa・s以上、70Pa・s以上、80Pa・s以上、90Pa・s以上、又は100Pa・s以上であってよい。接着フィルムの120℃における粘度は、例えば、300Pa・s以下、250Pa・s以下、又は200Pa・s以下であってよい。
60℃における粘度に対する120℃における粘度の比(120℃における粘度/60℃における粘度)は、ブリード抑制の観点から、例えば、0.14以上、0.16以上、0.18以上、0.20以上、又は0.22以上であってよい。
100Pa・s以下となる温度は、ブリード抑制の観点から、例えば、100℃以上、105℃以上、110℃以上、115℃以上、又は120℃以上であってよい。
接着フィルムの60℃における粘度及び120℃における粘度は、例えば、以下の方法によって測定される値を意味する。複数枚の接着フィルムをホットプレート上で加温し、ローラーで積層して、約1mmの厚さを有する積層体を形成する。積層体から直径20mmの円形の表面を有する測定サンプルを打ち抜く。測定サンプルを直径20mmの円形ディスポコーン/プレート冶具上に取り付ける。測定サンプルの粘度を、レオメータ(例えば、HAAKE rheostress 600(Thermo Scientific製))を用いて以下の条件で測定する。測定結果から、60℃及び120℃の値を読み取り、それぞれの値を60℃における粘度及び120℃における粘度とする。
(測定条件)
・モード:歪み印加モード
・測定温度:55~150℃
・昇温速度:10℃/分
・歪み:5%
・周波数:4Hz
(測定条件)
・モード:歪み印加モード
・測定温度:55~150℃
・昇温速度:10℃/分
・歪み:5%
・周波数:4Hz
接着フィルム10の厚さは、例えば、1μm以上、3μm以上、20μm以上、25μm以上、30μm以上、35μm以上、40μm以上、50μm以上、60μm以上、70μm以上、又は80μm以上であってよく、200μm以下、150μm以下、120μm以下、100μm以下、80μm以下、又は60μm以下であってよい。接着フィルム10がFOD用の接着フィルムである場合、半導体チップ(例えば、コントローラチップ)の全体を適切に埋め込むために、接着フィルム10の厚さは、例えば、40~200μm、60~150μm、又は80~120μmであってよい。接着フィルム10がFOW用の接着フィルムである場合、ワイヤが半導体チップに接触しないようにワイヤを埋め込むために、接着フィルム10の厚さは、例えば、20~120μm、25~80μm、又は30~60μmであってよい。
支持フィルム上に作製された接着フィルム10は、損傷又は汚染を防ぐ観点から、接着フィルムの支持フィルムとは反対側の面にカバーフィルムを備えていてもよい。カバーフィルムとしては、例えば、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、表面はく離剤処理フィルム等が挙げられる。カバーフィルムの厚さは、例えば、15~200μm又は30~170μmであってよい。
接着フィルム10は、例えば、フリップチップ型半導体装置の半導体チップの裏面を保護するための保護シート、又は、フリップチップ型半導体装置の半導体チップの表面と被着体との間を封止するための封止シートとして用いることができる。
[ダイシング・ダイボンディング一体型フィルム]
図2及び図3は、接着フィルムを備える積層体の一実施形態を示す模式断面図である。接着フィルム10は、図2又は図3に示される積層体の形態で供給されてもよい。図2に示される積層体100は、基材層20と、基材層20上に設けられた接着フィルム10とを備える。図3に示される積層体110は、積層体100に対して、接着フィルム10の基材層20とは反対側の面上に設けられた保護フィルム30をさらに備える。
図2及び図3は、接着フィルムを備える積層体の一実施形態を示す模式断面図である。接着フィルム10は、図2又は図3に示される積層体の形態で供給されてもよい。図2に示される積層体100は、基材層20と、基材層20上に設けられた接着フィルム10とを備える。図3に示される積層体110は、積層体100に対して、接着フィルム10の基材層20とは反対側の面上に設けられた保護フィルム30をさらに備える。
基材層20は、支持フィルムと同様の樹脂フィルムであってよい。基材層20の厚さは、例えば、10~200μm又は20~170μmであってよい。
