(57)【要約】  エポキシ樹脂と、硬化剤と、フィラーと、を含有し、前記エポキシ樹脂は、少なくとも３つのエポキシ基を有するエポキシ化合物を含み、前記少なくとも３つのエポキシ基を有するエポキシ化合物の含有率が前記エポキシ樹脂全体の１質量％以上かつ１０質量％未満である、液状エポキシ樹脂組成物。【特許請求の範囲】
【請求項１】
エポキシ樹脂と、硬化剤と、フィラーと、を含有し、前記エポキシ樹脂は、少なくとも３つのエポキシ基を有するエポキシ化合物を含み、前記少なくとも３つのエポキシ基を有するエポキシ化合物の含有率が前記エポキシ樹脂全体の１質量％以上かつ１０質量％未満である、液状エポキシ樹脂組成物。
【請求項２】
前記少なくとも３つのエポキシ基を有するエポキシ化合物が、窒素原子を含むエポキシ化合物を含む、請求項１に記載の液状エポキシ樹脂組成物。
【請求項３】
前記少なくとも３つのエポキシ基を有するエポキシ化合物が下記式（１）で表されるエポキシ化合物を含む、請求項１又は請求項２に記載の液状エポキシ樹脂組成物。
【化１】
2018181603.tif 000011
【請求項４】
前記式（１）で表されるエポキシ化合物が下記式（２）で表されるエポキシ化合物を含む、請求項３に記載の液状エポキシ樹脂組成物。
【化２】
2018181603.tif 000012
【請求項５】
前記硬化剤が、下記式（３）で表される化合物及び下記式（４）で表される化合物からなる群より選択される少なくとも１種の芳香族アミン化合物を含む、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の液状エポキシ樹脂組成物。
【化３】
2018181603.tif 000013
【請求項６】
前記液状エポキシ樹脂組成物１００質量部に対する前記フィラーの量が４０質量部〜７５質量部である、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の液状エポキシ樹脂組成物。
【請求項７】
半導体装置の封止材として使用される、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の液状エポキシ樹脂組成物。
【請求項８】
支持体と、前記支持体上に配置されている半導体素子と、前記半導体素子を封止している請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の液状エポキシ樹脂組成物の硬化物と、を有する半導体装置。
【請求項９】
支持体と、前記支持体上に配置されている半導体素子との間の空隙を請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の液状エポキシ樹脂組成物で充填する工程と、前記液状エポキシ樹脂組成物を硬化する工程と、を有する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、液状エポキシ樹脂組成物、半導体装置及び半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置のさらなる配線等の高密度化、高出力化が進み、それに対応可能な半導体素子の実装方式として、フリップチップボンディング方式が利用されている。一般的に、フリップチップボンディングでは、半導体素子と基板をバンプで接合し、半導体素子と基板の間隙を、アンダーフィル材と呼ばれる液状のエポキシ樹脂組成物で封止する。【０００３】
近年、半導体装置等の高密度化、高出力化等の要求に応えるため、半導体装置の配線パターンのファインピッチ化と狭ギャップ化が進んでいる。その結果、アンダーフィル材が注入できない箇所が発生することが問題となっている。【０００４】
エポキシ樹脂組成物を用いて狭ギャップの半導体装置を封止する場合、粘度が高いとギャップへの注入が困難になって封止されない箇所が発生するおそれがある。一方、粘度を下げるためにエポキシ樹脂組成物に含まれているフィラーの量を低減すると、封止後の信頼性が低下するおそれがある。そこで、エポキシ樹脂１００質量部に対して１０．０質量部〜７０質量部のアミノフェノールエポキシ樹脂を用いることで、良好な注入性と信頼性（耐フィレットクラック性）とが維持される液状エポキシ樹脂組成物が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１６−１１３５２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、半導体装置の薄型化及び大型化の進展に伴い、半導体装置の封止に用いたエポキシ樹脂組成物の硬化物にかかる応力が増大する傾向にある。このため、封止時の注入性に優れることに加えて硬化後に優れた破壊靭性を示すエポキシ樹脂組成物の開発が望まれている。
