JP5544766B2 - 半導体加工用接着フィルム積層体 - Google Patents

Description

本発明は、半導体加工用接着フィルム積層体に関する。

近年、電子機器の小型化、高機能化に伴って、電子機器に搭載される電子部品に対して、小型化、薄型化、高密度化や高速化が求められている。携帯電話などのモバイル機器においては、画像の高精細化及び高密度化や伝達する情報量の増大に伴って、ロジックの高速・高機能化やメモリの大容量化が必要となる反面、搭載する半導体チップ等の部品のための容積は縮小している。

このような状況下、半導体チップには小型化、高集積化が求められており、また半導体パッケージを形成する場合は多段積層が求められている。多段積層の実装においては、基板と部品とをワイヤーにより接続する従来のワイヤーボンディングによる方法に代えて、バンプと呼ばれる導電性の突起電極を介して接続するフリップチップ接続方式が適用されることが増えつつある。

フリップチップ接続方式において、基板と部品との間等の電気的接続を行う方法としては、はんだバンプを介して金属結合を形成する方法、金バンプとスズなどによって金属結合を形成する方法、金バンプを超音波印加により基板配線に融着させて金属接合を形成する方法、金バンプと基板配線間に異方導電性接着剤などを介して接触接続する方法、金バンプを配線に押し当てて直接接触を行う方法などが利用されている。

これらのいずれの方法においても、バンプと回路基板上の配線等との電気的接続を保持するために、半導体チップと回路基板との間を封止樹脂で充填することが行われる。封止充てんの方法としては、はんだや超音波接合などでバンプを接合した後に、半導体チップと回路基板間の隙間を、毛細管現象を利用して液状のアンダーフィル材によって充てんする方法が一般的である。

また、近年では、基板と部品とを、異方導電性接着剤（ＡＣＦ）や、非導電性接着シート（ＮＣＦ）を用いて接続又は接着する方法が知られている。これらの方法では、ＡＣＦやＮＣＦがアンダーフィル材としても働くことから、液状樹脂を充てんする場合に比べて封止のための時間が短縮できる。さらに、工程の簡略化の観点から、ウェハ状態で樹脂を供給する方法や、フラックス機能を付与した樹脂を用いて金属接合へ寄与する方法等が提案されている（特許文献１〜４参照）。

さらに、更なる高機能化、高速動作を可能とすることを目的として、半導体チップ間を最短距離で接続できる３次元実装技術である、シリコン貫通電極（ＴＳＶ：Ｔｈｒｏｕｇｈ Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｖｉａ）が注目されつつある（非特許文献１参照）。そのためには、半導体チップを形成する半導体ウェハには、厚さができるだけ薄いことに加え、薄くしても機械的強度は低下しないことが要求されてきている。

特開２０００−１００８６２号公報 特開２００３−１４２５２９号公報 特開２００１−３３２５２０号公報 特開２００５−０２８７３４号公報

ＯＫＩテクニカルレビュー２００７年１０月／第２１１号ＶＯL．７４ Ｎｏ．３

ところで、半導体パッケージをさらに薄型化、高密度化させる方法としては、半導体チップに貫通電極をあけ、この貫通電極を有する薄膜化したチップを積み上げる方法や、バンプとして銅バンプを用いる方法などが提案されている。これらの技術において、半導体の薄膜化に伴い、その製造に必要な薄膜半導体ウェハの取扱いが困難になってきており、ウェハの反りやウェハ割れを防止することが課題となっている。

また、薄膜化に伴い、貫通電極により積層するチップとチップとの空隙や、チップと回路基板との空隙が狭くなるとともに、端子間のピッチも細かくなってきており、これらの空隙に対し、接続後に封止樹脂を注入することが困難となっている。そのため、接続後ではなく、接続前に封止樹脂を配置しておく先置き型の封止樹脂システムが要求されている。

本発明は、上述した事情を鑑みてなされたものであり、先置き型の封止樹脂システムとして適用可能であり、且つ、半導体ウェハの反りを抑制することが可能な半導体加工用接着フィルム積層体を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の半導体加工用接着フィルム積層体は、基材と、回路部材接続用接着剤層と、基材と回路部材接続用接着剤層との間に配置されてこれらを接着する粘着剤層とを備えており、引っ張りモードで測定される２０〜８０℃の線膨張係数が、５０×１０^−６以下となるものであることを特徴とする。

このような本発明の半導体加工用接着フィルム積層体における回路部材接続用接着剤層は、半導体チップと回路基板との間等に介在されてこれらを接着し、半導体チップの突出した端子と回路基板の端子とを接続したり、これらの間を封止したりする役割を果たす。半導体加工用接着フィルム積層体を用いた接続方法は例えば次の通りである。すなわち、まず、半導体加工用接着フィルムは、半導体ウェハに対して回路部材接続用接着剤層面の側で貼り付けられる。この状態で半導体ウェハが加工されるなどして、半導体チップが形成される。それから、半導体加工用接着フィルム積層体から基材及び粘着剤層を適宜剥離した後、半導体チップに付着した回路部材接続用接着剤層によって、半導体チップと回路基板とを接着する。このように、半導体加工用接着フィルム積層体における回路部材接続用接着剤層は、先置き型の封止樹脂として適用することができる。そして、上述したような使用において、薄い半導体ウェハを用いる場合であっても、半導体加工用接着フィルム積層体は上述した特定の線膨張係数を有していることから、半導体ウェハにおける反りの発生を大幅に低減することができる。

上記本発明の半導体加工用接着フィルム積層体は、引っ張りモードで測定される２０〜８０℃の伸び率が、０．５％よりも小さいものであると好ましい。このような特性を有することで、上述した効果が更に良好に得られるようになる。

また、半導体加工用接着フィルム積層体における回路部材接続用接着剤層は、半導体ウェハに貼り付けた後に引き剥がす際の９０°ピール測定により測定される接着力が、５０Ｎ／ｍよりも大きいと好ましい。これにより、回路部材接続用接着剤層による半導体チップ戸と回路基板との接着が良好に行われるようになる。

さらに、半導体加工用接着フィルム積層体における粘着剤層と回路部材接続用接着剤層との間の９０°ピール測定により測定される接着力は、５０Ｎ／ｍよりも小さいと好ましい。こうすれば、上述したような半導体加工用接着フィルム積層体を用いた半導体チップと回路基板との接着方法等において、回路部材接続用接着剤層と粘着剤層（及び基材）との剥離を容易に行うことができるようになり、作業性が良好となる。

また、半導体加工用接着フィルム積層体における基材と粘着剤層とからなる積層体の引っ張りモードで測定される２０〜８０℃の線膨張係数は、５０×１０^−６以下であることが好ましい。このように、半導体加工用接着フィルム積層体の全体と、基材と粘着剤層とから構成した積層体とが同じ所定値以下の線膨張係数を有していることで、回路部材接続用接着剤層の材質や特性等によらずに、本発明による半導体ウェハにおける反りの発生を大幅に低減する効果を良好に得ることが可能となる。同様の観点から、基材と粘着剤層とからなる積層体の引っ張りモードで測定される２０〜８０℃の伸び率は、０．５％よりも小さいことがより好ましい。

半導体加工用接着フィルム積層体における基材は、ポリエチレンテレフタレートからなると好ましい。この場合、半導体加工用接着フィルム積層体の半導体ウェハへの貼り付けや、その後の基材及び粘着剤層の剥離を容易に行うことが可能となり、半導体ウェハの反りを発生しつつ、半導体チップへの加工や回路基板との接着を良好に行うことが可能となる。

また、回路部材接続用接着剤層は、高分子量成分、熱硬化性樹脂及びこの熱硬化性樹脂の硬化を開始する硬化剤を含む接着剤組成物を含むものであると好ましい。このような回路部材接続用接着剤によれば、半導体チップ同士や半導体チップと回路基板等との間の接着を良好に行うことができるほか、上述したような半導体加工用接着フィルム積層体の線膨張係数や伸び率の特性が得られ易くなる。

より具体的には、高分子量成分は、フェノキシ樹脂、ポリイミド樹脂及びアクリル共重合体からなる群より選ばれる少なくとも１種であると好ましい。また、熱硬化性樹脂は、エポキシ樹脂を含有すると好ましい。さらに、硬化剤は、マイクロカプセル型の開始剤であると好ましい。これらの条件を満たすことで、上述した特性が更に良好に得られるようになる。

本発明によれば、先置き型の封止樹脂システムとして適用可能であり、半導体ウェハの反りを抑制することが可能な半導体加工用接着フィルム積層体を提供することが可能となる。

好適な実施形態の半導体加工用接着フィルム積層体の断面構成を模式的に示す図である。 半導体加工用接着フィルム積層体を用いた実装の工程を模式的に示す図である。

以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。

［半導体加工用接着フィルム積層体］
図１は、好適な実施形態の半導体加工用接着フィルム積層体（以下、「接着フィルム積層体」と略す。）の断面構成を模式的に示す図である。図１に示すように、接着フィルム積層体１０は、基材２、粘着剤層４及び回路部材接続用接着剤層（以下、「接着剤層６」と略す。）がこの順に積層された構造を有している。

