JP3617639B2

JP3617639B2 - Semiconductor processing sheet, semiconductor device manufacturing method using the same, and semiconductor device

Info

Publication number: JP3617639B2
Application number: JP2001302670A
Authority: JP
Inventors: 大助中川
Original assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Priority date: 2001-09-28
Filing date: 2001-09-28
Publication date: 2005-02-09
Anticipated expiration: 2021-09-28
Also published as: JP2003109916A

Description

【０００１】
【発明に属する技術分野】
本発明は、半導体加工用シート、並びに、それを用いた半導体装置の製造方法及び半導体装置に関する。更に詳しくは、シリコン、ガリウム、ヒ素などの半導体ウェハーを加工する際に使用するウェハー加工用のダイアタッチフィルムに関するものであって、詳しくは加工時に不純物イオン、特に塩素イオン等の不純物の発生がない半導体ウェハー加工用ダイアタッチフィルム並びにそれを用いた半導体装置の製造方法及び半導体装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の電子機器の高機能化とモバイル用途への拡大に対応して半導体装置の高密度化、高集積化の要求が強まり、ＩＣパッケージの大容量高密度化が進んでいる。
これらの半導体装置の製造方法としては、ケイ素、ガリウム、ヒ素などからなる半導体ウェハーに粘着シートを貼付し、ダイシングにより、個々の半導体素子に切断分離した後、エキスパンディング、個片チップのピックアップを行い、次いで、半導体チップを金属リードフレームあるいはテープ基板または有機硬質基板に、ダイボンディングする、半導体装置組立工程へ移送される。
【０００３】
このような半導体ウェハーのダイシング工程からピックアップ工程に至る工程まで使用される加工用粘着シートとしては、ウェハーに対して十分な接着力を有しており、ピックアップ時にはウェハーに粘着剤が付着しない程度の接着力を有するものが望まれている。
【０００４】
この問題を解決するために、ポリ塩化ビニルを基材フィルムとして使用するものが実用化されているが、最近の環境問題で焼却が難しいことや、ポリ塩化ビニル樹脂は塩素系樹脂であり、環境問題の原因となることがあった。
【０００５】
しかし、ダイシング工程において、基材フィルムの特性のチッピング性に与える影響は大きく、基材フィルムの引張り強度やエキスパンド性は、重要な要素である。
【０００６】
ピックアップする方法としては、紫外線に対し透過性を有する基材上に、紫外線硬化反応をする粘着剤層が塗布された粘着シートの粘接着剤層に、紫外線を照射し、粘接着剤層を重合硬化させ、粘着力を低下させることで、ピックアップする方法が知られている。
【０００７】
ピックアップされたＩＣチップは、ダイボンディング工程において、液状エポキシ接着剤などのダイアタッチ材を介して、リードフレームあるいは基板に接着され、半導体装置が製造されている。しかしながら、モバイル用などチップが小さい場合、適量の接着剤を塗布することが困難であり、チップから接着剤がはみ出したり、大容量用途向けの大きいチップの場合には、反対に接着剤量が不足するなど、十分な接着力を有することができないという問題点があった。また、接着剤の塗布工程は繁雑でもあり、プロセスを簡略化するためにも、改善・改良が要求されている。
【０００８】
この問題の解決のため、液状ダイアタッチ材の代わりにフィルム状接着剤をダイアタッチ材として使用することが提案され、一部では既に使用されているが、フィルム接着剤をダイに貼り合わせる装置、フィルム用ダイマウント装置が、新たに必要となり、工程の煩雑さ、さらには製造コストの上昇を招いている。従って、現状のインフラを使用したままでの、半導体組み立て工程の簡略化が要求されている。
【０００９】
かかる問題を解決する方法として、半導体ウェハー加工時のウェハー固定機能と、ダイボンディング工程のダイアタッチ機能とを、同時に兼ね備えたウェハー貼付用粘接着シートがある。すなわち、既存のダイシングフィルムのインフラを使い、ダイシングフィルムとダイアタッチフィルムを複合したフィルムを貼り合わせ、ダイシング後基材のみ、剥がしとり、ダイアタッチ材付きのダイを得ようとするものである。
【００１０】
この時、ウェハーに貼り合わせるフィルムは、ウェハーを粘着固定し、ダイシング終了後は、何らかの手段により、粘着力を減殺させることによって、分離することのできる基材フィルムと、ダイ側に残り、ダイアタッチフィルムとしての機能を担う粘接着フィルム部分を併せ持つことが必要である。粘接着層を伴ったダイは、リードフレームあるいは基板に搭載し、加熱すると粘接着層が接着力を発現し、ダイとリードフレームとの接着が可能となる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
一方、従来からダイとリードフレームとの接着に用いられていた銀ペーストは、接着信頼性において大容量高密度化を目指す新たなＩＣパッケージ用途には不十分な点が多く、均一塗布性、接着性、応力緩和性に優れたダイアタッチ材が求められている。
【００１２】
また、上記ダイアタッチフィルムに用いられているフィルム接着剤は、特性
において、これら条件を満たすものの、フィルムをダイまたはウェハーに貼り合わせるために、新たな設備が必要となり、工程の繁雑さを増すと共に、製造コストの増加を招いている。
【００１３】
本発明は、前記従来の問題点を解決するためになされたものであって、ダイシングフィルムとダイアタッチフィルムの機能を併せ持つ半導体加工用シートに関するものであり、ダイシング時には、耐チッピング特性、及びクラック特性に優れたダイシングシートとしての機能を有し、ダイマウント時には、接着剤としての機能を発現することができ、しかも、厚みの均一性、接着強度、剪断強度特性に優れ、厳しい湿熱条件に耐えるダイアタッチフィルムとしての機能を有する半導体加工用シート、並びにそれを用いた半導体装置の製造方法及び半導体装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明らは、特定の特性を有する、紫外線に対し透過性を有するフィルム基材面上に、紫外線硬化型及び熱硬化型接着成分と、可とう性成分と、特定の無機フィラーとからなる粘接着剤を塗布した粘接着剤層を形成することにより、ダイシングシートとしての優れた機能を有し接着性に優れるダイアタッチフィルムからなる半導体加工用シートを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１６】