基材層20は、ダイシングフィルムであってもよい。基材層20がダイシングフィルムである積層体は、ダイシング・ダイボンディング一体型フィルムとして使用することができる。ダイシング・ダイボンディング一体型フィルムは、ダイシングフィルムと、ダイシングフィルム上に設けられた接着フィルム10とを備えるものいうことができる。ダイシング・ダイボンディング一体型フィルムは、フィルム状、シート状、又はテープ状であってもよい。
ダイシングフィルムとしては、例えば、ポリテトラフルオロエチレンフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリメチルペンテンフィルム、ポリイミドフィルム等の樹脂フィルムが挙げられる。ダイシングフィルムは、必要に応じて、プライマー塗布、UV処理、コロナ放電処理、研磨処理、エッチング処理によって表面処理された樹脂フィルムであってもよい。ダイシングフィルムは、粘着性を有していてもよい。粘着性を有するダイシングフィルムは、例えば、粘着性が付与された樹脂フィルム、又は、樹脂フィルム及びその片面上に設けられた粘着剤層を有する積層フィルムであってもよい。粘着剤層は、非紫外線硬化型又は紫外線硬化型の粘着剤から形成することができる。非紫外線硬化型粘着剤は、短時間の加圧で一定の粘着性を示す粘着剤である。紫外線硬化型粘着剤は、紫外線の照射によって、粘着性が低下する性質を有する粘着剤である。粘着剤層の厚さは、半導体装置の形状、寸法に応じて適宜設定できるが、例えば、1~100μm、5~70μm、又は10~40μmであってよい。ダイシングフィルムである基材層20の厚さが、経済性及びフィルムの取扱い性の観点から、60~150μm又は70~130μmであってよい。
保護フィルム30は、カバーフィルムと同様の樹脂フィルムであってよい。保護フィルム30の厚さは、例えば、15~200μm又は30~170μmであってよい。
[半導体装置及びその製造方法]
図4は、半導体装置の一実施形態を示す模式断面図であり、接着フィルムを用いて製造される半導体装置の一例を示すものである。図4に示される半導体装置200は、主として、基板14と、基板14に搭載された第一の半導体チップWa及び第二の半導体チップWaaと、第二の半導体チップWaaを封止する封止層42と、第二の半導体チップWaaを基板14に接着する接着フィルム10とから構成される。基板14は、有機基板90と、有機基板90上に設けられた回路パターン84、94とを有する。第一の半導体チップWaは接着剤41によって基板14に接着されている。第一の半導体チップWaに第一のワイヤ88が接続されており、第一の半導体チップWaは第一のワイヤ88を介して回路パターン84に電気的に接続されている。第一の半導体チップWaの全体、及び第一のワイヤ88の全体が、接着フィルム10に埋め込まれている。第二の半導体チップWaaに第二のワイヤ98が接続されており、第二の半導体チップWaaは第二のワイヤ98を介して回路パターン84に電気的に接続されている。第二の半導体チップWaaの全体、及び第二のワイヤ98の全体が封止層42に埋め込まれている。
図4は、半導体装置の一実施形態を示す模式断面図であり、接着フィルムを用いて製造される半導体装置の一例を示すものである。図4に示される半導体装置200は、主として、基板14と、基板14に搭載された第一の半導体チップWa及び第二の半導体チップWaaと、第二の半導体チップWaaを封止する封止層42と、第二の半導体チップWaaを基板14に接着する接着フィルム10とから構成される。基板14は、有機基板90と、有機基板90上に設けられた回路パターン84、94とを有する。第一の半導体チップWaは接着剤41によって基板14に接着されている。第一の半導体チップWaに第一のワイヤ88が接続されており、第一の半導体チップWaは第一のワイヤ88を介して回路パターン84に電気的に接続されている。第一の半導体チップWaの全体、及び第一のワイヤ88の全体が、接着フィルム10に埋め込まれている。第二の半導体チップWaaに第二のワイヤ98が接続されており、第二の半導体チップWaaは第二のワイヤ98を介して回路パターン84に電気的に接続されている。第二の半導体チップWaaの全体、及び第二のワイヤ98の全体が封止層42に埋め込まれている。
図5、図6、図7、図8、及び図9は、半導体装置の製造方法の一実施形態を示す工程図であり、図4に示される半導体装置200の製造方法の一例を示す工程図である。図5~9に示される方法は、基板14に第一の半導体チップWaを、接着剤41を介して接着することと、第一の半導体チップWaと基板14(回路パターン84)とを接続する第一のワイヤ88を設けることと、第二の半導体チップWaa及びこれに付着した接着フィルム10を有する接着剤付チップを準備することと、接着剤付チップを基板14に圧着し、それにより、第一の半導体チップWa及び第一のワイヤ88が接着フィルム10によって埋め込まれるように第二の半導体チップWaaを基板14に接着することと、第二の半導体チップWaaと基板14(回路パターン84)とを接続する第二のワイヤ98を設けることとを含む。その後、封止層42を形成することにより、図4に示される半導体装置200を得ることができる。
