(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
接着剤層とボンディングワイヤーとを有する半導体装置であって、
前記ボンディングワイヤーの一部が前記接着剤層内に埋め込まれており、
前記接着剤層に用いられる接着シートは、１０ｐｐｍの銀イオンを有する水溶液５０ｍｌ中に、重さ２．５ｇの熱硬化前の接着シートを浸漬し、１２０℃で２０時間放置した後の前記水溶液中の銀イオン濃度が、０〜９．９ｐｐｍであり、
前記接着剤層に用いられる接着シートは、少なくとも陽イオンを捕捉するイオン捕捉剤を含有することを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記接着剤層に用いられる接着シートは、イオン交換水５０ｍｌ中に、重さ２．５ｇの熱硬化前の接着シートを浸漬し、１２０℃で２０時間放置した後の前記水溶液中の塩化物イオン濃度が、０．１ｐｐｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記イオン捕捉剤が、陽イオンと錯体を形成する有機系錯体形成化合物であることを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記有機系錯体形成化合物は、窒素含有化合物、水酸基含有化合物、カルボン酸基含有化合物からなる群より選ばれる１種以上であることを特徴とする請求項３に記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話や、携帯オーディオ機器用のメモリパッケージチップを多段に積層したスタックドＭＣＰ（Ｍｕｌｔｉ  Ｃｈｉｐ  Ｐａｃｋａｇｅ）が普及している。また、画像処理技術や携帯電話等の多機能化に伴い、パッケージの高密度化・高集積化・薄型化が推し進められている。
【０００３】
一方、半導体製造のプロセス中に外部から、ウェハの結晶基板に陽イオン（例えば、銅イオンや鉄イオン）が混入し、この陽イオンがウェハ上に形成された回路形成面に到達すると、電気特性が低下するといった問題があった。また、製品使用中に回路やワイヤーから陽イオンが発生し、電気特性が低下するといった問題があった。
【０００４】
上述した問題に対して、従来、ウェハの裏面を加工して破砕層（歪み）を形成し、この破砕層により陽イオンを捕捉して除去するエクストリンシック・ゲッタリング（以下、「ＥＧ」ともいう）や、ウェハの結晶基板中に酸素析出欠陥を形成し、この酸素析出欠陥により陽イオンを捕捉して除去するイントリンシック・ゲッタリング（以下、「ＩＧ」ともいう）が試みられている。
【０００５】
しかしながら、近年のウェハの薄型化に伴い、ＩＧの効果が小さくなるとともに、ウェハの割れや反りの原因となる裏面歪みが除去されることにより、ＥＧの効果が得られなくなり、ゲッタリングの効果が充分に得られなくなるという問題があった。
【０００６】
特許文献１には、銅イオンと錯形成し得る骨格を有する樹脂を含有する銅イオン吸着層を備えるフィルム状接着剤が記載されている。また、銅イオン吸着層の樹脂内部に銅イオンを化学的に吸着させることができ、銅を素材とする部材から発生する銅イオンの影響を従来よりも大幅に低減することができる、と記載されている。また、特許文献２、３には、イオン捕捉剤を含有する粘接着剤組成物が記載されており、このイオン捕捉剤は、塩素イオン等を捕捉する効果を有することが開示されている。また、特許文献４には、イオントラップ剤を含有するフィルム状接着剤が記載されており、このイオントラップ剤は、ハロゲン元素を捕捉することが記載されている。また、特許文献５には、陰イオン交換体を含む接着シートが記載されている。また、特許文献６には、キレート変性エポキシ樹脂を含み、内部のイオン性不純物を捕捉することが可能のシート状接着剤が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−５２１０９号公報
【特許文献２】特開２００９−２０３３３７号公報
【特許文献３】特開２００９−２０３３３８号公報
【特許文献４】特開２０１０−１１６４５３号公報
【特許文献５】特開２００９−２５６６３０号公報
【特許文献６】特開２０１１−１０５８７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献２〜５のフィルム状接着剤等では陽イオンを捕捉することについては開示されていない。そのため、塩化物イオンを捕捉するだけでは、陽イオンに基づく電気特性の低下を防止することは困難である。
【０００９】
また、特許文献１のフィルム状接着剤や特許文献６のシート状接着剤によれば、銅イオンを捕捉することができる。一方、フィルム状接着剤を、ボンディングワイヤーの一部がフィルム状接着剤内に埋め込まれるように半導体チップに貼り付けた場合、ボンディングワイヤーから発生する陽イオンの影響も検討する必要がある。
【００１０】
近年、ボンディングワイヤーとしては、銅で構成されたものが使用されている。しかしながら、銅ワイヤーは、熱による表面酸化が起こり易く、接合性に劣るといった課題がある。このような課題に対しては、パラジウムを表面被膜する等の対策が採られている。
【００１１】
近年、半導体デバイスの高集積化にともない、さらなる狭ピッチでの接合や小面積での接合が要請されている。ところが、銅ワイヤーは比較的硬い性質を有するため、パラジウムを表面被膜する等の対策を採用したとしても、電極に傷をつけてしまい、この傷による接合不良が生じるおそれがある。そのため、長期信頼性に欠けるといった問題がある。また、銅ワイヤーを使用する場合、取り扱いに注意を有する水素と窒素の混合ガスを使用する必要があるといった問題がある。また、接着時の超音波印加時間が比較的長いため、生産性に劣るといった点で改善の余地がある。そこで、近年、銅ワイヤーに替えて、銀ワイヤーを使用することが検討されている。銀ワイヤーは、高い接合性があり、接合時に使用するガスは、安価で安全な窒素ガスのみでよいはいった利点がある。しかしながら、銀ワイヤーは、高温高湿化でイオンマイグレーションを起こし易いといった点で、長期信頼性に課題がある。なお、引用文献１〜６には、ボンディングワイヤーとして銀ワイヤーを採用する旨の開示はなく、銀イオンを捕捉することや、銀イオンの発生を抑制することについての開示もない。
【００１２】
本発明は前記問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、銀によるイオンマイグレーションを防止でき、長期信頼性の確保が可能な半導体装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本願発明者等は、前記従来の問題点を解決すべく、接着剤層とボンディングワイヤーとを有する半導体装置について検討した。その結果、下記の構成を採用することにより、各種プロセス中に外部から混入する銀、及び、フィラーやワイヤー等の材料に含まれる銀によるイオンマイグレーションを抑制することができ、長期信頼性の確保が可能であることを見出して、本発明を完成させるに至った。
【００１４】
すなわち、本発明に係る半導体装置は、接着剤層とボンディングワイヤーとを有する半導体装置であって、前記ボンディングワイヤーの一部が前記接着剤層内に埋め込まれており、接着剤層に用いられる前記接着シートは、１０ｐｐｍの銀イオンを有する水溶液５０ｍｌ中に、重さ２．５ｇの接着シートを浸漬し、１２０℃で２０時間放置した後の前記水溶液中の銀イオン濃度が、０〜９．９ｐｐｍであることを特徴とする。