また、前記粘着剤層が、（Ａ）紫外線硬化型粘着成分と、（Ｂ）熱硬化型接着成分と、（Ｃ）可とう性マトリックス樹脂成分と、（Ｄ）紫外線を遮蔽する無機フィラーとを含む樹脂組成物からなり、４００ｎｍより短い波長の光線の透過率が２０％以下であることが好ましい。
【００１７】
また、前記無機フィラーが、銀、酸化チタン、雲母の中から選ばれた少なくとも１種以上のフィラーであることが好ましい。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明に用いる光透過性基材は、１０％伸張時に引っ張り強度が１〜１２ＭＰａであり、２０％伸張で１８０秒間保持後に応力解放した際に基材長復元力が７５％以上である。１０％引っ張り強度が１ＭＰａ未満であると柔らかすぎてハンドリングが難しくなり、またチッピング性が悪く、チップをピックアップした後のシート上にウェハーの欠けが存在する。また１２ＭＰａを超えると硬すぎて伸びずエキスパンドが難しくなる。弾性回復率が７５％未満であると、エキスパンド後のタルミが多くなり、次の工程に移送する際にウェハーボックスに収納する際に収納できなかったり、あるいは収納されたウェハー同士が接したりして、汚染の原因になるという問題がある。
【００２１】
本発明において、光透過性基材の膜厚は、通常は２０〜２００μｍ程度が好ましく、より好ましくは２５〜１００μｍ程度である。
前記光透過性基材としては、ポリプロピレン樹脂と、一般式（１）で表されるポリスチレンブロックと一般式（２）で表されるビニルポリイソプレンブロックとからなるブロック共重合体との、混合物からなることが好ましい。これらの配合割合としては、ポリプロピレン樹脂が、好ましくは３０〜７０重量％、より好ましくは４０〜６０重量％であり、ブロック共重合体が、好ましくは７０〜３０重量％、より好ましくは６０〜４０重量％である。
【００２２】
本発明に用いる紫外線硬化型粘着成分（Ａ）としては、例えば、アクリル系化合物のようなビニル結合、もしくはアリル基等の二重結合を有する化合物（Ａ−１）および、光重合開始剤（Ａ−２）からなる粘着性成分が挙げられる。
【００２３】
アクリル系化合物（Ａ−１）としては、例えば、アクリル酸及びメタクリル酸エステルモノマー、もしくはアクリル酸またはメタクリル酸誘導体の共重合体が挙げられる。
【００２４】
アクリル酸またはメタクリル酸エステルとしては、例えば、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸ブチル等のアルキルエステル、ベンジルエステル、シクロアルキルエステル、ジアクリル酸エチレングリコール、ジメタクリ酸エチレングリコール、ジアクリル酸１，６−ヘキサンジオール、ジメタクリル酸１，６−ヘキサンジオール、ジアクリル酸グリセリン、ジメタクリル酸グリセリン、ジアクリル酸１，１０−デカンジオール、ジメタクリル酸１，１０−デカンジオール等のジアクリル酸、ジメタクリル酸エステルなど２官能アクリレート、トリアクリル酸トリメチロールプロパン、トリメタクリル酸トリメチロールプロパン、トリアクリ酸ペンタエリスリトール、トリメタクリ酸ペンタエリスリトール、ヘキサアクリル酸ジペンタエリスリトール、ヘキサメタクリル酸ジペンタエリスリトール等の多官能アルキレート等が挙げられる。これらの内、アルキルエステルが好ましく、特に、エステル部位の炭素数が１〜１５のアクリル酸、メタクリル酸アルキルエステルが好ましい。
【００２５】
本発明に用いるアクリル系化合物（Ａ−１）においてモノマー以外の化合物の分子量は、好ましくは８万以上であり、特に好ましくは１５万〜５０万である。また、アクリル系化合物のガラス転移温度は、通常３０℃以下、好ましくは−５０〜０℃程度であり、室温近辺の温度領域で粘着性を示す化合物が良い。
【００２６】
また、アクリル酸又はメタクリル酸誘導体を構成単位とする共重合体としては、ビスフェノールＡ型やグリシジル型等の誘導体が挙げられるが、少なくとも１種類のアクリル酸またはメタクリル酸アルキルエステルと、ビスフェノールＡ型（メタ）アクリル酸エステルとの共重合体が好ましい。また、２官能ジ（メタ）アクリル酸エステルと（メタ）アクリル酸グリシジルとの組み合わせも好ましい。
これらの場合、共重合体中におけるビスフェノールＡ型（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５〜６５モル％が好ましく、より好ましくは１５〜６０モル％である。共重合体中に、ビスフェノールＡ型部位を導入することにより、熱硬化成分としてのエポキシ樹脂あるいはマトリクス樹脂との相溶性が向上し、また硬化後の共重合体のＴｇが高くなり耐熱性も向上する。
【００２７】
アクリル酸またはメタクリル酸エステルから誘導される成分単位の含有量は通常０〜５５モル％が好ましく、より好ましくは１０〜４０モル％である。またアクリル酸およびメタクリル酸アルキルエステルとしては例えば、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸ブチル等が挙げられる。
また分子内にヒドロキシ基などの水酸基を有する紫外線硬化型樹脂のアクリル酸およびメタクリル酸エステルを導入することで被着体との密着性や粘接着剤の特性を容易に制御することができる。
【００２８】
本発明に用いる紫外線硬化粘着成分には、更に、光重合開始剤（Ａ−２）を混在させることにより、紫外線照射時の硬化時間および光線照射量を減らすことができる。また、光透過性基材から剥離しダイアタッチフィルムとして使用するためにも必要不可欠な成分である。
【００２９】
このような光重合開始剤（Ａ−２）としては、具体的には２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オンなどのベンゾフェノン、アセトフェノン、ベンゾイン、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾイン安息香酸メチル、ベンゾイン安息香酸、ベンゾインメチルエーテル、ベンジルフィニルサルファイド、ベンジル、ジベンジル、ジアセチルなどが挙げられる。
【００３０】
本発明に用いる紫外線硬化型粘着成分（Ａ）は、好ましくは上記成分（Ａ−１）〜（Ａ−２）からなり、それらの配合比は各成分の特性に応じて適宜に設定されるが、一般的には成分（Ａ−１）１００重量部に対して成分（Ａ−２）は０〜３０重量部が好ましく、より好ましくは５〜１５重量部程度で用いる。
【００３１】
本発明に用いる熱硬化型接着成分（Ｂ）は、紫外線照射により硬化しないが、加熱により熱硬化反応が進行し、三次元網目状化し、被着体である金属リードフレーム及びテープまたは有機硬質基板を強固に接着する。
このような熱硬化型接着成分（Ｂ）としては、一般的に、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂等の熱硬化性樹脂と、それぞれに対して、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、種々知られていおり、本発明では、特に制限されることなく、周知の種々の熱硬化型接着成分を用いることができる。この様な接着成分として、例えば、エポキシ樹脂（Ｂ−１）と熱活性型潜在性エポキシ樹脂硬化剤（Ｂ−２）との樹脂組成物を挙げることができる。
