接着フィルム及びこれを用いた半導体装置
【課題】低温でウェハー裏面にラミネートでき、熱時接着力が高く、基板表面の凹凸埋め込み性及び耐リフロー性に優れた接着フィルム及びこれを用いた半導体装置を提供する。
【解決手段】重量平均分子量が１０万以上である官能基を含む高分子量成分（Ａ）；エポキシ樹脂（ｂ１）と、フェノール樹脂とを含む熱硬化性樹脂成分（Ｂ）；ＢＥＴ比表面積が３０ｍ２／ｇ以上である第１のフィラー（Ｄ）；及びＢＥＴ比表面積が３０ｍ２／ｇ未満である第２のフィラー（Ｅ）を含む接着剤組成物２を用いた接着フィルム１。
【解決手段】重量平均分子量が１０万以上である官能基を含む高分子量成分（Ａ）；エポキシ樹脂（ｂ１）と、フェノール樹脂とを含む熱硬化性樹脂成分（Ｂ）；ＢＥＴ比表面積が３０ｍ２／ｇ以上である第１のフィラー（Ｄ）；及びＢＥＴ比表面積が３０ｍ２／ｇ未満である第２のフィラー（Ｅ）を含む接着剤組成物２を用いた接着フィルム１。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＣ、ＬＳＩ等の半導体素子同士、又は半導体素子とリードフレームや絶縁性支持基板等の支持部材とを接着するための接着フィルム及びこれを用いた半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＩＣやＬＳＩ等の半導体素子同士、又は半導体素子とリードフレーム等の支持部材との接合にはＡｕ−Ｓｉ共晶合金、半田あるいは銀ペースト等が用いられている。Ａｕ−Ｓｉ共晶合金は、耐熱性及び耐湿性は高いが、弾性率が高いため大型チップへ適用した場合に割れやすいほか、高価であるといった難点がある。半田は安価であるものの、耐熱性が劣り、更に弾性率はＡｕ−Ｓｉ共晶合金と同様に高く、大型チップへの適用が困難である。一方、銀ペーストは安価で、耐湿性が高く、弾性率も上記３者の中では最も低く、３５０℃の熱圧着型ワイヤボンダーに適用できる耐熱性も有するので、現在はＩＣやＬＳＩとリードフレームとの接着用材料の主流となっている。しかし、近年、ＩＣやＬＳＩの高集積化が進み、それに伴ってチップが大型化しているなかで、ＩＣやＬＳＩとリードフレームとを銀ペーストで接合しようとする場合、銀ペーストをチップ全面に広げ塗布するには困難を伴う。
【０００３】
そこで、下記非特許文献１には、導電性フィラーを熱可塑性樹脂に充填したダイボンド用の接着フィルムが報告されている。この接着フィルムは、熱可塑性樹脂の融点付近まで温度を上げ、加圧接着するものである。また、特定のポリイミド樹脂を用いた接着フィルム、及び、これに導電性フィラー若しくは無機フィラーを含有させたダイボンド用接着フィルムについても提案されている（例えば、特許文献１及び２参照）。
【０００４】
下記非特許文献１で報告されている接着フィルムは、融点の低い熱可塑性樹脂を選んで用いると接着温度を低くすることができ、リードフレームの酸化等、チップに与えるダメージを少なくすることができる。しかし、その反面、熱時接着力が低いのでダイボンド後の熱処理、例えばワイヤボンドや封止工程等に耐えられないという問題が生じる。一方、熱処理に耐えられる融点の高い熱可塑性樹脂を用いると、接着温度が高くなり、リードフレームが酸化等のダメージを受けやすいという問題が生じる。
【０００５】
また、下記特許文献１及び２に記載された接着フィルムは、比較的低温で接着でき、かつ良好な熱時接着力を有している。しかし、近年使われ始めている銅リードフレームは酸化を受けやすいという理由から、また、熱伝導性の低い絶縁性支持基板は熱膨張が大きいため、加熱接合時に反りやすいという理由から、それらへの接合には、更に低い温度で接着できる接着フィルムが強く望まれている。
【０００６】
かかる要求を満足するために、下記特許文献３及び４には、ダイボンド用として酸化を受けにくい４２アロイリードフレームに用いられるばかりでなく、上記の銅リードフレームや絶縁性支持基板にも好適に使用できる低温接着性の接着フィルムが提案されている。
【０００７】
一方、半導体装置の小型化、薄型化を達成するために、ウェハーの薄型化が進んでいる。ウェハーが薄くなるにしたがって、搬送時やラミネート時にウェハーが割れるリスクが高まっている。これを防止し、ウェハーを保護する目的で、ウェハー表面にバックグラインドテープを貼付ける方法が採られているが、バックグラインドテープの耐熱性は、上限８０℃程度のため、低温でウェハー裏面にラミネートできる接着フィルムが強く望まれている。しかしながら、上記特許文献１〜４及び非特許文献１に記載された接着フィルムでは、ウェハー裏面ラミネート温度を十分低温にできなかったり、できたとしても、熱時接着力、耐リフロー性に劣る傾向があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平６−１４５６３９号公報
【特許文献２】特開平７−２２８６９７号公報
【特許文献３】特開平１０−３３０７２３号公報
【特許文献４】特開２００３−２２６８５７号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】「マイクロエレクトロニック マニュファクチャリング アンドテスティング（ＭＩＣＲＯＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣ ＭＡＮＵＦＡＣＴＵＲＩＮＧ ＡＮＤ ＴＥＳＴＩＮＧ）」、１９８５年１０月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、低温でウェハー裏面にラミネートでき、熱時接着力が高く、基板表面の凹凸埋め込み性及び耐リフロー性に優れた接着フィルム及びこれを用いた半導体装置を提供することである。ここで、低温とは１００℃以下を意味する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
１．重量平均分子量が１０万以上である官能基を含む高分子量成分（Ａ）；エポキシ樹脂（ｂ１）と、フェノール樹脂とを含む熱硬化性樹脂成分（Ｂ）；イソシアネート化合物（Ｃ）；ＢＥＴ比表面積が３０ｍ２／ｇ以上である第１のフィラー（Ｄ）；及びＢＥＴ比表面積が３０ｍ２／ｇ未満である第２のフィラー（Ｅ）を含む接着剤組成物。
【００１２】
２．重量平均分子量が１０万以上である官能基を含む高分子量成分（Ａ）；エポキシ樹脂（ｂ１）と、ビスフェノールＡ・ホルムアルデヒド重縮合物及びアミノトリアジンノボラック樹脂から選ばれる少なくとも１種のフェノール樹脂（ｂ２）とを含む熱硬化性樹脂成分（Ｂ）；ＢＥＴ比表面積が３０ｍ２／ｇ以上である第１のフィラー（Ｄ）；及びＢＥＴ比表面積が３０ｍ２／ｇ未満である第２のフィラー（Ｅ）を含む接着剤組成物。
【００１３】
３．前記高分子量成分（Ａ）が、グリシジル（メタ）アクリレートを０．５〜６質量％含むエポキシ基含有アクリル共重合体であることを特徴とする上記１又は２に記載の接着剤組成物。
【００１４】
４．前記フェノール樹脂（ｂ２）が、式（１）で表される構造単位を有するビスフェノールＡ・ホルムアルデヒド重縮合物及び式（２）で表される構造単位を有するアミノトリアジンノボラック樹脂の少なくとも１種を含むことを特徴とする上記２〜３のいずれかに記載の接着剤組成物。
【化１】
（式（１）中、繰り返し単位の数を示すｎは１〜１００の範囲の整数を示す。）
【化２】
（式（２）中、繰り返し単位の数を示すｐ又はｑは１〜１００の範囲の整数を示す。）
５．前記イソシアネート化合物（Ｃ）が、３−（トリエトキシシリル）プロパン−１−イル＝イソシアネート及びヘキサメチレンジイソシアネートのブロックポリイソシアネートの少なくとも一種を含むことを特徴とする上記１又は３に記載の接着剤組成物。
【００１５】
６．前記第１のフィラー（Ｄ）及び第２のフィラー（Ｅ）の少なくとも一方がシリカであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の接着剤組成物。
【００１６】
７. 前記樹脂組成物が、官能基を含む重量平均分子量が１０万以上である高分子量成分（Ａ）１００質量部に対して、熱硬化性樹脂成分（Ｂ）を１〜１００質量部、イソシアネート化合物（Ｃ）を０〜２０質量部、第１のフィラー（Ｄ）を５０質量部以下、第２のフィラー（Ｅ）を１００質量部以下を含有することを特徴とする上記１〜６のいずれかに記載の接着剤組成物。
【００１７】
８. 上記１〜７のいずれかに記載の接着剤組成物からなる接着フィルム。
【００１８】
９. 上記８に記載の接着フィルムを用いて、半導体素子同士又は半導体素子と支持部材とを接着した構造を有してなる半導体装置。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、低温でウェハー裏面にラミネートでき、熱時接着力が高く、基板表面の凹凸埋め込み性及び耐リフロー性に優れた接着フィルム及びこれを用いた半導体装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の接着フィルムの一実施形態を示す模式断面図である。
【図２】本発明の半導体装置の一実施形態を示す模式断面図である。
【図３】本発明の半導体装置の他の一実施形態を示す模式断面図である。
【図４】本発明の接着フィルムの他の一実施形態を示す模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明をその好適な実施形態に即して詳細に説明する。
【００２２】
本発明の接着剤組成物は、重量平均分子量が１０万以上である官能基を含む高分子量成分（Ａ）；エポキシ樹脂（ｂ１）と、フェノール樹脂とを含む熱硬化性樹脂成分（Ｂ）；イソシアネート化合物（Ｃ）；ＢＥＴ比表面積が３０ｍ２／ｇ以上である第１のフィラー（Ｄ）；及びＢＥＴ比表面積が３０ｍ２／ｇ未満である第２のフィラー（Ｅ）を含むか、あるいは、重量平均分子量が１０万以上である官能基を含む高分子量成分（Ａ）；エポキシ樹脂（ｂ１）と、ビスフェノールＡ・ホルムアルデヒド重縮合物及びアミノトリアジンノボラック樹脂から選ばれる少なくとも１種のフェノール樹脂（ｂ２）とを含む熱硬化性樹脂成分（Ｂ）；ＢＥＴ比表面積が３０ｍ２／ｇ以上である第１のフィラー（Ｄ）；及びＢＥＴ比表面積が３０ｍ２／ｇ未満である第２のフィラー（Ｅ）を含む。
【００２３】
［高分子量成分（Ａ）］
