JP6512899B2 - 半導体装置製造用工程シート - Google Patents

Description

本発明は、半導体装置製造用工程シートに関する。

半導体チップは通常、外気からの遮断、保護のため、パッケージと呼ばれる成形品で封止された状態で半導体装置として実装される。半導体チップの封止は一般に、エポキシ樹脂等の封止用の樹脂（以下、「モールド樹脂」ともいう。）を用い、トランスファ成形、プレス成形等のモールド成形により行われている。

半導体装置の製造において、成形品と金型との離型を容易にするために、離型シートが用いられている。離型シートとして、例えば以下のものが提案されている。
（１）少なくとも、一方の面の表面粗さＲｚが３．０μｍ以上であることを特徴とする半導体モールド用離型シート（特許文献１）。
（２）基材層と剥離層から構成されるシートであって、剥離層に平均粒子径が１〜３０μｍである樹脂製粒子を含有する半導体モールド用離型シート（特許文献２）。

上記（１）の離型シートは、表面粗さＲｚが３．０μｍ以上である面を、金型表面側に向けて金型内にセットされ、真空吸引により金型内面に密着する。金型に密着する面の表面粗さＲｚが３．０μｍ以上であることにより、金型に密着する際、シワの発生が少ないとされている。また、上記（１）の離型シートの製造方法として、特許文献１には、シート表面にサンドブラスト法、エンボスロール転写法、ケミカルエッチング法等によりマット処理加工を施す方法や、樹脂中にフィラを添加して製膜するフィラ充填法があることが記載されている。
上記（２）の離型シートは、剥離層面が成形品に接するように金型に装着することにより、成形後の剥離過程において成形品からのシートの剥離が容易になるとされている。

一方、半導体装置の製造方法として、例えば下記のような、半導体装置製造用工程シートを用いる方法が知られている。
図２（ａ）に示すように、複数の半導体チップ１１が搭載されたリードフレーム１２を用意する。次いで、図２（ｂ）に示すように、複数の半導体チップ１１を各々、下部金型１３の複数の成形用空間部１４内に挿合させ、その後、下部金型１３の上方に半導体装置製造用工程シート１５及び上部金型１６を順次位置させる。半導体装置製造用工程シート１５は、下部金型１３及び上部金型１６の両側に配置された複数のリール１７によって、成形のサイクル毎に供給巻返されるようになっている。次いで、図２（ｃ）及び図２（ｄ）に示したように、半導体装置製造用工程シート１５がリードフレーム１２の上面（半導体チップ１１が搭載されている側と反対側）に密着するように上部金型１６と下部金型１３とを所定圧力でクランプさせる。次いで、溶融したモールド樹脂を各成形用空間部１４内に注入し、所定時間硬化させて、各成形用空間部１４当り１個のパッケージ１８を成形する。次いで、図２（ｅ）に示すように、パッケージ１８が形成されたリードフレーム１２を上部金型１６および下部金型１３から離型する。その後、複数の半導体チップ１１が分割されるようにリードフレーム１２を切断することで、複数の半導体装置が得られる。

特開２００２−３５９２５９号公報 特開２００４−２００４６７号公報

しかし、（１）の離型シートを、図２に示すような半導体装置の製造方法の半導体装置製造用工程シートとして、表面粗さＲｚが３．０μｍ以上である面を金型側に向けて用いた場合、リードフレーム１２と接する面が平滑であるため、リードフレーム１２から離型シートが剥離しにくい。表面粗さＲｚが３．０μｍ以上である面をリードフレーム１２側に向けて用いると、リードフレーム１２から剥離性は向上するが、表面の凹凸に起因して、リードフレーム１２と離型シートとの間にモールド樹脂が入り込む樹脂漏れ（モールドフラッシュ）が発生しやすい。リードフレーム１２と離型シートとの間に入り込んだモールド樹脂は、得られる半導体装置のリードフレーム表面上にバリとして付着する。このバリは、成形後、薬液で除去する必要があり、半導体装置の製品生産性を悪化させる。
（２）の離型シートを、図２に示すような半導体装置の製造方法の半導体装置製造用工程シートとして、剥離層面がリードフレーム１２に接するように用いた場合、（１）の離型シートの表面粗さＲｚが３．０μｍ以上である面をリードフレーム１２側に向けて用いた場合と同様の問題が生じる。

本発明は、半導体チップを樹脂で封止する際の樹脂漏れを抑制して、バリの付着が少ない半導体装置を得ることができ、また、付着したバリが容易に除去できる半導体装置製造用工程シートを提供することを目的とする。

本発明は、以下の［１］の構成を有する、半導体装置製造用工程シートを提供する。
［１］半導体チップを搭載した基板を金型内に配置し、半導体装置製造用工程シートの一方の面を前記金型に、他方の面を前記基板にそれぞれ接触させ、その状態で前記半導体チップを樹脂で封止する工程を含む半導体装置の製造方法における前記半導体装置製造用工程シートであって、
基材と、前記半導体チップを封止する際に前記基板と接触する凹凸層と、を備え、
前記凹凸層が、粒子を含有し、
前記粒子の平均一次粒子径Ｒ（μｍ）と、前記凹凸層の厚さの最大値Ｔｍａｘ（μｍ）と、前記凹凸層の厚さの最小値Ｔｍｉｎ（μｍ）とが以下の式（１）を満たすことを特徴とする半導体装置製造用工程シート。
（Ｔｍｉｎ＋Ｔｍａｘ）／２×０．５＜Ｒ＜（Ｔｍｉｎ＋Ｔｍａｘ）／２×１．３ …（１）