第一の半導体チップWaの厚さは、10~170μmであってよい。第一の半導体チップWaは、半導体装置200を駆動するためのコントローラチップであってよい。第一の半導体チップWaは、フリップチップ型のチップであってもよい。第一の半導体チップWaのサイズは、通常、第二の半導体チップWaaのサイズ以下である。第一の半導体チップWaと基板14との間に介在する接着剤41は、当該分野使用される公知の半導体用接着剤であってよい。
図5に示されるとおり、基板14(回路パターン84)と第一の半導体チップWaとが第一のワイヤ88を介して電気的に接続される。第一の半導体チップWaと基板14(回路パターン84)とを接続する第一のワイヤ88は、例えば、金線、アルミニウム線、又は銅線であってよい。第一のワイヤ88の接続のための加熱温度は、80~250℃又は80~220℃の範囲内であってよい。第一のワイヤ88の接続のための加熱時間は数秒~数分間であってもよい。第一のワイヤ88の接続のために、超音波による振動エネルギーと印加加圧とによる圧着エネルギーが付与されてもよい。
第二の半導体チップWaa及び接着フィルム10からなる接着剤付チップは、例えば、図2に示される積層体100と同様の構成を有するダイシング・ダイボンディング一体型フィルムを用いて準備することができる。この場合、例えば、半導体ウェハの片面に、積層体100(ダイシング・ダイボンディング一体型フィルム)が、その接着フィルム10が半導体ウェハに接する向きで貼り付けられる。接着フィルム10が貼り付けられる面は、半導体ウェハの回路面であってもよく、その反対側の裏面であってもよい。積層体100(ダイシング・ダイボンディング一体型フィルム)が貼り付けられた半導体ウェハをダイシングにより分割することにより、個片化された第二の半導体チップWaaが形成される。ダイシングとしては、回転刃を用いるブレードダイシング、レーザーによって半導体ウェハに改質領域を作製し、基材層をエキスパンドするステルスダイシング等が挙げられる。第二の半導体チップWaaは、分割された接着フィルム10とともにピックアップされる。ダイシングフィルムの粘着剤層が紫外線硬化型粘着剤からなるものである場合、第二の半導体チップWaaをピックアップする前に、必要に応じて、粘着剤層に対して紫外線を照射することによって粘着剤層の粘着力を低下させてもよい。
第二の半導体チップWaaは、幅20mm以下のサイズを有していてもよい。第二の半導体チップWaaの幅(又は一辺の長さ)が、3~15mm又は5~10mmであってよい。
第二の半導体チップWaaを形成するために用いられる半導体ウェハは、例えば、10~100μmの厚さを有する薄型半導体ウェハであってよい。半導体ウェハは、単結晶シリコンの他、多結晶シリコン、各種セラミック、ガリウム砒素等の化合物半導体のウェハであってよい。第二の半導体チップWaaも同様の半導体ウェハから形成されたものであってよい。
図7に示されるとおり、接着フィルム10及び第二の半導体チップWaaからなる接着剤付チップが、接着フィルム10によって第一のワイヤ88及び第一の半導体チップWaが覆われるように載置される。次いで、図8に示されるように、第二の半導体チップWaaを基板14に圧着させることで基板14に対して第二の半導体チップWaaが固定される。圧着のための加熱温度は、50~200℃又は100~150℃であってよい。圧着のための加熱温度が高いと接着フィルム10が柔らかくなるため埋め込み性が向上する傾向にある。圧着時間は、0.5~20秒又は1~5秒であってよい。圧着のための圧力は、0.01~5MPa又は0.02~2MPaであってよい。
圧着の後、接着フィルム10を含む構造体をさらに加熱し、それにより接着フィルム10を硬化させてもよい。硬化させるための温度及び時間は、接着フィルム10の硬化温度等により適宜設定することができる。温度は段階的に変化させてもよい。加熱温度は、例えば、40~300℃又は60~200℃であってよい。加熱時間は、例えば、30~300分であってよい。
図9に示されるとおり、基板14と第二の半導体チップWaaとが第二のワイヤ98を介して電気的に接続される。第二のワイヤ98の種類及び接続方法は、第一のワイヤ88と同様であってよい。