【００３２】
熱硬化型接着成分には、上記で挙げた成分のほかにも、エポキシオリゴマー（Ｂ−３）なども用いることができる。この化合物は、分子内に少なくとも１つのエポキシ基を有し、通常は分子量が１０００〜５００００、好ましくは３００〜１００００程度である。
【００３３】
エポキシ樹脂（Ｂ−１）としては、従来より、周知の種々のエポキシ樹脂が用いられるが、通常は、分子量３００〜２０００程度のものが好ましく、特に好ましくは、分子量３００〜８００の常温液状のエポキシ樹脂と、好ましくは分子量４００〜２０００、より好ましくは５００〜１５００の常温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、特に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５０〜８０００ｇ／ｅｑである。
【００３４】
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型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ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、ポリエチレングリコール型エポキシ樹脂などを挙げることができる。これらは、１種単独で、または２種類以上を組み合わせて用いることができる。
【００３５】
中でも、ビスフェノール型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂及びフェノールノボラック型エポキシ樹脂を用いることが特に好ましい。
【００３６】
本発明において、熱活性型潜在性エポキシ樹脂硬化剤（Ｂ−２）としては、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。
【００３７】
熱活性型潜在性エポキシ樹脂硬化剤（Ｂ−２）の活性化方法には、加熱による化学反応で活性種（アニオンまたはカチオン）を生成する方法と、室温付近ではエポキシ樹脂と相溶、溶解し硬化反応を開始する方法と、モレキュラーシーブ封入するタイプの硬化剤で、高温で溶出して硬化反応を開始する方法と、マイクロカプセルによる方法などが存在する。
【００３８】
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を用いることが好ましい。例えば、ビスＦ型エポキシ樹脂とイミダゾールの２−メチルイミダゾールにイソシアネートを付加させたものを組み合わせた熱活性型潜在性エポキシ樹脂がある。
【００３９】
本発明に用いる熱硬化型接着成分（Ｂ）において、上記の熱活性型潜在性エポキシ樹脂硬化剤（Ｂ−２）は、エポキシ樹脂（Ｂ−１）１００重量部に対して、通常０〜２０重量部が好ましく、より好ましくは５〜１５重量部の割合が、特に好ましく用いられる。
【００４０】
本発明に用いる可とう性マトリックス樹脂成分（Ｃ）は、粘接着剤の組成である紫外線硬化型粘着成分（Ａ）および熱硬化型接着成分（Ｂ）が、共に硬化した状態でも、可とう性を付与する成分で、熱可塑性樹脂や、エラストマー等が挙げられる。
【００４１】
上記の可とう性マトリックス樹脂成分は、可とう性マトリックス樹脂成分１００重量部に対して前記の熱硬化成分（Ｂ）が通常２０〜８０重量部が好ましく、より好ましくは３０〜５０重量部の割合で用いられる。
【００４２】
本発明に用いる可とう性マトリックス樹脂成分（Ｃ）のガラス転移温度Ｔｇとしては、好ましくは０℃〜１００℃程度、特に好ましくは２０℃〜８０℃程度である。また、可とう性マトリックス樹脂成分（Ｃ）の分子量は、好ましくは１００００〜７０００００程度、特に好ましくは２００００〜５０００００程度である。この可とう性成分（Ｃ）は内部架橋しているものも含む。
【００４３】
可とう性マトリックス樹脂成分（Ｃ）は、硬化後の粘接着剤層中に、均一に分散して粘接着層の脆質性を改善し、外部応力に対し抵抗を付与するようになる。また、可とう性マトリックス樹脂成分（Ｃ）は、熱硬化成分（Ｂ）中に、均一に分散または混合されていることが好ましく、このため微細粒子状であるか、トルエン、Ｎ−メチルピロリドン、アニソール、メチルエチルケトン、酢酸エチル、酢酸ブチル等の有機溶媒に可溶であることが望ましい。ここで用いられる有機溶媒としては、紫外線硬化型粘着成分（Ａ）や熱硬化型接着成分（Ｂ）を作用させることなく、フィルム加工するために、乾燥温度を低く設定できるアニソールが好ましい。
【００４４】
有機溶媒に可溶な可とう性マトリックス樹脂成分（Ｃ）を用いる場合でも、その硬化過程により、可とう性マトリックス樹脂成分（Ｃ）は、熱硬化型接着成分（Ｂ）と層分離し、構造的に２相系となるものが好ましい。この様な有機溶媒に可溶な可とう性マトリックス樹脂成分（Ｃ）としては、例えば、液状アクリロニトリル・ブタジエン共重合体、ウレタンアクリレート、ポリオレフィン樹脂、シリコーンオイル、飽和ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂等が挙げられる。これらの中でもダイアタッチ材として使用するためには、耐熱性を有することで周知のポリイミド樹脂が、特に好ましい。
【００４５】
ポリイミド樹脂の中でも、アニソールに可溶なポリイミドとしてはシリコーン変性させたポリイミドが好ましく、分子中の約２０〜８０モル％シリコーン変性させることが好ましく、５０〜８０モル％が特に好ましい。
【００４６】
本発明に特に用いられるポリイミドのアニソール溶液は非常に安定に存在し、使用することができる。かとう性成分（Ｃ）、例えばこの溶液中のポリイミド樹脂１００重量部に対して紫外線硬化型粘着成分（Ａ）を２０〜８０重量部、特に好ましくは３０〜６０重量部添加し、同じくポリイミド樹脂１００重量部に対して熱硬化型接着成分（Ｂ）を２０〜８０重量部、特に好ましくは３０〜５０重量部添加する組み合わせにより粘着性、接着性及び耐熱性を発現させることができる。
【００４７】
上記のような変性樹脂の他に、エポキシ変性ＮＢＲ、ウレタン変性エポキシ樹脂、アクリル変性エポキシ樹脂、シリコーン変性エポキシ樹脂等があげられる。
【００４８】
本発明に用いる無機フィラー（Ｄ）は、粘接着剤層の４００ｎｍ以下における紫外線の光透過率を２０％以下にするものである。これは、本発明の半導体装置の製造方法において、半導体加工用シートの光透過性基材面に紫外線を照射する際に、粘接着剤層に必須の紫外線遮蔽効果を発現させ、粘接着剤層の光透過性基材との接触面のみを硬化させるものである。
【００４９】
紫外線遮蔽効果のある無機フィラー（Ｄ）としては、例えば金、銀、銅、酸かチタン、雲母、ニッケル、アルミ、ステンレス、カーボン、セラミック、銀被覆された導電性フィラー等が挙げられる。特に銀、酸化チタンが好ましい。また、熱伝導性の付与を目的として、同様の金、銀、銅、ニッケル、アルミ、ステンレス等の金属材料や合金などの熱伝導性物質を添加してもよい。これらの添加剤は、全粘接着剤１００重量部に対して５〜５０重量部が好ましく、特に好ましくは２０〜４０重量部の割合で配合されるのが良い。
【００５０】