本発明によれば、半導体チップを樹脂で封止する際の樹脂漏れを抑制して、バリの付着が少ない半導体装置を得ることができ、また、付着したバリが容易に除去できる半導体装置製造用工程シートを提供できる。

本発明の半導体装置製造用工程シートの一実施形態を模式的に示す断面図である。 工程シートを用いた半導体装置の製造方法の一例を説明する図である。 走査型電子顕微鏡にて、実施例１の半導体装置製造用工程シートの断面を観察して得た画像である。 走査型電子顕微鏡にて、比較例１の半導体装置製造用工程シートの断面を観察して得た画像である。

以下、本発明の半導体装置製造用工程シートを、添付の図面を参照し、実施形態を示して説明する。
図１は、本発明の半導体装置製造用工程シートの一実施形態を模式的に示す断面図である。
本実施形態の半導体装置製造用工程シート（以下、単に「工程シート」ともいう。）１は、以下の半導体装置の製造方法に用いられるものである。
半導体装置の製造方法：半導体チップを搭載した基板を金型内に配置し、半導体装置製造用工程シートの一方の面を前記金型に、他方の面を前記基板にそれぞれ接触させ、その状態で前記半導体チップを樹脂（モールド樹脂）で封止する工程（以下、「封止工程」ともいう。）を含む半導体装置の製造方法。
工程シート１は、最終的に得られる半導体装置には残らず、封止工程でのみ用いられる。この半導体装置の製造方法については後で詳しく説明する。

工程シート１は、基材３と、半導体チップを封止する際に基板と接触する凹凸層５と、を備える。

〔凹凸層〕
凹凸層５は、表面に凹凸を有する層である。ここで、凹凸層５の表面は、基材３側とは反対側の面である。つまり、半導体チップを封止する際に、半導体チップを搭載した基板（リードフレーム等）と接触する面である。
凹凸層５は、微粘着性樹脂を含むバインダー７と、粒子９とを含有する。
粒子９は、バインダー７に分散している。凹凸層５において、粒子９が存在する部分の厚さは、その粒子９の周囲のバインダー７のみの部分に比べて厚くなっている。これによって、凹凸層５の表面に凹凸が形成されている。
凹凸層５は、バインダー７および粒子９以外の他の成分をさらに含んでもよい。

凹凸層５においては、凹凸層５中の粒子９の平均一次粒子径Ｒ（μｍ）と、凹凸層５の厚さの最大値Ｔｍａｘ（μｍ）と、凹凸層５の厚さの最小値Ｔｍｉｎ（μｍ）とが、以下の式（１）を満たす。
（Ｔｍｉｎ＋Ｔｍａｘ）／２×０．５＜Ｒ＜（Ｔｍｉｎ＋Ｔｍａｘ）／２×１．３ …（１）

前記半導体装置の製造方法により半導体装置を製造する場合、金型の成型精度や封止工程時の金型の圧力の微妙な違いにより、工程シートと基板との間にモールド樹脂が入り込む樹脂漏れ（モールドフラッシュ）が発生し、得られる半導体装置の基板表面には、樹脂漏れによるバリが少なからず発生する。このバリは、封止工程の後工程で、薬液による洗浄等を行って除去する必要がある。この時に、いかに簡単にバリを除去できるかによって半導体装置の生産性（不良品の歩留まり）が決まる。
工程シート１を用いて封止工程を行うと、バリの表層に、凹凸層５に含まれる粒子９に起因する凹凸が刻まれる。つまり工程シート１の凹凸層５の表面において、個々の粒子９の部分は突出し、粒子９と粒子９との間は凹んでおり、突出した部分と基板との間は、凹んだ部分と基板との間に比べて、基板との強く密着し、バリが形成されないか、形成されても凹んだ部分よりはバリの厚さが薄くなる。このようにバリの表層に凹凸が刻まれていると、薬液の接触面積が増え、薬液が浸透しやすい。そのため洗浄効率が高まり、例えばバリの付着した表面に、薬液を含浸したウエスを往復させたときに、弱い圧力で短時間の間にバリを除去できる。
前記式（１）を満たしていると、つまりＲが（Ｔｍｉｎ＋Ｔｍａｘ）／２×０．５以上（Ｔｍｉｎ＋Ｔｍａｘ）／２以下であると、封止工程で金型をクランプさせた際、金型からかかる圧力により、粒子９が凹凸層５内に沈み込む、あるいは応力を逃がすために横方向へずれることで、凹凸層５の表面に適度な凹凸ができる。これにより、バリの表層が、凹凸層５の表面に対応して、適度な凹凸を有する形状となって薬液が浸透しやすくなり、洗浄効率が向上すると考えられる。
また、極度に突出した部分があると、その周囲に厚いバリが形成されやすいが、上記のように粒子９が凹凸層５内に沈み込んだり横方向へずれることで、極度に突出した部分がなくなり、粒子９を含有することによる樹脂漏れも抑制できると考えられる。
そのため、工程シート１にあっては、樹脂漏れの低減と、洗浄効率の向上とを両立できる。