基材２としては、耐熱性を有し、且つ熱膨張が少ないプラスチックフィルム等を好適に用いることができる。例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム等のポリエステル系フィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリイミドフィルム等が挙げられ、なかでも工業的に安価に入手可能なポリエステル系フィルム、特にポリエチレンテレフタレートからなるフィルムが好ましい。これらのプラスチックフィルムは多層構造を有していてもよい。

基材２の厚さは、接着フィルム積層体１０を用いて接着を行う際の作業性を低下させない範囲であると好ましい。特に、後述するような使用において、半導体ウェハから引き剥がす際に良好となるように粘着性を十分に小さくする観点からは、基材２の厚さは１００μｍ以下であると好ましく、５〜５０μｍであるとより好ましい。

また、基材２としては、そのガラス転移温度（Ｔｇ）以上の温度でフィルム加工時の熱歪を取り除いたアニール処理済のフィルムを適用すると好ましい。このようなフィルムからなる基材２を用いることで、薄い半導体ウェハを用いる場合であっても、ウェハにおける反りの発生を更に抑制することが可能となる。

さらに、基材２は、基材２と粘着剤層４との密着性を向上する観点から、粘着剤層２側の表面が所定の表面処理、例えば、クロム酸処理、オゾン暴露、火炎暴露、高圧電撃暴露、イオン化放射線処理等の化学的又は物理的処理が施されたものであってもよい。

粘着剤層４は、室温で粘着力があり、被着体に対する必要な密着力を有する樹脂等の材料からなる層であると好ましい。このような材料としては、例えば、アクリル系樹脂、各種合成ゴム、天然ゴム、ポリイミド樹脂等が挙げられる。また、粘着剤層４は、紫外線や放射線といった高エネルギー線や熱によって硬化し、粘着力が低下するものであると好ましい。

粘着剤層４の厚さは、５〜５０μｍであると好ましく、５〜２５μｍであるとより好ましく、５〜１５μｍであると更に好ましい。粘着剤層の厚さがこのような好適範囲であることで、粘着剤表面の凹凸や塗工のむらによる表面の不良を抑制することができる。

接着剤層６は、回路部材接続用接着剤からなる層である。この接着フィルム積層体１０における接着剤層６は、回路部材接着剤が完全には硬化していない状態のものであり、例えば、ＤＳＣで測定される硬化の反応開始温度よりも高い温度が印加されていない未硬化の状態であると好ましい。

接着剤層６は、可視光透過率が５％以上であると好ましく、８％以上であるとより好ましく、１０％以上であると更に好ましい。可視光透過率が５％よりも小さいと、フリップチップ実装を行う際、例えばフリップチップボンダーによる端子等の認識が困難となり、接着時の位置あわせ作業が行い難くなる傾向にある。この観点からは可視光透過率は高いほど好ましく、その上限は特に限定されない。接着剤層６の可視光透過率は、この層を構成する回路部材接続用接着剤の組成等によって調整することができる。

接着剤層６の可視光透過率は、分光光度計（例えば、日立製作所製Ｕ−３３１０）を用いて測定することができる。具体的には、例えば、膜厚５０ｕｍのＰＥＴフィルム（帝人デュポン製ピューレックス、５５５ｎｍの透過率８６．０３％）を基準物質としてベースライン補正測定を行った後、このＰＥＴフィルムに２５ｕｍ厚で回路接続用接着剤を塗工して接着剤層を形成し、この層の４００ｎｍ〜８００ｎｍの可視光領域の透過率を測定して得られた値を適用することができる。なお、フリップチップボンダーで使用されるハロゲン光源とライトガイドの波長相対強度は、５５０ｎｍ〜６００ｎｍが最も強いことから、５５５ｎｍの透過率をもって可視光透過率を設定すると好ましい。

接着剤層６を構成する回路部材接続用接着剤としては、高分子量成分、熱硬化性樹脂及び熱硬化性樹脂の硬化剤を含む接着剤組成物を含有するものが好適である。

接着剤組成物における高分子量成分は、主に回路部材接続用接着剤に成膜性を付与する成分であり、後述する熱硬化性樹脂とは異なる化合物から構成される成分である。ここでいう高分子成分とは、単一又は複数のモノマーが重合し、直鎖又は直鎖から分岐した側鎖を有する高分子化合物であって、一般的な熱可塑性樹脂、エラストマー、ゴム等を含む。これらの高分子成分は、反応性の官能基を主鎖中や、主鎖の末端又は側鎖に含んでいても良い。高分子量成分の分子量は、回路部材接続用接着剤に成膜性を付与することができれば特に制限はないが、例えば、ＧＰＣで測定したポリスチレン換算の分子量で２万〜１００万程度の分子量が好ましい。分子量が１００万以上になると、溶解性の低下を招き、接着剤組成物を溶剤に溶解させて調整することが困難になる傾向にある。一方、分子量が２万以下では、成膜性が乏しくなるため、他の成分と混合した後に膜状態の成型物を得ることが困難になる傾向にある。

このような高分子量成分としては、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルホルマール樹脂、ポリウレタン樹脂、フェノキシ樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリヒドロキシポリエーテル樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリブタジエン、アクリロニトリルブタジエン共重合体、アクリロニトリルブタジエンゴムスチレン樹脂、スチレンブタジエン共重合体、アクリル酸共重合体などが挙げられる。これらは、単独または二種以上を併用して使用することができる。これらのなかでも、良好な耐熱性及びフィルム形成性を得る観点から、ポリイミド樹脂又はフェノキシ樹脂が好ましい。

また、高分子量成分は、成膜性を有するとともに、未硬化時の回路部材接続用接着剤に優れた粘接着性を付与するために、そのガラス転移温度（Ｔｇ）が２０℃から１２０℃であることが好ましい。Ｔｇが２０℃より低いと、室温での成膜性が低下し、これにより例えば半導体ウェハの加工中に回路部材接続用接着剤の変形が生じ易くなり、バックグラインド工程での半導体ウェハの加工やダイシング工程での個片化を行い難くなる場合がある。一方、ガラス転移温度が１００℃よりも高いと、回路部材接続用接着剤を半導体ウェハに貼り付ける際の貼付温度が１００℃よりも高くなり、これによって貼り付け時に後述する熱硬化性樹脂の硬化反応が進んでしまい、半導体チップを回路基板に接続する際に流動性が低くなるため、接続不良の原因となるおそれがある。

熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、ビスマレイミド樹脂、トリアジン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、シアノアクリレート樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリイソシアネート樹脂、フラン樹脂、レゾルシノール樹脂、キシレン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、シリコーン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、シロキサン変性エポキシ樹脂、シロキサン変性ポリアミドイミド樹脂、アクリレート樹脂が挙げられる。これらは、単独もしくは２種以上の混合物として用いることもできる。本発明の効果を良好に得る観点から、熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂が好ましい。

熱硬化性樹脂の硬化剤としては、加熱によって硬化を開始させる潜在性の硬化剤が好ましい。例えば、フェノール系、イミダゾール系、ヒドラジド系、チオール系、ベンゾオキサジン、三フッ化ホウ素−アミン錯体、スルホニウム塩、アミンイミド、ポリアミンの塩、ジシアンジアミド、有機過酸化物系の硬化剤が好ましい。また、可使時間を長くする観点から、これらの硬化剤をポリウレタン系、ポリエステル系の高分子物質等で被覆してマイクロカプセル化したマイクロカプセル型の硬化剤も好ましい。マイクロカプセル型硬化剤としては、硬化剤を核とし、この核がポリウレタン、ポリスチレン、ゼラチン、ポリイソシアネート等の高分子物質や、ケイ酸カルシウム、ゼオライト等の無機物、ニッケルや銅等の金属薄膜等の被膜によって実質的に覆われているものが例示される。マイクロカプセル型硬化剤は、その平均粒径が１０μｍ以下であるものが好ましく、５μｍ以下のものがより好ましい。

回路部材接続用接着剤は、接着剤組成物に加えて、必要な特性に応じてその他の成分を含んでいてもよい。例えば、まず、回路部材接続用接着剤は、フィラーを含むことが好ましい。フィラーの添加により、接着剤層６の低吸湿率化、低線膨張係数化、高弾性化が可能となり、半導体パッケージの長期接続信頼性を向上することが可能となる。

フィラーを含む場合、上述の如く、接着剤層６は、ある程度以上（５％以上）の可視光透過率を有することが好ましいことから、良好な可視光透過率が得られるようにフィラーを選択することが望ましい。フィラーを高充填しつつ可視光透過率を低下させない手法としては、可視光の波長よりも細かい粒子径のフィラーを配合する方法や、配合される樹脂に近似する屈折率を有するフィラーを配合し、可視光の散乱を防止して透過率の低下を抑制する方法等がある。

