JP2004253476A - Wafer dicing / bonding sheet and semiconductor device manufacturing method - Google Patents
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Abstract
【課題】半導体ウエハへの貼付作業および、ダイシング工程後のシートのエキスパンドおよびチップのピックアップ操作を円滑に行え、ICパッケージの信頼性を高くできるウエハダイシング・接着用シートを提供することを目的としている。
【解決手段】本発明に係るウエハダイシング・接着用シートは、
基材上に、第1の粘接着剤層、芯材フィルムおよび第2の粘接着剤層がこの順に積層してなり、
前記芯材フィルムが未硬化の熱硬化性フィルムからなり、かつその硬化前のヤング率が4900MPa以下であることを特徴としている。
【選択図】 図1An object of the present invention is to provide a wafer dicing / adhering sheet capable of performing a sticking operation to a semiconductor wafer, expanding a sheet after a dicing process and picking up a chip smoothly, and improving the reliability of an IC package. .
A sheet for wafer dicing and bonding according to the present invention comprises:
On a substrate, a first adhesive layer, a core material film and a second adhesive layer are laminated in this order,
The core material film is made of an uncured thermosetting film, and has a Young's modulus before curing of 4900 MPa or less.
[Selection diagram] Fig. 1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、新規なウエハダイシング・接着用シートに関する。さらに詳しくは、本発明は、特にシリコンウエハ等をダイシングし、さらにリードフレーム等の基板のダイパッド部にダイボンディングする工程で使用するのに特に適したウエハダイシング・接着用シートに関する。
【0002】
【従来の技術】
シリコン、ガリウムヒ素などの半導体ウエハは大径の状態で製造され、このウエハは素子小片(ICチップ)に切断分離(ダイシング)された後に次の工程であるマウント工程に移されている。この際、半導体ウエハは予じめ粘着テープに貼着された状態でダイシング、洗浄、乾燥、エキスパンディング、ピックアップの各工程が加えられた後、次工程のボンディング工程に移送される。
【0003】
これらの工程の中でピックアップ工程とボンディング工程のプロセスを簡略化するために、ウエハ固定機能とダイ接着機能とを同時に兼ね備えたウエハダイシング・接着用シートが種々提案されている(たとえば、特開平2−32181号公報)。
特開平2−32181号公報には、特定の組成物よりなる粘接着剤層と、基材とからなる粘接着テープが開示されている。この粘接着剤層は、ウエハダイシング時には、ウエハを固定する機能を有し、さらに基材との間の接着力がコントロールできるため、ダイシング終了後、チップのピックアップを行うと、粘接着剤層は、チップとともに剥離する。粘接着剤層を伴ったICチップを基板に載置し、加熱すると、粘接着剤層中のエポキシ樹脂が接着力を発現し、ICチップと基板との接着が完了する。
【0004】
上記公報に開示されている粘接着テープは、いわゆるダイレクトダイボンディングを可能にし、ダイ接着用接着剤の塗布工程を省略できるようになる。すなわち、上記の粘接着テープの粘接着剤層は、エネルギー線硬化および熱硬化を経たダイボンド後には全ての成分が硬化し、チップと基板とを非常に強固に接着する。
【0005】
ところで、近年、ICのパッケージ構造は多様化し、その構造に応じて様々な特性が要求されるようになってきている。たとえば、ICパッケージの信頼性向上ができる場合があるため、ダイボンディング材の剛直さ、すなわち高弾性率が求められることがある。しかし、前述した特開平2−32181号公報に記載の粘接着剤層では、加熱硬化後の弾性率に限界があり、さらなる改善が要望される。
【0006】
また、従来よりダイボンドに用いられているペースト状接着剤やフィルム状接着剤は、添加されているフィラーの種類や性状を選択することで高弾性率を達成できる場合がある。しかし、前述したようにペースト状接着剤では、接着剤のブリードアウトやはみ出し、チップの傾きなどの問題がある。またフィラーを添加し高弾性化したフィルム状接着剤では、粘着性が低下し、加熱条件を上げて貼付性を維持させなければならず、製造工程が複雑化し、生産効率に劣ることになる可能性がある。
【0007】
一方、特許第2665383号には、「支持基材上に粘着層、熱可塑性接着フィルムおよびウエハ固定用接着層を順次積層してなり、前記粘着層と熱可塑性接着フィルムが剥離可能状態にて積層されていることを特徴とするダイシング・ダイボンドフィルム」が開示されている。
このダイシング・ダイボンドフィルムの構造では、ウエハ固定用接着層または熱可塑性接着フィルムのどちらかを高弾性率化しようとしても、ウエハ側あるいは基板側への貼付性が劣ることになるため、充分なICパッケージの信頼性を得られない。
【0008】
また、粘着層と熱可塑性接着フィルムとが直接積層されているため、層同士で成分の移動が起こり、経時的に特性が変化することがある。このため、ダイシングの後、粘着層の粘着力が充分に低下しないことがあり、ピックアップ不良を起こすおそれがある。また、粘着層と熱可塑性接着フィルムのみでは充分な弾性率を得ることもできない。
【0009】
このような課題の解決を目的として、特許文献1では、「基材上に、第1の粘接着剤層、剛直層および第2の粘接着剤層がこの順に積層してなることを特徴とするウエハダイシング・接着用シート」が開示されている。また同特許文献1には、「上記ウエハダイシング・接着用シートの第2の粘接着剤層に、半導体ウエハを貼着し、前記半導体ウエハをダイシングしてICチップとし、前記ICチップ裏面に第2の粘接着剤層、剛直層、第1の粘接着剤層を固着残存させて基材から剥離し、前記ICチップをダイパッド部上に前記第1の粘接着剤層を介して熱圧着する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。
【0010】
特許文献1の発明によれば、剛直層を介在させることで、弾性率に優れたダイボンド層が形成され、半導体装置の信頼性の向上に寄与する。特許文献1においては、剛直層を形成する材料の例示として、硬化性樹脂、エンジニアリングプラスチックフィルム、金属箔など、弾性率の高い薄膜品が例示されている。
しかし、この特許文献1に記載のウエハダイシング・接着用シートでは、ダイシング工程後に、通常行われるエキスパンドを行うことが困難であった。エキスパンド工程は、ダイシング工程終了後に、チップ間隔を離間させる工程である。エキスパンド工程では、ウエハダイシング・接着用シートの外縁をリングフレームで固定した後、ウエハ(チップ)を筒状のステージ上に保持し、リングフレームを下方に移動させることで、ウエハダイシング・接着用シートを縦/横方向に同時に延伸し、チップ間隔を離間させる。このように、チップ間隔を離間させると、チップのピックアップ時の認識性が向上するとともに、粘接着剤層と基材との間にずり応力が発生するため、ピックアップ時の剥離力も低下され、チップのピックアップを容易に行えるようになる。
【0011】
上記特許文献1に記載のウエハダイシング・接着用シートでは、ダイシング時はウエハサイズ同等の領域がダイシングされるため、それ以外の領域(ウエハ外周部からリングフレームの内径部)には未切断部のウエハダイシング・接着用シートが残留する。つまり、上記シート中の構成要素である未切断の剛直層、特に剛直層がエンジニアリングプラスチックフィルムや金属箔である場合には、剛直層が硬いため、エキスパンドを行なったとしても、剛直層の未切断部分によりエキスパンド力のチップへの伝達が行なわれないため、ウエハダイシング・接着用シートの延伸が不十分になり、充分にチップ間隔が離間しないため、ピックアップ時の剥離力の低下も不十分であり、チップのピックアップに支障をきたす場合がある。
【0012】
【特許文献1】
特願2002−006432号明細書(2002年1月15日出願)
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記のような従来技術に鑑みてなされたものであって、半導体ウエハへの貼付作業および、ダイシング工程後のシートのエキスパンドおよびチップのピックアップ操作を円滑に行え、ICパッケージの信頼性を高くできるウエハダイシング・接着用シートを提供することを目的としている。
【0014】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るウエハダイシング・接着用シートは、
基材上に、第1の粘接着剤層、芯材フィルムおよび第2の粘接着剤層がこの順に積層してなり、
前記芯材フィルムが未硬化の熱硬化性フィルムからなり、かつその硬化前のヤング率が4900MPa以下であることを特徴としている。
【0015】
上記ウエハダイシング・接着用シートにおいては、前記芯材フィルムが、多孔質樹脂フィルムと、熱硬化性樹脂を含む樹脂組成物とを構成要素に含み、前記多孔質樹脂フィルムの全空隙部分100体積%中、90体積%以上が前記樹脂組成物で充填されてなる熱硬化性フィルムであることが好ましい。
また、前記多孔質樹脂フィルムが、延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレンフィルムであり、前記熱硬化性樹脂がエポキシ樹脂を含むものであることが好ましい。
【0016】
さらに、本発明において、前記基材の前記第1の粘接着剤層に接する面の表面張力が40mN/m以下であることが好ましい。
本発明に係る半導体装置の製造方法は、
基材上に、第1の粘接着剤層、芯材フィルムおよび第2の粘接着剤層がこの順に積層してなり、かつ前記芯材フィルムが未硬化の熱硬化性フィルムからなり、その硬化前のヤング率が4900MPa以下であるウエハダイシング・接着用シートの第2の粘接着剤層に、半導体ウエハを貼着し、前記半導体ウエハをダイシングしてICチップとし、前記ICチップ裏面に第2の粘接着剤層、芯材フィルム、第1の粘接着剤層を固着残存させて基材から剥離し、前記ICチップをダイパッド部上に前記第1の粘接着剤層を介して熱圧着することを特徴としている。
【0017】
このような本発明によれば、半導体ウエハへの貼付作業および、ダイシング工程後のシートのエキスパンドおよびチップのピックアップ操作を円滑に行え、ICパッケージの信頼性を高くできるウエハダイシング・接着用シートが提供される。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るウエハダイシング・接着用シートおよび半導体装置の製造方法について、具体的に説明する。
本発明に係るウエハダイシング・接着用シート10は、図1に示すように、基材1上に、第1の粘接着剤層2、芯材フィルム3および第2の粘接着剤層4がこの順に積層してなる。
【0019】
本発明に係るウエハダイシング・接着用シート10の形状は、テープ状、ラベル状などあらゆる形状をとりうる。
基材1
ウエハダイシング・接着用シート10の基材1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等の透明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。また、上記の透明フィルムの他、これらを着色した不透明フィルム、フッ素樹脂フィルム等を用いることができる。
【0020】
本発明に係るウエハダイシング・接着用シート10を半導体装置の製造工程に使用する場合、ICチップ裏面に第2の粘接着剤層4、芯材フィルム3、第1の粘接着剤層2を固着残存させて基材1から剥離する。このため、基材1の第1の粘接着剤層2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、また基材に表面に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。
【0021】
基材1の離型処理に用いられる離型剤としては、アルキッド系、シリコーン系、フッ素系、不飽和ポリエステル系、ポリオレフィン系、ワックス系等が用いられるが、特にアルキッド系、シリコーン系、フッ素系の離型剤が耐熱性を有するので好ましい。特に基材フィルムへの密着性が高く、表面張力が調整しやすいため、アルキッド樹脂が好ましい。
【0022】
上記の離型剤を用いて基材1の表面を離型処理するためには、離型剤をそのまま無溶剤で、または溶剤希釈やエマルション化して、グラビアコーター、メイヤーバーコーター、エアナイフコーター、ロールコーター等により塗布して、常温または加熱あるいは電子線硬化させたり、ウェットラミネーションやドライラミネーション、熱溶融ラミネーション、溶融押出ラミネーション、共押出加工などで積層体を形成すればよい。
【0023】
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。
第1の粘接着剤層2
第1の粘接着剤層2は、後述する半導体装置の製造方法において、ピックアップされたチップの最下面に配置され、ダイパッド部との固着に用いられる。
【0024】
したがって、従来よりこの種の用途に用いられてきた粘接着剤が特に制限されることなく用いられる。しかしながら、基材1表面からの剥離を容易にするために、第1の粘接着剤層は、エネルギー線硬化性成分を有することが好ましい。エネルギー線硬化性成分を硬化させることで、粘着力が減少するため、基材1表面からの剥離を容易に行えるようになる。また、ダイパッド部との固着を強固にするために、熱硬化性成分を有することが好ましい。ダイパッド部への載置後、加熱することで熱硬化性成分が活性化し、ダイパッド部に対し強固に接着できるようになる。
【0025】
すなわち第1の粘接着剤層2は、エネルギー線硬化性と加熱硬化性とを有し、マウントの際には接着剤として使用することができる性質を有することが好ましい。
このような粘接着剤の具体例としては、たとえば(A)粘着成分と、(B)エネルギー線硬化性成分と、(C)熱硬化型接着成分とからなる粘接着剤をあげることができる。
【0026】
粘着成分(A)としては、アクリル系、ゴム系、ポリエステル系、シリコーン系等の汎用の粘着剤が用いられ、特にアクリル系粘着剤が好ましく用いられる。アクリル系粘着剤としては、たとえば、(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構成単位とからなる(メタ)アクリル酸エステル共重合体が挙げられる。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。
【0027】
上記のようなアクリル系粘着剤としては、特に、(メタ)アクリル酸または(メタ)アクリル酸グリシジルと、少なくとも1種類の(メタ)アクリル酸アルキルエステルとの共重合体が好ましい。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モル%、好ましくは5〜50モル%である。グリシジル基を導入することにより、後述する熱硬化型接着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。(メタ)アクリル酸から誘導される成分単位の含有率は通常は0〜40モル%、好ましくは5〜20モル%である。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。