本発明は上記事情に鑑み、注入性と硬化後の破壊靭性に優れる液状エポキシ樹脂組成物、これを用いて得られる半導体装置及び半導体装置の製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
＜１＞  エポキシ樹脂と、硬化剤と、フィラーと、を含有し、前記エポキシ樹脂は、少なくとも３つのエポキシ基を有するエポキシ化合物を含み、前記少なくとも３つのエポキシ基を有するエポキシ化合物の含有率が前記エポキシ樹脂全体の１質量％以上かつ１０質量％未満である、液状エポキシ樹脂組成物。
＜２＞前記少なくとも３つのエポキシ基を有するエポキシ化合物が、窒素原子を含むエポキシ化合物を含む、＜１＞に記載の液状エポキシ樹脂組成物。
＜３＞前記少なくとも３つのエポキシ基を有するエポキシ化合物が下記式（１）で表されるエポキシ化合物を含む、＜１＞又は＜２＞に記載の液状エポキシ樹脂組成物。【０００８】
【化１】
2018181603.tif 000002
【０００９】
＜４＞前記式（１）で表されるエポキシ化合物が下記式（２）で表されるエポキシ化合物を含む、＜３＞に記載の液状エポキシ樹脂組成物。【００１０】
【化２】
2018181603.tif 000003
【００１１】
＜５＞前記硬化剤が、下記式（３）で表される化合物及び下記式（４）で表される化合物からなる群より選択される少なくとも１種の芳香族アミン化合物を含む、＜１＞〜＜４＞のいずれか１項に記載の液状エポキシ樹脂組成物。【００１２】
【化３】
2018181603.tif 000004
【００１３】
＜６＞前記液状エポキシ樹脂組成物１００質量部に対する前記フィラーの量が４０質量部〜７５質量部である、＜１＞〜＜５＞のいずれか１項に記載の液状エポキシ樹脂組成物。
＜７＞半導体装置の封止材として使用される、＜１＞〜＜６＞のいずれか１項に記載の液状エポキシ樹脂組成物。
＜８＞支持体と、前記支持体上に配置されている半導体素子と、前記半導体素子を封止している＜１＞〜＜７＞のいずれか１項に記載の液状エポキシ樹脂組成物の硬化物と、を有する半導体装置。
＜９＞支持体と、前記支持体上に配置されている半導体素子との間の空隙を＜１＞〜＜７＞のいずれか１項に記載の液状エポキシ樹脂組成物で充填する工程と、前記液状エポキシ樹脂組成物を硬化する工程と、を有する半導体装置の製造方法。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、注入性と硬化後の破壊靭性に優れる液状エポキシ樹脂組成物、これを用いて得られる半導体装置及び半導体装置の製造方法が提供される。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。但し、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。以下の実施形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合を除き、必須ではない。数値及びその範囲についても同様であり、本発明を制限するものではない。
【００１６】
本開示において「工程」との語には、他の工程から独立した工程に加え、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の目的が達成されれば、当該工程も含まれる。
本開示において「〜」を用いて示された数値範囲には、「〜」の前後に記載される数値がそれぞれ最小値及び最大値として含まれる。
本開示中に段階的に記載されている数値範囲において、一つの数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。また、本開示中に記載されている数値範囲において、その数値範囲の上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
