特許 6138259 接着フィルムおよび半導体装置の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6138259

(24)【登録日】2017年5月12日

(45)【発行日】2017年5月31日

(54)【発明の名称】接着フィルムおよび半導体装置の製造方法

(51)【国際特許分類】

   C09J 7/02 20060101AFI20170522BHJP

   C09J 201/00 20060101ALI20170522BHJP

   B32B 27/00 20060101ALI20170522BHJP

   H01L 21/56 20060101ALI20170522BHJP

【ＦＩ】

   C09J7/02 Z

   C09J201/00

   B32B27/00 M

   H01L21/56 R

【請求項の数】6

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2015-534168(P2015-534168)

(86)(22)【出願日】2014年8月21日

(86)【国際出願番号】JP2014071891

(87)【国際公開番号】WO2015029871

(87)【国際公開日】20150305

【審査請求日】2016年2月4日

(31)【優先権主張番号】特願2013-178515(P2013-178515)

(32)【優先日】2013年8月29日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000220099

【氏名又は名称】三井化学東セロ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100110928

【弁理士】

【氏名又は名称】速水 進治

(72)【発明者】

【氏名】宇杉 真一

(72)【発明者】

【氏名】五十嵐 康二

(72)【発明者】

【氏名】森本 哲光

【審査官】 岡山 太一郎

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１１／０４９１１６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１３−０４７３２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１３／１１４９５６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１２−０１２５０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１４／１４２１９２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１３／０８８６８６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０００／０６２３３８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００９−１１４９５６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０９Ｊ １／００−２０１／１０

Ｂ３２Ｂ ２７／００

Ｈ０１Ｌ ２１／００

Ｈ０１Ｌ ２３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基材層と、自己剥離性接着層とが積層されてなり、
前記基材層は、流れ方向の熱収縮率（ＭＤ方向の熱収縮率）と、流れ方向に直交する方向の熱収縮率（ＴＤ方向の熱収縮率）とが以下の条件を満たす、接着フィルム：
（１）１５０℃で３０分間加熱後
０．４ ≦ |ＭＤ方向の熱収縮率／ＴＤ方向の熱収縮率| ≦２．５
ＭＤ方向の熱収縮率とＴＤ方向の熱収縮率の平均 ≦２％
（２）２００℃で１０分間加熱後
０．４ ≦ |ＭＤ方向の熱収縮率／ＴＤ方向の熱収縮率| ≦２．５
ＭＤ方向の熱収縮率とＴＤ方向の熱収縮率の平均 ≧３％

【請求項2】

前記自己剥離性接着層は、熱により接着力が低下する、請求項１に記載の接着フィルム。

【請求項3】

前記基材層の、前記自己剥離性接着層に対向する面の裏面上に、さらに接着層が積層されてなる、請求項１または２に記載の接着フィルム。

【請求項4】

前記基材層の１８０℃における貯蔵弾性率Ｅ'が、１．０Ｅ＋６以上、２．０Ｅ＋８以下である、請求項１乃至３のいずれかに記載の接着フィルム。

【請求項5】

前記基材層は、ポリエステル系樹脂、ポリイミド系樹脂またはポリアミド系樹脂からなる、請求項１乃至４のいずれかに記載の接着フィルム。

【請求項6】

支持基板上に、請求項１乃至５のいずれかに記載の接着フィルムを、前記自己剥離性接着層が該支持基板側となるように貼着する工程と、
前記接着フィルムの前記基材層上に半導体チップを搭載する工程と、
前記半導体チップと前記接着フィルムを覆うように封止材を塗布し、１５０℃以下の温度で該封止材を硬化させて、支持基材付き半導体チップモールドを形成する工程と、
１５０℃を超える温度に加熱して、前記自己剥離性接着層の接着力を低下させ、前記支持基材付き半導体チップモールドから前記支持基板を除去する工程と、
前記接着フィルムを除去し、半導体チップモールドを得る工程と、
を含む、半導体装置の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、接着フィルムおよび該接着フィルムを用いた半導体装置の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

実装部品の小型化のニーズはより一層高まり、パッケージのサイズを小さくすることができ、半導体装置の小型化・軽量化を図ることができる技術がますます重要となってきている。

【0003】

そのような技術として、ＷＬＰ（ウエハレベルパッケージ）が開発されている。ＷＬＰにおいては、半導体ウエハ上に形成された回路の配線、電極形成、樹脂封止まで行ない、その後、ダイシングを行なう。さらに近年では、高集積化、より多くの外部接続等が要求されており、そのような要求を満たすものとして、ｅＷＬＢ（Embedded Wafer Level Ball Grid Array）が開発されてきている。
このパッケージの作製方法では、半導体チップを支持基板上に接着フィルムを用いて貼着し、その半導体チップを封止する手法が取られる。

【0004】

しかしながら、接着フィルムは、封止工程等においては半導体チップを支持基板に固着させる必要があり、一方、封止後は支持基板とともに半導体チップから除去する必要があった。このように、接着フィルムには相反する特性が要求されていた。

【0005】

特許文献１には、熱収縮フィルムからなる基材の両表面に粘着層が形成され、１００℃以下で高い収縮率を示す熱収縮フィルムが開示されている。
特許文献２には、支持フィルムの片面又は両面に樹脂層Ａが形成されており、支持フィルムは、２０〜２００℃における線熱膨張係数が３．０×１０^−５／℃以下である半導体用接着フィルムを、リードフレーム裏面に貼り付けて保護し、封止後に引き剥がす方法が開示されている。この支持フィルムは、２００℃で２時間加熱した際の加熱収縮率が０．１５％以下であると記載されている。

