TW202111069A - 接著劑組成物、膜狀接著劑、接著片、切割-黏晶一體型接著片、以及半導體裝置及其製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明揭示一種接著劑組成物，含有：環氧樹脂、硬化劑、彈性體及填料。於該接著劑組成物中，彈性體包含聚胺基甲酸酯樹脂。

Description

接著劑組成物、膜狀接著劑、接著片、切割-黏晶一體型接著片、以及半導體裝置及其製造方法
本發明是有關於一種接著劑組成物、膜狀接著劑、接著片、切割-黏晶一體型接著片、以及半導體裝置及其製造方法。
先前，於半導體元件與半導體元件搭載用支撐構件的接合中，主要使用銀糊。然而，隨著近年來半導體元件的大型化、半導體封裝的小型化及高性能化，對於所使用的半導體元件搭載用支撐構件亦要求小型化及細密化。對於此種要求，由於因浸潤擴散性、滲出、半導體元件的傾斜等所引起的打線接合（wire bonding）時的不良情況、厚度控制的困難性、孔隙產生等，利用銀糊便無法充分應對。因此，近年來，代替銀糊而開始使用包括膜狀接著劑的接著片（例如參照專利文獻1、專利文獻2）。於單片貼附方式、晶圓背面貼附方式等半導體裝置的製造方法中使用此種接著片。
於藉由單片貼附方式來製造半導體裝置的情況下，首先，藉由切削（cutting）或衝壓（punching）而將捲筒狀的接著片切成單片後，將膜狀接著劑貼合於半導體元件搭載用支撐構件。其後，將藉由切割（dicing）步驟而單片化的半導體元件接合於帶有膜狀接著劑的半導體元件搭載用支撐構件。之後，經過打線接合、密封等組裝步驟，製造半導體裝置（例如參照專利文獻3）。但是，於單片貼附方式的情況下，需要用於切出接著片並接著於半導體元件搭載用支撐構件的專用的組裝裝置，與使用銀糊的方法相比，存在製造成本變高的問題。
另一方面，於藉由晶圓背面貼附方式來製造半導體裝置的情況下，首先，於半導體晶圓的背面貼附膜狀接著劑，進而於膜狀接著劑的另一面貼合切割片。其後，藉由切割，於貼合有膜狀接著劑的狀態下將半導體晶圓單片化，製作半導體元件。繼而，拾取帶有膜狀接著劑的半導體元件，接合於半導體元件搭載用支撐構件。之後，經過打線接合、密封等組裝步驟，製造半導體裝置（例如參照專利文獻4）。該晶圓背面貼附方式與單片貼附方式不同，不需要專用的組裝裝置，可直接使用現有的銀糊用的組裝裝置，或附加熱盤等對裝置進行局部改良後使用。因此，於使用接著片的半導體裝置的製造方法中，晶圓背面貼附方式有可相比較而言抑制製造成本的傾向。
但，對於用於晶圓背面貼附方式的接著劑，要求具有不易產生應力的性質。於半導體元件中，若於半導體晶片產生源自接著劑的應力，則例如有在半導體元件搭載用支撐構件與半導體元件之間產生剝離，發生半導體裝置的導通不良等之虞。
產生對半導體元件中的半導體晶片的應力的主要因素在於，於自對接著劑進行了加熱硬化的溫度冷卻的過程中，半導體晶片、接著劑的硬化物、與基板之間的收縮率的溫度依存性（線膨脹率）之差。因此，推測藉由降低接著劑的硬化物的線膨脹率，可抑制對半導體元件中的半導體晶片的應力。先前，作為降低接著劑的硬化物的線膨脹率的方法，已知有例如對接著劑大量添加無機填料的方法（例如參照專利文獻5）。 [現有技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本專利特開平3-192178號公報 專利文獻2：日本專利特開平4-234472號公報 專利文獻3：日本專利特開平9-017810號公報 專利文獻4：日本專利特開平4-196246號公報 專利文獻5：日本專利特開2004-172443號公報
[發明所欲解決之課題] 然而，若對接著劑大量添加無機填料，則雖然可降低接著劑的硬化物的線膨脹率，但當使用此種接著劑來形成膜狀接著劑時，有膜狀接著劑自身變脆而加工性降低之虞，或者有對半導體晶圓的低溫下的貼附性降低之虞。
因此，本發明的主要目的在於提供一種形成膜狀接著劑時的加工性及低溫貼附性優異、能夠充分降低線膨脹率的接著劑組成物。 [解決課題之手段]
本發明的一方面提供一種接著劑組成物，含有：環氧樹脂、硬化劑、彈性體及填料，且彈性體包含聚胺基甲酸酯樹脂。根據此種接著劑組成物，形成膜狀接著劑時的加工性及低溫貼附性優異，能夠充分降低線膨脹率。
硬化劑亦可包含酚樹脂。
以接著劑組成物的總量為基準，彈性體的含量可為2質量%～20質量%。若彈性體的含量為此種範圍，則有形成膜狀接著劑時的加工性更優異的傾向。
以接著劑組成物的總量為基準，填料的含量可為50質量%～90質量%。若填料的含量為此種範圍，則有能夠更充分地降低線膨脹率的傾向。本發明的一方面的接著劑組成物即便於如上所述般填料的含量比較多的情況下，亦會成為形成膜狀接著劑時的加工性及低溫貼附性更優異者。
接著劑組成物亦可更含有硬化促進劑。
本發明的一方面的接著劑組成物可於將第一半導體元件經由第一導線而以打線接合的方式連接於基板上，並且於第一半導體元件上壓接第二半導體元件而成的半導體裝置中，用來壓接第二半導體元件並且埋入第一導線的至少一部分。
進而，本發明亦可是有關於一種如下組成物的作為接著劑的應用（使用）或用來製造接著劑的應用（使用），所述組成物含有：環氧樹脂、硬化劑、填料及彈性體，且彈性體包含聚胺基甲酸酯樹脂，於所述應用（使用）中，所述組成物於將第一半導體元件經由第一導線而以打線接合的方式連接於基板上，並且於第一半導體元件上壓接第二半導體元件而成的半導體裝置中，用來壓接第二半導體元件並且埋入第一導線的至少一部分。