本開示において各成分は該当する物質を複数種含んでいてもよい。組成物中に各成分に該当する物質が複数種存在する場合、各成分の含有率又は含有量は、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数種の物質の合計の含有率又は含有量を意味する。
本開示において各成分に該当する粒子は複数種含んでいてもよい。組成物中に各成分に該当する粒子が複数種存在する場合、各成分の粒子径は、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数種の粒子の混合物についての値を意味する。
【００１７】
〔液状エポキシ樹脂組成物〕
本実施形態の液状エポキシ樹脂組成物（以下、エポキシ樹脂組成物ともいう）は、エポキシ樹脂と、硬化剤と、フィラーと、を含有し、前記エポキシ樹脂は、少なくとも３つのエポキシ基を有するエポキシ化合物（以下、特定エポキシ化合物ともいう）を含み、その含有率がエポキシ樹脂全体の１質量％以上かつ１０質量％未満である。
【００１８】
上記構成を有するエポキシ樹脂組成物は、注入性（特に、ファインピッチの配線パターンを有するフリップチップ型半導体装置への注入性）に優れている。
さらに、本発明者らの検討の結果、特定エポキシ化合物の含有率がエポキシ樹脂全体の１０質量％未満であると、特定エポキシ化合物の含有率がエポキシ樹脂全体の１０質量％以上である場合に比べて硬化後の破壊靱性が良好であることがわかった。その理由は必ずしも明らかではないが、エポキシ樹脂組成物の架橋密度が高くなりすぎない程度に特定エポキシ樹脂の量が抑えられているためと考えられる。
【００１９】
本開示において「破壊靱性」とは、エポキシ樹脂組成物の硬化物に対して行う三点曲げ試験において測定される曲げ強度と伸びの積分値を意味し、この値が大きいほど破壊靱性に優れているといえる。
【００２０】
破壊靱性の値は、例えば、４５０Ｎ／ｍｍ以上であることが好ましい。破壊靱性の値が４５０Ｎ／ｍｍ以上であると、硬化後のフィレットクラックが有効に抑制される傾向にある。
【００２１】
本開示において「液状」とは、２５℃における粘度が３０Ｐａ・ｓ以下であることを意味する。粘度は、Ｅ型粘度計（例えば、東京計器株式会社、商品名「ＶＩＳＣＯＮＩＣ  ＥＨＤ型」）を用いて、コーン角度：３°、回転数：１０回転／分の条件で測定される値である。
【００２２】
注入性の観点からは、エポキシ樹脂組成物の２５℃における粘度は２８Ｐａ・ｓ以下であることが好ましく、２５Ｐａ・ｓ以下であることがより好ましく、２０Ｐａ・ｓ以下であることがさらに好ましい。
【００２３】
（Ａ）エポキシ樹脂
エポキシ樹脂は、特定エポキシ化合物を含有し、その含有率がエポキシ樹脂全体の１質量％以上かつ１０質量％未満である。特定エポキシ化合物は、少なくとも３つのエポキシ基を有するエポキシ化合物であれば特に制限されない。特定エポキシ化合物は、１種を単独で用いても２種以上を併用してもよい。
【００２４】
特定エポキシ化合物の含有率がエポキシ樹脂全体の１質量％以上であると、充分な注入性の向上効果が得られる傾向にある。また、特定エポキシ化合物を含まない状態に比べて架橋密度が高まり、硬化物の強度が増す傾向にある。  特定エポキシ化合物の含有率はエポキシ樹脂全体の２質量％以上であることが好ましく、３質量％以上であることがより好ましい。
【００２５】
特定エポキシ化合物の含有率がエポキシ樹脂全体の１０質量％未満であると、硬化物の破壊靭性が良好に維持される傾向にある。その結果、半導体素子の実装後の応力に対する耐性が向上したり、フィレットクラックの発生が抑制されたりする効果が期待できる。特定エポキシ化合物の含有率は、エポキシ樹脂全体の９質量％以下であることが好ましく、８質量％以下であることがより好ましい。
【００２６】
エポキシ樹脂組成物の注入性を良好に維持する観点からは、特定エポキシ化合物の分子量は小さいほど好ましい。例えば、特定エポキシ化合物の分子量は１１０以下であることが好ましく、１００以下であることがより好ましく、９０以下であることがより好ましい。
【００２７】
ある実施態様では、特定エポキシ化合物は窒素原子を有するエポキシ化合物を含む。またある実施態様では、特定エポキシ化合物はグリシジル基が結合した窒素原子を有するエポキシ化合物を含む。またある実施態様では、特定エポキシ化合物はグリシジル基が結合した窒素原子が芳香環に結合した構造を有するエポキシ化合物を含む。またある実施態様では、特定エポキシ化合物はグリシジル基が２つ結合した窒素原子が芳香環に結合した構造を有するエポキシ化合物を含む。
