(57)【要約】  【課題】半導体装置の信頼性を向上できる半導体装置の製造方法を提供する。  【解決手段】半導体装置の製造方法は、（Ａ）前記配線基板または第２の半導体チップの電極形成面に、光硬化性および熱硬化性を有し、２５℃における粘度が５ｍＰａ・ｓ以上３０ｍＰａ・ｓ以下の範囲の液粘度を有する硬化性樹脂組成物を、インクジェット式ノズルから吐出して、硬化性樹脂組成物層を形成する工程と、（Ｂ）前記硬化性樹脂組成物層に光を照射して、１０Ｐａ・ｓ以上２０００Ｐａ・ｓ以下の膜粘度を有するＢステージ化された半硬化樹脂層を形成する工程と、（Ｃ）前記半硬化樹脂層上に、前記第１の半導体チップの電極形成面を押圧して、前記第１の半導体チップと前記配線基板または第２の半導体チップとを積層する工程と、（Ｄ）前記半硬化樹脂層を加熱処理して、樹脂硬化物層を形成する工程とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の半導体チップと、配線基板または第２の半導体チップとを樹脂硬化物層により固着する半導体装置の製造方法であって、以下の工程（Ａ）〜（Ｄ）：
（Ａ）前記配線基板または第２の半導体チップの電極形成面に、光硬化性および熱硬化性を有し、２５℃における粘度が５ｍＰａ・ｓ以上３０ｍＰａ・ｓ以下である硬化性樹脂組成物を、インクジェット式ノズルから吐出して、硬化性樹脂組成物層を形成する工程；
（Ｂ）前記硬化性樹脂組成物層に光を照射して、１０Ｐａ・ｓ以上２０００Ｐａ・ｓ以下の膜粘度を有するＢステージ化された半硬化樹脂層を形成する工程；
（Ｃ）前記半硬化樹脂層上に、前記第１の半導体チップの電極形成面を押圧して、前記第１の半導体チップと前記配線基板または第２の半導体チップとを積層する工程；及び
（Ｄ）前記半硬化樹脂層を加熱処理して、樹脂硬化物層を形成する工程
を備え、
前記硬化性樹脂組成物が、以下の成分（ａ）〜（ｅ）：
（ａ）分子内に（メタ）アクリロイル基とエポキシ基を有するモノマー；
（ｂ）２官能以上のエポキシ樹脂；
（ｃ）ホモポリマーのガラス転移点が９０℃以上の単官能（メタ）アクリレートモノマー；
（ｄ）光ラジカル重合開始剤；及び
（ｅ）室温で液状の芳香族アミン系硬化剤
を含み、
樹脂成分中における前記成分（ａ）の含有量が１０質量％以上４０質量％以下、前記成分（ｂ）の含有量が１０質量％以上４０質量％以下、および前記成分（ｃ）の含有量が２５質量％以上７５質量％以下である半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記成分（ａ）が、４−ヒドロキシブチルアクリレートグリシジルエーテルである請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記成分（ｅ）が、ジエチルジアミノジフェニルメタンおよびジメチルチオトルエンジアミンの少なくとも１種であり、
樹脂成分１００質量部に対する前記成分（ｅ）の添加量が、５質量部以上２５質量部以下である請求項１または２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記成分（ｄ）が、２−ジメチルアミノ−２−（４−メチルベンジル）−１−（４−モルフォリン−４−イル−フェニル）ブタン−１−オンであり、
樹脂成分１００質量部に対する前記成分（ｄ）の添加量が、０．５質量部以上２．５質量部以下である請求項１〜３のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記硬化性樹脂組成物が、以下の成分（ｆ）：
（ｆ）２官能（メタ）アクリレートモノマー
をさらに含み、
樹脂成分中における前記成分（ｆ）の含有量が、１質量％以上５質量％以下である請求項１〜４のいずれかに記載の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、第１の半導体チップと、配線基板または第２の半導体チップとを樹脂硬化物層により固着する半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板上に単独または複数の半導体チップが硬化性樹脂組成物層を介して積層された半導体装置が知られている。この半導体装置は、半導体チップの下面に硬化性樹脂組成物層を積層した状態で、その硬化性樹脂組成物層を硬化させることにより製造される。
