半導体装置の製造方法
【課題】配線付支持部材と配線付半導体チップとをダイボンディングフィルムで加熱圧着する際、未充填部位を好適に取り除くことを可能とするとともに、良好な吸湿リフロー耐性を有すること。
【解決手段】本発明の半導体装置１０の製造方法は、配線６付き支持部材４と配線３付き半導体チップ２とをダイボンディングフィルム１を介して加熱圧着する加熱圧着工程と、加熱圧着工程後、ダイボンディングフィルム１を加熱する熱硬化工程と、熱硬化工程後、支持部材の配線と半導体チップの配線をボンディングワイヤ８で接続するワイヤボンディング工程と、ワイヤボンディング工程後、支持部材４と半導体チップ２とを封止する封止工程と、を備え、ダイボンディングフィルム１の接着剤層Ａとして、熱硬化工程におけるフィルム温度１００℃〜１２０℃でのずり粘度が５０００Ｐａ・ｓ以下である接着剤層を用いることを特徴とする。
【解決手段】本発明の半導体装置１０の製造方法は、配線６付き支持部材４と配線３付き半導体チップ２とをダイボンディングフィルム１を介して加熱圧着する加熱圧着工程と、加熱圧着工程後、ダイボンディングフィルム１を加熱する熱硬化工程と、熱硬化工程後、支持部材の配線と半導体チップの配線をボンディングワイヤ８で接続するワイヤボンディング工程と、ワイヤボンディング工程後、支持部材４と半導体チップ２とを封止する封止工程と、を備え、ダイボンディングフィルム１の接着剤層Ａとして、熱硬化工程におけるフィルム温度１００℃〜１２０℃でのずり粘度が５０００Ｐａ・ｓ以下である接着剤層を用いることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体チップと半導体チップ搭載用支持部材との接合には、銀ペーストが主に使用されていた。ところが、近年の半導体チップの小型化、高性能化に伴い、使用される支持部材にも小型化、細密化が要求されるようになってきた。さらに、携帯機器等の小型化、高密度化の要求に伴って、内部に複数の半導体チップを積層した半導体パッケージが開発、量産されている。しかし、上述の銀ペーストを用いた接合方法では、銀ペーストのはみ出しや、銀ペーストの流動性に起因する半導体チップの傾きによってワイヤボンディングに不具合が発生したり、銀ペーストの膜厚制御の困難性などが問題となっていた。そのため、最近では銀ペーストに代わってフィルム状のダイボンディング材（以下、「ダイボンディングフィルム」と言う。）が使用されるようになってきた。
【０００３】
また、携帯機器に搭載されるメモリ容量の加速度的な増加に伴い、半導体パッケージ内に積層される半導体チップの積層段数が増大する傾向にある。より具体的には、携帯機器の総重量を抑制するために、半導体チップを多段積層した半導体パッケージの容積、重量を従来と変えずに、半導体チップの積層段数を増加させている。その結果、半導体チップを薄膜化する傾向にあり、１００μｍ厚以下の半導体チップが使用されるようになってきた。
【０００４】
例えば直径８インチ半導体ウェハの場合、７００μｍ程度の厚みに切り出した後、半導体ウェハの裏面を研削することにより、所望の厚みの半導体ウェハを得る。従来では、半導体ウェハを薄く研削（バックグラインド）する際にウェハ回路面を保護するテープ（以下、「バックグラインドテープ」と言う。）を貼付け、研削後に該テープを剥離してからダイボンディングフィルムやダイシング基材へ貼り付けを行っていた。ところが、半導体ウェハが薄くなるにしたがって、搬送時に半導体ウェハが割れるリスクが高まる。そのため、バックグラインドテープを剥離せずにダイボンディングフィルム、ダイシング基材を貼り付けた後に、バックグラインドテープを剥離する手法がなされている。しかし、バックグラインドテープの耐熱温度の上限は８０℃程度のため、ダイボンディングフィルムを半導体ウェハ裏面に貼付ける際は、８０℃以下のラミネート温度で十分な密着性を確保する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−０７４０６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のダイボンディングフィルムは、例えば下記（１）又は（２）の方法で用いられる。
（１）任意のサイズに切り出したダイボンディングフィルムを配線付き半導体チップに貼り付け、その半導体チップを配線付き支持部材に加熱圧着する。
（２）ダイボンディングフィルムを半導体ウェハ裏面全体に貼り付けた後、ダイボンディングフィルムの裏面にダイシング基材を貼り付ける。その後、回転刃を用いて半導体ウェハをチップ化する。ダイボンディングフィルム付きの半導体チップをピックアップによりダイシング基材から剥離した後、当該半導体チップを配線付き支持部材に加熱圧着する。
【０００７】
ところで、携帯電話や携帯音楽プレイヤー等に用いられる半導体パッケージでは、内部に複数の半導体チップが積層されたスタックドパッケージ構造が主流となっている。このような半導体パッケージでは、半導体チップ又は支持部材に設けられた配線の段差に起因して、ダイボンディングフィルムに未充填部位が残存している。この未充填部位を埋め込むには、樹脂封止の際に加わる高荷重で配線段差を充てんする方式（封止充てん方式）が主流である。
【０００８】
しかしながら、半導体チップの積層段数が増加するにしたがって、封止工程の前に行われるワイヤボンディング工程に起因して、ダイボンディングフィルムへの熱履歴が増大する。その結果、ダイボンディングフィルムに配線段差が十分に充填されない部位（未充填部位、ボイド）が残存したまま、ダイボンディングフィルムが硬化することとなる。よって、封止工程の際に加わる高荷重で配線段差を充填することが困難となる。さらに、半導体パッケージの吸湿リフロー工程において、ダイボンディングフィルムが支持部材又は半導体チップから剥離してしまい、良好な半導体パッケージを得ることが困難であった。
【０００９】
本発明は、上記課題の解決のためになされたものであり、配線付き支持部材と配線付き半導体チップとをダイボンディングフィルムで加熱圧着する場合において、配線段差に起因するダイボンディングフィルムの未充填部位を効果的に取り除くことが可能であるとともに、良好な吸湿リフロー耐性を有する半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題の解決のため、本発明に係るフィルム状の接着剤層を含むダイボンディングフィルムを用いた半導体装置の製造方法は、配線付き支持部材と配線付き半導体チップとをダイボンディングフィルムを介して加熱圧着する加熱圧着工程と、加熱圧着工程後、ダイボンディングフィルムを加熱する熱硬化工程と、熱硬化工程後、支持部材の配線と半導体チップの配線をボンディングワイヤで接続するワイヤボンディング工程と、ワイヤボンディング工程後、支持部材と半導体チップとを封止する封止工程と、を備え、接着剤層として、熱硬化工程におけるフィルム温度１００℃〜１２０℃でのずり粘度が５０００Ｐａ・ｓ以下である接着剤層を用いる、ことを特徴とする。
【００１１】
本発明の半導体装置の製造方法では、上述のずり粘度を有する接着剤層を含むダイボンディングフィルムを用いて、加熱圧着工程後であってワイヤボンディング工程前に、熱硬化工程を行う。その結果、配線段差に起因する未充填部位を効果的に埋め込むことができる。このようにワイヤボンディング工程前に未充填部位を効果的に取り除くことにより、ワイヤボンディング工程で未充填部位が残存したままダイボンディングフィルムが硬化してしまうことを抑制できる。従って、配線段差が十分に充填された半導体装置を得ることができる。さらに、後の吸湿リフロー工程時に当該ボイドが起点となって、ダイボンディングフィルムが半導体チップ又は支持部材から剥離することを抑制でき、半導体装置の高信頼性が得られる。
【００１２】
また、上述の接着剤層として、加熱圧着工程における加熱温度１００℃〜１４０℃での溶融粘度が５００００Ｐａ・ｓ以下である接着剤層を用いることが好ましい。当該溶融粘度が５００００Ｐａ・ｓ以下であると、加熱圧着工程後に未充填であった部位をより効果的に熱硬化工程で取り除くことができる。よって、ワイヤボンディング工程前にダイボンディングフィルム内に配線段差に起因する未充填部位が残存するおそれをより少なくできる。
【００１３】
また、上述の前記接着剤層として、熱硬化性樹脂と無機フィラーとを少なくとも含む接着剤層を用いることが好ましい。接着剤層が熱硬化性樹脂を含むことにより、加熱圧着工程や熱硬化工程における入熱でダイボンディングフィルムの接着剤層を好適に硬化できる。また、接着剤層が無機フィラーを含むことにより、配線段差の充填性をより向上できる。
【００１４】
また、上述の接着剤層として、ガラス転移温度１０℃〜８０℃で重量平均分子量２００００〜１０００００のポリイミド樹脂を含む接着剤層を用いることが好ましい。重量平均分子量が２００００未満であると、接着剤層の流動性が増加するものの、熱硬化工程時の入熱による発泡でボイドが発生するおそれがあり好ましくない。また、重量平均分子量が１０００００を超えると、接着剤層の粘度が増加し、熱硬化工程後における配線段差の充填を好適に行えず好ましくない。
【００１５】
また、上述の接着剤層として、厚みが５μｍ〜８０μｍであり、４０℃のプローブに対するフィルム未硬化時のタック力が１０００ｍＮ以下である接着剤層を用いることが好ましい。この場合、ダイボンディングフィルムの接着剤層を接着させた半導体チップを割ることなくピックアップすることができる。よって、後の加熱圧着工程まで確実に半導体チップを好適に運ぶことができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、配線付き支持部材と配線付き半導体チップとをダイボンディングフィルムで加熱圧着する場合、配線段差に起因する未充填部位を効果的に取り除くことが可能であるとともに、良好な吸湿リフロー耐性を有する半導体装置の製造方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、ダイボンディングフィルムの一形態を示す側面図である。
【図２】図２は、配線付き半導体チップにダイボンディングフィルムが接着された一形態を示す側面図である。
【図３】図３は、配線付き支持部材の一形態を示す側面図である。
【図４】図４は、配線付き半導体チップと配線付き支持部材とが加熱圧着された後の一形態を示す側面図である。
【図５】図５は、配線付き半導体チップと配線付き支持部材とが熱硬化処理された後の一形態を示す側面図である。
【図６】図６は、配線付き半導体チップと配線付き支持部材とが樹脂封止された後の半導体装置の一形態を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照しながら、本発明に係るダイボンディングフィルムを用いた半導体装置の製造方法、及びダイボンディングフィルムの好適な実施形態について詳細に説明する。
【００１９】
＜ダイボンディングフィルムについて＞
図１に示すように、本実施形態に係る半導体装置の製造方法に用いられるダイボンディングフィルム１は、接着剤層Ａと基材フィルムＢとを含む。接着剤層Ａはフィルム状であり、熱硬化性樹脂と無機フィラーとを少なくとも含む。
【００２０】
熱硬化性樹脂は、熱により架橋反応を起こす反応性化合物である。このような化合物として、例えば、シアネートエステル樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、アルキド樹脂、アクリル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、シリコーン樹脂、レゾルシノールホルムアルデヒド樹脂、キシレン樹脂、フラン樹脂、ポリウレタン樹脂、ケトン樹脂、トリアリルシアヌレート樹脂、ポリイソシアネート樹脂、トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌラートを含有する樹脂、トリアリルトリメリタートを含有する樹脂、シクロペンタジエンから合成された熱硬化性樹脂、芳香族ジシアナミドの三量化による熱硬化性樹脂等が挙げられる。これら熱硬化性樹脂は単独で又は二種類以上を組み合わせて用いることができる。上記熱硬化性樹脂を使用する場合、その含量は、低アウトガス性とフィルム形成性（靭性）を両立でき、かつ熱硬化による耐熱性を有効に付与する観点で、適宜調整する。上記熱硬化性樹脂の硬化のために、硬化剤や触媒を使用することができ、必要に応じて硬化剤と硬化促進剤、又は触媒と助触媒を併用することができる。熱硬化性樹脂の具体例として、ビスアリルナジイミド、２官能以上のアクリレート化合物及び/又はメタクリレート化合物、エポキシ樹脂及び/又はエポキシ樹脂以外の熱硬化性樹脂、硬化促進剤を少なくとも含有するものがある。
【００２１】