【0006】

特許文献３には、収縮性フィルム層と、該収縮性フィルム層の収縮を拘束する拘束層とが積層された積層シートが開示されている。収縮性フィルム層の主収縮方向の熱収縮率が、７０〜１８０℃において３０〜９０％であると記載されている。

【0007】

特許文献４には、４０〜１８０℃の温度範囲において３〜９０％の熱収縮率を示す熱収縮性フィルムを用いたダイシング用表面保護シートが開示されている。そして、このダイシング用表面保護シートを用いた加工方法が記載されている。樹脂モールドの際に用いることについては記載されていない。

【0008】

特許文献５には、ウレタンポリマーと（メタ）アクリル系ポリマーの複合フィルム層を含む基材の少なくとも一方の面に、発泡剤を含有した熱膨張性粘着層が形成された加熱剥離型粘着シートが開示されている。加熱剥離型粘着シートの１５０℃における熱収縮率が９７％以上であることが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【特許文献1】特開２０００−３１９６００号公報

【特許文献2】特開２００３−１７６４７号公報

【特許文献3】特許２００８−１５５６１９号公報

【特許文献4】特許２０１１−２０４８０６号公報

【特許文献5】特開２０１２−１６７１７８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

しかし、特許文献１〜５に記載の接着フィルムは、実装・樹脂モールド工程時の温度では耐熱性および接着性を有し、樹脂モールド後に半導体チップを支持体から剥離する工程においては易剥離性を発揮するような、相反する特性を備えていなかった。そのため、このような特性を満たすことが要求される半導体製造プロセス、例えばｅＷＬＢ技術等に用いることができなかった。

【0011】

本発明は、上記現状に鑑みなされたものであり、上記のような特性を備える接着フィルムを提供し、さらに該接着フィルムを用いた半導体装置の製造方法を提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0012】

本発明は以下に記載される。
[１] 基材層と、自己剥離性接着層とが積層されてなり、
前記基材層は、流れ方向の熱収縮率（ＭＤ方向の熱収縮率）と、流れ方向に直交する方向の熱収縮率（ＴＤ方向の熱収縮率）とが以下の条件を満たす、接着フィルム：
（１）１５０℃で３０分間加熱後
０．４ ≦ |ＭＤ方向の熱収縮率／ＴＤ方向の熱収縮率| ≦２．５
ＭＤ方向の熱収縮率とＴＤ方向の熱収縮率の平均 ≦２％
（２）２００℃で１０分間加熱後
０．４ ≦ |ＭＤ方向の熱収縮率／ＴＤ方向の熱収縮率| ≦２．５
ＭＤ方向の熱収縮率とＴＤ方向の熱収縮率の平均 ≧３％
［２］ 前記自己剥離性接着層は、熱により接着力が低下する、［１］に記載の接着フィルム。
［３］ 前記基材層の、前記自己剥離性接着層に対向する面の裏面上に、さらに接着層が積層されてなる、［１］または［２］に記載の接着フィルム。
［４］ 前記基材層の１８０℃における貯蔵弾性率Ｅ'が、１．０Ｅ＋６以上、２．０Ｅ＋８以下である、［１］乃至［３］のいずれかに記載の接着フィルム。
［５］ 前記基材層は、ポリエステル系樹脂、ポリイミド系樹脂またはポリアミド系樹脂からなる、［１］乃至［４］のいずれかに記載の接着フィルム。
［６］ 支持基板上に、［１］乃至［５］のいずれかに記載の接着フィルムを、前記自己剥離性接着層が該支持基板側となるように貼着する工程と、
前記接着フィルムの前記基材層上に半導体チップを搭載する工程と、
前記半導体チップと前記接着フィルムを覆うように封止材を塗布し、１５０℃以下の温度で該封止材を硬化させて、支持基材付き半導体チップモールドを形成する工程と、
１５０℃を超える温度に加熱して、前記自己剥離性接着層の接着力を低下させ、前記支持基材付き半導体チップモールドから前記支持基板を除去する工程と、
前記接着フィルムを除去し、半導体チップモールドを得る工程と、
を含む、半導体装置の製造方法。

【発明の効果】

【0013】

本発明の接着フィルムは、所定の温度では耐熱性および接着性を有し、かつ当該温度とは異なる温度では易剥離性を有するという、温度条件によって相反する特性を発揮することができる。

【0014】

そのため、本発明の接着フィルムを、このような特性が要求される半導体装置の製造方法等に用いた場合、実装工程や樹脂モールド工程時の温度では耐熱性および接着性を有し、樹脂モールド後に半導体チップを支持体から剥離する工程においては易剥離性を有するので、簡便な方法で半導体装置を製造することができる。このように、本発明の接着フィルムを用いた半導体装置の製造方法は、生産性に優れ、歩留まりを改善することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

上述した目的、およびその他の目的、特徴および利点は、以下に述べる好適な実施の形態、およびそれに付随する以下の図面によってさらに明らかになる。

【0016】

【図1】本実施形態の接着フィルムを示す概略断面図である。

【図2】本実施形態の半導体装置の製造方法を示す、概略工程図である。

【図3】本実施形態の半導体装置の製造方法を示す、概略工程図である。

【図4】実施例における剥離性評価方法を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明の実施の形態について、適宜図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
本実施形態の接着フィルム１０は、図１に示すように、基材層１２と、自己剥離性接着層１４とが積層されてなる。