前者の細かい粒子径のフィラーを配合する方法の場合、フィラーとしては、０．３μｍより小さい粒子径を有するものが好ましく、０．１μｍ以下の粒子径を有するものがより好ましい。また、フィラーとしては、透明性を有するフィラーが好ましく、例えば、屈折率１．４６〜１．７のフィラーを用いることが好適である。なお、フィラーの屈折率は、アッベ屈折計を用い、ナトリウムＤ線（５８９ｎｍ）を光源として測定することができる。

一方、後者の樹脂に近似する屈折率を有するフィラーを配合する方法の場合、好適なフィラーの屈折率は、例えば、フィラーを配合しない回路部材接続用接着剤（接着剤組成物）を準備し、その屈折率を測定して、これに近い屈折率とすればよい。この方法の場合、フィラーの粒子径には特に制限はないものの、回路部材接続用接着剤が適用される半導体チップと回路基板との空隙への充てん性の観点や、接続工程でのボイドの発生を抑制する観点からは、微細なフィラーを用いることが好ましい。

フィラーの粒子径の範囲は、０．０１μｍから５μｍの範囲が好ましく、０．１μｍから２μｍの範囲がより好ましく、０．３μｍから１μｍの範囲が更に好ましい。フィラーの粒子径が０．０１μｍより微細であると、粒子の被表面積が増大することによって回路部材接続用接着剤の粘度増加が著しくなり、フィラーの高充てん化が困難になる。フィラーが高充てん化ができないと、回路部材接続用接着剤の低線膨張係数化及び高弾性化ができなくなり、高信頼性を得ることが困難となる傾向にある。

樹脂に近似する屈折率を有するフィラーの屈折率は、フィラーを除く回路部材接続用接着剤（例えば接着剤組成物）の屈折率の±０．０６の範囲であると好ましい。このようなフィラーとしては、複合酸化物フィラー、複合水酸化物フィラー、硫酸バリウム、粘度鉱物等を適用することができる。より具体的には、例えば、回路部材接続用接着剤のフィラーを除いた組成の屈折率が１．６０である場合、屈折率１．５４から１．６６のフィラーを用いることが好ましい。その具体例としては、コージェライト、フォルスライト、ムライト、硫酸バリウム、水酸化マグネシウム、ホウ酸アルミニウム、バリウム、シリカチタニア等が挙げられる。

なお、細かい粒子径のフィラーを配合する方法と、樹脂に近似する屈折率を有するフィラーを配合する方法とは、組み合わせて行ってもよい。ただし、この場合であっても、回路部材接続用接着剤の粘度増加を抑制するため、細かい粒子径のフィラーの添加量は、回路部材接続用接着剤の組成の１０質量％よりも低い濃度となるようにすることが好ましい。

フィラーの線膨張係数は０℃以上７００℃以下の温度範囲で、７×１０^−６／℃以下であることが好ましく、３×１０^−６／℃以下であるとより好ましい。フィラーの線膨張係数がこのような範囲であると、回路部材接続用接着剤の線膨張を良好に低減することができ、耐熱試験において高い接続信頼性を得ることが可能となる。

回路部材接続用接着剤においては、フィラーの配合量は、接着剤組成物１００質量部に対し、２５〜２００質量部であると好ましく、５０〜１５０質量部であるとより好ましく、７５〜１２５質量部であると更に好ましい。このフィラーの配合量が２５質量部よりも小さい場合、回路部材接続用接着剤の線膨張係数が増大し、また弾性率の低下が生じるため、圧着後の半導体チップと回路基板との接続信頼性が低下するおそれがある。また、接続時のボイド発生を抑制するのが困難となる場合もある。一方、２００質量部よりも多いと、回路部材接続用接着剤の溶融粘度が増大し、半導体チップと接着剤層６との界面、または接着剤層６と回路基板との界面の濡れ性が低下し、これらのはく離や埋め込み不足が生じ、ボイドの除去が困難となるおそれがある。

また、回路部材接続用接着剤は、その他の成分として、フィラー以外に、架橋構造を有する高分子量微粒子からなる粉体を含有させてもよい。このような高分子量微粒子の構成材料としては、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、ブタジエン系、ポリエステル、ポリウレタン、ポリビニルブチラール、ポリアリレート、ポリメチルメタクリレート、アクリルゴム、ポリスチレン、ＮＢＲ、ＳＢＲ、やシリコーン変性樹脂等を成分として含む共重合体を適用することができる。また、微粒子は、コアシェル型の構造を有しており、コア部分とシェル部分とで組成が異なるものであってもよい。

架橋構造を有する高分子量微粒子は、架橋構造を有するため、配合の際に有機溶剤に溶解することなく、粒子の形状のまま回路部材接続用接着剤に配合される。高分子量微粒子が架橋構造を有しない場合、溶剤に溶解してしまうため、例えば成型後に回路部材接続用接着剤中で島状に分散することが困難となり、この接着剤の硬化物の強度を低下させる原因となるおそれがある。

架橋構造を有する高分子量微粒子は、その粒子径が０．１μｍから２μｍであると好ましい。粒子径が０．１μｍよりも小さい場合は、回路部材接続用接着剤の溶融粘度が増加してしまい、接続時の濡れ性を低下させるおそれがある。一方、粒子径が２μｍよりも大きい場合は、回路部材接続用接着剤の粘度を低減する効果が少なくなり、接続時にボイドを抑制することが困難となる場合がある。

架橋構造を有する高分子量微粒子の配合量は、接着剤層６による接続時のボイドを抑制すること、及び接続後に良好な応力緩和効果を得る観点から、上述したフィラー及び高分子量微粒子を除いた回路部材接続用接着剤（例えば接着剤組成物）を１００質量部としたとき、５〜２０質量部であることが好ましい。この高分子量微粒子の配合量が５質量部よりも少ない場合、接続時のボイドの抑制が困難となるとともに応力緩和効果も十分に発現されなくなるおそれがある。一方、２０質量部よりも多い場合、回路部材接続用接着剤の流動性が低くなるため、濡れ性が低下し、残留ボイドの原因となるほか、硬化物の弾性率が低くなりすぎ、接続信頼性の低下を招くおそれがある。

回路部材接続用接着剤は、更に、回路部材接着剤層６による接着強度の増大や、フィラーの表面改質等を目的として、例えば、シラン系、チタン系、アルミニウム系等のシリコーンオイル、ポリシロキサン、シリコーンオリゴマー、カップリング剤を含んでもよい。

例えば、シラン系のカップリング剤としては、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、３−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、３−ウレイドプロピルトリメトキシシラン等を適用できる。これらは、単独で又は二種類以上を組み合わせて使用することができる。

また、回路部材接続用接着剤には、イオン性不純物を吸着して、吸湿時の絶縁信頼性を向上させるために、イオン捕捉剤を添加することもできる。イオン捕捉剤としては、例えば、トリアジンチオール化合物、ビスフェノール系還元剤等の、銅がイオン化して溶け出すことを防止するため銅害防止剤として知られる化合物や、ジルコニウム系、アンチモンビスマス系マグネシウムアルミニウム化合物等の無機イオン吸着剤等が挙げられる。

接着剤層６の厚さは、５〜２００μｍであると好ましく、７〜１５０μｍであるとより好ましく、１０〜１００μｍであると更に好ましい。接着剤層６の厚さが５μｍよりも薄いと、十分な接着力を確保するのが困難となるほか、回路基板において表面に突出した電極を埋められなくなり半導体ウェハと回路基板との隙間を十分に充填できなくなったりするおそれがある。一方、２００μｍよりも厚くても、特性上の利点はないほか、半導体装置の小型化の要求に応えられず、またコストの増大を招くおそれがある。

接着フィルム積層体１０は、上述した基材２、粘着剤層４及び接着剤層６が積層された構造を有するが、全体として、引っ張りモードで測定される２０〜８０℃の線膨張係数が、５０×１０^−６以下となるものである。接着フィルム積層体１０がこのような線膨張係数を有することにより、薄い半導体ウェハを用いて半導体チップへの加工や回路基板との接着を行ったとしても、半導体ウェハにおける反りの発生を低減することができる。

このような効果をより良好に得る観点からは、接着フィルム積層体１０の引っ張りモードで測定される２０〜８０℃の線膨張係数は、１×１０^−６〜５０×１０^−６であると好ましく、１×１０^−６〜２５×１０^−６であるとより好ましい。接着フィルム積層体１０の線膨張係数は、例えば、ＴＭＡ測定によって測定することができる。

また、接着フィルム積層体１０においては、基材２と粘着剤層４とから構成される積層体の引っ張りモードで測定される２０〜８０℃の線膨張係数が、５０×１０^−６以下であると好ましく、１×１０^−６〜５０×１０^−６であるとより好ましく、１×１０^−６〜２５×１０^−６であると更に好ましい。

