芯片用树脂膜形成用片及半导体装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及芯片用树脂膜形成用片，其能够在半导体芯片的任一个面上高效地形 成粘接强度及导热系数高的树脂膜，并且能够用于制造可靠性高的半导体装置。
[0002] 近年来，使用被称为所谓倒装（facedown)方式的安装法进行了半导体装置的 制造。在倒装方式中，使用在电路面上具有凸块等电极的半导体芯片（以下也简称为"芯 片"），将该电极与基板接合。因此，与芯片的电路面相反一侧的面（芯片背面）有时会露 出。
[0003] 有时通过有机膜对该露出的芯片背面进行保护。以往，该具有由有机膜形成的保 护膜的芯片可以利用旋涂法将液态树脂涂布在晶片背面，并进行干燥、固化，然后将保护膜 与晶片一起切割而得到。然而，由于这样形成的保护膜的厚度精度不充分，因此，有时产品 的成品率下降。
[0004] 为了解决上述问题，公开了一种芯片用保护膜形成用片，所述芯片用保护膜形成 用片具有支撑片、以及形成在该支撑片上的包含热或能量线固化性成分与粘合剂聚合物成 分的保护膜形成层（专利文献1)。
[0005] 另外，以大直径状态制造的半导体晶片有时会在切断分离（切割）成元件小片 (半导体芯片）后被转移到作为下一工序的焊接工序中。这时，半导体晶片以预先粘贴在粘 接片上的状态实施了切割、清洗、干燥、扩展及拾取等各个工序，然后被转移到下一工序的 焊接工序。
[0006] 在这些工序中，为了简化拾取工序及焊接工序的工艺，提出了各种同时具备晶片 固定功能和芯片粘接功能的切割/芯片焊接用粘接片（例如，参照专利文献2)。专利文献 2公开的粘接片能够进行所谓的直接芯片焊接，可以省略芯片粘接用粘接剂的涂布工序。例 如，通过使用上述粘接片，能够得到在背面粘贴有粘接剂层的半导体芯片，从而能够进行有 机基板-芯片之间、引线框-芯片之间、芯片-芯片之间等的直接芯片焊接。这样的粘接片 通过使粘接剂层具有流动性而实现了晶片固定功能和芯片粘接功能，其具有支撑片、以及 形成在该支撑片上的包含热或能量线固化性成分与粘合剂聚合物成分的粘接剂层。
[0007] 另外，在使芯片的凸块（电极）形成面与芯片搭载部对置而进行芯片焊接的倒装 方式的芯片上使用粘接片的情况下，将粘接剂层粘贴在凸块形成面、即芯片的表面来进行 芯片焊接。
[0008] 随着近年来半导体装置的高密度化、以及半导体装置制造工序的高速化，半导体 装置的发热成为了问题。由于半导体装置的发热，有时会使半导体装置变形而成为故障、破 损的原因，或者导致半导体装置运算速度的降低、误动作而使半导体装置的可靠性降低。因 此，对于高性能的半导体装置而言，要求具有有效的散热特性，对于将导热系数良好的填充 剂用于保护膜形成层、粘接剂层等树脂膜进行了研宄。例如，专利文献3中公开了一种导热 性粘接膜，其是对含有氮化硼粉末的膜组合物施加磁场，从而使组合物中的氮化硼粉末以 一定方向的取向固化而成的。
[0009] 现有技术文献
[0010] 专利文献
[0011] 专利文献1 :日本特开2002-280329号公报
[0012] 专利文献2 :日本特开2007-314603号公报
[0013] 专利文献3 :日本特开2002-69392号公报
[0014] 专利文献4 :日本特开2000-17246号公报
【发明内容】
[0015] 发明要解决的课题
[0016] 然而，使用专利文献3中记载的膜组合物形成的导热性粘接膜如上所述在制造工 序中具有施加磁场的工序，因而其制造工序复杂。另外，使用专利文献3的实施例中公开的 平均粒径1~2ym的氮化硼粉末形成树脂膜时，有时会由于粒径小而使树脂膜形成用组合 物增粘。如果树脂膜形成用组合物增粘，则树脂膜形成用组合物的涂布适应性降低，有时难 以形成平滑的树脂膜。另一方面，在为了避免树脂膜形成用组合物的增粘而减少氮化硼粉 末的添加量的情况下，无法获得树脂膜的高导热系数。
[0017]另外，氮化硼等无机填料在制造该片时所使用的树脂膜形成用组合物中的分散性 低，难以使润湿性、粘接性提高。其结果是半导体装置的可靠性有时会降低。
[0018] 需要说明的是，专利文献4中记载了为了改善粘接性而在树脂组合物中添加赋予 硅烷偶联剂并使其缩合成聚硅氧烷低聚物的化合物。
[0019] 本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种片材，所述片材能够对所 得到的半导体装置赋予散热特性，且在半导体装置的制造工序中不用对半导体晶片、芯片 实施增加工序数、使工艺复杂化的特殊处理，并且该片材的粘接性优异。
[0020] 解决课题的方法
[0021] 为了解决上述课题，本发明人等进行了深入研宄的结果发现，通过在形成于半导 体芯片的任意面上的树脂膜形成层中添加特定的无机填料和硅烷偶联剂，能够提高对于被 粘附物（半导体晶片、半导体芯片等）的粘接性和半导体装置的散热特性，从而完成了本发 明。