【0018】

［基材層１２］
基材層１２は、流れ方向の熱収縮率（ＭＤ方向の熱収縮率）と、流れ方向に直交する方向の熱収縮率（ＴＤ方向の熱収縮率）とが以下の条件を満たす。

【0019】

（１）１５０℃で３０分間加熱後
０．４ ≦ |ＭＤ方向の熱収縮率／ＴＤ方向の熱収縮率| ≦２．５
ＭＤ方向の熱収縮率とＴＤ方向の熱収縮率の平均 ≦２％
（２）２００℃で１０分間加熱後
０．４ ≦ |ＭＤ方向の熱収縮率／ＴＤ方向の熱収縮率| ≦２．５
ＭＤ方向の熱収縮率とＴＤ方向の熱収縮率の平均 ≧３％

【0020】

１５０℃で３０分間加熱することにより、半導体チップの封止工程における、基材層１２として用いられる樹脂フィルムの熱収縮性を判断することができる。
半導体装置の製造方法において、封止工程での温度は最大１５０℃程度であり、樹脂フィルムの熱収縮は、ある程度の加熱時間で収束する。１５０℃における基材層である樹脂フィルムの熱収縮は、３０分間加熱することによりほぼ収束する。したがって、１５０℃で３０分間加熱したときの基材層１２である樹脂フィルムの熱収縮率が、前記（１）の条件を満たすことにより、半導体チップの封止工程において、支持基板から接着フィルム１０が剥離することを抑制していると判断することができる。

【0021】

２００℃で１０分間加熱することにより、封止した半導体チップ（パッケージ）を支持基板から剥離する工程における、基材層１２として用いられる樹脂フィルムの熱収縮性を判断することができる。
半導体装置の製造方法において、封止工程での温度は最大１５０℃程度であるため、本実施形態では、支持基板からの剥離工程では１５０℃を超える温度で加熱する。封止工程と異なり、支持基板からの剥離は短時間で行われることが望ましい。したがって、封止工程よりも高温である２００℃で１０分間加熱したときの基材層１２である樹脂フィルムの熱収縮率が、前記（２）の条件を満たすことにより、支持基板からパッケージを剥離する際に、支持基板から接着フィルム１０が容易に剥離すると判断することができる。

【0022】

上記の「|ＭＤ方向の収縮率／ＴＤ方向の収縮率|」は、ＭＤ方向の収縮率とＴＤ方向の収縮率の比の絶対値を示しており、０．４以上、２．５以下、好ましくは０．６以上、２．５以下であることにより、ＭＤ方向の収縮率とＴＤ方向の収縮率に方向依存性がなく、等方性である。
等方性であることにより、基材層１２の収縮率の異方性による応力が発生し難いため、封止工程において、反りが少なく、封止樹脂の漏れ及び反りを抑制することができる。また、剥離工程において、反りが少なく、パッケージの損傷を防止することができるほか、剥離も容易になる。

【0023】

そして、１５０℃で３０分間加熱後の「ＭＤ方向の熱収縮率とＴＤ方向の熱収縮率の平均」が２％以下、好ましくは１．８％以下である。これにより、半導体チップの封止工程において、基材層１２の熱収縮による自己剥離性接着層１４の剥離を抑制することができる。

【0024】

一方、２００℃で１０分間加熱後の「ＭＤ方向の熱収縮率とＴＤ方向の熱収縮率の平均」が３％以上、好ましくは３．５％以上である。これにより、支持基板からのパッケージの剥離工程において、基材層１２の熱収縮による自己剥離性接着層１４の剥離を促進することができる。
また、基材層１２が熱収縮し、基材層１２の端部の接着強度が低下すれば剥離しやすくなる効果もある。さらに、基材層１２が熱収縮する際に発生する応力で、剥離を促進することもできる。

【0025】

したがって、上記の条件を満たす基材層１２は、後述する半導体装置の製造方法において、実装工程や樹脂モールド工程時の温度では収縮せず、耐熱性および接着性を発揮することができ、そして、樹脂モールド後に半導体チップを支持体から剥離する工程において収縮させることが可能となるため、易剥離性を発揮することができる。本実施形態の接着フィルム１０は、半導体装置製造用接着フィルムとして好適に用いることができる。

【0026】

本実施形態において、基材層１２の１８０℃の貯蔵弾性率Ｅ'は、１．０Ｅ＋６以上、２．０Ｅ＋８以下、好ましくは５．０Ｅ＋６以上、２．０Ｅ＋８以下とすることができる。
この範囲であれば、基材としての適切な剛性を備え、さらに端部から自己剥離性接着層１４の剥離が可能となり、これらのバランスに優れる。

【0027】

本実施形態において、基材層１２は、１層または２層以上の多層構造から構成することができる。基材層１２全体としての熱収縮率が上記の条件を満たすように構成される。

【0028】

基材層１２を構成する樹脂としては、上記の条件を満たす、耐熱性の高い樹脂を用いることができ、例えばポリエステル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリアミド系樹脂等を挙げることができる。これらのうちでは、ポリエステル系樹脂またはポリアミド系樹脂が好ましく、ポリエステル系樹脂としては、特開２００９−１７２８６４号公報の００２６段落〜００３６段落に記載のものを用いることができ、ポリアミド系樹脂としては、国際公開２０１２／１１７８８４号パンフレットに記載されている公知のものを使用することができる。

【0029】

本実施形態においては、ポリエステル系樹脂が特に好ましく、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、アモルファスポリエチレンテレフタレート等を挙げることができる。
基材層１２は樹脂フィルムの形態で用いることができる。