このように、積層フィルム積層体１０の線膨張係数と、基材２と粘着剤層４とから構成される積層体の線膨張係数が同様の範囲となるようにすることで、接着剤層６の材質等にかかわらず、上記のような優れた効果が得られる。そのため、様々な組成の接着剤層６を適用することができるようになる。なお、基材２と粘着剤層４とから構成される積層体の線膨張係数は、基材２と粘着剤層４とからなる積層体を準備し（別途準備しても、接着剤層６を形成する前のものを用いてもよい）、この積層体について上記と同様の測定を行うことで得ることができる。

さらに、接着剤層６を構成する回路部材接続用接着剤は、硬化後の４０℃〜１００℃の線膨張係数が１００×１０^−６／℃以下であると好ましく、８０×１０^−６／℃以下であるとより好ましく、６０×１０^−６／℃以下であるとさらに好ましい。回路部材接続用接着剤がこのような線膨張係数の条件を満たすことで、積層フィルム積層体１０の線膨張係数の条件が得られやすくなる。また、接着剤層６を用いて接続を行った場合に、温度変化や加熱吸湿による膨張等が抑制され、優れた接続信頼性が得られるようになる。

回路部材接続用接着剤の硬化後の４０℃〜１００℃の線膨張係数が１００×１０^−６／℃を超えると、接続後の温度変化や加熱吸湿により膨張し易くなり、半導体チップにおける接続端子と回路基板における配線間での電気的接続を良好に保持することが困難となる傾向にある。

また、接着フィルム積層体１０は、引っ張りモードで測定される２０〜８０℃の伸び率が、０．５％よりも小さいものであると好ましく、０．００１〜０．３％であるとより好ましく、０．００１〜０．１５％であると更に好ましい。これらの条件を満たすことで、上述したような、半導体ウェハの反りを抑制する効果を更に良好に得ることができる傾向にある。接着フィルム積層体１０の伸び率は、例えば、ＴＭＡ測定により測定することができる。

さらに、接着フィルム積層体１０においては、基材２と粘着剤層４とから構成される積層体の引っ張りモードで測定される２０〜８０℃の伸び率が、０．５％よりも小さいことが好ましく、０．００１〜０．３％であることがより好ましく、０．００１〜０．１５％であることが更に好ましい。これにより、接着剤層６の材質等にかかわらず、上記のような優れた効果が得られるようになる。

また、接着フィルム積層体１０において、接着剤層６は、半導体ウェハに貼り付けた後に引き剥がす際の９０°ピール測定により測定される接着力が、５０Ｎ／ｍよりも大きいと好ましい。これにより、接着剤層６が、半導体ウェハから形成される半導体チップと良好に接着されるようになる。

ここで、接着力の測定に用いられる半導体ウェハとしては、シリコンウェハ、表面に熱酸化膜が設置されたシリコンウェハ、表面に窒化膜が設置されたシリコンウェハ、表面にポリイミドなどのバッファコート膜が設けられたシリコンウェハ等が挙げられる。接着力は、接着フィルム積層体１０における接着剤層６の全面を半導体ウェハに密着させた状態で測定される。また、半導体ウェハの接着面が、突出した端子等を有している場合、接着力は、この端子を覆うように接着剤層６を接着面に密着させた状態で測定される。

さらに、接着フィルム積層体１０においては、粘着剤層４と接着剤層６との間の９０°ピール測定により測定される接着力は、５０Ｎ／ｍよりも小さいことが好ましく、１〜４５Ｎ／ｍであるとより好ましく、１〜４０Ｎ／ｍであることが更に好ましい。こうすることで、接着フィルム積層体１０を半導体ウェハに接着し、半導体ウェハの加工を行った後、回路基板との接着を行う際に、基材２及び粘着剤層４を接着剤層６から引き剥がすことが容易となり、作業性が良好となる。

［半導体加工用接着フィルム積層体の製造方法］
次に、上述した構成を有する半導体加工用接着フィルム積層体（接着フィルム積層体１０）の製造方法の好適な実施形態について説明する。

接着フィルム積層体１は、例えば、所定のプラスチックフィルム上に接着剤層６を形成した積層体、及び、基材２上に粘着剤層４を形成した積層体をそれぞれ準備し、これらを接着剤層６と粘着剤層４とが向き合うように貼り合わせた後、上記の所定のプラスチックフィルムを剥離することにより得ることができる。

所定のプラスチックフィルム上に接着剤層６を形成する方法としては、プラスチックフィルム上に、上述した回路部材接続用接着剤を溶剤等に溶解又は分散させてワニス化したものを塗布した後、乾燥させる方法が挙げられる。ワニスの塗布は、例えば、ナイフコート法、ロールコート法、スプレーコート法、グラビアコート法、バーコート法、カーテンコート法等によって行うことができる。

接着剤層６を形成する所定のプラスチックフィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタラート、ポリテトラフルオロエチレンフィルム、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などのプラスチックフィルム等が挙げられる。より具体的には、例えば、帝人（株）製のＡ−６３（離型処理剤：変性シリコーン系）や、帝人（株）製のＡ−３１（離型処理剤：Ｐｔ系シリコーン系）等が挙げられる。

プラスチックフィルムは、接着フィルム積層体１０の製造時の剥離を容易にするため、接着剤層６側の面が離型剤で処理されていてもよい。離型剤としては、シリコーン系剥離剤、フッ素系剥離剤、長鎖アルキルアクリレート系剥離剤等が挙げられる。また、プラスチックフィルムとしては、フッ素樹脂からなるフィルムのような、もともと表面エネルギーの低いものを用いることも好ましい。

プラスチックフィルムの厚さは、作業性を損なわない範囲で適宜に選択できる。例えば、１００μｍ以下が好ましく、１０〜７５μｍであるとより好ましく、２５〜５０μｍであると更に好ましい。

また、ワニスを調製するための溶剤としては、有機溶剤が挙げられ、揮発性を考慮して選択することが好ましい。例えば、メタノール、エタノール、２−メトキシエタノール、２−エトキシエタノール、２−ブトキシエタノール、メチルエチルケトン、アセトン、メチルイソブチルケトン、トルエン、キシレン等の比較的低沸点の溶媒が好ましい。これらの低沸点の溶媒を用いることで、接着剤層６を形成する際に低温で乾燥を行うことが可能となり、回路部材接続用接着剤の硬化を防止することができる。溶剤としては、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

一方、基材２上に粘着剤層４を形成する方法としては、粘着剤層６を形成するための材料（粘着剤組成物）を溶剤等に溶解又は分散させたワニスを準備し、これを基材２上に塗布した後、乾燥させる方法が挙げられる。ワニスに用いる溶剤や、ワニスを塗布する方法は、接着剤層６を形成する場合と同様のものが適用できる。

プラスチックフィルム上に接着剤層６を形成した積層体と、基材２上に粘着剤層４を形成した積層体との貼り合わせは、例えば、これらを、接着剤層６と粘着剤層４とが向き合うように配置し、常温〜６０℃程度で重ね合わせることによって行うことができる。この際、適当な圧力で積層方向への加圧を行ってもよい。

［半導体加工用接着フィルム積層体を用いた実装］
次に、上述した半導体加工用接着フィルム積層体（接着フィルム積層体１０）を用いた実装の好適な実施形態について説明する。本実施形態では、接着フィルム積層体１０を用いて半導体チップを回路基板に実装する方法を例に挙げて説明することとする。

図２は、半導体加工用接着フィルム積層体を用いた実装の工程を模式的に示す図である。まず、図２（ａ）に示すように、実装においては、半導体ウェハ２０に、接着フィルム積層体１０を貼り付ける。半導体ウェハ２０は、回路基板上の端子との接続を行うために、半導体からなるウェハ部２２と、ここから突出した端子２４とを有している。この工程では、接着フィルム積層体１０を、接着剤層６が端子２４を覆うようにして半導体ウェハ２０に貼り付ける。

半導体ウェハ２０における端子２４としては、めっきや蒸着、又は金属ワイヤーを用いて形成される金バンプ、銅バンプ、ニッケルバンプ等が挙げられる。また、樹脂によって形成された導電樹脂バンプや、樹脂をコアとし表面に金属を蒸着した樹脂コアバンプも適用できる。端子２４は、単一の金属で構成されている必要はなく、金、銀、銅、ニッケル、インジウム、パラジウム、スズ、ビスマス等から選ばれる複数の金属成分を含んでいてもよく、これらの金属からなる層が複数積層されたものであってもよい。また、端子２４には、回路基板の端子との金属接合を行うために、スズや合金のはんだ等があらかじめ設置されていてもよい。

半導体ウェハ２０への接着フィルム積層体１０の貼り付けは、市販のフィルム貼付装置やラミネータを使用して行うことができる。貼り付けに用いる接着フィルム積層体１０は、シート状態であってもよく、シートが巻き取られたロール状態であってもよく、またウェハの外形に合わせて加工されたものであってもよい。貼り付けの際には、半導体ウェハ２０と接着剤層６との間にボイドの巻き込みが無いように、加熱や加圧、更には真空吸引を行うことが好ましい。そのために、フィルム貼付装置やラミネータには、加熱機構、加圧機構や、真空吸引機構が備わっていると好適である。