本發明的另一方面提供一種膜狀接著劑，其是將以上所述的接著劑組成物形成為膜狀而成。
本發明的又一方面提供一種接著片，包括：基材；以及設置於基材上的以上所述的膜狀接著劑。
基材可為切割帶。有時將基材為切割帶的接著片稱為「切割-黏晶一體型接著片」。
本發明的又一方面提供一種切割-黏晶一體型接著片，包括：切割帶；以及設置於切割帶上的以上所述的膜狀接著劑。
本發明的又一方面提供一種半導體裝置的製造方法，包括：打線接合步驟，於具有基板及設置於基板上的電路圖案的支撐構件上配置第一半導體元件，經由第一導線將電路圖案與第一半導體元件電性連接；層壓步驟，於第二半導體元件的單面貼附以上所述的膜狀接著劑；以及黏晶步驟，經由膜狀接著劑來壓接貼附有膜狀接著劑的第二半導體元件，將第一半導體元件及第一導線、或者第一導線的至少一部分埋入至膜狀接著劑中。
本發明的又一方面提供一種半導體裝置，包括：支撐構件，具有基板及設置於基板上的電路圖案；第一半導體元件，設置於支撐構件上；以及第二半導體元件，經由以上所述的膜狀接著劑而與第一半導體元件接著，所述半導體裝置中，支撐構件與第一半導體元件經由接著劑而接著，電路圖案與第一半導體元件經由第一導線而電性連接，且第一導線及第一半導體元件、或者第一導線的至少一部分由膜狀接著劑埋入。
此處，半導體裝置可為將第一導線及第一半導體元件埋入至膜狀接著劑中而成的半導體元件（半導體晶片）埋入型的半導體裝置，亦可為將第一導線的至少一部分埋入至膜狀接著劑中而成的導線埋入型的半導體裝置。 [發明的效果]
根據本發明，可提供一種形成膜狀接著劑時的加工性及低溫貼附性優異，能夠充分降低線膨脹率的接著劑組成物。將該接著劑組成物形成為膜狀而成的膜狀接著劑可有效用作作為半導體元件（半導體晶片）埋入型膜狀接著劑的晶粒上膜（Film Over Die，FOD）或作為導線埋入型膜狀接著劑的導線上膜（Film Over Wire，FOW）。另外，根據本發明，可提供使用此種膜狀接著劑的接著片及半導體裝置的製造方法。
以下，適當參照圖式來對本發明的實施形態進行說明。但，本發明並不限定於以下的實施形態。
[接著劑組成物] 一實施形態的接著劑組成物含有：（A）環氧樹脂、（B）硬化劑、（C）彈性體、及（D）填料。接著劑組成物為熱硬化性，經過半硬化（B階段）狀態且於硬化處理後可成為完全硬化（C階段）狀態。
＜（A）成分：環氧樹脂＞ （A）成分是具有藉由加熱等而於分子間形成三維的鍵結並硬化的性質，硬化後顯示接著作用的成分。（A）成分只要為於分子內具有環氧基者，則可無特別限制地使用。（A）成分可為於分子內具有兩個以上的環氧基者。
作為（A）成分，例如可列舉：雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、雙酚S型環氧樹脂、苯酚酚醛清漆型環氧樹脂、甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、雙酚A酚醛清漆型環氧樹脂、雙酚F酚醛清漆型環氧樹脂、二苯乙烯型環氧樹脂、含三嗪骨架的環氧樹脂、含芴骨架的環氧樹脂、三苯酚甲烷型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、伸二甲苯基型環氧樹脂、聯苯芳烷基型環氧樹脂、萘型環氧樹脂、二環戊二烯型環氧樹脂、多官能苯酚類、蒽等多環芳香族類的二縮水甘油醚化合物等。（A）成分可為該些的烷基取代物、鹵化物或氫化物。該些可單獨使用一種或者將兩種以上組合使用。該些中，（A）成分可為甲酚酚醛清漆型環氧樹脂或雙酚型環氧樹脂。
（A）成分的環氧當量並無特別限制，可為90 g/eq～600 g/eq、100 g/eq～500 g/eq、或120 g/eq～450 g/eq。若（A）成分的環氧當量為此種範圍，則有可獲得更良好的反應性及流動性的傾向。
以接著劑組成物的總量為基準，（A）成分的含量可為2質量%～25質量%。以接著劑組成物的總量為基準，（A）成分的含量可為4質量%以上、6質量%以上、或8質量%以上，且可為22質量%以下、20質量%以下、或18質量%以下。
＜（B）成分：硬化劑＞ （B）成分是能夠成為環氧樹脂的硬化劑的成分。作為（B）成分，例如可列舉酚樹脂、活性酯樹脂等。
酚樹脂只要為於分子內具有酚性羥基者則可無特別限制地使用。作為酚樹脂，例如可列舉：使苯酚、甲酚、間苯二酚（resorcin）、鄰苯二酚、雙酚A、雙酚F、苯基苯酚、胺基苯酚等酚類及/或α-萘酚、β-萘酚、二羥基萘等萘酚類與甲醛等具有醛基的化合物於酸性觸媒下縮合或共縮合而獲得的酚醛清漆型酚樹脂；由烯丙基化雙酚A、烯丙基化雙酚F、烯丙基化萘二酚、苯酚酚醛清漆、苯酚等酚類及/或萘酚類與二甲氧基對二甲苯或雙(甲氧基甲基)聯苯所合成的苯酚芳烷基樹脂、萘酚芳烷基樹脂、聯苯芳烷基型酚樹脂、苯基芳烷基型酚樹脂等。該些可單獨使用一種或者將兩種以上組合使用。酚樹脂可為酚醛清漆型酚樹脂。