その後、回路パターン84、第二のワイヤ98、及び第二の半導体チップWaaを封止する封止層42が封止材により形成される。封止層42は、例えば、金型を用いた通常の方法により形成することができる。封止層42が形成された後、加熱により接着フィルム10及び封止層42をさらに熱硬化してもよい。そのための加熱温度は、例えば、165~185℃であってよく、加熱時間は0.5~8時間程度であってよい。
図10は、半導体装置の他の実施形態を示す模式断面図である。半導体装置201は、主として、基板14と、基板14に搭載された第一の半導体チップWa及び第二の半導体チップWaaと、第一の半導体チップWa及び第二の半導体チップWaaを封止する封止層42と、第二の半導体チップWaaを第一の半導体チップWaに接着する接着フィルム10とから構成される。基板14は、有機基板90と、有機基板90上に設けられた回路パターン84、94と、有機基板90の回路パターン84,94とは反対側の面上に設けられた接続端子95とを有する。第一の半導体チップWaは接着剤41によって基板14に接着されている。第一の半導体チップWaに第一のワイヤ88が接続されており、第一の半導体チップWaは第一のワイヤ88を介して回路パターン84に電気的に接続されている。第一のワイヤ88の一部が、接着フィルム10に埋め込まれている。第二の半導体チップWaaに第二のワイヤ98が接続されており、第二の半導体チップWaaは第二のワイヤ98を介して回路パターン84に電気的に接続されている。
図10に示される半導体装置201は、第一の半導体チップWaに接着フィルム10により第二の半導体チップWaaを接着することを含む、半導体装置200の製造方法と同様の方法によって製造することができる。
図11は、半導体装置の他の実施形態を示す模式断面図である。半導体装置202は、主として、基板14(有機基板90)と、基板14に搭載された第一の半導体チップWa及び第二の半導体チップWaaと、第一の半導体チップWa及び第二の半導体チップWaaを封止する封止層42と、第二の半導体チップWaaを、第一の半導体チップWaの全体を埋め込みながら基板14に接着する接着フィルム10とから構成される。第一の半導体チップWaはフリップチップ型のチップであり、複数の電極96を介して基板14と電気的に接続されている。第一の半導体チップWaと基板14との間にアンダーフィル50が充填されている。
以下に、本開示を実施例に基づいて具体的に説明するが、本開示はこれらに限定されるものではない。
合成例1~3
[変性エラストマーの合成及び物性]
<変性エラストマーの合成>
表1に示す組成比(単位:質量部)のエポキシ基を有するエラストマー、フェノール樹脂、硬化促進剤、及び溶剤(シクロヘキサノン等)を、表1に示す反応条件で撹拌することによって、変性エラストマーを含むシクロヘキサノン溶液を得た。なお、表1に示す各成分の数値は、固形分の質量部を意味する。
[変性エラストマーの合成及び物性]
<変性エラストマーの合成>
表1に示す組成比(単位:質量部)のエポキシ基を有するエラストマー、フェノール樹脂、硬化促進剤、及び溶剤(シクロヘキサノン等)を、表1に示す反応条件で撹拌することによって、変性エラストマーを含むシクロヘキサノン溶液を得た。なお、表1に示す各成分の数値は、固形分の質量部を意味する。
・エポキシ基を有するエラストマー
SG-P3溶剤変更品(商品名、ナガセケムテックス株式会社製、アクリル樹脂、重量平均分子量:80万、Tg:12℃)
・フェノール樹脂
MEH-7800M(商品名、明和化成株式会社(現UBE株式会社)、フェニルアラルキル型フェノール樹脂、水酸基当量:174g/eq、軟化点:80℃)
・硬化促進剤
2PZ-CN(商品名、四国化成工業株式会社製、1-シアノエチル-2-フェニルイミダゾール)
SG-P3溶剤変更品(商品名、ナガセケムテックス株式会社製、アクリル樹脂、重量平均分子量:80万、Tg:12℃)
・フェノール樹脂
MEH-7800M(商品名、明和化成株式会社(現UBE株式会社)、フェニルアラルキル型フェノール樹脂、水酸基当量:174g/eq、軟化点:80℃)
・硬化促進剤
2PZ-CN(商品名、四国化成工業株式会社製、1-シアノエチル-2-フェニルイミダゾール)
<変性エラストマーの物性>
(反応後の濃度の実測)
変性エラストマーを含むシクロヘキサノン溶液を所定量秤量し、160℃で1時間加熱した。加熱後の不揮発分の量に基づき、変性エラストマーを含むシクロヘキサノン溶液の濃度を求めた。結果を表1に示す。
(反応後の濃度の実測)