【0030】

基材層１２となる樹脂フィルムは、耐熱性の高い樹脂を、結晶化を阻害しつつフィルム化することにより、非晶質または低結晶性のフィルムとして得ることができる。例えば、樹脂を溶融した後に急冷する方法、融点を超える温度で熱処理を施す方法、配向結晶化しないように延伸する方法等を挙げることができる。主となる成分以外の共重合成分を適宜選択し、コモノマーで結晶化を阻害することもできる。
基材層１２の層厚は、通常５００μｍ以下（例えば、１〜５００μｍ）を選択し、好ましくは１〜３００μｍ程度、より好ましくは５〜２５０μｍ程度である。基材層に用いる樹脂フィルムは単層であってもよく多層体であってもよい。

【0031】

［自己剥離性接着層１４］
本実施形態において、自己剥離性接着層１４に含まれる接着剤は、熱を与えることで接着力が低下ないし喪失する接着剤である。１５０℃以下では剥離せず、１５０℃を超える温度で剥離する材料を選択することができる。例えば、半導体装置の製造工程中に半導体素子が支持板から剥離しない程度の接着力を有していることが好ましい。

【0032】

自己剥離性接着層１４に含まれる接着剤としては、気体発生成分を含むもの、熱膨張性の微小球を含むもの、熱によって接着剤成分が架橋反応することで接着力が低下するものなどが好ましい。
例えば、気体発生成分としては、アゾ化合物、アジド化合物、メルドラム酸誘導体などが好適に用いられる。また、炭酸アンモニウム、炭酸水素アンモニウム、炭酸水素ナトリウム、亜硝酸アンモニウム等の無機系発泡剤や、塩フッ化アルカン、ヒドラジン系化合物、セミカルバジド系化合物、トリアゾール系化合物、Ｎ−ニトロソ系化合物等の有機系発泡剤を含むものも用いられる。気体発生成分は、接着剤（樹脂）に添加されていてもよく、樹脂に直接結合されていてもよい。

【0033】

熱膨張性の微小球としては、ガス化して熱膨張性を示す物質を殻形成物質内に内包させたものを用いることができる。エネルギーによって架橋反応し接着力が低下するものとしては、重合性オリゴマーを含有し、これが重合架橋することによって接着力が低下するもの等が使用できる。これらの成分は、接着剤（樹脂）に添加することができる。
気体が発生する温度、熱膨張性の微小球が熱膨張する温度、架橋反応する温度が、１５０℃を超える温度になるように設計すればよい。
接着剤を構成する樹脂としては、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂等を挙げることができる。

【0034】

本実施形態の接着フィルム１０は、図１（ii）に示すように、基材層１２の、自己剥離性接着層１４に対向する面の裏面上に、さらに接着層１６が積層されていてもよい。

【0035】

（接着層１６）
接着層１６を構成する接着剤としては、従来公知の接着剤が使用できる。本実施形態の接着フィルムを、ウエハサポートシステムやセラミックコンデンサや半導体装置の製造に用いる場合、支持基板を再利用する観点から糊残りが少ない接着剤が好ましい。特に、感圧接着剤を用いると、接着工程や剥離工程の作業性に優れ、さらに糊残りが少ないことから、半導体装置の歩留まりを向上させることができる。

【0036】

感圧接着剤の例として、天然ゴムやポリイソブチレンゴム、スチレン・ブタジエンゴム、スチレン・イソプレン・スチレンブロック共重合体ゴム、再生ゴム、ブチルゴム、ポリイソブチレンゴム、ＮＢＲなどのゴム系ポリマーをベースポリマーに用いたゴム系感圧接着剤；シリコーン系感圧接着剤；ウレタン系感圧接着剤；アクリル系感圧接着剤等を挙げることができる。母剤は１種、又は２種以上の成分で構成してもよい。特に好ましくは、アクリル系感圧接着剤である。

【0037】

アクリル系感圧接着剤の製造は、溶液重合、塊状重合、乳化重合及び各種ラジカル重合などの公知の製造方法を適宜選択できる。また、得られる接着性樹脂は、ランダム共重合体、ブロック共重合体、グラフト共重合体などいずれでもよい。

【0038】

本実施形態の接着フィルムは、半導体装置の製造、部材の仮止め等に用いることができ、特に、ｅ−ＷＬＢに好適に用いることができる。
以下、図１（ｉ）の接着フィルム１０を用いた半導体装置の製造方法について説明する。

【0039】

＜半導体装置の製造方法＞
本実施形態の半導体装置の製造方法は以下の工程を有する。
工程（ａ）：支持基板２０上に、接着フィルム１０を、自己剥離性接着層１４が支持基板２０側となるように貼着する（図２（ａ））。
工程（ｂ）：接着フィルム１０の基材層１２上に半導体チップ２２を搭載する（図２（ｂ））。
工程（ｃ）：半導体チップ２２と接着フィルム１０を覆うように封止層２４を形成し、１５０℃以下の温度で封止層２４を硬化させて、支持基材付き半導体チップモールドを形成する（図２（ｃ））。
工程（ｄ）：１５０℃を超える温度に加熱して、自己剥離性接着層１４の接着力を低下させ、支持基材付き半導体チップモールドから支持基板２０を除去する（図３（ｄ））。
工程（ｅ）：接着フィルム１０を除去し、半導体チップモールドを得る（図３（ｅ））。

【0040】

本実施形態においては、さらに以下の工程を有していてもよい。
工程（ｆ）：最外面に形成されたパッド（不図示）と、露出した半導体チップ２２と該パッドとを電気的に接続する配線（不図示）と、を備える配線層２６を、半導体チップモールドの露出面に形成する（図３（ｆ））。
工程（ｇ）：パッド上にバンプ２８を形成する（図３（ｇ））。
以下、工程順に説明する。