活性酯樹脂是於分子內在環氧基具有活性的酯鍵，且作為環氧樹脂硬化劑發揮作用的成分。活性酯樹脂中，該酯鍵可與（A）成分的環氧基反應，於分子間形成三維的鍵結。藉由使用活性酯樹脂作為（B）成分，於接著劑組成物的硬化物中能夠降低介電損耗正切。作為活性酯樹脂，只要為於分子內具有酯鍵者則並無特別限制，例如可列舉：包括脂肪族或芳香族羧酸化合物、以及脂肪族羥基化合物、芳香族羥基化合物（酚化合物）、芳香族硫醇化合物（苯硫酚化合物）、N-羥基胺化合物、雜環羥基化合物的酯化合物等。該些可單獨使用一種或者將兩種以上組合使用。由脂肪族羧酸化合物或脂肪族羥基化合物所獲得的酯化合物由於包含脂肪族鏈，因此有可提高在有機溶媒中的可溶性及與環氧樹脂的相容性的傾向。由芳香族羧酸化合物或芳香族羥基化合物（酚化合物）所獲得的酯化合物由於具有芳香族環，因此有可提高耐熱性的傾向。該些中，活性酯樹脂可為由芳香族羧酸化合物及芳香族羥基化合物（酚化合物）所獲得的酯化合物。
作為活性酯樹脂的市售品，例如可列舉：具有二環戊二烯型雙酚結構的EXB9451、EXB9460、EXB9460S、HPC-8000-65T（均為迪愛生（DIC）股份有限公司製造，商品名）；具有萘結構的EXB9416-70BK（DIC股份有限公司製造，商品名）；具有苯酚酚醛清漆的乙醯基結構的DC808（三菱化學股份有限公司製造，商品名）；具有苯酚酚醛清漆的苯甲醯基結構的YLH1026（三菱化學股份有限公司製造，商品名）等。
就耐熱性的觀點而言，（B）成分可包含酚樹脂。酚樹脂的羥基當量並無特別限制，可為80 g/eq～400 g/eq、90 g/eq～350 g/eq、或100 g/eq～300 g/eq。若酚樹脂的羥基當量為此種範圍，則有可獲得更良好的反應性及流動性的傾向。
就硬化性的觀點而言，（A）成分的環氧當量與（B）成分（酚樹脂）的羥基當量的比（（A）成分的環氧當量/（B）成分（酚樹脂）的羥基當量）可為0.30/0.70~0.70/0.30、0.35/0.65～0.65/0.35、0.40/0.60～0.60/0.40、或0.45/0.55～0.55/0.45。若該當量比為0.30/0.70以上，則有可獲得更充分的硬化性的傾向。若該當量比為0.70/0.30以下，則可防止黏度變得過高，可獲得更充分的流動性。
以接著劑組成物的總量為基準，（B）成分的含量可為2質量%～20質量%。以接著劑組成物的總量為基準，（B）成分的含量亦可為3質量%以上、4質量%以上、或5質量%以上，且可為18質量%以下、15質量%以下、或12質量%以下。
＜（C）成分：彈性體＞ （C）成分包含聚胺基甲酸酯樹脂。（C）成分藉由包含聚胺基甲酸酯樹脂，可對接著劑組成物賦予柔軟性，接著劑組成物會成為形成膜狀接著劑時的加工性及低溫貼附性優異者。
聚胺基甲酸酯樹脂只要為於分子內具有胺基甲酸酯鍵者，則可無特別限制地使用。聚胺基甲酸酯樹脂可為具有源自多元醇的結構單元及源自聚異氰酸酯的結構單元者。即，聚胺基甲酸酯樹脂可為多元醇與聚異氰酸酯的反應產物（或縮聚物）。聚胺基甲酸酯樹脂可單獨使用一種或者將兩種以上組合使用。
多元醇只要為具有超過一個、較佳為兩個以上的羥基的化合物，則可無特別限制地使用。作為多元醇，例如可列舉：聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚醚酯多元醇、聚胺基甲酸酯多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚烯烴多元醇等。多元醇可單獨使用一種，亦可將兩種以上組合使用。多元醇亦可包含具有兩個羥基的化合物（二醇）或具有三個羥基的化合物（三醇）。
聚異氰酸酯只要為具有超過一個、較佳為兩個以上的異氰酸酯基的化合物，則可無特別限制地使用。作為聚異氰酸酯，例如可列舉：二苯基甲烷二異氰酸酯、二甲基二苯基甲烷二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、二甲苯二異氰酸酯、對苯二異氰酸酯等芳香族異氰酸酯；二環己基甲烷二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯等脂環族異氰酸酯；六亞甲基二異氰酸酯等脂肪族異氰酸酯等。聚異氰酸酯可單獨使用一種，亦可將兩種以上組合使用。聚異氰酸酯亦可包含具有兩個異氰酸酯基的化合物（二異氰酸酯）。
作為聚胺基甲酸酯樹脂的市售品，例如可列舉：潘戴斯（PANDEX）（商標註冊）系列、戴思莫潘（Desmopan）（商標註冊）系列、特新（Texin）（商標註冊）系列（DIC科思創聚合物（DIC Covestro Polymer）股份有限公司）等。
以（C）成分的總量為基準，聚胺基甲酸酯樹脂的含量可為50質量%～100質量%、70質量%～100質量%、或90質量%～100質量%。
除包含聚胺基甲酸酯樹脂以外，（C）成分亦可包含聚胺基甲酸酯樹脂以外的彈性體。作為聚胺基甲酸酯樹脂以外的彈性體，例如可列舉：聚醯亞胺樹脂、丙烯酸樹脂、聚苯醚樹脂、聚醚醯亞胺樹脂、苯氧基樹脂、改質聚苯醚樹脂等。
以（C）成分的總量為基準，聚胺基甲酸酯樹脂以外的彈性體的含量可為0質量%～50質量%、0質量%～30質量%、或0質量%～10質量%。
（C）成分的玻璃轉移溫度（Tg）可為-50℃～50℃或-30℃～20℃。若丙烯酸樹脂的Tg為-50℃以上，則有於膜上形成接著劑組成物後的黏性變低，因此操作性進一步提高的傾向。若丙烯酸樹脂的Tg為50℃以下，則有可更充分地確保接著劑組成物的流動性的傾向。此處，（C）成分的玻璃轉移溫度（Tg）是指使用示差掃描熱量計（Differential Scanning Calorimeter，DSC）（例如理學（Rigaku）股份有限公司製造，商品名：Thermo Plus 2）所測定出的值。