本発明で用いる高分子量成分（Ａ）の重量平均分子量は１０万以上であり、好ましくは２０万〜３００万、より好ましくは３０万〜２００万である。前記重量平均分子量が１０万未満だと、熱時接着力が低下し本発明の目的を達成することができない。なお、上記重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法（ＧＰＣ）で標準ポリスチレンによる検量線を用いたポリスチレン換算値であり、ポンプとして株式会社日立製作所製、製品名：Ｌ−６０００を使用し、カラムとして日立化成工業株式会社製、製品名：ゲルパック（Ｇｅｌｐａｃｋ）ＧＬ−Ｒ４４０、ゲルパックＧＬ−Ｒ４５０及びゲルパックＧＬ−Ｒ４００Ｍ（各１０．７ｍｍ（直径）×３００ｍｍ）をこの順に連結したカラムを使用し、溶離液としてテトラヒドロフラン（以下、「ＴＨＦ」と言う。）を使用し、試料１２０ｍｇを、ＴＨＦ：５ｍｌに溶解させたサンプルについて、流速１．７５ｍＬ／分で測定することができる。
【００２４】
前記高分子量成分（Ａ）は、官能基を含むものであり、該官能基は、ポリマー鎖中に有していても、ポリマー鎖末端に有していてもよい。官能基の具体例としては、エポキシ基、アクリロイル基、メタクリロイル基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、イソシアネート基、アミノ基、アミド基等が挙げられる。これらのなかでも、エポキシ基が好ましく、グリシジシル（メタ）アクリレートなどのエポキシ基含有モノマーを用いることによってポリマー鎖に導入することができる。官能基モノマーとして、カルボン酸タイプのアクリル酸や、水酸基タイプのヒドロキシメチル（メタ）アクリレートを用いると、橋架け反応が進行しやすく、ワニス状態でのゲル化、Ｂステージ状態での硬化度の上昇による接着力の低下等の問題が起こる可能性ある。
【００２５】
前記高分子量成分（Ａ）としては、エポキシ基含有（メタ）アクリル共重合体が好ましく、例えば、エポキシ基含有（メタ）アクリル酸エステル共重合体、エポキシ基含有アクリルゴムなどを挙げることができる。アクリルゴムは、アクリル酸エステルを主成分とするものであり、例えば、ブチルアクリレートやエチルアクリレートとアクリロニトリルの共重合体などからなるゴムである。上記エポキシ基含有（メタ）アクリル共重合体は、グリシジル（メタ）アクリレートを、全モノマー量を規準として、０．５〜６．０質量％含むことが好ましく、０．５〜５．０質量％含むことがより好ましい。グリシジル（メタ）アクリレートの含有量が０.５質量％未満だと接着力が低下する可能性があり、６．０質量％超ではゲル化する可能性がある。グリシジル（メタ）アクリレートと共重合するコモノマーは、エチル（メタ）アクリレートやブチル（メタ）アクリレート又は両者の混合物、アクリロニトリルを用いることができるが、混合比率は、共重合体のガラス転移温度（Ｔｇ）が−１０℃以上となるよう考慮して決定すればよい。Ｔｇが−１０℃未満であるとＢステージ状態での接着剤層のタック性が大きくなり取り扱い性が悪化する可能性がある。重合方法は特に制限はなく、パール重合、溶液重合等を使用することができる。
【００２６】
なお、本発明では「（メタ）アクリル」とは、「アクリル」、「メタクリル」を意味する。また、グリシジル（メタ）アクリレートは、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート及びそれらの混合物を意味する。
【００２７】
本発明で好適に用いられる高分子量成分の市販品としては、例えば、ナガセケムテックス株式会社製、製品名：ＨＴＲ−８６０−Ｐなどが挙げられる。
【００２８】
［熱硬化性樹脂成分（Ｂ）］
本発明で用いる熱硬化性成分（Ｂ）は、加熱により３次元的網目構造を形成し、硬化する樹脂成分であり、エポキシ樹脂（ｂ１）とフェノール樹脂とを含む。該フェノール樹脂はビスフェノールＡ・ホルムアルデヒド重縮合物及びアミノトリアジンノボラック樹脂から選ばれる少なくとも１種を含むフェノール樹脂（ｂ２）であることが好ましい。
【００２９】
［エポキシ樹脂（ｂ１）］
エポキシ樹脂としては、熱により硬化して接着作用を有するエポキシ樹脂であれば特に制限はなく、分子内に少なくとも２個のエポキシ基を含むものが好ましく、硬化性や硬化物特性の点からフェノールのグリシジルエーテル型のエポキシ樹脂がより好ましい。例えばビスフェノールＡ、ビスフェノールＡＤ、ビスフェノールＳ、ビスフェノールＦ若しく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；ジシクロペンタジエン・フェノール重合物のポリグリシジルエーテル；α−ヒドロキシフェニル−ω−ヒドロポリ（ｎ＝１〜７）（ビフェニルジメチレン−ヒドロキシフェニル）と１―クロロ−２，３−エポキシプロパンとの重縮合物；クレゾール・ナフトール・ホルムアルデヒド重縮合物のポリグリシジルエーテル化物；α−２，３−エポキシプロキシフェニル−ω−ヒドロポリ（ｎ＝１〜７）｛２−（２，３−エポキシプロポキシ）ベンジリデン−２，３−エポキシプロポキシフェニレン｝等が挙げられ、これらのなかでもノボラック型エポキシ樹脂が好ましく、市販品としては、日本化薬株式会社製、製品名：ＥＳＣＮ−１９５などが挙げられる。これらは１種を単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００３０】
前記エポキシ樹脂は、熱時接着力の点でエポキシ当量５０〜５００であることが好ましい。
【００３１】
本発明の樹脂組成物におけるエポキシ樹脂（ｂ１）の含有量は、高分子量成分（Ａ）１００質量部に対して１〜１００質量部であることが好ましく、１〜９０質量部であることがより好ましい。前記含有量が１００質量部を超えると基板表面の凹凸埋め込み性が悪くなる傾向があり、１質量部未満の場合は熱時接着力が低下する傾向がある。
【００３２】
[フェノール樹脂（ｂ２）]
本発明では、エポキシ樹脂の硬化剤として、ビスフェノールＡ・ホルムアルデヒド重縮合物及びアミノトリアジンノボラック樹脂から選ばれる少なくとも１種を含むフェノール樹脂（ｂ２）を用いることが好ましく、それによって、低温ウェハーラミネート性が改善される。
【００３３】
前記フェノール樹脂（ｂ２）としては、式（１）で表される構造単位を有するビスフェノールＡ・ホルムアルデヒド重縮合物及び式（２）で表される構造単位を有するアミノトリアジンノボラック樹脂の少なくとも１種を含んでいることが好ましい。
【化１】
【００３４】
式（１）中、繰り返し単位の数を示すｎは１〜１００の範囲の整数であり、好ましくは１〜５０の範囲の整数である。
【化２】
【００３５】
式（２）中、繰り返し単位の数を示すｐ又はｑは１〜１００の範囲の整数であり、好ましくは１〜５０の範囲の整数である。
【００３６】
式（１）で表される構造単位を有するビスフェノールＡ・ホルムアルデヒド重縮合物としては、大日本インキ化学工業株式会社製、製品名：ＶＨ−４１５０、４１７０、４２４０、ＫＨ−６０２１などが入手可能である。また、式（２）で表される構造単位を有するアミノトリアジンノボラック樹脂としては、日立化成工業株式会社製、製品名：ＨＰＭ−Ｊ３などが入手可能である。
【００３７】
樹脂組成物におけるフェノール樹脂（ｂ２）の含有量は、エポキシ樹脂（ｂ１）１００質量部に対して１〜２００質量部であることが好ましく、１０〜１９０質量部であることがより好ましい。前記含有量が２００質量部を超える又は１質量部未満の場合は、硬化性が不十分となる傾向がある。
【００３８】
本発明では、フェノール樹脂（ｂ２）として、前記ビスフェノールＡ・ホルムアルデヒド重縮合物及びアミノトリアジンノボラック樹脂のどちらか一方を用いても、併用してもよいが、併用する場合は、それらの合計量が前記フェノール樹脂（ｂ２）の含有量の範囲内となるよう適宜調整すればよい。
【００３９】
本発明では、熱硬化性樹脂成分（Ｂ）として、前記フェノール樹脂（ｂ２）の他に、通常エポキシ樹脂硬化剤として用いられているものを使用できる。かかるその他の硬化剤は、分子中に少なくとも２個のフェノール性水酸基を有するものが好ましく、例えば、フェノールノボラック樹脂、フェノールキシリレン樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ポリ−ｐ−ビニルフェノール、フェノールアラルキル樹脂、フェノール・ビフェニレン樹脂、フェノール・ヒドロキシベンズアルデヒド樹脂、トリスフェノール類、クレゾール・ナフトール・ホルムアルデヒド重縮合物等が挙げられる。前記その他の硬化剤の量の配合量は、エポキシ樹脂（ｂ１）１００質量部に対して好ましくは０〜２００質量部である。前記配合量が２００質量部を超えると硬化性が不十分となる傾向がある。その他の硬化剤の水酸基当量は、５０〜５００であることが好ましい。
【００４０】
また、本発明では、熱硬化性樹脂成分（Ｂ）として、エポキシ樹脂の硬化を促進させるために硬化促進剤を用いることができる。硬化促進剤としては、例えば、イミダゾール類、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ルボレート、２−エチル−４−メチルイミダゾール−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等が挙げられる。これらは、単独で又は２種以上を組み合わせて用いられる。硬化促進剤の配合量は、エポキシ樹脂（ｂ１）１００質量部に対して好ましくは０〜５０質量部、より好ましくは０〜４０質量部、更に好ましくは０〜３０質量部である。前記配合量が５０質量部を超えると保存安定性が悪くなる傾向がある。
【００４１】
［イソシアネート化合物（Ｃ）］
本発明の樹脂組成物は、低温ウェハ裏面ラミネート性の点からイソシアネート化合物（Ｃ）を含有することが好ましい。本発明で用いるイソシアネート化合物（Ｃ）としては特に制限されないが、例えば、３−（トリエトキシシリル）プロパン−１−イル＝イソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネートのブロックポリイソシアネートなどが挙げられ、これらは単独で用いても併用してもよい。市販品としては、信越化学工業株式会社製、製品名：ＫＢＥ−９００７、旭化成ケミカルズ株式会社製、製品名：ＴＰＡ−Ｂ７０Ｅなどが挙げられる。
【００４２】
本発明の樹脂組成物におけるイソシアネート化合物（Ｃ）の配合量は、高分子量成分（Ａ）１００質量部に対して０〜２０質量部であることが好ましく、０〜１０質量部であることがより好ましい。前記配合量が２０質量部を超えると保存安定性が悪くなる傾向がある。
【００４３】
［第１のフィラー（Ｄ）］