Ｒが（Ｔｍｉｎ＋Ｔｍａｘ）／２×１．３超の場合は、凹凸層５表面からの粒子９の突出が多いため、モールド樹脂の樹脂漏れ（モールドフラッシュ）から生じたバリが大きくなり、後工程におけるバリの洗浄に多大な労力を有することになる。
Ｒが（Ｔｍｉｎ＋Ｔｍａｘ）／２×０．５未満の場合は、凹凸層５表面からの粒子９の突出が少ないため、封止後、基板の表面から工程シートが剥離しにくくなる。

Ｒは、（Ｔｍｉｎ＋Ｔｍａｘ）／２×０．６以上が好ましい。
Ｒは、（Ｔｍｉｎ＋Ｔｍａｘ）／２×１．２以下が好ましい。
したがって、ＲとＴｍａｘとＴｍｉｎとは、以下の式（２）を満たすことが好ましい。
（Ｔｍｉｎ＋Ｔｍａｘ）／２×０．６＜Ｒ＜（Ｔｍｉｎ＋Ｔｍａｘ）／２×１．２ …（２）

粒子９の平均一次粒子径Ｒは、次のように求められる。
工程シート１の平面画像をデジタルマイクロスコープ（ＶＨＸ−５００、ＫＥＹＥＮＣＥ社製）で画像解析して求める。すなわち、工程シート１の平面画像において、１００μｍ四方の区画を無作為に１０区画抽出し、その中に含まれる全粒子の長径（Ｒ_Ｌ）と短径（Ｒ_Ｓ）をデジタルマイクロスコープ（ＶＨＸ−５００、ＫＥＹＥＮＣＥ社製）で測定する。次に、Ｒ_ＬとＲ_Ｓの単純平均を算出した値を粒子９の平均一次粒子径Ｒとする。
凹凸層５の厚さの最大値Ｔｍａｘおよび最小値Ｔｍｉｎは、次のように求められる。
走査型電子顕微鏡（ＶＥ−８８００、ＫＥＹＥＮＣＥ社製）にて、工程シート１の厚さ方向の断面から無作為に選択した幅１００μｍの領域を観察し、その画像を電子化し、三谷商事株式会社製の画像解析ソフト（Ｗｉｍ ＲＯＯＦ）に取り込み、前記画像解析ソフトにより、画像内の凹凸層５の最も厚い部分の厚さとして最大値Ｔｍａｘを、画像内の凹凸層５の最も薄い部分の厚さとして最小値Ｔｍｉｎを得る。

（バインダー）
バインダー７は、微粘着性樹脂を含む。
バインダー７は、微粘着性樹脂以外の他の成分をさらに含んでもよい。

「微粘着性樹脂」
微粘着性樹脂とは、封止後、金型を開いたとき、前記基板から容易に剥離する樹脂を意味する。
微粘着性樹脂としては、例えば、天然ゴム、合成ゴム、アクリル樹脂、オレフィン樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂等が挙げられる。
合成ゴムとしては、例えば、スチレン−ブタジエン系ゴム、ポリイソブチレン系ゴム、イソプレン系ゴム等が挙げられる。
アクリル樹脂としては、例えば、２−エチルヘキシルアクリレート−ブチルアクリレート−エチルアクリレート重合体等が挙げられる。
オレフィン樹脂としては、例えば、ポリスチレン−エチレン−ブチレン共重合体、ポリエチレン、ポリスチレン−エチレン−プロピレン共重合体等が挙げられる。
シリコーン樹脂としては、例えば、ビニルポリジメチルシロキサンの共重合体、ビニルトリクロロシラン−アルコキシシラン共重合体等が挙げられる。
ウレタン樹脂としては、例えば、ポリイソシアネートと下記のポリオールとの反応により得られるものが挙げられる。
ポリオール：ポリエステルポリオール、ポリエステルポリオール・ポリラクトンポリオール等。
ポリエステル樹脂としては、飽和ポリエステル、不飽和ポリエステル等が挙げられる。

これら微粘着性樹脂の中では、アクリル樹脂が好ましい。アクリル樹脂は、リードフレーム等との間で好ましい密着性及び剥離性を得ることができる。
アクリル樹脂は、アルキル（メタ）アクリレートに基づく構成単位を少なくとも有するアクリル系ポリマーを含有することが好ましい。