（C）成分的重量平均分子量（Mw）可為1萬～120萬或5萬～100萬。若（C）成分的Mw為1萬以上，則有成膜性更優異的傾向。若（C）成分的Mw為120萬以下，則有流動性更優異的傾向。再者，Mw是藉由凝膠滲透層析法（Gel Permeation Chromatography，GPC）進行測定，並使用基於標準聚苯乙烯的校準曲線進行換算而得的值。
（C）成分的Mw的測定裝置、測定條件等如下。 泵：L-6000（日立製作所股份有限公司製造） 管柱：將凝膠包（Gelpack）GL-R440（日立化成股份有限公司製造）、凝膠包（Gelpack）GL-R450（日立化成股份有限公司製造）、及凝膠包GL-R400M（日立化成股份有限公司製造）（各10.7 mm（直徑）×300 mm）按該順序連結而成的管柱 溶離液：四氫呋喃（tetrahydrofuran，THF） 樣品：使試樣120 mg溶解於5 mL的THF中而成的溶液 流速：1.75 mL/分鐘
就獲得更優異的加工性的觀點而言，以接著劑組成物的總量為基準，（C）成分的含量可為2質量%～20質量%。以接著劑組成物的總量為基準，（C）成分的含量可為3質量%以上、4質量%以上、或5質量%以上，且可為18質量%以下、16質量%以下、或14質量%以下。再者，於（C）成分僅由聚胺基甲酸酯樹脂構成的情況下，可將「（C）成分」的記載替換為「聚胺基甲酸酯樹脂」的記載來適用。
＜（D）成分：填料＞ （D）成分可為無機填料。作為（D）成分，例如可列舉：氫氧化鋁、氫氧化鎂、碳酸鈣、碳酸鎂、矽酸鈣、矽酸鎂、氧化鈣、氧化鎂、氧化鋁、氮化鋁、硼酸鋁晶鬚、氮化硼、結晶性二氧化矽、非晶性二氧化矽等。該些可單獨使用一種或者將兩種以上組合使用。該些中，（D）成分可包含二氧化矽。
就接著性進一步提高的觀點而言，（D）成分的平均粒徑可為0.005 μm～2.0 μm、0.005 μm～1.5 μm、0.005 μm～1.0 μm。此處，平均粒徑是指藉由根據布厄特（Brunauer-Emmett-Teller，BET）比表面積進行換算而求出的值。
就其表面與溶劑、其他成分等的相容性、接著強度的觀點而言，（D）成分亦可藉由表面處理劑進行表面處理。作為表面處理劑，例如可列舉矽烷系偶合劑等。作為矽烷系偶合劑的官能基，例如可列舉：乙烯基、(甲基)丙烯醯基、環氧基、巰基、胺基、二胺基、烷氧基、乙氧基等。
就更充分地降低線膨脹率的觀點而言，以接著劑組成物的總量為基準，（D）成分的含量可為50質量%～90質量%。以接著劑組成物的總量為基準，（D）成分的含量可為52質量%以上、55質量%以上、58質量%以上、或60質量%以上，且可為88質量%以下、85質量%以下、82質量%以下、或80質量%以下。
接著劑組成物可更含有（E）硬化促進劑及/或（F）偶合劑。
＜（E）成分：硬化促進劑＞ 接著劑組成物藉由含有（E）成分，有可進一步兼具接著劑組成物的接著性及連接可靠性的傾向。作為（E）成分，例如可列舉：咪唑類及其衍生物、有機磷系化合物、二級胺類、三級胺類、四級銨鹽等。該些可單獨使用一種或者將兩種以上組合使用。該些中，就反應性的觀點而言，（E）成分可為咪唑類及其衍生物。
作為咪唑類，例如可列舉：2-甲基咪唑、1-苄基-2-甲基咪唑、1-氰基乙基-2-苯基咪唑、1-氰基乙基-2-甲基咪唑等。該些可單獨使用一種或者將兩種以上組合使用。
以接著劑組成物的總量為基準，（E）成分的含量可為0.01質量%～1.0質量%。若（E）成分的含量為此種範圍，則有可進一步兼具接著性及連接可靠性的傾向。
＜（F）成分：偶合劑＞ 接著劑組成物藉由含有（F）成分，有可進一步提高接著劑組成物的異種成分間的界面結合的傾向。作為（F）成分，例如可列舉矽烷系偶合劑、鈦酸酯系偶合劑、鋁系偶合劑等。該些可單獨使用一種或者將兩種以上組合使用。該些中，（F）成分可為矽烷系偶合劑。
作為矽烷系偶合劑，例如可列舉：乙烯基三氯矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)矽烷、γ-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、β-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷、γ-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、γ-縮水甘油氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、乙烯基三乙醯氧基矽烷、γ-巰基丙基三甲氧基矽烷、γ-胺基丙基三甲氧基矽烷、γ-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、γ-胺基丙基三乙氧基矽烷、γ-胺基丙基甲基二乙氧基矽烷、γ-苯胺基丙基三甲氧基矽烷、γ-苯胺基丙基三乙氧基矽烷、γ-(N,N-二甲基)胺基丙基三甲氧基矽烷、γ-(N,N-二乙基)胺基丙基三甲氧基矽烷、γ-(N,N-二丁基)胺基丙基三甲氧基矽烷、γ-(N-甲基)苯胺基丙基三甲氧基矽烷、γ-(N-乙基)苯胺基丙基三甲氧基矽烷、γ-(N,N-二甲基)胺基丙基三