本発明に用いる粘着性と接着性を有する樹脂組成物は、上記各成分を混合して得られ、その４００ｎｍより短い波長の光線における光透過率は２０％以下となるものである。
【００５１】
本発明の半導体加工用シートの製造方法としては、離型シート上に、上記成分からなる粘接着剤樹脂組成物を、コンマコーター、ダイコーター、グラビアコーターなど、一般に周知の方法にしたがって塗工し、乾燥させて粘接着剤層を形成し、離型シートを除去することによって得ることができる。
次いで、粘接着剤層の上に光透過性基材をラミネートすることで半導体加工用シートを製造することができる。更に、粘接着剤層の上に複数の粘接着剤層をラミネートしても良い。
【００５２】
このようにして形成される粘接着剤層の厚さは、通常は３〜１００μｍが好ましく、より好ましくは１０〜７５μｍである。上記のようにして得られた半導体加工用シートは、次のようにして使用される。
【００５３】
本発明の半導体装置の製造方法は、まず、シリコンウェハーの一方の裏面に本発明の半導体加工用シートの粘接着剤層を貼付した後、半導体加工用シートを介してダイシング装置上に固定し、ダイシングソーなどの切断手段を用いて、上記のシリコンウェハーと半導体加工用シートとを切断してＩＣチップを得る。この際のシリコンウェハーと半導体加工用シートとの接着力は、通常、室温においても１００〜１５００ｇ／２５ｍｍが好ましく、より好ましくは５００〜１５００ｇ／２５ｍｍであり、半導体加工用シートの粘接着剤層と光透過性基材との接着力は、約１０００ｇ／２５ｍｍ以下である。
【００５４】
続いて、上記のようにして得られたＩＣチップに貼付した半導体加工用シートの光透過性基材面に、紫外線（中心波長＝約３６５ｎｍ）を照射する。通常、照度は２０〜５００ｍＪ／ｃｍ^２、さらに照射時間は、５〜６００秒の範囲内に設定される。上記の紫外線照射の場合準じて、諸条件を設定することができる。
【００５５】
したがって、上記のように光透過性基材から紫外線照射を行うことにより、紫外線硬化型粘着成分（Ａ）が、光透過性基材との接触面のみ硬化し、半導体加工用シートの粘接着剤層と光透過性基材との接着力が、１００ｇ／２５ｍｍ以下に低下する。一方、シリコンウェハーと粘接着剤層との接着力は、紫外線照射前と変わらず、通常８０〜１５００ｇ／２５ｍｍ、好ましくは５００〜１５００ｇ／２５ｍｍである。
【００５６】
したがって、上記のようにして紫外線照射を行うことにより、粘接着剤層からなるダイアタッチフィルムを、ＩＣチップの裏面に、固着残存させたままで、ダイを光透過性基材から剥離することができる。
【００５７】
このようにしてダイアタッチフィルムが、固着されているＩＣチップを、ダイアタッチフィルム面を、そのまま金属リードフレームや回路基板に搭載し、加熱・圧着することで、ダイボンディングすることができる。加熱・圧着の条件として、通常は、１００〜３００℃の加熱温度、１〜１０秒の圧着時間であり、好ましくは１００〜２００℃の加熱、１〜５秒の圧着時間である。つづいて、後処理に加熱にすることにより、粘接着剤層の熱硬化型接着成分を硬化させ、ＩＣチップとリードフレーム等を強固に接着させる。この場合の加熱温度は、通常は、１００〜３００℃程度、好ましくは１５０〜２５０℃程度であり、加熱時間は、通常は１分〜２４０分間、好ましくは１０分〜６０分間である。このような加熱により、熱硬化型接着成分が硬化し、ＩＣチップが、リードフレーム、回路基板等と、非常に強固に接着した半導体装置を得ることができる。
【００５８】
最終的に硬化した粘接着剤成分からなるダイアタッチフィルムは、高い耐熱性を有するとともに、該ダイアタッチフィルム中に含まれる、硬化に関与しない可とう性マトリックス樹脂成分、例えば耐熱性の高いポリイミド樹脂や液状アクリロニトリル・ブタジエン共重合体などが、分散しているため、硬化物の脆質性は低く、優れた剪断強度と高い耐衝撃性、耐熱性を有する。
【００５９】
【実施例】
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００６０】
（Ａ）紫外線硬化型粘着成分
〔（Ａ−１）（メタ）アクリル酸エステルモノマー〕１，６−ヘキサンジオールジメタクリレート（メーカー：共栄社化学（株））
〔（Ａ−２）光重合開始剤〕２，２−ジメトキシキ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン（メーカー：チバガイギ（株））
【００６１】
（Ｂ）熱硬化型接着成分
〔（Ｂ−１）エポキシ樹脂〕
（Ｂ−１−１）ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（商品名：エピコート１００１、エポキシ当量：４６０ｇ／ｅｑ、メーカー：油化シェルエポキシ（株））
（Ｂ−１−２）クレゾールノボラックエポキシ樹脂（商品名：ＥＯＣＮ−１０２０−８０、エポキシ当量：２００ｇ／ｅｑ、メーカー：日本化薬（株））
〔（Ｂ−２）熱活性型潜在性エポキシ樹脂硬化剤〕イミダゾール化合物（商品名：１Ｂ２ＭＺ、メーカー：四国化成）
【００６２】
（Ｃ）可とう性マトリックス樹脂成分
（Ｃ−１）シリコーン変性ポリイミド樹脂、詳しくは、ジアミン成分として１，３−ビス（３−アミノフェノキシ）ベンゼン（０．０９モル）とα，ω−ビス（３−アミノプロピル）ポリジメチルシロキサン（平均分子量８３７）（０．２１モル）に対して、酸成分に４，４’−オキシジフタル酸二無水物（０．３０モル）を用いたアニソールに可溶なポリイミド樹脂を得た。分子量はＭｗ＝６００００である。
（Ｃ−２）フェノキシ樹脂（商品名：フェノエートＹＰ−５０Ｓ、分子量：５８０００、メーカー：東都化成（株））
【００６３】
光透過性基材は一般式（１）で示されるポリスチレンブロック（Ａ）と一般式（２）で示されるビニルポリイソプレンブロック（Ｂ）とからなるブロック共重合体６０重量部とポリプロピレン４０重量部からなるクリアテックＣＴ−Ｈ８１７（クラレ製）を、押し出し機で厚さ１００μｍのフィルムにした。このフィルムの１０％伸長時引張り強度は４ＭＰａで２０％伸長で１８０秒間保持後の基材長復元力は９３％である。
【００６４】
（Ｄ）紫外線遮蔽無機フィラー
（Ｄ−１）鱗片状銀フィラー（メーカー：ＤＭＣ^２ジャパン（株）、平均粒径：３〜６μｍ）
【００６５】
実施例１
表１に記載の割合で各成分を調合し、粘接着剤組成物を得た。この粘接着剤組成物を、ポリエチレンテレフタレート基材１００μｍに塗布し、乾燥し粘接着剤層を得た。この粘接着剤層に光透過性基材、ポリプロピレンフィルムの基材を合わせてラミネートすることで半導体加工用シートを作製した。
この半導体加工用シートに半導体ウェハーを貼り付け、固定保持しダイシングソーを用いてスピンドル回転数５０，０００ｒｐｍ、カッティングスピード５０ｍｍ／ｓｅｃで５×５ｍｍ角のチップサイズにカット後、ダイアタッチ材の残着したチップを基材より剥離し、ダイシングシート及びダイアタッチフィルムとしての各項目の評価（表２）を行なった。
【００６６】
実施例２
各成分の配合割合を表１のように変更した。これ以外は、実施例１と同様の操作を行った。
【００６７】
比較例
各成分の配合割合を、表１のように変更した。これ以外は実施例１と同様の操作を行った。
【００６８】
【表１】