【００２８】
エポキシ樹脂組成物の注入性、硬化性、耐熱性、接着性、耐久性（フィレットクラック抑制等）及び耐マイグレーション性の観点からは、特定エポキシ化合物は、下記式（１）で表されるエポキシ化合物を含むことが好ましい。
【００２９】
【化４】
2018181603.tif 000005
【００３０】
特定エポキシ化合物が上記式で表されるエポキシ化合物である場合、芳香環と結合する窒素原子と酸素原子がオルト位又はパラ位の関係にあるエポキシ化合物が好ましく、パラ位の関係にあるエポキシ化合物（すなわち、下記式（２）で表されるトリグリシジル−ｐ−アミノフェノール）がより好ましい。
【００３１】
【化５】
2018181603.tif 000006
【００３２】
上記式（２）で表される特定エポキシ化合物は、例えば、三菱ケミカル株式会社製のアミノフェノール型エポキシ樹脂（グレード：ｊＥＲ６３０、ｊＥＲ６３０ＬＳＤ）として入手可能である。
【００３３】
エポキシ樹脂に含まれる特定エポキシ化合物以外のエポキシ樹脂は、特に制限されない。例えば、液状のエポキシ樹脂組成物に一般的に用いられる液状エポキシ樹脂を用いることができる。液状エポキシ樹脂としては、液状ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、液状ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、液状ナフタレン型エポキシ樹脂、液状水添ビスフェノール型エポキシ樹脂、液状脂環式エポキシ樹脂、液状アルコールエーテル型エポキシ樹脂、液状環状脂肪族型エポキシ樹脂、液状フルオレン型エポキシ樹脂、及び液状シロキサン系エポキシ樹脂が挙げられる。エポキシ樹脂は、１種を単独で用いても２種以上を併用してもよい。
【００３４】
上記エポキシ樹脂の中でも、硬化性、耐熱性、接着性及び耐久性の観点からは、液状ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、液状ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、及び液状ナフタレン型エポキシ樹脂が好ましい。
【００３５】
エポキシ樹脂のエポキシ当量は、粘度調整の観点から、８０ｇ／ｅｑ〜２５０ｇ／ｅｑであることが好ましい。エポキシ当量がこの範囲であるエポキシ樹脂の市販品としては、三井化学株式会社製のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（品名：Ｒ−１４０Ｐ）、新日鉄住金株式会社製のビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（品名：ＹＤＦ８１７０）、ＤＩＣ株式会社製のナフタレン型エポキシ樹脂（品名：ＨＰ４０３２Ｄ）等が挙げられる。
【００３６】
（Ｂ）硬化剤
エポキシ樹脂組成物に含まれる硬化剤は、エポキシ樹脂組成物に良好な反応性（硬化速度）と適度な粘性を付与する。硬化剤は、１種を単独で用いても２種以上を併用してもよい。
【００３７】
液状のエポキシ樹脂組成物との適合性の観点からは、硬化剤はアミン系硬化剤（少なくとも２つのアミノ基を有する化合物）であることが好ましい。アミン系硬化剤として具体的には、脂肪族アミン化合物、芳香族アミン化合物、イミダゾール化合物、イミダゾリン化合物等が挙げられる。
【００３８】
脂肪族アミン化合物としては、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、ｎ−プロピルアミン、２−ヒドロキシエチルアミノプロピルアミン、シクロヘキシルアミン、４，４’−ジアミノ−ジシクロヘキシルメタン等が挙げられる。芳香族アミン化合物としては、４，４’−ジアミノジフェニルメタン、２−メチルアニリン、下記式（３）で表されるアミン化合物、下記式（４）で表されるアミン化合物等が挙げられる。イミダゾール化合物としては、イミダゾール、２−メチルイミダゾール、２−エチルイミダゾール、２−イソプロピルイミダゾール等が挙げられる。イミダゾリン化合物としては、イミダゾリン、２−メチルイミダゾリン、２−エチルイミダゾリン等が挙げられる。