【００１５】
前記構成によれば、接着剤層に用いられる接着シートは、１０ｐｐｍの銀イオンを有する水溶液５０ｍｌ中に、重さ２．５ｇの接着シートを浸漬し、１２０℃で２０時間放置した後の前記水溶液中の銀イオン濃度が、０〜９．９ｐｐｍである。従って、半導体装置の製造における各種プロセス中に外部から混入する銀イオンや、ボンディングワイヤーから発生する銀イオンは、接着剤層内に捕捉されていることになる。その結果、銀イオンがウェハ上に形成された回路形成面に到達し難くなり、電気特性の低下が抑えられて製品信頼性を向上させることができる。また、銀イオンが接着剤層内に捕捉されていることになるため、銀イオンのイオンマイグレーションを抑制することができる。
【００１６】
前記構成においては、イオン交換水５０ｍｌ中に、重さ２．５ｇの接着シートを浸漬し、１２０℃で２０時間放置した後の前記水溶液中の塩化物イオン濃度が、０．１ｐｐｍ以下であることが好ましい。塩化物イオンが存在すると、陽イオンの発生が促進されることとなるが、前記構成においては、前記操作後の水溶液中の塩化物イオン濃度が、０．１ｐｐｍ以下であるため、陽イオンの発生の促進が抑制される。すなわち、前記構成によれば、陽イオンの発生の促進が抑制されるため、半導体装置の電気特性の低下がより抑えられて製品信頼性を向上させることができる。
【００１７】
前記構成において、前記ボンディングワイヤーは、金、銀、銅いずれでも使用できるが、特に前記ボンディングワイヤーが銀で構成されていると、ボンディングワイヤーから銀イオンが発生しやすくなる。しかしながら、前記接着シートであれば、ボンディングワイヤーから発生する銀イオンは、接着剤層内に捕捉される。その結果、銀イオンがウェハ上に形成された回路形成面に到達し難くなり、電気特性の低下が抑えられて製品信頼性を向上させることができる。また、銀イオンが接着剤層に捕捉されていることになるため、銀イオンのイオンマイグレーションを抑制することができる。
【００１８】
近年、半導体装置の小型化、高密度化、高集積化による発熱量、熱密度の増加からパッケージとしてより薄く、高放熱性、高耐熱性のものが求められており、接着剤として、従来の銀ペーストの代わりに導電性接着剤が使用されるケースが増えている。なかでも導電性剤として銀フィラーが多く用いられているが、イオンマイグレーションが発生しやすく、信頼性低下の原因となっている。イオンマイグレーションしやすい銀イオンを低減することが必要である。
前記構成において、前記接着剤層に用いられる接着シートに含有されるフィラーは特に限定しないが、銀フィラーを含有した場合は顕著な効果が得られる。前記接着シートが銀フィラーを含有すると、高放熱性、高耐熱性のパッケージが得られる。しかしながら、銀フィラーを用いると、イオンマイグレーションが発生しやすくなるおそれがあるが、前記接着シートを用いると、銀イオンは接着シート内に捕捉されていることになる。すなわち、前記構成によれば、高放熱性、高耐熱性を確保しつつ、銀フィラーによるイオンマイグレーションを抑制することができる。
【００１９】
前記構成において、前記接着剤層に用いられる接着シートは、少なくとも陽イオンを捕捉するイオン捕捉剤を含有することが好ましい。前記接着シートが、少なくとも陽イオンを捕捉するイオン捕捉剤を含有すると、より効率的に陽イオンを捕捉することができる。
【００２０】
前記構成において、前記イオン捕捉剤が、陽イオンと錯体を形成する有機系錯体形成化合物であることが好ましい。前記イオン捕捉剤が陽イオンと錯体を形成する有機系錯体形成化合物であると、有機系であるため、ボンディングワイヤーに接触することによるボンディングワイヤーの損傷を抑制することができる。
【００２１】
前記構成においては、より好適に陽イオンを捕捉できる観点から、前記有機系錯体形成化合物は、窒素含有化合物、水酸基含有化合物、カルボン酸基含有化合物からなる群より選ばれる１種以上であることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本実施形態に係る半導体装置を示す断面模式図である。
【図２】本実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための断面模式図である。
【図３】本実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための断面模式図である。
【図４】本実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための断面模式図である。
【図５】耐ＨＡＳＴ性評価に用いたくし型電極を模式的に示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明するが、本発明はこれらの例に限定されない。なお、図面においては、説明に不要な部分は省略し、また、説明を容易にするために拡大又は縮小等して図示した部分がある。以下ではまず、本実施形態に係る半導体装置について説明する。
【００２４】
図１は、本実施形態に係る半導体装置を示す断面模式図である。図１に示すように、本実施形態に係る半導体装置５０は、被着体６と、被着体６上にダイボンドフィルム１３を介して貼り付けられた半導体チップ１６と、半導体チップ１６上に接着シート３を介して貼り付けられた半導体チップ５とを有する。被着体６の端子部（インナーリード）の先端と半導体チップ５上の電極パッド（図示しない）とは、ボンディングワイヤー７で電気的に接続（ワイヤーボンディング）されている。また、被着体６の端子部（インナーリード）の先端と半導体チップ１６上の電極パッド（図示しない）とは、ボンディングワイヤー７で電気的に接続（ワイヤーボンディング）されている。半導体チップ１６の電極パッド近傍においては、ボンディングワイヤー７の一部が、接着シート３内に埋め込まれている。ボンディングワイヤー７は、銀で構成されている。半導体チップ５、半導体チップ１６、ボンディングワイヤー７、ダイボンドフィルム１３、及び、接着シート３を含む被着体６に搭載された部材は、封止樹脂８により封止されている。なお、本実施形態では、半導体チップ１６上に半導体チップ５が積層された２層構成の半導体装置５０について説明するが、本発明に係る半導体装置は、ボンディングワイヤーの一部が接着剤層内に埋め込まれた構成を有していれば、この例に限定されない。本発明の半導体装置は、例えば、半導体チップが３層以上積層された構成であってもよい。
【００２５】
接着シート３は、１０ｐｐｍの銀イオンを有する水溶液５０ｍｌ中に、重さ２．５ｇの接着シートを浸漬し、１２０℃で２０時間放置した後の前記水溶液中の銀イオン濃度が、０〜９．９ｐｐｍであり、０〜９．５ｐｐｍであることが好ましく、０〜９．０ｐｐｍであることがより好ましい。接着シート３が、１０ｐｐｍの銀イオンを有する水溶液５０ｍｌ中に、重さ２．５ｇの接着シートを浸漬し、１２０℃で２０時間放置した後の水溶液中の銀イオン濃度が、０〜９．９ｐｐｍであるため、半導体装置の製造における各種プロセス中に外部から混入する銀イオンや、ボンディングワイヤー７から発生する銀イオンが接着シート３内に捕捉されていることになる。その結果、銀イオンがウェハ（半導体チップ１６）上に形成された回路形成面に到達し難くなり、電気特性の低下が抑えられて製品信頼性を向上させることができる。また、銀イオンが接着シート３内に捕捉されていることになるため、銀イオンのイオンマイグレーションを抑制することができる。
【００２６】