[0022] 本发明包含以下要点。
[0023] 〔1〕一种芯片用树脂膜形成用片，其具有支撑片、以及形成在该支撑片上的树脂膜 形成层，
[0024] 该树脂膜形成层包含粘合剂聚合物成分（A)、固化性成分（B)、无机填料（C)及硅 烷偶联剂（D)，
[0025] 该无机填料（C)含有氮化物粒子（C1)，
[0026] 该硅烷偶联剂（D)的分子量为300以上。
[0027] 〔2〕上述〔1〕所述的芯片用树脂膜形成用片，其中，硅烷偶联剂（D)在该树脂膜形 成层总质量中的质量比例为〇. 3~2质量％。
[0028] 〔3〕上述〔1〕或〔2〕所述的芯片用树脂膜形成用片，其中，硅烷偶联剂（D)的烷氧 基当量为10~40mmol/g。
[0029] 〔4〕上述〔1〕~〔3〕中任一项所述的芯片用树脂膜形成用片，其中，氮化物粒子 (C1)在该树脂膜形成层总质量中的质量比例为40质量％以下。
[0030] 〔5〕上述〔1〕~〔4〕中任一项所述的芯片用树脂膜形成用片，其中，无机填料（C) 在该树脂膜形成层总质量中的质量比例为30~60质量％。
[0031] 〔6〕上述〔1〕~〔5〕中任一项所述的芯片用树脂膜形成用片，其中，无机填料（C) 含有氮化物粒子（C1)以外的其它粒子（C2)。
[0032] 〔7〕上述〔1〕~〔6〕中任一项所述的芯片用树脂膜形成用片，其中，氮化物粒子 (C1)为氮化硼粒子。
[0033] 〔8〕上述〔6〕所述的芯片用树脂膜形成用片，其中，其它粒子（C2)的平均粒径为 20ym以上。
[0034] 〔9〕上述〔6〕或〔8〕所述的芯片用树脂膜形成用片，其中，无机填料（C)中的氮化 物粒子（C1)与其它粒子（C2)的重量比率（C1:C2)为1:5~5:1。
[0035] 〔10〕上述〔6〕、〔8〕及〔9〕中任一项所述的芯片用树脂膜形成用片，其中，其它粒 子（C2)的平均粒径为树脂膜形成层厚度的0. 01~0. 65倍。
[0036] 〔11〕上述〔1〕~〔10〕中任一项所述的芯片用树脂膜形成用片，其中，树脂膜形成 层的剥离强度为3. 5~10N/10mm〇
[0037] 〔12〕上述〔1〕~〔11〕中任一项所述的芯片用树脂膜形成用片，其中，树脂膜形成 层的导热系数为2WAm*K)以上。
[0038] 〔 13〕一种半导体装置的制造方法，其中使用了上述〔1〕~〔12〕中任一项所述的芯 片用树脂膜形成用片。
[0039] 发明的效果
[0040] 通过在半导体芯片的任意面上形成树脂膜时使用本发明的芯片用树脂膜形成用 片，能够不对半导体晶片、芯片实施特殊处理就形成剥离强度和导热系数优异的树脂膜，同 时可以提高所得到的半导体装置的可靠性。
【具体实施方式】
[0041] 以下，对于本发明、也包括其优选实施方式进行更具体的说明。本发明的芯片用树 脂膜形成用片具有支撑片、以及形成在该支撑片上的树脂膜形成层。
[0042] (树脂膜形成层）
[0043] 树脂膜形成层包含粘合剂聚合物成分（A)、固化性成分（B)、无机填料（C)及硅烷 偶联剂⑶。
[0044] (A)粘合剂聚合物成分
[0045] 为了对树脂膜形成层赋予足够的粘接性（对半导体晶片等的粘贴性、转印性）和 成膜性（片形成性）而使用粘合剂聚合物成分（A)。作为粘合剂聚合物成分（A)，可以使用 以往公知的丙烯酸类聚合物、聚酯树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸聚氨酯树脂、苯氧基树脂、聚硅 氧烷树脂、橡胶类聚合物、聚苯乙烯等，且它们可以任选具有热固性官能团这样的官能团。
[0046] 粘合剂聚合物成分（A)的重均分子量（Mw)优选为1万~200万，更优选为10万~ 150万。如果粘合剂聚合物成分（A)的重均分子量过低，则树脂膜形成层与支撑片的剥离 力增大，有时会引起树脂膜形成层无法转印这样的不良情况。另外，如果粘合剂聚合物成分 (A)的重均分子量过高，则树脂膜形成层的粘接性降低，存在无法转印到芯片等上、或转印 后树脂膜从芯片等上剥离的情况。另外，如果粘合剂聚合物成分（A)的重均分子量过低，则 有时难以形成树脂膜形成层的片。
[0047] 作为粘合剂聚合物成分（A)，优选使用丙烯酸类聚合物。丙烯酸类聚合物的玻璃化 转变温度（Tg)优选为-60~50 °C，更优选为-50~40 °C，特别优选为-40~30 °C的范围。 如果丙烯酸类聚合物的玻璃化转变温度过低，则有时会引起树脂膜形成层与支撑片的剥离 力增大而使树脂膜形成层不能转印这样的不良情况。另外，如果丙烯酸类聚合物的玻璃化 转变温度过高，则树脂膜形成层的粘接性降低而存在无法转印到芯片等上、或在转印后树 脂膜从芯片等上剥离的情况。另外，在丙烯酸类聚合物的玻璃化转变温度过低的情况及过 高的情况下，存在在制造树脂形成层时不能获得适当的成膜性，从而无法形成片的情况。
[0048] 作为构成上述丙烯酸类聚合物的单体，可以列举（甲基）丙烯酸酯单体或其衍生 物。可以列举例如：烷基的碳原子数为1~18的（甲基）