無機フィラーとして、絶縁性の無機フィラーが好ましく、例えば、アルミナ、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、結晶性シリカ、非晶性シリカ、窒化ホウ素、チタニア、ガラス、酸化鉄、セラミック等からなるフィラーが挙げられる。これらの無機フィラーのうち粒径の異なる二種類以上のものを併用することもできる。中でもシリカは、高い接着力が得られ、かつ金属腐食を起こす原因となる不純物を少なくできるため、半導体装置の信頼性を向上できるので好ましい。また、ダイボンディングフィルムの膜厚方向の熱流動性と高い接着力を得る観点から、無機フィラーの形状は球状であることが好ましい。球状には、真球状、円粒状、楕円状などの形状が含まれる。無機フィラーの使用量は、付与する特性又は機能に応じて適宜決定される。
【００２２】
ダイボンディングフィルム１の接着剤層Ａは更に、熱可塑性樹脂を含むことが好ましい。熱可塑性樹脂は、２種以上の酸無水物と構造が異なる３種以上のアミンから作成されるポリイミド樹脂からなり、重量平均分子量２００００〜１０００００であることが好ましく、より好ましくは重量平均分子量２００００〜７００００、特に好ましくは重量平均分子量２００００〜５００００である。重量平均分子量が２００００未満であると、接着剤層の流動性が増加するものの、後述する熱硬化工程時の入熱による発泡でボイドが発生するおそれがあり好ましくない。また、重量平均分子量が１０００００を超えると、接着剤層の粘度が増加し、後述する熱硬化工程後における表面段差の充填を好適に行えず好ましくない。
【００２３】
接着剤層Ａのガラス転移温度は１０℃〜８０℃であることが好ましく、より好ましくは１０℃〜７０℃、さらに好ましくは１０℃〜６０℃である。接着剤層Ａのガラス転移温度が６０℃を超えると、ダイボンディングフィルム１の硬化前（Ｂステージ状態）の溶融粘度が高くなり加熱時に高流動化させることが困難になる傾向がある。
【００２４】
接着剤層Ａの厚さは特に制限はなく、ダイボンディングフィルムの膜厚やダイシングテープ一体型ダイボンディングフィルムの用途によって適宜、当業者の知識に基づいて定められるものであるが、例えば３μｍ〜８０μｍであることが好ましい。接着剤層Ａの厚さが５μｍ未満であると、成膜性、取り扱いが困難となる傾向があり、８０μｍを超えると、経済性が悪く、成形性が困難になる傾向がある。これらの観点から接着剤層Ａの厚さは５μｍ〜６０μｍであることがより好ましく、５μｍ〜４０μｍであることが特に好ましい。
【００２５】
基材フィルムＢとしては、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリイミドフィルム、ポリエステルフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリエーテルイミドフィルム、ポリエーテルナフタレートフィルム、メチルペンテンフィルム等が挙げられる。基材フィルムＢは、これらのフィルムを２種以上組み合わせた多層フィルムとしてもよく、表面がシリコーン系、シリカ系等の離型剤などで処理された基材であってもよい。
【００２６】
＜ダイボンディングフィルム１の作製について＞
以下に、本実施形態に係るダイボンディングフィルム１の作製方法の一例を説明する。
（１）接着剤層Ａを構成するワニスの調製
まず、ポリイミド溶液、熱硬化性成分、無機フィラー、及び他の成分を有機溶媒中で混合、混練してワニス（接着剤層Ａ塗工用のワニス）を調製する。例えば、熱可塑性樹脂、ビスアリルナジイミド、２官能以上のアクリレート化合物、必要に応じて、マレイミド化合物、エポキシ樹脂、フィラー、及び他の成分を有機溶媒中で混合、混練してワニスを調製する。上記各成分の混合、混練は、通常の撹拌機、らいかい機、三本ロール、ボールミル等の分散機を適宜、組み合わせて行うことができる。ワニスの調製に用いる有機溶媒は、前記各成分を均一に溶解、混練又は分散できるものであれば制限はなく、従来公知のものを使用することができる。このような溶剤としては、例えば、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、Ｎ―メチルピロリドン、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒、トルエン、キシレン等が挙げられる。これらのなかでも、乾燥速度が速く、価格が安い点でメチルエチルケトン、シクロヘキサノン等を使用することが好ましい。ワニスの調製に用いる際の有機溶媒の使用量には特に制限はなく、有機溶媒は加熱乾燥等によりダイボンディングフィルム１から除去されるものであるが、ダイボンディングフィルム１作製後の有機溶媒量（残存揮発分）は、全重量基準で０．０１質量％〜３質量％であることが好ましく、耐熱信頼性の観点からは全重量基準で、０．０１質量％〜２質量％であることがより好ましく、０．０１質量％〜１．５質量％であることがさらに好ましい。
【００２７】
（２）基材フィルムＢへのワニスの塗工
基材フィルムＢ上に上記（１）で得られたワニスを塗工し、ワニスの層（接着剤層Ａ）を形成する。ワニスの塗工には、例えばアプリケータ自動塗工機を用いることができ、塗工されるワニスの厚みは、最終的なダイボンディングフィルム１の厚さを考慮して決定されるが、例えば３μｍ〜１００μｍとする。
【００２８】
（３）加熱乾燥
上記（２）で得られた、接着剤層Ａ付き基材フィルムＢを加熱乾燥する。加熱乾燥の条件は、使用した溶媒が充分に揮散する条件であれば特に制限はないが、例えば５０℃〜２００℃で、０．１分〜９０分間加熱して行う。加熱乾燥後、接着剤層Ａから基材フィルムＢを除去することにより、Ｂステージ状態のフィルム状の接着剤層Ａを得ることができる。
【００２９】
＜半導体装置の製造方法＞
以下、本実施形態に係るダイボンディングフィルム１を用いる半導体装置の製造方法の一例を説明する。
（１）貼り合わせ（ラミネート）工程
まず、上述のダイボンディングフィルム１を半導体ウェハに貼り合わせる。貼り合わせ方法として、例えば、ダイボンディングフィルム１の接着剤層Ａを半導体ウェハに貼り合わせた後、ダイボンディングフィルム１から基材フィルムＢを剥がし、接着剤層Ａをダイシングテープの粘着剤層に貼り合せる方法がある。あるいは、ダイボンディングフィルム１の接着剤層Ａをダイシングテープの粘着剤層に貼り合わせた後、ダイボンディングフィルム１から基材フィルムＢを剥がし、接着剤層Ａに半導体ウェハを貼り合せる方法が挙げられる。
【００３０】
上述の半導体ウェハとしては特に限定されないが、吸湿リフロー耐性に優れた半導体装置を作製する観点から、半導体ウェハの厚さは１００μｍ以下であることが好ましく、７５μｍ以下であることがより好ましく、５０μｍ以下であることが特に好ましい。本実施形態では、配線が半導体ウェハ上に予め設けられている。
【００３１】
上述のダイシングテープとしては特に限定されないが、例えば、ポリテトラフルオロエチレンフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリメチルペンテンフィルム、ポリイミドフィルムなどのプラスチックフィルムなどが挙げられる。また、必要に応じて、ダイシングテープに対して、プライマー塗布、ＵＶ処理、コロナ放電処理、研磨処理、エッチング処理などの表面処理を実施してもよい。
【００３２】
（２）ダイシング工程
上記いずれかの貼り合わせ方法を用いて、ダイボンディングフィルム１の接着剤層Ａと半導体ウェハを貼り合わせた後に、切断装置（ダイサー）の回転刃で所望の大きさのチップにダイシング（切断）する。これにより、図２に示すように、チップ側配線３が上面に形成されるとともにダイボンディングフィルム１の接着剤層Ａが裏面に貼り付けられた半導体チップ２が得られる。ダイシング工程では、ダイボンディングフィルム１の接着剤層Ａを完全に切断するフルカット法を適用できる。あるいは、ダイボンディングフィルムの接着剤層Ａを完全に切断せず一部を残すハーフカット法を適用できる。
【００３３】
例えばハーフカット法の場合、切断されずに残ったダイボンディングフィルム１の接着剤層Ａは、次工程のピックアップダイボンダーによるピックアップ工程時にダイシングテープを拡張すること、及び／又はピックアップ工程時に突き上げ針などの治具で押し上げることで切り込んだ部分を起点として分割することもできる。ダイボンディングフィルム１の接着剤層Ａを切断する際に使用するダイサーや回転刃（ブレード）は上市されているものを適宜使用できる。ダイサーとして、例えば株式会社ディスコ製のフルオートマチックダイシングソー６０００シリーズやセミオートマチックダイシングソー３０００シリーズなどを使用できる。ブレードとして、例えば株式会社ディスコ製のダイシングブレードＮＢＣ−ＺＨ０５シリーズやＮＢＣ−ＺＨシリーズなどを使用できる。あるいは、ダイシング工程では、例えば、株式会社ディスコ製のフルオートマチックレーザソー７０００シリーズなどのレーザを用いて切断する方法、すなわち、レーザーアブレーション加工又はステルスダイシング加工も適用可能である。
【００３４】
（３）ピックアップ工程及び加熱圧着工程
次いで、チップ側配線３が上面に形成されるとともにダイボンディングフィルム１の接着剤層Ａが裏面に貼り付けられた半導体チップ２をピックアップする。ダイシング工程によって個片化された接着剤層Ａ付き半導体チップ２は、上市されているピックアップダイボンダーを適宜使用することでピックアップ及び加熱圧着できる。例えば、ルネサス東日本セミコンダクタ社製のフレキシブルダイボンダーＤＢ−７３０やＤＢ−７００、株式会社新川製のダイボンダーＳＰＡ−３００やＳＰＡ−４００、キャノンマシナリ株式会社製ＢＥＳＴＥＭ−Ｄ０２等を適用できる。
【００３５】
本実施形態では、図３に示すような支持部材側配線６付きの支持部材４に、ピックアップした配線３付き半導体チップ２をダイボンディングフィルム１の接着剤層Ａを介して接着する。より具体的には、支持部材４及び支持部材側配線６に、ピックアップした半導体チップ２の裏面（すなわちチップ側配線３の設けられていない面）を接着剤層Ａを介して接着する。なお、支持部材４の孔部Ｈには、支持部材側配線６に接続するはんだボール等の端子５が充填されている。
【００３６】
加熱圧着工程における加熱温度は、６０℃〜１５０℃であることが好ましく、８０℃〜１４０℃がより好ましく、１００℃〜１３０℃がさらに好ましい。加熱温度が６０℃より下回るとダイボンディングフィルム１の接着剤層Ａの粘度が下がらないので、配線段差を埋め込むことが難しくなる可能性がある。また加熱温度が１５０℃以上になると、支持部材４側の反りが増大し、ダイボンダーなどで搬送することが難しくなる可能性がある。また、加熱圧着工程における荷重は０．０１ＭＰａ〜１ＭＰａ、加熱時間は０．１秒〜３秒の範囲で行うことができる。
【００３７】
さらに、本実施形態では、図４に示すように、チップ側配線３が上面に形成されるとともにダイボンディングフィルム１が裏面に貼り付けられた別の半導体チップ２を先の半導体チップ２上に加熱圧着する。より具体的には、支持部材４上に先に貼り付けられた半導体チップ２の配線３上に、別の半導体チップ２の裏面に設けられたダイボンディングフィルム１の接着剤層Ａを介して、当該別の半導体チップ２を接着する。これらの加熱圧着工程後において、各ダイボンディングフィルム１の接着剤層Ａ内には、未充填部位Ｖが残存している。
【００３８】
（４）熱硬化工程
加熱圧着工程後、ダイボンディングフィルム１の接着剤層Ａを加熱する熱硬化工程を行う。当該熱硬化工程では、接着剤層Ａのフィルム温度が室温〜１５０℃となるように加熱処理を行うことが好ましく、フィルム温度が８０℃〜１３０℃となるように加熱処理を行うことがより好ましく、フィルム温度が１００℃〜１２０℃となるように加熱処理を行うことがさらに好ましい。この熱硬化工程は、ワイヤボンディング工程前及び封止工程前に行われ、加熱圧着工程後に未充填であった部位（未充填部位Ｖ）の充填を完結させるために行われる。図５に熱硬化工程後の積層体の状態を示す。この状態では、ダイボンディングフィルム１の接着剤層Ａに未充填部位Ｖが完全に無いことが好ましい。
【００３９】
（５）ワイヤボンディング工程
続いて、図６に示すように、ボンディングワイヤ８を用いてチップ側配線３と支持部材側配線６とを接続するワイヤボンディング工程を行う。
【００４０】
（６）封止工程及び熱硬化工程
次いで、図６に示すように、支持部材側配線６付き支持部材４と、チップ側配線３付き半導体チップ２とを含む積層体上に、封止樹脂９を成型して封止する。ここで、ダイボンディングフィルム１の接着剤層Ａ、半導体チップ２、チップ側配線３、支持部材４、支持部材側配線６、及びボンディングワイヤ８が、封止樹脂９によって封止される。その後、再び熱硬化処理を行い、半導体装置（半導体パッケージ）１０を得る。以上のように、本実施形態に係る半導体装置の製造方法では、半導体装置１０内のダイボンディングフィルム１の接着剤層Ａは、加熱圧着工程、熱硬化工程、封止工程、及びその後の熱硬化工程における入熱により硬化されることとなる。
【００４１】
＜ダイボンディングフィルム１の物性について＞