接着シート３は、イオン交換水５０ｍｌ中に、重さ２．５ｇの接着シートを浸漬し、１２０℃で２０時間放置した後の前記水溶液中の塩化物イオン濃度が、０．１ｐｐｍ以下であることが好ましい。塩化物イオンが存在すると、陽イオンの発生が促進されることとなるが、前記操作後の水溶液中の塩化物イオン濃度が、０．１ｐｐｍ以下であると、陽イオンの発生の促進が抑制される。すなわち、前記塩化物イオン濃度が、０．１ｐｐｍ以下であると、陽イオンの発生の促進が抑制されるため、半導体装置５０の電気特性の低下がより抑えられて製品信頼性を向上させることができる。
【００２７】
接着シート３は、少なくとも陽イオンを捕捉する添加剤（以下、イオン捕捉剤ともいう）を含有することが好ましい。イオン捕捉剤を含有していると、半導体装置５０の製造における各種プロセス中に外部から混入する陽イオンや、ボンディングワイヤー７から発生する陽イオンを捕捉することができる。その結果、外部から混入した陽イオン、及び、ボンディングワイヤー７から発生した陽イオンがウェハ（半導体チップ１６）上に形成された回路形成面に到達し難くなり、電気特性の低下が抑えられて製品信頼性を向上させることができる。
【００２８】
前記イオン捕捉剤としては、陽イオン交換体、錯体形成化合物等を挙げることができる。なかでも、耐熱性に優れる点で、陽イオン交換体が好ましく、良好に陽イオンを捕捉することができる点で、錯体形成化合物がより好ましい。
【００２９】
前記陽イオン交換体としては、より好適に陽イオンを捕捉できるという観点から、無機陽イオン交換体が好ましい。
【００３０】
本発明において、前記イオン捕捉剤により捕捉する陽イオンとしては、陽イオンであれば特に制限されないが、例えば、Ｎａ、Ｋ、Ｎｉ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｈｆ、Ｐｔ、Ｃａ、Ｂａ、Ｓｒ、Ｆｅ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｍｏ、Ｍｎ、Ｖ等のイオンを挙げることができる。
【００３１】
（無機陽イオン交換体）
前記無機陽イオン交換体は特に制限されるものではなく、従来公知の無機陽イオン交換体を用いることができ、例えば、より好適に陽イオンを捕捉できる観点から、アンチモン、ビスマス、ジルコニウム、チタン、スズ、マグネシウム及びアルミニウムからなる群より選ばれる元素の酸化水和物を挙げることができる。これらは単独で、又は２種以上を併用して用いることができる。なかでも、マグネシウム及びアルミニウムの酸化水和物が好ましい。
【００３２】
前記無機陽イオン交換体の市販品としては、東亜合成株式会社製の商品名：ＩＸＥ−７００Ｆ、ＩＸＥ−７７０、ＩＸＥ−７７０Ｄ、ＩＸＥ−２１１６、ＩＸＥ−１００、ＩＸＥ−３００、ＩＸＥ−６００、ＩＸＥ−６３３、ＩＸＥ−６１０７、ＩＸＥ−６１３６等を挙げることができる。
【００３３】
前記無機陽イオン交換体の平均粒径は、０．０５〜２０μｍであることが好ましく、０．１〜１０μｍであることがより好ましい。前記無機陽イオン交換体の平均粒径を２０μｍ以下とすることにより、接着力の低下を抑制することができ、０．０５μｍ以上とすることにより、分散性を向上させることができる。
【００３４】
（錯体形成化合物）
前記錯体形成化合物は、陽イオンと錯体を形成するものであれば、特に制限されるものではないが、ボンディングワイヤーに接触することによるボンディングワイヤーの損傷を抑制することができる観点から、有機系錯体形成化合物であることが好ましく、なかでも、好適に陽イオンを捕捉できるという観点から、窒素含有化合物、水酸基含有化合物、カルボン酸基含有化合物からなる群より選ばれる１種以上であることが好ましい。
【００３５】
（窒素含有化合物）
前記窒素含有化合物としては、微粉末状のもの、有機溶媒に溶解し易いもの、又は、液状のものが好ましい。このような窒素含有化合物としては、より好適に陽イオンを捕捉できる観点から、トリアゾール化合物、テトラゾール化合物、又は、ビピリジル化合物を挙げることができるが、銅イオンとの間で形成される錯体の安定性の観点から、トリアゾール化合物がより好ましい。これらは単独で、又は２種以上を併用して用いることができる。
【００３６】
前記トリアゾール化合物としては、特に制限されないが、１，２，３−ベンゾトリアゾール、１−｛Ｎ，Ｎ−ビス（２−エチルヘキシル）アミノメチル｝ベンゾトリアゾール、カルボキシベンゾトリアゾール、２−｛２’−ヒドロキシ−５’−メチルフェニル｝ベンゾトリアゾール、２−｛２’−ヒドロキシ−３’、５’−ジ−ｔ−ブチルフェニル｝−５−クロロベンゾトリアゾール、２−｛２’−ヒドロキシ−３’−ｔ−ブチル−５’−メチルフェニル｝−５−クロロベンゾトリアゾール、２−｛２’−ヒドロキシ−３’、５’−ジ−ｔ−アミルフェニル｝ベンゾトリアゾール、２−｛２‘−ヒドロキシ−５’−ｔ−オクチルフェニル｝ベンゾトリアゾール、６−（２−ベンゾトリアゾリル）−４−ｔ−オクチル−６‘−ｔ−ブチルー４’−メチル−２，２‘−メチレンビスフェノール、１−（２’、３‘−ヒドロキシプロピル）ベンゾトリアゾール、１−（１’、２‘−ジカルボキシジエチル）ベンゾトリアゾール、１−（２−エチルヘキシアミノメチル）ベンゾトリアゾール、２，４−ジ−ｔ−ベンチル−６−｛（Ｈ−ベンゾトリアゾール−１−イル）メチル｝フェノール、２−（２−ヒドロキシ−５−ｔ−ブチルフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾール、３−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）−５−（１，１−ジメチルエチル）−４−ヒドロキシ、オクチル−３−［３−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−（５−クロロ−２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）フェニル］プロピオネート、２−エチルヘキシル−３−［３−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−（５−クロロ−２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）フェニル］プロピオネート、２−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）−６−（１−メチル−１−フェニルエチル）−４−（１，１，３，３−テトラメチルブチル）フェノール、２−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）−４−ｔ−ブチルフェノール、２−（２’−ヒドロキシ−５’−メチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−５’−ｔ−オクチルフェニル）−ベンゾトリアゾール、２−（３’−ｔ−ブチル−２’−ヒドロキシ−５’−メチルフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−３’，５’−ジ−ｔ−アミルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−３’，５’−ジ−ｔ−ブチルフェニル）−５−クロロ−ベンゾトリアゾール、２−［２’−ヒドロキシ−３，５−ジ（１，１−ジメチルベンジル）フェニル］−２Ｈ−ベンゾトリアゾール、２，２’−メチレンビス［６−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）−４−（１，１，３，３−メトラメチルブチル）フェノール］、（２‐［２‐ヒドロキシ‐３，５‐ビス（α，α‐ジメチルベンジル）フェニル］‐２Ｈ‐ベンゾトリアゾール、メチル  ３−（３−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）−５−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート等があげられる。
