(57)【要約】  本発明の焼結接合用組成物は、導電性金属含有の焼結性粒子を含む。この焼結性粒子の平均粒径は２μｍ以下であり、且つ、当該焼結性粒子における粒径１００ｎｍ以下の粒子の割合は８０質量％以上である。本発明の焼結接合用シート（１０）は、このような焼結接合用組成物のなす粘着層を備える。本発明の焼結接合用シート付きダイシングテープ（Ｘ）は、このような焼結接合用シート（１０）およびダイシングテープ（２０）を備える。ダイシングテープ（２０）は、基材（２１）と粘着剤層（２２）とを含む積層構造を有し、焼結接合用シート（１０）はダイシングテープ（２０）の粘着剤層（２２）上に位置する。本発明の焼結接合用組成物、焼結接合用シート、および、焼結接合用シート付きダイシングテープは、高密度の焼結層による焼結接合を低負荷条件で実現するのに適する。
2019092960.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平均粒径が２μｍ以下であり、且つ粒径１００ｎｍ以下の粒子の割合が８０質量％以上である、導電性金属含有の焼結性粒子、を含む焼結接合用組成物。
【請求項２】
前記焼結性粒子の含有割合が９０〜９８質量％である、請求項１に記載の焼結接合用組成物。
【請求項３】
空隙率が１０％以下である、請求項１または２に記載の焼結接合用組成物。
【請求項４】
熱分解性高分子バインダーを更に含む、請求項１から３のいずれか一つに記載の焼結接合用組成物。
【請求項５】
前記熱分解性高分子バインダーの重量平均分子量は１００００以上である、請求項４に記載の焼結接合用組成物。
【請求項６】
前記熱分解性高分子バインダーは、ポリカーボネート樹脂および／またはアクリル樹脂である、請求項４または５に記載の焼結接合用組成物。
【請求項７】
前記焼結性粒子は、銀、銅、酸化銀、および酸化銅からなる群より選択される少なくとも一種を含む、請求項１から６のいずれか一つに記載の焼結接合用組成物。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一つに記載の焼結接合用組成物のなす粘着層を備える焼結接合用シート。
【請求項９】
基材と粘着剤層とを含む積層構造を有するダイシングテープと、
前記ダイシングテープにおける前記粘着剤層上の、請求項８に記載の焼結接合用シートと、を備える焼結接合用シート付きダイシングテープ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の製造などに使用することのできる焼結接合用組成物、焼結接合用シート、および、焼結接合用シート付きのダイシングテープに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造において、リードフレームや絶縁回路基板など支持基板に対し、半導体チップを支持基板側との電気的接続をとりつつダイボンディングするための手法として、支持基板とチップとの間にＡｕ-Ｓｉ共晶合金層を形成して接合状態を実現する手法や、接合材としてハンダや導電性粒子含有樹脂を利用する手法が、知られている。【０００３】
一方、電力の供給制御を担うパワー半導体装置の普及が近年では顕著であるところ、パワー半導体装置は、動作時の通電量が大きいことに起因して発熱量が大きい場合が多い。そのため、パワー半導体装置の製造においては、半導体チップを支持基板側との電気的接続をとりつつ支持基板にダイボンディングする手法について、高温動作時にも信頼性の高い接合状態を実現可能であることが求められる。半導体材料としてＳｉＣやＧａＮが採用されて高温動作化の図られたパワー半導体装置においては特に、そのような要求が強い。そして、そのような要求に応えるべく、電気的接続を伴うダイボンディング手法として、焼結性粒子と溶剤等を含有する焼結接合用の組成物を使用する技術が提案されている。【０００４】
焼結性粒子含有の焼結接合用組成物が用いられて行われるダイボンディングでは、まず、支持基板のチップ接合予定箇所に対して半導体チップが焼結接合用組成物を介して所定の温度・荷重条件で載置される。その後、支持基板とその上の半導体チップとの間において焼結接合用組成物中の溶剤の揮発などが生じ且つ焼結性粒子間で焼結が進行するように、所定の温度・加圧条件での加熱工程が行われる。これにより、支持基板と半導体チップとの間に焼結層が形成されて、支持基板に対して半導体チップが電気的に接続されつつ機械的に接合されることとなる。このような技術は、例えば、下記の特許文献１,２に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２００８／０６５７２８号
【特許文献２】特開２０１３−０３９５８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
焼結性粒子含有の焼結接合用組成物が用いられて行われるダイボンディングでは、従来、支持基板と半導体チップとの間に形成される焼結層において、その空隙率が大きいことに起因して充分な接合信頼性を確保できない場合がある。焼結のための高温加熱工程での加圧条件など負荷条件が高いほど、形成される焼結層の空隙率は小さくなる傾向にあるものの、焼結プロセスを実施するための装置や設備に要求される性能が高くなる。製造目的物の生産効率の観点からは、焼結プロセス用の装置や設備に要求される性能は高くない方が好ましい。【０００７】
本発明は、以上のような事情のもとで考え出されたものであって、その目的は、高密度の焼結層による焼結接合を低負荷条件で実現するのに適した焼結接合用組成物、焼結接合用シート、および焼結接合用シート付きのダイシングテープを、提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の側面によると、焼結接合用組成物が提供される。この焼結接合用組成物は、導電性金属含有の焼結性粒子を含む。本組成物中の焼結性粒子の平均粒径は２μｍ以下である。これとともに、当該焼結性粒子における粒径１００ｎｍ以下の粒子の割合は８０質量％以上である。すなわち、当該焼結性粒子において粒径が１００ｎｍを超える粒子の占める割合は２０質量％以下である。このような構成の本組成物は、接合対象物間を焼結接合するのに使用することができる。例えば、本組成物は、半導体装置の製造において、支持基板に対して半導体チップを支持基板側との電気的接続をとりつつ焼結接合するのに使用することができる。【０００９】
焼結接合用組成物を使用して焼結接合を実現する過程においては、例えば、接合対象物間に当該組成物が介在した状態で接合対象物どうしが所定条件で圧着されて仮固定され、そのうえで所定の温度・加圧条件での高温加熱工程が行われて、接合対象物間を接合する焼結層が当該組成物から形成される。このような焼結接合プロセスに使用される焼結接合用組成物に配合される導電性金属含有の焼結性粒子についての上記の粒度分布構成、即ち、平均粒径が２μｍ以下であって粒径１００ｎｍ以下の粒子の割合が８０質量％以上であるという構成は、当該組成物から低負荷条件の焼結によって高密度の焼結層を形成するのに適する、という知見を本発明者らは得ている。例えば、後記の実施例および比較例をもって示すとおりである。平均粒径２μｍ以下の焼結性粒子の上記粒度分布構成によると、本焼結接合用組成物における焼結性粒子の含有割合が例えば８５質量％以上と大きい場合において、当該組成物中の粒径１００ｎｍ以下の粒子群および粒径１００ｎｍ超の粒子群が緻密なパッキング状態をとって粒子間の総接触面積が大きくなりやすいものと考えられる。焼結性粒子間の総接触面積が大きいほど、焼結によって当該焼結性粒子どうしを適切に一体化するための加圧条件など負荷条件は低くなる傾向にある。【００１０】
また、導電性金属含有の焼結性粒子を含む組成物から形成される焼結層の密度が高いほど当該焼結層において高い接合信頼性が得られる傾向にある、という知見も本発明者らは得ている。例えば、後記の実施例および比較例をもって示すとおりである。支持基板に対して半導体チップを支持基板側との電気的接続をとりつつ機械的に接合するための焼結接合においては特に、焼結層による接合対象物間の接合について高度の信頼性が確保されることが要求される。高密度の焼結層による焼結接合を低負荷条件で実現するのに適した本組成物は、高密度焼結層による高い接合信頼性を低負荷条件の焼結プロセスで実現するのに適する。【００１１】
以上のように、本発明の第１の側面に係る焼結接合用組成物は、高密度の焼結層による焼結接合を低負荷条件で実現するのに適し、従って、高密度焼結層による高い接合信頼性を低負荷条件の焼結プロセスで実現するのに適する。このような焼結接合用組成物は、製造目的物の生産効率向上の観点から好ましい。本発明において、焼結プロセスにおける低負荷条件には無加圧条件も含まれるものとする。【００１２】
本焼結接合用組成物における焼結性粒子の含有割合は、好ましくは９０〜９８質量％、より好ましくは９２〜９８質量％、より好ましくは９４〜９８質量％である。このような構成は、形成される焼結層の高密度化を図るうえで好適である。【００１３】
本焼結接合用組成物は、その空隙率が好ましくは１０％以下、より好ましくは８％以下、より好ましくは６％以下、より好ましくは４％以下である。このような構成は、形成される焼結層の高密度化を図るうえで好適である。【００１４】
本焼結接合用組成物は、好ましくは、導電性金属含有の上述の焼結性粒子と共に熱分解性高分子バインダーを含む。本発明において、熱分解性高分子バインダーとは、焼結接合用の高温加熱過程で熱分解され得るバインダー成分をいうものとする。このような構成によると、上記の仮固定での温度、例えば７０℃およびその近傍の温度範囲において、熱分解性高分子バインダーの粘弾性性を利用して本焼結接合用組成物の凝集力を確保しやすく、従って当該組成物の接着力を確保しやすい。そのため、本構成は、接合対象物間に本焼結接合用組成物が介在した状態で接合対象物どうしが圧着される時や圧着後においてこれら接合対象物に位置ずれが生じるのを抑制するうえで、好適である。【００１５】
本焼結接合用組成物中の熱分解性高分子バインダーの重量平均分子量は、好ましくは１００００以上である。このような構成は、熱分解性高分子バインダーの粘弾性性を利用して本焼結接合用組成物の凝集力や接着力を確保するうえで好適である。【００１６】