以下、本実施形態に係る半導体装置の製造方法に用いられるダイボンディングフィルム１の物性について説明する。
【００４２】
（熱硬化工程におけるダイボンディングフィルム１のずり粘度）
上述の加熱圧着工程の後であってワイヤボンディング工程前に行われる熱硬化工程では、フィルム温度１００℃〜１２０℃で加熱したときのずり粘度が５０００Ｐａ・ｓ以下である接着剤層Ａ（Ｂ〜Ｃステージ状態）を用いる。当該接着剤層Ａを用いて熱硬化工程を行うことにより、配線段差に起因する未充填部位Ｖを効果的に埋め込むことができる。このようにワイヤボンディング工程前に未充填部位を効果的に取り除くことにより、ワイヤボンディング工程で未充填部位が残存したままダイボンディングフィルムが硬化してしまうことを抑制できる。従って、配線段差が十分に充填された半導体装置を得ることができる。さらに、後の吸湿リフロー工程時に当該ボイドが起点となって、ダイボンディングフィルムが半導体チップ又は支持部材から剥離することを抑制でき、半導体装置の高信頼性が得られる。
【００４３】
また、フィルム温度１００℃〜１２０℃で加熱したときの当該接着剤層Ａのずり粘度は３０００Ｐａ・ｓ以下であることがより好ましい。また、当該ずり粘度の下限値は特に制限されないが、５００Ｐａ・ｓより小さい場合、熱硬化工程における加熱時にダイボンディングフィルム１の接着剤層Ａが発泡するおそれや、ダイボンディングフィルム１の接着剤層Ａの硬化が遅くなり生産性が低下する可能性がある。また、当該熱硬化工程ではダイボンディングフィルム１の接着剤層Ａをフィルム温度１００℃〜１２０℃で加熱することが好ましいが、室温からの昇温がより好ましい。このときの昇温速度は１．０℃／分〜５．０℃／分が好ましく、１．５℃／分〜３．５℃／分がより好ましく、１．７℃／分〜２．５℃／分がさらに好ましい。
【００４４】
以下に、ずり粘度の測定法を説明する。ダイボンディングフィルム１の接着剤層Ａをローラーを用いてラミネートし、重ね合わせ総厚３００±５０μｍの多層フィルムを作製する。この多層フィルムを１３±１ｍｍ□の試験片となるように打ち抜き、ずり粘度の測定を行う。本実施形態において、ずり粘度の測定は、モジュラーコンパクトレオメーター Ｐｈｙｓｉｃａ ＭＣＲ３０１(Ａｎｔｏｎ Ｐａａｒ社製）を用いて行う。当該試験片を平行円板（直径１２ｍｍ）に挟み、周波数１Ｈｚ、ひずみ１％、昇温速度５℃／分及び測定温度３０〜２００℃の条件で行い、当該試験片の温度が１００℃〜１２０℃における複素粘度の値（Ｐａ・ｓ）をずり粘度とする。
【００４５】
（加熱圧着工程におけるダイボンディングフィルム１の溶融粘度）
上述の加熱圧着工程では、支持部材４側の加熱温度１００℃〜１４０℃（フィルム温度７０℃〜１００℃）におけるフィルム未硬化物（Ｂステージ状態）の溶融粘度が５００００Ｐａ・ｓ以下である接着剤層Ａを用いることが好ましい。当該溶融粘度が５００００Ｐａ・ｓ以下である場合、加熱圧着工程後における配線段差（未充填部位Ｖ）の埋込性を９０％以上とすることができる。よって、ダイボンディングフィルム１の接着剤層Ａ内にボイドが残存するおそれが少ない。その結果、ボイドが起点となって吸湿リフロー時に剥離が生じるおそれは少なくなり、高信頼性が得られる。また、当該溶融粘度は、好ましくは４００００Ｐａ・ｓ以下でありの範囲であり、より好ましくは、３５０００Ｐａ・ｓ以下でありの範囲であり、さらに好ましくは、３００００Ｐａ・ｓ以下である。当該溶融粘度の下限は特に限定されないが、１０００Ｐａ・ｓより小さい場合、ダイボンディング工程、もしくはフィルム硬化工程等の加熱時にフィルムが発泡したりする可能性がある。
【００４６】
ダイボンディングフィルム１の接着剤層Ａの未硬化物の溶融粘度は、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ （１７） Ｐ４５８ （１９４６）に示す平行平板プラストメータ法により測定、算出される。厚さ１００μｍのダイボンディングフィルム１の接着剤層Ａを打ち抜き型を用いて直径６ｍｍに打ち抜いた後、その両面に厚さ１５０μｍのスライドガラスを貼り付けることにより、試験サンプルを作製する。これをＣＯＢボンダ（日立化成工業株式会社製、ＡＣ−ＳＣ−４００Ｂ）を用いて加熱圧着（フィルム温度７０℃〜１１０℃、荷重１ＭＰａ、時間３秒）する。加熱圧着前後の試験サンプルをスキャナで取り込み、画像解析ソフトで面積を計算し、加熱圧着前後のダイボンディングフィルム１の接着剤層Ａの厚みを算出する。ダイボンディングフィルム１の接着剤層Ａの未硬化物の溶融粘度（η）は、下記式（１）を用いて算出される。
【数１】
Ｚ０：荷重を加える前のダイボンディングフィルム１の接着剤層Ａの厚さ
Ｚ：荷重を加えた後のダイボンディングフィルム１の接着剤層Ａの厚さ
Ｖ：ダイボンディングフィルム１の接着剤層Ａの体積
Ｆ：加える荷重の大きさ
ｔ：荷重を加える時間
【００４７】
（ダイボンディングフィルム１のタック力）
上述のピックアップ工程で配線３付き半導体チップ２を割ることなくピックアップするために、上述の加熱圧着工程で用いられるダイボンディングフィルム１において、厚みが５μｍ〜８０μｍであり、４０℃のプローブに対するフィルム未硬化時のタック力が１０００ｍＮ以下である接着剤層Ａを用いることが好ましい。当該タック力が１０００ｍＮを超えるとピックアップミスを起こす可能性がある。これは、前チップをコレットツールを用いて支持部材側に加熱圧着する際に、ツールが支持部材側の熱の影響を受け、次チップをピックアップする際にツール側の熱がチップ及びダイボンディングフィルムへ伝わりフィルムが再溶融し隣チップのダイボンディングフィルム同士が付着してしまうため、複数のチップが同時にピックアップされたり、単独のみでも付着部分を切り離すことができずにピックアップミスを起こしてしまうためである。当該タック力は、より好ましくは８００ｍＮ以下であり、さらに好ましくは、５００ｍＮ以下である。なお、当該タック力の下限は特に限定されない。本実施形態において、４０℃のプローブに対するフィルム未硬化時の接着剤層Ａのタック力は、株式会社レスカ製のタッキング試験器を用いて測定される。測定条件は、接着剤層Ａのフィルム厚：２０μｍ、押し込み速度：２ｍｍ／秒、引き上げ速度：１０ｍｍ／秒、停止加重：１００ｇｆ／ｃｍ２、停止時間：１秒であり、４０℃のステージにサンプルの測定面を上にして固定し、４０℃のプローブ（直径５．１ｍｍ（φ）のＳＵＳ３０４）に対するタック強度を測定し求める。ここで、測定面とは、接着剤層Ａにおけるダイシングテープに貼り付ける側の面である。なお、フィルム未硬化時の接着剤層ＡとはＢステージ状態のフィルムを示す。
【００４８】
（ダイボンディングフィルム１による配線段差の埋込性）
配線６付き支持部材４と配線３付き半導体チップ２とをダイボンディングフィルム１の接着剤層Ａを介して加熱圧着する際の配線段差の埋込性（すなわち、ボイドや亀裂などがない状態）は、加熱圧着工程後に９０％以上であることが好ましい。また、加熱圧着工程後であってワイヤボンディング工程前の熱硬化工程における配線段差の埋込性は、９５％以上であることが好ましく、９８％以上であることがより好ましく、１００％であることがさらに好ましい。加熱圧着工程後であってワイヤボンディング工程前の熱硬化工程における配線段差の埋込性が９５％以下であると残存ボイドが起点となって吸湿リフロー時に剥離が生じてしまい信頼性を損なうおそれがある。
【００４９】
以上、好適な実施形態を示したが、本発明は上記実施形態に限定されない。上記実施形態では、ダイボンディングフィルム１が、接着剤層Ａと基材フィルムＢとをこの順に備えた２層構造である例を示したが、ダイボンディングフィルム１は、必要に応じて接着剤層Ａの両面に基材フィルムＢを備えた３層構造としたものでもよい。あるいは、上記実施形態のダイボンディングフィルム１を２枚以上ラミネートしたもの、上記実施形態のダイボンディングフィルム１とそれ以外のダイボンディングフィルムを複数ラミネートしたものであってもよい。なお、上記実施形態では、半導体チップ２を複数積層した例を示したが、半導体チップ２は１層でもよい。
【００５０】
以下、実施例及び比較例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されない。
【００５１】
（実施例１〜２、比較例１〜２）
＜ダイボンディングフィルム１の接着剤層を構成する樹脂組成物＞
表１は、実施例１〜２及び比較例１〜４で作製したダイボンディングフィルム１の接着剤層Ａを構成する熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、及びフィラーの配合表である。表１の配合表に示されるように、実施例１〜２及び比較例１〜４では、ベース樹脂Ａ〜Ｃをそれぞれ用いて、フィルム塗工ワニスを調合した。以下、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂及びフィラーについて説明する。
【００５２】
（熱可塑性樹脂について）
（１）ベース樹脂Ａ
温度計、攪拌機、冷却管、及び窒素流入管を装着した３００ｍＬフラスコ中に、４,４'-オキシジフタル酸二無水物(マナック社製ＯＤＰＡ−Ｍ)７．６ｇ（０．7ｍｏｌ）、デカメチレンビストリメリテート二無水物(黒金化成社製 ６．５ｇ(０．３ｍｏｌ))、１，３−ビス(３−アミノプロピル)−１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン(東レダウコーニングシリコーン社製ＢＹ１６−８７１ＥＧ)５ｇ（０．５ｍｏｌ）、及びＮ−メチル−２−ピロリドン３０ｇを仕込んだ反応液を攪拌し、窒素ガスを吹き込みながら１８０℃で加熱することにより、水と共にＮ−メチル−２−ピロリドンを５０％と共沸除去し、ポリイミド樹脂（ベース樹脂Ａ）を得た。得られたポリイミド樹脂をゲル浸透クロマトグラフ（ＧＰＣ）分析で測定したところ、ポリスチレン換算で、重量平均分子量Ｍｗは５２８００であった。また、得られたポリイミド樹脂のガラス転移温度Ｔｇは７２℃であった。
【００５３】
（２）ベース樹脂Ｂ
温度計、攪拌機、冷却管、及び窒素流入管を装着した３００ｍＬフラスコ中に、４，４'−オキシジフタル酸二無水物(マナック社製ＯＤＰＡ−Ｍ)７．６ｇ（０．７ｍｏｌ）、デカメチレンビストリメリテート二無水物(黒金化成社製 ６．５ｇ(０．３ｍｏｌ)、ポリオキシプロピレンジアミン(三井化学ファイン社製)５．５ｇ(０．４ｍｏｌ)、１，３−ビス(３−アミノプロピル)−１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン(東レダウコーニングシリコーン社製ＢＹ１６−８７１ＥＧ)５ｇ（０．５ｍｏｌ）、及びＮ−メチル−２−ピロリドン３０ｇを仕込んだ反応液を攪拌し、窒素ガスを吹き込みながら１８０℃で加熱することにより、水と共にＮ−メチル−２−ピロリドンを５０％と共沸除去し、ポリイミド樹脂（ベース樹脂Ｂ）を得た。得られたポリイミド樹脂をＧＰＣ分析で測定したところ、ポリスチレン換算で、重量平均分子量Ｍｗは５３８００であった。また、得られたポリイミド樹脂のガラス転移温度Ｔｇは、３８℃であった。
【００５４】
（３）ベース樹脂Ｃ
温度計、攪拌機、冷却管、及び窒素流入管を装着した３００ｍＬフラスコ中に、４，４'−オキシジフタル酸二無水物(マナック社製ＯＤＰＡ−Ｍ)７．６ｇ（０．7ｍｏｌ）、デカメチレンビストリメリテート二無水物(黒金化成社製 ６．５ｇ(０．３ｍｏｌ))、ポリオキシプロピレンジアミン(三井化学ファイン社製Ｄ２０００)５．５ｇ(０．４ｍｏｌ)、１，３−ビス(３−アミノプロピル)−１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン(東レダウコーニングシリコーン社製ＢＹ１６−８７１ＥＧ)５ｇ（０．５ｍｏｌ）、及びＮ−メチル−２−ピロリドン３０ｇを仕込んだ反応液を攪拌し、窒素ガスを吹き込みながら１８０℃で加熱することにより、水と共にＮ−メチル−２−ピロリドンを５０％と共沸除去し、ポリイミド樹脂（ベース樹脂Ｃ）を得た。得られたポリイミド樹脂をＧＰＣ分析で測定したところ、ポリスチレン換算で、重量平均分子量Ｍｗは４８１００であった。また、得られたポリイミド樹脂のガラス転移温度Ｔｇは２０℃であった。
【００５５】
（熱硬化性樹脂について）
（１）エポキシ樹脂
ＶＧ−３０１０：三井化学（株）製、下記構造式（I）（多官能エポキシ樹脂）
【化１】
（２）硬化促進剤
ＴＰＰＫ：東京化成工業（株）製、下記構造式（II）（テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボラート）
【化２】
（３）ナジイミド樹脂
ＢＡＮＩ−Ｘ：丸善石油化学（株）製、下記構造式（III）（キシリレン型ビスアリルナジイミド）
【化３】
（４）アクリレート
Ｒ−７１２：日本化薬（株）製、下記構造式（IV）（エトキシ化ビスフェノールＦジアクリレート）
【化４】
（５）硬化剤