乙氧基矽烷、γ-(N,N-二乙基)胺基丙基三乙氧基矽烷、γ-(N,N-二丁基)胺基丙基三乙氧基矽烷、γ-(N-甲基)苯胺基丙基三乙氧基矽烷、γ-(N-乙基)苯胺基丙基三乙氧基矽烷、γ-(N,N-二甲基)胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、γ-(N,N-二乙基)胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、γ-(N,N-二丁基)胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、γ-(N-甲基)苯胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、γ-(N-乙基)苯胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、N-(三甲氧基矽烷基丙基)乙二胺、N-(二甲氧基甲基矽烷基異丙基)乙二胺、甲基三甲氧基矽烷、二甲基二甲氧基矽烷、甲基三乙氧基矽烷、γ-氯丙基三甲氧基矽烷、六甲基二矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、γ-巰基丙基甲基二甲氧基矽烷、γ-脲基丙基三乙氧基矽烷等。
以接著劑組成物的總量為基準，（F）成分的含量可為0.1質量%～5.0質量%。若（F）成分的含量為此種範圍，則有可進一步提高異種成分間的界面結合的傾向。
＜其他成分＞ 接著劑組成物可更含有抗氧化劑、流變控制劑、調平劑等作為其他成分。以接著劑組成物的總量為基準，該些成分的含量可為0.01質量%～3質量%。
接著劑組成物可作為經溶劑稀釋的接著劑組成物的清漆來使用。溶劑只要為可溶解（D）成分以外的成分者則並無特別限制。作為溶劑，例如可列舉：甲苯、二甲苯、均三甲苯、異丙苯、對異丙基甲苯等芳香族烴；己烷、庚烷等脂肪族烴；甲基環己烷等環狀烷烴；四氫呋喃、1,4-二噁烷等環狀醚；丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、環己酮、4-羥基-4-甲基-2-戊酮等酮；乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、γ-丁內酯等酯；碳酸伸乙酯、碳酸伸丙酯等碳酸酯；N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基-2-吡咯啶酮等醯胺等。該些可單獨使用一種或者將兩種以上組合使用。該些中，就溶解性及沸點的觀點而言，溶劑可為甲苯、二甲苯、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、或環己酮。
以接著劑組成物的清漆的總量為基準，接著劑組成物的清漆中的固體成分濃度可為10質量%～80質量%。
接著劑組成物的清漆可藉由將（A）成分～（F）成分、溶劑、及其他成分加以混合、混煉而進行製備。再者，各成分的混合、混練的順序並無特別限制，可適當設定。混合及混煉可將通常的攪拌機、擂潰機、三輥磨機（three-rod roll mill）、球磨機（ball mill）、珠磨機（beads mill）等分散機適當組合而進行。於製備接著劑組成物的清漆後，可藉由真空脫氣等將清漆中的氣泡去除。
[膜狀接著劑] 圖1為表示一實施形態的膜狀接著劑的示意剖面圖。膜狀接著劑10是將以上所述的接著劑組成物形成為膜狀而成者。膜狀接著劑10可為半硬化（B階段）狀態。此種膜狀接著劑10可藉由將接著劑組成物塗佈於支撐膜而形成。於使用接著劑組成物的清漆的情況下，可將接著劑組成物的清漆塗佈於支撐膜，並進行加熱乾燥而將溶劑去除，藉此形成膜狀接著劑10。
作為支撐膜，例如可列舉：聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚甲基戊烯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚醯亞胺等的膜。支撐膜的厚度例如可為10 μm～200 μm或20 μm～170 μm。
作為將接著劑組成物的清漆塗佈於支撐膜的方法，可使用公知的方法，例如可列舉：刮塗法、輥塗法、噴塗法、凹版塗佈法、棒塗法、簾塗法等。加熱乾燥的條件只要為所使用的溶劑充分揮發的條件則並無特別限制，例如可為50℃～200℃下0.1分鐘～90分鐘。
膜狀接著劑的厚度可根據用途而適當調整。就將半導體元件（半導體晶片）、導線、基板的配線電路等的凹凸等充分埋入的觀點而言，膜狀接著劑的厚度可為5 μm～200 μm、10 μm～110 μm、或15 μm～80 μm。
藉由將膜狀接著劑於170℃下加熱1小時而獲得的膜狀接著劑的硬化物在玻璃轉移溫度以下的線膨脹率可為45 ppm/℃以下、40 ppm/℃以下、35 ppm/℃以下、或30 ppm/℃以下。若膜狀接著劑的硬化物在玻璃轉移溫度以下的線膨脹率為45 ppm/℃以下，則有可進一步抑制對半導體元件中的半導體晶片的應力的傾向。膜狀接著劑的硬化物在玻璃轉移溫度以下的線膨脹率的下限並無特別限制，例如可為1 ppm/℃以上。再者，於本說明書中，「線膨脹率（膜狀接著劑的硬化物在玻璃轉移溫度以下的線膨脹率）」是指藉由實施例中記載的方法所測定出的值。