【0028】
アクリル系粘着剤の重量平均分子量は、好ましくは100000以上であり、特に好ましくは150000〜1000000である。またアクリル系粘着剤のガラス転移温度は、通常20℃以下、好ましくは−70〜0℃程度であり、常温(23℃)においては粘着性を有する。
エネルギー線硬化性成分(B)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の例としては、たとえば特開昭60−196,956号公報および特開昭60−223,139号公報に開示されているような低分子量化合物があげられ、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。
【0029】
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。
また、これらの他にも、エポキシ変性アクリレート、ポリエステルアクリレート、ポリエーテルアクリレートおよびイタコン酸オリゴマーのように水酸基あるいはカルボキシル基などの官能基を有するオリゴマーを用いることもできる。
【0030】
一般的には成分(A)100質量部に対して、成分(B)は30〜150質量部、好ましくは50〜125質量部程度の割合で用いられる。
上記のような成分(A) および(B)からな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。
また上記成分(A)および(B)の性質を兼ね備えるものとして、側鎖にエネルギー線重合性基を有するエネルギー線硬化型共重合体(以下、成分(AB)と記載する場合がある)を用いてもよい。このようなエネルギー線硬化型共重合体は、粘着性とエネルギー線硬化性とを兼ね備える性質を有する。側鎖にエネルギー線重合性基を有するエネルギー線硬化型共重合体は、たとえば、特開平5−32946号公報、特開平8−27239号公報等にその詳細が記載されている。
【0031】
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。
【0032】
光重合開始剤は、前記成分(A)+(B)の合計または成分(AB)100質量部に対して、0.5〜4.5質量部、好ましくは1.0〜3.8質量部程度の割合で用いることが好ましい。
上記成分(A+BまたはAB)は、次に挙げる熱硬化型接着成分(C)100質量部に対して、通常15〜100質量部、好ましくは18〜70質量部、特に好ましくは20〜50質量部の量で用いられる。
【0033】
熱硬化型接着成分(C)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。このような熱硬化型接着成分(C)は、一般的にはエポキシ、フェノキシ、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。このような熱硬化型接着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型接着成分を用いることができる。このような熱硬化型接着成分の一例としては、(C−1)エポキシ樹脂と(C−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。
【0034】
エポキシ樹脂(C−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。
【0035】
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。
【0036】
熱活性型潜在性エポキシ樹脂硬化剤(C−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(C−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(C−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。
【0037】
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。特に上記の中でも、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。
上記のような熱活性型潜在性エポキシ樹脂硬化剤(C−2)は、エポキシ樹脂(C−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。
【0038】
第1の粘接着剤層2には、さらにカップリング剤(D)を配合しても良い。カップリング剤(D)は、上記(A)〜(C)成分、好ましくは成分(C)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(D)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型接着成分(C)(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。
【0039】
カップリング剤(D)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、上記のようなカップリング剤(D)は、前記熱硬化型接着成分(C)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。
【0040】
上記粘接着剤には、エネルギー線照射前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を添加することもできる。
上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。
【0041】
上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。
【0042】
上記のような成分からなる第1の粘接着剤層2の厚さは、通常は、3〜100μm、好ましくは5〜60μmであることが望ましい。
上記のような各成分からなる粘接着剤はエネルギー線硬化性と加熱硬化性とを有し、ダイシングの際には基材1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ダイパッド部とを接着する接着剤として使用することができる。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。
【0043】
また、上記第1の粘接着剤層2および後述する芯材フィルム3、第2の粘接着剤層4には、さらに、ダイボンド後の導電性または熱伝導性の付与を目的として、金、銀、銅、ニッケル、アルミニウム、ステンレス、カーボン、またはセラミック、あるいはニッケル、アルミニウム等を銀で被覆したもののような導電性、熱伝導性のフィラーを添加してもよい。これらの添加剤は、各層の成分(該添加剤を除く)の合計100質量部に対して、10〜400質量部程度の割合で配合されていてもよい。なお、導電性を目的とする場合には、後述の芯材フィルムも含めた3層がともに導電性を付与された材料から選択される。
【0044】
また、第1の粘接着剤層2、第2の粘接着剤層4には、必要に応じて、カーボンブラック、グラファイト、活性炭、石綿、シリカ、ガラス、雲母、酸化クロム、酸化チタン、顔料などの充填剤を添加してもよい。
芯材フィルム3
芯材フィルム3は、未硬化の熱硬化性フィルムからなり、かつその硬化前のヤング率が4900MPa以下、好ましくは2900MPa以下、さらに好ましくは2000MPa以下である。
【0045】
芯材フィルム3の膜厚は特に限定はされないが、一般的には10〜300μm、好ましくは15〜200μm、特に好ましくは20〜100μmの範囲にある。
このような芯材フィルムは、硬化前には適度な弾性を有するため、シートのエキスパンド時に、ウエハ(チップ)の外周に未切断の状態で残留していたとしてもエキスパンドを妨げることはない。また、硬化後には、硬質な被膜を形成するため、半導体装置の信頼性の向上に寄与できる。
【0046】
このような芯材フィルムとしては、多孔質樹脂フィルムと、熱硬化性樹脂を含む樹脂組成物とを構成要素に含み、前記多孔質樹脂フィルムの全空隙部分100体積%中、90体積%以上が前記樹脂組成物で充填されてなる熱硬化性フィルムが特に好ましい。
多孔質樹脂フィルムを構成する樹脂は、熱硬化性樹脂を硬化させる際に付与される熱(例えば120℃程度)に耐え得る程度の耐熱性を有するものであることが要求されると共に、吸湿性の低いものであることが望ましい。例えば、耐熱性に優れ、且つ低吸湿性のフッ素樹脂が好適である。具体的には、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)などが挙げられる。
【0047】
このようなフッ素樹脂を用いた多孔質樹脂フィルムとしては、例えば、フッ素樹脂を延伸法や発泡法などによって多孔質化してフィルムとしたものが挙げられる。また、フッ素樹脂から形成される繊維(紡糸法による繊維やフッ素樹脂フィルムを細幅に裁断し、これを捻糸して得られる繊維など)を用いて得られる織布、不織布、フェルトなども用いることができる。中でも、延伸加工性に優れるPTFEを用いて得られる延伸多孔質PTFEフィルムが、空孔率の制御が容易であり、特に好適である。また、この延伸多孔質PTFEフィルムであれば、半導体装置の封止樹脂の破損の原因となるような、該フィルムを構成する樹脂中に含まれる揮発分量も極めて少なくできる。
【0048】
本発明においては、一軸延伸多孔質PTFEフィルム、二軸延伸多孔質PTFEフィルムのいずれを用いることもできるが、二軸延伸多孔質PTFEフィルムの方が望ましい。二軸延伸多孔質PTFEフィルムでは、二軸方向(MD方向およびTD方向)に延伸されているため、一軸延伸フィルムよりも機械的特性や電気的特性の異方性が小さいからである。
【0049】
本発明で用いる多孔質樹脂フィルムの空孔率は、50%以上98%以下であることが好ましい。より好ましくは60%以上95%以下である。空孔率が上記範囲を下回ると、充填される硬化性樹脂の絶対量が少なくなるため、充分な強度の硬化物が得られない場合がある。他方、空孔率が上記範囲を超えると、多孔質樹脂フィルムの機械的強度が低下してしまい、芯材フィルム製造の際の取り扱い性が悪化する傾向にある。
【0050】
なお、上記空孔率は、JIS K 6885の規定に準じて測定される多孔質樹脂フィルムの見掛け密度ρ1(g/cm3)と、該フィルムを構成する樹脂の密度ρ0(g/cm3)から、下式
空孔率(%)=100×(ρ0−ρ1)/ρ0
を用いて求められる値である。例えば、多孔質樹脂フィルムを構成する樹脂がPTFEの場合には、ρ0=2.2g/cm3として、上記空孔率を計算する。本明細書における多孔質樹脂フィルムの空孔率の値は、全てこの方法で測定したものである。
【0051】
また、多孔質樹脂フィルムが延伸多孔質PTFEフィルムの場合には、最大細孔径が0.05μm以上15μm以下、より好ましくは0.1μm以上5μm以下であることが推奨される。最大細孔径が上記範囲を下回ると、樹脂組成物を延伸多孔質PTFEフィルムへ含浸させることが困難となる。また、他方、最大細孔径が上記範囲を超えると、樹脂組成物の流れを抑制する効果が不十分となる場合がある。なお、ここでいう「最大細孔径」は、ASTM F−316の規定に準じて測定される値である。本明細書における多孔質樹脂フィルムの最大細孔径は、全てこの方法で測定した値である。
【0052】
多孔質樹脂フィルムに含浸される樹脂組成物は、熱硬化性樹脂を必須成分として含有している。熱硬化性樹脂は、第1および第2の粘接着剤層とともにダイボンド時の熱により硬化し、硬質な被膜を形成し、得られる半導体装置の信頼性の向上に寄与する。
樹脂組成物は、熱硬化性樹脂を必須成分とするものであるが、必要に応じ、熱可塑性樹脂などの他の樹脂成分を含有していてもよい。
【0053】
なお、本発明では、熱硬化性樹脂であって、自己硬化性を有しないもの(熱硬化性樹脂単体では、殆どまたは全く硬化し得ないもの)である場合は、熱硬化性樹脂と硬化剤(後述する)を含めて熱硬化性樹脂とする。他方、自己硬化性を有する熱硬化性樹脂の場合は、該樹脂単独で熱硬化性樹脂とすることもできる。
熱硬化性樹脂としては、エポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂、フェノール系樹脂、シリコーン系樹脂、シアネート系樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂、アリル化ポリフェニレンエーテル樹脂(熱硬化性PPE)、ホルムアルデヒド系樹脂、不飽和ポリエステルまたはこれらの共重合体などが挙げられる。
【0054】
また、必要に応じて用いてもよい熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂;ナイロンなどのポリアミド系樹脂;ポリスチレンなどのポリスチレン系樹脂;ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル系樹脂;ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルエーテルケトンなどのポリエーテル系樹脂;ポリフェニレンサルファイド;熱可塑性ポリイミド;テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体などのフッ素系樹脂;などが挙げられる。また、これらの熱可塑性樹脂は、サーモトロピック液晶樹脂(LCP)であってもよい。
【0055】
さらに、これらの樹脂組成物には、必要に応じて、界面活性剤、カップリング剤、可塑剤、難燃剤などの添加剤;粉体(カーボンブラック、シリカフィラー、金属粒子など)、繊維などの充填剤;などを含有させてもよい。また、熱硬化性樹脂とともに、必要に応じて、夫々の熱硬化性樹脂に応じた公知の硬化剤や硬化促進剤を併用してもよい。よって、本発明でいう「樹脂組成物」としては、上記例示の熱硬化性樹脂のみから構成されるものの他、上記の各種添加剤や硬化促進剤をも構成要素とするものもあり得る。
【0056】
熱硬化性樹脂は、上記樹脂組成物の成分全体量に対して、好ましくは70〜100質量%程度の割合で含まれていることが望ましい。
また、上記熱硬化性樹脂を含む樹脂組成物は、芯材フィルム3を構成する成分(多孔質樹脂フィルム、各種添加成分を含む)の全体量に対して、好ましくは30〜90質量%、さらに好ましくは40〜80質量%、特に好ましくは50〜70質量%程度の割合で含まれていることが望ましい。
【0057】
本発明では、熱硬化性樹脂として、耐熱性、接着性や低吸湿性、低イオン汚染物などに優れるエポキシ樹脂を用いることが推奨される。
エポキシ樹脂は、分子内に少なくとも2個のエポキシ基を含むものである。エポキシ樹脂の代表例としては、フェノールのグリシジルエーテル型のエポキシ樹脂が挙げられる。このタイプのエポキシ樹脂は、硬化性や硬化物特性に優れている。フェノールのグリシジルエーテル型エポキシ樹脂の具体例としては、ビスフェノールA、ビスフェノールS、ビスフェノールF、ビスフェノールAD、あるいはハロゲン化ビスフェノールAとエピクロルヒドリンの縮合物;フェノールノボラック樹脂のグリシジルエーテル;クレゾールノボラック樹脂のグリシジルエーテル;ビスフェノールAノボラック樹脂のグリシジルエーテルなどが挙げられる。なお、これらのエポキシ樹脂の一部(例えば、エポキシ樹脂全量に対して、50質量%以下程度)には、分子内にエポキシ基を1個有する化合物を用いてもよい。
【0058】
また、エポキシ樹脂を用いる場合には、硬化剤および硬化促進剤を併用することが好ましい。硬化剤としては、例えば、フェノール樹脂(分子内にフェノール性水酸基を少なくとも2個有する樹脂)、ジシアンジアミド、ジカルボン酸ジヒドラジド、エポキシ樹脂とアミン化合物の反応物などが挙げられる。