【0041】

（工程（ａ））
まず、支持基板２０上に、接着フィルム１０を、自己剥離性接着層１４が支持基板２０側となるように貼着する（図２（ａ））。自己剥離性接着層１４面上には保護フィルムが貼付けられていてもよく、当該保護フィルムを剥がし、自己剥離性接着層１４の露出面を支持基板２０表面に貼着することができる。
支持基板１２としては石英基板、ガラス基板等を挙げることができる。

【0042】

（工程（ｂ））
次いで、支持基板２０上に貼着された、接着フィルム１０の基材層１２上に半導体チップ２２を搭載する（図２（ｂ））。

【0043】

半導体チップとしては、例えば、ＩＣ，ＬＳＩ，発光ダイオード、受光素子等を挙げることができる。基材層１２の表面は、半導体チップ２２との接着性を付与するために、表面処理が施されていてもよい。
なお、本実施形態においては基材層１２上に半導体チップ２２を搭載する態様によって示すが、基材層１２上に積層された接着層１６上に半導体チップ２２を搭載することもできる。

【0044】

（工程（ｃ））
半導体チップ２２と接着フィルム１０を覆うように封止層２４を形成し、１５０℃以下の温度で封止層２４を硬化させて、支持基材付き半導体チップモールドを形成する（図２（ｃ））。
封止層２４の形成に用いる封止材は、特に限定されず、エポキシ樹脂を主成分として、シリカ充填材等を加えた熱硬化性成形材料等の一般的に使用されるものを用いることができる。

【0045】

封止方法としては、低圧トランスファー方式があるが、射出成形、圧縮成形、注型等による封止を行うこともできる。封止層２４で封止後、１５０℃以下の温度で加熱することによって硬化させ、半導体チップ２２が封止された、支持基材付き半導体チップモールドが得られる。

【0046】

接着フィルム１０の基材層１２は、１５０℃で３０分間加熱後において、上記のような熱収縮性を有しており、１５０℃以下の硬化温度では自己剥離性接着層１４の剥離を抑制することができる。

【0047】

（工程（ｄ））
半導体チップ２２を封止した後、１５０℃を超える温度に加熱して、自己剥離性接着層１４の接着力を低下させ、支持基材付き半導体チップモールドから支持基板２０を除去する（図３（ｄ））。

【0048】

接着フィルム１０の基材層１２は、２００℃で１０分間加熱後において、ＭＤ方向の熱収縮率とＴＤ方向の熱収縮率の平均が３％以上であり、当該加熱温度によって熱収縮が大きくなる。そのため、基材層１２の熱収縮による応力の増加が顕著となり、自己剥離性接着層１４の接着性を低下させることができる。

【0049】

（工程（ｅ））
支持基板２０を除去した後、さらに接着フィルム１０を除去し、半導体チップモールドを得る（図３（ｅ））。
接着フィルム１０から、半導体チップモールドを剥離する場合には、基材層１２の材質にあわせて適宜選択できる。機械的に剥離してもよいし、基材層１２表面の接着力を低下させて剥離してもよい。

【0050】

また、基材層１２上に図示しない他の接着層１６を有している場合、接着層１６としては、半導体チップ２２の材料や、製造工程の条件にあわせて、一般的に用いられている接着剤を用いることができるが、自己剥離性接着層１４に用いる接着剤のように、熱エネルギーによって接着力が低下する自己剥離性の接着剤を用いてもよい。自己剥離性の接着剤を用いる場合、支持基板１２を接着する面に用いる接着剤と同じ強さの熱エネルギーもしくはより大きな熱エネルギーで接着力を低下させることができる。

【0051】

半導体チップモールドから接着フィルム１０を除去する方法は、接着フィルム１０の、半導体チップモールドを接着する面に用いた接着剤にあわせて適宜選択できる。機械的に剥離してもよいし、接着剤の接着力を低下させて剥離してもよい。

【0052】

（工程（ｆ）および（ｇ））
次いで、得られた半導体チップモールドの露出面に、配線層２６を形成する（図３（ｆ））。

【0053】

配線層２６は、最外面に形成された外部接続端子であるパッド（不図示）と、露出した半導体チップ２２と該パッドとを電気的に接続する配線（不図示）と、を備える。配線層２６は、従来公知の方法によって形成することができ、多層構造であってもよい。

【0054】

そして、配線層２６のパッド上にバンプ２８を形成し、半導体装置を得ることができる。バンプ２８としては、はんだバンプや金バンプ等を挙げることができる。はんだバンプは、例えば、予め整形されたはんだボールを、配線フィルムの外部接続端子であるパッド上に配置し、加熱してはんだを溶融させる（リフローする）ことにより形成することができる。金バンプは、ボールボンディング法，めっき法，Ａｕボール転写法等の方法により形成することができる。
その後、ダイシングにより個片に切断される。

【0055】

以上のように、本実施形態の接着フィルム１０を、半導体装置の製造方法に用いることにより、実装工程や樹脂モールド工程時の温度では耐熱性および接着性を有し、樹脂モールド後に半導体チップを支持体から剥離する工程においては易剥離性を発揮するので、簡便な方法で半導体装置を製造することができる。したがって、本実施形態の接着フィルム１０を用いた半導体装置の製造方法は、生産性に優れ、製品の歩留まりを改善することができる。