【００３７】
前記トリアゾール化合物の市販品としては、特に制限はされないが、城北化学株式会社製の商品名：ＢＴ−１２０、ＢＴ−ＬＸ、ＣＢＴ−１、ＪＦ−７７、ＪＦ−７８、ＪＦ−７９、ＪＦ−８０、ＪＦ８３、ＪＡＳＴ−５００、ＢＴ−ＧＬ、ＢＴ−Ｍ、ＢＴ−２６０、ＢＴ−３６５、ＢＡＳＦ社の商品名：ＴＩＮＵＶＩＮ  ＰＳ、ＴＩＮＵＶＩＮ  Ｐ、ＴＩＮＵＶＩＮ  Ｐ  ＦＬ、ＴＩＮＵＶＩＮ  ９９−２、ＴＩＮＵＶＩＮ  １０９、ＴＩＮＵＶＩＮ  ９００、ＴＩＮＵＶＩＮ  ９２８、ＴＩＮＵＶＩＮ  ２３４、ＴＩＮＵＶＩＮ  ３２９、ＴＩＮＵＶＩＮ  ３２９  ＦＬ、ＴＩＮＵＶＩＮ  ３２６、ＴＩＮＵＶＩＮ  ３２６  ＦＬ、ＴＩＮＵＶＩＮ  ５７１、ＴＩＮＵＶＩＮ  ２１３、台湾永光化学公司製の製品名：ＥＶＥＳＯＲＢ  ８１、ＥＶＥＳＯＲＢ１０９、ＥＶＥＳＯＲＢ  ７０、ＥＶＥＳＯＲＢ  ７１、ＥＶＥＳＯＲＢ  ７２、ＥＶＥＳＯＲＢ  ７３、ＥＶＥＳＯＲＢ  ７４、ＥＶＥＳＯＲＢ  ７５、ＥＶＥＳＯＲＢ  ７６、ＥＶＥＳＯＲＢ  ７８、ＥＶＥＳＯＲＢ  ８０等を挙げることができる。トリアゾール化合物は、防錆剤としても使用される。
【００３８】
前記テトラゾール化合物としては、特に限定されないが、５−アミノ−１Ｈ−テトラゾール等が挙げられる。
【００３９】
前記ビピリジル化合物としては、特に限定されないが、２，２’−ビピリジル、１，１０−フェナントロリンなどが挙げられる。
【００４０】
（水酸基含有化合物）
前記水酸基含有化合物としては、特に制限されないが、微粉末状のもの、有機溶媒に溶解し易いもの、又は、液状のものが好ましい。このような水酸基含有化合物としては、より好適に陽イオンを捕捉できる観点から、キノール化合物、ヒドロキシアントラキノン化合物、又は、ポリフェノール化合物を挙げることができるが、銅イオンとの間で形成される錯体の安定性の観点から、ポリフェノール化合物がより好ましい。これらは単独で、又は２種以上を併用して用いることができる。
【００４１】
前記キノール化合物としては、特に限定されないが、１，２−ベンゼンジオールなどが挙げられる。
【００４２】
前記ヒドロキシアントラキノン化合物としては、特に限定されないが、アリザリン、アントラルフィンなどが挙げられる。
【００４３】
前記ポリフェノール化合物としては、特に限定されないが、タンニン、タンニン誘導体（没食子酸、没食子酸メチル、ピロガロール）などが挙げられる。
【００４４】
（カルボン酸基含有化合物）
前記カルボン酸基含有化合物としては、特に限定されないが、カルボキシル基含有芳香族化合物、カルボキシル基含有脂肪酸化合物等が挙げられる。
【００４５】
前記カルボキシル基含有芳香族化合物としては、特に限定されないが、フタル酸、ピコリン酸、ピロール-２-カルボン酸等が挙げられる。
【００４６】
前記カルボキシル基含有脂肪酸化合物としては、特に限定されないが、高級脂肪酸、カルボン酸系キレート試薬、等が挙げられる。
【００４７】
前記カルボキシル酸系キレート試薬の市販品としては、特に制限はされないが、キレスト株式会社製の製品名：キレストＡ、キレスト１１０、キレストＢ、キレスト２００、キレストＣ、キレストＤ、キレスト４００、キレスト４０、キレスト０Ｄ、キレストＮＴＡ、キレスト７００、キレストＰＡ、キレストＨＡ、キレストＭＺ−２、キレストＭＺ−４Ａ、キレストＭＺ−８を挙げることができる。
【００４８】
前記イオン捕捉剤の含有量は、前記接着シートを構成する樹脂成分１００重量部に対して、０．１〜８０重量部であることが好ましく、０．１〜５０重量部であることがより好ましく、０．１〜２０重量部であることがさらに好ましい。０．１重量部以上とすることにより、陽イオン（特に、銅イオン）を効果的に捕捉することができ、８０重量部以下とすることにより、耐熱性の低下やコストの増加を抑制することができる。
【００４９】
前記接着シートは、熱硬化前の１４０℃での溶融粘度が１０Ｐａ・ｓ以上５０００Ｐａ・ｓ以下であることが好ましく、１０Ｐａ・ｓ以上２０００Ｐａ・ｓ以下であることがより好ましい。熱硬化前の１４０℃での溶融粘度が１０Ｐａ・ｓ以上であると、ボンディングワイヤーを半導体装置製造用の接着シートに好適に埋め込むことができる。また、熱硬化前の１４０℃での溶融粘度が５０００Ｐａ・ｓ以下であると、ワイヤーを良好に埋め込むことが出来る。熱硬化前の１４０℃での溶融粘度は、熱可塑性樹脂の重量平均分子量、熱可塑性樹脂のガラス転移温度、接着シートに対するフィラーの割合、フィラーの大きさ、フィラーの形状、熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂の重量組成比によりコントロールすることができる。尚、前記溶融粘度は、レオメーター（ＨＡＡＫＥ社製、商品名；ＲＳ−１）を用いて、パラレルプレート法により測定することができる。即ち、１２０℃になる様に加熱しているプレートに、０．１ｇの接着シートからを仕込み測定を開始する。測定開始から２４０秒後の値の平均値を溶融粘度とする。尚、プレート間のギャップは０．１ｍｍとする。
【００５０】
前記接着シートは、１２０℃で１時間の加熱処理後に１７５℃で５時間熱硬化させた後の２６０℃での引張貯蔵弾性率が０．５ＭＰａ以上であることが好ましく、０．５ＭＰａ以上１０００ＭＰａ以下であることがより好ましい。熱硬化後の２６０℃での引張貯蔵弾性率が０．５ＭＰａ以上であると、耐リフロー性を向上させることができる。また、熱硬化後の２６０℃での引張貯蔵弾性率が１０００ＭＰａ以下であると、リフロー時に接着シートと被着体の間で剥離が起きるのを抑制することができる。引張貯蔵弾性率の測定は、例えば、固体粘弾性測定装置（レオメトリックサイエンティック社製、形式：ＲＳＡ−III）を用いることにより可能である。即ち、サンプルサイズを長さ４００ｍｍ×幅１０ｍｍ×厚さ２００μｍとし、１２０℃で１時間の加熱処理後に１７５℃で５時間熱硬化させた測定試料をフィルム引っ張り測定用治具にセットし、−５０〜３００℃の温度域での引張貯蔵弾性率及び損失弾性率を、周波数１Ｈｚ、昇温速度１０℃／ｍｉｎの条件下で測定し、２６０℃での貯蔵弾性率（Ｅ’）を読み取ることにより得られる。
【００５１】
前記接着シートは、特に限定されないが、膜厚が１〜２００μｍであることが好ましく、１〜１５０μｍであることがより好ましい。前記接着シートの膜厚を１μｍ以上とすることにより、より良好に陽イオンを捕捉することができる。
【００５２】