半導体ウェハ２０への接着フィルム積層体１０の貼り付けは、接着剤層６を構成する回路部材接続用接着剤が軟化する温度で行うことが好ましく、例えば、４０〜８０℃、好ましくは５０〜８０℃、より好ましくは６０〜８０℃で加熱しながら行うことができる。

貼り付けを、回路部材接続用接着剤が軟化する温度以下で行うと、接着剤層６への端子２４の埋め込みが不十分となり、その結果これらの間にボイドが巻き込まれる場合がある。こうなると、後述するダイシング時に接着剤層６の剥がれが生じたり、ダイシング後の半導体チップを取り出す際に接着剤層６が変形したり、位置合わせ用の認識マークが識別しづらくなり、回路基板との位置あわせが困難となったり、接続後にボイドが残ることによって接続信頼性が低下したりするおそれがある。

一方、過度に高温で貼り付けを行うと、接着剤層６が硬化してしまい、接着力を失うおそれがあるほか、貼り付け後に冷却する際に熱収縮が生じ、これが半導体ウェハ２０に反りの発生させる原因となるおそれがある。

このように半導体ウェハ２０に接着フィルム積層体１０を貼り付けた後、半導体ウェハ２０の加工を行い、半導体チップを形成する。

すなわち、まず、図２（ｂ）に示すように、半導体ウェハ２０におけるウェハ部２２の研削を行い、ウェハ部２２を薄片化する。半導体ウェハ２０におけるウェハ部２２の研削は、端子２４の反対の面側から行う。研削は、一般的なバックグラインド（Ｂ／Ｇ）装置を用いて行うことができる。この工程においてウェハ部２２を厚みムラなく均一に研削するためには、接着剤層６が半導体ウェハ２０にムラ無く均一に貼り付けられていることが好ましい。このためにも、半導体ウェハ２０への接着フィルム積層体１０の貼り付けは、上述したような貼付装置を用いて行うことが望ましい。

研削された接着フィルム積層体１０付きの半導体ウェハ２０は、後述するダイシングを容易に行うために、研削面にダイシングテープを貼り付け、ダイシングフレーム等に固定することが好ましい。ダイシングテープの貼り付けは、一般的なウェハマウンタを使用し、ダイシングフレームへの固定と同一の工程で実施することができる。ダイシングテープとしては、市販のものを適用することができ、例えばＵＶ硬化型であってもよく、感圧型であってもよい。

次いで、図２（ｃ）に示すように、接着フィルム積層体１０における基材２及び粘着層４を剥離する。この工程は、上述したようなダイシングテープの貼り付け、且つダイシングフレームへの固定を行った後に行うことが好ましい。接着フィルム積層体１０からの基材２及び粘着層４の剥離は、一般的なフィルム引き剥がし装置を用いて行うことができる。

それから、図２（ｄ）に示すように、回路部材接着剤層６が密着した状態の半導体ウェハ２０をダイシングする。これにより、半導体ウェハ２０が個片化されてなり、端子２４を覆うように回路部材接続用接着層６が密着した状態の半導体チップ３０が得られる。半導体ウェハ２０のダイシングは、一般的なダイシング装置を用いて実施することができる。そして、ダイシング後の個片化された半導体チップ３０は、一般的なピックアップ装置で個々にピックアップすることができる。これらは、保管のためトレー詰めしてもよく、またそのままフリップチップボンダーを用いて回路基板に実装してもよい。

このようにして得られた半導体チップ３０は、図２（ｅ）に示すように、回路基板接続用接着剤層６を介して回路基板４０と接着することによって、回路基板４０上に実装することができる。

回路基板４０は、例えば、基板４２上に配線（図示せず）が形成された構成を有しており、この配線の一部に半導体チップとの接続を行うための端子４４が設けられている。基板４２としては、有機基板、セラミックス基板等が挙げられる。また、回路基板４０は、半導体回路基板であってもよい。

実装は、例えば公知のフリップチップボンダーを用いて行うことができ、この際、半導体チップ３０における端子２４と、回路基板４０における端子４４とが接合されるように位置合わせする。位置合わせは、例えば、あらかじめ半導体チップ３０と回路基板４０のそれぞれに、所定の位置認識用の位置合わせ（アライメント）マークを設けておき、これを透明な接着剤層６を通して確認しながら行うことができる。

そして、接着剤層６を必要に応じて硬化することによって、半導体チップ３０と回路基板４０とが、硬化後の接着剤層６によって接着された半導体パッケージを得ることができる。この半導体パッケージにおいては、端子２４と端子４４とが接合することで、半導体チップ３０と回路基板４０とが電気的に接続されるとともに、半導体チップ３０と回路基板４０との間が硬化後の接着剤層６によって封止されている。

このように、接着フィルム積層体１０を用いた実装方法では、半導体ウェハ２０の状態で接着フィルム積層体１０を貼り付け、半導体ウェハ２０を加工して半導体チップ３０を形成した後に、あらかじめ貼り付けられた接着フィルム積層体１０における接着剤層６を用いて回路基板４０への接着を行うことから、接着剤層６は、先置き型の封止樹脂として機能する。

そして、接着フィルム積層体１０は、上述したような特定の線膨張係数を満たす特性を有することから、薄型の半導体ウェハ２０を用いて先に貼り付けを行っても、半導体ウェハ２０に反りが発生することを大幅に低減することができる。したがって、半導体ウェハに対し、薄型化とともに十分な強度を維持することが求められるＴＳＶを用いる実装技術にも、先置き型の封止樹脂として良好に適用することが可能である。

また、従来、半導体パッケージ等の小型化を意図して、半導体チップと回路基板との接続部分の空隙を狭くし、また端子間のピッチを細かくした場合、接続時の封止樹脂の充てんが不十分となり、接続部分に生じたボイドが、信頼性が低下させてしまう傾向にあった。これに対し、本実施形態では、上記のように接着フィルム積層体１０を用いた先置き型の封止が可能となるため、ボイドを発生させないように実装を行うことが可能である。また、接着フィルム積層体１０や接着剤層６が上述したような好適な特性を有することによっても、実装時や実装後のボイドの発生が抑制される。その結果、半導体チップ３０と回路基板４０との接続部分の信頼性が高い半導体パッケージ等が得られる。

さらに、従来、接続部分の空隙が狭くなることに伴って、この部分にかかる応力が増大し、これによっても接続部分の信頼性の低下が生じ易い傾向にあったが、接着フィルム積層体１０を用いた実装方法によれば、接続部分の応力の発生を抑制しつつ実装を行うことが容易となる。

さらにまた、例えば、はんだを用いて半導体チップの端子と回路基板の端子とを電気的に接続する場合は、はんだ表面に形成される酸化皮膜ができるだけ除去されていることが望ましい。これに関しても、本実施形態によれば、接着フィルム積層体１０を用いた先置き型の実装が可能であるため、はんだの酸化皮膜を除去した後、接続前に接着剤層６によって端子部分が覆われるため、酸化皮膜の形成を抑制しつつ回路基板の端子との接続を行うことが容易となる。このようにして、本実施形態によれば、半導体チップと回路基板との接続部分の信頼性を高めることが可能となる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明を行ったが、本発明は必ずしも上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することができる。

例えば、上述した実施形態では、半導体チップを回路基板に実装する方法において、接着フィルム積層体を用いる形態について説明したが、本発明の接着フィルム積層体を用いて接続を行う限り、このような形態に限定されず、半導体チップ同士を接続するための方法等にも適用することができる。

また、上述した接着フィルム積層体を用いた実装方法の説明においては、半導体ウェハに接着フィルム積層体を貼り付けた後、半導体ウェハの加工を行って半導体チップを形成したが、半導体ウェハに代えてはじめから半導体チップを用いてもよい。さらに、上述した形態では、半導体ウェハと回路基板との両方が突出した端子を有していたが、突出した端子は、これらのいずれか一方のみが有していてもよい。

以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明は必ずしもこれらの実施例に限定されるものではない。

［実施例１］
（基材及び粘着剤層を有する積層体の準備）
粘着剤層を形成するための材料として、次のような粘着剤溶液を調製した。まず、主として骨格を形成するモノマーとして２−エチルヘキシルアクリレートとメチルメタクリレートを用い、側鎖に官能基を導入するためのモノマーとしてヒドロキシエチルアクリレートとアクリル酸を用い、溶液重合法によりこれらが重合してなるアクリル共重合体を得た。このアクリル共重合体の重量平均分子量は４０万であり、ガラス転移温度は−３８℃であった。次いで、得られたアクリル共重合体１００重量部に対し、多官能イソシアネート架橋剤（日本ポリウレタン工業株式会社製、コローネートＨＬ）を１０重量部配合して、粘着剤溶液を得た。