フェノール樹脂の具体例としては、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールAノボラック樹脂、フェノールアラルキル樹脂、ポリ−p−ビニルフェノールなどが挙げられる。また、ジカルボン酸ジヒドラジドとしては、例えば、アジピン酸ジヒドラジド、セバシン酸ジヒドラジド、イソフタル酸ジヒドラジドが例示できる。
【0059】
これらの硬化剤は、夫々がエポキシ樹脂のエポキシ基と反応し得る官能基を有しているが、硬化剤の使用量としては、エポキシ樹脂のエポキシ基と硬化剤の有する前記官能基との当量比で、0.3〜1.5とすることが好ましく、0.5〜1.2とすることがより好ましい。
硬化促進剤としては、エポキシ樹脂の硬化促進剤として従来公知の各種化合物を用いることができる。例えば、イミダゾール類(2−エチル−4−メチルイミダゾールなど)、ジシアンジアミド誘導体、ジカルボン酸ジヒドラジド、トリフェニルホスフィン、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニボレート、2−エチル−4−イミダゾールテトラフェニルボレート、1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン−7−テトラフェニルボレート、オクチル酸亜鉛等の金属触媒などが挙げられる。これらの硬化促進剤の使用量は、エポキシ樹脂100質量部に対して、0.01〜5.0質量部とすることが好ましく、0.05〜1.0質量部とすることがより好ましい。
【0060】
次に、芯材フィルム3の製造方法について説明する。芯材フィルム3は、多孔質樹脂フィルムに熱硬化性樹脂を必須成分として含有する樹脂組成物を含浸させ、該多孔質樹脂フィルムの空隙を該樹脂組成物で充填することで製造できる。樹脂組成物の含浸方法としては、キスロール、スクイズ、ディップ、フローコート、ロール加圧含浸などの公知の方法の中から、要求される精度で含浸可能なものを適宜選択すればよい。また、含浸は、減圧または加圧された系内で実施することも好ましい。
【0061】
なお、含浸の際には、樹脂組成物の粘度を含浸可能な程度まで下げる必要があるが、この場合、樹脂組成物を有機溶剤に溶解または分散させて、溶液あるいは分散液(以下、両者をまとめて「ワニス」と称す)とする方法と、加熱により樹脂組成物を軟化・溶融させる方法のいずれもが採用可能である。
上記のワニスを用いる場合には、該ワニスを多孔質樹脂フィルムに含浸後、有機溶剤を乾燥除去して、芯材フィルム3とする。乾燥方法としては、熱風乾燥炉や、溶剤の蒸発による発泡を防止する必要がある場合には赤外線ヒーターなどを用いればよい。
【0062】
熱硬化性樹脂を有機溶剤を用いて含浸した場合には、上記乾燥によって、熱硬化性樹脂を半硬化状態(所謂Bステージ)とすることが好ましい。
樹脂組成物の含浸の際に用いる有機溶剤としては、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン類;トルエン、キシレン、メシチレンなどの芳香族系炭化水素類;メチルセロソルブ、イソブチルセロソルブ、プロピレングリコールモノメチルエーテルなどの各種グリコールエーテル類;エチルセロソルブアセテート、酢酸エチルなどのエステル類;N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミドなどのアミド類;などが挙げられる。これらは夫々1種単独で用いてもよく、2種以上を混合して使用してもよい。なお、樹脂組成物溶液の含浸後、乾燥した際に芯材フィルム3内に残留している溶剤は、この芯材フィルム3を用いた半導体装置の半田リフローの際に、封止樹脂の破損の原因となり得る。よって、芯材フィルム3内の残留溶剤量はできる限り少なくしておくことが好ましく、この観点から、上記例示の有機溶剤の中でも、比較的低沸点(例えば130℃以下)のもの(例えば、メチルエチルケトンなど)を選択することが望ましい。
【0063】
上記有機溶剤を用いる場合の有機溶剤の使用量は、ワニスが後述の粘度となるように調整すればよいが、例えば、固形分(有機溶剤以外の成分)でワニス100質量部に対し10〜80質量部とすることが好ましく、20〜50質量部とすることがより好ましい。
樹脂組成物の含浸時の粘度は、含浸を実施する温度において、1〜5000センチポイズとすることが一般的であり、2〜500センチポイズとすることがより好ましい。なお、上述の有機溶剤を用いる場合では、ワニスの粘度が上記範囲にあればよく、他方、有機溶剤を用いない場合では、加熱により軟化した樹脂組成物の粘度が上記範囲にあればよい。粘度が上記範囲を超える場合には、多孔質樹脂フィルムへの含浸が不十分となり、空隙中に残存する空気量が多くなる傾向にある。他方、粘度が上記範囲を下回る場合には、ワニスが多孔質樹脂フィルムを透過してしまうため、多孔質樹脂フィルムへの含浸が不十分となり、空隙中に残存する空気量が多くなる傾向にある。
【0064】
なお、ワニスの粘度は、粘度計(東機産業社製 「RE100L」)を用いて、サンプル量:1mL、温度:23℃の条件で測定した値である。また、樹脂組成物を加熱により軟化させて含浸する場合における樹脂組成物の粘度(溶融粘度)は、溶融粘度計(レオメトリック社製 「RDA−2」)を用いて、測定冶具:プレート/カップ、測定ギャップ:1.0mm、周波数:1Hz、温度:所定加工温度の条件で測定した値である。
【0065】
なお、多孔質樹脂フィルムが例えば延伸多孔質PTFEフィルムなどのフッ素樹脂製フィルムの場合には、樹脂組成物(上記ワニス)との親和性が低く、弾きが生じて該樹脂を十分に充填できない場合がある。よって、含浸前に多孔質樹脂フィルムに表面処理を施して、接着性樹脂(溶液)の濡れ性を向上させておくことも推奨される。このような表面処理としては、例えば、以下の(I)〜(III)の撥水性低下処理法が挙げられる。
(I)物理化学的手法
多孔質樹脂フィルムに、プラズマ、紫外線、電子線などを照射したり、コロナ放電処理を行って、表面を酸化あるいはラジカル化して、撥水性を低下させる手法である。
(II)化学的手法
多孔質樹脂フィルムを構成する樹脂よりも撥水性の小さな化合物を該フィルムに含有させ、該化合物の作用によって撥水性を低下させる手法である。このような性質の化合物を多孔質樹脂フィルムに対して濡れ性を有する溶媒に溶解させ、これを多孔質樹脂フィルムに含浸させた後、溶媒のみを除去して、該化合物を多孔質樹脂フィルム骨格部分の表面(ノードとフィブリルの表面)に被覆させることができる。このような化合物としては、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ビニルアルコール−テトラフルオロエチレンブロック共重合体などの有機ポリマー類の他、アルコキシシランなどからゾルゲル反応によって得られる無機系のポリマーなどが使用できる。
(III)上記(I)と(II)の組み合わせ
特定の波長を吸収することで活性化する化合物を、(I)のような手法と併用する方法である。例えば、2,7−2−ナトリウムアントラキノン−2−スルホン酸塩のような光官能性の還元剤を金属塩、ハロゲンイオン源、界面活性剤などと混合し、多孔質樹脂フィルムに含浸させた後に乾燥させ、波長400nm以下の紫外線を照射して金属イオンを還元し、多孔質樹脂フィルム表面に固定させ、この固定金属の作用によって撥水性を低下させることができる。
【0066】
芯材フィルム3では、多孔質樹脂フィルムの空隙を樹脂組成物で充填して、半導体装置の半田リフローの際に封止樹脂の破損の原因となる空隙内の空気を低減若しくは排除することとしているが、具体的には、該多孔質樹脂フィルムの全空隙部分100体積%中、90体積%以上が樹脂組成物で充填されなるものである(以下、多孔質樹脂フィルムの全空隙部分100体積%に対する樹脂組成物の充填の程度を、「含浸量」という。なお、この含浸量は、有機溶剤を用いる場合にあっては、乾燥後の樹脂組成物量である)。また、樹脂組成物の含浸量は、好ましくは95体積%以上、より好ましくは99体積%以上、さらに好ましくは100体積%(すなわち、完全充填)以上であって、140体積%以下、より好ましくは120体積%以下、さらに好ましくは110体積%以下とすることが推奨される。樹脂組成物の含浸量が100体積%を超える場合には、多孔質樹脂フィルムの空隙が接着用樹脂でほぼ完全に充填された上に、該フィルム表面に樹脂組成物のみからなる薄層が形成された状態となる。
【0067】
樹脂組成物の含浸量が上記範囲を下回ると、芯材フィルム3中に残留する空気量が多くなり、上述の封止樹脂の破損を引き起こす場合がある他、第1および第2の粘接着剤層2,4との間での層間剥離の原因となることがある。他方、樹脂組成物の含浸量が上記範囲を超えると、ウエハに本発明のダイシング・接着用シートを貼付した際に、樹脂が浸出し、ウエハやその他の機材を汚染することがある。
【0068】
第2の粘接着剤層4
第2の粘接着剤層4は、後述する半導体装置の製造方法において、ダイシング時にウエハを固定し、また切断分離されたチップを保持するために用いられる。
したがって、従来よりこの種の用途に用いられてきた粘接着剤が特に制限されることなく用いられる。しかしながら、ウエハの貼着を容易にできるように粘着性を有することが好ましく、またダイボンド後に硬質な被膜に転換しうる材料からなることが好ましい。
【0069】
このような粘接着剤の具体例としては、たとえば前述した第1の粘接着剤層2と同様の、(A)粘着成分と、(C)熱硬化型接着成分とからなる粘接着剤をあげることができる。ただし、芯材フィルム3との剥離性を考慮する必要はないので、エネルギー線硬化性成分(B)は配合しても良いし、配合しなくても良い。
この場合、成分(A)100質量部に対し、成分(C)は好ましくは50〜1000質量部、さらに好ましくは100〜500質量部程度の割合で用いられる。さらに必要に応じ、前記第1の粘接着剤層2と同様に、カップリング剤(D)、フィラーやイソシアナート化合物などの他の成分を含むものであってもよい。カップリング剤(D)は、前記熱硬化型接着成分(C)100質量部に対して好ましくは0.1〜20質量部、さらに好ましくは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。
【0070】
上記のような成分からなる第2の粘接着剤層4の厚さは、通常は、3〜100μm、好ましくは10〜60μmであることが望ましい。
ウエハダイシング・接着用シート
本発明のウエハダイシング・接着用シート10は、基材1上に、第1の粘接着剤層2、芯材フィルム3および第2の粘接着剤層4がこの順に積層してなる。
【0071】
ウエハダイシング・接着用シート10の製造方法は、特に限定はされず、基材1上に、第1の粘接着剤層2、芯材フィルム3および第2の粘接着剤層4を順次積層してもよく、また基材1と第1の粘接着剤層2との積層体、および芯材フィルム3と第2の粘接着剤層4との積層体を別個に製造し、これを積層するものであってもよい。
【0072】
なお、本発明のウエハダイシング・接着用シート10の使用前に、第2の粘接着剤層4を保護するために、シート10の上面に離型フィルムを積層しておいてもよい。
また、第2の粘接着剤層4の表面外周部には、リングフレーム6を固定するためのリングフレーム固定用粘着シート5が設けられていてもよい。
【0073】
半導体装置の製造方法
次に本発明に係る半導体装置の製造方法について説明する。本発明の製造方法においては、まず、ウエハダイシング・接着用シート10をダイシング装置上に、リングフレーム6により固定し、シリコンウエハ7の一方の面をウエハダイシング・接着用シート10の第2の粘接着剤層4上に載置し、軽く押圧し、ウエハ7を固定する。
【0074】
その後、第1の粘接着剤層2に、エネルギー線硬化性成分が含まれている場合は、基材1側からエネルギー線を照射し、第1の粘接着剤層2の凝集力を上げ、第1の粘接着剤層2と基材1との間の接着力を低下させておく。
次いで、ダイシングソーなどの切断手段を用いて、上記のシリコンウエハ7を切断しICチップ7’を得る(図2参照)。この際の切断深さは、シリコンウエハ7の厚みと、第2の粘接着剤層4、芯材フィルム3および第1の粘接着剤層2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する。
【0075】
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、また下記のエキスパンド工程の後に行ってもよい。
次いで必要に応じ、接着用シート10のエキスパンドを行うと、図3に示すようにICチップ間隔が拡張し、IC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、芯材フィルム3は、未硬化の状態にあるため、適度な延伸性を有するため、エキスパンドに悪影響を与えることはない。そして、エキスパンドにより、第1の粘接着剤層2と基材1との間にずり応力が作用することになり、第1の粘接着剤層2と基材1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。
【0076】
このようにしてICチップ7’のピックアップを行うと、切断された第2の粘接着剤層4、芯材フィルム3および第1の粘接着剤層2をICチップ裏面に固着残存させて基材1から剥離することができる(図4参照)。
次いで第1の粘接着剤層2を介してICチップ7’をダイパッド部に載置する。ダイパッド部はICチップ7’を載置する前に加熱するか載置直後に加熱される。加熱温度は、通常は80〜200℃、好ましくは100〜180℃であり、加熱時間は、通常は0.1秒〜5分、好ましくは0.5秒〜3分であり、チップマウント圧力は、通常1kPa〜100MPaである。
【0077】
ICチップをダイパッド部にチップマウントした後、必要に応じさらに加熱を行ってもよい。この際の加熱条件は、上記加熱温度の範囲であって、加熱時間は通常1〜180分、好ましくは10〜120分である。
このような工程を経ることで、第1の粘接着剤層2、芯材フィルム3および第2の粘接着剤層4が硬化し、ICチップとダイパッド部とを強固に接着することができる。さらにこれが一体となって硬質な被膜が形成されるので、得られる半導体装置の信頼性を向上させることができる。
【0078】
すなわち、得られる実装品においては、チップの固着手段である粘接着剤が硬化し、かつ該硬化物中に芯材フィルム3の硬化物が組み込まれた構成となるため、過酷な条件下にあっても、十分なパッケージ信頼性とボード実装性が達成される。
なお、本発明の接着用シートは、上記のような使用方法の他、半導体化合物、ガラス、セラミックス、金属などの接着に使用することもできる。
【0079】
【発明の効果】
このような本発明によれば、半導体ウエハへの貼付作業および、ダイシング工程後のシートのエキスパンドおよびチップのピックアップ操作を円滑に行え、ICパッケージの信頼性を高くできるウエハダイシング・接着用シートが提供される。
【0080】
【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、「ヤング率」、「ダイシング性」、「エキスパンド性」、「ピックアップ性」、「パッケージ信頼性」および「ボード実装信頼性」は次のようにして評価した。
「ヤング率」
引張試験器を用いて引張試験を行い、得られた引張強度と伸びのチャートから算出した。
【0081】
芯材フィルム3(硬化前)のみを、フィルムの流れ方向(MD方向)に幅15mm×長さ150mmに切り取り、延伸可能部が100mmとなるように引張試験器(株式会社オリエンテック社製)にセットした。その後、試験スピード200mm/分、チャートスピード1000mm/分で測定を行なった。得られた測定値からヤング率を算出した。
「ダイシング性」
♯2000研磨処理したシリコンウエハ(150mm径、厚さ350μm)の研磨面に実施例および比較例のウエハダイシング・接着用シートの貼付をテープマウンター(リンテック社製、Adwill RAD2500)により行い、ウエハ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照射を行なった。次にダイシング装置(東京精密社製、A−WD−4000B)を使用して1mm×1mmのチップサイズにダイシングした。ダイシングの際の切り込み量は、基材を20μm切り込むようにした。その際、チップ飛びの有無を目視にて確認した。