【００３９】
液状のエポキシ樹脂組成物との適合性及び保存安定性の観点から、硬化剤は芳香族アミン化合物を含むことが好ましい。
【００４０】
芳香族アミン化合物の芳香環はアミノ基以外の置換基を有していてもよい。例えば、炭素数１〜５のアルキル基を有していてもよく、炭素数１又は３のアルキル基を有していてもよい。芳香族アミン化合物が有する芳香環の数は、１つでも２つ以上であってもよい。芳香環の数が２以上である場合、芳香環同士は単結合で結合していても、アルキレン基等の連結基を介して結合していてもよい。
【００４１】
硬化剤は、下記式（３）で表される化合物及び下記式（４）で表される化合物からなる群より選択される少なくとも１種の芳香族アミン化合物を含むことがより好ましい。
【００４２】
【化６】
2018181603.tif 000007
【００４３】
芳香族アミン化合物の市販品としては、三菱ケミカル株式会社製の芳香族アミン化合物（グレード：ＪＥＲキュア）、日本化薬株式会社製の芳香族アミン化合物（カヤハードＡＡ）等が挙げられる。
【００４４】
エポキシ樹脂組成物における硬化剤の量は特に制限されず、エポキシ樹脂との当量比を考慮して設定できる。例えば、エポキシ樹脂Ａと硬化剤Ｂの当量比（Ｂ／Ａ）が０．７〜１．２の範囲となる量であることが好ましく、０．７〜１．１の範囲となる量であることがより好ましい。
【００４５】
（Ｃ）フィラー
フィラーの種類は、特に制限されない。具体的には、シリカ、ガラス、アルミナ、炭酸カルシウム、ケイ酸ジルコニウム、ケイ酸カルシウム、窒化珪素、窒化アルミ、窒化ホウ素、ベリリア、ジルコニア、ジルコン、フォステライト、ステアタイト、スピネル、ムライト、チタニア、タルク、クレー、マイカ等の無機材料が挙げられる。難燃効果を有するフィラーを用いてもよい。難燃効果を有するフィラーとしては、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、マグネシウムと亜鉛の複合水酸化物等の複合金属水酸化物、硼酸亜鉛などが挙げられる。フィラーは１種を単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。上記フィラーの中でも、エポキシ樹脂組成物の硬化物の熱膨張率を低減して基板との熱膨張率差を小さくし、反り等の発生を抑制する観点からは、シリカが好ましい。シリカとしては、コロイダルシリカ、疎水性シリカ、微細シリカ、ナノシリカ等が挙げられる。
【００４６】
エポキシ樹脂組成物に含まれるフィラーの含有率は、エポキシ樹脂組成物１００質量部に対して、４０質量部〜７５質量部であることが好ましい。
【００４７】
フィラーが粒子状である場合、その平均粒子径は、特に制限されない。例えば、体積平均粒子径が０．２μｍ〜２０μｍであることが好ましく、０．５μｍ〜１５μｍであることがより好ましい。体積平均粒子径が０．２μｍ以上であると、エポキシ樹脂組成物の粘度の上昇がより抑制される傾向にある。体積平均粒子径が２０μｍ以下であると、狭い隙間への充填性がより向上する傾向にある。フィラーの体積平均粒子径は、レーザー回折式粒度分布測定装置により得られる体積基準の粒度分布において小径側からの体積の累積が５０％となるときの粒子径（Ｄ５０）として測定することができる。
【００４８】
フィラーの市販品としては、株式会社アドマテックス製の高純度合成球状シリカ（品名：ＳＥ２２００ＳＥＪ、体積平均粒子径：０．５μｍ、品名：ＳＥ１０５３ＳＥＯ、体積平均粒子：０．３μｍ；品名：ＳＥ５２００ＳＥＥ、体積平均粒子径：２．０μｍ；品名：ＳＯ−Ｅ５、体積平均粒子径：２μｍ；品名：ＳＥ−２３００、体積平均粒子径：０．６μｍ）等が挙げられる。
【００４９】
（Ｄ）カップリング剤
エポキシ樹脂組成物は、カップリング剤を含有してもよい。カップリング剤を含有することで、エポキシ樹脂組成物の密着性が向上する傾向にある。
【００５０】