【００６９】
【表２】

【００７０】
実施例および比較例の評価は、以下の評価方法を用いた。
（１）ダイシング後のチップの飛散
上記、実施例１にあるように半導体ウェハーをダイシングした後に、粘着が弱いためにシート上から剥離するチップの個数を計測することにより評価した
チッピング特性
○：チップのかけの幅が最大で３０μｍ以下のもの。
△：チップのかけの幅が最大で３０〜５０μｍのもの。
×：チップのかけの幅が最大で５０μｍ以上のもの。
（２）ピックアップ性
同じく実施例１のように半導体ウェハーのダイシング後に紫外線照射し、ダイアタッチ材付きチップを基材シートから取り上げること（ピックアップ）ができるかを評価した。
○：ほぼ全てのチップがピックアップ可能なもの
△：ダイシングしたチップの５０〜９０％がピックアップ可能なもの
×：ピックアップが５０％以下のもの
（３）ダイアタッチフィルムとしての初期接着性
ダイアタッチ材付きＩＣチップを４２−アロイ合金のリードフレームに加熱温度１８０℃−接着圧力１ＭＰａ−接着時間１．０ｓｅｃの条件でダイボンディングし、そのまま未処理の状態でチップとリードフレームとの剪断強度を測定し評価した。
（４）吸湿後の接着性
上記（３）でダイボンディングした測定サンプルを８５℃／８５％相対湿度／１６８時間吸湿処理をした後、チップとリードフレームとの剪断強度を測定し評価した。
○：剪断強度が１ＭＰａ以上
△：剪断強度が０．５〜１．０
×：剪断強度が０．５未満
【００７１】
【発明の効果】
本発明によれば、紫外線硬化性と加熱硬化性とを有することでダイシングの際には、ダイシングシートとして使用することができ、ダイシングに関し優れたエキスパンド性を示し、かつ耐チッピング、クラック特性を示し、ＩＣチップ搭載の際にはチップとの接着剤として使用することができる半導体加工用シートが提供できる。また、これを用いた半導体装置は、これまでの液状エポキシ系のダイアタッチ材と同等または、それ以上の耐衝撃性、耐熱性を有する。[0001]
[Technical field belonging to the invention]
The present invention relates to a semiconductor processing sheet, a method for manufacturing a semiconductor device using the same, and a semiconductor device. More specifically, the present invention relates to a die attach film for wafer processing used when processing semiconductor wafers such as silicon, gallium, and arsenic, and more specifically, there is no generation of impurities such as impurity ions, particularly chlorine ions, during processing. The present invention relates to a die attach film for processing a semiconductor wafer, a method of manufacturing a semiconductor device using the die attach film, and a semiconductor device.
[0002]
[Prior art]
In response to the recent increase in functionality of electronic devices and expansion to mobile applications, there is an increasing demand for higher density and higher integration of semiconductor devices, and IC packages are increasing in capacity and density.
As a manufacturing method of these semiconductor devices, an adhesive sheet is attached to a semiconductor wafer made of silicon, gallium, arsenic, etc., and after dicing, it is cut and separated into individual semiconductor elements, and then expanding and picking up individual chips are performed. Then, the semiconductor chip is transferred to a semiconductor device assembly process for die bonding to a metal lead frame, a tape substrate, or an organic hard substrate.
[0003]
As a processing pressure-sensitive adhesive sheet used from the dicing process to the pick-up process of such a semiconductor wafer, it has a sufficient adhesive force to the wafer, and the pressure-sensitive adhesive does not adhere to the wafer during pick-up. What has adhesive strength is desired.
[0004]
In order to solve this problem, what uses polyvinyl chloride as a base film has been put into practical use. However, recent environmental problems make it difficult to incinerate, and polyvinyl chloride resin is a chlorinated resin. It sometimes caused problems.
[0005]
However, in the dicing process, the influence of the characteristics of the base film on the chipping property is large, and the tensile strength and the expandability of the base film are important factors.
[0006]
As a method for picking up, the adhesive layer of the pressure-sensitive adhesive sheet in which a pressure-sensitive adhesive layer for UV curing reaction is applied on a base material that is transparent to ultraviolet rays is irradiated with ultraviolet rays, and the adhesive layer There is known a method of picking up by curing and curing the resin to reduce the adhesive force.
[0007]
The picked-up IC chip is bonded to a lead frame or a substrate via a die attach material such as a liquid epoxy adhesive in a die bonding process, and a semiconductor device is manufactured. However, if the chip is small, such as for mobile use, it is difficult to apply an appropriate amount of adhesive. If the chip protrudes from the chip, or if the chip is large for large-capacity applications, the amount of adhesive is insufficient. For example, there is a problem that it cannot have a sufficient adhesive force. Also, the adhesive application process is complicated, and improvements and improvements are required in order to simplify the process.
[0008]
In order to solve this problem, it has been proposed to use a film adhesive instead of a liquid die attach material as a die attach material. A die mount apparatus for film is newly required, which leads to a complicated process and an increase in manufacturing cost. Therefore, it is required to simplify the semiconductor assembly process while using the current infrastructure.
[0009]
As a method for solving such a problem, there is an adhesive sheet for adhering a wafer that has both a wafer fixing function at the time of processing a semiconductor wafer and a die attach function in a die bonding process. That is, an existing dicing film infrastructure is used to bond a composite film of a dicing film and a die attach film, and only the substrate after dicing is peeled off to obtain a die with a die attach material.
[0010]
At this time, the film to be bonded to the wafer is adhered to the wafer, and after dicing is completed, it is left on the die side with the base film that can be separated by reducing the adhesive force by some means, and die attach. It is necessary to have an adhesive film portion that functions as a film. A die with an adhesive layer is mounted on a lead frame or a substrate, and when heated, the adhesive layer develops an adhesive force, and the die and the lead frame can be bonded.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
On the other hand, the silver paste that has been used for bonding the die and the lead frame has many points that are insufficient for new IC package applications aiming at high capacity and high density in terms of bonding reliability. There is a need for a die attach material that is excellent in properties and stress relaxation properties.
[0012]
In addition, the film adhesive used in the die attach film has the characteristics
However, although these conditions are satisfied, a new facility is required to bond the film to the die or wafer, which increases the complexity of the process and increases the manufacturing cost.
[0013]
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned conventional problems, and relates to a sheet for semiconductor processing having both functions of a dicing film and a die attach film. At the time of dicing, chipping resistance and crack characteristics are provided. It has an excellent function as a dicing sheet, can exhibit the function as an adhesive when die mounted, and has excellent thickness uniformity, adhesive strength and shear strength characteristics, and can withstand severe heat and humidity conditions. An object of the present invention is to provide a semiconductor processing sheet having a function as a touch film, a semiconductor device manufacturing method and a semiconductor device using the sheet.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has a viscosity comprising an ultraviolet curable and thermosetting adhesive component, a flexible component, and a specific inorganic filler on a film substrate surface having specific characteristics and transparency to ultraviolet rays. By forming an adhesive layer coated with an adhesive, a sheet for semiconductor processing comprising a die attach film having an excellent function as a dicing sheet and excellent adhesiveness was found, and the present invention was completed. It was.
[0016]
The pressure-sensitive adhesive layer comprises (A) an ultraviolet curable adhesive component, (B) a thermosetting adhesive component, (C) a flexible matrix resin component, and (D) an inorganic filler that blocks ultraviolet rays. It is preferable that the transmittance of light having a wavelength shorter than 400 nm is 20% or less.
[0017]
The inorganic filler is preferably at least one filler selected from silver, titanium oxide, and mica.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The light-transmitting substrate used in the present invention has a tensile strength of 1 to 12 MPa when stretched by 10%, and has a substrate length restoring force of 75% or more when stress is released after being held for 180 seconds by stretching at 20%. If the 10% tensile strength is less than 1 MPa, handling becomes difficult due to being too soft, chipping properties are poor, and wafer chips are present on the sheet after chips are picked up. On the other hand, if it exceeds 12 MPa, it will be too hard to expand and it will be difficult to expand. If the elastic recovery rate is less than 75%, there will be more tarmi after expansion, and it may not be stored when stored in the wafer box when transferred to the next process, or the stored wafers may touch each other. There is a problem of causing pollution.
[0021]
In the present invention, the film thickness of the light-transmitting substrate is usually preferably about 20 to 200 μm, more preferably about 25 to 100 μm.
As the light-transmitting substrate, a mixture of a polypropylene resin and a block copolymer composed of a polystyrene block represented by the general formula (1) and a vinyl polyisoprene block represented by the general formula (2) It is preferable to become. As these compounding ratios, the polypropylene resin is preferably 30 to 70% by weight, more preferably 40 to 60% by weight, and the block copolymer is preferably 70 to 30% by weight, more preferably 60 to 40%. % By weight.
[0022]
Examples of the ultraviolet curable adhesive component (A) used in the present invention include a compound (A-1) having a vinyl bond such as an acrylic compound or a double bond such as an allyl group, and a photopolymerization initiator (A -2).
[0023]
Examples of the acrylic compound (A-1) include acrylic acid and methacrylic acid ester monomers, or copolymers of acrylic acid or methacrylic acid derivatives.
[0024]