本発明の樹脂組成物は、熱時接着力及び耐リフロー性の点で比表面積が３０ｍ２／ｇ以上の第１のフィラー（Ｄ）を含有する。第１のフィラー（Ｄ）の材質としては、特に制限されず、例えば、金、銀、銅、マンガン、ニッケル、鉄、アルミニウム、ステンレスの単独もしくは合金である金属フィラー、半田フィラー、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、シリカ、窒化ホウ素、チタニア、ガラス、酸化鉄、セラミック等の無機フィラー、カーボン、ゴム系フィラー、ポリマー系フィラー等の有機フィラー、金属、半田、無機物質及び有機物質等の２種以上からなる複合材料フィラー等が挙げられ、これらのなかでも、シリカが好ましい。
【００４４】
第１のフィラー（Ｄ）のＢＥＴ比表面積は、高温接着力を向上させるために、３０ｍ２／ｇ以上であることが必要であり、４０ｍ２／ｇ以上であることが好ましく、５０ｍ２／ｇ以上であることがより好ましい。また、入手簡便性の点からは、第１のフィラー（Ｄ）のＢＥＴ比表面積は、３０〜６００ｍ２／ｇであることが好ましい。このような第１のフィラー（Ｄ）としては、株式会社トクヤマ製シリカ（製品名：ＲＥＯＬＯＳＩＬ ＱＳ−０９、１０、１０２、ＱＰ−１０２、ＱＳ−２０、２０Ｌ、３０、３０Ｃ、４０、ＭＴ−１０、１０Ｃ、ＤＭ−１０、１０Ｃ、３０、３０Ｓ、ＫＳ−２０ＳＣ、ＨＭ−２０Ｌ、３０Ｓ、ＰＭ−２０、２０Ｌ、ＢＥＴ比表面積：約５０〜５００ｍ２／ｇ）、日本アエロジル株式会社製シリカ（製品名：ＡＥＲＯＳＩＬ５０、９０Ｇ、１３０、２００、２００Ｖ、２００ＣＦ、２００ＦＡＤ、３００、３００ＣＦ、３８０、Ｒ９７２、Ｒ９７２Ｖ、Ｒ９７２ＣＦ、Ｒ９７４、ＲＸ２００、ＲＹ２００、Ｒ２０２、Ｒ８０５、Ｒ８１２、Ｒ８１２Ｓ、ＯＸ５０、ＴＴ６００、ＭＯＸ８０、ＭＯＸ１７０、ＣＯＫ８４、ＢＥＴ比表面積：約５０〜３８０ｍ２／ｇ）、日本アエロジル株式会社（株）製酸化アルミニウム（製品名：ＡＥＲＯＸＩＤＥ Ａｌｕ Ｃ、ＢＥＴ比表面積：約１００ｍ２／ｇ）、日本アエロジル株式会社製酸化チタン（製品名：ＡＥＲＯＸＩＤＥ ＴｉＯ２ Ｔ８０５、Ｐ２５、ＢＥＴ比表面積：約４５〜５０ｍ２／ｇ）等を挙げることができる。
【００４５】
第１のフィラー（Ｄ）の配合量は、高分子量成分（Ａ）１００質量部に対して好ましくは５０質量部以下であり、より好ましくは１〜４０質量部である。前記配合量が５０質量部よりも多いとフィルム成形性が低下する傾向があり、１質量部よりも少ないと高温接着性及び耐リフロー性が低下する傾向がある。
【００４６】
［第２のフィラー（Ｅ）］
本発明の樹脂組成物は、高温接着性、耐リフロー性、ダイシング性及びピックアップ性 の点で比表面積が３０ｍ２／ｇ未満の第２のフィラー（Ｅ）を含有する。第２のフィラー（Ｅ）の材質としては、特に制限されず、前記第１のフィラー（Ｄ）と同様のものが例示されるが、これらのなかでも、窒化物またはシリカが好ましい。
【００４７】
第２のフィラー（Ｅ）のＢＥＴ比表面積は、ダイシング性及びピックアップ性向上のために、３０ｍ２／ｇ未満であることが必要であり、１〜２５ｍ２／ｇであることが好ましく、 １〜２０ｍｍ２／ｇであることがより好ましい。このような第２のフィラー（Ｅ）としては、電気化学工業株式会社製窒化ホウ素（製品名：ＢＮ−ＳＧＰ、ＢＮ−ＭＧＰ、ＢＮ−ＧＰ、ＢＮ−ＨＧＰ、ＢＥＴ比表面積：約１〜２０ｍ２／ｇ）、アドマッテックス株式会社製シリカ（ＳＯ−Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５、Ｃ６、ＳＣ−Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４、Ｅ５、Ｅ６、ＳＣ−Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４、Ｇ５、Ｇ６、ＢＥＴ比表面積：約１〜２０ｍ２／ｇ）等を挙げることができる。
【００４８】
第２のフィラー（Ｅ）の配合量は、高分子量成分（Ａ）１００質量部に対して、好ましくは１００質量部以下、より好ましくは１〜９０質量部、更に好ましくは８０質量部以下の範囲である。前記配合量が１００質量部よりも多いとフィルム成形性が低下する傾向がある
ここで、本発明におけるＢＥＴ比表面積は、ブルナウアー・エメット・テーラー（Ｂｒｕｎａｕｅｒ−Ｅｍｍｅｔｔ−Ｔｅｌｌｅｒ）式により、フィラーに窒素を吸着させてその表面積を測定した値であり、市販されているＢＥＴ装置により測定することができる。
【００４９】
また、接着フィルムの接着力を向上させるため、上記樹脂組成物には、シランカップリング剤、チタン系カップリング剤、ノニオン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、シリコーン系添加剤等のその他の成分を適宜加えてもよい。
【００５０】
＜接着フィルムの作製＞
本発明の接着フィルムは、例えば、以下の工程によって作製することができる。
【００５１】
（１）ワニスの調製
高分子量成分（Ａ）及び熱硬化性樹脂成分（Ｂ）を有機溶媒に溶解し、必要に応じてイソシアネート化合物（Ｃ）、第１のフィラー（Ｄ）、第２のフィラー（Ｅ）及びその他の成分を加えて、混合、混練してワニスを調製する。ワニスの調製に用いる有機溶媒は、上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、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、ジメチルスルホキシド、ジエチレングリコールジメチルエーテル、トルエン、ベンゼン、キシレン、メチルエチルケトン、テトラヒドロフラン、エチルセロソルブ、エチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブ、ジオキサン、シクロヘキサノン等が挙げられる。
【００５２】
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接着フィルムから除去されるものであるが、接着フィルム作製後の有機溶媒量（残存揮発分）は、全重量基準で０〜１質量％であることが好ましい。
【００５３】
フィラーを用いた場合の混合・混練は、通常の攪拌機、らいかい機、三本ロール、ボールミルなどの分散機を適宜組み合せて行うことができる。
【００５４】
（２）ベースフィルムへの塗工
上記（１）で得られたワニスをベースフィルム上に均一に塗工し、ワニスの層を形成する。ベースフィルムとしては、例えば、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、ポリテトラフルオロエチレンフィルム、これらに離型剤のコーティング処理を施したフィルムなどを用いることができる。
【００５５】
塗工には、アプリケータ自動塗工機を用いることができ、塗工厚みは、接着フィルムの厚さを考慮して決定されるが、好ましくは１〜２００μｍ、より好ましくは１〜１００μｍである。
【００５６】
（３）加熱乾燥
上記（２）で得られた、ワニスを塗工した基材層を加熱乾燥する。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、概５０℃〜２００℃で、０．１〜９０分間加熱して行う。
【００５７】
加熱乾燥後、ベースフィルムを除去して接着フィルム（Ｂステージ状態のフィルム）を得ることができる。
【００５８】
本発明では、接着フィルムの厚さは特に制限はなく、適宜、当業者の知識に基づいて定められるものであるが、好ましくは１〜２００μｍ、より好ましくは１〜１００μｍである。前記厚さが１μｍ未満であると、成膜性、取り扱いが困難となる傾向があり、２００μｍ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。
【００５９】
また、必要に応じてベースフィルム上の接着フィルムの上に、更に保護フィルムを設けることができる。保護フィルムとしては、ベースフィルムと同様のものの他、ポリエチレン等が用いられる。
【００６０】
また、本発明の接着フィルムは、必要に応じて多層構造としてもよい。図１にその一例を示す。図１において、接着フィルム１は三層構造とした本発明の接着フィルムであり、ベースフィルム３の両面に上記成分からなる接着剤層２を設けたものである。このような接着フィルム１の製造方法としては、例えば、上記製造方法において、ワニス状の樹脂組成物をベースフィルム３の一方の面に塗布し、乾燥した後、ベースフィルム３の他方の面に同様にしてワニス状の樹脂組成物を塗布し、乾燥する方法等が挙げられる。ベースフィルム３としては、上述したベースフィルムと同様のものが用いられる。接着剤層２の厚みは、通常１〜２００μｍとすることが好ましく、１〜１００μｍとすることがより好ましい。ベースフィルム３の厚みは特に制限がなく、用途、必要な総厚みに応じて決定する。
【００６１】
本発明の接着フィルムは、ＩＣ、ＬＳＩ等の半導体素子間、あるいは、半導体素子と、４２アロイリードフレーム、銅リードフレーム等のリードフレーム、ポリイミド、エポキシ樹脂、ポリイミド系樹脂、マレイミド系樹脂等のプラスチックフィルム、ガラス不織布等基材にポリイミド、エポキシ樹脂、ポリイミド系樹脂、マレイミド系樹脂等のプラスチックを含浸・硬化させたもの、アルミナ等のセラミックス等の絶縁性支持基板などの支持部材の接合に用いることができる。すなわち、前記したような半導体素子間、あるいは半導体素子と支持部材との間に本発明の接着フィルムを挟み、加熱圧着して両者を接着させる。圧着温度は、通常、５０〜３００℃、圧着時間は、通常、０．１〜３００秒間である。
【００６２】
＜半導体装置＞
本発明の半導体装置は、上記本発明の接着フィルムを用いて製造されたものであれば特にその構造に制限はなく、例えば、本発明の接着フィルムを用いて、半導体素子同士又は半導体素子と支持部材とを接着した構造を有してなる半導体装置が挙げられる。
【００６３】
図２に一般的な構造の半導体装置を示す。図２において、半導体素子４は本発明の接着フィルム１を介して半導体素子支持部材５に接着され、半導体素子４の接続端子（図示せず）はワイヤ６を介して外部接続端子（図示せず）と電気的に接続され、封止材７によって封止されている。近年は様々な構造の半導体装置が提案されており、本発明の接着フィルムの用途は、半導体素子が接着フィルムと接触していればこの構造に限定されるものではない。
【００６４】