カヤハードＮＨＮ：日本化薬（株）製、フェノール樹脂（クレゾールナフトールホルムアルデヒド重縮合物）
（６）ビスマレイミド
ＢＭＩ−８０：ケイ・アイ化成（株）製、下記構造式（V）（２，２'−ビス[４−(４−マレイミドフェノキシ)フェニル]プロパン）
【化５】
【００５６】
（フィラーについて）
Ｈ２６：ＣＩＫナノテック（株）製、酸化ケイ素（平均粒径５μｍ）
Ｈ２７：ＣＩＫナノテック（株）製、酸化ケイ素（平均粒径０．５μｍ）
ＨＰＰ１：水島合金鉄（株）製、窒化ホウ素（平均粒径３μｍ）
比較例１及び４では、ＨＰＰ１のみを使用した。
比較例２、３、実施例１、２では、Ｈ２６とＨ２７の２種を使用した。
【００５７】
上記のようにして得られた実施例１〜２及び比較例１〜３の接着剤組成物（ワニス）を、それぞれ基材フィルム（剥離剤で処理したポリエチレンテレフタレートフィルム）上に２０μｍの厚さになるようにアプリケータ自動塗工機を用いて塗布した。次に、ワニスを塗工した基材フィルムをオーブン中で１２０℃で１０分間加熱乾燥した。加熱乾燥後、それぞれの基材フィルムを除去してダイボンディングフィルムの接着剤層（Ｂステージ状態のフィルム）を得た。
【００５８】
＜ダイボンディングフィルムの物性測定＞
（ダイボンディングフィルムのずり粘度の測定）
ダイボンディングフィルムの接着剤層をローラーによりラミネートし、重ね合わせ総厚３００±５０μｍの多層フィルムを作製した。この多層フィルムを１３±１ｍｍ□の試験片となるように打ち抜き、ずり粘度の測定を行った。ずり粘度の測定は、モジュラーコンパクトレオメーター Ｐｈｙｓｉｃａ ＭＣＲ３０１（Ａｎｔｏｎ Ｐａａｒ社製）を用いて行った。当該試験片を、平行円板（直径１２ｍｍ）に挟み、周波数１Ｈｚ、ひずみ１％、昇温速度５℃／分及び測定温度３０℃〜２００℃の条件で行い、当該試験片のフィルム温度が１００℃〜１２０℃における複素粘度の値（Ｐａ・ｓ）をずり粘度とした。結果を表２に示す。
【００５９】
（加熱圧着工程におけるダイボンディングフィルムの溶融粘度の測定）
フィルム未硬化時の接着剤層の溶融粘度は、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ （１７） Ｐ４５８ （１９４６）に示す平行平板プラストメータ法により測定、算出した。厚さ１００μｍの接着剤層を打ち抜き型を用いて直径６ｍｍに打ち抜いた後、その両面に厚さ１５０μｍのスライドガラスを貼り付けて試験サンプルを作製した。試験サンプルをＣＯＢボンダ（日立化成工業株式会社製、ＡＣ−ＳＣ−４００Ｂ）を用いて加熱圧着（フィルム温度７０℃〜１００℃、荷重１ＭＰａ、時間３秒）した。加熱圧着前後の試験サンプルをスキャナで取り込み、画像解析ソフトで面積を計算し、加熱圧着後の試験サンプルの厚みを算出した。フィルム未硬化時の接着剤層の溶融粘度（η）は、上記数式（１）を用いることにより算出した。結果を表２に示す。表２の溶融粘度の欄に示される温度は加熱温度（熱板温度）を示し、カッコ内の数値はダイボンディングフィルムの接着剤層のフィルム温度を示す。
【００６０】
（タック力の測定）
４０℃のプローブに対するフィルム未硬化時（すなわち、Ｂステージ状態）の各ダイボンディングフィルムの接着剤層のタック力の測定には、株式会社レスカ製のタッキング試験器を用いた。条件は、フィルム厚：２０μｍ、押し込み速度：２ｍｍ／秒、引き上げ速度：１０ｍｍ／秒、停止加重：１００ｇｆ／ｃｍ２、停止時間：１秒で行い、４０℃のステージにサンプルの測定面を上にして固定し、４０℃のプローブ（直径５．１ｍｍ（φ）のＳＵＳ３０４）に対するタック強度を測定し求めた。ここで、測定面とは、各ダイボンディングフィルムの接着剤層におけるダイシングテープに貼り付ける側の面である。
【００６１】
＜ダイボンディングフィルムの組立性など＞
（ピックアップ性の評価）
Ｂステージ状態のダイボンディングフィルムの接着剤層を直径２１０ｍｍに切り抜いた後、厚さ８０μｍのダイシングテープ（電気化学工業株式会社製、商品名Ｔ−８０ＭＷ）上に、ダイアタッチフィルムマウンター（株式会社ジェーシーエム製、商品名ＤＭ−３００−Ｈ）を用いて室温（２５℃）で貼り合わせた。なお、塗工時の開放面（ポリエチレンテレフタレートフィルムの逆側）とダイシングテープを貼り合わせて、ダイボンディングフィルム・ダイシングテープ積層品を得た。当該ダイボンディングフィルム・ダイシングテープ積層品に５０μｍ厚の半導体ウェハを熱板上でラミネートし、半導体ウェハ・ダイボンディングフィルム・ダイシングテープ積層品を得てダイシングサンプルを作製した。ラミネート時の熱板表面温度は６０℃〜１２０℃に設定した。株式会社ディスコ製、商品名フルオートマチックダイシングソーＤＦＤ−６３６１を用いて、当該ダイシングサンプルを切断した。切断は、ブレード１枚で加工を完了するシングルカット方式で行った。ブレードとして株式会社ディスコ製、商品名ダイシングブレードＮＢＣ−ＺＨ１０４Ｆ−ＳＥ ２７ＨＤＢＢを用い、ブレード回転数４５０００／分、切断速度５０ｍｍ／秒の条件で行った。切断時のブレードハイトは、ダイシングテープを２０μｍ切り込む設定（６０μｍ）とした。半導体ウェハを切断するサイズは１０ｍｍ×１０ｍｍとした。
【００６２】
上記方法で作製したダイボンディングフィルムの接着剤層付き半導体チップのピックアップ性について、株式会社ルネサス東日本セミコンダクタ製、商品名フレキシブルダイボンダーＤＢ−７３０を使用して評価した。使用したピックアップ用コレットにはマイクロメカニクス社製、商品名ＲＵＢＢＥＲ ＴＩＰ １３−０８７Ｅ−３３（サイズ：１０ｍｍ×１０ｍｍ）、突上げピンにマイクロメカニクス社製、商品名ＥＪＥＣＴＯＲ ＮＥＥＤＬＥ ＳＥＮ２−８３−０５（直径：０．７ｍｍ、先端形状：直径３５０μｍの半円）を用いた。突上げピンの配置は、ピン中心間隔４．２ｍｍで９本配置した。ピックアップ時のピンの突上げ速度：１０ｍｍ／秒、突上げ高さ：５００μｍの条件でピックアップ性を評価した。圧着条件は、熱板温度１２０℃、荷重０．１ＭＰａ、時間１秒とした。連続１００チップをピックアップし、チップ割れ、ピックアップミス等が発生しない場合を「良好」、１チップでもチップ割れ、ピックアップミス等が発生した場合を「不良」とした。結果を表２に示す。
【００６３】
（配線段差の埋込性の評価）
上記で得られたダイボンディングフィルム・ダイシングテープ積層品に１００μｍ厚の半導体ウェハを熱板上でラミネートし、半導体ウェハ・ダイボンディングフィルム・ダイシングテープ積層品を得、ダイシングサンプルを作製した。ラミネート時の熱板表面温度は６０℃〜１２０℃に設定した。株式会社ディスコ社製、商品名フルオートマチックダイシングソーＤＦＤ−６３６１を用いて、前記ダイシングサンプを切断した。切断は、ブレード１枚で加工を完了するシングルカット方式を用いた。ブレードとして株式会社ディスコ社製、商品名ダイシングブレードＮＢＣ−ＺＨ１０４Ｆ−ＳＥ ２７ＨＤＢＢを用い、ブレード回転数４５０００／分、切断速度５０ｍｍ／秒の条件で行った。切断時のブレードハイトは、ダイシングテープを２０μｍ切り込む設定（６０μｍ）とした。半導体ウェハを切断するサイズは７．５ｍｍ×７．５ｍｍとした。
【００６４】
上記方法で作製したダイボンディングフィルムの接着剤層付き半導体チップを、株式会社ルネサス東日本セミコンダクタ製、商品名フレキシブルダイボンダーＤＢ−７３０を使用して、表面段差１０μｍの配線付き支持部材に圧着した。圧着条件は、熱板温度１２０℃、荷重０．１ＭＰａ、時間１秒とした。次に上記で作製した配線付き支持部材をダイボンディングフィルムの接着剤層付き半導体チップで圧着した積層体を、室温から１２０℃まで３０分間で昇温した後、１２０℃で１時間の硬化を行った。
【００６５】
半導体チップを加熱圧着した配線付き支持部材を、超音波映像診断システム（インサイト（株）社製 Ｉｎｓｉｇｈｔ−３００ Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ:ＳＡＭ)でダイボンディングフィルムと配線付き支持部材界面のボイドの有無を観察し、支持部材表面の配線段差の埋込み性の評価を行った。ここで、加熱圧着工程後のサンプル及び熱硬化工程後のサンプルを１２個ずつ作製し、それぞれのダイボンディングフィルムと配線付き支持部材界面のボイドの有無を観察した。観察後、ＳＡＭ画像から画像解析ソフトを用いて加熱圧着工程後のサンプル及び熱硬化工程後のサンプルにおける配線段差の埋込性（％）を算出した。結果を表２に示す。
【００６６】
（吸湿リフロー耐性の評価）
上記で作製した、配線付き支持部材をダイボンディングフィルムの接着剤層付き半導体チップで圧着した積層体を日立化成工業株式会社製の封止材、商品名ＣＥＬ−９７５０ＺＨＦを前記積層体上に成型し、１７５℃で５時間の硬化処理を行い、半導体パッケージ（半導体装置）を得た。超音波映像診断システム（インサイト（株）社製 Ｉｎｓｉｇｈｔ−３００ Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ：ＳＡＭ）で半導体パッケージ内部の剥離、ボイドの有無を観察した後、１２５℃で１２時間乾燥した。乾燥後の半導体パッケージを８５℃、６０％ＲＨ及び１６８時間の吸湿処理を行った後、最大温度２６５℃、３０秒となるように設定し、リフロー処理を３回行った。リフロー処理後の半導体パッケージを再度、超音波映像診断システムで観察し、半導体パッケージ内部の剥離、ボイドの有無を観察した。リフロー処理後について、１２パッケージを観察し、半導体パッケージ内部の剥離、ボイドが存在しなかったものを吸湿リフロー耐性「良好」、１パッケージでも剥離、ボイドが存在したものを吸湿リフロー耐性「不良」とした。結果を表２に示す。
【００６７】
【表１】
【００６８】
【表２】
【００６９】
表２より、実施例１及び実施例２では、薄い半導体チップを割ることなくピックアップできた。また、実施例１及び実施例２では、加熱圧着工程で配線段差を９０％以上充填可能であるとともに、熱硬化工程における加熱処理により熱圧着工程で未充填であった部位を完全に１００％充填することもできた。さらに、当該ダイボンディングフィルムを用いて作製した半導体パッケージは、良好な吸湿リフロー耐性を有していた。
【００７０】
一方、比較例２及び比較例３では、加熱圧着工程及び熱硬化工程の加熱処理においても配線段差を完全に充填することができなかった。その結果、吸湿後のリフロー処理時に未充填部位が起点となり剥離が生じた。また、比較例１では溶融粘度、ずり粘度ともに高く加熱圧着工程及び熱硬化工程の加熱処理において配線段差の埋め込み性が極端に悪い。一方、封止工程の加熱加圧処理により配線段差を埋め込むことが可能となり良好な吸湿リフロー耐性を有するものの、ワイヤボンド相当熱履歴が４時間を越えると封止工程の加熱加圧処理により配線段差を埋め込むことが不可能となり、吸湿後のリフロー処理時に未充填部位が起点となり剥離が生じた。また、比較例４では、４０℃におけるフィルム未硬化時のタック力が１０００ｍＮ以上であるので、ダイボンディングフィルムの接着剤層付半導体チップをピックアップすることができなかった。
【符号の説明】
【００７１】
１…ダイボンディングフィルム、２…半導体チップ、３…チップ側配線、４…支持部材、５…端子、６…支持部材側配線、８…ボンディングワイヤ、９…封止樹脂、１０…半導体装置、Ｖ…未充填部位（ボイド）。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体チップと半導体チップ搭載用支持部材との接合には、銀ペーストが主に使用されていた。ところが、近年の半導体チップの小型化、高性能化に伴い、使用される支持部材にも小型化、細密化が要求されるようになってきた。さらに、携帯機器等の小型化、高密度化の要求に伴って、内部に複数の半導体チップを積層した半導体パッケージが開発、量産されている。しかし、上述の銀ペーストを用いた接合方法では、銀ペーストのはみ出しや、銀ペーストの流動性に起因する半導体チップの傾きによってワイヤボンディングに不具合が発生したり、銀ペーストの膜厚制御の困難性などが問題となっていた。そのため、最近では銀ペーストに代わってフィルム状のダイボンディング材（以下、「ダイボンディングフィルム」と言う。）が使用されるようになってきた。
【０００３】
また、携帯機器に搭載されるメモリ容量の加速度的な増加に伴い、半導体パッケージ内に積層される半導体チップの積層段数が増大する傾向にある。より具体的には、携帯機器の総重量を抑制するために、半導体チップを多段積層した半導体パッケージの容積、重量を従来と変えずに、半導体チップの積層段数を増加させている。その結果、半導体チップを薄膜化する傾向にあり、１００μｍ厚以下の半導体チップが使用されるようになってきた。
【０００４】