この粘着剤溶液を、基材であるアニール処理を施したポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム（厚さ５０μｍ）の上に、乾燥後に得られる粘着剤層の厚さが１０μｍとなるように塗布し、乾燥して、粘着剤層を形成した。さらに、シリコーン系離型剤を塗布したニ軸延伸ポリエステルフィルムセパレータ（厚さ２５μｍ）を、粘着剤層にラミネートした。このようにして、基材であるＰＥＴフィルム、粘着剤層及びポリエステルフィルムセパレータをこの順に備える積層体を得た後、これを室温で１週間放置して十分にエージングした。

得られた基材及び粘着剤層を有する積層体について、次のような試験を行った。すなわち、まず、この積層体から測定用サンプルを切り出し、これをＴＭＡ測定用の治具に固定して、セイコーインスツルメンツ製ＴＭＡ測定器ＳＳ６１００を用いて熱膨張を測定した。なお、測定における初期のサンプル長は２０ｍｍとし、サンプルの幅は２．５６ｍｍとし、厚さは６０μｍとした。また、引っ張り測定におけるサンプルへの荷重は、積層体の断面積に対して０．５ＭＰａとなるように、７６ｍＮとした。さらに、測定は１０℃から９０℃まで５℃／分で昇温して実施した。

この測定の結果、基材及び粘着剤層を有する積層体の２０℃から８０℃までの伸び率は０．１３％であった。また、２０℃から８０℃までの平均線膨張係数は２３×１０^−６／℃であった。

（回路部材接続用接着剤層の形成）
まず、フェノキシ樹脂（東都化成株式会社製、商品名ＹＰ５０）２５重量部、エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン株式会社製、商品名１０３２Ｈ６０）２０重量部、液状エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン社製、商品名エピコート８２８）１５重量部、マイクロカプセル型潜在性硬化剤（旭化成エレクトロニクス株式会社製、商品名ＨＸ３９４１ＨＰ）４０重量部を、トルエンと酢酸エチルの混合溶媒に溶解した。

この溶液に、コアシェルタイプの耐衝撃改質剤（三菱レーヨン株式会社製、商品名ＳＲＫ−２００）１０重量部、及び平均粒径２μｍのシリカ粒子（株式会社アドマテックス製、ＳＥ６０５０）７５重量部を更に分散して、回路部材接続用接着剤を含むワニスを得た。得られたワニスを、プラスチックフィルム（ＰＥＴフィルム）上にロールコータを用いて塗布した後、オーブンにて７０℃で５分間乾燥させて、ＰＥＴフィルム上に厚み２０μｍの回路部材接続用接着剤層（以下、「接着剤層」と略す。）が形成された積層体を得た。

（半導体加工用接着フィルム積層体の製造）
上記で得られた基材（ＰＥＴフィルム）及び粘着剤層を有する積層体と、ＰＥＴフィルム上に接着剤層が形成された積層体とを貼り合わせて、半導体加工用接着フィルム積層体を製造した。貼り合わせは、基材及び粘着剤層を有する積層体の粘着剤層と、ＰＥＴフィルム上に接着剤層が形成された積層体の接着剤層とが向き合うようにして行った。

貼り合わせ後、接着剤層からＰＥＴフィルムを引き剥がし、この面にシリコーン系離型剤を塗布したニ軸延伸ポリエステルフィルムセパレータ（厚さ２５μｍ）をラミネートした。

（半導体加工用接着フィルム積層体の評価）
上記のようにして得られた半導体加工用接着フィルム積層体を用いて、次のような各種の測定を行った。

＜線膨張係数及び伸び率の測定＞
まず、半導体加工用接着フィルム積層体から測定用サンプルを切り出し、これをＴＭＡ測定用の治具に固定して、セイコーインスツルメンツ製ＴＭＡ測定器ＳＳ６１００を用いて熱膨張を測定した。測定において、初期サンプル長は２０ｍｍとし、サンプルの幅は２．６３ｍｍとし、厚さは８０μｍとした。なお、引っ張り測定におけるサンプルへの荷重は、積層体の断面積に対して０．５ＭＰａとなるように、１０５ｍＮとした。また、測定は１０℃から９０℃まで５℃／分で昇温して実施した。

この熱膨張の測定の結果、半導体加工用接着フィルム積層体の２０℃から８０℃までの伸び率は、０．１０％であった。また、２０℃から８０℃までの平均線膨張係数は、２０×１０^−６／℃であった。

＜粘着剤層と接着剤層とのピール強度の測定＞
半導体加工用接着フィルム積層体を、１０ｍｍ×２０ｍｍに切断した後、接着剤層上に設けたポリエステルフィルムセパレータを剥がした。この半導体加工用接着フィルム積層体を、５０ｍｍ×５０ｍｍに個片化した７２５μｍ厚の熱酸化膜付き半導体ウェハと貼り合わせた。貼り合わせは、設定温度８０℃としたロールラミネータを用い、半導体加工用接着フィルム積層体の接着剤層面が半導体ウェハと接するようにして行った。

貼り合わせ後、半導体加工用接着フィルム積層体における基材（ＰＥＴフィルム）及び粘着剤層を、接着剤層から引き剥がし、そのときのピール強度を測定した。すなわち、基材（ＰＥＴフィルム）及び粘着剤層の短辺側を一部ピンセットで剥がし、この部分を引っ張り測定器の引っ張り治具に挟み、引っ張り速度５０ｍｍ／分で引っ張ることにより、粘着剤層と接着剤層との間の９０°ピール強度を測定した。測定の結果、ピール強度は２５Ｎ／ｍであった。

＜接着剤層と半導体ウェハとのピール強度の測定＞
上記の測定に続いて、半導体ウェハ上に残った接着剤層に、ポリイミド粘着フィルム（日東電工製粘着テープ）を貼り付けた後、このポリイミド粘着テープごと接着剤層の短辺側の一部をピンセットで半導体ウェハから剥がし、この部分を引っ張り測定器の引っ張り治具に挟み、引っ張り速度５０ｍｍ／分で引っ張ることにより、半導体ウェハ表面と接着剤層との間の９０°ピール強度を測定した。測定の結果、ピール強度は１１４Ｎ／ｍであった。

＜半導体加工用接着フィルム積層体を貼り付けた半導体ウェハの加工及び評価＞
まず、ジェイシーエム社製のダイアタッチフィルムマウンターの吸着ステージを８０℃に加熱した後、この吸着ステージ上に、高さ２５μｍの金めっきバンプが形成された厚さ７２５μｍ、直径６インチの半導体ウェハを、バンプ側が上に向くように搭載した。

次いで、上記で得た半導体加工用接着フィルムを２００ｍｍ×２００ｍｍに切断した後、この半導体加工用接着フィルムを、接着剤層が半導体ウェハのバンプ側に向くようにし、エアを巻き込まないようにしながら、半導体ウェハの端部からダイアタッチマウンターの貼付ローラを用いて押しつけ、ラミネートした。ラミネート後、ウェハの外形に沿って半導体加工用接着フィルムのはみ出し部分を切断した。

このようにして得られた、半導体加工用接着フィルムが貼り付けられた半導体ウェハにおけるウェハ部分を、株式会社ディスコ製バックグラインド装置を用いて、５０μｍにバックグラインドした。そして、バックグラインド後の半導体ウェハに、カールや割れが発生しているか否かを目視で確認した。その結果、半導体ウェハの端部がカールして２ｃｍ程度浮き上がっていたものの、割れの発生は見られなかった。

その後、研削後の半導体ウェハを、ジェイシーエム製のダイアタッチフィルムマウンターに対し、半導体加工用接着フィルム積層体側が吸着ステージ側に向くようにして設置した。それから、半導体ウェハの研削面に対し、ダイシングフレームとともにアデカ製ダイシングテープＡＤ８０Ｈを室温にて貼り付けた。このダイシングフレーム及びダイシングテープの貼り付け時には、半導体ウェハの割れは発生しなかった。それから、半導体ウェハに貼り付けられた半導体加工用接着フィルム積層体の基材に、日東電工製バックグラインドテープはく離テープを貼り付けて端部から１８０℃ピール引き剥がしを行い、半導体加工用接着フィルム積層体における粘着剤層と接着剤層との間で剥離させて、基材及び粘着剤層を除去した。その結果、接着剤層が貼り付けられた状態の半導体ウェハが良好に得られた。

［比較例１］
（基材及び粘着剤層を有する積層体の準備）
粘着剤層を形成するための材料として、次のような粘着剤溶液を調製した。まず、主として骨格を形成するモノマーとして２−エチルヘキシルアクリレートとメチルメタクリレートを用い、側鎖に官能基を導入するためのモノマーとしてヒドロキシエチルアクリレートとアクリル酸を用い、溶液重合法によりこれらが重合してなるアクリル共重合体を得た。このアクリル共重合体の重量平均分子量は４０万であり、ガラス転移点は−３８℃であった。次いで、得られたアクリル共重合体１００重量部に対し、多官能イソシアネート架橋剤（日本ポリウレタン工業株式会社製、コローネートＨＬ）を１０重量部配合して、粘着剤溶液を得た。