また、図３に半導体素子同士を接着した構造を有する半導体装置の一例を示す。図３において、一段目の半導体素子４は本発明の接着フィルム１を介して半導体素子支持部材５に接着され、一段目の半導体素子４の上に更に本発明の接着フィルム１’を介して二段目の半導体素子４’が接着されている。一段目の半導体素子４及び二段目の半導体素子４’の接続端子（図示せず）は、ワイヤ６を介して外部接続端子（図示せず）と電気的に接続され、封止材（図示せず）によって封止されている。このように、本発明の接着フィルムは、半導体素子を複数重ねる構造の半導体装置にも好適に使用できる。
【００６５】
また、本発明の接着フィルムは、図４に示すように、ベースフィルム３及びダイシングテープ８と貼り合わせて、１枚のシートとすることもできる。更に、必要に応じて前記のように保護フィルム９を付けることもできる。このように予めダイシングテープ８と接着フィルム１とを積層しておくことによって、半導体装置製造工程を簡略化することができる。
【実施例】
【００６６】
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
実施例に限定されるものではない。
【００６７】
実施例１〜４及び比較例１〜２
（接着フィルムの作製）
以下に示す高分子量成分、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、イソシアネート化合物、フィラーを用いて、表１に示す配合（質量部）の組成物を得、シクロヘキサノンを加えて、攪拌脱泡し、不揮発分１５質量％のワニスを調製した。
【００６８】
［高分子量成分］
ＨＴＲ−８６０Ｐ：ナガセケムテック株式会社製、アクリルゴム、重量平均分子量８０万、ガラス転移温度１５℃
［エポキシ樹脂］
ＥＳＣＮ−１９５：日本化薬株式会社製、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂
［フェノール樹脂］
ＨＸＬ−３Ｌ：日立化成工業株式会社製、フェノール・キシリレン樹脂
ＶＨ−４１５０：大日本インキ化学工業株式会社製、ビスフェノールＡ・ホルムアルデヒド重縮合物
ＨＰＭ−Ｊ３：日立化成工業株式会社製、アミノトリアジンノボラック樹脂
［イソシアネート化合物］
ＴＰＡ−Ｂ８０Ｅ：旭化成ケミカルズ株式会社製、ブロックポリイソシアネート
ＫＢＥ−９００７：信越化学工業株式会社製、３−（トリエトキシシリル）プロパン−１−イル＝イソシアネート
［フィラー］
ＡＥＲＯＳＩＬ２００：日本アエロジル株式会社製、シリカ、ＢＥＴ比表面積：約２００ｍ２／ｇ
ＳＯ−Ｃ２：株式会社アドマテックス製、シリカ、ＢＥＴ比表面積：約６ｍ２／ｇ
上記で調製したワニスをポリエチレンテレフタレートフィルム上に塗布し、７０〜１５０℃で６０分間加熱した後、厚さ２０μｍの接着剤層とベースフィルムとが積層されてなる各接着フィルムを得た。
【００６９】
（接着フィルムの評価）
上記より得られた実施例１〜４、比較例１〜２の各接着フィルムについて、以下に示す評価を行った。
【００７０】
実施例１〜４及び比較例１〜２の接着フィルムの熱時接着力の指標として、ダイシェア強度を測定した。
【００７１】
接着フィルムを５ｍｍ×５ｍｍの大きさに切断し、ポリエチレンテレフタレートフィルムを剥離した後、これを５ｍｍ×５ｍｍ×０．４ｍｍのシリコンチップとガラスエポキシ基板（日立化成工業株式会社製、Ｅ−６７９）との間に挟み、２５０ｇの荷重をかけて、１２０℃で５秒間圧着させ、続いて１７０℃で１８０分間後硬化させて試験片を作製した。この試験片を温度８５℃、相対湿度８５％、保持時間４８時間の条件下に吸湿させた後、２６０℃、２０秒加熱時のチップの熱時ダイシェア強度（ＭＰａ）をＤＡＧＥ社製シリーズ４０００（ダイシェアスピード５０μｍ／ｓｅｃ）を用いて測定した。その結果を表１に示す。
【００７２】
［低温ウェハー裏面ラミネート性］
実施例１〜４及び比較例１〜２の接着フィルムの低温ウェハー裏面ラミネート性を以下の手順で評価した。
【００７３】
ポリエチレンテレフタレートフィルム付き接着フィルムを、直径２００ｍｍ、厚さ５０μｍのシリコンウェハー裏面上に載せて０．１５ＭＰａで加圧、７０℃で加熱した後、ウェハー外周に沿ってフィルムを切断、除去し、ウェハー裏面に位置するポリエチレンテレフタレートフィルムを剥離除去し、接着剤層付きウェハーを作製した。次に、接着剤層付きウェハーの接着剤層側の面にダイシングテープを貼り付け、ダイシング装置（株式会社ディスコ製、ＤＦＤ−６３６１）で１０ｍｍ×１０ｍｍのサイズにフルカットすることにより接着剤層付き半導体素子に分割した。このとき、評価サンプル数は各ウェハー１枚、判定基準は、フルカット後の半導体素子が接着剤層から１個も剥がれなかった場合を合格（表１中、「ＯＫ」と示す）、１個でも剥がれがあった場合を不合格（表１中、「ＮＧ」と示す）とした。
【００７４】
［基板表面の凹凸埋め込み性］
実施例１〜４及び比較例１〜２の接着フィルムの基板表面の凹凸埋め込み性及び耐リフロー性を以下の手順で評価した。
【００７５】
接着フィルムを７．５ｍｍ×７.５ｍｍの大きさに切断し、ポリエチレンテレフタレートフィルムを剥離した後、これを７．５ｍｍ×７．５ｍｍ×０．２８ｍｍのシリコンチップとガラスエポキシ基板（日立化成工業株式会社製、Ｅ−６７９、凹凸はガラス基板表面にあり、Ｅ−６７９、平均表面段差７μｍ）との間に挟み、２５０ｇの荷重をかけて１２０℃で１秒間圧着させた。
【００７６】
次に、ワイヤーボンド相当の熱処理を行い、モールド用封止材（日立化成工業株式会社製、ＣＥＬ−９６００）にてモールドし、１７５℃で５時間硬化させて半導体パッケージとし、接着フィルム層をＳＡＴ（Scanning Acoustic Tomograph）観察した。一般に、熱処理の温度が高くなる、あるいは、時間が長くなると、接着フィルムが硬化し（硬くなり）凹凸埋め込み性が悪化するので、これを観察する目的でワイヤーボンド相当の熱処理を行った。熱処理条件は１７０℃／４時間とした。評価サンプル数は、各実施／比較例毎に９個、判定基準は、接着フィルム層に基板表面の凹凸埋め込み不足が１個でも見られた場合を不合格（表１中の基板凹凸埋め込み性に「ＮＧ」と示す）、１個も埋め込み不足が見られなければ合格（表１中の基板凹凸埋め込み性に「ＯＫ」と示す）とした。
【００７７】
［耐リフロー性］
上記基板表面の凹凸埋め込み性で用いた半導体パッケージを、ＪＥＤＥＣレベル２の吸湿条件（温度８５℃、相対湿度６０％、保持時間１６８時間）で吸湿させた後、ＩＲリフロー炉にて２６０℃リフロー処理（最大温度２６５℃）を３回行い、接着フィルム層をＳＡＴ観察した。接着フィルムのチップ裏面又は基盤表面からの剥離が１個もなければ合格（表１中の耐リフロー性に「ＯＫ」と示す）、１個でも剥離が見られれば不合格（表１中の耐リフロー性に「ＮＧ」と示す）とした。その結果を表１に示す。
【表１】
【００７８】
表１に示した結果から明らかなように、本発明の接着フィルム（実施例１〜４）は、比較例１〜２の接着フィルムと比較して、ダイシェア強度が高く熱時接着力に優れ、低温でウェハー裏面にラミネートでき、基板表面の凹凸埋め込み性及び耐リフロー性に優れていることが確認された。これに対して、請求項１で規定するフェノール樹脂（ｂ２）を含有しない比較例１及び２は、低温ウェハー裏面ラミネート性に劣ることが分る。さらに、第１のフィラー（Ｄ）を含有しない比較例２は、ダイシェア強度が低く熱時接着力に劣り、耐リフロー性にも劣ることが分った。
【符号の説明】
【００７９】
１ 接着フィルム
１’ 接着フィルム
２ 接着剤層
３ ベースフィルム
４ 半導体素子
４’ 半導体素子
５ 半導体素子支持部材
６ ワイヤ
７ 封止材
８ ダイシングテープ
９ 保護フィルム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＣ、ＬＳＩ等の半導体素子同士、又は半導体素子とリードフレームや絶縁性支持基板等の支持部材とを接着するための接着フィルム及びこれを用いた半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＩＣやＬＳＩ等の半導体素子同士、又は半導体素子とリードフレーム等の支持部材との接合にはＡｕ−Ｓｉ共晶合金、半田あるいは銀ペースト等が用いられている。Ａｕ−Ｓｉ共晶合金は、耐熱性及び耐湿性は高いが、弾性率が高いため大型チップへ適用した場合に割れやすいほか、高価であるといった難点がある。半田は安価であるものの、耐熱性が劣り、更に弾性率はＡｕ−Ｓｉ共晶合金と同様に高く、大型チップへの適用が困難である。一方、銀ペーストは安価で、耐湿性が高く、弾性率も上記３者の中では最も低く、３５０℃の熱圧着型ワイヤボンダーに適用できる耐熱性も有するので、現在はＩＣやＬＳＩとリードフレームとの接着用材料の主流となっている。しかし、近年、ＩＣやＬＳＩの高集積化が進み、それに伴ってチップが大型化しているなかで、ＩＣやＬＳＩとリードフレームとを銀ペーストで接合しようとする場合、銀ペーストをチップ全面に広げ塗布するには困難を伴う。
【０００３】
そこで、下記非特許文献１には、導電性フィラーを熱可塑性樹脂に充填したダイボンド用の接着フィルムが報告されている。この接着フィルムは、熱可塑性樹脂の融点付近まで温度を上げ、加圧接着するものである。また、特定のポリイミド樹脂を用いた接着フィルム、及び、これに導電性フィラー若しくは無機フィラーを含有させたダイボンド用接着フィルムについても提案されている（例えば、特許文献１及び２参照）。
【０００４】
下記非特許文献１で報告されている接着フィルムは、融点の低い熱可塑性樹脂を選んで用いると接着温度を低くすることができ、リードフレームの酸化等、チップに与えるダメージを少なくすることができる。しかし、その反面、熱時接着力が低いのでダイボンド後の熱処理、例えばワイヤボンドや封止工程等に耐えられないという問題が生じる。一方、熱処理に耐えられる融点の高い熱可塑性樹脂を用いると、接着温度が高くなり、リードフレームが酸化等のダメージを受けやすいという問題が生じる。
【０００５】
また、下記特許文献１及び２に記載された接着フィルムは、比較的低温で接着でき、かつ良好な熱時接着力を有している。しかし、近年使われ始めている銅リードフレームは酸化を受けやすいという理由から、また、熱伝導性の低い絶縁性支持基板は熱膨張が大きいため、加熱接合時に反りやすいという理由から、それらへの接合には、更に低い温度で接着できる接着フィルムが強く望まれている。
【０００６】
かかる要求を満足するために、下記特許文献３及び４には、ダイボンド用として酸化を受けにくい４２アロイリードフレームに用いられるばかりでなく、上記の銅リードフレームや絶縁性支持基板にも好適に使用できる低温接着性の接着フィルムが提案されている。