例えば直径８インチ半導体ウェハの場合、７００μｍ程度の厚みに切り出した後、半導体ウェハの裏面を研削することにより、所望の厚みの半導体ウェハを得る。従来では、半導体ウェハを薄く研削（バックグラインド）する際にウェハ回路面を保護するテープ（以下、「バックグラインドテープ」と言う。）を貼付け、研削後に該テープを剥離してからダイボンディングフィルムやダイシング基材へ貼り付けを行っていた。ところが、半導体ウェハが薄くなるにしたがって、搬送時に半導体ウェハが割れるリスクが高まる。そのため、バックグラインドテープを剥離せずにダイボンディングフィルム、ダイシング基材を貼り付けた後に、バックグラインドテープを剥離する手法がなされている。しかし、バックグラインドテープの耐熱温度の上限は８０℃程度のため、ダイボンディングフィルムを半導体ウェハ裏面に貼付ける際は、８０℃以下のラミネート温度で十分な密着性を確保する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−０７４０６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のダイボンディングフィルムは、例えば下記（１）又は（２）の方法で用いられる。
（１）任意のサイズに切り出したダイボンディングフィルムを配線付き半導体チップに貼り付け、その半導体チップを配線付き支持部材に加熱圧着する。
（２）ダイボンディングフィルムを半導体ウェハ裏面全体に貼り付けた後、ダイボンディングフィルムの裏面にダイシング基材を貼り付ける。その後、回転刃を用いて半導体ウェハをチップ化する。ダイボンディングフィルム付きの半導体チップをピックアップによりダイシング基材から剥離した後、当該半導体チップを配線付き支持部材に加熱圧着する。
【０００７】
ところで、携帯電話や携帯音楽プレイヤー等に用いられる半導体パッケージでは、内部に複数の半導体チップが積層されたスタックドパッケージ構造が主流となっている。このような半導体パッケージでは、半導体チップ又は支持部材に設けられた配線の段差に起因して、ダイボンディングフィルムに未充填部位が残存している。この未充填部位を埋め込むには、樹脂封止の際に加わる高荷重で配線段差を充てんする方式（封止充てん方式）が主流である。
【０００８】
しかしながら、半導体チップの積層段数が増加するにしたがって、封止工程の前に行われるワイヤボンディング工程に起因して、ダイボンディングフィルムへの熱履歴が増大する。その結果、ダイボンディングフィルムに配線段差が十分に充填されない部位（未充填部位、ボイド）が残存したまま、ダイボンディングフィルムが硬化することとなる。よって、封止工程の際に加わる高荷重で配線段差を充填することが困難となる。さらに、半導体パッケージの吸湿リフロー工程において、ダイボンディングフィルムが支持部材又は半導体チップから剥離してしまい、良好な半導体パッケージを得ることが困難であった。
【０００９】
本発明は、上記課題の解決のためになされたものであり、配線付き支持部材と配線付き半導体チップとをダイボンディングフィルムで加熱圧着する場合において、配線段差に起因するダイボンディングフィルムの未充填部位を効果的に取り除くことが可能であるとともに、良好な吸湿リフロー耐性を有する半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題の解決のため、本発明に係るフィルム状の接着剤層を含むダイボンディングフィルムを用いた半導体装置の製造方法は、配線付き支持部材と配線付き半導体チップとをダイボンディングフィルムを介して加熱圧着する加熱圧着工程と、加熱圧着工程後、ダイボンディングフィルムを加熱する熱硬化工程と、熱硬化工程後、支持部材の配線と半導体チップの配線をボンディングワイヤで接続するワイヤボンディング工程と、ワイヤボンディング工程後、支持部材と半導体チップとを封止する封止工程と、を備え、接着剤層として、熱硬化工程におけるフィルム温度１００℃〜１２０℃でのずり粘度が５０００Ｐａ・ｓ以下である接着剤層を用いる、ことを特徴とする。
【００１１】
本発明の半導体装置の製造方法では、上述のずり粘度を有する接着剤層を含むダイボンディングフィルムを用いて、加熱圧着工程後であってワイヤボンディング工程前に、熱硬化工程を行う。その結果、配線段差に起因する未充填部位を効果的に埋め込むことができる。このようにワイヤボンディング工程前に未充填部位を効果的に取り除くことにより、ワイヤボンディング工程で未充填部位が残存したままダイボンディングフィルムが硬化してしまうことを抑制できる。従って、配線段差が十分に充填された半導体装置を得ることができる。さらに、後の吸湿リフロー工程時に当該ボイドが起点となって、ダイボンディングフィルムが半導体チップ又は支持部材から剥離することを抑制でき、半導体装置の高信頼性が得られる。
【００１２】
また、上述の接着剤層として、加熱圧着工程における加熱温度１００℃〜１４０℃での溶融粘度が５００００Ｐａ・ｓ以下である接着剤層を用いることが好ましい。当該溶融粘度が５００００Ｐａ・ｓ以下であると、加熱圧着工程後に未充填であった部位をより効果的に熱硬化工程で取り除くことができる。よって、ワイヤボンディング工程前にダイボンディングフィルム内に配線段差に起因する未充填部位が残存するおそれをより少なくできる。
【００１３】
また、上述の前記接着剤層として、熱硬化性樹脂と無機フィラーとを少なくとも含む接着剤層を用いることが好ましい。接着剤層が熱硬化性樹脂を含むことにより、加熱圧着工程や熱硬化工程における入熱でダイボンディングフィルムの接着剤層を好適に硬化できる。また、接着剤層が無機フィラーを含むことにより、配線段差の充填性をより向上できる。
【００１４】
また、上述の接着剤層として、ガラス転移温度１０℃〜８０℃で重量平均分子量２００００〜１０００００のポリイミド樹脂を含む接着剤層を用いることが好ましい。重量平均分子量が２００００未満であると、接着剤層の流動性が増加するものの、熱硬化工程時の入熱による発泡でボイドが発生するおそれがあり好ましくない。また、重量平均分子量が１０００００を超えると、接着剤層の粘度が増加し、熱硬化工程後における配線段差の充填を好適に行えず好ましくない。
【００１５】
また、上述の接着剤層として、厚みが５μｍ〜８０μｍであり、４０℃のプローブに対するフィルム未硬化時のタック力が１０００ｍＮ以下である接着剤層を用いることが好ましい。この場合、ダイボンディングフィルムの接着剤層を接着させた半導体チップを割ることなくピックアップすることができる。よって、後の加熱圧着工程まで確実に半導体チップを好適に運ぶことができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、配線付き支持部材と配線付き半導体チップとをダイボンディングフィルムで加熱圧着する場合、配線段差に起因する未充填部位を効果的に取り除くことが可能であるとともに、良好な吸湿リフロー耐性を有する半導体装置の製造方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、ダイボンディングフィルムの一形態を示す側面図である。
【図２】図２は、配線付き半導体チップにダイボンディングフィルムが接着された一形態を示す側面図である。
【図３】図３は、配線付き支持部材の一形態を示す側面図である。
【図４】図４は、配線付き半導体チップと配線付き支持部材とが加熱圧着された後の一形態を示す側面図である。
【図５】図５は、配線付き半導体チップと配線付き支持部材とが熱硬化処理された後の一形態を示す側面図である。
【図６】図６は、配線付き半導体チップと配線付き支持部材とが樹脂封止された後の半導体装置の一形態を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照しながら、本発明に係るダイボンディングフィルムを用いた半導体装置の製造方法、及びダイボンディングフィルムの好適な実施形態について詳細に説明する。
【００１９】
＜ダイボンディングフィルムについて＞
図１に示すように、本実施形態に係る半導体装置の製造方法に用いられるダイボンディングフィルム１は、接着剤層Ａと基材フィルムＢとを含む。接着剤層Ａはフィルム状であり、熱硬化性樹脂と無機フィラーとを少なくとも含む。
【００２０】
熱硬化性樹脂は、熱により架橋反応を起こす反応性化合物である。このような化合物として、例えば、シアネートエステル樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、アルキド樹脂、アクリル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、シリコーン樹脂、レゾルシノールホルムアルデヒド樹脂、キシレン樹脂、フラン樹脂、ポリウレタン樹脂、ケトン樹脂、トリアリルシアヌレート樹脂、ポリイソシアネート樹脂、トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌラートを含有する樹脂、トリアリルトリメリタートを含有する樹脂、シクロペンタジエンから合成された熱硬化性樹脂、芳香族ジシアナミドの三量化による熱硬化性樹脂等が挙げられる。これら熱硬化性樹脂は単独で又は二種類以上を組み合わせて用いることができる。上記熱硬化性樹脂を使用する場合、その含量は、低アウトガス性とフィルム形成性（靭性）を両立でき、かつ熱硬化による耐熱性を有効に付与する観点で、適宜調整する。上記熱硬化性樹脂の硬化のために、硬化剤や触媒を使用することができ、必要に応じて硬化剤と硬化促進剤、又は触媒と助触媒を併用することができる。熱硬化性樹脂の具体例として、ビスアリルナジイミド、２官能以上のアクリレート化合物及び/又はメタクリレート化合物、エポキシ樹脂及び/又はエポキシ樹脂以外の熱硬化性樹脂、硬化促進剤を少なくとも含有するものがある。
【００２１】
無機フィラーとして、絶縁性の無機フィラーが好ましく、例えば、アルミナ、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、結晶性シリカ、非晶性シリカ、窒化ホウ素、チタニア、ガラス、酸化鉄、セラミック等からなるフィラーが挙げられる。これらの無機フィラーのうち粒径の異なる二種類以上のものを併用することもできる。中でもシリカは、高い接着力が得られ、かつ金属腐食を起こす原因となる不純物を少なくできるため、半導体装置の信頼性を向上できるので好ましい。また、ダイボンディングフィルムの膜厚方向の熱流動性と高い接着力を得る観点から、無機フィラーの形状は球状であることが好ましい。球状には、真球状、円粒状、楕円状などの形状が含まれる。無機フィラーの使用量は、付与する特性又は機能に応じて適宜決定される。
【００２２】
ダイボンディングフィルム１の接着剤層Ａは更に、熱可塑性樹脂を含むことが好ましい。熱可塑性樹脂は、２種以上の酸無水物と構造が異なる３種以上のアミンから作成されるポリイミド樹脂からなり、重量平均分子量２００００〜１０００００であることが好ましく、より好ましくは重量平均分子量２００００〜７００００、特に好ましくは重量平均分子量２００００〜５００００である。重量平均分子量が２００００未満であると、接着剤層の流動性が増加するものの、後述する熱硬化工程時の入熱による発泡でボイドが発生するおそれがあり好ましくない。また、重量平均分子量が１０００００を超えると、接着剤層の粘度が増加し、後述する熱硬化工程後における表面段差の充填を好適に行えず好ましくない。
【００２３】
接着剤層Ａのガラス転移温度は１０℃〜８０℃であることが好ましく、より好ましくは１０℃〜７０℃、さらに好ましくは１０℃〜６０℃である。接着剤層Ａのガラス転移温度が６０℃を超えると、ダイボンディングフィルム１の硬化前（Ｂステージ状態）の溶融粘度が高くなり加熱時に高流動化させることが困難になる傾向がある。
【００２４】
接着剤層Ａの厚さは特に制限はなく、ダイボンディングフィルムの膜厚やダイシングテープ一体型ダイボンディングフィルムの用途によって適宜、当業者の知識に基づいて定められるものであるが、例えば３μｍ〜８０μｍであることが好ましい。接着剤層Ａの厚さが５μｍ未満であると、成膜性、取り扱いが困難となる傾向があり、８０μｍを超えると、経済性が悪く、成形性が困難になる傾向がある。これらの観点から接着剤層Ａの厚さは５μｍ〜６０μｍであることがより好ましく、５μｍ〜４０μｍであることが特に好ましい。
【００２５】
基材フィルムＢとしては、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリイミドフィルム、ポリエステルフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリエーテルイミドフィルム、ポリエーテルナフタレートフィルム、メチルペンテンフィルム等が挙げられる。基材フィルムＢは、これらのフィルムを２種以上組み合わせた多層フィルムとしてもよく、表面がシリコーン系、シリカ系等の離型剤などで処理された基材であってもよい。
【００２６】
＜ダイボンディングフィルム１の作製について＞
以下に、本実施形態に係るダイボンディングフィルム１の作製方法の一例を説明する。
（１）接着剤層Ａを構成するワニスの調製