「エキスパンド性」
チップサイズを5mm×5mmにした以外は、ダイシング性評価と同様に行い、エキスパンド用サンプルを作成した。そのサンプルを、ボンダー(日電機械社製、CPS−100)を使用して18mm引き落とし、エキスパンドを行い、その可否を確認した。
「ピックアップ性」
上記のエキスパンドを行なったサンプルを用い、ウエハダイシング・接着用シート側よりニードルで突き上げて、第1の粘接着剤層と基材との界面で剥離するようにして、ピックアップを行なった。20個のチップのピックアップを行ない、その平均値をピックアップ力とした。
【0082】
エキスパンドが行なえなかったサンプルについては、エキスパンドをすることなく、上記と同様にしてピックアップ力を測定した。
「パッケージ信頼性」
(1)半導体チップの製造
#2000研磨処理したシリコンウエハ(100mm径、厚さ200μm)の研磨面に、実施例および比較例のウエハダイシング・接着シートの貼付をテープマウンター(リンテック社製、Adwill RAD2500)により行い、ウエハ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、UV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。次に、ダイシング装置(東京精密社製、AWD‐4000B)を使用して9.0mm×9.0mmのチップサイズにダイシングした。ダイシングの際の切り込み量は、基材を10μm切り込むようにした。続いて、ウエハダイシング・接着シート側よりニードルで突き上げて、第1の粘接着剤層と基材との界面で剥離するようにピックアップした。
(2)ICパッケージの製造
ICパッケージ用の基板(ポリイミドフィルム(50μm)と電解銅箔(20μm)との積層体上に、ダイパッド部として銅箔上にパラジウムメッキおよび金メッキを順にパターン処理し、更に高さ25μmのソルダーレジストを有する)のダイパッド部に、積層状態のチップの第1の粘接着剤層側を120℃、150MPa、1秒間の条件で圧着し、チップマウントを行った。その後、160℃、60分間の条件で粘接着剤層や芯材フィルムを加熱硬化した。更に、モールド樹脂(ビフェニル型エポキシ樹脂とフェノールノボラック樹脂を含有)で基板のチップの取り付けられた側を所定の形状にモールドし、175℃、6時間で樹脂を硬化させて高圧封止した。次に、封止されない基板側に直径0.5μmの鉛フリーのハンダボールを所定の方法で取り付け、BGA(Ball Grid Allay)型のICパッケージを完成させた。
(3)パッケージ信頼性の評価
得られたICパッケージを85℃、60%RH条件下に168時間放置し、吸湿させた後、最高温度260℃のIRリフローを2回行った際に接合部位の浮き・剥がれの有無、パッケージクラック発生の有無を走査型超音波探傷装置および断面観察により評価した。
「ボード実装信頼性」
上記「パッケージ信頼性」で作成したBGA型のICパッケージを、マザーボード(BTレジンを用いて高密度実装用に積層されたビルドアップ配線板)に260℃、1分で実装した。
【0083】
ICパッケージが実装されたマザーボードを、−40および125℃の熱衝撃(加熱1分間、加熱温度保持9分間、冷却1分間、冷却温度保持9分間を1サイクルとする)を1000サイクル行った。マザーボードとICパッケージとの間に発生するクラックの有無を走査型超音波探傷装置および断面観察により評価した。
「粘接着剤層」
第1の粘接着剤(基材側)と第2の粘接着剤(ウエハ側)の組成を下表に示す。これらは実施例および比較例に共通である。なお、表中の「部」は質量部を示す。
【0084】
【表1】
【0085】
なお、表中の各成分、材料は以下のとおりである。
(1)粘着成分(A):アクリル酸ブチル55質量部と、メタクリル酸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800,000、ガラス転移温度−28℃の共重合体。
(2)熱硬化性接着成分(C):下記成分からなる組成物
アクリル分散ビスフェノールA型液状エポキシ樹脂(日本触媒製、BPA328):30質量部
ビスフェノールA型固形エポキシ樹脂(日本触媒社製、1055):40質量部
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):10質量部
硬化剤(旭電化社製、アデカハードナー3636AS):1質量部
硬化促進剤(四国化成工業社製、キュアゾール2PHZ):1質量部
(3)シランカップリング剤(D):三菱化学社製、MKCシリケートMSEP2
(4)ポリイソシアナート:トリメチロールプロパンとトルイレンジイソシアナートとの付加物
(5)紫外線硬化型粘着成分
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、カラヤッドDPHA)
(6)光重合開始剤
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
【0086】
【実施例1】
(芯材フィルムの作成)
エポキシ樹脂(大日本インキ化学工業社製「EPICLON2055」)に、フェノールノボラック樹脂(硬化剤、大日本インキ化学工業社製「TD−2131」)を、エポキシ基に対する反応性官能基の当量比で1.0となるように配合し、さらにこの配合物100質量部に対して0.1質量部の硬化促進剤(2−エチル−4−メチルイミダゾール)を配合した。次に、ここで得られた配合物にメチルエチルケトンを加えて、該メチルエチルケトン以外の成分の濃度が45質量%の溶液(ワニス)を作製した。このワニスを、二軸延伸多孔質PTFEシート(ジャパンゴアテックス社製、厚み:30μm、空孔率:70%、最大細孔径:1.0μm)に、キスロールコーターを用いて含浸させ、150℃で10分乾燥させて溶剤を除去して、樹脂組成物の含浸量が105体積%(65質量%)の芯材フィルムを作製した。芯材フィルムの硬化前のヤング率は980MPaであった。
(ウエハダイシング・接着用シートの作成)
第1の粘接着剤層用の配合物(表1参照)を塗布面保護用の剥離シート(リンテック社製、厚さ38μm、SP‐PET3811)のシリコーン樹脂によって剥離処理した面に、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乾燥し、厚み100μmの基材(エチレン−メタクリル酸メチル共重合体フィルム、表面張力35mN/m)に積層した。次に、別の剥離シート(前出のSP‐PET3811)上に第2の粘接着剤層用の配合物(表1参照)を乾燥膜厚が10μmとなるようにロールナイフコーターを用いて塗布乾燥して、上記の芯材フィルムに積層した。続いて第1の粘接着剤層を保護している剥離シートを剥離しながら、第1の粘接着剤層と芯材フィルムとを貼合してウエハダイシング・接着用シートを作成した。
【0087】
リングフレーム固定用粘着シートとして厚さ80μmのポリ塩化ビニルフィルムの基材の片面に再剥離性を有するアクリル系粘着剤(リンテック社製、M−4)10μmを形成した粘着シートを用いた。このリングフレーム固定用粘着シートを内径165mmの円形に切り抜き、上記で作成したウエハダイシング・接着用シートの第2の粘接着剤層で、リングフレーム固定用粘着シートの基材面に貼り合せた。次に、リングフレーム固定用粘着シートの円形の切り抜き部分と同心円になるように207mm径に切断して、図1に示されるようなウエハダイシング・接着用シートとリングフレーム固定用粘着シートの積層物を作成した。
【0088】
【比較例1】
芯材フィルムとして、ポリイミドフィルム(ユーピレックス25S、宇部興産社製、厚み25μm)を用いた以外は実施例1と同様に行なった。ポリイミドフィルムのヤング率は、7600MPaであった。
【0089】
【比較例2】
第1の粘接着剤層用の配合物(表1参照)を塗布面保護用の剥離シート(前出の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乾燥して厚み100μmの基材(エチレン−メタクリル酸メチル共重合体フィルム)に積層してウエハダイシング・接着用シートを作成した。その後は、実施例1と同様に行なった。
【0090】
上記構成のウエハダイシング・接着用シートを用いて「ヤング率」、「ダイシング性」、「エキスパンド性」、「ピックアップ性」、「パッケージ信頼性」および「ボード実装信頼性」の評価を行った。結果を表2に示す。
【0091】
【表2】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る半導体装置の製造方法の一工程を示す。
【図2】本発明に係る半導体装置の製造方法の一工程を示す。
【図3】本発明に係る半導体装置の製造方法の一工程を示す。
【図4】本発明に係る半導体装置の製造方法の一工程を示す。
【符号の説明】
1…基材
2…第1の粘接着剤層
3…芯材フィルム
4…第2の粘接着剤層
5…リングフレーム固定用粘着シート
6…リングフレーム
7…半導体ウエハ
7’…ICチップ
10…ウエハ・ダイシング接着シート[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a novel sheet for wafer dicing and bonding. More specifically, the present invention relates to a wafer dicing / adhering sheet particularly suitable for use in a process of dicing a silicon wafer or the like and die bonding to a die pad portion of a substrate such as a lead frame.
[0002]
[Prior art]
Semiconductor wafers of silicon, gallium arsenide and the like are manufactured in a large diameter state, and this wafer is cut and separated (diced) into element pieces (IC chips), and then transferred to the next step, a mounting step. At this time, the semiconductor wafer is subjected to dicing, washing, drying, expanding, and pickup steps in a state of being pasted on the adhesive tape in advance, and then transferred to the next bonding step.
[0003]
Among these steps, various wafer dicing and bonding sheets having both a wafer fixing function and a die bonding function have been proposed in order to simplify the processes of the pick-up step and the bonding step (for example, Japanese Patent Laid-Open No. Hei 2 No. 32181).
JP-A-2-32181 discloses an adhesive tape comprising an adhesive layer comprising a specific composition and a substrate. This adhesive layer has a function of fixing the wafer during wafer dicing and can control the adhesive force between the substrate and the base material. The layer peels off with the chip. When the IC chip with the adhesive layer is placed on a substrate and heated, the epoxy resin in the adhesive layer develops an adhesive force, and the bonding between the IC chip and the substrate is completed.
[0004]
The pressure-sensitive adhesive tape disclosed in the above publication enables so-called direct die bonding, so that the step of applying a die bonding adhesive can be omitted. That is, all components of the adhesive layer of the adhesive tape after the die bonding after the energy ray curing and the thermal curing are cured, and the chip and the substrate are bonded very firmly.
[0005]
By the way, in recent years, IC package structures have been diversified, and various characteristics have been required according to the structure. For example, since the reliability of an IC package can be improved in some cases, the rigidity of the die bonding material, that is, a high elastic modulus is required in some cases. However, in the adhesive layer described in JP-A-2-32181 described above, the elastic modulus after heat curing is limited, and further improvement is demanded.
[0006]
In addition, a paste-like adhesive or a film-like adhesive conventionally used for die bonding may be able to achieve a high elastic modulus by selecting the type and properties of the filler added. However, as described above, the paste adhesive has problems such as bleed-out or protrusion of the adhesive, and inclination of the chip. In addition, in the case of a film adhesive that has been made highly elastic by adding a filler, the tackiness decreases, the heating conditions must be increased to maintain the sticking property, and the manufacturing process becomes complicated and production efficiency may be reduced. There is.