アルキル（メタ）アクリレート｛（メタ）アクリル酸アルキルエステル｝は、アルキルアクリレート及びアルキルメタクリレートの総称である。
アルキル（メタ）アクリレートとしては、特に制限されないが、アルキル基の炭素数が４〜１２のアルキル（メタ）アクリレートが好ましく、例えば、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、ｉｓｏ−ブチル（メタ）アクリレート、ｓｅｃ−ブチル（メタ）アクリレート、ｔ−ブチル（メタ）アクリレート、ペンチル（メタ）アクリレート、ヘキシル（メタ）アクリレート、ヘプチル（メタ）アクリレート、オクチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、イソオクチル（メタ）アクリレート、ノニル（メタ）アクリレート、イソノニル（メタ）アクリレート、デシル（メタ）アクリレート、イソデシル（メタ）アクリレート、ウンデシル（メタ）アクリレート、ドデシル（メタ）アクリレート等が挙げられる。これらのアルキル（メタ）アクリレートはいずれか１種を単独で又は２種以上組み合わせて使用することができる。
アルキル（メタ）アクリレートとしては、上記の中でも、ｎ−ブチル（メタ）アクリレートが好ましい。アクリル系ポリマー中のアルキル（メタ）アクリレートに基づく構成単位は、全てｎ−ブチル（メタ）アクリレートに基づく構成単位であることが好ましい。

前記アクリル系ポリマー中、アルキル（メタ）アクリレートに基づく構成単位の含有量は、アクリル系ポリマー１００質量部中、１〜１００質量％が好ましく、５０〜９９質量％がより好ましく、７０〜９８質量％が更に好ましい。

前記アクリル系ポリマーは、アルキル（メタ）アクリレート単位に加えて、官能基含有モノマーに基づく構成単位をさらに有することが好ましい。
官能基含有モノマーは、カルボキシル基含有モノマー、水酸基含有モノマー、アミノ基含有モノマー、アミド基含有モノマー及びエポキシ基含有モノマーからなる群から選択される少なくとも一種である。

カルボキシル基含有モノマーとしては、特に限定されないが、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸等が挙げられる。また、これらのうち、カルボキシ基を２以上含有するカルボキシル基含有モノマーの無水物も、カルボキシル基含有モノマーとして用いることができる。

水酸基含有モノマーとしては、例えば、アクリル酸２−ヒドロキシエチル、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル、アクリル酸２−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸２−ヒドロキシプロピル、アクリル酸３−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸３−ヒドロキシプロピル、アクリル酸４−ヒドロキシブチル、メタクリル酸４−ヒドロキシブチル、アクリル酸２−ヒドロキシ−３−クロロプロピル、メタクリル酸２−ヒドロキシ−３−クロロプロピル、アクリル酸２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピル、メタクリル酸２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピル等が挙げられる。

アミノ基含有モノマーとしては、例えば、アクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、アクリル酸ジエチルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル等が挙げられる。

アミド基含有モノマーとしては、例えば、アクリルアミド、メタクリルアミド、Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎ−メチロールメタクリルアミド等が挙げられる。

エポキシ基含有モノマーとしては、例えば、アクリル酸グリシジルエーテル、メタクリル酸グリシジルエーテル、アクリル酸−２−エチルグリシジルエーテル、メタクリル酸−２−グリシジルエーテル等が挙げられる。

前記官能基含有モノマーが有する官能基（カルボキシル基、水酸基、アミノ基、アミド基、エポキシ基）は、架橋剤との架橋点として作用する。
前記アクリル系ポリマー中、官能基含有モノマーに基づく構成単位の含有量は、アクリル系ポリマー１００質量部中、０．１〜１５質量％が好ましい。

前記アクリル系ポリマーは、アルキル（メタ）アクリレートおよび官能基含有モノマー以外の他のモノマーに基づく構成単位を有していてもよい。

前記アクリル系ポリマーとしては、アルキル（メタ）アクリレートに基づく構成単位と、官能基含有モノマーに基づく構成単位とを有するものが好ましく、アルキル基の炭素数が４〜１２のアルキル（メタ）アクリレートに基づく構成単位と、水酸基含有モノマーに基づく構成単位とを有するものがより好ましい。

前記アクリル系ポリマーは、公知の重合方法により製造することができる。重合方法としては、例えば、溶液重合法、乳化重合法、塊状重合方法、紫外線照射による重合方法等が挙げられる。また、重合に際しては、重合開始剤、連鎖移動剤等を用いることができる。用いられる重合開始剤、連鎖移動剤等は、公知のものを適宜用いることができる。

前記アクリル系ポリマーの重量平均分子量は、１０万〜２００万が好ましく、３０万〜１５０万がより好ましく、４０万〜１２０万が更に好ましい。
アクリル系ポリマーの重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）により測定される、標準ポリスチレン換算の値である。

微粘着性樹脂中の前記アクリル系ポリマーの含有量は、微粘着性樹脂（固形分）の１００質量部に対し、５０質量部以上が好ましく、６０〜９９．９質量部がより好ましい。

前記アクリル系ポリマーは、架橋剤で架橋されることが好ましい。この場合、アクリル系ポリマーとしては、アルキル（メタ）アクリレートに基づく構成単位と、官能基含有モノマーに基づく構成単位とを有するものが用いられる。アクリル系ポリマーを架橋剤で架橋させることで、凹凸層５と基材３との密着性や、凹凸層５の耐久性が向上する。
架橋剤としては、エポキシ系架橋剤、イソシアネート系架橋剤、イミン系架橋剤、過酸化物系架橋剤等が挙げられる。これらの中でも、エポキシ系架橋剤、イソシアネート系架橋剤が好ましい。