Examples of acrylic acid or methacrylic acid ester include alkyl esters such as methyl acrylate, methyl methacrylate, butyl acrylate, and butyl methacrylate, benzyl esters, cycloalkyl esters, ethylene glycol diacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, and diacrylic acid. 1,6-hexanediol, 1,6-hexanediol dimethacrylate, glyceryl diacrylate, glyceryl dimethacrylate, diacrylic acid 1,10-decanediol, dimethacrylic acid 1,10-decanediol, etc. Bifunctional acrylate such as methacrylic acid ester, trimethylolpropane triacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol trimethacrylate Le, dipentaerythritol hexaacrylate, polyfunctional alkylate such as hexamethylene methacrylate dipentaerythritol. Of these, alkyl esters are preferable, and acrylic acid and methacrylic acid alkyl esters having 1 to 15 carbon atoms in the ester moiety are particularly preferable.
[0025]
In the acrylic compound (A-1) used in the present invention, the molecular weight of the compound other than the monomer is preferably 80,000 or more, and particularly preferably 150,000 to 500,000. Moreover, the glass transition temperature of an acryl-type compound is 30 degrees C or less normally, Preferably it is about -50-0 degreeC, and the compound which shows adhesiveness in the temperature range near room temperature is good.
[0026]
Examples of the copolymer having acrylic acid or a methacrylic acid derivative as a structural unit include derivatives such as bisphenol A type and glycidyl type, but at least one kind of acrylic acid or methacrylic acid alkyl ester and bisphenol A type ( A copolymer with a (meth) acrylic ester is preferred. A combination of a bifunctional di (meth) acrylate and glycidyl (meth) acrylate is also preferred.
In these cases, the content of the component unit derived from bisphenol A type (meth) acrylic acid in the copolymer is usually preferably 5 to 65 mol%, more preferably 15 to 60 mol%. By introducing a bisphenol A type site into the copolymer, the compatibility with the epoxy resin or matrix resin as a thermosetting component is improved, and the Tg of the copolymer after curing is increased and the heat resistance is also improved. To do.
[0027]
The content of the component unit derived from acrylic acid or methacrylic acid ester is usually preferably 0 to 55 mol%, more preferably 10 to 40 mol%. Examples of acrylic acid and methacrylic acid alkyl esters include methyl acrylate, methyl methacrylate, butyl acrylate, and butyl methacrylate.
Further, by introducing acrylic acid and methacrylic acid ester of an ultraviolet curable resin having a hydroxyl group such as a hydroxy group in the molecule, the adhesion to the adherend and the properties of the adhesive can be easily controlled.
[0028]
By further mixing a photopolymerization initiator (A-2) with the ultraviolet curable adhesive component used in the present invention, the curing time and the amount of light irradiation during ultraviolet irradiation can be reduced. Moreover, it is an indispensable component for peeling from a light-transmitting substrate and using it as a die attach film.
[0029]
Specific examples of the photopolymerization initiator (A-2) include benzophenone such as 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane-1-one, acetophenone, benzoin, benzoin isobutyl ether, and benzoin benzoic acid. Examples thereof include methyl, benzoin benzoic acid, benzoin methyl ether, benzylfinil sulfide, benzyl, dibenzyl, diacetyl and the like.
[0030]
The ultraviolet curable adhesive component (A) used in the present invention is preferably composed of the above components (A-1) to (A-2), and the blending ratio thereof is appropriately set according to the characteristics of each component. In general, the component (A-2) is preferably used in an amount of 0 to 30 parts by weight, more preferably about 5 to 15 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the component (A-1).
[0031]
The thermosetting adhesive component (B) used in the present invention is not cured by irradiation with ultraviolet rays, but the thermosetting reaction proceeds by heating to form a three-dimensional network, and the metal lead frame and tape or organic hard substrate as the adherend Glue firmly.
Such a thermosetting adhesive component (B) is generally formed from a thermosetting resin such as an epoxy resin, a phenol resin, a urea resin, a melamine resin, and an appropriate curing accelerator for each. Has been. Various such thermosetting adhesive components are known, and various well-known thermosetting adhesive components can be used in the present invention without particular limitation. Examples of such an adhesive component include a resin composition of an epoxy resin (B-1) and a thermally activated latent epoxy resin curing agent (B-2).
[0032]
In addition to the components listed above, an epoxy oligomer (B-3) or the like can also be used for the thermosetting adhesive component. This compound has at least one epoxy group in the molecule, and usually has a molecular weight of 1,000 to 50,000, preferably about 300 to 10,000.
[0033]
As the epoxy resin (B-1), various known epoxy resins are conventionally used. Usually, those having a molecular weight of about 300 to 2,000 are preferred, and particularly preferred is a room temperature liquid epoxy having a molecular weight of 300 to 800. It is desirable to use the resin in a blended state with a normal temperature solid epoxy resin having a molecular weight of preferably 400 to 2000, more preferably 500 to 1500.
Moreover, the epoxy equivalent of the epoxy resin particularly preferably used in the present invention is usually 50 to 8000 g / eq.
[0034]
Specific examples of such epoxy resins include bisphenol A type epoxy resins, bisphenol F type epoxy resins, phenol novolac type epoxy resins, cresol novolac type epoxy resins, and polyethylene glycol type epoxy resins. These can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
[0035]
Among them, it is particularly preferable to use a bisphenol type epoxy resin, a cresol novolak type epoxy resin, and a phenol novolak type epoxy resin.
[0036]
In the present invention, the thermally activated latent epoxy resin curing agent (B-2) is a type of curing agent that does not react with the epoxy resin at room temperature but is activated by heating at a certain temperature or more and reacts with the epoxy resin. .
[0037]
The activation method of the thermally activated latent epoxy resin curing agent (B-2) includes a method in which an active species (anion or cation) is generated by a chemical reaction by heating, and is compatible with and dissolved in an epoxy resin at around room temperature. There are a method of initiating a curing reaction, a method of starting a curing reaction by elution at a high temperature with a curing agent of a type encapsulating a molecular sieve, a method of using microcapsules, and the like.
[0038]
These thermally activated latent epoxy resin curing agents can be used singly or in combination of two or more. In particular, among the above, it is preferable to use dicyandiamide, an imidazole compound, or a mixture thereof. For example, there is a thermally activated latent epoxy resin in which a bis-F type epoxy resin and imidazole 2-methylimidazole added with isocyanate are combined.
[0039]
In the thermosetting adhesive component (B) used in the present invention, the thermally activated latent epoxy resin curing agent (B-2) is usually 0 to 20 with respect to 100 parts by weight of the epoxy resin (B-1). Part by weight is preferable, and a ratio of 5 to 15 parts by weight is more preferably used.
[0040]
The flexible matrix resin component (C) used in the present invention is flexible even when the ultraviolet curable adhesive component (A) and the thermosetting adhesive component (B), which are the adhesive composition, are cured together. A component that imparts properties, such as thermoplastic resins and elastomers.
[0041]
In the flexible matrix resin component, the thermosetting component (B) is usually preferably 20 to 80 parts by weight, more preferably 30 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the flexible matrix resin component. Used in
[0042]
The glass transition temperature Tg of the flexible matrix resin component (C) used in the present invention is preferably about 0 ° C to 100 ° C, particularly preferably about 20 ° C to 80 ° C. The molecular weight of the flexible matrix resin component (C) is preferably about 10,000 to 700,000, particularly preferably about 20,000 to 500,000. This flexible component (C) includes those which are internally crosslinked.
[0043]
The flexible matrix resin component (C) is uniformly dispersed in the cured adhesive layer to improve the brittleness of the adhesive layer and provide resistance to external stress. . The flexible matrix resin component (C) is preferably uniformly dispersed or mixed in the thermosetting component (B). For this reason, the flexible matrix resin component (C) is in the form of fine particles, toluene, N-methylpyrrolidone, It is desirable to be soluble in an organic solvent such as anisole, methyl ethyl ketone, ethyl acetate, butyl acetate. The organic solvent used here is preferably anisole that can be set at a low drying temperature in order to process the film without causing the ultraviolet curable adhesive component (A) or the thermosetting adhesive component (B) to act.
[0044]
Even when a flexible matrix resin component (C) soluble in an organic solvent is used, the flexible matrix resin component (C) is separated from the thermosetting adhesive component (B) by the curing process. In particular, a two-phase system is preferable. Examples of the flexible matrix resin component (C) soluble in such an organic solvent include liquid acrylonitrile / butadiene copolymer, urethane acrylate, polyolefin resin, silicone oil, saturated polyester resin, and polyimide resin. . Among these, in order to use as a die attach material, a polyimide resin well-known for having heat resistance is particularly preferable.
[0045]