【０００７】
一方、半導体装置の小型化、薄型化を達成するために、ウェハーの薄型化が進んでいる。ウェハーが薄くなるにしたがって、搬送時やラミネート時にウェハーが割れるリスクが高まっている。これを防止し、ウェハーを保護する目的で、ウェハー表面にバックグラインドテープを貼付ける方法が採られているが、バックグラインドテープの耐熱性は、上限８０℃程度のため、低温でウェハー裏面にラミネートできる接着フィルムが強く望まれている。しかしながら、上記特許文献１〜４及び非特許文献１に記載された接着フィルムでは、ウェハー裏面ラミネート温度を十分低温にできなかったり、できたとしても、熱時接着力、耐リフロー性に劣る傾向があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平６−１４５６３９号公報
【特許文献２】特開平７−２２８６９７号公報
【特許文献３】特開平１０−３３０７２３号公報
【特許文献４】特開２００３−２２６８５７号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】「マイクロエレクトロニック マニュファクチャリング アンドテスティング（ＭＩＣＲＯＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣ ＭＡＮＵＦＡＣＴＵＲＩＮＧ ＡＮＤ ＴＥＳＴＩＮＧ）」、１９８５年１０月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、低温でウェハー裏面にラミネートでき、熱時接着力が高く、基板表面の凹凸埋め込み性及び耐リフロー性に優れた接着フィルム及びこれを用いた半導体装置を提供することである。ここで、低温とは１００℃以下を意味する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
１．重量平均分子量が１０万以上である官能基を含む高分子量成分（Ａ）；エポキシ樹脂（ｂ１）と、フェノール樹脂とを含む熱硬化性樹脂成分（Ｂ）；イソシアネート化合物（Ｃ）；ＢＥＴ比表面積が３０ｍ２／ｇ以上である第１のフィラー（Ｄ）；及びＢＥＴ比表面積が３０ｍ２／ｇ未満である第２のフィラー（Ｅ）を含む接着剤組成物。
【００１２】
２．重量平均分子量が１０万以上である官能基を含む高分子量成分（Ａ）；エポキシ樹脂（ｂ１）と、ビスフェノールＡ・ホルムアルデヒド重縮合物及びアミノトリアジンノボラック樹脂から選ばれる少なくとも１種のフェノール樹脂（ｂ２）とを含む熱硬化性樹脂成分（Ｂ）；ＢＥＴ比表面積が３０ｍ２／ｇ以上である第１のフィラー（Ｄ）；及びＢＥＴ比表面積が３０ｍ２／ｇ未満である第２のフィラー（Ｅ）を含む接着剤組成物。
【００１３】
３．前記高分子量成分（Ａ）が、グリシジル（メタ）アクリレートを０．５〜６質量％含むエポキシ基含有アクリル共重合体であることを特徴とする上記１又は２に記載の接着剤組成物。
【００１４】
４．前記フェノール樹脂（ｂ２）が、式（１）で表される構造単位を有するビスフェノールＡ・ホルムアルデヒド重縮合物及び式（２）で表される構造単位を有するアミノトリアジンノボラック樹脂の少なくとも１種を含むことを特徴とする上記２〜３のいずれかに記載の接着剤組成物。
【化１】
（式（１）中、繰り返し単位の数を示すｎは１〜１００の範囲の整数を示す。）
【化２】
（式（２）中、繰り返し単位の数を示すｐ又はｑは１〜１００の範囲の整数を示す。）
５．前記イソシアネート化合物（Ｃ）が、３−（トリエトキシシリル）プロパン−１−イル＝イソシアネート及びヘキサメチレンジイソシアネートのブロックポリイソシアネートの少なくとも一種を含むことを特徴とする上記１又は３に記載の接着剤組成物。
【００１５】
６．前記第１のフィラー（Ｄ）及び第２のフィラー（Ｅ）の少なくとも一方がシリカであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の接着剤組成物。
【００１６】
７. 前記樹脂組成物が、官能基を含む重量平均分子量が１０万以上である高分子量成分（Ａ）１００質量部に対して、熱硬化性樹脂成分（Ｂ）を１〜１００質量部、イソシアネート化合物（Ｃ）を０〜２０質量部、第１のフィラー（Ｄ）を５０質量部以下、第２のフィラー（Ｅ）を１００質量部以下を含有することを特徴とする上記１〜６のいずれかに記載の接着剤組成物。
【００１７】
８. 上記１〜７のいずれかに記載の接着剤組成物からなる接着フィルム。
【００１８】
９. 上記８に記載の接着フィルムを用いて、半導体素子同士又は半導体素子と支持部材とを接着した構造を有してなる半導体装置。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、低温でウェハー裏面にラミネートでき、熱時接着力が高く、基板表面の凹凸埋め込み性及び耐リフロー性に優れた接着フィルム及びこれを用いた半導体装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の接着フィルムの一実施形態を示す模式断面図である。
【図２】本発明の半導体装置の一実施形態を示す模式断面図である。
【図３】本発明の半導体装置の他の一実施形態を示す模式断面図である。
【図４】本発明の接着フィルムの他の一実施形態を示す模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明をその好適な実施形態に即して詳細に説明する。
【００２２】
本発明の接着剤組成物は、重量平均分子量が１０万以上である官能基を含む高分子量成分（Ａ）；エポキシ樹脂（ｂ１）と、フェノール樹脂とを含む熱硬化性樹脂成分（Ｂ）；イソシアネート化合物（Ｃ）；ＢＥＴ比表面積が３０ｍ２／ｇ以上である第１のフィラー（Ｄ）；及びＢＥＴ比表面積が３０ｍ２／ｇ未満である第２のフィラー（Ｅ）を含むか、あるいは、重量平均分子量が１０万以上である官能基を含む高分子量成分（Ａ）；エポキシ樹脂（ｂ１）と、ビスフェノールＡ・ホルムアルデヒド重縮合物及びアミノトリアジンノボラック樹脂から選ばれる少なくとも１種のフェノール樹脂（ｂ２）とを含む熱硬化性樹脂成分（Ｂ）；ＢＥＴ比表面積が３０ｍ２／ｇ以上である第１のフィラー（Ｄ）；及びＢＥＴ比表面積が３０ｍ２／ｇ未満である第２のフィラー（Ｅ）を含む。
【００２３】
［高分子量成分（Ａ）］
本発明で用いる高分子量成分（Ａ）の重量平均分子量は１０万以上であり、好ましくは２０万〜３００万、より好ましくは３０万〜２００万である。前記重量平均分子量が１０万未満だと、熱時接着力が低下し本発明の目的を達成することができない。なお、上記重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法（ＧＰＣ）で標準ポリスチレンによる検量線を用いたポリスチレン換算値であり、ポンプとして株式会社日立製作所製、製品名：Ｌ−６０００を使用し、カラムとして日立化成工業株式会社製、製品名：ゲルパック（Ｇｅｌｐａｃｋ）ＧＬ−Ｒ４４０、ゲルパックＧＬ−Ｒ４５０及びゲルパックＧＬ−Ｒ４００Ｍ（各１０．７ｍｍ（直径）×３００ｍｍ）をこの順に連結したカラムを使用し、溶離液としてテトラヒドロフラン（以下、「ＴＨＦ」と言う。）を使用し、試料１２０ｍｇを、ＴＨＦ：５ｍｌに溶解させたサンプルについて、流速１．７５ｍＬ／分で測定することができる。
【００２４】
前記高分子量成分（Ａ）は、官能基を含むものであり、該官能基は、ポリマー鎖中に有していても、ポリマー鎖末端に有していてもよい。官能基の具体例としては、エポキシ基、アクリロイル基、メタクリロイル基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、イソシアネート基、アミノ基、アミド基等が挙げられる。これらのなかでも、エポキシ基が好ましく、グリシジシル（メタ）アクリレートなどのエポキシ基含有モノマーを用いることによってポリマー鎖に導入することができる。官能基モノマーとして、カルボン酸タイプのアクリル酸や、水酸基タイプのヒドロキシメチル（メタ）アクリレートを用いると、橋架け反応が進行しやすく、ワニス状態でのゲル化、Ｂステージ状態での硬化度の上昇による接着力の低下等の問題が起こる可能性ある。
【００２５】
前記高分子量成分（Ａ）としては、エポキシ基含有（メタ）アクリル共重合体が好ましく、例えば、エポキシ基含有（メタ）アクリル酸エステル共重合体、エポキシ基含有アクリルゴムなどを挙げることができる。アクリルゴムは、アクリル酸エステルを主成分とするものであり、例えば、ブチルアクリレートやエチルアクリレートとアクリロニトリルの共重合体などからなるゴムである。上記エポキシ基含有（メタ）アクリル共重合体は、グリシジル（メタ）アクリレートを、全モノマー量を規準として、０．５〜６．０質量％含むことが好ましく、０．５〜５．０質量％含むことがより好ましい。グリシジル（メタ）アクリレートの含有量が０.５質量％未満だと接着力が低下する可能性があり、６．０質量％超ではゲル化する可能性がある。グリシジル（メタ）アクリレートと共重合するコモノマーは、エチル（メタ）アクリレートやブチル（メタ）アクリレート又は両者の混合物、アクリロニトリルを用いることができるが、混合比率は、共重合体のガラス転移温度（Ｔｇ）が−１０℃以上となるよう考慮して決定すればよい。Ｔｇが−１０℃未満であるとＢステージ状態での接着剤層のタック性が大きくなり取り扱い性が悪化する可能性がある。重合方法は特に制限はなく、パール重合、溶液重合等を使用することができる。
【００２６】
なお、本発明では「（メタ）アクリル」とは、「アクリル」、「メタクリル」を意味する。また、グリシジル（メタ）アクリレートは、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート及びそれらの混合物を意味する。
【００２７】
本発明で好適に用いられる高分子量成分の市販品としては、例えば、ナガセケムテックス株式会社製、製品名：ＨＴＲ−８６０−Ｐなどが挙げられる。
【００２８】
［熱硬化性樹脂成分（Ｂ）］
本発明で用いる熱硬化性成分（Ｂ）は、加熱により３次元的網目構造を形成し、硬化する樹脂成分であり、エポキシ樹脂（ｂ１）とフェノール樹脂とを含む。該フェノール樹脂はビスフェノールＡ・ホルムアルデヒド重縮合物及びアミノトリアジンノボラック樹脂から選ばれる少なくとも１種を含むフェノール樹脂（ｂ２）であることが好ましい。
【００２９】
［エポキシ樹脂（ｂ１）］