まず、ポリイミド溶液、熱硬化性成分、無機フィラー、及び他の成分を有機溶媒中で混合、混練してワニス（接着剤層Ａ塗工用のワニス）を調製する。例えば、熱可塑性樹脂、ビスアリルナジイミド、２官能以上のアクリレート化合物、必要に応じて、マレイミド化合物、エポキシ樹脂、フィラー、及び他の成分を有機溶媒中で混合、混練してワニスを調製する。上記各成分の混合、混練は、通常の撹拌機、らいかい機、三本ロール、ボールミル等の分散機を適宜、組み合わせて行うことができる。ワニスの調製に用いる有機溶媒は、前記各成分を均一に溶解、混練又は分散できるものであれば制限はなく、従来公知のものを使用することができる。このような溶剤としては、例えば、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、Ｎ―メチルピロリドン、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒、トルエン、キシレン等が挙げられる。これらのなかでも、乾燥速度が速く、価格が安い点でメチルエチルケトン、シクロヘキサノン等を使用することが好ましい。ワニスの調製に用いる際の有機溶媒の使用量には特に制限はなく、有機溶媒は加熱乾燥等によりダイボンディングフィルム１から除去されるものであるが、ダイボンディングフィルム１作製後の有機溶媒量（残存揮発分）は、全重量基準で０．０１質量％〜３質量％であることが好ましく、耐熱信頼性の観点からは全重量基準で、０．０１質量％〜２質量％であることがより好ましく、０．０１質量％〜１．５質量％であることがさらに好ましい。
【００２７】
（２）基材フィルムＢへのワニスの塗工
基材フィルムＢ上に上記（１）で得られたワニスを塗工し、ワニスの層（接着剤層Ａ）を形成する。ワニスの塗工には、例えばアプリケータ自動塗工機を用いることができ、塗工されるワニスの厚みは、最終的なダイボンディングフィルム１の厚さを考慮して決定されるが、例えば３μｍ〜１００μｍとする。
【００２８】
（３）加熱乾燥
上記（２）で得られた、接着剤層Ａ付き基材フィルムＢを加熱乾燥する。加熱乾燥の条件は、使用した溶媒が充分に揮散する条件であれば特に制限はないが、例えば５０℃〜２００℃で、０．１分〜９０分間加熱して行う。加熱乾燥後、接着剤層Ａから基材フィルムＢを除去することにより、Ｂステージ状態のフィルム状の接着剤層Ａを得ることができる。
【００２９】
＜半導体装置の製造方法＞
以下、本実施形態に係るダイボンディングフィルム１を用いる半導体装置の製造方法の一例を説明する。
（１）貼り合わせ（ラミネート）工程
まず、上述のダイボンディングフィルム１を半導体ウェハに貼り合わせる。貼り合わせ方法として、例えば、ダイボンディングフィルム１の接着剤層Ａを半導体ウェハに貼り合わせた後、ダイボンディングフィルム１から基材フィルムＢを剥がし、接着剤層Ａをダイシングテープの粘着剤層に貼り合せる方法がある。あるいは、ダイボンディングフィルム１の接着剤層Ａをダイシングテープの粘着剤層に貼り合わせた後、ダイボンディングフィルム１から基材フィルムＢを剥がし、接着剤層Ａに半導体ウェハを貼り合せる方法が挙げられる。
【００３０】
上述の半導体ウェハとしては特に限定されないが、吸湿リフロー耐性に優れた半導体装置を作製する観点から、半導体ウェハの厚さは１００μｍ以下であることが好ましく、７５μｍ以下であることがより好ましく、５０μｍ以下であることが特に好ましい。本実施形態では、配線が半導体ウェハ上に予め設けられている。
【００３１】
上述のダイシングテープとしては特に限定されないが、例えば、ポリテトラフルオロエチレンフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリメチルペンテンフィルム、ポリイミドフィルムなどのプラスチックフィルムなどが挙げられる。また、必要に応じて、ダイシングテープに対して、プライマー塗布、ＵＶ処理、コロナ放電処理、研磨処理、エッチング処理などの表面処理を実施してもよい。
【００３２】
（２）ダイシング工程
上記いずれかの貼り合わせ方法を用いて、ダイボンディングフィルム１の接着剤層Ａと半導体ウェハを貼り合わせた後に、切断装置（ダイサー）の回転刃で所望の大きさのチップにダイシング（切断）する。これにより、図２に示すように、チップ側配線３が上面に形成されるとともにダイボンディングフィルム１の接着剤層Ａが裏面に貼り付けられた半導体チップ２が得られる。ダイシング工程では、ダイボンディングフィルム１の接着剤層Ａを完全に切断するフルカット法を適用できる。あるいは、ダイボンディングフィルムの接着剤層Ａを完全に切断せず一部を残すハーフカット法を適用できる。
【００３３】
例えばハーフカット法の場合、切断されずに残ったダイボンディングフィルム１の接着剤層Ａは、次工程のピックアップダイボンダーによるピックアップ工程時にダイシングテープを拡張すること、及び／又はピックアップ工程時に突き上げ針などの治具で押し上げることで切り込んだ部分を起点として分割することもできる。ダイボンディングフィルム１の接着剤層Ａを切断する際に使用するダイサーや回転刃（ブレード）は上市されているものを適宜使用できる。ダイサーとして、例えば株式会社ディスコ製のフルオートマチックダイシングソー６０００シリーズやセミオートマチックダイシングソー３０００シリーズなどを使用できる。ブレードとして、例えば株式会社ディスコ製のダイシングブレードＮＢＣ−ＺＨ０５シリーズやＮＢＣ−ＺＨシリーズなどを使用できる。あるいは、ダイシング工程では、例えば、株式会社ディスコ製のフルオートマチックレーザソー７０００シリーズなどのレーザを用いて切断する方法、すなわち、レーザーアブレーション加工又はステルスダイシング加工も適用可能である。
【００３４】
（３）ピックアップ工程及び加熱圧着工程
次いで、チップ側配線３が上面に形成されるとともにダイボンディングフィルム１の接着剤層Ａが裏面に貼り付けられた半導体チップ２をピックアップする。ダイシング工程によって個片化された接着剤層Ａ付き半導体チップ２は、上市されているピックアップダイボンダーを適宜使用することでピックアップ及び加熱圧着できる。例えば、ルネサス東日本セミコンダクタ社製のフレキシブルダイボンダーＤＢ−７３０やＤＢ−７００、株式会社新川製のダイボンダーＳＰＡ−３００やＳＰＡ−４００、キャノンマシナリ株式会社製ＢＥＳＴＥＭ−Ｄ０２等を適用できる。
【００３５】
本実施形態では、図３に示すような支持部材側配線６付きの支持部材４に、ピックアップした配線３付き半導体チップ２をダイボンディングフィルム１の接着剤層Ａを介して接着する。より具体的には、支持部材４及び支持部材側配線６に、ピックアップした半導体チップ２の裏面（すなわちチップ側配線３の設けられていない面）を接着剤層Ａを介して接着する。なお、支持部材４の孔部Ｈには、支持部材側配線６に接続するはんだボール等の端子５が充填されている。
【００３６】
加熱圧着工程における加熱温度は、６０℃〜１５０℃であることが好ましく、８０℃〜１４０℃がより好ましく、１００℃〜１３０℃がさらに好ましい。加熱温度が６０℃より下回るとダイボンディングフィルム１の接着剤層Ａの粘度が下がらないので、配線段差を埋め込むことが難しくなる可能性がある。また加熱温度が１５０℃以上になると、支持部材４側の反りが増大し、ダイボンダーなどで搬送することが難しくなる可能性がある。また、加熱圧着工程における荷重は０．０１ＭＰａ〜１ＭＰａ、加熱時間は０．１秒〜３秒の範囲で行うことができる。
【００３７】
さらに、本実施形態では、図４に示すように、チップ側配線３が上面に形成されるとともにダイボンディングフィルム１が裏面に貼り付けられた別の半導体チップ２を先の半導体チップ２上に加熱圧着する。より具体的には、支持部材４上に先に貼り付けられた半導体チップ２の配線３上に、別の半導体チップ２の裏面に設けられたダイボンディングフィルム１の接着剤層Ａを介して、当該別の半導体チップ２を接着する。これらの加熱圧着工程後において、各ダイボンディングフィルム１の接着剤層Ａ内には、未充填部位Ｖが残存している。
【００３８】
（４）熱硬化工程
加熱圧着工程後、ダイボンディングフィルム１の接着剤層Ａを加熱する熱硬化工程を行う。当該熱硬化工程では、接着剤層Ａのフィルム温度が室温〜１５０℃となるように加熱処理を行うことが好ましく、フィルム温度が８０℃〜１３０℃となるように加熱処理を行うことがより好ましく、フィルム温度が１００℃〜１２０℃となるように加熱処理を行うことがさらに好ましい。この熱硬化工程は、ワイヤボンディング工程前及び封止工程前に行われ、加熱圧着工程後に未充填であった部位（未充填部位Ｖ）の充填を完結させるために行われる。図５に熱硬化工程後の積層体の状態を示す。この状態では、ダイボンディングフィルム１の接着剤層Ａに未充填部位Ｖが完全に無いことが好ましい。
【００３９】
（５）ワイヤボンディング工程
続いて、図６に示すように、ボンディングワイヤ８を用いてチップ側配線３と支持部材側配線６とを接続するワイヤボンディング工程を行う。
【００４０】
（６）封止工程及び熱硬化工程
次いで、図６に示すように、支持部材側配線６付き支持部材４と、チップ側配線３付き半導体チップ２とを含む積層体上に、封止樹脂９を成型して封止する。ここで、ダイボンディングフィルム１の接着剤層Ａ、半導体チップ２、チップ側配線３、支持部材４、支持部材側配線６、及びボンディングワイヤ８が、封止樹脂９によって封止される。その後、再び熱硬化処理を行い、半導体装置（半導体パッケージ）１０を得る。以上のように、本実施形態に係る半導体装置の製造方法では、半導体装置１０内のダイボンディングフィルム１の接着剤層Ａは、加熱圧着工程、熱硬化工程、封止工程、及びその後の熱硬化工程における入熱により硬化されることとなる。
【００４１】
＜ダイボンディングフィルム１の物性について＞
以下、本実施形態に係る半導体装置の製造方法に用いられるダイボンディングフィルム１の物性について説明する。
【００４２】
（熱硬化工程におけるダイボンディングフィルム１のずり粘度）
上述の加熱圧着工程の後であってワイヤボンディング工程前に行われる熱硬化工程では、フィルム温度１００℃〜１２０℃で加熱したときのずり粘度が５０００Ｐａ・ｓ以下である接着剤層Ａ（Ｂ〜Ｃステージ状態）を用いる。当該接着剤層Ａを用いて熱硬化工程を行うことにより、配線段差に起因する未充填部位Ｖを効果的に埋め込むことができる。このようにワイヤボンディング工程前に未充填部位を効果的に取り除くことにより、ワイヤボンディング工程で未充填部位が残存したままダイボンディングフィルムが硬化してしまうことを抑制できる。従って、配線段差が十分に充填された半導体装置を得ることができる。さらに、後の吸湿リフロー工程時に当該ボイドが起点となって、ダイボンディングフィルムが半導体チップ又は支持部材から剥離することを抑制でき、半導体装置の高信頼性が得られる。
【００４３】
また、フィルム温度１００℃〜１２０℃で加熱したときの当該接着剤層Ａのずり粘度は３０００Ｐａ・ｓ以下であることがより好ましい。また、当該ずり粘度の下限値は特に制限されないが、５００Ｐａ・ｓより小さい場合、熱硬化工程における加熱時にダイボンディングフィルム１の接着剤層Ａが発泡するおそれや、ダイボンディングフィルム１の接着剤層Ａの硬化が遅くなり生産性が低下する可能性がある。また、当該熱硬化工程ではダイボンディングフィルム１の接着剤層Ａをフィルム温度１００℃〜１２０℃で加熱することが好ましいが、室温からの昇温がより好ましい。このときの昇温速度は１．０℃／分〜５．０℃／分が好ましく、１．５℃／分〜３．５℃／分がより好ましく、１．７℃／分〜２．５℃／分がさらに好ましい。
【００４４】
以下に、ずり粘度の測定法を説明する。ダイボンディングフィルム１の接着剤層Ａをローラーを用いてラミネートし、重ね合わせ総厚３００±５０μｍの多層フィルムを作製する。この多層フィルムを１３±１ｍｍ□の試験片となるように打ち抜き、ずり粘度の測定を行う。本実施形態において、ずり粘度の測定は、モジュラーコンパクトレオメーター Ｐｈｙｓｉｃａ ＭＣＲ３０１(Ａｎｔｏｎ Ｐａａｒ社製）を用いて行う。当該試験片を平行円板（直径１２ｍｍ）に挟み、周波数１Ｈｚ、ひずみ１％、昇温速度５℃／分及び測定温度３０〜２００℃の条件で行い、当該試験片の温度が１００℃〜１２０℃における複素粘度の値（Ｐａ・ｓ）をずり粘度とする。
【００４５】
（加熱圧着工程におけるダイボンディングフィルム１の溶融粘度）
上述の加熱圧着工程では、支持部材４側の加熱温度１００℃〜１４０℃（フィルム温度７０℃〜１００℃）におけるフィルム未硬化物（Ｂステージ状態）の溶融粘度が５００００Ｐａ・ｓ以下である接着剤層Ａを用いることが好ましい。当該溶融粘度が５００００Ｐａ・ｓ以下である場合、加熱圧着工程後における配線段差（未充填部位Ｖ）の埋込性を９０％以上とすることができる。よって、ダイボンディングフィルム１の接着剤層Ａ内にボイドが残存するおそれが少ない。その結果、ボイドが起点となって吸湿リフロー時に剥離が生じるおそれは少なくなり、高信頼性が得られる。また、当該溶融粘度は、好ましくは４００００Ｐａ・ｓ以下でありの範囲であり、より好ましくは、３５０００Ｐａ・ｓ以下でありの範囲であり、さらに好ましくは、３００００Ｐａ・ｓ以下である。当該溶融粘度の下限は特に限定されないが、１０００Ｐａ・ｓより小さい場合、ダイボンディング工程、もしくはフィルム硬化工程等の加熱時にフィルムが発泡したりする可能性がある。