カップリング剤としては、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、３−トリエトキシシリル−Ｎ−（１，３−ジメチル−ブチリデン）プロピルアミン、ｐ−スチリルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルメチルトリメトキシシラン、３−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、ビス（トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、３−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン等が挙げられ、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−トリエトキシシリル−Ｎ−（１，３−ジメチル−ブチリデン）プロピルアミンが好ましい。カップリング剤は１種を単独で用いても２種以上を併用してもよい。
【００５１】
カップリング剤の市販品としては、信越化学工業株式会社製の３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（品名：ＫＢＭ４０３）、３−アミノプロピルトリエトキシシラン（品名：ＫＢＥ９０３）、３−トリエトキシシリル−Ｎ−（１，３−ジメチル−ブチリデン）プロピルアミン（品名：ＫＢＥ９１０３）等が挙げられる。
【００５２】
エポキシ樹脂組成物がカップリング剤を含む場合、その量は特に制限されない。例えば、エポキシ樹脂１００質量部に対して０．０５質量部〜５．０質量部であることが好ましく、０．１質量部〜３．０質量部であることがより好ましい。カップリング剤の量が０．０５質量部以上であると、エポキシ樹脂組成物の密着性が向上し、硬化後のエポキシ樹脂組成物の耐湿信頼性により優れる傾向にある。カップリング剤の量が５．０質量部以下であると、エポキシ樹脂組成物の発泡が抑制される傾向にある。
【００５３】
（Ｅ）その他の成分
エポキシ樹脂組成物は、必要に応じ、硬化促進剤、包接化合物、レベリング剤、イオントラップ剤、消泡剤、搖変剤、酸化防止剤、顔料、染料等の、上記した成分以外の添加剤を含有してもよい。
【００５４】
（エポキシ樹脂組成物の用途）
エポキシ樹脂組成物は、種々の実装技術に用いることができる。特に、フリップチップ型実装技術に用いるアンダーフィル材として好適に用いることができる。例えば、バンプ等で接合された半導体素子と支持体の間の隙間を充填する用途に好適に用いることができる。本実施形態のエポキシ樹脂組成物は、注入性に優れていることから、チップと基板の間隙が狭い（例えば、５μｍ〜２５μｍ）配線パターンを有するフリップチップボンディングにも好適に用いることができる。
【００５５】
半導体素子と支持体の種類は特に制限されず、半導体装置の分野で一般的に使用されるものから選択できる。エポキシ樹脂組成物を用いて半導体素子と支持体の間の隙間を充填する方法は、特に制限されない。例えば、ディスペンサー等を用いて公知の方法により行うことができる。
【００５６】
＜半導体装置＞
本実施形態の半導体装置は、支持体と、前記支持体上に配置された半導体素子と、前記半導体素子を封止している上述したエポキシ樹脂組成物の硬化物と、を有する。
【００５７】
上記半導体装置において、半導体素子と支持体の種類は特に制限されず、半導体装置の分野で一般的に使用されるものから選択できる。上記半導体装置は、エポキシ樹脂組成物の硬化物の破壊靱性に優れている。このため、エポキシ樹脂組成物の硬化物と支持体の間に応力が生じた場合、これを抑制する効果に優れている。
【００５８】
＜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、支持体と、前記支持体上に配置された半導体素子との間の空隙を上述したエポキシ樹脂組成物で充填する工程と、前記エポキシ樹脂組成物を硬化する工程と、を有する。
【００５９】
上記方法において、半導体素子と支持体の種類は特に制限されず、半導体装置の分野で一般的に使用されるものから選択できる。エポキシ樹脂組成物を用いて半導体素子と支持体の間の隙間を充填する方法、及び充填後にエポキシ樹脂組成物を硬化する方法は特に制限されず、公知の手法で行うことができる。
【実施例】
【００６０】
以下、上記実施形態を実施例により具体的に説明するが、上記実施形態の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。【００６１】
〔エポキシ樹脂組成物の調製〕