本焼結接合用組成物中の熱分解性高分子バインダーは、好ましくは、ポリカーボネート樹脂および／またはアクリル樹脂である。上述のように、焼結接合用組成物を使用して焼結接合を実現する過程においては、接合対象物間が当該組成物で仮固定されたうえで焼結接合用の高温加熱が行われる。焼結接合用の高温加熱は、例えば３００℃およびその近傍を含む温度範囲で行われるところ、ポリカーボネート樹脂およびアクリル樹脂は、３００℃程度の温度で分解・揮散する高分子バインダーとして用意しやすい。したがって、本構成は、本焼結接合用組成物を使用して焼結接合される接合対象物間に形成される焼結層において有機残渣を低減するうえで好適である。焼結層中の有機残渣が少ないほど、当該焼結層は強固である傾向にあり、従って、当該焼結層において高い接合信頼性を得やすい。【００１７】
本焼結接合用組成物における焼結性粒子は、好ましくは、銀、銅、酸化銀、および酸化銅からなる群より選択される少なくとも一種を含む。このような構成は、本焼結接合用組成物を使用して焼結接合される接合対象物間に強固な焼結層を形成するうえで、好適である。【００１８】
本発明の第２の側面によると、焼結接合用シートが提供される。この焼結接合用シートは、本発明の第１の側面に係る上述の焼結接合用組成物のなす粘着層を備える。このような構成は、接合対象物間に均一な厚さで焼結接合用組成物を供給して均一な厚さの焼結層によって接合対象物間を焼結接合するのに適する。均一な厚さの焼結層による焼結接合は、例えば支持基板に対する半導体チップの、高い接合信頼性を実現するうえで好適である。加えて、本焼結接合用シートは、接合対象物間からの焼結金属のはみ出しや接合対象物側面での焼結金属の這い上がりを抑制しつつ接合対象物間を焼結接合するのに適する。本焼結接合用シートは、焼結接合用材料を流動化しにくいシートの形態で供給するものであるため、そのようなはみ出しや這い上がりを抑制するのに適するのである。このようなはみ出しや這い上がりの抑制は、焼結接合を伴う半導体装置など製造目的物における歩留まりを向上するうえで好適である。【００１９】
本発明の第３の側面によると、焼結接合用シート付きダイシングテープが提供される。この焼結接合用シート付きダイシングテープは、ダイシングテープと、本発明の第２の側面に係る上述の焼結接合用シートとを備える。ダイシングテープは、基材と粘着剤層とを含む積層構造を有し、焼結接合用シートはダイシングテープの粘着剤層上に配されている。このような構成のダイシングテープは、半導体装置の製造過程において、チップサイズの焼結接合用シートを伴う半導体チップを得るのに使用することができる。そして、本ダイシングテープによると、半導体装置製造過程での焼結接合において、本発明の第１の側面の焼結接合用組成物に関して上述したのと同様の効果が得られ、且つ、本発明の第２の側面の焼結接合用シートに関して上述したのと同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一の実施形態に係る焼結接合用シートの部分断面模式図である。
【図２】図１に示す焼結接合用シートが使用されて行われる半導体装置製造方法における一部の工程を表す。
【図３】図１に示す焼結接合用シートが使用されて行われる半導体装置製造方法における一部の工程を表す。
【図４】図１に示す焼結接合用シートが使用されて行われる半導体装置製造方法における一部の工程を表す。
【図５】本発明の一の実施形態に係る焼結接合用シート付きダイシングテープの部分断面模式図である。
【図６】図５に示す焼結接合用シート付きダイシングテープが使用されて行われる半導体装置製造方法における一部の工程を表す。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１は、本発明の一の実施形態に係る焼結接合用シート１０の部分断面模式図である。焼結接合用シート１０は、接合対象物間を焼結接合するのに使用するためのものであって、本発明の焼結接合用組成物のなす粘着層１１を備える。粘着層１１ないしこれをなす焼結接合用組成物は、本実施形態では、導電性金属含有の焼結性粒子と、熱分解性高分子バインダーと、低沸点バインダーとを少なくとも含む。このような焼結接合用シート１０は、例えば、半導体装置の製造過程において、支持基板に対して半導体チップを支持基板側との電気的接続をとりつつ焼結接合するのに使用することができる。
【００２２】
焼結接合用シート１０ないしその粘着層１１に含まれる焼結性粒子は、導電性金属元素を含有して焼結可能な粒子である。導電性金属元素としては、例えば、金、銀、銅、パラジウム、スズ、およびニッケルが挙げられる。このような焼結性粒子の構成材料としては、例えば、金、銀、銅、パラジウム、スズ、ニッケル、および、これらの群から選択される二種以上の金属の合金が挙げられる。焼結性粒子の構成材料としては、酸化銀や、酸化銅、酸化パラジウム、酸化スズなどの金属酸化物も挙げられる。また、焼結性粒子は、コアシェル構造を有する粒子であってもよい。例えば、焼結性粒子は、銅を主成分とするコアと、金や銀などを主成分とし且つコアを被覆するシェルとを有する、コアシェル構造の粒子であってもよい。本実施形態において、焼結性粒子は、好ましくは銀粒子、銅粒子、酸化銀粒子、および酸化銅粒子からなる群より選択される少なくとも一種を含む。形成される焼結層において高い導電性および高い熱伝導性を実現するという観点からは、焼結性粒子としては銀粒子および銅粒子が好ましい。加えて耐酸化性の観点からは、銀粒子は扱いやすくて好ましい。例えば、銀めっき付銅基板への半導体チップの焼結接合において、焼結性粒子として銅粒子を含む焼結材を用いる場合には、窒素雰囲気下など不活性環境下で焼結プロセスを行う必要があるものの、銀粒子が焼結性粒子をなす焼結材を用いる場合には、空気雰囲気下であっても適切に焼結プロセスを実行することが可能である。
【００２３】
焼結接合用シート１０ないしその粘着層１１に含まれる焼結性粒子の平均粒径は２μｍ以下である。焼結性粒子について低い焼結温度を実現するなどして良好な焼結性を確保するという観点からは、当該焼結性粒子の平均粒径は、好ましくは１.５μｍ以下、より好ましくは１.２μｍ以下、より好ましくは１μｍ以下、より好ましくは７００ｎｍ以下、より好ましくは５００ｎｍ以下である。粘着層１１ないしこれを形成するための組成物における焼結性粒子について良好な分散性を確保するという観点からは、当該焼結性粒子の平均粒径は、好ましくは７０ｎｍ以上、より好ましくは１００ｎｍ以上である。
【００２４】
焼結性粒子の平均粒径は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を使用して行う観察に基づいて求めることが可能である。粘着層が焼結性粒子を含有する場合の当該焼結性粒子の平均粒径については、具体的には次のような方法によって求めることができる。まず、焼結性粒子を含む粘着層に対して冷却環境下でイオンポリッシングを施して粘着層の断面を露出させる。次に、当該露出断面を、電界放出形走査電子顕微鏡ＳＵ８０２０（株式会社日立ハイテクノロジーズ製）を使用して撮像し、反射電子像を画像データとして得る。撮像条件は、加速電圧を５ｋＶとし、倍率を５００００倍とする。次に、得られた画像データに対して画像解析ソフトＩｍａｇｅＪを使用して自動２値化処理を施した後、当該画像データから粒子の平均粒径を算出する。
【００２５】
粘着層１１における焼結性粒子の含有割合は、例えば８５質量％以上であり、好ましくは９０〜９８質量％、より好ましくは９２〜９８質量％、より好ましくは９４〜９８質量％である。
【００２６】
粘着層１１中の焼結性粒子における粒径１００ｎｍ以下の粒子の割合は、８０質量％以上であり、好ましくは８５質量％以上、より好ましくは９０質量％以上である。すなわち、粘着層１１中の焼結性粒子における粒径１００ｎｍ超の粒子の割合は、２０質量％以下であり、好ましくは１５質量％以下、より好ましくは１０質量％以下である。
【００２７】
焼結接合用シート１０ないしその粘着層１１に含まれる熱分解性高分子バインダーは、焼結接合用の高温加熱過程で熱分解され得るバインダー成分であり、当該加熱過程前までにおいて、焼結接合用シート１０ないしその粘着層１１のシート形状の保持に寄与する要素である。本実施形態においては、シート形状保持機能を担保するという観点から、熱分解性高分子バインダーは常温（２３℃）で固形の材料である。そのような熱分解性高分子バインダーとしては、例えば、ポリカーボネート樹脂およびアクリル樹脂を挙げることができる。
【００２８】
熱分解性高分子バインダーとしてのポリカーボネート樹脂としては、例えば、主鎖の炭酸エステル基（-Ｏ-ＣＯ-Ｏ-）間にベンゼン環など芳香族化合物を含まずに脂肪族鎖からなる脂肪族ポリカーボネート、および、主鎖の炭酸エステル基（-Ｏ-ＣＯ-Ｏ-）間に芳香族化合物を含む芳香族ポリカーボネートが挙げられる。脂肪族ポリカーボネートとしては、例えば、ポリエチレンカーボネートおよびポリプロピレンカーボネートが挙げられる。芳香族ポリカーボネートとしては、主鎖にビスフェノールＡ構造を含むポリカーボネートが挙げられる。
【００２９】
熱分解性高分子バインダーとしてのアクリル樹脂としては、例えば、炭素数４〜１８の直鎖状または分岐状のアルキル基を有するアクリル酸エステルおよび／またはメタクリル酸エステルの重合体が挙げられる。以下では、「(メタ)アクリル」をもって、「アクリル」および／または「メタクリル」を表す。熱分解性高分子バインダーとしてのアクリル樹脂をなすための(メタ)アクリル酸エステルのアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ-ブチル基、ｔ-ブチル基、イソブチル基、アミル基、イソアミル基、ヘキシル基、へプチル基、シクロヘキシル基、２-エチルヘキシル基、オクチル基、イソオクチル基、ノニル基、イソノニル基、デシル基、イソデシル基、ウンデシル基、ラウリル基、トリデシル基、テトラデシル基、ステアリル基、およびオクタデシル基が挙げられる。
【００３０】