変性エラストマーを含むシクロヘキサノン溶液を所定量秤量し、160℃で1時間加熱した。加熱後の不揮発分の量に基づき、変性エラストマーを含むシクロヘキサノン溶液の濃度を求めた。結果を表1に示す。
(粘度の測定)
以下の装置及び条件で25℃における粘度を測定した。結果を表1に示す。
装置:E型粘度計(東機産業株式会社製、RE-85R)、ロータNo.4、回転数10rpm
プレヒート:2分
測定時間:3分
以下の装置及び条件で25℃における粘度を測定した。結果を表1に示す。
装置:E型粘度計(東機産業株式会社製、RE-85R)、ロータNo.4、回転数10rpm
プレヒート:2分
測定時間:3分
実施例1、2及び比較例1
[接着フィルムの作製及び評価]
<組成物ワニスの調製>
表2に示す組成比(単位:質量部)で、(A)成分~(G)成分、及び溶剤(シクロヘキサノン等)を、各成分が均一になるまで撹拌して、実施例1、2及び比較例1の組成物ワニスを調製した。なお、表2に示す各成分の数値は、固形分の質量部を意味する。
[接着フィルムの作製及び評価]
<組成物ワニスの調製>
表2に示す組成比(単位:質量部)で、(A)成分~(G)成分、及び溶剤(シクロヘキサノン等)を、各成分が均一になるまで撹拌して、実施例1、2及び比較例1の組成物ワニスを調製した。なお、表2に示す各成分の数値は、固形分の質量部を意味する。
(A)成分:エポキシ樹脂
(A-1)N-500P(商品名、DIC株式会社製、o-クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、エポキシ当量:204g/eq、軟化点:75~85℃)
(A-2)EXA-830CRP(商品名、DIC株式会社製、液状ビスフェノールF型エポキシ樹脂、エポキシ当量:159g/eq)
(B)成分:フェノール樹脂
(B-1)MEH-7800M(商品名、明和化成株式会社(現UBE株式会社製、フェニルアラルキル型フェノール樹脂、水酸基当量:174g/eq、軟化点:80℃)
(C)成分:変性エラストマー
(C-1)合成例1の変性エラストマー
(D)成分:エラストマー
(D-1)SG-P3溶剤変更品(商品名、ナガセケムテックス株式会社製、アクリル樹脂、重量平均分子量:80万、Tg:12℃)
(E)成分:無機フィラー
(E-1)SC2050-HLG(商品名、株式会社アドマテックス製、シリカフィラー分散液、平均粒径:0.50μm)
(F)成分:硬化促進剤
(F-1)2PZ-CN(商品名、四国化成工業株式会社製、1-シアノエチル-2-フェニルイミダゾール)
(G)成分:カップリング剤
(G-1)A-189(商品名、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製、γ-メルカプトプロピルトリメトキシシラン)
(G-2)Z-6119(商品名、ダウ・東レ株式会社製、3-ウレイドプロピルトリエトキシシラン)
(A-1)N-500P(商品名、DIC株式会社製、o-クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、エポキシ当量:204g/eq、軟化点:75~85℃)
(A-2)EXA-830CRP(商品名、DIC株式会社製、液状ビスフェノールF型エポキシ樹脂、エポキシ当量:159g/eq)
(B)成分:フェノール樹脂
(B-1)MEH-7800M(商品名、明和化成株式会社(現UBE株式会社製、フェニルアラルキル型フェノール樹脂、水酸基当量:174g/eq、軟化点:80℃)
(C)成分:変性エラストマー
(C-1)合成例1の変性エラストマー
(D)成分:エラストマー
(D-1)SG-P3溶剤変更品(商品名、ナガセケムテックス株式会社製、アクリル樹脂、重量平均分子量:80万、Tg:12℃)
(E)成分:無機フィラー
(E-1)SC2050-HLG(商品名、株式会社アドマテックス製、シリカフィラー分散液、平均粒径:0.50μm)
(F)成分:硬化促進剤
(F-1)2PZ-CN(商品名、四国化成工業株式会社製、1-シアノエチル-2-フェニルイミダゾール)
(G)成分:カップリング剤
(G-1)A-189(商品名、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製、γ-メルカプトプロピルトリメトキシシラン)
(G-2)Z-6119(商品名、ダウ・東レ株式会社製、3-ウレイドプロピルトリエトキシシラン)
<接着フィルムの作製>