表１に示す配合で原料を混合した後、室温で３本ロールミルを用いて分散し、エポキシ樹脂組成物を作製した。原料の詳細は下記のとおりである。表１中の「ｅｑ」は硬化物の当量数基準の割合（硬化物１と硬化物２の合計は１である）を示す。フィラーの「質量％」はエポキシ樹脂組成物全体に対する割合を示す。【００６２】
エポキシ樹脂１…液状ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、商品名「ＹＤＦ−８１７０Ｃ」、新日鉄住金化学株式会社
エポキシ樹脂２…１，６−ビス（グリシジルオキシ）ナフタレン、商品名「エピクロン  ＨＰ−４０２３Ｄ」、ＤＩＣ株式会社
エポキシ樹脂３…トリグリシジル−ｐ−アミノフェノール、商品名「ｊＥＲ  ６３０」、三菱ケミカル株式会社
硬化剤１…２−メチルアニリン、商品名「ｊＥＲキュアＷ」、三菱ケミカル株式会社
硬化剤２…４，４’−ジアミノジフェニルメタン、商品名「カヤハードＡＡ」、日本化薬株式会社
フィラー…高純度合成球状シリカ、商品名：ＳＥ２２００−ＳＥＪ、平均粒子径：０．５μｍ、株式会社アドマテックス
カップリング剤…３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、商品名「ＫＢＭ−４０３」、信越化学工業株式会社【００６３】
〔粘度〕
調製したエポキシ樹脂組成物の粘度（初期粘度、単位：Ｐａ・ｓ）を、Ｅ型粘度計（東京計器株式会社、商品名「ＶＩＳＣＯＮＩＣ ＥＨＤ型」）を用いて２５℃、コーン角度：３°、回転数：１０回転／分の条件で測定した。結果を表１に示す。【００６４】
〔注入性の評価〕
フレキシブル基板の代わりにガラス基板上に、２５μｍの間隙を設けて、半導体素子の代わりにガラス板（２０ｍｍ×２０ｍｍ）を固定した試験片を作製した。次に、この試験片を１１０℃に設定したホットプレート上に置き、ガラス板の一端側に、エポキシ樹脂組成物を塗布し、間隙が樹脂組成物で満たされるまでの時間（秒）を測定した。測定された時間が３００秒以下であると、注入性が良好であると評価できる。結果を表１に示す。【００６５】
〔破壊靱性の評価〕
エポキシ樹脂組成物を、長辺６０ｍｍ、短辺１０ｍｍ、厚さ３ｍｍの直方体に成形硬化させて試験片を得た。この試験片について、オートグラフ（オリックス・レンテック株式会社、商品名「ＲＴＣ−１３５０Ａ」）を用いて三点曲げ試験を行った。三点曲げ試験は、チャートスピードは２．０ｍｍ／ｓｅｃで、スパンは４８ｍｍで行い、Ｓ−Ｓカーブ（強度−伸び曲線）を得た。得られた曲線を解析し、下記算出式により、曲げ強度、伸び及び破壊靱性値を算出した。【００６６】
〔曲げ強度及び伸びの算出式〕
【数１】
2018181603.tif 000008
【００６７】
〔破壊靱性値の算出式〕
【数２】
2018181603.tif 000009
【００６８】
破壊靱性値が４５０Ｎ／ｍｍ以上であると、ファインピッチの配線パターンを有するフリップチップ型半導体装置での湿リフロー、サーマルサイクル等の信頼性試験において、フィレットクラックが有効に抑制されると判断できる。得られた破壊靱性の値（Ｎ／ｍｍ）を、最大曲げ強度（ＭＰａ）と最大伸び（％）の測定値とともに表１に示す。【００６９】
【表１】
2018181603.tif 000010
【００７０】
表１に示すように、特定エポキシ化合物（エポキシ樹脂３）を含有し、その含有率がエポキシ樹脂全体の１質量％〜１０質量％未満である実施例１〜３では、注入性と破壊靱性のいずれも評価結果が良好であった。
特定エポキシ化合物を含有しない比較例１では、注入性は良好であったが最大曲げ強度（ＭＰａ）の値が実施例よりも低く、結果として破壊靱性の値も実施例より低かった。
特定エポキシ化合物の含有率がエポキシ樹脂全体の１０質量％以上である比較例２〜５では、注入性は良好であったが最大伸び（％）の値が実施例よりも低く、結果として破壊靱性の値も実施例より低かった。【００７１】
以上の結果から、本実施形態のエポキシ樹脂組成物は、注入性と硬化後の破壊靱性に優れていることがわかった。【００７２】
日本国特許出願第２０１７−０７１９１４号の開示は、その全体が参照により本明細書に取り込まれる。
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【国際調査報告】
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