エポキシ樹脂としては、熱により硬化して接着作用を有するエポキシ樹脂であれば特に制限はなく、分子内に少なくとも２個のエポキシ基を含むものが好ましく、硬化性や硬化物特性の点からフェノールのグリシジルエーテル型のエポキシ樹脂がより好ましい。例えばビスフェノールＡ、ビスフェノールＡＤ、ビスフェノールＳ、ビスフェノールＦ若しく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；ジシクロペンタジエン・フェノール重合物のポリグリシジルエーテル；α−ヒドロキシフェニル−ω−ヒドロポリ（ｎ＝１〜７）（ビフェニルジメチレン−ヒドロキシフェニル）と１―クロロ−２，３−エポキシプロパンとの重縮合物；クレゾール・ナフトール・ホルムアルデヒド重縮合物のポリグリシジルエーテル化物；α−２，３−エポキシプロキシフェニル−ω−ヒドロポリ（ｎ＝１〜７）｛２−（２，３−エポキシプロポキシ）ベンジリデン−２，３−エポキシプロポキシフェニレン｝等が挙げられ、これらのなかでもノボラック型エポキシ樹脂が好ましく、市販品としては、日本化薬株式会社製、製品名：ＥＳＣＮ−１９５などが挙げられる。これらは１種を単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００３０】
前記エポキシ樹脂は、熱時接着力の点でエポキシ当量５０〜５００であることが好ましい。
【００３１】
本発明の樹脂組成物におけるエポキシ樹脂（ｂ１）の含有量は、高分子量成分（Ａ）１００質量部に対して１〜１００質量部であることが好ましく、１〜９０質量部であることがより好ましい。前記含有量が１００質量部を超えると基板表面の凹凸埋め込み性が悪くなる傾向があり、１質量部未満の場合は熱時接着力が低下する傾向がある。
【００３２】
[フェノール樹脂（ｂ２）]
本発明では、エポキシ樹脂の硬化剤として、ビスフェノールＡ・ホルムアルデヒド重縮合物及びアミノトリアジンノボラック樹脂から選ばれる少なくとも１種を含むフェノール樹脂（ｂ２）を用いることが好ましく、それによって、低温ウェハーラミネート性が改善される。
【００３３】
前記フェノール樹脂（ｂ２）としては、式（１）で表される構造単位を有するビスフェノールＡ・ホルムアルデヒド重縮合物及び式（２）で表される構造単位を有するアミノトリアジンノボラック樹脂の少なくとも１種を含んでいることが好ましい。
【化１】
【００３４】
式（１）中、繰り返し単位の数を示すｎは１〜１００の範囲の整数であり、好ましくは１〜５０の範囲の整数である。
【化２】
【００３５】
式（２）中、繰り返し単位の数を示すｐ又はｑは１〜１００の範囲の整数であり、好ましくは１〜５０の範囲の整数である。
【００３６】
式（１）で表される構造単位を有するビスフェノールＡ・ホルムアルデヒド重縮合物としては、大日本インキ化学工業株式会社製、製品名：ＶＨ−４１５０、４１７０、４２４０、ＫＨ−６０２１などが入手可能である。また、式（２）で表される構造単位を有するアミノトリアジンノボラック樹脂としては、日立化成工業株式会社製、製品名：ＨＰＭ−Ｊ３などが入手可能である。
【００３７】
樹脂組成物におけるフェノール樹脂（ｂ２）の含有量は、エポキシ樹脂（ｂ１）１００質量部に対して１〜２００質量部であることが好ましく、１０〜１９０質量部であることがより好ましい。前記含有量が２００質量部を超える又は１質量部未満の場合は、硬化性が不十分となる傾向がある。
【００３８】
本発明では、フェノール樹脂（ｂ２）として、前記ビスフェノールＡ・ホルムアルデヒド重縮合物及びアミノトリアジンノボラック樹脂のどちらか一方を用いても、併用してもよいが、併用する場合は、それらの合計量が前記フェノール樹脂（ｂ２）の含有量の範囲内となるよう適宜調整すればよい。
【００３９】
本発明では、熱硬化性樹脂成分（Ｂ）として、前記フェノール樹脂（ｂ２）の他に、通常エポキシ樹脂硬化剤として用いられているものを使用できる。かかるその他の硬化剤は、分子中に少なくとも２個のフェノール性水酸基を有するものが好ましく、例えば、フェノールノボラック樹脂、フェノールキシリレン樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ポリ−ｐ−ビニルフェノール、フェノールアラルキル樹脂、フェノール・ビフェニレン樹脂、フェノール・ヒドロキシベンズアルデヒド樹脂、トリスフェノール類、クレゾール・ナフトール・ホルムアルデヒド重縮合物等が挙げられる。前記その他の硬化剤の量の配合量は、エポキシ樹脂（ｂ１）１００質量部に対して好ましくは０〜２００質量部である。前記配合量が２００質量部を超えると硬化性が不十分となる傾向がある。その他の硬化剤の水酸基当量は、５０〜５００であることが好ましい。
【００４０】
また、本発明では、熱硬化性樹脂成分（Ｂ）として、エポキシ樹脂の硬化を促進させるために硬化促進剤を用いることができる。硬化促進剤としては、例えば、イミダゾール類、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ルボレート、２−エチル−４−メチルイミダゾール−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等が挙げられる。これらは、単独で又は２種以上を組み合わせて用いられる。硬化促進剤の配合量は、エポキシ樹脂（ｂ１）１００質量部に対して好ましくは０〜５０質量部、より好ましくは０〜４０質量部、更に好ましくは０〜３０質量部である。前記配合量が５０質量部を超えると保存安定性が悪くなる傾向がある。
【００４１】
［イソシアネート化合物（Ｃ）］
本発明の樹脂組成物は、低温ウェハ裏面ラミネート性の点からイソシアネート化合物（Ｃ）を含有することが好ましい。本発明で用いるイソシアネート化合物（Ｃ）としては特に制限されないが、例えば、３−（トリエトキシシリル）プロパン−１−イル＝イソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネートのブロックポリイソシアネートなどが挙げられ、これらは単独で用いても併用してもよい。市販品としては、信越化学工業株式会社製、製品名：ＫＢＥ−９００７、旭化成ケミカルズ株式会社製、製品名：ＴＰＡ−Ｂ７０Ｅなどが挙げられる。
【００４２】
本発明の樹脂組成物におけるイソシアネート化合物（Ｃ）の配合量は、高分子量成分（Ａ）１００質量部に対して０〜２０質量部であることが好ましく、０〜１０質量部であることがより好ましい。前記配合量が２０質量部を超えると保存安定性が悪くなる傾向がある。
【００４３】
［第１のフィラー（Ｄ）］
本発明の樹脂組成物は、熱時接着力及び耐リフロー性の点で比表面積が３０ｍ２／ｇ以上の第１のフィラー（Ｄ）を含有する。第１のフィラー（Ｄ）の材質としては、特に制限されず、例えば、金、銀、銅、マンガン、ニッケル、鉄、アルミニウム、ステンレスの単独もしくは合金である金属フィラー、半田フィラー、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、シリカ、窒化ホウ素、チタニア、ガラス、酸化鉄、セラミック等の無機フィラー、カーボン、ゴム系フィラー、ポリマー系フィラー等の有機フィラー、金属、半田、無機物質及び有機物質等の２種以上からなる複合材料フィラー等が挙げられ、これらのなかでも、シリカが好ましい。
【００４４】
第１のフィラー（Ｄ）のＢＥＴ比表面積は、高温接着力を向上させるために、３０ｍ２／ｇ以上であることが必要であり、４０ｍ２／ｇ以上であることが好ましく、５０ｍ２／ｇ以上であることがより好ましい。また、入手簡便性の点からは、第１のフィラー（Ｄ）のＢＥＴ比表面積は、３０〜６００ｍ２／ｇであることが好ましい。このような第１のフィラー（Ｄ）としては、株式会社トクヤマ製シリカ（製品名：ＲＥＯＬＯＳＩＬ ＱＳ−０９、１０、１０２、ＱＰ−１０２、ＱＳ−２０、２０Ｌ、３０、３０Ｃ、４０、ＭＴ−１０、１０Ｃ、ＤＭ−１０、１０Ｃ、３０、３０Ｓ、ＫＳ−２０ＳＣ、ＨＭ−２０Ｌ、３０Ｓ、ＰＭ−２０、２０Ｌ、ＢＥＴ比表面積：約５０〜５００ｍ２／ｇ）、日本アエロジル株式会社製シリカ（製品名：ＡＥＲＯＳＩＬ５０、９０Ｇ、１３０、２００、２００Ｖ、２００ＣＦ、２００ＦＡＤ、３００、３００ＣＦ、３８０、Ｒ９７２、Ｒ９７２Ｖ、Ｒ９７２ＣＦ、Ｒ９７４、ＲＸ２００、ＲＹ２００、Ｒ２０２、Ｒ８０５、Ｒ８１２、Ｒ８１２Ｓ、ＯＸ５０、ＴＴ６００、ＭＯＸ８０、ＭＯＸ１７０、ＣＯＫ８４、ＢＥＴ比表面積：約５０〜３８０ｍ２／ｇ）、日本アエロジル株式会社（株）製酸化アルミニウム（製品名：ＡＥＲＯＸＩＤＥ Ａｌｕ Ｃ、ＢＥＴ比表面積：約１００ｍ２／ｇ）、日本アエロジル株式会社製酸化チタン（製品名：ＡＥＲＯＸＩＤＥ ＴｉＯ２ Ｔ８０５、Ｐ２５、ＢＥＴ比表面積：約４５〜５０ｍ２／ｇ）等を挙げることができる。
【００４５】
第１のフィラー（Ｄ）の配合量は、高分子量成分（Ａ）１００質量部に対して好ましくは５０質量部以下であり、より好ましくは１〜４０質量部である。前記配合量が５０質量部よりも多いとフィルム成形性が低下する傾向があり、１質量部よりも少ないと高温接着性及び耐リフロー性が低下する傾向がある。
【００４６】
［第２のフィラー（Ｅ）］
本発明の樹脂組成物は、高温接着性、耐リフロー性、ダイシング性及びピックアップ性 の点で比表面積が３０ｍ２／ｇ未満の第２のフィラー（Ｅ）を含有する。第２のフィラー（Ｅ）の材質としては、特に制限されず、前記第１のフィラー（Ｄ）と同様のものが例示されるが、これらのなかでも、窒化物またはシリカが好ましい。
【００４７】
第２のフィラー（Ｅ）のＢＥＴ比表面積は、ダイシング性及びピックアップ性向上のために、３０ｍ２／ｇ未満であることが必要であり、１〜２５ｍ２／ｇであることが好ましく、 １〜２０ｍｍ２／ｇであることがより好ましい。このような第２のフィラー（Ｅ）としては、電気化学工業株式会社製窒化ホウ素（製品名：ＢＮ−ＳＧＰ、ＢＮ−ＭＧＰ、ＢＮ−ＧＰ、ＢＮ−ＨＧＰ、ＢＥＴ比表面積：約１〜２０ｍ２／ｇ）、アドマッテックス株式会社製シリカ（ＳＯ−Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５、Ｃ６、ＳＣ−Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４、Ｅ５、Ｅ６、ＳＣ−Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４、Ｇ５、Ｇ６、ＢＥＴ比表面積：約１〜２０ｍ２／ｇ）等を挙げることができる。
【００４８】