【0056】

以上、本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することができる。

【0057】

本実施形態の接着フィルム１０を、基材層１２の表面に自己剥離性接着層１４が積層された態様によって説明したが、本発明の効果を損なわない範囲で、基材層１２と自己剥離性接着層１４の間に、例えば凹凸吸収層、衝撃吸収層、易接着層等が形成されていてもよい。ここで凹凸とは５〜３００μｍ程度のことである。

【0058】

本実施形態の接着フィルム１０を、基材層１２の表面に接着層１６が積層された態様を示したが、本発明の効果を損なわない範囲で、基材層１２と接着層１６の間に、例えば凹凸吸収層、衝撃吸収層、易接着層等が形成されていてもよい。

【実施例】

【0059】

以下、実施例等により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例等に限定されるものではない。

【0060】

(自己剥離性評価方法)
支持基板２０として、１００ｍｍ正方の角板（ＳＵＳ３０４）、接着フィルム１０として製造例で得られた両面接着フィルム、半導体チップ２２として直径８０ｍｍの円板（Ｎｉメッキ付鉄製）からなる積層体を用い、支持基板２０の自己剥離性評価を行った。
１００ｍｍ正方の角板（ＳＵＳ３０４）（支持基板２０）に、接着フィルム１０の、自己剥離性接着層１４面側を貼り付けた。そして、半導体チップ２２としての直径８０ｍｍの円板（Ｎｉメッキ付鉄製）を両面接着テープ（接着フィルム１０）の別の接着層に貼り付け、積層体とした。この積層体に測定用治具を取り付け、支持基板２０の剥離性評価を行った。なお、実施例においては、支持基板２０と接着フィルム１０との界面の自己剥離性の試験中に、半導体チップ２２と接着フィルム１０との界面で剥離が生じるのを防ぐため、測定用として補強用両面テープ（製品名：P-223、日東電工社製）を用いた。
測定用サンプルをヒートブロックの上に設置し、所定の時間加熱した後、引張試験機にて自己剥離性評価を行った。
図４のように治具を用いて積層体を固定し、実施例に記載の処理を施した後、引張試験機にてフックを上方へ引っ張ることで自己剥離性の評価を下記基準にしたがって行った。引張試験機は磁石付きＬ字治具を用いており、引張強度が５０Ｎ以上で磁石が外れる構造である。磁石が外れた場合は、剥離しないと評価した。
○：剥離(加熱６０秒以内）、△：剥離（加熱１８０秒以内）、×：剥離しない

【0061】

（貯蔵弾性率測定方法）
半導体ウェハ表面保護用粘着フィルムの基材フィルム層部分を切断し、長方形（ＭＤ方向：３０ｍｍ、ＴＤ方向：１０ｍｍ）の試料を作製した。動的粘弾性測定装置（レオメトリックス社製：形式：ＲＳＡ−ＩＩＩ）を用いて、０〜３００℃までの貯蔵弾性率（機械方向）を測定した。測定周波数は、１Ｈｚとし、歪みは０．０１〜０．３％とした。

【0062】

（基材フィルムの熱収縮率の測定方法）
基材フィルムを正方形（ＭＤ方向：１５ｃｍ、ＴＤ方向：１５ｃｍ）に切断し、パンチでスポット（ＭＤ方向：１０ｃｍ、ＴＤ方向：１０ｃｍ）を基材フィルムに開け、試料を作製した。２次元測定機（（株）ミツトヨ製：形式：ＣＲＹＳＴＡＬ＊μＶ６０６）を用いて、基材フィルムに開けられたスポット間隔を測定した。測定後、試料を所定温度のオーブン内にサンプルを静置した。所定時間後に該サンプルをオーブンから取り出し、スポット間隔を測定した。加熱前後での熱収縮率（％）を以下の式に基づいて、ＭＤ方向、ＴＤ方向について算出した。試料１０枚について測定しその基材フィルムの熱収縮率とした。但し式中のＬ_０は加熱前のスポット間隔、Ｌは加熱後のスポット間隔を示す。
熱収縮率（％）＝１００×（Ｌ−Ｌ_０）／Ｌ_０

【0063】

（製造例１）
５００ｍＬ４口フラスコにメチルマロン酸（東京化成工業(株)製）１００ｇ及び無水酢酸１００ｇを装入した。９８％硫酸０．５ｇを続けて装入した後、滴下漏斗にてメチルエチルケトン７５ｇを１時間かけて滴下した。室温にて２４時間攪拌した後、酢酸エチル２００ｇ及び蒸留水３００ｇを加えて分液ロートで有機層の抽出を行った。得られた有機層をエバポレーターで溶媒を留去することで、２−エチル−２，５−ジメチル−１，３−ジオキサン−４，６−ジオンが７５ｇ得られた。Ｈ^１ＮＭＲ（３００ＭＨｚ）を測定したところ、以下のようなピークが得られた。δ＝１．０４−１．１２（ｍ，３Ｈ），１．５７−１．６１（ｍ，３Ｈ），１．７１（ｓ，１．１２Ｈ），１．７７（ｓ，１．９２Ｈ），１．９５−２．１６（ｍ，２Ｈ），３．５３−５．６５（ｍ，１Ｈ）