前記接着シートは、熱可塑性樹脂を含有することが好ましい。また、前記接着シートは、熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂とを含有することが好ましい。前記熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、アミノ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、又は熱硬化性ポリイミド樹脂等が挙げられる。これらの樹脂は、単独で又は２種以上を併用して用いることができ、特に、エポキシ樹脂及びフェノール樹脂の少なくともいずれか一方を用いることが好ましい。なかでも、エポキシ樹脂を用いることが好ましい。硬化剤としてエポキシ樹脂を含有すると、高温において、接着シートとウエハとの高い接着力が得られる。その結果、接着シートとウエハとの接着界面に水が入りにくくなり、イオンが移動し難くなる。これにより、信頼性が向上する。
【００５３】
前記エポキシ樹脂は、接着剤組成物として一般に用いられるものであれば特に限定は無く、例えばビスフェノールＡ型、ビスフェノールＦ型、ビスフェノールＳ型、臭素化ビスフェノールＡ型、水添ビスフェノールＡ型、ビスフェノールＡＦ型、ビフェニル型、ナフタレン型、フルオンレン型、フェノールノボラック型、オルソクレゾールノボラック型、トリスヒドロキシフェニルメタン型、テトラフェニロールエタン型等の二官能エポキシ樹脂や多官能エポキシ樹脂、又はヒダントイン型、トリスグリシジルイソシアヌレート型若しくはグリシジルアミン型等のエポキシ樹脂が用いられる。これらは単独で、又は２種以上を併用して用いることができる。これらのエポキシ樹脂のうちノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、トリスヒドロキシフェニルメタン型樹脂又はテトラフェニロールエタン型エポキシ樹脂が特に好ましい。これらのエポキシ樹脂は、硬化剤としてのフェノール樹脂との反応性に富み、耐熱性等に優れるからである。また、エポキシ樹脂として、塩化物イオンの含有量が少ないものを採用することが好ましい。このようなエポキシ樹脂を採用すれば、塩化物イオンを捕捉できないイオン捕捉剤を用いた場合であっても、イオン交換水５０ｍｌ中に、重さ２．５ｇの接着シートを浸漬し、１２０℃で２０時間放置した後の前記水溶液中の塩化物イオン濃度を、０．１ｐｐｍ以下とすることができる。
【００５４】
更に、前記フェノール樹脂は、前記エポキシ樹脂の硬化剤として作用するものであり、例えば、フェノールノボラック樹脂、フェノールアラルキル樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ｔｅｒｔ−ブチルフェノールノボラック樹脂、ノニルフェノールノボラック樹脂等のノボラック型フェノール樹脂、レゾール型フェノール樹脂、ポリパラオキシスチレン等のポリオキシスチレン等が挙げられる。これらは単独で、又は２種以上を併用して用いることができる。これらのフェノール樹脂のうちフェノールノボラック樹脂、フェノールアラルキル樹脂が特に好ましい。半導体装置の接続信頼性を向上させることができるからである。
【００５５】
前記エポキシ樹脂とフェノール樹脂との配合割合は、例えば、前記エポキシ樹脂成分中のエポキシ基１当量当たりフェノール樹脂中の水酸基が０．５〜２．０当量になるように配合することが好適である。より好適なのは、０．８〜１．２当量である。即ち、両者の配合割合が前記範囲を外れると、十分な硬化反応が進まず、エポキシ樹脂硬化物の特性が劣化し易くなるからである。
【００５６】
前記熱可塑性樹脂としては、天然ゴム、ブチルゴム、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体、ポリブタジエン樹脂、ポリカーボネート樹脂、熱可塑性ポリイミド樹脂、６−ナイロンや６，６−ナイロン等のポリアミド樹脂、フェノキシ樹脂、アクリル樹脂、ＰＥＴやＰＢＴ等の飽和ポリエステル樹脂、ポリアミドイミド樹脂、又はフッ素樹脂等が挙げられる。これらの熱可塑性樹脂は単独で、又は２種以上を併用して用いることができる。これらの熱可塑性樹脂のうち、イオン性不純物が少なく耐熱性が高く、半導体素子の信頼性を確保できるアクリル樹脂が特に好ましい。
【００５７】
前記アクリル樹脂としては、特に限定されるものではなく、炭素数３０以下、特に炭素数４〜１８の直鎖若しくは分岐のアルキル基を有するアクリル酸又はメタクリル酸のエステルの１種又は２種以上を成分とする重合体（アクリル共重合体）等が挙げられる。前記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、オクタデシル基、又はドデシル基等が挙げられる。
【００５８】
また、前記重合体を形成する他のモノマーとしては、特に限定されるものではなく、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、フマール酸若しくはクロトン酸等の様なカルボキシル基含有モノマー、無水マレイン酸若しくは無水イタコン酸等の様な酸無水物モノマー、（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若しくは（４−ヒドロキシメチルシクロヘキシル）−メチルアクリレート等の様なヒドロキシル基含有モノマー、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）アクリレート若しくは（メタ）アクリロイルオキシナフタレンスルホン酸等の様なスルホン酸基含有モノマー、又は２−ヒドロキシエチルアクリロイルホスフェート等の様な燐酸基含有モノマーが挙げられる。これらは単独で、又は２種以上を併用して用いることができる。
【００５９】
前記熱硬化性樹脂の配合割合としては、所定条件下で加熱した際に接着シートが熱硬化型としての機能を発揮する程度であれば特に限定されないが、５〜６０重量％の範囲内であることが好ましく、１０〜５０重量％の範囲内であることがより好ましい。
【００６０】
前記接着シートのなかでも、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、及び、アクリル樹脂を含有し、アクリル樹脂１００重量部に対するエポキシ樹脂、及び、フェノール樹脂の合計量が１０〜２０００重量部であることが好ましく、１０〜１５００重量部であることがより好ましく、１０〜１０００重量部であることがさらに好ましい。アクリル樹脂１００重量部に対するエポキシ樹脂、及び、フェノール樹脂の合計量を１０重量部以上とすることにより、硬化による接着効果が得られ、剥離を抑制することができ、２０００重量部以下とすることより、フィルムが脆弱化して作業性が低下することを抑制することができる。
【００６１】
前記接着シートを予めある程度架橋をさせておく場合には、重合体の分子鎖末端の官能基等と反応する多官能性化合物を架橋剤として添加させておくのがよい。これにより、高温下での接着特性を向上させ、耐熱性の改善を図ることができる。
【００６２】
前記架橋剤としては、従来公知のものを採用することができる。特に、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ｐ−フェニレンジイソシアネート、１，５−ナフタレンジイソシアネート、多価アルコールとジイソシアネートの付加物等のポリイソシアネート化合物がより好ましい。架橋剤の添加量としては、前記の重合体１００重量部に対し、通常０．０５〜７重量部とするのが好ましい。架橋剤の量が７重量部より多いと、接着力が低下するので好ましくない。その一方、０．０５重量部より少ないと、凝集力が不足するので好ましくない。また、この様なポリイソシアネート化合物と共に、必要に応じて、エポキシ樹脂等の他の多官能性化合物を一緒に含ませるようにしてもよい。
【００６３】