[0007]
On the other hand, Japanese Patent No. 2665383 discloses that "an adhesive layer, a thermoplastic adhesive film, and an adhesive layer for fixing a wafer are sequentially laminated on a supporting substrate, and the adhesive layer and the thermoplastic adhesive film are laminated in a peelable state. Dicing die-bonding film ".
With this dicing die-bonding film structure, even if an attempt is made to increase the elastic modulus of either the adhesive layer for fixing the wafer or the thermoplastic adhesive film, the adhesion to the wafer or the substrate is inferior. Package reliability cannot be obtained.
[0008]
In addition, since the adhesive layer and the thermoplastic adhesive film are directly laminated, the components may move between the layers, and the characteristics may change with time. For this reason, after dicing, the adhesive strength of the adhesive layer may not be sufficiently reduced, and a pickup failure may occur. Further, a sufficient elastic modulus cannot be obtained only with the adhesive layer and the thermoplastic adhesive film.
[0009]
For the purpose of solving such a problem,
[0010]
According to the invention of
However, in the wafer dicing / adhering sheet described in
[0011]
In the wafer dicing / bonding sheet described in
[0012]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application No. 2002-006432 (filed on January 15, 2002)
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described conventional technology, and can smoothly perform a bonding operation to a semiconductor wafer, a sheet expanding operation after a dicing process, and a chip pick-up operation. It is an object of the present invention to provide a sheet for wafer dicing / adhesion which can increase the value.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
The wafer dicing and bonding sheet according to the present invention is
On a substrate, a first adhesive layer, a core material film and a second adhesive layer are laminated in this order,
The core material film is made of an uncured thermosetting film, and has a Young's modulus before curing of 4900 MPa or less.
[0015]
In the wafer dicing / adhesion sheet, the core material film includes a porous resin film and a resin composition containing a thermosetting resin as constituent elements, and a total void portion of the porous resin film is 100% by volume. Among them, it is preferable that the thermosetting film is filled with 90% by volume or more of the resin composition.
Preferably, the porous resin film is a stretched porous polytetrafluoroethylene film, and the thermosetting resin contains an epoxy resin.
[0016]
Furthermore, in the present invention, it is preferable that the surface tension of the surface of the base material that is in contact with the first adhesive layer is 40 mN / m or less.
The method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention includes:
On a substrate, a first adhesive layer, a core film and a second adhesive layer are laminated in this order, and the core film is formed of an uncured thermosetting film, A semiconductor wafer is adhered to a second adhesive layer of a wafer dicing / adhesion sheet having a Young's modulus before curing of 4900 MPa or less, and the semiconductor wafer is diced into an IC chip, and the back surface of the IC chip is diced. The second adhesive layer, the core material film, and the first adhesive layer are adhered and left to peel off from the substrate, and the IC chip is placed on a die pad portion by the first adhesive layer. It is characterized in that thermocompression bonding is performed via
[0017]
According to the present invention, there is provided a wafer dicing / adhering sheet capable of smoothly performing a sticking operation to a semiconductor wafer, expanding a sheet after a dicing process, and picking up a chip, and improving reliability of an IC package. Is done.
[0018]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a method for manufacturing a wafer dicing / bonding sheet and a semiconductor device according to the present invention will be specifically described.
As shown in FIG. 1, a
[0019]
The shape of the wafer dicing / adhering
Examples of the
[0020]
When the wafer dicing / adhering
[0021]
Examples of the release agent used for the release treatment of the
[0022]
In order to release the surface of the
[0023]
The film thickness of such a substrate is usually about 10 to 500 μm, preferably about 15 to 300 μm, and particularly preferably about 20 to 250 μm.
First
The first
[0024]
Therefore, adhesives conventionally used for this type of application can be used without any particular limitation. However, it is preferable that the first adhesive layer has an energy ray-curable component in order to facilitate peeling from the surface of the
[0025]
That is, the first
Specific examples of such an adhesive include, for example, an adhesive comprising (A) an adhesive component, (B) an energy ray-curable component, and (C) a thermosetting adhesive component. it can.
[0026]
As the adhesive component (A), general-purpose adhesives such as acrylic, rubber, polyester, and silicone are used, and acrylic adhesives are particularly preferably used. As the acrylic pressure-sensitive adhesive, for example, a (meth) acrylic acid ester copolymer composed of a structural unit derived from a (meth) acrylic acid ester monomer and a (meth) acrylic acid derivative is exemplified. Here, as the (meth) acrylic acid ester monomer, (meth) acrylic acid cycloalkyl ester, (meth) acrylic acid benzyl ester, and (meth) acrylic acid alkyl ester having 1 to 18 carbon atoms in the alkyl group are used. . Of these, alkyl (meth) acrylates having an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, such as methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl acrylate, ethyl methacrylate, propyl acrylate, and propyl methacrylate are particularly preferred. , Butyl acrylate, butyl methacrylate and the like are used. Examples of the (meth) acrylic acid derivative include glycidyl (meth) acrylate.
[0027]
As the acrylic pressure-sensitive adhesive as described above, a copolymer of (meth) acrylic acid or glycidyl (meth) acrylate and at least one alkyl (meth) acrylate is particularly preferable. In this case, the content of the component unit derived from glycidyl (meth) acrylate in the copolymer is usually 0 to 80 mol%, preferably 5 to 50 mol%. By introducing a glycidyl group, compatibility with an epoxy resin as a thermosetting adhesive component described later is improved, and Tg after curing is increased, so that heat resistance is also improved. The content of the component unit derived from (meth) acrylic acid is usually 0 to 40 mol%, preferably 5 to 20 mol%. As the alkyl (meth) acrylate, it is preferable to use methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, or the like. Further, by introducing a hydroxyl group-containing monomer such as hydroxyethyl acrylate, it becomes easy to control the adhesion to the adherend and the adhesive properties.