【0064】

（製造例２）
５００ｍＬ４口フラスコに製造例１で合成した２−エチル−２，５−ジメチル−１，３−ジオキサン−４，６−ジオン９２ｇ及びジメチルホルムアミド１００ｇを装入した。炭酸カリウム９５ｇを続けて装入した後、滴下漏斗にて４−クロロメチルスチレン９７ｇを１時間かけて滴下した。４０℃にて２４時間攪拌した後、酢酸エチル４００ｇを加えヌッチェで生成した固体を濾別した。蒸留水３００ｍLを用いて、分液ロートで２回洗浄を行った後、エバポレーターで溶媒を留去することで、５−（ｐ−スチリルメチル）−２−エチル−２，５−ジメチル−１，３−ジオキサン−４，６−ジオンが１３２ｇ得られた。Ｈ^１ＮＭＲ（３００ＭＨｚ）を測定したところ、以下のようなピークが得られた。δ＝０．４３（ｔ，８．１Ｈｚ，１．６Ｈ），０．８３（ｓ，１．３Ｈ），０．９４（ｔ，８．１Ｈｚ，１．４Ｈ），１．２７（ｑ，８．１Ｈｚ，１．２Ｈ），１．５７（ｓ，１．７Ｈ），１．７５（ｓ，３Ｈ），１．８０（ｑ，８．１Ｈｚ，０．８Ｈ），３．３１（ｓ，２Ｈ），５．２２（ｄ，１２．０Ｈｚ，１Ｈ），５．７０（ｄ，１９．５Ｈｚ，１Ｈ），６．６５（ｄｄ，１２．０，１９．５Ｈｚ，１Ｈ），７．１６（ｄ，９．０Ｈｚ，２Ｈ），７．３１（ｄ，９．０Ｈｚ，２Ｈ）

【0065】

（製造例３）
重合反応機に脱イオン水１５０重量部、重合開始剤として４，４'−アゾビス−４−シアノバレリックアシッド（大塚化学（株）製、商品名：ＡＣＶＡ）を０．６２５重量部、アクリル酸−２−エチルヘキシル６２．２５重量部、アクリル酸−ｎ−ブチル１８重量部、及びメタクリル酸メチル１２重量部、メタクリル酸−２−ヒドロキシエチル３重量部、メタクリル酸２重量部、及びアクリルアミド１重量部、ポリテトラメチレングリコールジアクリレート〔日本油脂（株）製、商品名：ＡＤＴ−２５０〕１重量部、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル（エチレンオキサイドの付加モル数の平均値：約２０）の硫酸エステルのアンモニウム塩のベンゼン環に重合性の１−プロペニル基を導入したもの〔第一工業製薬（株）製、商品名：アクアロンＨＳ−１０〕０．７５重量部を装入し、攪拌下で７０〜７２℃において８時間乳化重合を実施し、アクリル系樹脂エマルションを得た。これを９重量％アンモニア水で中和（ｐＨ＝７．０）し、固形分４２．５重量％のアクリル系接着剤Ｓとした（アクリル系接着剤Ｓは感圧接着剤）。

【0066】

（製造例４）
５００ｍＬの４口フラスコに、製造例２で合成した５−（ｐ−スチリルメチル）−２−エチル−２，５−ジメチル−１，３−ジオキサン−４，６−ジオン１５ｇ、アクリル酸ブチル２０ｇ、アクリル酸２−エチルヘキシル６３ｇ、メタクリル酸２ｇ及び酢酸エチル１００ｇを加えて室温にて混合した。さらに、２，２'−アゾビスバレロニトリル０．２ｇを加えて、７５℃まで昇温した後、１０時間攪拌を続けることで、分子量３０万のアクリル系接着剤Ａを得た（アクリル系接着剤Ａは自己剥離性の接着剤）。示差走査熱量分析（（株）島津製作所製、ＤＳＣ−６０）によりガラス転移点を測定したところ、１４℃であった。

【0067】

（製造例５）
製造例３で得られたアクリル系接着剤Ｓ１００重量部を採取し、さらに９重量％アンモニア水を加えてｐＨ９．５に調整した。次いで、エポキシ系架橋剤〔日本触媒化学工業（株）製、商品名：ケミタイトＰｚ−３３〕０．８重量部を添加して接着剤塗工液を得た。

【0068】

得られた接着剤塗工液を、表面が離型処理されたＰＥＴフィルム（離型フィルム）上にアプリケータを用いて乾燥皮膜の厚さが１０μｍの厚みになるように塗工した後、１２０℃で５分間加熱して塗工液を乾燥させ、感圧接着層付きＰＥＴフィルムを得た。次いで、基材層１２である収縮性ＰＥＴフィルム（テフレックスＦＴ−５０、厚さ５０μｍ、帝人デュポンフィルム株式会社製）の両面に、感圧接着層が収縮性ＰＥＴフィルム側となるように貼り付けた。
さらに６０℃にて３日間養生することで両面接着フィルム１とした（離型フィルム／感圧接着層／基材フィルム／感圧接着層／離型フィルム）。

【0069】

（製造例６）
製造例４で得られたアクリル系接着剤Ａ １００重量部及びエポキシ化合物（三菱ガス化学（株）製、ＴＥＴＲＡＤ−Ｃ）２重量部、酢酸エチル５０重量部を加えて接着剤塗工液とした。
得られた接着剤塗工液を、表面が離形処理されたＰＥＴフィルム（離型フィルム）上にアプリケータを用いて乾燥皮膜の厚さが１０μｍの厚みになるように塗工した後、１２０℃で５分間加熱して塗工液を乾燥させ、自己剥離性接着層付きＰＥＴフィルムを得た。次いで、基材層１２である収縮性ＰＥＴフィルム（テフレックスＦＴ−５０、厚さ５０μｍ、帝人デュポンフィルム株式会社製）の一方の面に、自己剥離性接着層が収縮性ＰＥＴフィルム側となるように貼り付けた。
さらに、製造例３で得られたアクリル系接着剤Ｓ１００重量部を採取し、さらに９重量％アンモニア水を加えてｐＨ９．５に調整した。次いで、エポキシ系架橋剤〔日本触媒化学工業（株）製、商品名：ケミタイトＰｚ−３３〕０．８重量部を添加して接着剤塗工液を得た。
得られた接着剤塗工液を、表面が離形処理されたＰＥＴフィルム（離型フィルム）上にアプリケータを用いて乾燥皮膜の厚さが１０μｍの厚みになるように塗工した後、１２０℃で５分間加熱して塗工液を乾燥させ、感圧接着層付きＰＥＴフィルムを得た。次いで、収縮性ＰＥＴフィルム上の、自己剥離性接着層を備える面とは反対側の面に、感圧接着層が収縮性ＰＥＴフィルム側となるように貼り付けた。
さらに６０℃にて３日間養生することで両面接着フィルム２とした（離型フィルム／自己剥離性接着層／基材フィルム／感圧接着層／離型フィルム）。