また、前記接着シートには、その用途に応じてフィラーを適宜配合することができる。フィラーの配合は、前記接着シートへの導電性の付与や熱伝導性の向上、弾性率の調節等を可能とする。前記フィラーとしては、無機フィラー、及び、有機フィラーが挙げられるが、取り扱い性の向上、熱電導性の向上、溶融粘度の調整、チキソトロピック性付与等の特性の観点から、無機フィラーが好ましい。前記無機フィラーとしては、特に制限はなく、例えば、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、ほう酸アルミウィスカ、窒化ほう素、結晶質シリカ、非晶質シリカ等が挙げられる。これらは、単独で又は２種以上を併用して用いることができる。熱電導性の向上の観点からは、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化ほう素、結晶質シリカ、非晶質シリカが好ましい。また、上記各特性のバランスがよいという観点からは、結晶質シリカ、又は、非晶質シリカが好ましい。また、導電性の付与、熱電導性の向上等の目的で、無機フィラーとして、導電性物質（導電フィラー）を用いることとしてもよい。導電フィラーとしては、銀、アルミニウム、金、胴、ニッケル、導電性合金等を球状、針状、フレーク状とした金属粉、アルミナ等の金属酸化物、アモルファスカーボンブラック、グラファイト等が挙げられる。
【００６４】
前記フィラーの平均粒径は、０．０１〜１０μｍとすることができる。前記フィラーの平均粒径を０．０１μｍ以上とすることにより、被着体への濡れ性、及び、接着性を良好とすることができる。また、１０μｍ以下とすることにより、上記各特性の付与のために加えたフィラーの効果を十分なものとすることができるとともに、耐熱性を確保することができる。なお、フィラーの平均粒径は、例えば、光度式の粒度分布計（ＨＯＲＩＢＡ製、装置名；ＬＡ−９１０）により求めた値である。
【００６５】
なお、前記接着シートには、前記イオン捕捉剤以外に、必要に応じて他の添加剤を適宜に配合することができる。他の添加剤としては、陰イオン捕捉剤、分散剤、酸化防止剤、シランカップリング剤、硬化促進剤などが挙げられる。これらは、単独で、又は２種以上を併用して用いることができる。
【００６６】
前記接着シートを形成するための接着剤組成物の製造方法としては、特に限定されず、例えば、前記熱硬化性樹脂、前記熱可塑性樹脂、及び、前記イオン捕捉剤と、必要に応じて、他の添加剤等を容器に投入して、有機溶媒に溶解させ、均一になるように攪拌することによって接着剤組成物溶液として得ることができる。
【００６７】
前記有機溶媒としては、接着シートを構成する成分を均一に溶解、混練又は分散できるものであれば制限はなく、従来公知のものを使用することができる。このような溶媒としては、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、シクロヘキサノンなどのケトン系溶媒、トルエン、キシレン等が挙げられる。乾燥速度が速く、安価で入手できる点でメチルエチルケトン、シクロヘキサノンなどを使用することが好ましい。
【００６８】
本実施形態に係る接着シートは、例えば、次の通りにして作製される。先ず、前記接着剤組成物溶液を作製する。次に、接着剤組成物溶液を基材セパレータ上に所定厚みとなる様に塗布して塗布膜を形成した後、該塗布膜を所定条件下で乾燥させる。基材セパレータとしては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン、ポリプロピレンや、フッ素系剥離剤、長鎖アルキルアクリレート系剥離剤等の剥離剤により表面コートされたプラスチックフィルムや紙等が使用可能である。また、塗布方法としては特に限定されず、例えば、ロール塗工、スクリーン塗工、グラビア塗工等が挙げられる。また、乾燥条件としては、例えば乾燥温度７０〜１６０℃、乾燥時間１〜５分間の範囲内で行われる。これにより、本実施形態に係る接着シートが得られる。
【００６９】
（半導体装置の製造方法）
次に、半導体装置の製造方法の一実施形態について説明する。以下では、従来公知のダイシングフィルム１１に、本実施形態に係る接着シート３が積層されたダイシングフィルム一体型接着シート１０を用いた半導体装置の製造方法について説明する。ダイシングフィルム１１への接着シート３の積層方法としては、従来公知の方法を採用でき、例えば、圧着により行うことができる。なお、本実施形態に係るダイシングフィルム１１は、基材１上に粘着剤層２が積層された構造である。図２〜図４は、本実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための断面模式図である。
【００７０】
先ず、図２に示すように、ダイシングフィルム一体型接着シート１０に於ける接着シート３の半導体ウェハ貼り付け部分３ａ上に半導体ウェハ４を圧着し、これを接着保持させて固定する（マウント工程）。本工程は、圧着ロール等の押圧手段により押圧しながら行う。
【００７１】
次に、半導体ウェハ４のダイシングを行う。これにより、半導体ウェハ４を所定のサイズに切断して個片化し、半導体チップ５を製造する。ダイシングは、例えば半導体ウェハ４の回路面側から常法に従い行われる。また、本工程では、例えばダイシングフィルム一体型接着シート１０まで切込みを行なうフルカットと呼ばれる切断方式等を採用できる。本工程で用いるダイシング装置としては特に限定されず、従来公知のものを用いることができる。また、半導体ウェハは、ダイシングフィルム一体型接着シート１０により接着固定されているので、チップ欠けやチップ飛びを抑制できると共に、半導体ウェハ４の破損も抑制できる。
【００７２】
次に、ダイシングフィルム一体型接着シート１０に接着固定された半導体チップを剥離する為に、半導体チップ５のピックアップを行う。ピックアップの方法としては特に限定されず、従来公知の種々の方法を採用できる。例えば、個々の半導体チップ５をダイシングフィルム一体型接着シート１０側からニードルによって突き上げ、突き上げられた半導体チップ５をピックアップ装置によってピックアップする方法等が挙げられる。
【００７３】
ここでピックアップは、粘着剤層２が紫外線硬化型の場合、該粘着剤層２に紫外線を照射した後に行う。これにより、粘着剤層２の接着シート３に対する粘着力が低下し、半導体チップ５の剥離が容易になる。その結果、半導体チップを損傷させることなく接着シート３付きの半導体チップ５のピックアップが可能となる。
【００７４】
一方、図３に示すように、半導体チップ１６がダイボンドフィルム１３を介して被着体６上にダイボンドされた部材３０を準備する。被着体６の端子部（インナーリード）の先端と半導体チップ１６上の電極パッド（図示しない）とは、ボンディングワイヤー７で電気的に接続（ワイヤーボンディング）されている。上記ダイボンドフィルム１３としては従来公知のものを用いることができる。また、被着体６としては、リードフレーム、ＴＡＢフィルム、基板又は別途作製した半導体チップ等が挙げられる。被着体６は、例えば、容易に変形されるような変形型被着体であってもよく、変形することが困難である非変形型被着体（半導体ウェハ等）であってもよい。図３に示す部材３０は従来公知の方法により製造することができる。例えば、上記ダイボンドは圧着により行われる。ダイボンドの条件としては特に限定されず、適宜必要に応じて設定することができる。具体的には、例えば、ダイボンド温度８０〜１６０℃、ボンディング圧力５Ｎ〜１５Ｎ、ボンディング時間１〜１０秒の範囲内で行うことができる。また、上記ワイヤーボンディングを行う際の温度は、８０〜２５０℃、好ましくは８０〜２２０℃の範囲内で行われる。また、その加熱時間は数秒〜数分間行われる。結線は、前記温度範囲内となる様に加熱された状態で、超音波による振動エネルギーと印加加圧による圧着エネルギーの併用により行われる。