[0028]
The weight average molecular weight of the acrylic pressure-sensitive adhesive is preferably 100,000 or more, and particularly preferably 150,000 to 1,000,000. The glass transition temperature of the acrylic pressure-sensitive adhesive is usually 20 ° C. or lower, preferably about −70 to 0 ° C., and has tackiness at room temperature (23 ° C.).
The energy ray-curable component (B) is a compound that polymerizes and cures when irradiated with energy rays such as ultraviolet rays and electron beams. Examples of the energy ray polymerizable compound include low molecular weight compounds as disclosed in, for example, JP-A-60-196956 and JP-A-60-223139. Are trimethylolpropane triacrylate, tetramethylolmethanetetraacrylate, pentaerythritol triacrylate, dipentaerythritol monohydroxypentaacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate or 1,4-butylene glycol diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate And acrylate compounds such as polyethylene glycol diacrylate, oligoester acrylate and urethane acrylate oligomer. Such a compound has at least one polymerizable double bond in the molecule, and usually has a weight average molecular weight of about 100 to 30,000, preferably about 300 to 10,000.
[0029]
Further, as another example of the energy ray polymerizable compound, a compound having a dicyclopentadiene skeleton can be used.
In addition to these, oligomers having a functional group such as a hydroxyl group or a carboxyl group such as epoxy-modified acrylate, polyester acrylate, polyether acrylate and itaconic acid oligomer can also be used.
[0030]
Generally, the component (B) is used in a proportion of about 30 to 150 parts by weight, preferably about 50 to 125 parts by weight, based on 100 parts by weight of the component (A).
The adhesive composition composed of the components (A) and (B) as described above is cured by irradiation with energy rays. As the energy beam, specifically, an ultraviolet ray, an electron beam, or the like is used.
In addition, an energy ray-curable copolymer having an energy ray-polymerizable group in a side chain (hereinafter sometimes referred to as component (AB)) is used as one having the properties of the above components (A) and (B). You may. Such an energy ray-curable copolymer has the property of having both adhesiveness and energy ray-curability. The details of the energy ray-curable copolymer having an energy ray polymerizable group in the side chain are described in, for example, JP-A-5-32946 and JP-A-8-27239.
[0031]
When an ultraviolet ray is used as the energy ray, a polymerization curing time and a light irradiation amount can be reduced by mixing a photopolymerization initiator.
As such a photopolymerization initiator, specifically, benzophenone, acetophenone, benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether, benzoin isobutyl ether, benzoin benzoic acid, benzoin benzoate methyl, benzoin dimethyl ketal, 2,4-diethylthioxanthone, α-hydroxycyclohexylphenyl ketone, benzyldiphenylsulfide, tetramethylthiurammonosulfide, azobisisobutyronitrile, benzyl, dibenzyl, diacetyl, β-chloranthraquinone or 2,4,6 -Trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide and the like.
[0032]
The photopolymerization initiator is used in an amount of 0.5 to 4.5 parts by mass, preferably 1.0 to 3.8 parts by mass, based on the total of the components (A) and (B) or 100 parts by mass of the component (AB). It is preferable to use it at a ratio of about.
The above component (A + B or AB) is usually 15 to 100 parts by mass, preferably 18 to 70 parts by mass, particularly preferably 20 to 50 parts by mass, based on 100 parts by mass of the thermosetting adhesive component (C) described below. Used in the amount of
[0033]
The thermosetting adhesive component (C) is not cured by an energy ray, but has a property of forming a three-dimensional network when heated and firmly bonding an adherend. Such a thermosetting adhesive component (C) generally comprises a thermosetting resin such as epoxy, phenoxy, phenol, resorcinol, urea, melamine, furan, unsaturated polyester, or silicone, and a suitable curing accelerator. Is formed from. Various such thermosetting adhesive components are known, and in the present invention, various conventionally known thermosetting adhesive components can be used without any particular limitation. As an example of such a thermosetting adhesive component, an adhesive component comprising (C-1) an epoxy resin and (C-2) a heat-active latent epoxy resin curing agent can be mentioned.
[0034]
As the epoxy resin (C-1), various conventionally known epoxy resins are used. Usually, those having a weight-average molecular weight of about 300 to 2,000 are preferable, and especially those having a normal weight of 300 to 500, preferably 330 to 400. It is desirable to use a liquid epoxy resin in a form blended with a normal solid epoxy resin having a weight average molecular weight of 400 to 2,000, preferably 500 to 1500. The epoxy equivalent of the epoxy resin preferably used in the present invention is usually 50 to 5000 g / eq. Specific examples of such an epoxy resin include glycidyl ethers of phenols such as bisphenol A, bisphenol F, resorcinol, phenyl novolak and cresol novolak; glycidyl ethers of alcohols such as butanediol, polyethylene glycol and polypropylene glycol; Glycidyl ethers of carboxylic acids such as phthalic acid, isophthalic acid and tetrahydrophthalic acid; glycidyl-type or alkylglycidyl-type epoxy resins in which active hydrogen bonded to a nitrogen atom such as aniline isocyanurate is substituted with a glycidyl group; vinylcyclohexane diepoxide; 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3,4-dicyclohexanecarboxylate, 2- (3,4-epoxy) cyclohexyl-5,5-spiro Such as 3,4-epoxy) cyclohexane -m- dioxane, carbon in the molecule - epoxy is introduced by for example oxidation to carbon double bond include a so-called alicyclic epoxides. In addition, a dicyclopentadiene skeleton-containing epoxy resin having a dicyclopentadiene skeleton and a reactive epoxy group in the molecule may be used.
[0035]
Among them, in the present invention, a bisphenol-based glycidyl-type epoxy resin, an O-cresol novolak-type epoxy resin, and a phenol novolak-type epoxy resin are preferably used.
These epoxy resins can be used alone or in combination of two or more.
[0036]
The heat-active latent epoxy resin curing agent (C-2) is a type of curing agent that does not react with the epoxy resin at room temperature, is activated by heating at a certain temperature or higher, and reacts with the epoxy resin.
The activation method of the heat-active latent epoxy resin curing agent (C-2) includes a method of generating active species (anions and cations) by a chemical reaction by heating; A method of initiating a curing reaction by dispersing and dissolving with epoxy resin at a high temperature, and a method of starting a curing reaction by eluting at a high temperature with a molecular sieve encapsulating type curing agent; a method using microcapsules, etc. Exists.
[0037]
These heat-active latent epoxy resin curing agents can be used alone or in combination of two or more. Among them, dicyandiamide, imidazole compounds and mixtures thereof are particularly preferable.
The heat-active latent epoxy resin curing agent (C-2) as described above is usually 0.1 to 20 parts by mass, preferably 0.5 to 15 parts by mass, based on 100 parts by mass of the epoxy resin (C-1). Parts, particularly preferably 1 to 10 parts by weight.
[0038]
The first
The coupling agent (D) is considered to react with the thermosetting adhesive component (C) (particularly preferably an epoxy resin) during the curing reaction, without impairing the heat resistance of the cured product. , Adhesion and adhesion can be improved, and water resistance (moisture and heat resistance) is also improved.
[0039]
As the coupling agent (D), a silane-based (silane coupling agent) is preferable in view of its versatility and cost advantages. Further, the coupling agent (D) as described above is usually 0.1 to 20 parts by mass, preferably 0.3 to 15 parts by mass, particularly preferably 100 parts by mass for the thermosetting adhesive component (C). Is used in a ratio of 0.5 to 10 parts by mass.
[0040]
An organic polyvalent isocyanate compound, an organic polyvalent imine compound, or the like may be added to the adhesive agent in order to adjust the initial adhesive strength and cohesive strength before irradiation with energy rays.
Examples of the organic polyvalent isocyanate compound include aromatic polyvalent isocyanate compounds, aliphatic polyvalent isocyanate compounds, alicyclic polyvalent isocyanate compounds, and trimers of these polyvalent isocyanate compounds; And a terminal isocyanate urethane prepolymer obtained by reacting a polyvalent isocyanate compound with a polyol compound. More specific examples of the organic polyvalent isocyanate compound include, for example, 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, 1,3-xylylene diisocyanate, 1,4-xylene diisocyanate Notate, diphenylmethane-4,4'-diisocyanate, diphenylmethane-2,4'-diisocyanate, 3-methyldiphenylmethane diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, dicyclohexylmethane-4,4 ' -Diisocyanate, dicyclohexylmethane-2,4'-diisocyanate, lysine isocyanate and the like.
[0041]
Specific examples of the organic polyvalent imine compound include N, N′-diphenylmethane-4,4′-bis (1-aziridinecarboxamide), trimethylolpropane-tri-β-aziridinylpropionate, and tetramethylol. Methane-tri-β-aziridinylpropionate, N, N′-toluene-2,4-bis (1-aziridinecarboxamide) triethylenemelamine and the like can be mentioned.
[0042]
It is desirable that the thickness of the first
The adhesive comprising the above components has energy-ray curability and heat-curability, adheres to the
[0043]
Further, the first
[0044]
The first
The
[0045]
The thickness of the
Since such a core material film has an appropriate elasticity before curing, even if the core material film remains uncut on the outer periphery of the wafer (chip) when the sheet is expanded, it does not hinder the expansion. In addition, since a hard film is formed after curing, it can contribute to improvement in reliability of the semiconductor device.
[0046]
As such a core material film, a porous resin film and a resin composition containing a thermosetting resin are included in constituent elements, and 90% by volume or more in 100% by volume of all void portions of the porous resin film is used. A thermosetting film filled with the resin composition is particularly preferred.
The resin constituting the porous resin film is required to have heat resistance enough to withstand the heat (for example, about 120 ° C.) given when the thermosetting resin is cured, and to absorb moisture. Is desirable. For example, a fluororesin having excellent heat resistance and low hygroscopicity is preferable. Specifically, polytetrafluoroethylene (PTFE), tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA), tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (FEP), ethylene-tetrafluoroethylene copolymer (ETFE) and the like.
[0047]
As a porous resin film using such a fluororesin, for example, a film obtained by making a fluororesin porous by a stretching method, a foaming method, or the like is used. In addition, a woven fabric, a nonwoven fabric, a felt, and the like obtained by using a fiber formed from a fluororesin (a fiber obtained by spinning a fiber or a fluororesin film into a narrow width, and a fiber obtained by twisting the fiber) are also used. be able to. Above all, a stretched porous PTFE film obtained by using PTFE having excellent stretchability is easy to control the porosity and is particularly suitable. In addition, with this expanded porous PTFE film, the amount of volatile components contained in the resin constituting the film, which may cause damage to the sealing resin of the semiconductor device, can be extremely reduced.
[0048]
In the present invention, any of a uniaxially stretched porous PTFE film and a biaxially stretched porous PTFE film can be used, but a biaxially stretched porous PTFE film is more preferable. This is because the biaxially stretched porous PTFE film is stretched in the biaxial direction (the MD direction and the TD direction), and thus has less anisotropy in mechanical properties and electrical properties than the uniaxially stretched film.
[0049]
The porosity of the porous resin film used in the present invention is preferably 50% or more and 98% or less. More preferably, it is 60% or more and 95% or less. If the porosity is below the above range, the absolute amount of the curable resin to be filled becomes small, so that a cured product having sufficient strength may not be obtained. On the other hand, when the porosity exceeds the above range, the mechanical strength of the porous resin film is reduced, and the handleability in producing the core material film tends to be deteriorated.