熱分解性高分子バインダーとしてのアクリル樹脂は、上記(メタ)アクリル酸エステル以外の他のモノマーに由来するモノマーユニットを含む重合体であってもよい。そのような他のモノマーとしては、例えば、カルボキシ基含有モノマー、酸無水物モノマー、ヒドロキシ基含有モノマー、スルホン酸基含有モノマー、およびリン酸基含有モノマーが挙げられる。具体的に、カルボキシ基含有モノマーとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、カルボキシエチルアクリレート、カルボキシペンチルアクリレート、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、およびクロトン酸が挙げられる。酸無水物モノマーとしては、例えば、無水マレイン酸や無水イタコン酸が挙げられる。ヒドロキシ基含有モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸２-ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸２-ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸４-ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸６-ヒドロキシヘキシル、(メタ)アクリル酸８-ヒドロキシオクチル、(メタ)アクリル酸１０-ヒドロキシデシル、(メタ)アクリル酸１２-ヒドロキシラウリル、および、(メタ)アクリル酸４-(ヒドロキシメチル)シクロヘキシルメチルが挙げられる。スルホン酸基含有モノマーとしては、例えば、スチレンスルホン酸、アリルスルホン酸、２-(メタ)アクリルアミド-２-メチルプロパンスルホン酸、(メタ)アクリルアミドプロパンスルホン酸、スルホプロピル(メタ)アクリレート、および(メタ)アクリロイルオキシナフタレンスルホン酸が挙げられる。リン酸基含有モノマーとしては、例えば２-ヒドロキシエチルアクリロイルホスフェートが挙げられる。
【００３１】
熱分解性高分子バインダーの重量平均分子量は、好ましくは１００００以上である。熱分解性高分子バインダ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）により測定してポリスチレン換算により算出される値とする。
【００３２】
粘着層１１における熱分解性高分子バインダーの含有割合は、上述のシート形状保持機能を適切に発揮させるという観点からは、好ましくは０.５〜１０質量％、より好ましくは０.８〜８質量％、より好ましくは１〜６質量％である。
【００３３】
焼結接合用シート１０ないしその粘着層１１に含まれる低沸点バインダーは、動的粘弾性測定装置（商品名「ＨＡＡＫＥ ＭＡＲＳ III」，Ｔｈｅｒｍｏ Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｆｉｃ社製）を使用して測定される２３℃での粘度が１×１０5Ｐａ・ｓ以下を示す液状または半液状であるものとする。本粘度測定においては、治具として２０ｍｍφのパラレルプレートを使用し、プレート間ギャップを１００μｍとし、回転せん断におけるせん断速度を１ｓ-1とする。
【００３４】
粘着層１１に含まれる低沸点バインダーとしては、例えば、テルペンアルコール類、テルペンアルコール類を除くアルコール類、アルキレングリコールアルキルエーテル類、および、アルキレングリコールアルキルエーテル類を除くエーテル類が、挙げられる。テルペンアルコール類としては、例えば、イソボルニルシクロヘキサノール、シトロネロール、ゲラニオール、ネロール、カルベオール、およびα-テルピネオールが挙げられる。テルペンアルコール類を除くアルコール類としては、例えば、ペンタノール、ヘキサノール、ヘプタノール、オクタノール、１-デカノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、および２,４-ジエチル-１,５ペンタンジオールが挙げられる。アルキレングリコールアルキルエーテル類としては、例えば、エチレングリコールブチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエーテル、ジエチレングリコールエチルエーテル、ジエチレングリコールブチルエーテル、ジエチレングリコールイソブチルエーテル、ジエチレングリコールヘキシルエーテル、トリエチレングリコールメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールブチルメチルエーテル、ジエチレングリコールイソプロピルメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールブチルメチルエーテル、プロピレングリコールプロピルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテル、ジプロピレングリコールエチルエーテル、ジプロピレングリコールプロピルエーテル、ジプロピレングリコールブチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、トリプロピレングリコールメチルエーテル、およびトリプロピレングリコールジメチルエーテルが挙げられる。アルキレングリコールアルキルエーテル類を除くエーテル類としては、例えば、エチレングリコールエチルエーテルアセテート、エチレングリコールブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールブチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート、およびエチレングリコールフェニルエーテルが挙げられる。粘着層１１に含まれる低沸点バインダーとしては、一種類の低沸点バインダーを用いてもよいし、二種類以上の低沸点バインダーを用いてもよい。粘着層１１に含まれる低沸点バインダーとしては、常温での安定性という観点からは、テルペンアルコール類が好ましく、イソボルニルシクロヘキサノールがより好ましい。
【００３５】
焼結接合用シート１０ないしその粘着層１１は、以上の成分に加えて、例えば可塑剤などを含有してもよい。
【００３６】
粘着層１１の２３℃での厚さは、好ましくは５μｍ以上、より好ましくは１０μｍ以上であり、且つ、好ましくは１００μｍ以下、より好ましくは８０μｍ以下である。また、粘着層１１ないしこれをなす焼結接合用組成物の７０℃での粘度は、例えば５×１０3〜１×１０7Ｐａ・ｓであり、好ましくは１×１０4〜１×１０6Ｐａ・ｓである。
【００３７】
粘着層１１ないしこれをなす焼結接合用組成物の空隙率は、好ましくは１０％以下、より好ましくは８％以下、より好ましくは６％以下、より好ましくは４％以下である。また、粘着層１１ないしこれをなす焼結接合用組成物は、１０ＭＰａの加圧下における３００℃での２.５分間の加熱工程を含む焼結を経た後の空隙率（即ち、当該焼結によって粘着層１１から形成される焼結層の空隙率）が、好ましくは１０％以下、より好ましくは８％以下、より好ましくは６％以下、より好ましくは４％以下である。
【００３８】
焼結接合用シート１０は、例えば、上述の各成分を溶剤中にて混合してワニスを調製し、基材としてのセパレータの上に当該ワニスを塗布して塗膜を形成し、その塗膜を乾燥させることによって、作製することができる。ワニス調製用の溶剤としては有機溶剤やアルコール溶剤を用いることできる。有機溶剤としては、例えば、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、Ｎ-メチルピロリドン、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、トルエン、およびキシレンが挙げられる。アルコール溶剤としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、１,２-プロパンジオール、１,３-プロパンジオール、１,２-ブタンジオール、１,３-ブタンジオール、１,４-ブタンジオール、２-ブテン-１,４-ジオール、１,２,６-ヘキサントリオール、グリセリン、オクタンジオール、２-メチル-２,４-ペンタンジオール、およびテルピネオールが挙げられる。基材ないしセパレータとしては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）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、並びに、剥離剤（例えば、フッ素系剥離剤や長鎖アルキルアクリレート系剥離剤）で表面コートされた各種のプラスチックフィルムや紙などを、用いることができる。基材上へのワニスの塗布には、例えば、ダイコーター、グラビアコーター、ロールコーター、リバースコーター、コンマコーター、またはパイプドクターコーターを使用することができる。また、塗膜の乾燥温度は例えば７０〜１６０℃であり、塗膜の乾燥時間は例えば１〜５分間である。
【００３９】
図２から図４は、焼結接合用シート１０が使用されて行われる半導体装置製造方法の一部の工程を表す。
【００４０】
本方法では、まず、図２（ａ）に示すように、焼結接合用シート１０および複数の半導体チップＣが用意される。焼結接合用シート１０は、本発明の焼結接合用組成物からなる上述の構成の粘着層１１を有するものであって、その片面に剥離ライナーＬを伴う。複数の半導体チップＣのそれぞれは、所定の半導体素子が既に作り込まれたものであり、チップ固定用テープＴ１の粘着面Ｔ１ａ上に固定されている。各半導体チップＣにおいて、焼結接合用シート１０が貼り合わせられる側の表面（図２では上面）には既に外部電極として平面電極（図示略）が形成されている。平面電極の厚さは、例えば１０〜１０００ｎｍである。この平面電極は、例えば銀よりなる。また、平面電極は、半導体チップ表面に形成されたチタン薄膜の上に積層形成されていてもよい。チタン薄膜の厚さは、例えば１０〜１０００ｎｍである。これら平面電極およびチタン薄膜は、例えば蒸着法によって形成することができる。また、各半導体チップＣの他方の面（図２では下面）には、必要に応じて他の電極パッド等（図示略）が形成されている。
【００４１】
次に、図２（ｂ）に示すように、複数の半導体チップＣに対して焼結接合用シート１０が貼り合わせられる。具体的には、焼結接合用シート１０がその剥離ライナーＬの側から半導体チップＣ側に押圧されつつ、複数の半導体チップＣに対して焼結接合用シート１０ないし粘着層１１が貼り合わせられる。押圧手段としては、例えば圧着ロールが挙げられる。貼合せ温度は例えば５０〜９０℃であり、貼合せ用の荷重は例えば０.０１〜５ＭＰａである。
【００４２】
次に、図２（ｃ）に示すように、剥離ライナーＬの剥離が行われる。これにより、焼結接合用シート１０ないしその粘着層１１の各所が各半導体チップＣの表面に転写され、チップサイズの焼結接合用シート１０を伴う半導体チップＣが得られる。
【００４３】