[接著片] 圖2為表示一實施形態的接著片的示意剖面圖。接著片100包括基材20及設置於基材上的以上所述的膜狀接著劑10。
基材20並無特別限制，可為基材膜。基材膜可列舉以上所述的支撐膜中例示者。
基材20亦可為切割帶。此種接著片可用作切割-黏晶一體型接著片。即，切割-黏晶一體型接著片包括切割帶、以及設置於切割帶上的以上所述的膜狀接著劑10。此種切割-黏晶一體型接著片由於對半導體晶圓的層壓步驟為一次，因此能夠實現作業的效率化。
作為切割帶，例如可列舉：聚四氟乙烯膜、聚對苯二甲酸乙二酯膜、聚乙烯膜、聚丙烯膜、聚甲基戊烯膜、聚醯亞胺膜等塑膠膜等。另外，切割帶視需要可進行底塗塗佈、UV處理、電暈放電處理、研磨處理、蝕刻處理等表面處理。切割帶亦可為具有黏著性者。此種切割帶可為對塑膠膜賦予黏著性者，亦可為於塑膠膜的單面設置有黏著劑層者。
接著片100可與形成以上所述的膜狀接著劑的方法同樣地，藉由將接著劑組成物或其清漆塗佈於基材膜而形成。將接著劑組成物或其清漆塗佈於基材20的方法可與以上所述的將接著劑組成物或其清漆塗佈於支撐膜的方法相同。
接著片100可使用預先製作的膜狀接著劑來形成。該情況下，接著片100可藉由使用輥層壓機、真空層壓機等於規定條件（例如室溫（20℃）或加熱狀態）下進行層壓而形成。接著片100可連續地製造，就效率佳而言，可為於加熱狀態下使用輥層壓機所形成者。
圖3為表示另一實施形態的接著片的示意剖面圖。接著片110更包括積層於膜狀接著劑10的與基材20為相反側的面上的保護膜30。保護膜30可列舉以上所述的支撐膜中例示者。保護膜30的厚度例如可為10 μm～200 μm或20 μm～170 μm。
[半導體裝置] 圖4為表示一實施形態的半導體裝置的示意剖面圖。半導體裝置200包括：具有基板90及設置於基板90上的電路圖案84、電路圖案94的半導體元件搭載用支撐構件14；設置於半導體元件搭載用支撐構件14上的第一半導體元件Wa；以及經由膜狀接著劑10而與第一半導體元件Wa接著的第二半導體元件Waa。半導體元件搭載用支撐構件14與第一半導體元件Wa經由接著劑41而接著。電路圖案84與第一半導體元件Wa經由第一導線88而電性連接。第一導線88及第一半導體元件Wa、或者第一導線88的至少一部分由膜狀接著劑10埋入（密封）。此處，半導體裝置可為將第一導線88及第一半導體元件Wa埋入而成的半導體元件（半導體晶片）埋入型的半導體裝置，亦可為將第一導線88的至少一部分埋入而成的導線埋入型的半導體裝置。另外，半導體裝置200中，半導體元件搭載用支撐構件14與第二半導體元件Waa進而經由第二導線98而電性連接，並且第二半導體元件Waa由密封材42密封。
第一半導體元件Wa的厚度可為10 μm～170 μm，第二半導體元件Waa的厚度可為20 μm～400 μm。埋入至膜狀接著劑10的內部的第一半導體元件Wa可為用以驅動半導體裝置200的控制器晶片。
半導體元件搭載用支撐構件14包括電路圖案84、電路圖案94分別於表面各形成有兩處的基板90。基板90可為有機基板。第一半導體元件Wa經由接著劑41而接著於電路圖案94上。第二半導體元件Waa以覆蓋未接著有第一半導體元件Wa的電路圖案94、第一半導體元件Wa、及電路圖案84的一部分的方式，經由膜狀接著劑10而接著於半導體元件搭載用支撐構件14。於由半導體元件搭載用支撐構件14上的電路圖案84、電路圖案94所引起的凹凸的階差中埋入有膜狀接著劑10。然後，利用樹脂製的密封材42將第二半導體元件Waa、電路圖案84及第二導線98密封。
[半導體裝置的製造方法] 本實施形態的半導體裝置的製造方法包括：打線接合步驟，於具有基板以及設置於基板上的電路圖案的支撐構件上配置第一半導體元件，經由第一導線將所述電路圖案與第一半導體元件電性連接；層壓步驟，於第二半導體元件的單面貼附以上所述的膜狀接著劑；以及黏晶步驟，經由膜狀接著劑來壓接貼附有膜狀接著劑的第二半導體元件，將第一導線及第一半導體元件、或者第一導線的至少一部分埋入至膜狀接著劑中。
圖5、圖6、圖7、圖8及圖9為表示一實施形態的半導體裝置的製造方法的一系列步驟的示意剖面圖。此處，對將第一導線88及第一半導體元件Wa埋入而成的半導體元件（半導體晶片）埋入型的半導體裝置進行說明。首先，如圖5所示，於半導體元件搭載用支撐構件14上的電路圖案94上接著（壓接）具有接著劑41的第一半導體元件Wa，且經由第一導線88而將半導體元件搭載用支撐構件14上的電路圖案84與第一半導體元件Wa電性接合連接（第一打線接合步驟）。
其次，於半導體晶圓（例如厚度為100 μm、尺寸為8吋）的單面上層壓接著片100，並剝去基材20，藉此於半導體晶圓的單面貼附膜狀接著劑10（例如厚度為110 μm）。然後，於將切割帶貼合於膜狀接著劑10後，切割為規定的大小（例如7.5 mm見方），藉此如圖6所示，獲得貼附有膜狀接著劑10的第二半導體元件Waa（層壓步驟）。
層壓步驟的溫度條件可為50℃～100℃或60℃～80℃。若層壓步驟的溫度為50℃以上，則可獲得與半導體晶圓的良好的密接性。若層壓步驟的溫度為100℃以下，則可抑制膜狀接著劑10於層壓步驟中過度流動，因而可防止引起厚度的變化等。
作為切割方法，例如可列舉：使用旋轉刀刃的刀片切割、藉由雷射而將膜狀接著劑或晶圓與膜狀接著劑的兩者切斷的方法等。