[0050]
The porosity is determined by the apparent density ρ of the porous resin film measured according to JIS K 6885.1(G / cm3) And the density ρ of the resin constituting the film.0(G / cm3), The following formula
Porosity (%) = 100 × (ρ0−ρ1) / Ρ0
Is a value obtained by using For example, when the resin constituting the porous resin film is PTFE, ρ0= 2.2 g / cm3And the porosity is calculated. The values of the porosity of the porous resin film in this specification are all measured by this method.
[0051]
When the porous resin film is an expanded porous PTFE film, it is recommended that the maximum pore diameter be 0.05 μm or more and 15 μm or less, more preferably 0.1 μm or more and 5 μm or less. If the maximum pore diameter is below the above range, it becomes difficult to impregnate the expanded porous PTFE film with the resin composition. On the other hand, if the maximum pore diameter exceeds the above range, the effect of suppressing the flow of the resin composition may be insufficient. Here, the “maximum pore diameter” is a value measured according to the provisions of ASTM F-316. The maximum pore diameter of the porous resin film in this specification is a value measured by this method.
[0052]
The resin composition impregnated in the porous resin film contains a thermosetting resin as an essential component. The thermosetting resin is cured by heat at the time of die bonding together with the first and second adhesive layers, and forms a hard coating, which contributes to the improvement of the reliability of the obtained semiconductor device.
The resin composition contains a thermosetting resin as an essential component, but may contain other resin components such as a thermoplastic resin, if necessary.
[0053]
In the present invention, in the case of a thermosetting resin that does not have self-curing property (a thermosetting resin alone can hardly or hardly cure), a thermosetting resin and a curing agent are used. (To be described later). On the other hand, in the case of a thermosetting resin having self-curability, the resin alone may be used as the thermosetting resin.
Examples of the thermosetting resin include an epoxy resin, a polyimide resin, a phenol resin, a silicone resin, a cyanate resin, a bismaleimide triazine resin, an allylated polyphenylene ether resin (thermosetting PPE), a formaldehyde resin, and an unsaturated resin. Examples thereof include polyester and copolymers thereof.
[0054]
Examples of the thermoplastic resin that may be used as needed include polyolefin resins such as polyethylene and polypropylene; polyamide resins such as nylon; polystyrene resins such as polystyrene; polyester resins such as polyethylene terephthalate; Polyether resins such as von, polyether ether ketone; polyphenylene sulfide; thermoplastic polyimide; tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinyl ether copolymer, tetrafluoroethylene-ethylene copolymer Fluorinated resins such as coalescing; Further, these thermoplastic resins may be a thermotropic liquid crystal resin (LCP).
[0055]
Further, these resin compositions may contain, if necessary, additives such as surfactants, coupling agents, plasticizers, flame retardants, etc .; powders (carbon black, silica filler, metal particles, etc.), fibers and the like. A filler; and the like. Further, together with the thermosetting resin, if necessary, a known curing agent or a curing accelerator corresponding to each thermosetting resin may be used in combination. Therefore, as the “resin composition” in the present invention, in addition to those composed of only the above-described thermosetting resin, there may be those having the above-mentioned various additives and curing accelerators as constituent elements.
[0056]
The thermosetting resin is desirably contained in a proportion of preferably about 70 to 100% by mass based on the total amount of the components of the resin composition.
Further, the resin composition containing the thermosetting resin is preferably 30 to 90% by mass, more preferably 30 to 90% by mass based on the total amount of the components (including the porous resin film and various additive components) constituting the
[0057]
In the present invention, it is recommended to use an epoxy resin which is excellent in heat resistance, adhesiveness, low hygroscopicity, low ionic contaminants and the like as the thermosetting resin.
Epoxy resins contain at least two epoxy groups in the molecule. A typical example of the epoxy resin is a glycidyl ether type epoxy resin of phenol. This type of epoxy resin has excellent curability and cured product characteristics. Specific examples of the phenol glycidyl ether type epoxy resin include bisphenol A, bisphenol S, bisphenol F, bisphenol AD, or a condensate of halogenated bisphenol A and epichlorohydrin; glycidyl ether of phenol novolak resin; glycidyl ether of cresol novolak resin; Glycidyl ether of bisphenol A novolak resin is exemplified. In addition, a compound having one epoxy group in the molecule may be used for a part of these epoxy resins (for example, about 50% by mass or less based on the total amount of the epoxy resin).
[0058]
When an epoxy resin is used, it is preferable to use a curing agent and a curing accelerator together. Examples of the curing agent include a phenol resin (a resin having at least two phenolic hydroxyl groups in a molecule), dicyandiamide, dicarboxylic dihydrazide, and a reaction product of an epoxy resin and an amine compound.
Specific examples of the phenol resin include phenol novolak resin, cresol novolak resin, bisphenol A novolak resin, phenol aralkyl resin, poly-p-vinylphenol, and the like. Examples of the dicarboxylic acid dihydrazide include, for example, adipic dihydrazide, sebacic dihydrazide, and isophthalic dihydrazide.
[0059]
Each of these curing agents has a functional group capable of reacting with the epoxy group of the epoxy resin, but the amount of the curing agent used is the equivalent of the epoxy group of the epoxy resin and the functional group of the curing agent. The ratio is preferably 0.3 to 1.5, and more preferably 0.5 to 1.2.
As the curing accelerator, various compounds conventionally known as curing accelerators for epoxy resins can be used. For example, imidazoles (such as 2-ethyl-4-methylimidazole), dicyandiamide derivative, dicarboxylic acid dihydrazide, triphenylphosphine, tetraphenylphosphonium tetraphenylborate, 2-ethyl-4-imidazole tetraphenylborate, and 1,8-diazabicyclo Metal catalysts such as (5,4,0) undecene-7-tetraphenylborate and zinc octylate are exemplified. The use amount of these curing accelerators is preferably 0.01 to 5.0 parts by mass, more preferably 0.05 to 1.0 parts by mass, based on 100 parts by mass of the epoxy resin.
[0060]
Next, a method for manufacturing the
[0061]
In addition, at the time of impregnation, it is necessary to lower the viscosity of the resin composition to such an extent that the resin composition can be impregnated. In this case, the resin composition is dissolved or dispersed in an organic solvent and a solution or a dispersion (hereinafter, both of them are mixed). Both methods of collectively referred to as "varnish") and a method of softening and melting the resin composition by heating can be adopted.
When the above varnish is used, the varnish is impregnated into a porous resin film, and then the organic solvent is removed by drying. As a drying method, a hot air drying furnace or an infrared heater may be used when it is necessary to prevent foaming due to evaporation of the solvent.
[0062]
When the thermosetting resin is impregnated with an organic solvent, the drying is preferably performed to bring the thermosetting resin into a semi-cured state (a so-called B stage).
Organic solvents used for impregnation of the resin composition include ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone and cyclohexanone; aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene and mesitylene; methyl cellosolve, isobutyl cellosolve and propylene glycol Various glycol ethers such as monomethyl ether; esters such as ethyl cellosolve acetate and ethyl acetate; amides such as N, N-dimethylformamide and N, N-dimethylacetamide. Each of these may be used alone or in combination of two or more. The solvent remaining in the
[0063]
The amount of the organic solvent to be used when the above organic solvent is used may be adjusted so that the varnish has the viscosity described below. For example, the varnish has a solid content (a component other than the organic solvent) of 10 to 80 parts per 100 parts by mass of the varnish. It is preferable to set it as a mass part, and it is more preferable that it is 20-50 mass parts.
The viscosity at the time of impregnation of the resin composition is generally 1 to 5000 centipoise at the temperature at which the impregnation is performed, and more preferably 2 to 500 centipoise. In the case where the above-mentioned organic solvent is used, the viscosity of the varnish only needs to be in the above-mentioned range. On the other hand, in the case where no organic solvent is used, the viscosity of the resin composition softened by heating may be in the above-mentioned range. When the viscosity exceeds the above range, impregnation into the porous resin film becomes insufficient, and the amount of air remaining in the void tends to increase. On the other hand, when the viscosity is less than the above range, the varnish permeates the porous resin film, impregnation into the porous resin film becomes insufficient, and the amount of air remaining in the void tends to increase. .
[0064]
The viscosity of the varnish is a value measured using a viscometer (“RE100L” manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.) under the conditions of a sample amount of 1 mL and a temperature of 23 ° C. The viscosity (melt viscosity) of the resin composition when the resin composition is softened by heating and impregnated is measured using a melt viscometer (“RDA-2” manufactured by Rheometrics Co., Ltd.) using a measuring jig: plate / cup. , Measurement gap: 1.0 mm, frequency: 1 Hz, temperature: a value measured under the conditions of a predetermined processing temperature.
[0065]
In the case where the porous resin film is a fluororesin film such as an expanded porous PTFE film, the affinity with the resin composition (the above-mentioned varnish) is low, and the resin is not sufficiently filled due to flipping. There is. Therefore, it is also recommended to perform a surface treatment on the porous resin film before the impregnation to improve the wettability of the adhesive resin (solution). As such a surface treatment, for example, the following water repellency lowering treatment methods (I) to (III) can be mentioned.
(I) Physicochemical method
This is a method of irradiating a porous resin film with plasma, ultraviolet rays, electron beams, or the like, or performing corona discharge treatment to oxidize or radicalize the surface, thereby reducing water repellency.
(II) Chemical method
This is a method in which a compound having lower water repellency than the resin constituting the porous resin film is contained in the film, and the water repellency is reduced by the action of the compound. A compound having such properties is dissolved in a solvent having wettability to the porous resin film, and after impregnating the same with the porous resin film, only the solvent is removed, and the compound is converted into a porous resin film skeleton. The surface of the part (the surface of the nodes and fibrils) can be coated. Examples of such a compound include organic polymers such as polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, and vinyl alcohol-tetrafluoroethylene block copolymer, and inorganic polymers obtained by a sol-gel reaction from alkoxysilane and the like.
(III) Combination of the above (I) and (II)
This is a method in which a compound activated by absorbing a specific wavelength is used in combination with a method such as (I). For example, a photofunctional reducing agent such as 2,7-2-sodium anthraquinone-2-sulfonate is mixed with a metal salt, a halogen ion source, a surfactant and the like, and then impregnated into a porous resin film. After drying, the metal ions are reduced by irradiating ultraviolet rays having a wavelength of 400 nm or less, and the metal ions are fixed to the surface of the porous resin film. The water repellency can be reduced by the action of the fixed metal.
[0066]
In the
[0067]
When the impregnation amount of the resin composition is below the above range, the amount of air remaining in the
[0068]
Second
The second
Therefore, adhesives conventionally used for this type of application can be used without any particular limitation. However, it is preferable that the material has adhesiveness so that the wafer can be easily attached, and that it is preferably made of a material that can be converted into a hard film after die bonding.
[0069]
As a specific example of such a pressure-sensitive adhesive, for example, a pressure-sensitive adhesive comprising (A) an adhesive component and (C) a thermosetting adhesive component, similar to the first
In this case, the component (C) is preferably used at a ratio of about 50 to 1,000 parts by weight, more preferably about 100 to 500 parts by weight, based on 100 parts by weight of the component (A). Further, if necessary, as in the case of the first
[0070]
It is desirable that the thickness of the second
Sheet for wafer dicing and bonding
The wafer dicing /
[0071]
The method for manufacturing the wafer dicing /
[0072]
Before using the
Further, a ring frame fixing
[0073]
Method for manufacturing semiconductor device
Next, a method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention will be described. In the manufacturing method of the present invention, first, the wafer dicing /
[0074]
Thereafter, when the first
Next, using a cutting means such as a dicing saw, the
[0075]
The energy beam irradiation may be performed after dicing, or may be performed after the following expanding step.