次に、図３（ａ）に示すように、支持基板Ｓへの半導体チップＣの仮固定が行われる（仮固定工程）。具体的には、例えばチップマウンターを使用して、焼結接合用シート付き半導体チップＣをその焼結接合用シート１０を介して支持基板Ｓに対して押圧して仮固定する。支持基板Ｓとしては、例えば、銅配線など配線を表面に伴う絶縁回路基板、および、リードフレームが挙げられる。支持基板Ｓにおけるチップ搭載箇所は、銅配線やリードフレームなどの素地表面であってもよいし、素地表面上に形成されためっき膜の表面であってもよい。当該めっき膜としては、例えば、金めっき膜、銀めっき膜、ニッケルめっき膜、パラジウムめっき膜、および白金めっき膜が挙げられる。本工程において、仮固定用の温度条件は、例えば７０℃およびその近傍を含む温度範囲である５０〜９０℃であり、押圧に係る荷重条件は例えば０.０１〜５ＭＰａであり、接合時間は例えば０.０１〜５秒間である。
【００４４】
次に、図３（ｂ）に示すように、高温加熱過程を経ることによって半導体チップＣが支持基板Ｓに接合される（焼結接合工程）。具体的には、所定の高温加熱過程を経ることによって、支持基板Ｓと半導体チップＣとの間において、粘着層１１中の低沸点バインダーを揮発させ、熱分解性高分子バインダーを熱分解させて揮散させ、そして、焼結性粒子の導電性金属を焼結させる。これにより、支持基板Ｓと各半導体チップＣとの間に焼結層１２が形成されて、支持基板Ｓに対して半導体チップＣが支持基板Ｓ側との電気的接続がとられつつ接合されることとなる。本工程において、焼結接合の温度条件は、例えば３００℃およびその近傍を含む２００〜４００℃であり、好ましくは３３０〜３５０℃である。焼結接合の圧力条件は、例えば４０ＭＰａ以下であり、好ましくは２０ＭＰａ以下、より好ましくは１５ＭＰａ以下、より好ましくは１２ＭＰａ以下、より好ましくは１０ＭＰａ以下である。また、焼結接合の接合時間は、例えば０.３〜３００分間であり、好ましくは０.５〜２４０分間である。例えばこれら条件の範囲内において、焼結接合工程を実施するための温度プロファイルや圧力プロファイルが適宜に設定される。以上のような焼結接合工程は、加熱と加圧とを同時に行える装置を使用して行うことができる。そのような装置としては、例えばフリップチップボンダーおよび平行平板プレスが挙げられる。また、焼結接合に関与する金属の酸化防止の観点からは、本工程は、窒素雰囲気下、減圧下、または還元ガス雰囲気下のいずれかで行われるのが好ましい。
【００４５】
半導体装置の製造においては、次に、図４（ａ）に示すように、半導体チップＣの上記電極パッド（図示略）と支持基板Ｓの有する端子部（図示略）とを必要に応じてボンディングワイヤーＷを介して電気的に接続する（ワイヤーボンディング工程）。半導体チップＣの電極パッドや支持基板Ｓの端子部とボンディングワイヤーＷとの結線は、例えば、加熱を伴う超音波溶接によって実現される。ボンディングワイヤーＷとしては、例えば金線、アルミニウム線、または銅線を用いることができる。ワイヤーボンディングにおけるワイヤー加熱温度は、例えば８０〜２５０℃であり、好ましくは８０〜２２０℃である。また、その加熱時間は数秒〜数分間である。
【００４６】
次に、図４（ｂ）に示すように、支持基板Ｓ上の半導体チップＣやボンディングワイヤーＷを保護するための封止樹脂Ｒを形成する（封止工程）。本工程では、例えば、金型を使用して行うトランスファーモールド技術によって封止樹脂Ｒが形成される。封止樹脂Ｒの構成材料としては、例えばエポキシ系樹脂を用いることができる。本工程において、封止樹脂Ｒを形成するための加熱温度は例えば１６５〜１８５℃であり、加熱時間は例えば６０秒〜数分間である。本封止工程で封止樹脂Ｒの硬化が充分には進行しない場合には、本工程の後に封止樹脂Ｒを完全に硬化させるための後硬化工程が行われる。
【００４７】
以上のようにして、焼結接合用シート１０を使用した過程を経て半導体装置を製造することができる。
【００４８】
図５は、本発明の一の実施形態に係る焼結接合用シート付きダイシングテープＸの断面模式図である。焼結接合用シート付きダイシングテープＸは、本発明の一の実施形態に係る上述の焼結接合用シート１０とダイシングテープ２０とを含む積層構造を有し、半導体装置の製造においてチップサイズの焼結接合用シートを伴う半導体チップを得るのに使用することができるものである。また、焼結接合用シート付きダイシングテープＸは、半導体装置の製造過程における加工対象の半導体ウエハに対応するサイズの例えば円盤形状を有する。
【００４９】
ダイシングテープ２０は、基材２１と粘着剤層２２とを含む積層構造を有する。
【００５０】
ダイシングテープ２０の基材２１は、ダイシングテープ２０ないし焼結接合用シート付きダイシングテープＸにおける支持体として機能する要素である。基材２１としては、例えば、プラスチックフィルムなどプラスチック基材を用いることができる。当該プラスチック基材の構成材料としては、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリアミド、全芳香族ポリアミド、ポリフェニルスルフィド、アラミド、フッ素樹脂、セルロース系樹脂、およびシリコーン樹脂が挙げられる。ポリオレフィンとしては、例えば、低密度ポリエチレン、直鎖状ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、超低密度ポリエチレン、ランダム共重合ポリプロピレン、ブロック共重合ポリプロピレン、ホモポリプロレン、ポリブテン、ポリメチルペンテン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アイオノマー樹脂、エチレン−(メタ)アクリル酸共重合体、エチレン−(メタ)アクリル酸エステル共重合体、エチレン−ブテン共重合体、およびエチレン−ヘキセン共重合体が挙げられる。ポリエステルとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート、およびポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）が挙げられる。基材２１は、一種類の材料からなってもよいし、二種類以上の材料からなってもよい。基材２１は、単層構造を有してもよいし、多層構造を有してもよい。基材２１上の粘着剤層２２が紫外線硬化型である場合、基材２１は紫外線透過性を有するのが好ましい。また、基材２１は、プラスチックフィルムである場合、無延伸フィルムであってもよいし、一軸延伸フィルムであってもよいし、二軸延伸フィルムであってもよい。
【００５１】
基材２１における粘着剤層２２側の表面は、粘着剤層２２との密着性を高めるための処理が施されていてもよい。そのような処理としては、例えば、コロナ放電処理、プラズマ処理、サンドマット加工処理、オゾン暴露処理、火炎暴露処理、高圧電撃暴露処理、およびイオン化放射線処理などの物理的処理、クロム酸処理などの化学的処理、並びに、下塗り処理が挙げられる。
【００５２】
基材２１の厚さは、ダイシングテープ２０ないし焼結接合用シート付きダイシングテープＸにおける支持体として基材２１が機能するための強度を確保するという観点からは、好ましくは４０μｍ以上、より好ましくは５０μｍ以上、より好ましくは５５μｍ以上、より好ましくは６０μｍ以上である。また、ダイシングテープ２０ないし焼結接合用シート付きダイシングテープＸにおいて適度な可撓性を実現するという観点からは、基材２１の厚さは、好ましくは２００μｍ以下、より好ましくは１８０μｍ以下、より好ましくは１５０μｍ以下である。
【００５３】
ダイシングテープ２０の粘着剤層２２は、粘着剤を含有する。粘着剤としては、例えば、アクリル系ポリマーをベースポリマーとするアクリル系粘着剤やゴム系粘着剤を用いることができる。また、当該粘着剤は、加熱や放射線照射など外部からの作用によって意図的に粘着力を低減させることが可能な粘着剤（粘着力低減型粘着剤）であってもよいし、外部からの作用によっては粘着力がほとんど又は全く低減しない粘着剤（粘着力非低減型粘着剤）であってもよい。粘着力低減型粘着剤としては、例えば、放射線硬化型粘着剤（放射線硬化性を有する粘着剤）や加熱発泡型粘着剤が挙げられる。粘着力非低減型粘着剤としては、例えば感圧型粘着剤が挙げられる。
【００５４】
粘着剤層２２がアクリル系粘着剤を含有する場合、当該アクリル系粘着剤のベースポリマーとしてのアクリル系ポリマーは、好ましくは、アクリル酸アルキルエステルおよび／またはメタクリル酸アルキルエステルに由来するモノマーユニットを質量割合で最も多いモノマーユニットとして含む。
【００５５】
アクリル系ポリマーのモノマーユニットをなすための(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、例えば、直鎖状または分岐状のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステル、および(メタ)アクリル酸シクロアルキルエステルが挙げられる。(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、例えば、(メタ)アクリル酸のメチルエステル、エチルエステル、プロピルエステル、イソプロピルエステル、ブチルエステル、イソブチルエステル、ｓ-ブチルエステル、ｔ-ブチルエステル、ペンチルエステル、イソペンチルエステル、ヘキシルエステル、ヘプチルエステル、オクチルエステル、２-エチルヘキシルエステル、イソオクチルエステル、ノニルエステル、デシルエステル、イソデシルエステル、ウンデシルエステル、ドデシルエステル、トリデシルエステル、テトラデシルエステル、ヘキサデシルエステル、オクタデシルエステル、またはエイコシルエステルが挙げられる。(メタ)アクリル酸シクロアルキルエステルとしては、例えば、(メタ)アクリル酸のシクロペンチルエステルまたはシクロヘキシルエステルが挙げられる。アクリル系ポリマーのための(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、一種類の(メタ)アクリル酸アルキルエステルを用いてもよいし、二種類以上の(メタ)アクリル酸アルキルエステルを用いてもよい。アクリル系ポリマーを形成するための全モノマー成分における(メタ)アクリル酸アルキルエステルの割合は、(メタ)アクリル酸アルキルエステルに依る粘着性等の基本特性を粘着剤層２２にて適切に発現させるうえでは、例えば５０質量％以上である。
【００５６】