エポキシ系架橋剤は、エポキシ基を２以上有するエポキシ化合物を含有する。エポキシ化合物としては、例えば、グリセリンジグリシジルエーテル等が挙げられる。
エポキシ系架橋剤の含有量は、アクリル系ポリマー１００質量部に対して、０．００１〜２質量部が好ましく、０．０１〜１質量部がより好ましく、０．０２〜０．５質量部がさらに好ましい。エポキシ系架橋剤の含有量が０．００１質量部以上であれば、凹凸層５と基材３との密着性や、凹凸層５の耐久性が優れる。

イソシアネート系架橋剤は、イソシアネート基を２以上有するイソシアネート化合物を含有する。イソシアネート化合物としては、トリレンジイソシアネート、クロルフェニレンジイソシアナート、ヘキサメチレンジイソシアナート、テトラメチレンジイソシアナート、イソホロンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、水添されたジフェニルメタンジイソシアネート等のイソシアネートモノマー、これらイソシアネートモノマーをトリメチロールプロパン等の多価アルコールと付加したアダクト系イソシアネート化合物、イソシアヌレート化合物、ビュレット型化合物、さらには公知のポリエーテルポリオールやポリエステルポリオール、アクリルポリオール、ポリブタジエンポリオール、ポリイソプレンポリオール等を付加反応させたウレタンプレポリマー型のイソシアネートなどが挙げられる。これらイソシアネート系化合物のなかでも、基材３との密着性向上の面からは、キシリレンジイソシアネート等を多価アルコールと付加したアダクト系イソシアネート化合物が好ましい。
イソシアネート系架橋剤の含有量は、アクリル系ポリマー１００質量部に対して、０．００１〜５質量部が好ましく、０．０１〜３質量部がより好ましく、０．０２〜２．５質量部がさらに好ましい。イソシアネート系架橋剤の含有量が０．００１質量部以上であれば、凹凸層５と基材３との密着性や、凹凸層５の耐久性が優れる。

「他の成分」
微粘着性樹脂以外の他の成分としては、たとえば、凹凸層５の接着力及び剥離力を調整するためのフッ素樹脂等の助剤、酸化防止剤、分散剤等が挙げられる。
分散剤は、粒子９を微粘着性樹脂中に均一に分散させるために用いられる。分散剤としては、例えば、アルミネート系分散剤、チタネート系分散剤、カルボキシル基または無水カルボン酸基含有ポリマー、界面活性剤等が挙げられる。
分散剤の含有量は、微粘着性樹脂の１００質量部に対して、５質量部以下が好ましく、０．００１〜５質量部がより好ましい。

（粒子）
粒子９としては、有機粒子、無機粒子等が挙げられる。
有機粒子としては、例えば、アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、スチレン−アクリル共重合体、ポリエチレン樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオルエチレン、ジビニルベンゼン樹脂、フェノール樹脂、ウレタン樹脂、酢酸セルロース、ナイロン、セルロース、ベンゾグアナミン樹脂、メラミン樹脂等が挙げられる。
無機粒子としては、シリカ、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、硫酸バリウム、硫酸マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、窒化ホウ素等の金属塩、カオリン、クレー、タルク、亜鉛華、鉛白、ジークライト、石英、ケイソウ土、パーライト、ベントナイト、雲母、合成雲母等が挙げられる。
これらの粒子は、いずれか１種を単独で用いてもよく、２種以上を組合わせて用いてもよい。
粒子９の形状としては、特に限定されず、球形、不定形等が挙げられる。半導体チップを樹脂で封止したとき、樹脂漏れを抑止する効果が高いため、球形のものが好ましい。また、鱗片、繊維状粒子は、凹凸層５に凹凸を与える効果に乏しく、実用上好ましくない。

粒子９の平均一次粒子径Ｒは、０．５μｍ〜１０μｍが好ましい。粒子９の平均一次粒子径Ｒが０．５μｍ以上であれば、凹凸層５の表面に十分な大きさの凹凸が形成されやすく、付着したバリをより容易に取り除くことができる。また、基板との十分な剥離性が得られやすい。平均一次粒子径が１０μｍ以下であれば、封止の際、金型によって押圧された粒子９が凹凸層５の表面に、基板との密着性を阻害するような凸部を生じさせにくく、バリ発生がより抑制される。

粒子９の含有量は、凹凸層５の全質量の３〜８５質量％であることが好ましく、５〜７０質量％であることがより好ましい。

（凹凸層の厚さ）
凹凸層５の厚さとしては、ＴｍａｘおよびＴｍｉｎが前記の式（１）を満たす範囲内であれば特に限定されないが、ハンドリング性を考慮すると、３〜５０μｍが好ましく、３〜３０μｍがより好ましい。
凹凸層５の厚さは、底面がフラットでφ５ｍｍの測定子を持ち、測定荷重１．８５Ｎ以下の接触式厚さ計により測定される値である。