【００７５】
次に、図４に示すように、半導体チップ１６の上面に、接着シート３付きの半導体チップ５をボンディングワイヤー７の一部が接着シート３内に埋め込まれるように積層する。これにより、ボンディングワイヤー７の他の半導体チップ１６との接続部分が接着シート３内に埋め込まれる。この積層時の温度としては、８０〜２００℃が好ましく、１００〜１５０℃がより好ましい。また、このときの圧力としては、０．０５ＭＰａ〜０．３ＭＰａ、時間としては０．１〜３秒の範囲内とすることができる。積層時の温度を前記範囲内とすることにより、接着シート３の粘度を、ボンディングワイヤー７を好適に埋め込むことが可能な粘度とすることができる。
【００７６】
次に、被着体６の端子部（インナーリード）の先端と半導体チップ５上の電極パッド（図示しない）とをボンディングワイヤー７で電気的に接続するワイヤーボンディング工程を行う（図１参照）。ワイヤーボンディングを行う際の温度は、８０〜２５０℃、好ましくは８０〜２２０℃の範囲内で行われる。また、その加熱時間は数秒〜数分間行われる。結線は、前記温度範囲内となる様に加熱された状態で、超音波による振動エネルギーと印加加圧による圧着エネルギーの併用により行われる。
【００７７】
次に、封止樹脂８により半導体チップ５、及び、半導体チップ１６を封止する封止工程を行う（図１参照）。本工程は、被着体６に搭載された半導体チップ５、半導体チップ１６、及び、ボンディングワイヤー７を保護する為に行われる。本工程は、封止用の樹脂を金型で成型することにより行う。封止樹脂８としては、例えばエポキシ系の樹脂を使用する。樹脂封止の際の加熱温度は、通常１７５℃で６０〜９０秒間行われるが、本発明はこれに限定されず、例えば１６５〜１８５℃で、数分間キュアすることができる。
【００７８】
次に、後硬化工程に於いて、前記封止工程で硬化不足の封止樹脂８を完全に硬化させる。封止工程に於いてダイボンドフィルム１３や接着シート３が熱硬化されない場合でも、本工程に於いて封止樹脂８の硬化と共にダイボンドフィルム１３や接着シート３を熱硬化させて接着固定が可能になる。本工程に於ける加熱温度は、封止樹脂の種類により異なるが、例えば１６５〜１８５℃の範囲内であり、加熱時間は０．５〜８時間程度である。
【００７９】
上述した実施形態では、接着シート３がダイシングフィルム１１上に積層されている場合について説明したが、ダイシングフィルム一体型半導体装置製造用の接着シートとせずに、ボンディングワイヤーが上面に接続されている半導体チップに、前記ボンディングワイヤーの一部が前記接着シート内に埋め込まれるように、前記接着シートを直接に貼り付けてもよい。
【実施例】
【００８０】
以下に、この発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但し、この実施例に記載されている材料や配合量等は、特に限定的な記載がない限りは、この発明の要旨をそれらのみに限定する趣旨のものではない。なお、以下において、部とあるのは重量部を意味する。
【００８１】
（実施例１）
下記（ａ）〜（ｇ）をメチルエチルケトンに溶解させ、濃度５０重量％の接着剤組成物溶液を得た。
（ａ）アクリル樹脂（ナガセケムテックス（株）製、ＳＧ−７００ＡＳ）    １００部
（ｂ）エポキシ樹脂１（日本化薬（株）社製、ＥＯＣＮ−１０４Ｓ）      ６３．９部
（ｃ）エポキシ樹脂２（三菱化学（株）社製、ＹＬ−９８３Ｕ）          １２．３部
（ｄ）フェノール樹脂（明和化成（株）製、ＭＥＨ−７８５１ＳＳ）      ７３．７部
（ｅ）シリカフィラー（（株）アドマテックス製、ＳＥ２０５０−ＭＣＶ（平均一次粒径０．５μｍ）                                                        １３８．８９部
（ｆ）イオン捕捉剤（東京化学工業（株）社製、没食子酸ドデシル）    ２７．７８部
（ｇ）硬化触媒（北興化学（株）社製、ＴＰＰ−Ｋ）                      ０．５部
【００８２】
前記接着剤組成物溶液を、シリコーン離型処理した厚さが５０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムからなる離型処理フィルム上に塗布した後、１３０℃で２分間乾燥させた。これにより、厚さ３０μｍの実施例１に係る接着シートを作製した。
【００８３】
（実施例２）
下記（ａ）〜（ｇ）をメチルエチルケトンに溶解させ、濃度５０重量％の接着剤組成物溶液を得た。
（ａ）アクリル樹脂（ナガセケムテックス（株）製、ＳＧ−７００ＡＳ）    １００部
（ｂ）エポキシ樹脂１（日本化薬（株）社製、ＥＯＣＮ−１０４Ｓ）    １５６．６部
（ｃ）エポキシ樹脂２（三菱化学（株）社製、ＹＬ−９８３Ｕ）        １２１．０部
（ｄ）フェノール樹脂（明和化成（株）製、ＭＥＨ−７８５１ＳＳ）    ２８９．０部
（ｅ）銀フィラー（（株）三井金属製、ＳＰＱ０３Ｓ（平均一次粒径０．５μｍ）
３７０．３７部
（ｆ）イオン捕捉剤（城北化学（株）社製、ＢＴ−１２０、ベンゾトリアゾール）
７４．０７部
（ｇ）硬化触媒（北興化学（株）社製、ＴＰＰ−Ｋ）                      １．３部
【００８４】
（実施例３）
下記（ａ）〜（ｇ）をメチルエチルケトンに溶解させ、濃度５０重量％の接着剤組成物溶液を得た。
（ａ）アクリル樹脂（ナガセケムテックス（株）製、ＳＧ−７００ＡＳ）    １００部
（ｂ）エポキシ樹脂１（日本化薬（株）社製、ＥＯＣＮ−１０４Ｓ）      ９８．３部
（ｃ）エポキシ樹脂２（三菱化学（株）社製、ＹＬ−９８３Ｕ）          ５０．６部
（ｄ）フェノール樹脂（明和化成（株）製、ＭＥＨ−７８５１ＳＳ）    １５１．１部
（ｅ）シリカフィラー（（株）アドマテックス製、ＳＥ２０５０−ＭＣＶ（平均一次粒径０．５μｍ）                                                        ２２２．２２部
（ｆ）イオン捕捉剤（東亜合成（株）社製、  ＩＸＥ−７７０）        ４４．４４部
（ｇ）硬化触媒（北興化学（株）社製、ＴＰＰ−Ｋ）                      ０．８部
【００８５】
（比較例１）
下記（ａ）〜（ｆ）をメチルエチルケトンに溶解させ、濃度５０重量％の接着剤組成物溶液を得た。
（ａ）アクリル樹脂（ナガセケムテックス（株）製、ＳＧ−７００ＡＳ）    １００部
（ｂ）エポキシ樹脂１（日本化薬（株）社製、ＥＯＣＮ−１０４Ｓ）      ７８．４部
（ｃ）エポキシ樹脂２（三菱化学（株）社製、ＹＬ−９８３Ｕ）          ９０．８部
（ｄ）フェノール樹脂（明和化成（株）製、ＭＥＨ−７８５１ＳＳ）    １８０．８部
（ｅ）銀フィラー（（株）三井金属製、ＳＰＱ０３Ｓ（平均一次粒径０．５μｍ）
３００．００部
（ｆ）硬化触媒（北興化学（株）社製、ＴＰＰ−Ｋ）                      ０．９部
【００８６】
（比較例２）
下記（ａ）〜（ｆ）をメチルエチルケトンに溶解させ、濃度５０重量％の接着剤組成物溶液を得た。
（ａ）アクリル樹脂（ナガセケムテックス（株）製、ＳＧ−７００ＡＳ）    １００部