【０００３】
上記半導体装置の製造方法としては、基板または半導体チップ上にディスペンサーやスクリーン印刷によりペースト状の硬化性樹脂組成物（ダイアタッチペースト（ＤＡＰ））を塗布し、硬化性樹脂組成物層を形成した後、その上に半導体チップを積層し、硬化性樹脂組成物層を硬化させるものがある。しかしながら、このＤＡＰを用いる製造方法では、タクトタイムが長いことや、均一な厚みで硬化性樹脂組成物を塗布するのが困難であるために、接続部の厚み精度が低いという問題がある。
【０００４】
そこで、タクトタイムの短縮と接続部の厚み精度を高めるために、ＤＡＰを用いる製造方法として、インクジェット装置により硬化性樹脂組成物を塗工する方法が提案されている（例えば特許文献１、２参照）。具体的には、光硬化および熱硬化可能である硬化性樹脂組成物を、インクジェット装置から吐出して硬化性樹脂組成物層を形成し、これを光硬化させてＢステージ化層を形成する工程と、その上に半導体チップを積層してＢステージ化層を熱硬化させる工程とを備える半導体装置の製造方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−２２０３７２号公報
【０００６】
【特許文献２】特開２０１４−２３７８１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、近年では、インクジェット装置を用いる上記の半導体装置の製造方法において、基板と半導体チップ間、または半導体チップ間の接合強度をより高めて、半導体装置の信頼性を向上することが望まれている。
【０００８】
本発明の目的は、半導体装置の信頼性を向上できる半導体装置の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述の課題を解決するために、本発明は、第１の半導体チップと、配線基板または第２の半導体チップとを樹脂硬化物層により固着する半導体装置の製造方法であって、以下の工程（Ａ）〜（Ｄ）：
（Ａ）配線基板または第２の半導体チップの電極形成面に、光硬化性および熱硬化性を有し、２５℃における粘度が５ｍＰａ・ｓ以上３０ｍＰａ・ｓ以下である硬化性樹脂組成物を、インクジェット式ノズルから吐出して、硬化性樹脂組成物層を形成する工程；
（Ｂ）硬化性樹脂組成物層に光を照射して、１０Ｐａ・ｓ以上２０００Ｐａ・ｓ以下の膜粘度を有するＢステージ化された半硬化樹脂層を形成する工程；
（Ｃ）半硬化樹脂層上に、第１の半導体チップの電極形成面を押圧して、第１の半導体チップと配線基板または第２の半導体チップとを積層する工程；及び
（Ｄ）半硬化樹脂層を加熱処理して、樹脂硬化物層を形成する工程
を備え、
硬化性樹脂組成物が、以下の成分（ａ）〜（ｅ）：
（ａ）分子内に（メタ）アクリロイル基とエポキシ基を有するモノマー；
（ｂ）２官能以上のエポキシ樹脂；
（ｃ）ホモポリマーのガラス転移点が９０℃以上の単官能（メタ）アクリレートモノマー；
（ｄ）光ラジカル重合開始剤；及び
（ｅ）室温で液状の芳香族アミン系硬化剤
を含み、樹脂成分中における成分（ａ）の含有量が１０質量％以上４０質量％以下、成分（ｂ）の含有量が１０質量％以上４０質量％以下、および成分（ｃ）の含有量が２５質量％以上７５質量％以下である半導体装置の製造方法である。
【発明の効果】
【００１０】
以上説明したように、本発明によれば、光照射によりＢステージ化された半硬化樹脂層の膜粘度を１０Ｐａ・ｓ以上２０００Ｐａ・ｓ以下にしているので、第１の半導体チップと配線基板または第２の半導体チップとの間にボイドが発生することを抑制できる。したがって、第１の半導体チップと配線基板または第２の半導体チップとの間の接合強度をより高めて、半導体装置の信頼性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態に係る半導体装置の製造方法により得られる半導体装置の構成を示す断面図である。
【図２】図２は、本発明の第２の実施形態に係る半導体装置の製造方法により得られる半導体装置の構成を示す断面図である。
【図３】図３は、Ｂステージ化後の膜粘度と積算光量との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
＜第１の実施形態＞
［半導体装置の構成］