実施例1、2及び比較例1の組成物ワニスを100メッシュのフィルターでろ過し、真空脱泡した。基材層として、厚さ38μmの離型処理を施したポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムを用意し、真空脱泡後の組成物ワニスをPETフィルム上に塗布した。塗布した組成物ワニスを、90℃で5分間、続いて140℃で5分間の2段階で加熱乾燥し、Bステージ状態にある実施例1、2及び比較例1の接着フィルムを得た。接着フィルムにおいては、組成物ワニスの塗布量によって、厚さ60μmになるように調整した。得られた厚さ60μmの接着フィルムを2枚用意し、これらを70℃で貼り合わせて、厚さ120μmの接着フィルムを作製した。
実施例1、2及び比較例1の組成物ワニスを100メッシュのフィルターでろ過し、真空脱泡した。基材層として、厚さ38μmの離型処理を施したポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムを用意し、真空脱泡後の組成物ワニスをPETフィルム上に塗布した。塗布した組成物ワニスを、90℃で5分間、続いて140℃で5分間の2段階で加熱乾燥し、Bステージ状態にある実施例1、2及び比較例1の接着フィルムを得た。接着フィルムにおいては、組成物ワニスの塗布量によって、厚さ60μmになるように調整した。得られた厚さ60μmの接着フィルムを2枚用意し、これらを70℃で貼り合わせて、厚さ120μmの接着フィルムを作製した。
<接着フィルムの評価>
(粘度変化の測定)
実施例1、2及び比較例1の接着フィルムを用いて、粘度変化の測定を行った。複数枚の接着フィルムをホットプレート上で加温し、ローラーで積層して、約1mmの厚さを有する積層体を形成した。積層体から直径20mmの円形の表面を有する測定サンプルを打ち抜いた。測定サンプルを直径20mmの円形ディスポコーン/プレート冶具上に取り付けた。測定サンプルの粘度を、HAAKE rheostress 600(Thermo Scientific製)を用いて以下の条件で測定した。測定結果から、60℃及び120℃の値を読み取り、それぞれの値を60℃における粘度及び120℃における粘度とした。結果を表2に示す。
測定条件
・モード:歪み印加モード
・測定温度:55~150℃
・昇温速度:10℃/分
・歪み:5%
・周波数:4Hz
(粘度変化の測定)
実施例1、2及び比較例1の接着フィルムを用いて、粘度変化の測定を行った。複数枚の接着フィルムをホットプレート上で加温し、ローラーで積層して、約1mmの厚さを有する積層体を形成した。積層体から直径20mmの円形の表面を有する測定サンプルを打ち抜いた。測定サンプルを直径20mmの円形ディスポコーン/プレート冶具上に取り付けた。測定サンプルの粘度を、HAAKE rheostress 600(Thermo Scientific製)を用いて以下の条件で測定した。測定結果から、60℃及び120℃の値を読み取り、それぞれの値を60℃における粘度及び120℃における粘度とした。結果を表2に示す。
測定条件
・モード:歪み印加モード
・測定温度:55~150℃
・昇温速度:10℃/分
・歪み:5%
・周波数:4Hz
図12は、実施例1、2及び比較例1の接着フィルムの粘度変化を示すグラフである。図12及び表2に示すとおり、実施例1、2の接着フィルムは、比較例1の接着フィルムに比べて、所定の粘度(100Pa・s)以下となる温度が高く、60℃における粘度に対する120℃における粘度の比(120℃における粘度/60℃における粘度)も大きく、粘度の低下が抑制されていた。これらの結果から、本開示の半導体用接着フィルムが、原材料の種類及び量を大きく変更しなくとも、加温による粘度の低下を抑制することが可能であることが確認された。
10…接着フィルム(半導体用接着フィルム)、14…基板、20…基材層(ダイシングフィルム)、30…保護フィルム、41…接着剤、42…封止層、50…アンダーフィル、84、94…回路パターン、88…第一のワイヤ、90…有機基板、98…第二のワイヤ、95…接続端子、96…電極、100,110…積層体、200,201,202…半導体装置、Wa…第一の半導体チップ、Waa…第二の半導体チップ。
Claims (9)
- エポキシ樹脂と、フェノール樹脂と、変性エラストマーとを含有し、
前記変性エラストマーが、エポキシ基を有するエラストマーとフェノール樹脂との反応生成物である、
半導体用接着フィルム。 - エラストマーをさらに含有する、
請求項1に記載の半導体用接着フィルム。 - 無機フィラーをさらに含有する、
請求項2に記載の半導体用接着フィルム。 - 半導体チップを、他の半導体チップを埋め込みながら基板に接着するために用いられる、