第２のフィラー（Ｅ）の配合量は、高分子量成分（Ａ）１００質量部に対して、好ましくは１００質量部以下、より好ましくは１〜９０質量部、更に好ましくは８０質量部以下の範囲である。前記配合量が１００質量部よりも多いとフィルム成形性が低下する傾向がある
ここで、本発明におけるＢＥＴ比表面積は、ブルナウアー・エメット・テーラー（Ｂｒｕｎａｕｅｒ−Ｅｍｍｅｔｔ−Ｔｅｌｌｅｒ）式により、フィラーに窒素を吸着させてその表面積を測定した値であり、市販されているＢＥＴ装置により測定することができる。
【００４９】
また、接着フィルムの接着力を向上させるため、上記樹脂組成物には、シランカップリング剤、チタン系カップリング剤、ノニオン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、シリコーン系添加剤等のその他の成分を適宜加えてもよい。
【００５０】
＜接着フィルムの作製＞
本発明の接着フィルムは、例えば、以下の工程によって作製することができる。
【００５１】
（１）ワニスの調製
高分子量成分（Ａ）及び熱硬化性樹脂成分（Ｂ）を有機溶媒に溶解し、必要に応じてイソシアネート化合物（Ｃ）、第１のフィラー（Ｄ）、第２のフィラー（Ｅ）及びその他の成分を加えて、混合、混練してワニスを調製する。ワニスの調製に用いる有機溶媒は、上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、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、ジメチルスルホキシド、ジエチレングリコールジメチルエーテル、トルエン、ベンゼン、キシレン、メチルエチルケトン、テトラヒドロフラン、エチルセロソルブ、エチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブ、ジオキサン、シクロヘキサノン等が挙げられる。
【００５２】
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接着フィルムから除去されるものであるが、接着フィルム作製後の有機溶媒量（残存揮発分）は、全重量基準で０〜１質量％であることが好ましい。
【００５３】
フィラーを用いた場合の混合・混練は、通常の攪拌機、らいかい機、三本ロール、ボールミルなどの分散機を適宜組み合せて行うことができる。
【００５４】
（２）ベースフィルムへの塗工
上記（１）で得られたワニスをベースフィルム上に均一に塗工し、ワニスの層を形成する。ベースフィルムとしては、例えば、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、ポリテトラフルオロエチレンフィルム、これらに離型剤のコーティング処理を施したフィルムなどを用いることができる。
【００５５】
塗工には、アプリケータ自動塗工機を用いることができ、塗工厚みは、接着フィルムの厚さを考慮して決定されるが、好ましくは１〜２００μｍ、より好ましくは１〜１００μｍである。
【００５６】
（３）加熱乾燥
上記（２）で得られた、ワニスを塗工した基材層を加熱乾燥する。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、概５０℃〜２００℃で、０．１〜９０分間加熱して行う。
【００５７】
加熱乾燥後、ベースフィルムを除去して接着フィルム（Ｂステージ状態のフィルム）を得ることができる。
【００５８】
本発明では、接着フィルムの厚さは特に制限はなく、適宜、当業者の知識に基づいて定められるものであるが、好ましくは１〜２００μｍ、より好ましくは１〜１００μｍである。前記厚さが１μｍ未満であると、成膜性、取り扱いが困難となる傾向があり、２００μｍ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。
【００５９】
また、必要に応じてベースフィルム上の接着フィルムの上に、更に保護フィルムを設けることができる。保護フィルムとしては、ベースフィルムと同様のものの他、ポリエチレン等が用いられる。
【００６０】
また、本発明の接着フィルムは、必要に応じて多層構造としてもよい。図１にその一例を示す。図１において、接着フィルム１は三層構造とした本発明の接着フィルムであり、ベースフィルム３の両面に上記成分からなる接着剤層２を設けたものである。このような接着フィルム１の製造方法としては、例えば、上記製造方法において、ワニス状の樹脂組成物をベースフィルム３の一方の面に塗布し、乾燥した後、ベースフィルム３の他方の面に同様にしてワニス状の樹脂組成物を塗布し、乾燥する方法等が挙げられる。ベースフィルム３としては、上述したベースフィルムと同様のものが用いられる。接着剤層２の厚みは、通常１〜２００μｍとすることが好ましく、１〜１００μｍとすることがより好ましい。ベースフィルム３の厚みは特に制限がなく、用途、必要な総厚みに応じて決定する。
【００６１】
本発明の接着フィルムは、ＩＣ、ＬＳＩ等の半導体素子間、あるいは、半導体素子と、４２アロイリードフレーム、銅リードフレーム等のリードフレーム、ポリイミド、エポキシ樹脂、ポリイミド系樹脂、マレイミド系樹脂等のプラスチックフィルム、ガラス不織布等基材にポリイミド、エポキシ樹脂、ポリイミド系樹脂、マレイミド系樹脂等のプラスチックを含浸・硬化させたもの、アルミナ等のセラミックス等の絶縁性支持基板などの支持部材の接合に用いることができる。すなわち、前記したような半導体素子間、あるいは半導体素子と支持部材との間に本発明の接着フィルムを挟み、加熱圧着して両者を接着させる。圧着温度は、通常、５０〜３００℃、圧着時間は、通常、０．１〜３００秒間である。
【００６２】
＜半導体装置＞
本発明の半導体装置は、上記本発明の接着フィルムを用いて製造されたものであれば特にその構造に制限はなく、例えば、本発明の接着フィルムを用いて、半導体素子同士又は半導体素子と支持部材とを接着した構造を有してなる半導体装置が挙げられる。
【００６３】
図２に一般的な構造の半導体装置を示す。図２において、半導体素子４は本発明の接着フィルム１を介して半導体素子支持部材５に接着され、半導体素子４の接続端子（図示せず）はワイヤ６を介して外部接続端子（図示せず）と電気的に接続され、封止材７によって封止されている。近年は様々な構造の半導体装置が提案されており、本発明の接着フィルムの用途は、半導体素子が接着フィルムと接触していればこの構造に限定されるものではない。
【００６４】
また、図３に半導体素子同士を接着した構造を有する半導体装置の一例を示す。図３において、一段目の半導体素子４は本発明の接着フィルム１を介して半導体素子支持部材５に接着され、一段目の半導体素子４の上に更に本発明の接着フィルム１’を介して二段目の半導体素子４’が接着されている。一段目の半導体素子４及び二段目の半導体素子４’の接続端子（図示せず）は、ワイヤ６を介して外部接続端子（図示せず）と電気的に接続され、封止材（図示せず）によって封止されている。このように、本発明の接着フィルムは、半導体素子を複数重ねる構造の半導体装置にも好適に使用できる。
【００６５】
また、本発明の接着フィルムは、図４に示すように、ベースフィルム３及びダイシングテープ８と貼り合わせて、１枚のシートとすることもできる。更に、必要に応じて前記のように保護フィルム９を付けることもできる。このように予めダイシングテープ８と接着フィルム１とを積層しておくことによって、半導体装置製造工程を簡略化することができる。
【実施例】
【００６６】
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
実施例に限定されるものではない。
【００６７】
実施例１〜４及び比較例１〜２
（接着フィルムの作製）
以下に示す高分子量成分、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、イソシアネート化合物、フィラーを用いて、表１に示す配合（質量部）の組成物を得、シクロヘキサノンを加えて、攪拌脱泡し、不揮発分１５質量％のワニスを調製した。
【００６８】
［高分子量成分］
ＨＴＲ−８６０Ｐ：ナガセケムテック株式会社製、アクリルゴム、重量平均分子量８０万、ガラス転移温度１５℃
［エポキシ樹脂］
ＥＳＣＮ−１９５：日本化薬株式会社製、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂
［フェノール樹脂］
ＨＸＬ−３Ｌ：日立化成工業株式会社製、フェノール・キシリレン樹脂
ＶＨ−４１５０：大日本インキ化学工業株式会社製、ビスフェノールＡ・ホルムアルデヒド重縮合物
ＨＰＭ−Ｊ３：日立化成工業株式会社製、アミノトリアジンノボラック樹脂
［イソシアネート化合物］
ＴＰＡ−Ｂ８０Ｅ：旭化成ケミカルズ株式会社製、ブロックポリイソシアネート
ＫＢＥ−９００７：信越化学工業株式会社製、３−（トリエトキシシリル）プロパン−１−イル＝イソシアネート
［フィラー］
ＡＥＲＯＳＩＬ２００：日本アエロジル株式会社製、シリカ、ＢＥＴ比表面積：約２００ｍ２／ｇ
ＳＯ−Ｃ２：株式会社アドマテックス製、シリカ、ＢＥＴ比表面積：約６ｍ２／ｇ
上記で調製したワニスをポリエチレンテレフタレートフィルム上に塗布し、７０〜１５０℃で６０分間加熱した後、厚さ２０μｍの接着剤層とベースフィルムとが積層されてなる各接着フィルムを得た。
【００６９】
（接着フィルムの評価）
上記より得られた実施例１〜４、比較例１〜２の各接着フィルムについて、以下に示す評価を行った。
【００７０】
実施例１〜４及び比較例１〜２の接着フィルムの熱時接着力の指標として、ダイシェア強度を測定した。
【００７１】
接着フィルムを５ｍｍ×５ｍｍの大きさに切断し、ポリエチレンテレフタレートフィルムを剥離した後、これを５ｍｍ×５ｍｍ×０．４ｍｍのシリコンチップとガラスエポキシ基板（日立化成工業株式会社製、Ｅ−６７９）との間に挟み、２５０ｇの荷重をかけて、１２０℃で５秒間圧着させ、続いて１７０℃で１８０分間後硬化させて試験片を作製した。この試験片を温度８５℃、相対湿度８５％、保持時間４８時間の条件下に吸湿させた後、２６０℃、２０秒加熱時のチップの熱時ダイシェア強度（ＭＰａ）をＤＡＧＥ社製シリーズ４０００（ダイシェアスピード５０μｍ／ｓｅｃ）を用いて測定した。その結果を表１に示す。
【００７２】
［低温ウェハー裏面ラミネート性］
実施例１〜４及び比較例１〜２の接着フィルムの低温ウェハー裏面ラミネート性を以下の手順で評価した。
【００７３】