アクリル系ポリマーは、その凝集力や耐熱性などを改質するために、(メタ)アクリル酸アルキルエステルと共重合可能な他のモノマーに由来するモノマーユニットを含んでいてもよい。そのようなモノマーとしては、例えば、カルボキシ基含有モノマー、酸無水物モノマー、ヒドロキシ基含有モノマー、スルホン酸基含有モノマー、リン酸基含有モノマー、アクリルアミド、およびアクリロニトリルが挙げられる。カルボキシ基含有モノマーとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、カルボキシエチル(メタ)アクリレート、カルボキシペンチル(メタ)アクリレート、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、およびクロトン酸が挙げられる。酸無水物モノマーとしては、例えば、無水マレイン酸および無水イタコン酸が挙げられる。ヒドロキシ基含有モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸２-ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸２-ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸４-ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸６-ヒドロキシヘキシル、(メタ)アクリル酸８-ヒドロキシオクチル、(メタ)アクリル酸１０-ヒドロキシデシル、(メタ)アクリル酸１２-ヒドロキシラウリル、および(メタ)アクリル酸４-(ヒドロキシメチル)シクロヘキシルメチルが挙げられる。スルホン酸基含有モノマーとしては、例えば、スチレンスルホン酸、アリルスルホン酸、２-(メタ)アクリルアミド-２-メチルプロパンスルホン酸、(メタ)アクリルアミドプロパンスルホン酸、スルホプロピル(メタ)アクリレート、および(メタ)アクリロイルオキシナフタレンスルホン酸が挙げられる。リン酸基含有モノマーとしては、例えば、２-ヒドロキシエチルアクリロイルホスフェートが挙げられる。アクリル系ポリマーのための当該他のモノマーとしては、一種類のモノマーを用いてもよいし、二種類以上のモノマーを用いてもよい。アクリル系ポリマーを形成するための全モノマー成分における(メタ)アクリル酸アルキルエステル以外のモノマーの割合は、(メタ)アクリル酸アルキルエステルに依る粘着性等の基本特性を粘着剤層２２にて適切に発現させるうえでは、例えば５０質量％以下である。
【００５７】
アクリル系ポリマーは、そのポリマー骨格中に架橋構造を形成するために、(メタ)アクリル酸アルキルエステルと共重合可能な多官能性モノマーに由来するモノマーユニットを含んでいてもよい。そのような多官能性モノマーとして、例えば、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレート、およびウレタン(メタ)アクリレートが挙げられる。アクリル系ポリマーのための多官能性モノマーとしては、一種類の多官能性モノマーを用いてもよいし、二種類以上の多官能性モノマーを用いてもよい。アクリル系ポリマーを形成するための全モノマー成分における多官能性モノマーの割合は、(メタ)アクリル酸アルキルエステルに依る粘着性等の基本特性を粘着剤層２２にて適切に発現させるうえでは、例えば４０質量％以下である。
【００５８】
アクリル系ポリマーは、それを形成するための原料モノマーを重合して得ることができる。重合手法としては、例えば、溶液重合、乳化重合、塊状重合、および懸濁重合が挙げられる。ダイシングテープ２０ないし焼結接合用シート付きダイシングテープＸの使用される半導体装置製造方法における高度の清浄性の観点からは、ダイシングテープ２０ないし焼結接合用シート付きダイシングテープＸにおける粘着剤層２２中の低分子量成分は少ない方が好ましく、アクリル系ポリマーの数平均分子量は例えば１０万以上である。
【００５９】
粘着剤層２２ないしこれをなすための粘着剤は、アクリル系ポリマーなどベースポリマーの数平均分子量を高めるために例えば、外部架橋剤を含有してもよい。アクリル系ポリマーなどベースポリマーと反応して架橋構造を形成するための外部架橋剤としては、ポリイソシアネート化合物、エポキシ化合物、アジリジン化合物、およびメラミン系架橋剤が挙げられる。粘着剤層２２ないしこれをなすための粘着剤における外部架橋剤の含有量は、ベースポリマー１００質量部に対して例えば５質量部以下である。
【００６０】
粘着剤層２２は、紫外線など放射線の照射を受けることによって照射箇所の架橋度が高まって粘着力が低下する放射線硬化型粘着剤層であってもよい。そのような粘着剤層をなすための放射線硬化型粘着剤としては、例えば、上述のアクリル系ポリマーなどのベースポリマーと、放射線重合性の炭素−炭素二重結合等の官能基を有する放射線重合性のモノマー成分やオリゴマー成分とを含有する、添加型の放射線硬化型粘着剤が挙げられる。
【００６１】
放射線重合性のモノマー成分としては、例えば、ウレタン(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリストールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリストールモノヒドロキシペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、および１,４-ブタンジオールジ(メタ)アクリレートが挙げられる。放射線重合性のオリゴマー成分としては、例えば、ウレタン系、ポリエーテル系、ポリエステル系、ポリカーボネート系、ポリブタジエン系など種々のオリゴマーが挙げられ、分子量１００〜３００００程度のものが適当である。粘着剤層２２ないしこれをなすための放射線硬化型粘着剤における放射線重合性のモノマー成分やオリゴマー成分の含有量は、形成される粘着剤層２２の粘着力を適切に低下させ得る範囲で決定され、アクリル系ポリマーなどのベースポリマー１００質量部に対して例えば４０〜１５０質量部である。また、添加型の放射線硬化型粘着剤としては、例えば特開昭６０−１９６９５６号公報に開示のものを用いてもよい。
【００６２】
粘着剤層２２をなすための放射線硬化型粘着剤としては、例えば、放射線重合性の炭素−炭素二重結合等の官能基をポリマー側鎖や、ポリマー主鎖中、ポリマー主鎖末端に有するベースポリマーを含有する内在型の放射線硬化型粘着剤も挙げられる。このような内在型の放射線硬化型粘着剤は、形成される粘着剤層２２内での低分子量成分の移動に起因する粘着特性の意図しない経時的変化を抑制するうえで好適である。
【００６３】
内在型の放射線硬化型粘着剤に含有されるベースポリマーとしては、アクリル系ポリマーを基本骨格とするものが好ましい。そのような基本骨格をなすアクリル系ポリマーとしては、上述のアクリル系ポリマーを採用することができる。アクリル系ポリマーへの放射線重合性の炭素−炭素二重結合の導入手法としては、例えば、所定の官能基（第１の官能基）を有するモノマーを含む原料モノマーを共重合させてアクリル系ポリマーを得た後、第１の官能基との間で反応を生じて結合しうる所定の官能基（第２の官能基）と放射線重合性炭素−炭素二重結合とを有する化合物を、炭素−炭素二重結合の放射線重合性を維持したままアクリル系ポリマーに対して縮合反応または付加反応させる方法が、挙げられる。
【００６４】
第１の官能基と第２の官能基の組み合わせとしては、例えば、カルボキシ基とエポキシ基、エポキシ基とカルボキシ基、カルボキシ基とアジリジル基、アジリジル基とカルボキシ基、ヒドロキシ基とイソシアネート基、イソシアネート基とヒドロキシ基が、挙げられる。これら組み合わせのうち、反応追跡の容易さの観点からは、ヒドロキシ基とイソシアネート基の組み合わせ、および、イソシアネート基とヒドロキシ基の組み合わせが好適である。また、反応性の高いイソシアネート基を有するポリマーを作製するのは技術的難易度が高いところ、アクリル系ポリマーの作製または入手のしやすさの観点からは、アクリル系ポリマー側の上記第１の官能基がヒドロキシ基であり且つ上記第２の官能基がイソシアネート基である場合が、より好適である。この場合、放射線重合性炭素−炭素二重結合と第２の官能基であるイソシアネート基とを併有するイソシアネート化合物としては、例えば、メタクリロイルイソシアネート、２-メタクリロイルオキシエチルイソシアネート、およびｍ-イソプロペニル-α,α-ジメチルベンジルイソシアネートが挙げられる。また、第１の官能基を伴うアクリル系ポリマーとしては、上記のヒドロキシ基含有モノマーに由来するモノマーユニットを含むものが好適であり、２-ヒドロキシエチルビニルエーテルや、４-ヒドロキシブチルビニルエーテル、ジエチレングルコールモノビニルエーテルなどのエーテル系化合物に由来するモノマーユニットを含むものも好適である。
【００６５】
粘着剤層２２をなすための放射線硬化型粘着剤は、好ましくは光重合開始剤を含有する。光重合開始剤としては、例えば、α-ケトール系化合物、アセトフェノン系化合物、ベンゾインエーテル系化合物、ケタール系化合物、芳香族スルホニルクロリド系化合物、光活性オキシム系化合物、ベンゾフェノン系化合物、チオキサントン系化合物、カンファーキノン、ハロゲン化ケトン、アシルホスフィノキシド、およびアシルホスフォナートが挙げられる。α-ケトール系化合物としては、例えば、４-(２-ヒドロキシエトキシ)フェニル(２-ヒドロキシ-２-プロピル)ケトン、α-ヒドロキシ-α,α'-ジメチルアセトフェノン、２-メチル-２-ヒドロキシプロピオフェノン、および１-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンが挙げられる。アセトフェノン系化合物としては、例えば、メトキシアセトフェノン、２,２-ジメトキシ-２-フェニルアセトフェノン、２,２-ジエトキシアセトフェノン、および２-メチル-１-[４-(メチルチオ)-フェニル]-２-モルホリノプロパン-１が挙げられる。ベンゾインエーテル系化合物としては、例えば、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、およびアニソインメチルエーテルが挙げられる。ケタール系化合物としては、例えばベンジルジメチルケタールが挙げられる。芳香族スルホニルクロリド系化合物としては、例えば２-ナフタレンスルホニルクロリドが挙げられる。光活性オキシム系化合物としては、例えば、１-フェノン-１,２-プロパンジオン-２-(Ｏ-エトキシカルボニル)オキシムが挙げられる。ベンゾフェノン系化合物としては、例えば、ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、および３,３'-ジメチル-４-メトキシベンゾフェノンが挙げられる。チオキサントン系化合物としては、例えば、チオキサントン、２-クロロチオキサントン、２-メチルチオキサントン、２,４-ジメチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、２,４-ジクロロチオキサントン、２,４-ジエチルチオキサントン、および２,４-ジイソプロピルチオキサントンが挙げられる。粘着剤層２２をなすための放射線硬化型粘着剤における光重合開始剤の含有量は、アクリル系ポリマーなどのベースポリマー１００質量部に対して例えば０.０５〜２０質量部である。