この粘着剤溶液を、基材であるアニール処理を施したポリオレフィンフィルム（厚さ１００μm）の上に、乾燥後に得られる粘着剤層の厚さが１０μｍとなるように塗布し、乾燥して、粘着剤層を形成した。さらに、シリコーン系離型剤を塗布したニ軸延伸ポリエステルフィルムセパレータ（厚さ２５μm）を、粘着剤層にラミネートした。このようにして、基材であるポリオレフィンフィルム、粘着剤層及びポリエステルフィルムセパレータをこの順に備える積層体を得た後、これを室温で１週間放置して十分にエージングした。

得られた基材及び粘着剤層を有する積層体について、次のような試験を行った。すなわち、まず、この積層体から測定用サンプルを切り出し、これをＴＭＡ測定用の治具に固定して、セイコーインスツルメンツ製ＴＭＡ測定器ＳＳ６１００を用いて熱膨張を測定した。なお、測定における初期サンプル長は２０ｍｍとし、サンプルの幅は２．５５ｍｍとし、厚さは１１０μｍとした。また、引っ張り測定におけるサンプルへの荷重は、積層体の断面積に対して０．５ＭＰａとなるように、１４０ｍＮとした。さらに、測定は１０℃から９０℃まで５℃／分で昇温しながら実施した。

この測定の結果、基材及び粘着剤層を有する積層体の２０℃から８０℃までの伸び率は、８．３％であった。また、２０℃から８０℃までの平均線膨張係数は１５００×１０^−６／℃であった。

（接着剤層の形成）
実施例１と同様にして、ＰＥＴフィルム上に厚み２０μｍの接着剤層が形成された積層体を得た。

（半導体加工用接着フィルム積層体の製造）
上記で得られた基材（ポリオレフィンフィルム）及び粘着剤層を有する積層体と、ＰＥＴフィルム上に接着剤層が形成された積層体とを貼り合わせて、半導体加工用接着フィルム積層体を製造した。貼り合わせは、基材及び粘着剤層を有する積層体の粘着剤層と、ＰＥＴフィルム上に接着剤層が形成された積層体の接着剤層とが向き合うようにして行った。

貼り合わせ後、接着剤層からＰＥＴフィルムを引き剥がし、この面にシリコーン系離型剤を塗布したニ軸延伸ポリエステルフィルムセパレータ（厚さ２５μｍ）をラミネートした。

（半導体加工用接着フィルム積層体の評価）
上記のようにして得られた半導体加工用接着フィルム積層体を用いて、次のような各種の測定を行った。

＜線膨張係数及び伸び率の測定＞
まず、半導体加工用接着フィルム積層体から測定用サンプルを切り出し、これをＴＭＡ測定用の治具に固定して、セイコーインスツルメンツ製ＴＭＡ測定器ＳＳ６１００を用いて熱膨張を測定した。測定において、初期サンプル長は２０ｍｍとし、サンプルの幅は２．５８ｍｍとし、厚さは１３０μｍとした。なお、引っ張り測定におけるサンプルへの荷重は、積層体の断面積に対して０．５ＭＰａとなるよう１５６ｍＮとした。また、測定は１０℃から９０℃まで５℃／分で昇温して実施した。

この熱膨張の測定の結果、半導体加工用接着フィルム積層体の２０℃から８０℃までの伸び率は７．７％であった。また、２０℃から８０℃までの平均線膨張係数は、１３８０×１０^−６／℃であった。

＜粘着剤層と接着剤層とのピール強度の測定＞
半導体加工用接着フィルム積層体を、１０ｍｍ×２０ｍｍに切断した後、接着剤層上に設けたポリエステルフィルムセパレータを剥がした。この半導体加工用接着フィルム積層体を、５０ｍｍ×５０ｍｍに個片化した７２５μｍ厚の熱酸化膜付き半導体ウェハと貼り合わせた。貼り合わせは、設定温度８０℃としたロールラミネータを用い、半導体加工用接着フィルム積層体の回路部材接続用接着剤面が半導体ウェハと接するようにして行った。

貼り合わせ後、半導体加工用接着フィルム積層体における基材（ポリオレフィンフィルム）及び粘着剤層を、接着剤層から引き剥がし、そのときのピール強度を測定した。すなわち、基材（ポリオレフィンフィルム）及び粘着剤層の短辺側を一部ピンセットで剥がし、この部分を引っ張り測定器の引っ張り治具に挟み、引っ張り速度５０ｍｍ／分で引っ張ることにより、粘着剤層と接着剤層との間の９０°ピール強度を測定した。測定の結果、ピール強度は３０Ｎ／ｍであった。

＜接着剤層と半導体ウェハとのピール強度の測定＞
上記の測定に続いて、半導体ウェハ上に残った接着剤層に、ポリイミド粘着フィルム（日東電工製粘着テープ）を貼り付けた後、このポリイミド粘着テープごと接着剤層の短辺側の一部をピンセットでウェハから剥がし、この部分を引っ張り測定器の引っ張り治具に挟み、引っ張り速度５０ｍｍ／分で引っ張ることにより、半導体ウェハ表面と接着剤層との間の９０°ピール強度を測定した。測定の結果、ピール強度は１１４Ｎ／ｍであった。

＜半導体加工用接着フィルム積層体を貼り付けた半導体ウェハの加工及び評価＞
まず、ジェイシーエム社製のダイアタッチフィルムマウンターの吸着ステージを８０℃に加熱した後、この吸着ステージ上に、高さ２５μｍの金めっきバンプが形成された厚さ７２５μｍ、直径６インチの半導体ウェハを、バンプ側が上に向くように搭載した。

次いで、上記で得た半導体加工用接着フィルムを２００ｍｍ×２００ｍｍに切断した後、この半導体加工用接着フィルムを、接着剤層が半導体ウェハのバンプ側に向くようにし、エアを巻き込まないようにしながら、半導体ウェハの端部からダイアタッチマウンターの貼付ローラを用いて押しつけ、ラミネートした。ラミネート後、ウェハの外形に沿って半導体加工用接着フィルムのはみ出し部分を切断した。

このようにして得られた、半導体加工用接着フィルムが貼り付けられた半導体ウェハにおけるウェハ部分を、株式会社ディスコ製バックグラインド装置を用いて、５０μｍにバックグラインドした。そして、バックグラインド後の半導体ウェハに、カールや割れが発生しているか否かを目視で確認した。その結果、半導体ウェハの端部がカールして完全に丸まってしまっており、カール量を数値化することは出来なかった。

その後、研削後の半導体ウェハを、ジェイシーエム製のダイアタッチフィルムマウンターに対し、半導体加工用接着フィルム積層体側が吸着ステージに向くようにして設置しようとしたが、カールしたウェハの取扱いの際、ウェハに割れが生じてしまい、設置することができなかった。

［比較例２］
（基材及び粘着剤層を有する積層体の準備）
粘着剤層を形成するための材料として、次のような粘着剤溶液を調製した。まず、主として骨格を形成するモノマーとして２−エチルヘキシルアクリレートとメチルメタクリレートを用い、側鎖に官能基を導入するためのモノマーとしてヒドロキシエチルアクリレートとアクリル酸を用い、溶液重合法によりこれらが重合してなるアクリル共重合体を得た。このアクリル共重合体の重量平均分子量は４０万であり、ガラス転移温度は−３８℃であった。次いで、得られたアクリル共重合体１００重量部に対し、多官能イソシアネート架橋剤（日本ポリウレタン工業株式会社製、コローネートＨＬ）を１０重量部配合して、粘着剤溶液を得た。

この粘着剤溶液を、基材であるアニール処理を施したポリオレフィンフィルム（厚さ２００μｍ）の上に、乾燥後に得られる粘着剤層の厚さが１０μｍとなるよう塗布し、乾燥して、粘着剤層を形成した。さらに、シリコーン系離型剤を塗布したニ軸延伸ポリエステルフィルムセパレータ（厚さ２５μm）を、粘着剤層にラミネートした。このようにして、基材であるポリオレフィンフィルム、粘着剤層及びポリエステルフィルムセパレータをこの順に備える積層体を得た後、これを室温で１週間放置して十分にエージングした。

得られた基材及び粘着剤層を有する積層体について、次のような試験を行った。すなわち、まず、この積層体から測定用サンプルを切り出し、これをＴＭＡ測定用の治具に固定して、セイコーインスツルメンツ製ＴＭＡ測定器ＳＳ６１００を用いて熱膨張を測定した。なお、測定における初期サンプル長は２０ｍｍとし、サンプルの幅は２．５５ｍｍとし、厚さは２１０μｍとした。また、引っ張り測定におけるサンプルへの荷重は、フィルムの断面積に対して０．５ＭＰａとなるように２６７ｍＮとした。さらに、測定は１０℃から９０℃まで５℃／分で昇温して実施した。