凹凸層５において、ＴｍｉｎとＴｍａｘとの差（Ｔｍａｘ−Ｔｍｉｎ）は、１〜１０μｍが好ましく、２〜８μｍがより好ましく、３〜６μｍがさらに好ましい。ＴｍｉｎとＴｍａｘとの差が前記上限値以下であれば、モールド樹脂の樹脂漏れがより生じにくい。ＴｍｉｎとＴｍａｘとの差が前記下限値以上であれば、基板の表面から工程シート１が剥離しやすい。

（凹凸層の表面粗さ）
凹凸層５の表面（凹凸を有する面）の算術平均粗さＲａは０．２〜２．５μｍであることが好ましく、０．２〜２．０μｍがより好ましく、０．３〜１．８μｍが特に好ましい。算術平均粗さＲａが０．２μｍ以上であれば、封止後、半導体装置からの良好な離型性を得られやすい。２．５μｍ以下であれば、凹凸層５の厚さが不均一になることによるモールド樹脂の樹脂漏れが発生しにくい。
算術平均粗さＲａは、ＪＩＳ Ｂ ０６０１:２００１の規定に従って測定される。粗さ曲線用のカットオフ値λｃは０．８ｍｍとする。

〔基材〕
基材３としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、シクロオレフィンコポリマー（ＣＯＣ）、含ノルボルネン樹脂、ポリエーテルスルホン、セロファン、芳香族ポリアミド等の各種の樹脂フィルムを好適に使用することができる。

基材３の厚さは、５〜１００μｍが好ましく、２０μｍ〜５０μｍがより好ましい。工程シート１の軽量化の観点からは薄い方が好ましい。基材３の厚さが前記下限値以上であれば、ハンドリング性が良好である。

（工程シートの製造方法）
工程シート１は、例えば、基材３上に、微粘着性樹脂と粒子９と有機溶剤とを含む凹凸層形成用の塗料を塗工し、乾燥させることにより製造することができる。
塗料は、必要に応じて、架橋剤、他の成分等をさらに含むことができる。

微粘着性樹脂の種類や含有量、有機溶剤の種類や含有量、塗料の粘度等を調整することによって、ＲとＴｍａｘとＴｍｉｎとが式（１）を満たすように制御できる。例えば、塗料粘度を高くすることで、凹凸層５の表面からの粒子９の突出を少なくすることができ、塗料粘度を低くすることで、凹凸層５の表面からの粒子９の突出を多くすることができる。粒子９の突出が多くなると、（Ｔｍｉｎ＋Ｔｍａｘ）／２に対するＲの比率が小さくなり、粒子９の突出が少なくなると、（Ｔｍｉｎ＋Ｔｍａｘ）／２に対するＲの比率が大きくなる傾向がある。

基材３上に塗料を塗工する方法としては、通常の塗工方式や印刷方式が適用できる。具体的には、エアドクターコーティング、バーコーティング、ブレードコーティング、ナイフコーティング、リバースコーティング、トランスファロールコーティング、グラビアロールコーティング、キスコーティング、キャストコーティング、スプレーコーティング、スロットオリフィスコーティング、カレンダーコーティング、ダムコーティング、ディップコーティング、ダイコーティング等のコーティング法や、グラビア印刷等の凹版印刷法、スクリーン印刷等の孔版印刷法等の印刷法等が使用できる。

（工程シートの用途）
工程シート１は、以下の半導体装置の製造方法において、半導体装置製造用工程シートとして用いられる。
半導体装置の製造方法：半導体チップを搭載した基板を金型内に配置し、半導体装置製造用工程シートの一方の面を前記金型に、他方の面を前記基板にそれぞれ接触させ、その状態で前記半導体チップを樹脂（モールド樹脂）で封止する工程を含む半導体装置の製造方法。

上記半導体装置の製造方法の一例を、図２を用いて説明する。
この製造方法では、まず、図２（ａ）に示すように、複数の半導体チップ１１が搭載されたリードフレーム１２を用意する。次いで、図２（ｂ）に示すように、複数の半導体チップ１１を各々、下部金型１３の複数の成形用空間部１４内に挿合させ、その後、下部金型１３の上方に半導体装置製造用工程シート１５及び上部金型１６を順次位置させる。半導体装置製造用工程シート１５は、下部金型１３及び上部金型１６の両側に配置された複数のリール１７によって、成形のサイクル毎に供給巻返されるようになっている。次いで、図２（ｃ）及び図２（ｄ）に示したように、半導体装置製造用工程シート１５がリードフレーム１２の上面（半導体チップ１１が搭載されている側と反対側）に密着するように上部金型１６と下部金型１３とを所定圧力でクランプさせる。次いで、溶融したモールド樹脂を各成形用空間部１４内に注入し、所定時間硬化させて、各成形用空間部１４当り１個のパッケージ１８を成形する。次いで、図２（ｅ）に示すように、パッケージ１８が形成されたリードフレーム１２を上部金型１６および下部金型１３から離型する。その後、複数の半導体チップ１１が分割されるようにリードフレーム１２を切断することで、複数の半導体装置が得られる。

本実施形態の工程シート１は、上記製造方法の半導体装置製造用工程シート１５として用いることができる。この場合、工程シート１は、凹凸層５側の表面をリードフレーム１２側に向けて配置される。