【００６６】
粘着剤層２２ないしこれをなすための粘着剤には、以上の成分の他、架橋促進剤や、粘着付与剤、老化防止剤、着色剤などの添加剤を含有してもよい。着色剤は、放射線照射を受けて着色する化合物であってもよい。そのような化合物としては、例えばロイコ染料が挙げられる。
【００６７】
粘着剤層２２の厚さは、例えば、粘着剤層２２の放射線硬化の前後における焼結接合用シート１０に対する接着力のバランスの観点から１〜５０μｍである。
【００６８】
以上のような構成を有する焼結接合用シート付きダイシングテープＸは、例えば以下のようにして作製することができる。
【００６９】
焼結接合用シート付きダイシングテープＸのダイシングテープ２０については、用意した基材２１上に粘着剤層２２を設けることによって作製することができる。例えば樹脂製の基材２１は、カレンダー製膜法、有機溶媒中でのキャスティング法、密閉系でのインフレーション押出法、Ｔダイ押出法、共押出法、ドライラミネート法などの製膜手法により作製することができる。粘着剤層２２は、粘着剤層２２形成用の粘着剤組成物を調製した後、基材２１上または所定のセパレータ（即ち剥離ライナー）上に当該粘着剤組成物を塗布して粘着剤組成物層を形成し、必要に応じて当該粘着剤組成物層を乾燥させる（この時、必要に応じて加熱架橋させる）ことによって、形成することができる。粘着剤組成物の塗布手法としては、例えば、ロール塗工、スクリーン塗工、およびグラビア塗工が挙げられる。粘着剤組成物層の乾燥のための温度は例えば８０〜１５０℃であって時間は例えば０.５〜５分間である。粘着剤層２２がセパレータ上に形成される場合には、当該セパレータを伴う粘着剤層２２を基材２１に貼り合わせる。以上のようにして、ダイシングテープ２０を作製することができる。
【００７０】
焼結接合用シート付きダイシングテープＸの焼結接合用シート１０については、上述のように、例えば、焼結接合用シート１０形成用のワニスを調製し、基材としてのセパレータの上に当該ワニスを塗布して塗膜を形成し、その塗膜を乾燥させることによって、作製することができる。
【００７１】
焼結接合用シート付きダイシングテープＸの作製においては、次に、ダイシングテープ２０の粘着剤層２２側に焼結接合用シート１０を例えば圧着して貼り合わせる。貼り合わせ温度は例えば３０〜５０℃である。貼り合わせ圧力（線圧）は例えば０.１〜２０ｋｇｆ/ｃｍである。粘着剤層２２が上述のような放射線硬化型粘着剤層である場合には、次に、例えば基材２１の側から、粘着剤層２２に対して紫外線等の放射線を照射してもよい。照射量は、例えば５０〜５００ｍＪ/ｃｍ2であり、好ましくは１００〜３００ｍＪ/ｃｍ2である。焼結接合用シート付きダイシングテープＸにおいて粘着剤層２２の粘着力低減措置としての照射が行われる領域（照射領域Ｄ）は、例えば、粘着剤層２２における焼結接合用シート貼り合わせ領域内のその周縁部を除く領域である。
【００７２】
以上のようにして、例えば図５に示す焼結接合用シート付きダイシングテープＸを作製することができる。焼結接合用シート付きダイシングテープＸには、焼結接合用シート１０を伴う粘着剤層２２を被覆するようにセパレータ（図示略）が設けられていてもよい。このセパレータは、粘着剤層２２および焼結接合用シート１０が露出しないように保護するための要素であり、焼結接合用シート付きダイシングテープＸの使用前には当該フィルムから剥がされる。セパレータとしては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）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、並びに、剥離剤（例えば、フッ素系剥離剤や長鎖アルキルアクリレート系剥離剤）で表面コートされた各種のプラスチックフィルムや紙などを、用いることができる。
【００７３】
図６は、焼結接合用シート付きダイシングテープＸが使用されて行われる半導体装置製造方法の一部の工程を表す。
【００７４】
本方法においては、まず、図６（ａ）に示すように、焼結接合用シート付きダイシングテープＸの焼結接合用シート１０上に半導体ウエハ３０が貼り合わせられる。具体的には、半導体ウエハ３０が、焼結接合用シート付きダイシングテープＸの焼結接合用シート１０側に圧着ロール等によって押圧されて、焼結接合用シート付きダイシングテープＸないし焼結接合用シート１０に対して貼り付けられる。半導体ウエハ３０は、複数の半導体素子が既に作り込まれたものであり、焼結接合用シート１０に貼り付けられる側の表面（図６では下面）には既に外部電極として平面電極（図示略）が形成されている。平面電極の厚さは、例えば１０〜１０００ｎｍである。この平面電極は例えば銀よりなる。また、平面電極は、半導体ウエハ表面に形成されたチタン薄膜の上に積層形成されていてもよい。チタン薄膜の厚さは、例えば１０〜１０００ｎｍである。これら平面電極およびチタン薄膜は、例えば蒸着法によって形成することができる。また、半導体ウエハ３０の他方の面（図６では上面）には、半導体素子ごとに、必要に応じて他の電極パッド等（図示略）が形成されている。本工程において、貼付け温度は例えば５０〜９０℃であり、貼付け用の荷重は例えば０.０１〜１０ＭＰａである。焼結接合用シート付きダイシングテープＸにおける粘着剤層２２が放射線硬化型粘着剤層である場合には、焼結接合用シート付きダイシングテープＸの製造過程での上述の放射線照射に代えて、焼結接合用シート付きダイシングテープＸへの半導体ウエハ３０の貼り合わせの後に、基材２１の側から粘着剤層２２に対して紫外線等の放射線を照射してもよい。照射量は、例えば５０〜５００ｍＪ/ｃｍ2であり、好ましくは１００〜３００ｍＪ/ｃｍ2である。焼結接合用シート付きダイシングテープＸにおいて粘着剤層２２の粘着力低減措置としての放射線照射が行われる領域（図５では照射領域Ｄとして示す）は、例えば、粘着剤層２２における焼結接合用シート貼り合わせ領域内のその周縁部を除く領域である。
【００７５】
次に、図６（ｂ）に示すように、半導体ウエハ３０に対してダイシングを行う。具体的には、焼結接合用シート付きダイシングテープＸに半導体ウエハ３０が保持された状態で、ダイシング装置等の回転ブレードを使用して半導体ウエハ３０がダイシングされて半導体チップ単位に個片化される（図中では切断箇所を模式的に太線で表す）。これにより、チップサイズの焼結接合用シート１０を伴う半導体チップＣが形成されることとなる。
【００７６】
そして、焼結接合用シート付き半導体チップＣを伴うダイシングテープ２０における半導体チップＣ側を水などの洗浄液を使用して洗浄するクリーニング工程を必要に応じて経た後、焼結接合用シート付き半導体チップＣをダイシングテープ２０からピックアップする（ピックアップ工程）。例えば、ピックアップ対象の焼結接合用シート付き半導体チップＣについて、ダイシングテープ２０の図中下側においてピックアップ機構のピン部材（図示略）を上昇させてダイシングテープ２０を介して突き上げた後、吸着治具（図示略）によって吸着保持する。
【００７７】
次に、図３（ａ）に示すように、支持基板Ｓへの半導体チップＣの仮固定が行われ（仮固定工程）、図３（ｂ）に示すように、焼結接合のための高温加熱過程を経ることによって半導体チップＣが支持基板Ｓに接合される（焼結接合工程）。これら工程の具体的な実施態様および具体的な条件については、焼結接合用シート１０が使用されて行われる半導体装置製造方法における仮固定工程および焼結接合工程に関して図３（ａ）および図３（ｂ）を参照して上述したのと同様である。
【００７８】
次に、図４（ａ）に示すように、半導体チップＣの上記電極パッド（図示略）と支持基板Ｓの有する端子部（図示略）とを必要に応じてボンディングワイヤーＷを介して電気的に接続する（ワイヤーボンディング工程）。次に、図４（ｂ）に示すように、支持基板Ｓ上の半導体チップＣやボンディングワイヤーＷを保護するための封止樹脂Ｒを形成する（封止工程）。これら工程の具体的な実施態様および具体的な条件については、焼結接合用シート１０が使用されて行われる半導体装置製造方法におけるワイヤーボンディング工程および封止工程に関して図４（ａ）および図４（ｂ）を参照して上述したのと同様である。
【００７９】
以上のようにして、焼結接合用シート付きダイシングテープＸを使用した過程を経て半導体装置を製造することができる。
【００８０】
焼結接合用シート１０の粘着層１１ないしこれをなす焼結接合用組成物は、それに含まれる導電性金属含有の焼結性粒子について、上述のように、平均粒径が２μｍ以下であって粒径１００ｎｍ以下の粒子の割合が８０質量％以上であるという粒度分布構成を有する。同割合は、上述のように、好ましくは８５質量％以上、より好ましくは９０質量％以上である。焼結性粒子のこのような粒度分布構成は、粘着層１１をなす焼結接合用組成物から低負荷条件の焼結によって高密度の焼結層１２を形成するのに適する。平均粒径２μｍ以下の焼結性粒子の上記粒度分布構成によると、粘着層１１をなす焼結接合用組成物における焼結性粒子の含有割合が例えば８５質量％以上と大きい場合において、当該組成物中の粒径１００ｎｍ以下の粒子群および粒径１００ｎｍ超の粒子群が緻密なパッキング状態をとって粒子間の総接触面積が大きくなりやすいものと考えられる。焼結性粒子間の総接触面積が大きいほど、焼結によって当該焼結性粒子どうしを適切に一体化するための加圧条件など負荷条件は低くなる傾向にある。
【００８１】