Among the polyimide resins, as the polyimide soluble in anisole, a silicone-modified polyimide is preferable, and about 20 to 80 mol% of the molecule is preferably silicone-modified, and 50 to 80 mol% is particularly preferable.
[0046]
The polyimide anisole solution particularly used in the present invention exists very stably and can be used. 20 to 80 parts by weight, particularly preferably 30 to 60 parts by weight of the ultraviolet curable adhesive component (A) is added to 100 parts by weight of the flexible component (C), for example, polyimide resin in this solution. Tackiness, adhesiveness and heat resistance can be expressed by a combination of 20 to 80 parts by weight, particularly preferably 30 to 50 parts by weight of the thermosetting adhesive component (B) with respect to parts by weight.
[0047]
In addition to the modified resin as described above, epoxy-modified NBR, urethane-modified epoxy resin, acrylic-modified epoxy resin, silicone-modified epoxy resin, and the like can be given.
[0048]
The inorganic filler (D) used in the present invention has an ultraviolet light transmittance of 20% or less at 400 nm or less of the adhesive layer. This is because, in the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention, when the light-transmitting substrate surface of the semiconductor processing sheet is irradiated with ultraviolet rays, the adhesive layer exhibits an essential ultraviolet shielding effect, Only the contact surface of the agent layer with the light-transmitting substrate is cured.
[0049]
Examples of the inorganic filler (D) having an ultraviolet shielding effect include gold, silver, copper, acid or titanium, mica, nickel, aluminum, stainless steel, carbon, ceramic, silver-coated conductive filler, and the like. Silver and titanium oxide are particularly preferable. Further, for the purpose of imparting thermal conductivity, a similar metal material such as gold, silver, copper, nickel, aluminum, stainless steel, or a thermal conductive material such as an alloy may be added. These additives are preferably added in an amount of 5 to 50 parts by weight, particularly preferably 20 to 40 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total adhesive.
[0050]
The resin composition having adhesiveness and adhesiveness used in the present invention is obtained by mixing the above-mentioned components, and the light transmittance for light having a wavelength shorter than 400 nm is 20% or less.
[0051]
As a method for producing a sheet for semiconductor processing of the present invention, an adhesive resin composition comprising the above components is applied on a release sheet according to a generally known method such as a comma coater, a die coater, or a gravure coater. And drying to form an adhesive layer and removing the release sheet.
Next, a semiconductor processing sheet can be produced by laminating a light-transmitting substrate on the adhesive layer. Further, a plurality of adhesive layers may be laminated on the adhesive layer.
[0052]
The thickness of the adhesive layer thus formed is usually preferably from 3 to 100 μm, more preferably from 10 to 75 μm. The semiconductor processing sheet obtained as described above is used as follows.
[0053]
In the method for producing a semiconductor device of the present invention, first, the adhesive layer of the semiconductor processing sheet of the present invention is pasted on one back surface of the silicon wafer, and then fixed on the dicing apparatus via the semiconductor processing sheet. Then, using a cutting means such as a dicing saw, the silicon wafer and the semiconductor processing sheet are cut to obtain an IC chip. In this case, the adhesive force between the silicon wafer and the semiconductor processing sheet is usually preferably 100 to 1500 g / 25 mm even at room temperature, more preferably 500 to 1500 g / 25 mm. The adhesive layer of the semiconductor processing sheet And the light-transmitting substrate have an adhesive force of about 1000 g / 25 mm or less.
[0054]
Subsequently, ultraviolet light (center wavelength = about 365 nm) is irradiated onto the light-transmitting substrate surface of the semiconductor processing sheet affixed to the IC chip obtained as described above. Usually, the illuminance is 20 to 500 mJ / cm ² Furthermore, the irradiation time is set within a range of 5 to 600 seconds. Various conditions can be set according to the case of the above-described ultraviolet irradiation.
[0055]
Therefore, by performing ultraviolet irradiation from the light transmissive substrate as described above, the ultraviolet curable pressure-sensitive adhesive component (A) is cured only on the contact surface with the light transmissive substrate, and the semiconductor processing sheet is adhesively bonded. The adhesive force between the agent layer and the light transmissive substrate is reduced to 100 g / 25 mm or less. On the other hand, the adhesive force between the silicon wafer and the adhesive layer is the same as that before ultraviolet irradiation, and is usually 80 to 1500 g / 25 mm, preferably 500 to 1500 g / 25 mm.
[0056]
Therefore, by performing ultraviolet irradiation as described above, the die can be peeled from the light-transmitting substrate while the die attach film made of the adhesive layer remains adhered to the back surface of the IC chip. it can.
[0057]
The IC chip to which the die attach film has been fixed in this way can be die bonded by mounting the die attach film surface as it is on a metal lead frame or a circuit board, followed by heating and pressure bonding. The heating and pressure bonding conditions are usually a heating temperature of 100 to 300 ° C., a pressure bonding time of 1 to 10 seconds, preferably a heating of 100 to 200 ° C. and a pressure bonding time of 1 to 5 seconds. Subsequently, the post-treatment is heated to cure the thermosetting adhesive component of the adhesive layer and firmly bond the IC chip and the lead frame. The heating temperature in this case is usually about 100 to 300 ° C., preferably about 150 to 250 ° C., and the heating time is usually 1 minute to 240 minutes, preferably 10 minutes to 60 minutes. By such heating, the thermosetting adhesive component is cured, and a semiconductor device in which the IC chip is bonded very firmly to the lead frame, the circuit board, or the like can be obtained.
[0058]
The die attach film consisting of the finally cured adhesive component has high heat resistance and is included in the die attach film, and is a flexible matrix resin component not involved in curing, such as polyimide having high heat resistance. Since resin, liquid acrylonitrile / butadiene copolymer, and the like are dispersed, the brittleness of the cured product is low, and it has excellent shear strength, high impact resistance, and heat resistance.
[0059]
【Example】
Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these examples.
[0060]
(A) UV curable adhesive component
[(A-1) (Meth) acrylic acid ester monomer] 1,6-hexanediol dimethacrylate (Manufacturer: Kyoeisha Chemical Co., Ltd.)
[(A-2) Photopolymerization initiator] 2,2-dimethoxyx-1,2-diphenylethane-1-one (Manufacturer: Ciba-Gigi Co., Ltd.)
[0061]
(B) Thermosetting adhesive component
[(B-1) Epoxy resin]
(B-1-1) Bisphenol A type epoxy resin (trade name: Epicoat 1001, epoxy equivalent: 460 g / eq, manufacturer: Yuka Shell Epoxy Co., Ltd.)
(B-1-2) Cresol novolak epoxy resin (trade name: EOCN-1020-80, epoxy equivalent: 200 g / eq, manufacturer: Nippon Kayaku Co., Ltd.)
[(B-2) Thermally active latent epoxy resin curing agent] Imidazole compound (trade name: 1B2MZ, manufacturer: Shikoku Kasei)
[0062]
(C) Flexible matrix resin component
(C-1) Silicone-modified polyimide resin, specifically, 1,3-bis (3-aminophenoxy) benzene (0.09 mol) and α, ω-bis (3-aminopropyl) polydimethylsiloxane as diamine components ( An anisole-soluble polyimide resin using 4,4′-oxydiphthalic dianhydride (0.30 mol) as an acid component was obtained with respect to the average molecular weight 837) (0.21 mol). The molecular weight is Mw = 60000.
(C-2) Phenoxy resin (trade name: Phenoate YP-50S, molecular weight: 58000, manufacturer: Toto Kasei Co., Ltd.)
[0063]
The light-transmitting substrate is composed of 60 parts by weight of a block copolymer comprising a polystyrene block (A) represented by the general formula (1) and a vinyl polyisoprene block (B) represented by the general formula (2) and 40 parts by weight of polypropylene. Cleartech CT-H817 (manufactured by Kuraray Co., Ltd.) was formed into a film having a thickness of 100 μm with an extruder. The tensile strength at 10% elongation of this film was 4 MPa, 20% elongation, and the substrate length restoring force after holding for 180 seconds was 93%.
[0064]
(D) Ultraviolet shielding inorganic filler
(D-1) Scaly silver filler (Manufacturer: DMC ² Japan Co., Ltd., average particle size: 3-6 μm)
[0065]
Example 1
Each component was prepared at the ratio described in Table 1 to obtain an adhesive composition. This adhesive composition was applied to 100 μm of a polyethylene terephthalate substrate and dried to obtain an adhesive layer. A semiconductor processing sheet was prepared by laminating a light-transmitting base material and a polypropylene film base material together on the adhesive layer.
A semiconductor wafer is affixed to this semiconductor processing sheet, fixed and held using a dicing saw, and cut into a 5 × 5 mm square chip size at a spindle rotation speed of 50,000 rpm and a cutting speed of 50 mm / sec. The chip | tip which peeled was peeled from the base material, and evaluation (Table 2) of each item as a dicing sheet and a die attach film was performed.
[0066]
Example 2
The blending ratio of each component was changed as shown in Table 1. Except this, the same operation as in Example 1 was performed.
[0067]
Comparative example
The blending ratio of each component was changed as shown in Table 1. Except this, the same operation as in Example 1 was performed.
[0068]
[Table 1]