以上、本発明の工程シートについて、実施形態を示して説明したが、本発明は上記実施形態に限定されない。上記実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。

例えば、本発明の工程シートにおいては、基材と凹凸層とを十分に接着するため、基材と凹凸層との間に易接着層を有してもよい。
易接着層の材料としては、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、アルキッド樹脂、アクリル樹脂、尿素樹脂、ウレタン樹脂等を好適に用いることができる。特に、接着性の点から、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂から選ばれる少なくとも１種の樹脂を用いることがより好ましい。ポリエステル樹脂とアクリル樹脂、ポリエステル樹脂とウレタン樹脂、アクリル樹脂とウレタン樹脂を組み合わせて用いてもよい。

本発明の工程シートが用いられる半導体装置の製造方法は、図２に示すものに限定されない。
例えば、半導体チップを搭載する基板はリードフレーム１２に限定されず、銅張積層板等であってもよい。

以下、実施例を示して本発明を詳細に説明する。ただし、本発明は以下の記載によって限定されるものではない。

（実施例１）
下記配合からなる原料を混合し、凹凸層形成用の塗料を調製した。得られた塗料を、表面に易接着層を備えるポリエチレンテレフタレート製の基材（商品名：エンブレットＳ−３８、ユニチカ社製、厚さ：３８μｍ）上に、乾燥後の厚さが１２μｍとなるように塗工し、１００℃で２分間乾燥して溶剤を揮発させて凹凸層を形成した。これにより半導体装置製造用工程シートを得た。この半導体装置製造用工程シートの凹凸層側の表面のＲａは１．１μｍであった。
［配合］
・微粘着性樹脂（商品名：コーポニール Ｎ−４９０１、日本合成化学工業社製、アルキル（メタ）アクリレート樹脂） １００質量部。
・球形の有機微粒子（商品名：テクポリマー ＳＳＸ−１１０、積水化成社製、アクリル樹脂） １１質量部。
・エポキシ系架橋剤（商品名：ＴＥＴＲＡＤ−Ｃ、三菱ガス化学社製） ４．５質量部。
・酸化防止剤 １質量部。
・メチルエチルケトン １０質量部。

デジタルマイクロスコープ（ＶＨＸ−５００、ＫＥＹＥＮＣＥ社製）を用いて、上記半導体用工程シートの平面から１００μｍ四方を無作為に選択した区画１０点の画像を得た。次に、これらの画像を上記マイクロスコープに装備された計測ツールにより、平均一次粒子径を得た。ここで、平均一次粒子径とは、１０区画全ての粒子の長径（Ｒ_Ｌ）と短径（Ｒ_Ｓ）を測定し、単純平均した値のことである。その結果、平均一次粒子径Ｒが１０．１μｍであった。
走査型電子顕微鏡（ＶＥ−８８００、ＫＥＹＥＮＣＥ社製）にて、上記半導体製造用工程シートの厚さ方向の断面から無作為に選択した幅１００μｍの領域の画像（１２００倍）を得た。次にこの画像を電子化し、三谷商事株式会社製の画像解析ソフト（Ｗｉｍ ＲＯＯＦ）に取り込み、前記画像解析ソフトにより、図３に示すように、画像内の凹凸層５の最も厚い部分の厚さとして最大値Ｔｍａｘ（μｍ）を、画像内の凹凸層５の最も薄い部分の厚さとして最小値Ｔｍｉｎ（μｍ）を求めた。その結果、Ｔｍｉｎが９．６μｍ、Ｔｍａｘが１４．２μｍであった。
したがって、（Ｔｍｉｎ＋Ｔｍａｘ）／２×０．５が５．９５、（Ｔｍｉｎ＋Ｔｍａｘ）／２×１．３が１５．４７である。Ｒが１０．１μｍであるから、実施例１の半導体装置製造用工程シートは前記式（１）を満たすものであった。

（比較例１）
下記配合からなる原料を混合し、凹凸層形成用の塗料を調製した。得られた塗料を、ポリエチレンテレフタレート製の基材（商品名：エンブレットＳ−３８、ユニチカ社製、厚さ：３８μｍ）上に、乾燥後の厚さが１５μｍとなるように実施例１と同様に塗工し、１００℃で２分間乾燥して溶剤を揮発させて凹凸層を形成した。これにより半導体装置製造用工程シートを得た。この半導体装置製造用工程シートの凹凸層側の表面のＲａは３．６μｍであった。
［配合］
・微粘着性樹脂（商品名：コーポニール Ｎ−４９０１、日本合成化学工業社製） １００質量部。
・球形の有機微粒子（商品名：テクポリマーＭＢＸ−１２、積水化成社製） ３質量部。
・球形の有機微粒子（商品名：テクポリマーＳＳＸ−１１５ＨＸＥ、積水化成社製） ４質量部。
・エポキシ系架橋剤（商品名：ＴＥＴＲＡＤ−Ｃ、三菱ガス化学社製） ４．５質量部。
・メチルエチルケトン ４０質量部。