また、導電性金属含有の焼結性粒子を含む組成物から形成される焼結層１２の密度が高いほど焼結層１２において高い接合信頼性が得られる傾向にある。高密度の焼結層による焼結接合を低負荷条件で実現するのに適した粘着層１１ないしこれをなす焼結接合用組成物は、高密度の焼結層１２による高い接合信頼性を低負荷条件の焼結プロセスで実現するのに適する。
【００８２】
以上のように、上述の焼結接合用シート１０の粘着層１１ないしこれをなす焼結接合用組成物は、高密度の焼結層１２による焼結接合を低負荷条件で実現するのに適し、従って、高密度の焼結層１２による高い接合信頼性を低負荷条件の焼結プロセスで実現するのに適する。このような焼結接合用シート１０は、製造目的物の生産効率向上の観点から好ましい。
【００８３】
焼結接合用シート１０の粘着層１１ないしこれをなす焼結接合用組成物における焼結性粒子の含有割合は、上述のように、好ましくは９０〜９８質量％、より好ましくは９２〜９８質量％、より好ましくは９４〜９８質量％である。このような構成は、形成される焼結層１２の高密度化を図るうえで好適である。
【００８４】
焼結接合用シート１０の粘着層１１ないしこれをなす焼結接合用組成物の空隙率は、上述のように、好ましくは１０％以下、より好ましくは８％以下、より好ましくは６％以下、より好ましくは４％以下である。また、焼結接合用シート１０の粘着層１１ないしこれをなす焼結接合用組成物は、上述のように、３００℃、１０ＭＰａ、および２.５分間の条件での焼結を経た後の空隙率が、好ましくは１０％以下、より好ましくは８％以下、より好ましくは６％以下、より好ましくは４％以下である。これら構成は、形成される焼結層１２の高密度化を図るうえで好適である。
【００８５】
焼結接合用シート１０の粘着層１１ないしこれをなす焼結接合用組成物は、上述のように、導電性金属含有の上述の焼結性粒子と共に好ましくは熱分解性高分子バインダーを含み、当該熱分解性高分子バインダーの重量平均分子量は好ましくは１００００以上である。これら構成によると、上記の仮固定工程での仮固定温度、即ち、７０℃およびその近傍を含む温度範囲である５０〜９０℃で例えば、熱分解性高分子バインダーの粘弾性性を利用して粘着層１１の凝集力を確保しやすく、従って粘着層１１の接着力を確保しやすい。
【００８６】
焼結接合用シート１０の粘着層１１ないしこれをなす焼結接合用組成物に含まれる熱分解性高分子バインダーは、上述のように、好ましくはポリカーボネート樹脂および／またはアクリル樹脂である。ポリカーボネート樹脂およびアクリル樹脂は、３００℃程度の温度で分解・揮散する高分子バインダーとして用意しやすいので、当該構成は、焼結接合用シート１０を使用して焼結接合される支持基板Ｓと半導体チップＣとの間に形成される焼結層１２において有機残渣を低減するうえで好適である。焼結層１２中の有機残渣が少ないほど、当該焼結層１２は強固である傾向にあり、従って、当該焼結層１２において優れた接合信頼性を得やすい。
【００８７】
焼結接合用シート１０は、焼結接合用材料を、均一な厚さで作製されやすいシートの形態で供給するものであるので、焼結接合用シート１０によると、支持基板Ｓと半導体チップＣとを均一な厚さの焼結層１２で接合することが可能となる。均一な厚さの焼結層１２による焼結接合は、支持基板Ｓに対する半導体チップＣの高い接合信頼性を実現するうえで好適である。
【００８８】
また、焼結接合用シート１０は、焼結接合用材料を、流動化しにくいシートの形態で供給するものであるので、接合対象物である支持基板Ｓと半導体チップＣとの間からの焼結金属のはみ出しや半導体チップＣ側面への焼結金属の這い上がりを抑制しつつ支持基板Ｓに対して半導体チップＣを焼結接合するのに適する。このようなはみ出しや這い上がりの抑制は、焼結接合を伴う半導体装置における歩留まりを向上するうえで好適である。
【実施例】
【００８９】
〔実施例１〕
焼結性粒子としての第１の銀粒子（平均粒径６０ｎｍ，粒径分布５〜１００ｎｍ，ＤＯＷＡエレクトロニクス株式会社製）５３.７８質量部と、焼結性粒子としての第２の銀粒子（平均粒径１１００ｎｍ，粒径分布４００〜５０００ｎｍ，三井金属鉱業株式会社製）５.９７６質量部と、熱分解性高分子バインダーとしてのポリカーボネート樹脂（商品名「ＱＰＡＣ４０」，重量平均分子量は１５００００，常温で固体，Empower Materials社製）０.８７質量部と、低沸点バインダーとしてのイソボルニルシクロヘキサノール（商品名「テルソルブＭＴＰＨ」，常温で液体，日本テルペン化学工業株式会社製）３.４７質量部と、溶剤としてのメチルエチルケトン ３５.９１質量部とを、ハイブリッドミキサー（商品名「ＨＭ−５００」，株式会社キーエンス製）をその撹拌モードで使用して混合し、ワニスを調製した。撹拌時間は３分間とした。そして、得られたワニスを、離型処理フィルム（商品名「ＭＲＡ５０」，三菱樹脂株式会社製）に塗布した後に乾燥させて、焼結接合用の厚さ４０μｍの粘着層、即ち、焼結接合用組成物の厚さ４０μｍのシート体を形成した。乾燥温度は１１０℃とし、乾燥時間は３分間とした。以上のようにして、焼結性粒子と、熱分解性高分子バインダーと、低沸点バインダーとを含む粘着層を有する実施例１の焼結接合用シートを作製した。実施例１の焼結接合用シート（焼結接合用組成物）における焼結性粒子の含有割合は９３.２質量％であり、当該焼結性粒子における粒径１００ｎｍ以下の粒子の割合は９０質量％である。このような実施例１の焼結接合用シートに関する組成を表１に掲げる（後記の実施例および比較例についても同様である。また、表１において、組成を表す各数値の単位は、相対的な“質量部”である）。【００９０】
〔実施例２〕
焼結性粒子としての第１の銀粒子（平均粒径６０ｎｍ，粒径分布５〜１００ｎｍ，ＤＯＷＡエレクトロニクス株式会社製）６１.２９質量部と、焼結性粒子としての第２の銀粒子（平均粒径１１００ｎｍ，粒径分布４００〜５０００ｎｍ，三井金属鉱業株式会社製）６.８１質量部と、熱分解性高分子バインダーとしてのポリカーボネート樹脂（商品名「ＱＰＡＣ４０」，重量平均分子量は１５００００，常温で固体，Empower Materials社製）０.７５質量部と、低沸点バインダーとしてのイソボルニルシクロヘキサノール（商品名「テルソルブＭＴＰＨ」，常温で液体，日本テルペン化学工業株式会社製）３.０２質量部と、溶剤としてのメチルエチルケトン ２８.１３質量部とを、ハイブリッドミキサー（商品名「ＨＭ−５００」，株式会社キーエンス製）をその撹拌モードで使用して混合し、ワニスを調製した。撹拌時間は３分間とした。そして、得られたワニスを、離型処理フィルム（商品名「ＭＲＡ５０」，三菱樹脂株式会社製）に塗布した後に乾燥させて、焼結接合用の厚さ４０μｍの粘着層、即ち、焼結接合用組成物の厚さ４０μｍのシート体を形成した。乾燥温度は１１０℃とし、乾燥時間は３分間とした。以上のようにして、焼結性粒子と、熱分解性高分子バインダーと、低沸点バインダーとを含む粘着層を有する実施例２の焼結接合用シートを作製した。実施例２の焼結接合用シート（焼結接合用組成物）における焼結性粒子の含有割合は９５質量％であり、当該焼結性粒子における粒径１００ｎｍ以下の粒子の割合は９０質量％である。【００９１】
〔実施例３〕
第２の銀粒子（平均粒径１１００ｎｍ，粒径分布４００〜５０００ｎｍ，三井金属鉱業株式会社製）６.８１質量部の代わりに第３の銀粒子（平均粒径３００ｎｍ，粒径分布１４５〜１７００ｎｍ，ＤＯＷＡエレクトロニクス株式会社製）６.８１質量部を用いたこと以外は実施例２の焼結接合用シートと同様にして、実施例３の焼結接合用シートを作製した。実施例３の焼結接合用シート（焼結接合用組成物）における焼結性粒子の含有割合は９５質量％であり、当該焼結性粒子における粒径１００ｎｍ以下の粒子の割合は９０質量％である。【００９２】
〔実施例４〕
第１の銀粒子（平均粒径６０ｎｍ，粒径分布５〜１００ｎｍ，ＤＯＷＡエレクトロニクス株式会社製）の配合量を６１.２９質量部に代えて６８.１質量部としたこと、および、第２の銀粒子を用いなかったこと、以外は実施例２の焼結接合用シートと同様にして、実施例４の焼結接合用シートを作製した。実施例４の焼結接合用シート（焼結接合用組成物）における焼結性粒子の含有割合は９５質量％であり、当該焼結性粒子における粒径１００ｎｍ以下の粒子の割合は１００質量％である。【００９３】
〔実施例５〕
第１の銀粒子６１.２９質量部および第２の銀粒子６.８１質量部の代わりに第４の銀粒子（平均粒径２０ｎｍ，粒径分布１〜５０ｎｍ，ＤＯＷＡエレクトロニクス株式会社製）６１.２９質量部および第５の銀粒子（平均粒径５００ｎｍ，粒径分布８０〜３０００ｎｍ，三井金属鉱業株式会社製）６.８１質量部を用いたこと以外は実施例２の焼結接合用シートと同様にして、実施例５の焼結接合用シートを作製した。実施例５の焼結接合用シート（焼結接合用組成物）における焼結性粒子の含有割合は９５質量％であり、当該焼結性粒子における粒径１００ｎｍ以下の粒子の割合は９０質量％である。【００９４】
〔実施例６〕
第１の銀粒子（平均粒径６０ｎｍ，粒径分布５〜１００ｎｍ，ＤＯＷＡエレクトロニクス株式会社製）の配合量を５３.７８質量部に代えて３５.８６質量部としたこと、および、第１および第２の銀粒子に加えて第４の銀粒子（平均粒径２０ｎｍ，粒径分布１〜５０ｎｍ，ＤＯＷＡエレクトロニクス株式会社製）１７.９３質量部を用いたこと、以外は実施例１の焼結接合用シートと同様にして、実施例６の焼結接合用シートを作製した。実施例６の焼結接合用シート（焼結接合用組成物）における焼結性粒子の含有割合は９３.２質量％であり、当該焼結性粒子における粒径１００ｎｍ以下の粒子の割合は９０質量％である。【００９５】
〔比較例１〕
第１の銀粒子（平均粒径６０ｎｍ，粒径分布５〜１００ｎｍ，ＤＯＷＡエレクトロニクス株式会社製）の配合量を５３.７８質量部に代えて３５.８６質量部としたこと、および、第２の銀粒子（平均粒径１１００ｎｍ，粒径分布４００〜５０００ｎｍ，三井金属鉱業株式会社製）の配合量を５.９７６質量部に代えて２３.９質量部としたこと、以外は実施例１の焼結接合用シートと同様にして、比較例１の焼結接合用シートを作製した。比較例１の焼結接合用シートにおける焼結性粒子の含有割合は９３.２質量％であり、当該焼結性粒子における粒径１００ｎｍ以下の粒子の割合は６０質量％である。【００９６】
〔比較例２〕