【００４６】
ダイボンディングフィルム１の接着剤層Ａの未硬化物の溶融粘度は、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ （１７） Ｐ４５８ （１９４６）に示す平行平板プラストメータ法により測定、算出される。厚さ１００μｍのダイボンディングフィルム１の接着剤層Ａを打ち抜き型を用いて直径６ｍｍに打ち抜いた後、その両面に厚さ１５０μｍのスライドガラスを貼り付けることにより、試験サンプルを作製する。これをＣＯＢボンダ（日立化成工業株式会社製、ＡＣ−ＳＣ−４００Ｂ）を用いて加熱圧着（フィルム温度７０℃〜１１０℃、荷重１ＭＰａ、時間３秒）する。加熱圧着前後の試験サンプルをスキャナで取り込み、画像解析ソフトで面積を計算し、加熱圧着前後のダイボンディングフィルム１の接着剤層Ａの厚みを算出する。ダイボンディングフィルム１の接着剤層Ａの未硬化物の溶融粘度（η）は、下記式（１）を用いて算出される。
【数１】
Ｚ０：荷重を加える前のダイボンディングフィルム１の接着剤層Ａの厚さ
Ｚ：荷重を加えた後のダイボンディングフィルム１の接着剤層Ａの厚さ
Ｖ：ダイボンディングフィルム１の接着剤層Ａの体積
Ｆ：加える荷重の大きさ
ｔ：荷重を加える時間
【００４７】
（ダイボンディングフィルム１のタック力）
上述のピックアップ工程で配線３付き半導体チップ２を割ることなくピックアップするために、上述の加熱圧着工程で用いられるダイボンディングフィルム１において、厚みが５μｍ〜８０μｍであり、４０℃のプローブに対するフィルム未硬化時のタック力が１０００ｍＮ以下である接着剤層Ａを用いることが好ましい。当該タック力が１０００ｍＮを超えるとピックアップミスを起こす可能性がある。これは、前チップをコレットツールを用いて支持部材側に加熱圧着する際に、ツールが支持部材側の熱の影響を受け、次チップをピックアップする際にツール側の熱がチップ及びダイボンディングフィルムへ伝わりフィルムが再溶融し隣チップのダイボンディングフィルム同士が付着してしまうため、複数のチップが同時にピックアップされたり、単独のみでも付着部分を切り離すことができずにピックアップミスを起こしてしまうためである。当該タック力は、より好ましくは８００ｍＮ以下であり、さらに好ましくは、５００ｍＮ以下である。なお、当該タック力の下限は特に限定されない。本実施形態において、４０℃のプローブに対するフィルム未硬化時の接着剤層Ａのタック力は、株式会社レスカ製のタッキング試験器を用いて測定される。測定条件は、接着剤層Ａのフィルム厚：２０μｍ、押し込み速度：２ｍｍ／秒、引き上げ速度：１０ｍｍ／秒、停止加重：１００ｇｆ／ｃｍ２、停止時間：１秒であり、４０℃のステージにサンプルの測定面を上にして固定し、４０℃のプローブ（直径５．１ｍｍ（φ）のＳＵＳ３０４）に対するタック強度を測定し求める。ここで、測定面とは、接着剤層Ａにおけるダイシングテープに貼り付ける側の面である。なお、フィルム未硬化時の接着剤層ＡとはＢステージ状態のフィルムを示す。
【００４８】
（ダイボンディングフィルム１による配線段差の埋込性）
配線６付き支持部材４と配線３付き半導体チップ２とをダイボンディングフィルム１の接着剤層Ａを介して加熱圧着する際の配線段差の埋込性（すなわち、ボイドや亀裂などがない状態）は、加熱圧着工程後に９０％以上であることが好ましい。また、加熱圧着工程後であってワイヤボンディング工程前の熱硬化工程における配線段差の埋込性は、９５％以上であることが好ましく、９８％以上であることがより好ましく、１００％であることがさらに好ましい。加熱圧着工程後であってワイヤボンディング工程前の熱硬化工程における配線段差の埋込性が９５％以下であると残存ボイドが起点となって吸湿リフロー時に剥離が生じてしまい信頼性を損なうおそれがある。
【００４９】
以上、好適な実施形態を示したが、本発明は上記実施形態に限定されない。上記実施形態では、ダイボンディングフィルム１が、接着剤層Ａと基材フィルムＢとをこの順に備えた２層構造である例を示したが、ダイボンディングフィルム１は、必要に応じて接着剤層Ａの両面に基材フィルムＢを備えた３層構造としたものでもよい。あるいは、上記実施形態のダイボンディングフィルム１を２枚以上ラミネートしたもの、上記実施形態のダイボンディングフィルム１とそれ以外のダイボンディングフィルムを複数ラミネートしたものであってもよい。なお、上記実施形態では、半導体チップ２を複数積層した例を示したが、半導体チップ２は１層でもよい。
【００５０】
以下、実施例及び比較例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されない。
【００５１】
（実施例１〜２、比較例１〜２）
＜ダイボンディングフィルム１の接着剤層を構成する樹脂組成物＞
表１は、実施例１〜２及び比較例１〜４で作製したダイボンディングフィルム１の接着剤層Ａを構成する熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、及びフィラーの配合表である。表１の配合表に示されるように、実施例１〜２及び比較例１〜４では、ベース樹脂Ａ〜Ｃをそれぞれ用いて、フィルム塗工ワニスを調合した。以下、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂及びフィラーについて説明する。
【００５２】
（熱可塑性樹脂について）
（１）ベース樹脂Ａ
温度計、攪拌機、冷却管、及び窒素流入管を装着した３００ｍＬフラスコ中に、４,４'-オキシジフタル酸二無水物(マナック社製ＯＤＰＡ−Ｍ)７．６ｇ（０．7ｍｏｌ）、デカメチレンビストリメリテート二無水物(黒金化成社製 ６．５ｇ(０．３ｍｏｌ))、１，３−ビス(３−アミノプロピル)−１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン(東レダウコーニングシリコーン社製ＢＹ１６−８７１ＥＧ)５ｇ（０．５ｍｏｌ）、及びＮ−メチル−２−ピロリドン３０ｇを仕込んだ反応液を攪拌し、窒素ガスを吹き込みながら１８０℃で加熱することにより、水と共にＮ−メチル−２−ピロリドンを５０％と共沸除去し、ポリイミド樹脂（ベース樹脂Ａ）を得た。得られたポリイミド樹脂をゲル浸透クロマトグラフ（ＧＰＣ）分析で測定したところ、ポリスチレン換算で、重量平均分子量Ｍｗは５２８００であった。また、得られたポリイミド樹脂のガラス転移温度Ｔｇは７２℃であった。
【００５３】
（２）ベース樹脂Ｂ
温度計、攪拌機、冷却管、及び窒素流入管を装着した３００ｍＬフラスコ中に、４，４'−オキシジフタル酸二無水物(マナック社製ＯＤＰＡ−Ｍ)７．６ｇ（０．７ｍｏｌ）、デカメチレンビストリメリテート二無水物(黒金化成社製 ６．５ｇ(０．３ｍｏｌ)、ポリオキシプロピレンジアミン(三井化学ファイン社製)５．５ｇ(０．４ｍｏｌ)、１，３−ビス(３−アミノプロピル)−１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン(東レダウコーニングシリコーン社製ＢＹ１６−８７１ＥＧ)５ｇ（０．５ｍｏｌ）、及びＮ−メチル−２−ピロリドン３０ｇを仕込んだ反応液を攪拌し、窒素ガスを吹き込みながら１８０℃で加熱することにより、水と共にＮ−メチル−２−ピロリドンを５０％と共沸除去し、ポリイミド樹脂（ベース樹脂Ｂ）を得た。得られたポリイミド樹脂をＧＰＣ分析で測定したところ、ポリスチレン換算で、重量平均分子量Ｍｗは５３８００であった。また、得られたポリイミド樹脂のガラス転移温度Ｔｇは、３８℃であった。
【００５４】
（３）ベース樹脂Ｃ
温度計、攪拌機、冷却管、及び窒素流入管を装着した３００ｍＬフラスコ中に、４，４'−オキシジフタル酸二無水物(マナック社製ＯＤＰＡ−Ｍ)７．６ｇ（０．7ｍｏｌ）、デカメチレンビストリメリテート二無水物(黒金化成社製 ６．５ｇ(０．３ｍｏｌ))、ポリオキシプロピレンジアミン(三井化学ファイン社製Ｄ２０００)５．５ｇ(０．４ｍｏｌ)、１，３−ビス(３−アミノプロピル)−１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン(東レダウコーニングシリコーン社製ＢＹ１６−８７１ＥＧ)５ｇ（０．５ｍｏｌ）、及びＮ−メチル−２−ピロリドン３０ｇを仕込んだ反応液を攪拌し、窒素ガスを吹き込みながら１８０℃で加熱することにより、水と共にＮ−メチル−２−ピロリドンを５０％と共沸除去し、ポリイミド樹脂（ベース樹脂Ｃ）を得た。得られたポリイミド樹脂をＧＰＣ分析で測定したところ、ポリスチレン換算で、重量平均分子量Ｍｗは４８１００であった。また、得られたポリイミド樹脂のガラス転移温度Ｔｇは２０℃であった。
【００５５】
（熱硬化性樹脂について）
（１）エポキシ樹脂
ＶＧ−３０１０：三井化学（株）製、下記構造式（I）（多官能エポキシ樹脂）
【化１】
（２）硬化促進剤
ＴＰＰＫ：東京化成工業（株）製、下記構造式（II）（テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボラート）
【化２】
（３）ナジイミド樹脂
ＢＡＮＩ−Ｘ：丸善石油化学（株）製、下記構造式（III）（キシリレン型ビスアリルナジイミド）
【化３】
（４）アクリレート
Ｒ−７１２：日本化薬（株）製、下記構造式（IV）（エトキシ化ビスフェノールＦジアクリレート）
【化４】
（５）硬化剤
カヤハードＮＨＮ：日本化薬（株）製、フェノール樹脂（クレゾールナフトールホルムアルデヒド重縮合物）
（６）ビスマレイミド
ＢＭＩ−８０：ケイ・アイ化成（株）製、下記構造式（V）（２，２'−ビス[４−(４−マレイミドフェノキシ)フェニル]プロパン）
【化５】
【００５６】
（フィラーについて）
Ｈ２６：ＣＩＫナノテック（株）製、酸化ケイ素（平均粒径５μｍ）
Ｈ２７：ＣＩＫナノテック（株）製、酸化ケイ素（平均粒径０．５μｍ）
ＨＰＰ１：水島合金鉄（株）製、窒化ホウ素（平均粒径３μｍ）
比較例１及び４では、ＨＰＰ１のみを使用した。
比較例２、３、実施例１、２では、Ｈ２６とＨ２７の２種を使用した。
【００５７】
上記のようにして得られた実施例１〜２及び比較例１〜３の接着剤組成物（ワニス）を、それぞれ基材フィルム（剥離剤で処理したポリエチレンテレフタレートフィルム）上に２０μｍの厚さになるようにアプリケータ自動塗工機を用いて塗布した。次に、ワニスを塗工した基材フィルムをオーブン中で１２０℃で１０分間加熱乾燥した。加熱乾燥後、それぞれの基材フィルムを除去してダイボンディングフィルムの接着剤層（Ｂステージ状態のフィルム）を得た。
【００５８】
＜ダイボンディングフィルムの物性測定＞
（ダイボンディングフィルムのずり粘度の測定）
ダイボンディングフィルムの接着剤層をローラーによりラミネートし、重ね合わせ総厚３００±５０μｍの多層フィルムを作製した。この多層フィルムを１３±１ｍｍ□の試験片となるように打ち抜き、ずり粘度の測定を行った。ずり粘度の測定は、モジュラーコンパクトレオメーター Ｐｈｙｓｉｃａ ＭＣＲ３０１（Ａｎｔｏｎ Ｐａａｒ社製）を用いて行った。当該試験片を、平行円板（直径１２ｍｍ）に挟み、周波数１Ｈｚ、ひずみ１％、昇温速度５℃／分及び測定温度３０℃〜２００℃の条件で行い、当該試験片のフィルム温度が１００℃〜１２０℃における複素粘度の値（Ｐａ・ｓ）をずり粘度とした。結果を表２に示す。
【００５９】
（加熱圧着工程におけるダイボンディングフィルムの溶融粘度の測定）
フィルム未硬化時の接着剤層の溶融粘度は、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ （１７） Ｐ４５８ （１９４６）に示す平行平板プラストメータ法により測定、算出した。厚さ１００μｍの接着剤層を打ち抜き型を用いて直径６ｍｍに打ち抜いた後、その両面に厚さ１５０μｍのスライドガラスを貼り付けて試験サンプルを作製した。試験サンプルをＣＯＢボンダ（日立化成工業株式会社製、ＡＣ−ＳＣ−４００Ｂ）を用いて加熱圧着（フィルム温度７０℃〜１００℃、荷重１ＭＰａ、時間３秒）した。加熱圧着前後の試験サンプルをスキャナで取り込み、画像解析ソフトで面積を計算し、加熱圧着後の試験サンプルの厚みを算出した。フィルム未硬化時の接着剤層の溶融粘度（η）は、上記数式（１）を用いることにより算出した。結果を表２に示す。表２の溶融粘度の欄に示される温度は加熱温度（熱板温度）を示し、カッコ内の数値はダイボンディングフィルムの接着剤層のフィルム温度を示す。
【００６０】
（タック力の測定）