デジタルマイクロスコープ（ＶＨＸ−５００、ＫＥＹＥＮＣＥ社製）を用いて、上記半導体用工程シートの平面から１００μｍ四方を無作為に選択した区画１０点の画像を得た。次に、これらの画像を上記マイクロスコープに装備された計測ツールにより、平均一次粒子径を得た。ここで、平均一次粒子径とは、１０区画全ての粒子の長径（Ｒ_Ｌ）と短径（Ｒ_Ｓ）を測定し、単純平均した値のことである。その結果、平均一次粒子径Ｒが１３．７μｍであった。
走査型電子顕微鏡（ＶＥ−８８００、ＫＥＹＥＮＣＥ社製）にて、上記半導体製造用工程シートの厚さ方向の断面から無作為に選択した幅１００μｍの領域の画像（１２００倍）を得た。次にこの画像を電子化し、三谷商事株式会社製の画像解析ソフト（Ｗｉｍ ＲＯＯＦ）に取り込み、前記画像解析ソフトにより、図４に示すように、画像内の凹凸層５の最も厚い部分の厚さとして最大値Ｔｍａｘ（μｍ）を、画像内の凹凸層５の最も薄い部分の厚さとして最小値Ｔｍｉｎ（μｍ）を求めた。その結果、Ｔｍｉｎが５．６μｍ、Ｔｍａｘが１５．３μｍであった。
したがって、（Ｔｍｉｎ＋Ｔｍａｘ）／２×０．５が５．２３、（Ｔｍｉｎ＋Ｔｍａｘ）／２×１．３が１３．５９である。有機微粒子の平均一次粒子径Ｒは、１３．７μｍであるから、比較例１の半導体装置製造用工程シートは前記式（１）を満たさないものであった。

（評価）
前記図２の（ａ）〜（ｅ）に示す手順で、上記の実施例１または比較例１の半導体装置製造用工程シートを用いて、モールド成形を行った。モールドプレス機は、アピックヤマダ製 Ｇ−Ｌｉｎｅ ｍａｎｕａｌ ｐｒｅｓｓを用いた。成形条件は、金型温度は１７５℃、プレス時間は１２０秒、クランプ力は３００００ｋｇ、モールド樹脂はエポキシ樹脂、リードフレームは銅製で１６０個の半導体装置を得ることができるものを使用し、半導体チップはダミーのものを用いた。
パッケージが形成されたリードフレームを上部金型および下部金型から離型した後、半導体装置製造用工程シートに接触していた面（リードフレーム面）を観察し、１６０個の半導体装置のうち、リードフレーム面にバリが発生していた半導体装置の数を数えた。
その後、バリが発生していた半導体装置について、薬液（塩化第二鉄溶液）を浸透させたウェスでリードフレーム面を３往復させた。このとき、バリが除去されてリードフレームの端子を露出することができた半導体装置の個数を数えた。結果を表１に示す。

上記結果から明らかなように、実施例１の半導体装置製造用工程シートを用いて製造された半導体装置は、バリ発生の個数が少なかった。また、薬液を浸透させたウエスでリードフレーム面を３往復させたときに、発生したバリを全ての半導体装置で除去することができた。つまり、全ての半導体装置のリードフレームの端子を露出することができた。
一方、比較例１の半導体装置製造用工程シートを用いて製造された半導体装置は、バリ発生の個数が実施例１より多かった。また、薬液を浸透させたウエスでリードフレーム面を３往復させたときに、発生したバリを一部の半導体装置で除去することができなかった。つまり、全ての半導体装置のリードフレームの端子を露出することができなかった。
この結果から、本発明の半導体装置製造用工程シートを用いて製造された半導体装置は、バリ発生の個数が少なく、また、発生したバリは短時間の間に容易に除去することができることが確認された。

１ 半導体装置製造用工程シート
３ 基材
５ 凹凸層
７ バインダー
９ 粒子
１１ 半導体チップ１１
１２ リードフレーム（基板）
１３ 下部金型１３
１４ 成形用空間部
１５ 半導体装置製造用工程シート
１６ 上部金型１６
１７ リール
１８ パッケージ

Claims (2)

1. 半導体チップを搭載した基板を金型内に配置し、半導体装置製造用工程シートの一方の面を前記金型に、他方の面を前記基板にそれぞれ接触させ、その状態で前記半導体チップを樹脂で封止する工程を含む半導体装置の製造方法における前記半導体装置製造用工程シートであって、
   基材と、前記半導体チップを封止する際に前記基板と接触する凹凸層と、を備え、
   前記凹凸層が、粒子を含有し、
   前記粒子の平均一次粒子径Ｒ（μｍ）と、前記凹凸層の厚さの最大値Ｔｍａｘ（μｍ）と、前記凹凸層の厚さの最小値Ｔｍｉｎ（μｍ）とが以下の式（１）を満たし、
   前記粒子の平均一次粒子径Ｒが０．５μｍ〜１０．１μｍであることを特徴とする半導体装置製造用工程シート。
   （Ｔｍｉｎ＋Ｔｍａｘ）／２×０．５＜Ｒ＜（Ｔｍｉｎ＋Ｔｍａｘ）／２×１．３ …（１）
2. 前記Ｔｍｉｎと前記Ｔｍａｘとの差が２〜８μｍである請求項１に記載の半導体装置製造用工程シート。