然後，將貼附有膜狀接著劑10的第二半導體元件Waa壓接於經由第一導線88而接合連接有第一半導體元件Wa的半導體元件搭載用支撐構件14。具體而言，如圖7所示，以藉由膜狀接著劑10來覆蓋第一導線88及第一半導體元件Wa的方式載置貼附有膜狀接著劑10的第二半導體元件Waa，繼而，如圖8所示，藉由使第二半導體元件Waa壓接於半導體元件搭載用支撐構件14而將第二半導體元件Waa固定於半導體元件搭載用支撐構件14(黏晶步驟)。黏晶步驟可為將膜狀接著劑10於80℃～180℃、0.01 MPa～0.50 MPa的條件下壓接0.5秒～3.0秒者。於黏晶步驟之後，可將膜狀接著劑10於60℃～175℃、0.3 MPa～0.7 MPa的條件下加熱及加壓5分鐘以上，亦可使膜狀接著劑10(完全)硬化。
繼而，於如圖9所示，將半導體元件搭載用支撐構件14與第二半導體元件Waa經由第二導線98而電性連接後（第二打線接合步驟），利用密封材42將電路圖案84、第二導線98及第二半導體元件Waa密封。藉由經過此種步驟而可製造半導體元件（半導體晶片）埋入型的半導體裝置200。
作為其他實施形態，半導體裝置亦可為將第一導線88的至少一部分埋入而成的導線埋入型的半導體裝置。 [實施例]
以下，列舉實施例來對本發明進行更具體的說明。但本發明並不限定於該些實施例。
（實施例1-1～實施例1-3及比較例1-1、比較例1-2、比較例2-1、比較例2-2） ＜接著片的製作＞ 以表1及表2所示的各成分及其含量，藉由以下的程序而製備接著劑組成物的清漆。首先，調配（A）環氧樹脂、（B）硬化劑及（D）填料，向其中加入環己酮並進行攪拌，繼而，加入（C）彈性體、（E）硬化促進劑及（F）偶合劑，攪拌至各成分變得均勻，藉此獲得固體成分為40質量%的接著劑組成物的清漆。
再者，表1及表2中的各成分如下所述。
（A）成分：環氧樹脂 （A-1）甲酚酚醛清漆型環氧樹脂（DIC股份有限公司製造，商品名：N-500P-10，環氧當量：204 g/eq） （A-2）雙酚A型環氧樹脂（DIC股份有限公司製造，商品名：EXA-830CRP，環氧當量：159 g/eq）
（B）成分：硬化劑 （B-1）苯酚酚醛清漆型酚樹脂（群榮化學工業股份有限公司製造，商品名：樂吉拓（Resitop）PSM-4326，軟化點：126℃，羥基當量：105 g/eq）
（C）成分：彈性體 （C-1）聚胺基甲酸酯樹脂（DIC科思創聚合物股份有限公司製造，商品名：T-8175N，重量平均分子量：8萬，玻璃轉移溫度：-23℃） （C-2）丙烯酸橡膠（長瀨化成（Nagase ChemteX）股份有限公司製造，商品名：HTR-860P-3CSP，重量平均分子量：80萬，玻璃轉移溫度：-7℃） （C-3）丙烯酸橡膠（長瀨化成股份有限公司製造，商品名：HTR-860P-30B，重量平均分子量：23萬，玻璃轉移溫度：-7℃）
（D）成分：填料 （D-1）二氧化矽填料（雅都瑪（Admatechs）股份有限公司製造，商品名：SC2050-HLG，平均粒徑：0.500 μm）
（E）成分：硬化促進劑 （E-1）1-氰基乙基-2-苯基咪唑（四國化成工業股份有限公司製造，商品名：固唑（Curezol）2PZ-CN）
（F）成分：偶合劑 （F-1）γ-巰基丙基三甲氧基矽烷（日本尤尼卡（Unika）股份有限公司製造，商品名：NUC A-189） （F-2）γ-脲基丙基三乙氧基矽烷（日本尤尼卡股份有限公司製造，商品名：NUC A-1160）
其次，將所得的清漆塗佈於作為基材膜的厚度為38 μm且已實施脫模處理的聚對苯二甲酸乙二酯（polyethylene terephthalate，PET）膜上，於140℃下加熱乾燥5分鐘。以該方式進行，獲得於基材膜上設置有處於半硬化（B階段）狀態的厚度為20 μm的膜狀接著劑的實施例1-1～實施例1-3及比較例1-1、比較例1-2、比較例2-1、比較例2-2的接著片。
＜加工性的評價＞ 將實施例及比較例的各接著片切成寬20 mm、長100 mm，將於距切出的接著片的端部為50 mm的位置自端起切入有5 mm的切口者作為試驗片。使用自動測圖儀（Autograph）（島津製作所股份有限公司製造，商品名：Autograph AGS-H100N），以100 mm/分鐘的速度進行拉伸試驗，測定斷裂距離。於斷裂距離的測定中，將夾頭間距離設為40 mm。將斷裂距離為10 mm以上的情況視為加工性優異並評價為「A」，將未滿10 mm的情況評價為「B」。將結果示於表1中。
＜低溫貼附性的評價＞ 將實施例及比較例的各接著片切成寬50 mm、長100 mm，將其作為試驗片。以膜狀接著劑成為矽晶圓側的朝向，將該試驗片積層於載置於支撐台上的矽晶圓（直徑8吋、厚度400 μm）的與支撐台相反一側的面。一邊利用輥於溫度70℃、線壓39.2 N/cm（4 kgf/cm）、進給速度0.5 m/分鐘下進行加壓一邊進行積層。此時，將在矽晶圓與接著片之間未觀測到空隙（孔隙）的產生的情況視為低溫貼附性優異並評價為「A」，將觀測到空隙（孔隙）的產生的情況評價為「B」。將結果示於表1及表2中。