焼結性粒子としての第１の銀粒子（平均粒径６０ｎｍ，粒径分布５〜１００ｎｍ，ＤＯＷＡエレクトロニクス株式会社製）３４.０５質量部と、焼結性粒子としての第３の銀粒子（平均粒径３００ｎｍ，粒径分布１４５〜１７００ｎｍ，ＤＯＷＡエレクトロニクス株式会社製）３４.０５質量部と、熱分解性高分子バインダーとしてのポリカーボネート樹脂（商品名「ＱＰＡＣ４０」，重量平均分子量は１５００００，常温で固体，Empower Materials社製）０.７５質量部と、低沸点バインダーとしてのイソボルニルシクロヘキサノール（商品名「テルソルブＭＴＰＨ」，常温で液体，日本テルペン化学工業株式会社製）３.０２質量部と、溶剤としてのメチルエチルケトン ２８.１３質量部とを、ハイブリッドミキサー（商品名「ＨＭ−５００」，株式会社キーエンス製）をその撹拌モードで使用して混合し、ワニスを調製した。撹拌時間は３分間とした。そして、得られたワニスを、離型処理フィルム（商品名「ＭＲＡ５０」，三菱樹脂株式会社製）に塗布した後に乾燥させて、焼結接合用の厚さ４０μｍの粘着層、即ち、焼結接合用組成物の厚さ４０μｍのシート体を形成した。乾燥温度は１１０℃とし、乾燥時間は３分間とした。以上のようにして、焼結性粒子と、熱分解性高分子バインダーと、低沸点バインダーとを含む粘着層を有する比較例２の焼結接合用シートを作製した。比較例２の焼結接合用シートにおける焼結性粒子の含有割合は９５質量％であり、当該焼結性粒子における粒径１００ｎｍ以下の粒子の割合は５０質量％である。【００９７】
〈サンプルの作製〉
実施例１〜６および比較例１,２の各焼結接合用シートを用いて焼結接合を行い、実施例１〜６および比較例１,２の焼結接合用シートごとに、後記の各評価に用いられる必要数のサンプルを作製した。【００９８】
サンプルの作製においては、まず、平面電極（５ｍｍ角）を一方の面に有するシリコンチップ（５ｍｍ角，厚さ３５０μｍ）を用意した。平面電極は、シリコンチップ表面上のＴｉ層（厚さ５０ｎｍ）とその上のＡｕ層（厚さ１００ｎｍ）との積層構造を有する。次に、シリコンチップの平面電極に対し、圧着ロールを備えるラミネータを使用して焼結接合用シートを貼り合わせた。貼合せ温度は７０℃であり、貼合せ用の荷重（圧着ロールによる圧力）は０.３ＭＰａであり、圧着ロールの速度は１０ｍｍ/秒である。このようにして、５ｍｍ角の焼結接合用シートないし粘着層を片面に伴うシリコンチップを得た。【００９９】
次に、得られた焼結接合用シート付きシリコンチップを、Ａｇ膜（厚さ５μｍ）で全体が覆われた銅板（厚さ３ｍｍ）に対して焼結接合した。具体的には、この銅板とシリコンチップとの間に焼結接合用シートが介在する積層態様において、焼結装置（商品名「ＨＴＭ−３０００」，伯東株式会社製）を使用して焼結工程を行った。本工程において、焼結接合対象物に対してその厚さ方向に負荷する加圧力は１０ＭＰａであり、焼結用の加熱温度は３００℃であり、加熱時間は２.５分間である。【０１００】
以上のようにして、実施例１〜６および比較例１,２の焼結接合用シートごとに、必要数の焼結接合サンプルを作製した。【０１０１】
〈焼結前の空隙率〉
実施例１〜６および比較例１,２の焼結接合用シートごとに、次のようにして空隙率を調べた。具体的には、まず、冷却環境下において焼結接合用シートについて機械研磨によって断面を露出させた。次に、この露出断面について、イオンポリッシング装置（商品名「クロスセクションポリッシャ ＳＭ−０９０１０」，日本電子株式会社製）を使用してイオンポリッシングを行った。次に、当該露出断面における焼結層領域内のＳＥＭ像（走査型電子顕微鏡による像）を、電界放出形走査電子顕微鏡ＳＵ８０２０（株式会社日立ハイテクノロジーズ製）を使用して撮像し、反射電子像を画像データとして得た。撮像条件は、加速電圧を５ｋＶとし、倍率を２０００倍とした。次に、得られた画像データに対し、画像解析ソフトＩｍａｇｅＪを使用して、固形部分と空隙部分ないし気孔部分とに２値化する自動２値化処理を施した。そして、当該２値化後の画像から空隙部分の合計面積と全体（固形部分＋空隙部分）の面積とを求め、空隙部分の合計面積を全体面積で除して空隙率（％）を算出した。その結果を表１に掲げる。【０１０２】
〈焼結後の空隙率〉
実施例１〜６および比較例１,２の焼結接合用シートごとに、次のようにして、焼結接合サンプルにおける焼結層の空隙率を調べた。具体的には、まず、機械研磨により、焼結接合サンプルにおいてシリコンチップ対角線に沿った断面を露出させた。次に、この露出断面について、イオンポリッシング装置（商品名「クロスセクションポリッシャ ＳＭ−０９０１０」，日本電子株式会社製）を使用してイオンポリッシングを行った。次に、当該露出断面における焼結層領域内のＳＥＭ像（走査型電子顕微鏡による像）を、電界放出形走査電子顕微鏡ＳＵ８０２０（株式会社日立ハイテクノロジーズ製）を使用して撮像し、反射電子像を画像データとして得た。撮像条件は、加速電圧を５ｋＶとし、倍率を２０００倍とした。次に、得られた画像データに対し、画像解析ソフトＩｍａｇｅＪを使用して、金属部分と空隙部分ないし気孔部分とに２値化する自動２値化処理を施した。そして、当該２値化後の画像から空隙部分の合計面積と全体（金属部分＋空隙部分）の面積とを求め、空隙部分の合計面積を全体面積で除して空隙率（％）を算出した。その結果を表１に掲げる。【０１０３】
〈接合信頼性〉
実施例１〜６および比較例１,２の焼結接合用シートごとに、次のようにして、焼結接合サンプルにおける焼結層の接合信頼性を調べた。具体的には、まず、冷熱衝撃試験機（商品名「ＴＳＥ−１０３ＥＳ」，エスペック株式会社製）を使用して、サンプルに対し、−４０℃〜２００℃の温度範囲での冷熱衝撃を５００サイクル与えた。１サイクルの温度プロファイルには、−４０℃での１５分の保持期間および２００℃での１５分の保持期間が含まれる。次に、超音波映像装置（商品名「ＦｉｎｅＳＡＴ II」，日立建機ファインテック株式会社製）を使用して、焼結接合サンプルにおける銅板とシリコンチップとの間の焼結層による接合状態を確認するための撮像を行った。この撮像には、トランスデューサーであるプローブとして、ＰＱ−５０−１３：ＷＤ［周波数５０ＭＨｚ］を使用した。得られた像では、接合状態を維持している領域は灰色で表示され且つ剥離の生じている領域は白色で表示されており、全体面積に対する接合領域総面積の割合を接合率（％）として算出した。その結果を表１に掲げる。【０１０４】
［評価］
実施例１〜６の焼結接合用シート（焼結接合用組成物）によると、比較例１,２の焼結接合用シートによるよりも、接合対象物間において高密度の焼結層を形成することができ、接合信頼性の高い焼結接合を実現することができた。焼結性粒子の含有割合について、実施例１〜６の焼結接合用シートは比較例１,２の焼結接合用シートと同定度である。また、実施例１〜６の焼結接合用シートに係る焼結接合サンプルの焼結層、および、比較例１,２の焼結接合用シートに係る焼結接合サンプルの焼結層は、加圧力が１０ＭＰａであって低負荷の同一焼結条件を経て形成されたものである。そうであるにも関わらず、実施例１〜６の焼結接合用シートによると、比較例１,２の焼結接合用シートによる場合と比較して、有意に空隙率が低くて高密度である焼結層を形成することができ、上記冷熱衝撃試験後の接合率が有意に高い焼結接合を実現することができた。【０１０５】
【表１】
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【０１０６】
以上のまとめとして、本発明の構成およびそのバリエーションを以下に付記として列記する。【０１０７】
〔付記１〕
平均粒径が２μｍ以下であり、且つ粒径１００ｎｍ以下の粒子の割合が８０質量％以上である、導電性金属含有の焼結性粒子、を含む焼結接合用組成物。
〔付記２〕
前記焼結性粒子の前記平均粒径は、１.５μｍ以下、１.２μｍ以下、１μｍ以下、７００ｎｍ以下、または５００ｎｍ以下である、付記１に記載の焼結接合用組成物。
〔付記３〕
前記焼結性粒子の前記平均粒径は７０ｎｍ以上または１００ｎｍ以上である、付記１または２に記載の焼結接合用組成物。
〔付記４〕
前記焼結性粒子における粒径１００ｎｍ以下の粒子の割合は、８５質量％以上または９０質量％以上である、付記１から３のいずれか一つに記載の焼結接合用組成物。
〔付記５〕
前記焼結性粒子の含有割合が９０〜９８質量％、９２〜９８質量％、または９４〜９８質量％である、付記１から４のいずれか一つに記載の焼結接合用組成物。
〔付記６〕
空隙率が１０％以下、８％以下、６％以下、または４％以下である、付記１から５のいずれか一つに記載の焼結接合用組成物。
〔付記７〕
３００℃、１０ＭＰａ、および２.５分間の条件での焼結を経た後の空隙率が１０％以下、８％以下、６％以下、または４％以下である、付記１から６のいずれか一つに記載の焼結接合用組成物。
〔付記８〕
熱分解性高分子バインダーを更に含む、付記１から７のいずれか一つに記載の焼結接合用組成物。
〔付記９〕
前記熱分解性高分子バインダーの重量平均分子量は１００００以上である、付記８に記載の焼結接合用組成物。
〔付記１０〕
前記熱分解性高分子バインダーは、ポリカーボネート樹脂および／またはアクリル樹脂である、付記８または９に記載の焼結接合用組成物。
〔付記１１〕
前記焼結性粒子は、銀、銅、酸化銀、および酸化銅からなる群より選択される少なくとも一種を含む、付記１から１０のいずれか一つに記載の焼結接合用組成物。
〔付記１２〕
７０℃での粘度が５×１０3〜１×１０7Ｐａ・ｓまたは１×１０4〜１×１０6Ｐａ・ｓである、付記１から１１のいずれか一つに記載の焼結接合用組成物。
〔付記１３〕
付記１から１２のいずれか一つに記載の焼結接合用組成物のなす粘着層を備える焼結接合用シート。
〔付記１４〕
前記粘着層の２３℃での厚さは５μｍ以上または１０μｍ以上である、付記１３に記載の焼結接合用シート。
〔付記１５〕
前記粘着層の２３℃での厚さは１００μｍ以下または８０μｍ以下である、付記１３または１４に記載の焼結接合用シート。
〔付記１６〕
基材と粘着剤層とを含む積層構造を有するダイシングテープと、
前記ダイシングテープにおける前記粘着剤層上の、付記１３から１５のいずれか一つに記載の焼結接合用シートと、を備える焼結接合用シート付きダイシングテープ。
【符号の説明】
【０１０８】
１０  焼結接合用シート
１１  粘着層
１２  焼結層
Ｃ    半導体チップ
Ｘ    焼結接合用シート付きダイシングテープ
２０  ダイシングテープ
２１  基材
２２  粘着剤層
３０  半導体ウエハ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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