Next, if necessary, if the
[0076]
When the
Next, the
[0077]
After the IC chip is mounted on the die pad portion, heating may be further performed as necessary. The heating conditions at this time are in the above-mentioned heating temperature range, and the heating time is usually 1 to 180 minutes, preferably 10 to 120 minutes.
Through these steps, the first
[0078]
That is, in the obtained mounted product, the adhesive agent as the chip fixing means is cured, and the cured product of the
The bonding sheet of the present invention can be used for bonding semiconductor compounds, glass, ceramics, metals, and the like, in addition to the above-mentioned methods of use.
[0079]
【The invention's effect】
According to the present invention, there is provided a wafer dicing / adhering sheet capable of smoothly performing a sticking operation to a semiconductor wafer, expanding a sheet after a dicing process, and picking up a chip, and improving reliability of an IC package. Is done.
[0080]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
In the following examples and comparative examples, “Young's modulus”, “dicing property”, “expanding property”, “pickup property”, “package reliability”, and “board mounting reliability” were evaluated as follows. did.
"Young's modulus"
A tensile test was performed using a tensile tester and calculated from a chart of the obtained tensile strength and elongation.
[0081]
Only the core material film 3 (before curing) is cut into a width of 15 mm x a length of 150 mm in the film flow direction (MD direction), and a tensile tester (manufactured by Orientec Co., Ltd.) is set so that the stretchable portion becomes 100 mm. I set it. Thereafter, the measurement was performed at a test speed of 200 mm / min and a chart speed of 1000 mm / min. Young's modulus was calculated from the obtained measured values.
"Dicing"
The wafer dicing and bonding sheets of Examples and Comparative Examples were attached to the polished surface of a silicon wafer (150 mm diameter, thickness 350 μm) subjected to # 2000 polishing using a tape mounter (Lintec, Adwill RAD 2500) for wafer dicing. It was fixed to a ring frame (2-6-1, Disco). Thereafter, ultraviolet irradiation was performed from the substrate surface using an ultraviolet irradiation apparatus (Adwill RAD2000, manufactured by Lintec Corporation). Next, using a dicing apparatus (A-WD-4000B, manufactured by Tokyo Seimitsu Co., Ltd.), dicing was performed to a chip size of 1 mm × 1 mm. The cutting amount at the time of dicing was such that the substrate was cut by 20 μm. At that time, the presence or absence of chip flying was visually checked.
"Expandability"
Except that the chip size was changed to 5 mm × 5 mm, the evaluation was performed in the same manner as in the evaluation of dicing properties, and a sample for expansion was prepared. The sample was pulled down by 18 mm using a bonder (CPS-100, manufactured by Nidec Machinery Co., Ltd.), expanded, and the propriety was confirmed.
"Pickup"
Using the expanded sample, the sample was picked up from the wafer dicing / adhering sheet side by a needle and peeled off at the interface between the first adhesive layer and the base material. 20 chips were picked up, and the average value was used as the pick-up power.
[0082]
For the sample that could not be expanded, the pickup power was measured in the same manner as described above without expanding.
"Package reliability"
(1) Manufacturing of semiconductor chips
The wafer dicing / adhesion sheets of Examples and Comparative Examples were adhered to a polished surface of a silicon wafer (100 mm diameter, 200 μm thickness) subjected to # 2000 polishing treatment by a tape mounter (Lintec, Adwill RAD 2500), and used for wafer dicing. It was fixed to a ring frame (manufactured by Disco, 2-6-1). Thereafter, ultraviolet rays were irradiated from the substrate surface using a UV irradiation device (Adwill RAD2000, manufactured by Lintec Corporation). Next, using a dicing apparatus (AWD-4000B, manufactured by Tokyo Seimitsu Co., Ltd.), dicing was performed to a chip size of 9.0 mm × 9.0 mm. The cutting amount at the time of dicing was such that the substrate was cut by 10 μm. Subsequently, the wafer was diced up from the wafer dicing / adhesive sheet side with a needle and picked up so as to be separated at the interface between the first adhesive layer and the base material.
(2) Manufacturing of IC package
An IC package substrate (a laminate of a polyimide film (50 μm) and an electrolytic copper foil (20 μm), a palladium plating and a gold plating are sequentially patterned on a copper foil as a die pad portion, and a solder resist having a height of 25 μm is further applied. The first adhesive / bonding layer side of the laminated chip was pressure-bonded to the die pad portion under the conditions of 120 ° C. and 150 MPa for 1 second, and the chip was mounted. Thereafter, the adhesive layer and the core material film were cured by heating at 160 ° C. for 60 minutes. Further, the side of the substrate on which the chip was mounted was molded into a predetermined shape with a mold resin (containing a biphenyl-type epoxy resin and a phenol novolak resin), and the resin was cured at 175 ° C. for 6 hours and sealed at high pressure. Next, a lead-free solder ball having a diameter of 0.5 μm was attached to the unsealed substrate side by a predetermined method to complete a BGA (Ball Grid Array) type IC package.
(3) Evaluation of package reliability
The obtained IC package was left for 168 hours under the conditions of 85 ° C. and 60% RH to absorb moisture, and then subjected to IR reflow at a maximum temperature of 260 ° C. twice to determine whether or not the bonding portion was lifted or peeled off, and whether the package was cracked. The presence or absence of occurrence was evaluated by a scanning ultrasonic flaw detector and cross-sectional observation.
"Board mounting reliability"
The BGA type IC package prepared in the above “Package Reliability” was mounted on a motherboard (a build-up wiring board laminated for high-density mounting using BT resin) at 260 ° C. for 1 minute.
[0083]
The motherboard on which the IC package was mounted was subjected to a thermal shock of -40 and 125 ° C. (
"Adhesive layer"
The composition of the first adhesive (substrate side) and the second adhesive (wafer side) is shown in the table below. These are common to Examples and Comparative Examples. In the table, "parts" indicates parts by mass.
[0084]
[Table 1]
[0085]
In addition, each component and material in the table are as follows.
(1) Adhesive component (A): Weight average molecular weight obtained by copolymerizing 55 parts by mass of butyl acrylate, 10 parts by mass of methacrylic acid, 20 parts by mass of glycidyl methacrylate, and 15 parts by mass of 2-hydroxyethyl acrylate 800,000, a copolymer having a glass transition temperature of -28 ° C.
(2) Thermosetting adhesive component (C): a composition comprising the following components
Acrylic-dispersed bisphenol A liquid epoxy resin (manufactured by Nippon Shokubai, BPA328): 30 parts by mass
Bisphenol A type solid epoxy resin (manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd., 1055): 40 parts by mass
o-Cresol novolak type epoxy resin (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., EOCN): 10 parts by mass
Curing agent (Adeka Hardener 3636AS, manufactured by Asahi Denka Co., Ltd.): 1 part by mass
Curing accelerator (Curesol 2PHZ, manufactured by Shikoku Chemicals): 1 part by mass
(3) Silane coupling agent (D): MKC silicate MSEP2 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation
(4) Polyisocyanate: adduct of trimethylolpropane and toluylenediisocyanate
(5) UV-curable adhesive component
Dipentaerythritol hexaacrylate (Nippon Kayaku Co., Ltd., Karayad DPHA)
(6) Photopolymerization initiator
2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide
[0086]
(Creating core film)
A phenol novolak resin (curing agent, "TD-2131" manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.) was added to an epoxy resin ("EPICLON 2055" manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.) at an equivalent ratio of a reactive functional group to an epoxy group of 1 And 0.1 part by mass of a curing accelerator (2-ethyl-4-methylimidazole) was added to 100 parts by mass of the mixture. Next, methyl ethyl ketone was added to the obtained mixture to prepare a solution (varnish) having a concentration of 45% by mass of components other than the methyl ethyl ketone. This varnish is impregnated into a biaxially stretched porous PTFE sheet (manufactured by Japan Gore-Tex Co., Ltd., thickness: 30 μm, porosity: 70%, maximum pore diameter: 1.0 μm) using a kiss roll coater. For 10 minutes to remove the solvent, thereby producing a core material film having a resin composition impregnation amount of 105% by volume (65% by mass). The Young's modulus of the core material film before curing was 980 MPa.
(Preparation of wafer dicing and bonding sheets)
A dry film was applied to the surface of a release sheet (Lintec, 38 μm, SP-PET3811) that had been treated with a silicone resin to release the first adhesive composition (see Table 1). It was applied and dried using a roll knife coater so as to have a thickness of 10 μm, and was laminated on a substrate (ethylene-methyl methacrylate copolymer film, surface tension 35 mN / m) having a thickness of 100 μm. Next, the composition for the second adhesive layer (see Table 1) was applied on another release sheet (SP-PET3811 described above) using a roll knife coater so that the dry film thickness became 10 μm. It was applied and dried, and was laminated on the above-mentioned core material film. Subsequently, while peeling the release sheet protecting the first adhesive layer, the first adhesive layer and the core material film were bonded to each other to prepare a sheet for wafer dicing and bonding.
[0087]
As the pressure-sensitive adhesive sheet for fixing the ring frame, a pressure-sensitive adhesive sheet in which an acrylic pressure-sensitive adhesive (M-4, manufactured by Lintec Corporation) having a thickness of 10 µm was formed on one side of a polyvinyl chloride film substrate having a thickness of 80 µm was used. This pressure-sensitive adhesive sheet for fixing a ring frame was cut out into a circular shape having an inner diameter of 165 mm, and was bonded to the base material surface of the pressure-sensitive adhesive sheet for fixing a ring frame with the second adhesive layer of the sheet for wafer dicing and bonding prepared above. . Next, it is cut into a diameter of 207 mm so as to be concentric with the circular cutout portion of the ring frame fixing adhesive sheet, and a laminate of the wafer dicing / adhesive sheet and the ring frame fixing adhesive sheet as shown in FIG. It was created.
[0088]
[Comparative Example 1]
Example 1 was repeated except that a polyimide film (UPILEX 25S, manufactured by Ube Industries, Ltd., thickness 25 μm) was used as the core material film. The Young's modulus of the polyimide film was 7,600 MPa.
[0089]
[Comparative Example 2]
The composition for the first adhesive layer (see Table 1) was roll-knife on the release-treated surface of the release sheet (SP-PET3811 described above) for protecting the coated surface so that the dry film thickness was 50 μm. It was applied and dried using a coater and laminated on a base material (ethylene-methyl methacrylate copolymer film) having a thickness of 100 μm to prepare a sheet for wafer dicing and bonding. After that, it carried out similarly to Example 1.
[0090]
Using the wafer dicing / adhering sheet having the above-described configuration, the “Young's modulus”, “dicing property”, “expanding property”, “pickup property”, “package reliability”, and “board mounting reliability” were evaluated. Table 2 shows the results.
[0091]
[Table 2]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows one step of a method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention.
FIG. 2 shows one step of the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention.
FIG. 3 shows one step of the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention.
FIG. 4 shows one step of the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1. Base material
2. First adhesive layer
3. Core film
4: Second adhesive layer
5 ... Ring frame fixing adhesive sheet
6… Ring frame
7 ... Semiconductor wafer
7 '... IC chip
10. Wafer dicing adhesive sheet
Claims (6)
前記芯材フィルムが未硬化の熱硬化性フィルムからなり、かつその硬化前のヤング率が4900MPa以下であることを特徴とするウエハダイシング・接着用シート。On a substrate, a first adhesive layer, a core material film and a second adhesive layer are laminated in this order,
A sheet for wafer dicing and bonding, wherein the core material film is made of an uncured thermosetting film, and the Young's modulus before the curing is 4900 MPa or less.
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