（ｂ）エポキシ樹脂１（日本化薬（株）社製、ＥＯＣＮ−１０２０）    １３９．１部
（ｃ）エポキシ樹脂２（三菱化学（株）社製、ＹＬ６８１０）          １１９．７部
（ｄ）フェノール樹脂（明和化成（株）製、ＭＥＨ−７８５１ＳＳ）    ２０４．３部
（ｅ）シリカフィラー（（株）アドマテックス製、ＳＥ２０５０−ＭＣＶ（平均一次粒径０．５μｍ）                                                          ３７５．４部
（ｆ）硬化触媒（北興化学（株）社製、ＴＰＰ−Ｋ）                      １．１部
【００８７】
（熱硬化前の１４０℃での溶融粘度の測定）
レオメーター（ＨＡＡＫＥ社製、商品名；ＲＳ−１）を用いて、パラレルプレート法により、熱硬化前の１４０℃での溶融粘度を測定した。具体的には、１２０℃になる様に加熱しているプレートに、０．１ｇの接着シートを仕込み、測定を開始した。測定開始から２４０秒後の値の平均値を溶融粘度とした。尚、プレート間のギャップは０．１ｍｍとした。結果を表１に示す。
【００８８】
（銀イオン捕捉性評価）
実施例、及び、比較例の接着シート（厚さ３０μｍ）を、それぞれ２４０ｍｍ×３００ｍｍの大きさ（約２．５ｇ）に切り出し、５回、半分に折り曲げ３７．５ｍｍ×６０ｍｍのサイズにしたものを、直径５８ｍｍ、高さ３７ｍｍの円柱状の密閉式テフロン（登録商標）製容器にいれ、１０ｐｐｍの銀イオン水溶液５０ｍｌを加えた。その後、恒温乾燥機（エスペック（株）製、ＰＶ−２３１）に１２０℃で２０時間放置した。フィルムを取り出した後、ＩＣＰ−ＡＥＳ（エスアイアイ・ナノテクノロジー（株）製、ＳＰＳ−１７００ＨＶＲ）を用いて水溶液中の銀イオンの濃度を測定した。水溶液中の銀イオンの濃度が０〜９．９ｐｐｍの場合を○とし、９．９ｐｐｍより大きい場合を×とした。結果を表１に示す。
【００８９】
（塩化物イオン捕捉性評価）
実施例、及び、比較例の接着シート（厚さ３０μｍ）を、それぞれ２４０ｍｍ×３００ｍｍの大きさ（約２．５ｇ）に切り出し、５回、半分に折り曲げ３７．５ｍｍ×６０ｍｍのサイズにしたものを、直径５８ｍｍ、高さ３７ｍｍの円柱状の密閉式テフロン（登録商標）製容器にいれ、イオン交換水５０ｍｌを加えた。その後、恒温乾燥機（エスペック（株）製、ＰＶ−２３１）に１２０℃で２０時間放置した。フィルムを取り出した後、イオンクロマトグラフィー（東京ダイオネクス社製、製品名ＩＣＳ−２０００）を用いて水溶液中の塩化物イオンの濃度を測定した。水溶液中の塩化物イオンの濃度が０．１ｐｐｍ以下の場合を○とし、０．１ｐｐｍより大きい場合を×とした。結果を表１に示す。
【００９０】
（耐湿リフロー性）
実施例、及び、比較例の接着シート（厚さ３０μｍ）をそれぞれ６０℃、０．４ＭＰ、
５０ｃｍ／ｓで貼り合わせ、６０ｕｍ厚みの接着シートを作製した。次に、作成した接着シート（厚さ６０ｕｍ）を、それぞれ温度５０℃の条件下で１０ｍｍ角のアルミ蒸着された半導体チップを貼り付け、更に各接着シートを介して半導体チップをＢＧＡ基板にダイアタッチした。ダイアタッチ条件は、温度１２０℃、圧力０．２ＭＰａ、１秒とした。次に、１１５ＫＨｚワイヤボンダー（新川製：ＵＴＣ−３００ＢＩｓｕｐｅｒ）を用いて直径２５μｍの銀線（田中貴金属製、ＳＥＡ）にて下記の条件でワイヤーボンディングを行った。
＜ワイヤーボンディング条件＞
ファーストボンディング加圧：１００ｇ
ファーストボンディング超音波強度：５５０ｍＷ
ファーストボンディング印加時間：１０ｍｓｅｃ
セカンドボンディング加圧：１００ｇ
セカンドボンディング超音波強度：５００ｍＷ
セカンドボンディング印加時間：８ｍｓｅｃ 
次に、ワイヤーボンディングを行った半導体チップの上にさらに同上の条件で半導体チップをダイアタッチし、ワイヤー埋め込みを行いながら積層させる。
次に乾燥機にて１３０℃で２時間熱処理し、その後、封止樹脂（日東電工（株）社製、ＧＥ−１００）でパッケージングした。封止条件は、加熱温度１７５℃、９０秒とした。その後、８５℃、６０％Ｒｈ、１６８時間の条件下で吸湿を行い、更に２６０℃以上で１０秒間保持する様に設定したＩＲリフロー炉に、前記半導体チップをマウントしたＢＧＡ基板を載置した。その後、封止後の半導体装置を超音波顕微鏡で観察して、剥離の有無を確認した。確認は半導体チップ９個に対し行い、剥離が生じている半導体チップが２個以下の場合を○、２個以上の場合を×とした。結果を下記表１に示す。
【００９１】
（ワイヤー埋め込み性評価）
実施例、及び、比較例の接着シート（厚さ６０μｍ）を、第１の半導体素子（５×５×０．５ｍｍ）にラミネーターで５０℃、１０ｍｍ／ｓｅｃ、圧力０．１５ＭＰａの条件下で貼り付けた。次に、基板上にダイアタッチされ、さらに、ボンディングワイヤーが接続されている第２の半導体素子（５×５×０．５ｍｍ、ワイヤーループハイト：４０μｍ）を準備した。次に、接着シート付き第１の半導体素子を、第２の半導体素子のボンディングワイヤーが接続されている側の面上にダイボンダー（Ｓｈｉｎｋａｗａ製  ＳＰＡ３００）を用いて温度１４０℃、圧力０．１ＭＰａ、時間１ｓｅｃの条件下で垂直に貼り付けした。貼り付けは、接着シート付き第１の半導体素子の接着シート面と、第２の半導体素子のボンディングワイヤーが接続されている側の面とを対向させるように行なった。その後、第２の半導体素子のボンディングワイヤーが接着シート中にボイドが発生することなく埋め込めているかを走査電子顕微鏡（ＨＩＴＡＣＨＩ社製  Ｓ−３４００Ｎ）を用いて確認した。ボイドが見られなかった場合を○、ボイドが見られた場合を×として評価した。結果を表１に示す。
【００９２】
（耐ＨＡＳＴ性評価）
耐ＨＡＳＴ（Ｈｉｇｈｌｙ  Ａｃｃｅｌｅｒａｔｅｄ  Ｓｔｒｅｓｓ  Ｔｅｓｔ）性を下記の方法により確認した。まず、図５に示すように、ポリイミド基板１４の表面に銅製のくし型電極パターン１５が設けられた基板２１を準備した。なお、くし型電極パターン１５は、プラス電極１５ａとマイナス電極１５ｂとで構成され、ライン幅／スペース幅が２０μｍ／２０μｍとなるように形成されている。次に、実施例、及び、比較例の接着シートが貼り付けられた半導体チップを準備した。上記半導体チップの接着シートが貼り付けられた側の面を、上記基板２１のくし型電極パターン１５上に、１２０℃、０．２ＭＰａ、１０ｍｍ/ｓｅｃ秒間の条件でラミネートしてサンプルを得た。その後、得られたサンプルをプレッシャーオーブンで、窒素雰囲気で５Ｎの圧力で１５０℃で１時間キュアを行った。その後、１７５℃で５時間加熱することで接着シート層を硬化させた。得られたサンプルの＋極と−極をそれぞれＨＡＳＴ試験の配線にハンダで接続し、５０℃、８５％ＲＨ、５Ｖの条件で試験を行った。電気抵抗をモニターし、１９６時間後でも電気抵抗が急激に低下することがなく維持できているものを良品とし、電気抵抗の急激な低下が生じたものを不良品（電気的不具合発生）とした。サンプルを５つ作製してそれぞれ同様の試験を行い、不良品となったサンプルの個数が２個以下のときは○、２個より多い時は×とした。結果を表１に示す。
【００９３】
【表１】
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【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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