【0070】

（製造例７）
基材フィルムをＰＥＴフィルム（ルミラー、厚さ５０μｍ、東レ株式会社製）に変更した以外は、製造例６と同様にして、両面接着フィルム３を得た（離型フィルム／自己剥離性接着層／基材フィルム／感圧接着層／離型フィルム）。

【0071】

（製造例８）
基材フィルムをＰＥＴフィルム（ＡＤ−５０、厚さ５０μｍ、帝人デュポンフィルム株式会社製）に変更した以外は、製造例６と同様にして、両面接着フィルム４を得た（離型フィルム／自己剥離性接着層／基材フィルム／感圧接着層／離型フィルム）。

【0072】

（製造例９）
基材フィルムをＰＥＴフィルム（テイジンテトロンフィルムＧ２−５０、厚さ５０μｍ、帝人デュポンフィルム株式会社製）に変更した以外は、製造例６と同様にして、両面接着フィルム５を得た（離型フィルム／自己剥離性接着層／基材フィルム／感圧接着層／離型フィルム）。

【0073】

（製造例１０）

【0074】

基材フィルムをＰＥＴフィルム（エンブレットＳ−５０、厚さ５０μｍ、ユニチカ株式会社製）に変更した以外は、製造例６と同様にして、両面接着フィルム６を得た（離型フィルム／自己剥離性接着層／基材フィルム／感圧接着層／離型フィルム）。

【0075】

（実施例１）
１００ｍｍ正方の角板（ＳＵＳ３０４）に、直径８４ｍｍの円形に切った両面接着フィルム２から離型フィルムを剥離し、自己剥離性接着層側を貼り付けた。その後、直径８０ｍｍの円板（Ｎｉメッキ付鉄製）を両面接着フィルム２の感圧接着層に貼り付け、積層体とした。
この積層体に図４のように測定用治具を取り付け、測定用サンプルとした。
図４のようにヒートブロックにて２１０℃で６０秒間加熱を行い、自己剥離性接着層と１００ｍｍ正方の角板とが接着している部分が剥離しているのを確認した後、引張試験機にて剥離性評価を行った。評価結果を表１に示す。

【0076】

（実施例２）
１００ｍｍ正方の角板（ＳＵＳ３０４）に、直径８６ｍｍの円形に切った両面接着フィルム２から離型フィルムを剥離し、自己剥離性接着層側を貼り付けた。その後、直径８０ｍｍの円板（Ｎｉメッキ付鉄製）を両面接着フィルム２の感圧接着層に貼り付け、積層体とした。
この積層体に図４のように測定用治具を取り付け、測定用サンプルとした。
図４のようにヒートブロックにて２１０℃で６０秒間加熱を行い、自己剥離性接着層と１００ｍｍ正方の角板とが接着している部分が剥離しているのを確認した後、引張試験機にて剥離性評価を行った。評価結果を表１に示す。

【0077】

（実施例３）
両面接着フィルム３を用いた以外は実施例１と同様にして測定用サンプルを得た。図４のようにヒートブロックにて２１０℃で６０秒間加熱したが、自己剥離性接着層と１００ｍｍ正方の角板とが接着している部分は剥離していなかった。さらに１２０秒間加熱し（合計１８０秒間加熱）、自己剥離性接着層と１００ｍｍ正方の角板とが接着している部分が剥離しているのを確認した。その後、引張試験機にて剥離性評価を行った。評価結果を表１に示す。

【0078】

（比較例１）
１００ｍｍ正方の角板（ＳＵＳ３０４）に、直径８４ｍｍの円形に切った両面接着フィルム１から離型フィルムを剥離し、一方の感圧接着層側を貼り付けた。その後、直径８０ｍｍの円板（Ｎｉメッキ付鉄製）を両面接着フィルム１の他方の面に貼り付け、積層体とした。
この積層体に図４のように測定用治具を取り付け測定用サンプルとした。
図４のようにヒートブロックにて２１０℃で６０秒間加熱したが、感圧接着層と１００ｍｍ正方の角板とが接着している部分は剥離していなかった。さらに１２０秒間加熱したが（合計１８０秒間加熱）、感圧接着層と１００ｍｍ正方の角板とが接着している部分は剥離していなかった。その後、引張試験機にて剥離性評価を行った。評価結果を表１に示す。

【0079】

（比較例２〜４）
両面接着フィルム４〜６を用い、自己剥離性接着層を１００ｍｍ正方の角板（ＳＵＳ３０４）に貼り付けた以外は比較例１と同様にして評価した。評価結果を表１に示す。

【0080】

【表1】

【0081】

この出願は、２０１３年８月２９日に出願された日本出願特願２０１３−１７８５１５号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】