４０℃のプローブに対するフィルム未硬化時（すなわち、Ｂステージ状態）の各ダイボンディングフィルムの接着剤層のタック力の測定には、株式会社レスカ製のタッキング試験器を用いた。条件は、フィルム厚：２０μｍ、押し込み速度：２ｍｍ／秒、引き上げ速度：１０ｍｍ／秒、停止加重：１００ｇｆ／ｃｍ２、停止時間：１秒で行い、４０℃のステージにサンプルの測定面を上にして固定し、４０℃のプローブ（直径５．１ｍｍ（φ）のＳＵＳ３０４）に対するタック強度を測定し求めた。ここで、測定面とは、各ダイボンディングフィルムの接着剤層におけるダイシングテープに貼り付ける側の面である。
【００６１】
＜ダイボンディングフィルムの組立性など＞
（ピックアップ性の評価）
Ｂステージ状態のダイボンディングフィルムの接着剤層を直径２１０ｍｍに切り抜いた後、厚さ８０μｍのダイシングテープ（電気化学工業株式会社製、商品名Ｔ−８０ＭＷ）上に、ダイアタッチフィルムマウンター（株式会社ジェーシーエム製、商品名ＤＭ−３００−Ｈ）を用いて室温（２５℃）で貼り合わせた。なお、塗工時の開放面（ポリエチレンテレフタレートフィルムの逆側）とダイシングテープを貼り合わせて、ダイボンディングフィルム・ダイシングテープ積層品を得た。当該ダイボンディングフィルム・ダイシングテープ積層品に５０μｍ厚の半導体ウェハを熱板上でラミネートし、半導体ウェハ・ダイボンディングフィルム・ダイシングテープ積層品を得てダイシングサンプルを作製した。ラミネート時の熱板表面温度は６０℃〜１２０℃に設定した。株式会社ディスコ製、商品名フルオートマチックダイシングソーＤＦＤ−６３６１を用いて、当該ダイシングサンプルを切断した。切断は、ブレード１枚で加工を完了するシングルカット方式で行った。ブレードとして株式会社ディスコ製、商品名ダイシングブレードＮＢＣ−ＺＨ１０４Ｆ−ＳＥ ２７ＨＤＢＢを用い、ブレード回転数４５０００／分、切断速度５０ｍｍ／秒の条件で行った。切断時のブレードハイトは、ダイシングテープを２０μｍ切り込む設定（６０μｍ）とした。半導体ウェハを切断するサイズは１０ｍｍ×１０ｍｍとした。
【００６２】
上記方法で作製したダイボンディングフィルムの接着剤層付き半導体チップのピックアップ性について、株式会社ルネサス東日本セミコンダクタ製、商品名フレキシブルダイボンダーＤＢ−７３０を使用して評価した。使用したピックアップ用コレットにはマイクロメカニクス社製、商品名ＲＵＢＢＥＲ ＴＩＰ １３−０８７Ｅ−３３（サイズ：１０ｍｍ×１０ｍｍ）、突上げピンにマイクロメカニクス社製、商品名ＥＪＥＣＴＯＲ ＮＥＥＤＬＥ ＳＥＮ２−８３−０５（直径：０．７ｍｍ、先端形状：直径３５０μｍの半円）を用いた。突上げピンの配置は、ピン中心間隔４．２ｍｍで９本配置した。ピックアップ時のピンの突上げ速度：１０ｍｍ／秒、突上げ高さ：５００μｍの条件でピックアップ性を評価した。圧着条件は、熱板温度１２０℃、荷重０．１ＭＰａ、時間１秒とした。連続１００チップをピックアップし、チップ割れ、ピックアップミス等が発生しない場合を「良好」、１チップでもチップ割れ、ピックアップミス等が発生した場合を「不良」とした。結果を表２に示す。
【００６３】
（配線段差の埋込性の評価）
上記で得られたダイボンディングフィルム・ダイシングテープ積層品に１００μｍ厚の半導体ウェハを熱板上でラミネートし、半導体ウェハ・ダイボンディングフィルム・ダイシングテープ積層品を得、ダイシングサンプルを作製した。ラミネート時の熱板表面温度は６０℃〜１２０℃に設定した。株式会社ディスコ社製、商品名フルオートマチックダイシングソーＤＦＤ−６３６１を用いて、前記ダイシングサンプを切断した。切断は、ブレード１枚で加工を完了するシングルカット方式を用いた。ブレードとして株式会社ディスコ社製、商品名ダイシングブレードＮＢＣ−ＺＨ１０４Ｆ−ＳＥ ２７ＨＤＢＢを用い、ブレード回転数４５０００／分、切断速度５０ｍｍ／秒の条件で行った。切断時のブレードハイトは、ダイシングテープを２０μｍ切り込む設定（６０μｍ）とした。半導体ウェハを切断するサイズは７．５ｍｍ×７．５ｍｍとした。
【００６４】
上記方法で作製したダイボンディングフィルムの接着剤層付き半導体チップを、株式会社ルネサス東日本セミコンダクタ製、商品名フレキシブルダイボンダーＤＢ−７３０を使用して、表面段差１０μｍの配線付き支持部材に圧着した。圧着条件は、熱板温度１２０℃、荷重０．１ＭＰａ、時間１秒とした。次に上記で作製した配線付き支持部材をダイボンディングフィルムの接着剤層付き半導体チップで圧着した積層体を、室温から１２０℃まで３０分間で昇温した後、１２０℃で１時間の硬化を行った。
【００６５】
半導体チップを加熱圧着した配線付き支持部材を、超音波映像診断システム（インサイト（株）社製 Ｉｎｓｉｇｈｔ−３００ Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ:ＳＡＭ)でダイボンディングフィルムと配線付き支持部材界面のボイドの有無を観察し、支持部材表面の配線段差の埋込み性の評価を行った。ここで、加熱圧着工程後のサンプル及び熱硬化工程後のサンプルを１２個ずつ作製し、それぞれのダイボンディングフィルムと配線付き支持部材界面のボイドの有無を観察した。観察後、ＳＡＭ画像から画像解析ソフトを用いて加熱圧着工程後のサンプル及び熱硬化工程後のサンプルにおける配線段差の埋込性（％）を算出した。結果を表２に示す。
【００６６】
（吸湿リフロー耐性の評価）
上記で作製した、配線付き支持部材をダイボンディングフィルムの接着剤層付き半導体チップで圧着した積層体を日立化成工業株式会社製の封止材、商品名ＣＥＬ−９７５０ＺＨＦを前記積層体上に成型し、１７５℃で５時間の硬化処理を行い、半導体パッケージ（半導体装置）を得た。超音波映像診断システム（インサイト（株）社製 Ｉｎｓｉｇｈｔ−３００ Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ：ＳＡＭ）で半導体パッケージ内部の剥離、ボイドの有無を観察した後、１２５℃で１２時間乾燥した。乾燥後の半導体パッケージを８５℃、６０％ＲＨ及び１６８時間の吸湿処理を行った後、最大温度２６５℃、３０秒となるように設定し、リフロー処理を３回行った。リフロー処理後の半導体パッケージを再度、超音波映像診断システムで観察し、半導体パッケージ内部の剥離、ボイドの有無を観察した。リフロー処理後について、１２パッケージを観察し、半導体パッケージ内部の剥離、ボイドが存在しなかったものを吸湿リフロー耐性「良好」、１パッケージでも剥離、ボイドが存在したものを吸湿リフロー耐性「不良」とした。結果を表２に示す。
【００６７】
【表１】
【００６８】
【表２】
【００６９】
表２より、実施例１及び実施例２では、薄い半導体チップを割ることなくピックアップできた。また、実施例１及び実施例２では、加熱圧着工程で配線段差を９０％以上充填可能であるとともに、熱硬化工程における加熱処理により熱圧着工程で未充填であった部位を完全に１００％充填することもできた。さらに、当該ダイボンディングフィルムを用いて作製した半導体パッケージは、良好な吸湿リフロー耐性を有していた。
【００７０】
一方、比較例２及び比較例３では、加熱圧着工程及び熱硬化工程の加熱処理においても配線段差を完全に充填することができなかった。その結果、吸湿後のリフロー処理時に未充填部位が起点となり剥離が生じた。また、比較例１では溶融粘度、ずり粘度ともに高く加熱圧着工程及び熱硬化工程の加熱処理において配線段差の埋め込み性が極端に悪い。一方、封止工程の加熱加圧処理により配線段差を埋め込むことが可能となり良好な吸湿リフロー耐性を有するものの、ワイヤボンド相当熱履歴が４時間を越えると封止工程の加熱加圧処理により配線段差を埋め込むことが不可能となり、吸湿後のリフロー処理時に未充填部位が起点となり剥離が生じた。また、比較例４では、４０℃におけるフィルム未硬化時のタック力が１０００ｍＮ以上であるので、ダイボンディングフィルムの接着剤層付半導体チップをピックアップすることができなかった。
【符号の説明】
【００７１】
１…ダイボンディングフィルム、２…半導体チップ、３…チップ側配線、４…支持部材、５…端子、６…支持部材側配線、８…ボンディングワイヤ、９…封止樹脂、１０…半導体装置、Ｖ…未充填部位（ボイド）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルム状の接着剤層を含むダイボンディングフィルムを用いた半導体装置の製造方法であって、
配線付き支持部材と配線付き半導体チップとを前記ダイボンディングフィルムを介して加熱圧着する加熱圧着工程と、
前記加熱圧着工程後、前記ダイボンディングフィルムを加熱する熱硬化工程と、
前記熱硬化工程後、前記支持部材の配線と前記半導体チップの配線をボンディングワイヤで接続するワイヤボンディング工程と、
前記ワイヤボンディング工程後、前記支持部材と前記半導体チップとを封止する封止工程と、を備え、
前記接着剤層として、前記熱硬化工程におけるフィルム温度１００℃〜１２０℃でのずり粘度が５０００Ｐａ・ｓ以下である接着剤層を用いる、半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記接着剤層として、前記加熱圧着工程における加熱温度１００℃〜１４０℃での溶融粘度が５００００Ｐａ・ｓ以下である接着剤層を用いる、請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記接着剤層として、熱硬化性樹脂と無機フィラーとを少なくとも含む接着剤層を用いる、請求項１又は請求項２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記接着剤層として、ガラス転移温度１０℃〜８０℃で重量平均分子量２００００〜１０００００のポリイミド樹脂を含む接着剤層を用いる、請求項１〜３のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記接着剤層として、厚みが５μｍ〜８０μｍであり、４０℃のプローブに対するフィルム未硬化時のタック力が１０００ｍＮ以下である接着剤層を用いる、請求項１〜４のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１】
フィルム状の接着剤層を含むダイボンディングフィルムを用いた半導体装置の製造方法であって、
配線付き支持部材と配線付き半導体チップとを前記ダイボンディングフィルムを介して加熱圧着する加熱圧着工程と、
前記加熱圧着工程後、前記ダイボンディングフィルムを加熱する熱硬化工程と、
前記熱硬化工程後、前記支持部材の配線と前記半導体チップの配線をボンディングワイヤで接続するワイヤボンディング工程と、
前記ワイヤボンディング工程後、前記支持部材と前記半導体チップとを封止する封止工程と、を備え、
前記接着剤層として、前記熱硬化工程におけるフィルム温度１００℃〜１２０℃でのずり粘度が５０００Ｐａ・ｓ以下である接着剤層を用いる、半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記接着剤層として、前記加熱圧着工程における加熱温度１００℃〜１４０℃での溶融粘度が５００００Ｐａ・ｓ以下である接着剤層を用いる、請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記接着剤層として、熱硬化性樹脂と無機フィラーとを少なくとも含む接着剤層を用いる、請求項１又は請求項２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記接着剤層として、ガラス転移温度１０℃〜８０℃で重量平均分子量２００００〜１０００００のポリイミド樹脂を含む接着剤層を用いる、請求項１〜３のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記接着剤層として、厚みが５μｍ〜８０μｍであり、４０℃のプローブに対するフィルム未硬化時のタック力が１０００ｍＮ以下である接着剤層を用いる、請求項１〜４のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−９４５８６（Ｐ２０１２−９４５８６Ａ）
【公開日】平成２４年５月１７日（２０１２．５．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２３８６０６（Ｐ２０１０−２３８６０６）
【出願日】平成２２年１０月２５日（２０１０．１０．２５）
【出願人】（０００００４４５５）日立化成工業株式会社 (4,649)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月１７日（２０１２．５．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月２５日（２０１０．１０．２５）
【出願人】（０００００４４５５）日立化成工業株式会社 (4,649)
【Ｆターム（参考）】
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