請求項1~3のいずれか一項に記載の半導体用接着フィルム。 - 半導体チップを、他の半導体チップに接続されたワイヤの一部又は全体を埋め込みながら他の半導体チップに接着するために用いられる、
請求項1~3のいずれか一項に記載の半導体用接着フィルム。 - エポキシ基を有するエラストマーとフェノール樹脂とを反応させて、変性エラストマーを得る工程と、
エポキシ樹脂、フェノール樹脂、及び得られた前記変性エラストマーを混合し、エポキシ樹脂と、フェノール樹脂と、変性エラストマーとを含有する接着剤組成物を得る工程と、
得られた前記接着剤組成物を用いて、半導体用接着フィルムを形成する工程と、
を備える、半導体用接着フィルムの製造方法。 - ダイシングフィルムと、
前記ダイシングフィルム上に設けられた、請求項1~3のいずれか一項に記載の半導体用接着フィルムと、
を備える、
ダイシング・ダイボンディング一体型フィルム。 - 第一の半導体チップが搭載された基板に、請求項1~3のいずれか一項に記載の半導体用接着フィルムにより第二の半導体チップを接着する工程を備え、
前記第一の半導体チップが、前記半導体用接着フィルムによって埋め込まれる、
半導体装置の製造方法。 - 第一の半導体チップに、請求項1~3のいずれか一項に記載の半導体用接着フィルムにより第二の半導体チップを接着する工程を備え、
前記第一の半導体チップにワイヤが接続されており、
前記ワイヤの一部又は全体が、前記半導体用接着フィルムによって埋め込まれる、
半導体装置の製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2024-059759 | 2024-04-02 | ||
| JP2024059759 | 2024-04-02 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2025211117A1 true WO2025211117A1 (ja) | 2025-10-09 |
Family
ID=97266982
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2025/009021 Pending WO2025211117A1 (ja) | 2024-04-02 | 2025-03-11 | 半導体用接着フィルム及びその製造方法、ダイシング・ダイボンディング一体型フィルム、並びに半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| WO (1) | WO2025211117A1 (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005303275A (ja) * | 2004-03-15 | 2005-10-27 | Hitachi Chem Co Ltd | ダイシングダイボンドシート |
| JP2019021829A (ja) * | 2017-07-20 | 2019-02-07 | 日立化成株式会社 | 放熱性ダイボンディングフィルム及びダイシングダイボンディングフィルム |
| JP2023142901A (ja) * | 2022-03-25 | 2023-10-06 | 株式会社レゾナック | 半導体用接着フィルム、ダイシング・ダイボンディング一体型フィルム、及び半導体装置の製造方法 |
-
2025
- 2025-03-11 WO PCT/JP2025/009021 patent/WO2025211117A1/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005303275A (ja) * | 2004-03-15 | 2005-10-27 | Hitachi Chem Co Ltd | ダイシングダイボンドシート |
| JP2019021829A (ja) * | 2017-07-20 | 2019-02-07 | 日立化成株式会社 | 放熱性ダイボンディングフィルム及びダイシングダイボンディングフィルム |
| JP2023142901A (ja) * | 2022-03-25 | 2023-10-06 | 株式会社レゾナック | 半導体用接着フィルム、ダイシング・ダイボンディング一体型フィルム、及び半導体装置の製造方法 |
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|---|---|---|---|
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