この測定の結果、基材及び粘着剤層を有する積層体の２０℃から８０℃までの伸び率は６．４％であった。また、２０℃から８０℃までの平均線膨張係数は１１３０×１０^−６／℃であった。

（接着剤層の準備）
実施例１と同様にして、ＰＥＴフィルム上に厚み２０μｍの接着剤層が形成された積層体を得た。

（半導体加工用接着フィルム積層体の製造）
上記で得られた基材（ポリオレフィンフィルム）及び粘着剤層を有する積層体と、ＰＥＴフィルム上に接着剤層が形成された積層体とを貼り合わせて、半導体加工用接着フィルム積層体を製造した。貼り合わせは、基材及び粘着剤層を有する積層体の粘着剤層と、ＰＥＴフィルム上に接着剤層が形成された積層体の接着剤層とが向き合うようにして行った。

貼り合わせ後、接着剤層からＰＥＴフィルムを引き剥がし、この面にシリコーン系離型剤を塗布したニ軸延伸ポリエステルフィルムセパレータ（厚さ２５μｍ）をラミネートした。

（半導体加工用接着フィルム積層体の評価）
上記のようにして得られた半導体加工用接着フィルム積層体を用いて、次のような各種の測定を行った。

＜線膨張係数及び伸び率の測定＞
まず、半導体加工用接着フィルム積層体から測定用サンプルを切り出し、これをＴＭＡ測定用の治具に固定して、セイコーインスツルメンツ製ＴＭＡ測定器ＳＳ６１００を用いて熱膨張を測定した。測定において、初期サンプル長は２０ｍｍとし、サンプルの幅は２．５６ｍｍとし、厚さは２３０μｍとした。なお、引っ張り測定におけるサンプルへの荷重は、積層体の断面積に対して０．５ＭＰａとなるように２９４ｍＮとした。また、測定は１０℃から９０℃まで５℃／分で昇温して実施した。

この熱膨張の測定の結果、半導体加工用接着フィルム積層体の２０℃から８０℃までの伸び率は８．２％であった。また、２０℃から８０℃までの平均線膨張係数は１４００×１０^−６／℃であった。

＜粘着剤層と接着剤層とのピール強度の測定＞
半導体加工用接着フィルム積層体を、１０ｍｍ×２０ｍｍに切断した後、接着剤層上に設けたポリエステルフィルムセパレータを剥がした。この半導体加工用接着フィルム積層体を、５０ｍｍ×５０ｍｍに個片化した７２５μｍ厚の熱酸化膜付き半導体ウェハと貼り合わせた。貼り合わせは、設定温度８０℃としたロールラミネータを用い、半導体加工用接着フィルム積層体の回路部材接続用接着剤面が半導体ウェハと接するようにして行った。

貼り合わせ後、半導体加工用接着フィルム積層体における基材（ポリオレフィンフィルム）及び粘着剤層を、接着剤層から引き剥がし、そのときのピール強度を測定した。すなわち、基材（ポリオレフィンフィルム）及び粘着剤層の短辺側を一部ピンセットで剥がし、この部分を引っ張り測定器の引っ張り治具に挟み、引っ張り速度５０ｍｍ／分で引っ張ることにより、粘着剤層と接着剤層との間の９０°ピール強度を測定した。測定の結果、ピール強度は２８Ｎ／ｍであった。

＜接着剤層と半導体ウェハとのピール強度の測定＞
上記の測定に続いて、半導体ウェハ上に残った接着剤層に、ポリイミド粘着フィルム（日東電工製粘着テープ）を貼り付けた後、このポリイミド粘着テープごと接着剤層の短辺側の一部をピンセットでウェハから剥がし、この部分を引っ張り測定器の引っ張り治具に挟み、引っ張り速度５０ｍｍ／分で引っ張ることにより、半導体ウェハ表面と接着剤層との間の９０°ピール強度を測定した。測定の結果、ピール強度は１１４Ｎ／ｍであった。

＜半導体加工用接着フィルム積層体を貼り付けた半導体ウェハの加工及び評価＞
まず、ジェイシーエム社製のダイアタッチフィルムマウンターの吸着ステージを８０℃に加熱した後、この吸着ステージ上に、高さ２５μｍの金めっきバンプが形成された厚さ７２５μｍ、直径６インチの半導体ウェハを、バンプ側が上に向くように搭載した。

次いで、上記で得た半導体加工用接着フィルムを２００ｍｍ×２００ｍｍに切断した後、この半導体加工用接着フィルムを、接着剤層が半導体ウェハのバンプ側に向くようにし、エアを巻き込まないようにしながら、半導体ウェハの端部からダイアタッチマウンターの貼付ローラを用いて押しつけ、ラミネートした。ラミネート後、ウェハの外形に沿って半導体加工用接着フィルムのはみ出し部分を切断した。

このようにして得られた、半導体加工用接着フィルムが貼り付けられた半導体ウェハにおけるウェハ部分を、株式会社ディスコ製バックグラインド装置を用いて、５０μｍにバックグラインドした。そして、バックグラインド後の半導体ウェハに、カールや割れが発生しているか否かを目視で確認した。その結果、半導体ウェハの端部がカールして５ｃｍ浮き上がっていた。

その後、研削後の半導体ウェハを、ジェイシーエム製のダイアタッチフィルムマウンターに対し、半導体加工用接着フィルム積層体側が吸着ステージに向くようにして設置しようとしたが、カールしたウェハの取扱いの際、ウェハに割れが生じてしまい、設置することができなかった。

上述した結果より、本発明の線膨張係数、好ましくは更に伸び率の条件を満たす半導体加工用接着フィルム積層体（実施例１）を用いた場合、これらの条件を満たさない半導体加工用接着フィルム積層体（比較例１、２）を用いた場合に比べて、半導体ウェハに貼り付けた際の熱収縮が低減できること等により、半導体ウェハをバックグラインドで薄く加工した場合でも反りの発生を抑制することができ、薄い半導体ウェハの割れの発生を低減できることが判明した。

本発明の半導体加工用接着フィルム積層体は、薄い半導体ウェハを用い、且つ狭ギャップでの実装にも対応でき、例えば半導体ウェハと回路基板等との接続部分を保護することができる、先置き型の封止樹脂として用いられる回路部材接続用接着剤として適用することができる。

２…基材、４…粘着剤層、６…回路部材接続用接着剤層（接着剤層）、１０…半導体加工用接着フィルム積層体（接着フィルム積層体）、２０…半導体ウェハ、２２…ウェハ部、２４…端子、３０…半導体チップ、４０…回路基板、４２…基板、４４…端子。

Claims (8)

1. 基材と、回路部材接続用接着剤層と、前記基材と前記回路部材接続用接着剤層との間に配置されてこれらを接着する粘着剤層と、を備えた半導体加工用接着フィルム積層体であり、
   引っ張りモードで測定される２０〜８０℃の線膨張係数が、５０×１０^−６／℃以下となるものであり且つ引っ張りモードで測定される２０〜８０℃の伸び率が、０．５％よりも小さいものであり、
   前記基材と前記粘着剤層とからなる積層体の引っ張りモードで測定される２０〜８０℃の線膨張係数が、５０×１０ ^−６ ／℃以下となるものであり且つ前記基材と前記粘着剤層とからなる積層体の引っ張りモードで測定される２０〜８０℃の伸び率が、０．５％よりも小さいものである、ことを特徴とする半導体加工用接着フィルム積層体。
2. 前記回路部材接続用接着剤層は、半導体ウェハに貼り付けた後に引き剥がす際の９０°ピール測定により測定される接着力が、５０Ｎ／ｍよりも大きいものである、ことを特徴とする請求項１記載の半導体加工用接着フィルム積層体。
3. 前記粘着剤層と前記回路部材接続用接着剤層との間の９０°ピール測定により測定される接着力が、５０Ｎ／ｍよりも小さいものである、ことを特徴とする請求項１又は２記載の半導体加工用接着フィルム積層体。
4. 前記基材は、ポリエチレンテレフタレートからなる、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の半導体加工用接着フィルム積層体。
5. 前記回路部材接続用接着剤層は、高分子量成分、熱硬化性樹脂及び該熱硬化性樹脂の硬化を開始する硬化剤を含む接着剤組成物を含む、ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の半導体加工用接着フィルム積層体。
6. 前記高分子量成分は、フェノキシ樹脂、ポリイミド樹脂及びアクリル共重合体からなる群より選ばれる少なくとも１種である、ことを特徴とする請求項５記載の半導体加工用接着フィルム積層体。
7. 前記熱硬化性樹脂は、エポキシ樹脂を含有する、ことを特徴とする請求項５又は６記載の半導体加工用接着フィルム積層体。
8. 前記硬化剤は、マイクロカプセル型の硬化剤である、ことを特徴とする請求項５〜７のいずれか一項に記載の半導体加工用接着フィルム積層体。

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