[0069]
[Table 2]

[0070]
The following evaluation methods were used for evaluation of Examples and Comparative Examples.
(1) Chip scattering after dicing
Evaluation was performed by measuring the number of chips peeled from the sheet because the adhesion was weak after dicing the semiconductor wafer as in Example 1 above.
Chipping characteristics
○: The width of the chip is 30 μm or less at maximum.
(Triangle | delta): The width | variety of a chip | tip application | coating is 30-50 micrometers at maximum.
X: The width | variety over a chip | tip is a maximum of 50 micrometers or more.
(2) Pick-up property
Similarly, as in Example 1, ultraviolet irradiation was performed after dicing of the semiconductor wafer, and it was evaluated whether the chip with the die attach material could be taken up (pickup) from the base sheet.
○: Pick up almost all chips
Δ: 50 to 90% of the diced chips can be picked up
×: Pickup is 50% or less
(3) Initial adhesion as a die attach film
An IC chip with a die attach material is die-bonded to a 42-alloy alloy lead frame under the conditions of a heating temperature of 180 ° C., an adhesion pressure of 1 MPa, and an adhesion time of 1.0 sec. Were measured and evaluated.
(4) Adhesion after moisture absorption
The measurement sample die-bonded in the above (3) was subjected to moisture absorption treatment at 85 ° C./85% relative humidity / 168 hours, and then the shear strength between the chip and the lead frame was measured and evaluated.
○: Shear strength is 1 MPa or more
Δ: Shear strength 0.5-1.0
X: Shear strength is less than 0.5
[0071]
【The invention's effect】
According to the present invention, it has ultraviolet curable properties and heat curable properties, and can be used as a dicing sheet during dicing, exhibits excellent expandability with respect to dicing, and exhibits chipping resistance and cracking properties. When mounting an IC chip, a semiconductor processing sheet that can be used as an adhesive with the chip can be provided. In addition, a semiconductor device using the same has impact resistance and heat resistance equal to or higher than those of conventional liquid epoxy die attach materials.

Claims

A semiconductor processing sheet comprising a die attach film with a dicing sheet function composed of a multilayer structure having a light-transmitting substrate and an adhesive layer,
The light-transmitting substrate has a tensile strength at 10% elongation of 1 to 12 MPa, a substrate length restoring force of 75% or more when stress is released after being held for 180 seconds at 20% elongation, and
The adhesive layer has (A) an ultraviolet curable adhesive component, (B) a thermosetting adhesive component, (C) a flexible matrix resin component, and (D) an inorganic filler that blocks ultraviolet rays. A semiconductor processing sheet comprising a resin composition.

(C) The semiconductor according to claim 1, wherein the flexible matrix resin component is at least one selected from liquid acrylonitrile / butadiene copolymer, urethane acrylate, polyolefin resin, silicone oil, saturated polyester resin, and polyimide resin. Sheet for processing.

2. The semiconductor processing sheet according to claim 1, wherein the flexible matrix resin component is a polyimide resin.

2. The semiconductor processing sheet according to claim 1, wherein the flexible matrix resin component is a silicone-modified polyimide resin.

(D) The semiconductor processing sheet according to claim 1, wherein the inorganic filler that shields ultraviolet rays is at least one filler selected from silver, titanium oxide, and mica.
that's all