＜線膨脹率的測定＞ 對於加工性或低溫貼附性的任一者優異的實施例1-1～實施例1-3及比較例1-1、比較例2-1的接著片，測定線膨脹率。以膜狀接著劑成為完全硬化（C階段）狀態的方式，將各接著片於170℃下熱硬化1小時，將熱硬化的接著片切成寬40 mm、長3.5 mm，將其作為試驗片。使用熱機械分析裝置（日立高新技術（Hitachi High-technologies）股份有限公司製造，商品名：TMA7100），於拉伸模式下測定試驗片的線膨脹率。測定中使用石英製的拉伸探針，將夾頭間距離設為10 mm。以-60℃～260℃的溫度範圍進行測定，算出試驗片的膜狀接著劑的硬化物在玻璃轉移溫度以下的線膨脹率（α1）。將結果示於表1及表2中。
[表1]
  實施例1-1 比較例1-1 比較例2-1
（A）成分 A-1 4.3 4.3 4.3
A-2 12.8 12.8 12.8
（B）成分 B-1 10.5 10.5 10.5
（C）成分 C-1 12.0 - -
C-2 - 12.0 -
C-3 - - 12.0
（D）成分 D-1 60.0 60.0 60.0
（E）成分 E-1 0.1 0.1 0.1
（F）成分 F-1 0.1 0.1 0.1
F-2 0.2 0.2 0.2
加工性 A B B
低溫貼附性 A A A
線膨脹率（ppm/℃） 40 47 50
[表2]
  實施例1-2 實施例1-3 比較例1-2 比較例2-2
（A）成分 A-1 3.2 2.1 3.2 3.2
A-2 9.7 6.4 9.7 9.7
（B）成分 B-1 8.0 5.2 8.0 8.0
（C）成分 C-1 9.0 5.8 - -
C-2 - - 9.0 -
C-3 - - - 9.0
（D）成分 D-1 70.0 80.0 70.0 70.0
（E）成分 E-1 0.1 0.1 0.1 0.1
（F）成分 F-1 0.1 0.1 0.1 0.1
F-2 0.2 0.2 0.2 0.2
加工性 A A B B
低溫貼附性 A A B B
線膨脹率（ppm/℃） 29 23 - -
根據表1，與比較例1-1、比較例2-1的接著片相比，實施例1-1的接著片的加工性優異，膜狀接著劑的硬化物的線膨脹率低。另外，根據表2，與比較例1-2、比較例2-2的接著片相比，實施例1-2、實施例1-3的接著片的加工性及低溫貼附性優異。實施例1-2、實施例1-3的接著片的膜狀接著劑的硬化物的線膨脹率亦足夠低。由該些結果確認到，本發明的接著劑組成物於形成膜狀接著劑時的加工性及低溫貼附性優異，能夠充分降低線膨脹率。
10:膜狀接著劑 14:半導體元件搭載用支撐構件 20:基材 30:保護膜 41:接著劑 42:密封材 84、94:電路圖案 88:第一導線 90:基板 98:第二導線 100、110:接著片 200:半導體裝置 Wa:第一半導體元件 Waa:第二半導體元件
圖1為表示一實施形態的膜狀接著劑的示意剖面圖。 圖2為表示一實施形態的接著片的示意剖面圖。 圖3為表示另一實施形態的接著片的示意剖面圖。 圖4為表示一實施形態的半導體裝置的示意剖面圖。 圖5為表示一實施形態的半導體裝置的製造方法的一系列步驟的示意剖面圖。 圖6為表示一實施形態的半導體裝置的製造方法的一系列步驟的示意剖面圖。 圖7為表示一實施形態的半導體裝置的製造方法的一系列步驟的示意剖面圖。 圖8為表示一實施形態的半導體裝置的製造方法的一系列步驟的示意剖面圖。 圖9為表示一實施形態的半導體裝置的製造方法的一系列步驟的示意剖面圖。

Claims (11)

  1. 一種接著劑組成物，含有：環氧樹脂、硬化劑、彈性體及填料，且 所述彈性體包含聚胺基甲酸酯樹脂。
  2. 如請求項1所述的接著劑組成物，其中所述硬化劑包含酚樹脂。
  3. 如請求項1或2所述的接著劑組成物，其中以接著劑組成物的總量為基準，所述彈性體的含量為2質量%～20質量%。
  4. 如請求項1至3中任一項所述的接著劑組成物，其中以接著劑組成物的總量為基準，所述填料的含量為50質量%～90質量%。
  5. 如請求項1至4中任一項所述的接著劑組成物，更含有硬化促進劑。
  6. 一種膜狀接著劑，其是將如請求項1至5中任一項所述的接著劑組成物形成為膜狀而成。
  7. 一種接著片，包括：基材；以及設置於所述基材上的如請求項6所述的膜狀接著劑。
  8. 如請求項7所述的接著片，其中所述基材為切割帶。
  9. 一種切割-黏晶一體型接著片，包括：切割帶；以及設置於所述切割帶上的如請求項6所述的膜狀接著劑。
  10. 一種半導體裝置的製造方法，包括： 打線接合步驟，於具有基板及設置於所述基板上的電路圖案的支撐構件上配置第一半導體元件，經由第一導線將所述電路圖案與所述第一半導體元件電性連接； 層壓步驟，於第二半導體元件的單面貼附如請求項6所述的膜狀接著劑；以及 黏晶步驟，經由所述膜狀接著劑來壓接貼附有所述膜狀接著劑的第二半導體元件，將所述第一導線及所述第一半導體元件、或者所述第一導線的至少一部分埋入至所述膜狀接著劑中。
  11. 一種半導體裝置，包括： 支撐構件，具有基板及設置於所述基板上的電路圖案； 第一半導體元件，設置於所述支撐構件上；以及 第二半導體元件，經由如請求項6所述的膜狀接著劑而與所述第一半導體元件接著， 所述半導體裝置中， 所述支撐構件與所述第一半導體元件經由接著劑而接著， 所述電路圖案與所述第一半導體元件經由第一導線而電性連接，且 所述第一導線及所述第一半導體元件、或者所述第一導線的至少一部分由所述膜狀接著劑埋入。
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