ポリエチレンテレフタレートフィルム付き接着フィルムを、直径２００ｍｍ、厚さ５０μｍのシリコンウェハー裏面上に載せて０．１５ＭＰａで加圧、７０℃で加熱した後、ウェハー外周に沿ってフィルムを切断、除去し、ウェハー裏面に位置するポリエチレンテレフタレートフィルムを剥離除去し、接着剤層付きウェハーを作製した。次に、接着剤層付きウェハーの接着剤層側の面にダイシングテープを貼り付け、ダイシング装置（株式会社ディスコ製、ＤＦＤ−６３６１）で１０ｍｍ×１０ｍｍのサイズにフルカットすることにより接着剤層付き半導体素子に分割した。このとき、評価サンプル数は各ウェハー１枚、判定基準は、フルカット後の半導体素子が接着剤層から１個も剥がれなかった場合を合格（表１中、「ＯＫ」と示す）、１個でも剥がれがあった場合を不合格（表１中、「ＮＧ」と示す）とした。
【００７４】
［基板表面の凹凸埋め込み性］
実施例１〜４及び比較例１〜２の接着フィルムの基板表面の凹凸埋め込み性及び耐リフロー性を以下の手順で評価した。
【００７５】
接着フィルムを７．５ｍｍ×７.５ｍｍの大きさに切断し、ポリエチレンテレフタレートフィルムを剥離した後、これを７．５ｍｍ×７．５ｍｍ×０．２８ｍｍのシリコンチップとガラスエポキシ基板（日立化成工業株式会社製、Ｅ−６７９、凹凸はガラス基板表面にあり、Ｅ−６７９、平均表面段差７μｍ）との間に挟み、２５０ｇの荷重をかけて１２０℃で１秒間圧着させた。
【００７６】
次に、ワイヤーボンド相当の熱処理を行い、モールド用封止材（日立化成工業株式会社製、ＣＥＬ−９６００）にてモールドし、１７５℃で５時間硬化させて半導体パッケージとし、接着フィルム層をＳＡＴ（Scanning Acoustic Tomograph）観察した。一般に、熱処理の温度が高くなる、あるいは、時間が長くなると、接着フィルムが硬化し（硬くなり）凹凸埋め込み性が悪化するので、これを観察する目的でワイヤーボンド相当の熱処理を行った。熱処理条件は１７０℃／４時間とした。評価サンプル数は、各実施／比較例毎に９個、判定基準は、接着フィルム層に基板表面の凹凸埋め込み不足が１個でも見られた場合を不合格（表１中の基板凹凸埋め込み性に「ＮＧ」と示す）、１個も埋め込み不足が見られなければ合格（表１中の基板凹凸埋め込み性に「ＯＫ」と示す）とした。
【００７７】
［耐リフロー性］
上記基板表面の凹凸埋め込み性で用いた半導体パッケージを、ＪＥＤＥＣレベル２の吸湿条件（温度８５℃、相対湿度６０％、保持時間１６８時間）で吸湿させた後、ＩＲリフロー炉にて２６０℃リフロー処理（最大温度２６５℃）を３回行い、接着フィルム層をＳＡＴ観察した。接着フィルムのチップ裏面又は基盤表面からの剥離が１個もなければ合格（表１中の耐リフロー性に「ＯＫ」と示す）、１個でも剥離が見られれば不合格（表１中の耐リフロー性に「ＮＧ」と示す）とした。その結果を表１に示す。
【表１】
【００７８】
表１に示した結果から明らかなように、本発明の接着フィルム（実施例１〜４）は、比較例１〜２の接着フィルムと比較して、ダイシェア強度が高く熱時接着力に優れ、低温でウェハー裏面にラミネートでき、基板表面の凹凸埋め込み性及び耐リフロー性に優れていることが確認された。これに対して、請求項１で規定するフェノール樹脂（ｂ２）を含有しない比較例１及び２は、低温ウェハー裏面ラミネート性に劣ることが分る。さらに、第１のフィラー（Ｄ）を含有しない比較例２は、ダイシェア強度が低く熱時接着力に劣り、耐リフロー性にも劣ることが分った。
【符号の説明】
【００７９】
１ 接着フィルム
１’ 接着フィルム
２ 接着剤層
３ ベースフィルム
４ 半導体素子
４’ 半導体素子
５ 半導体素子支持部材
６ ワイヤ
７ 封止材
８ ダイシングテープ
９ 保護フィルム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
重量平均分子量が１０万以上である官能基を含む高分子量成分（Ａ）；
エポキシ樹脂（ｂ１）と、フェノール樹脂とを含む熱硬化性樹脂成分（Ｂ）；
イソシアネート化合物（Ｃ）；
ＢＥＴ比表面積が３０ｍ２／ｇ以上である第１のフィラー（Ｄ）；及び
ＢＥＴ比表面積が３０ｍ２／ｇ未満である第２のフィラー（Ｅ）を含む接着剤組成物。
【請求項２】
重量平均分子量が１０万以上である官能基を含む高分子量成分（Ａ）；
エポキシ樹脂（ｂ１）と、ビスフェノールＡ・ホルムアルデヒド重縮合物及びアミノトリアジンノボラック樹脂から選ばれる少なくとも１種のフェノール樹脂（ｂ２）とを含む熱硬化性樹脂成分（Ｂ）；
ＢＥＴ比表面積が３０ｍ２／ｇ以上である第１のフィラー（Ｄ）；及び
ＢＥＴ比表面積が３０ｍ２／ｇ未満である第２のフィラー（Ｅ）を含む接着剤組成物。
【請求項３】
前記高分子量成分（Ａ）が、グリシジル（メタ）アクリレートを０．５〜６質量％含むエポキシ基含有アクリル共重合体であることを特徴とする請求項１又は２に記載の接着剤組成物。
【請求項４】
前記フェノール樹脂（ｂ２）が、式（１）で表される構造単位を有するビスフェノールＡ・ホルムアルデヒド重縮合物及び式（２）で表される構造単位を有するアミノトリアジンノボラック樹脂の少なくとも１種を含むことを特徴とする請求項２〜３のいずれか一項に記載の接着剤組成物。
【化１】
（式（１）中、繰り返し単位の数を示すｎは１〜１００の範囲の整数を示す。）
【化２】
（式（２）中、繰り返し単位の数を示すｐ又はｑは１〜１００の範囲の整数を示す。）
【請求項５】
前記イソシアネート化合物（Ｃ）が、３−（トリエトキシシリル）プロパン−１−イル＝イソシアネート及びヘキサメチレンジイソシアネートのブロックポリイソシアネートの少なくとも一種を含むことを特徴とする請求項１又は３に記載の接着剤組成物。
【請求項６】
前記第１のフィラー（Ｄ）及び第２のフィラー（Ｅ）の少なくとも一方がシリカであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の接着剤組成物。
【請求項７】
前記樹脂組成物が、官能基を含む重量平均分子量が１０万以上である高分子量成分（Ａ）１００質量部に対して、熱硬化性樹脂成分（Ｂ）を１〜１００質量部、イソシアネート化合物（Ｃ）を０〜２０質量部、第１のフィラー（Ｄ）を０〜５０質量部、第２のフィラー（Ｅ）を０〜１００質量部を含有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の接着剤組成物。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の接着剤組成物からなる接着フィルム。
【請求項９】
請求項８に記載の接着フィルムを用いて、半導体素子同士又は半導体素子と支持部材とを接着した構造を有してなる半導体装置。
【請求項１】
重量平均分子量が１０万以上である官能基を含む高分子量成分（Ａ）；
エポキシ樹脂（ｂ１）と、フェノール樹脂とを含む熱硬化性樹脂成分（Ｂ）；
イソシアネート化合物（Ｃ）；
ＢＥＴ比表面積が３０ｍ２／ｇ以上である第１のフィラー（Ｄ）；及び
ＢＥＴ比表面積が３０ｍ２／ｇ未満である第２のフィラー（Ｅ）を含む接着剤組成物。
【請求項２】
重量平均分子量が１０万以上である官能基を含む高分子量成分（Ａ）；
エポキシ樹脂（ｂ１）と、ビスフェノールＡ・ホルムアルデヒド重縮合物及びアミノトリアジンノボラック樹脂から選ばれる少なくとも１種のフェノール樹脂（ｂ２）とを含む熱硬化性樹脂成分（Ｂ）；
ＢＥＴ比表面積が３０ｍ２／ｇ以上である第１のフィラー（Ｄ）；及び
ＢＥＴ比表面積が３０ｍ２／ｇ未満である第２のフィラー（Ｅ）を含む接着剤組成物。
【請求項３】
前記高分子量成分（Ａ）が、グリシジル（メタ）アクリレートを０．５〜６質量％含むエポキシ基含有アクリル共重合体であることを特徴とする請求項１又は２に記載の接着剤組成物。
【請求項４】
前記フェノール樹脂（ｂ２）が、式（１）で表される構造単位を有するビスフェノールＡ・ホルムアルデヒド重縮合物及び式（２）で表される構造単位を有するアミノトリアジンノボラック樹脂の少なくとも１種を含むことを特徴とする請求項２〜３のいずれか一項に記載の接着剤組成物。
【化１】
（式（１）中、繰り返し単位の数を示すｎは１〜１００の範囲の整数を示す。）
【化２】
（式（２）中、繰り返し単位の数を示すｐ又はｑは１〜１００の範囲の整数を示す。）
【請求項５】
前記イソシアネート化合物（Ｃ）が、３−（トリエトキシシリル）プロパン−１−イル＝イソシアネート及びヘキサメチレンジイソシアネートのブロックポリイソシアネートの少なくとも一種を含むことを特徴とする請求項１又は３に記載の接着剤組成物。
【請求項６】
前記第１のフィラー（Ｄ）及び第２のフィラー（Ｅ）の少なくとも一方がシリカであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の接着剤組成物。
【請求項７】
前記樹脂組成物が、官能基を含む重量平均分子量が１０万以上である高分子量成分（Ａ）１００質量部に対して、熱硬化性樹脂成分（Ｂ）を１〜１００質量部、イソシアネート化合物（Ｃ）を０〜２０質量部、第１のフィラー（Ｄ）を０〜５０質量部、第２のフィラー（Ｅ）を０〜１００質量部を含有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の接着剤組成物。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の接着剤組成物からなる接着フィルム。
【請求項９】
請求項８に記載の接着フィルムを用いて、半導体素子同士又は半導体素子と支持部材とを接着した構造を有してなる半導体装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１３−６８９９（Ｐ２０１３−６８９９Ａ）
【公開日】平成２５年１月１０日（２０１３．１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３８４７３（Ｐ２０１１−１３８４７３）
【出願日】平成２３年６月２２日（２０１１．６．２２）
【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２５年１月１０日（２０１３．１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月２２日（２０１１．６．２２）
【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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