まず、図１を参照して、本発明の第１の実施形態に係る半導体装置の製造方法により得られる半導体装置１０の構成について説明する。この半導体装置１０は、配線基板１１と、樹脂硬化物層１２により配線基板１１上に固着された半導体チップ１３とを備えている。半導体チップ１３は、ボンディングワイヤ１３ａにより配線基板１１に電気的に接続されている。配線基板１１上に設けられた樹脂硬化物層１２、半導体チップ１３およびボンディングワイヤ１３ａが、図示しない封止樹脂により封止されていてもよい。
【００１３】
［半導体装置の製造方法］
次に、本発明の第１の実施形態に係る半導体装置の製造方法について説明する。この半導体装置の製造方法は、半導体チップ１３と配線基板１１とを樹脂硬化物層１２により固着する半導体装置の製造方法であって、以下の工程（Ａ１）〜（Ｄ１）を備えている。
【００１４】
（工程（Ａ１））
配線基板１１の電極形成面に硬化性樹脂組成物をインクジェット式ノズルから吐出して、硬化性樹脂組成物層を形成する。硬化性樹脂組成物は、光硬化性および熱硬化性を有し、２５℃において５ｍＰａ・ｓ以上３０ｍＰａ・ｓ以下の範囲の粘度を有している。２５℃における粘度が上記の範囲外であると、インクジェット装置による硬化性樹脂組成物の塗布性が低下する。硬化性樹脂組成物は、以下の成分（ａ）〜（ｅ）を含んでいる。
【００１５】
＜成分（ａ）＞
成分（ａ）は、分子内に（メタ）アクリロイル基とエポキシ基を有するモノマーである。このモノマーは、４−ヒドロキシブチルアクリレートグリシジルエーテルであることが好ましい。ここで、（メタ）アクリロイル基とは、アクリロイル基またはメタアクリロイル基を意味する。
【００１６】
樹脂成分中における成分（ａ）の含有量は、１０質量％以上４０質量％以下である。成分（ａ）の含有量が１０質量％未満であると、樹脂硬化物層１２による配線基板１１と半導体チップ１３との接合強度が低下するため、信頼性が低下する。一方、成分（ａ）の含有量が４０質量％を超えると、工程（Ｂ１）において形成される半硬化樹脂層の表面にタック感がなくなり、半導体チップ１３の貼り付けが困難となる。なお、本発明において、成分（ａ）〜（ｅ）を含む硬化性樹脂組成物の樹脂成分とは、成分（ａ）、成分（ｂ）および成分（ｃ）の合計を意味する。
【００１７】
＜成分（ｂ）＞
成分（ｂ）は、２官能以上のエポキシ樹脂である。官能基数が１官能であると、樹脂硬化物層１２による配線基板１１と半導体チップ１３との接合強度が低下するため、信頼性が低下する。２官能以上のエポキシ樹脂は、例えば、ノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂、および環式脂肪族エポキシ樹脂などの少なくとも１種である。ノボラック型エポキシ樹脂は、例えば、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニルノボラック型エポキシ樹脂、トリスフェノールノボラック型エポキシ樹脂、およびジシクロペンタジエンノボラック型エポキシ樹脂などの少なくとも１種である。ビスフェノール型エポキシ樹脂は、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、２，２’−ジアリルビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、水添ビスフェノール型エポキシ樹脂、およびポリオキシプロピレンビスフェノールＡ型エポキシ樹脂などの少なくとも１種である。
【００１８】
樹脂成分中における成分（ｂ）の含有量は、１０質量％以上４０質量％以下である。成分（ｂ）の含有量が１０質量％未満であると、成分（ｂ）の含有量が少なすぎて、配線基板１１と半導体チップ１３との接合強度が低下するため、信頼性が低下する。一方、成分（ｂ）の含有量が４０質量％を超えると、硬化性樹脂組成物の粘度が高く成りすぎて、インクジェット装置による硬化性樹脂組成物の塗布性が低下する。
【００１９】
＜成分（ｃ）＞
成分（ｃ）は、ホモポリマーのガラス転移点（Ｔｇ）が９０℃以上である単官能（メタ）アクリレートモノマーである。ホモポリマーのガラス転移点が９０℃未満であると、樹脂硬化物層１２による配線基板１１と半導体チップ１３との接合強度が低下するため、信頼性が低下する。ここで、ホモポリマーのガラス転移点とは、成分（ｃ）を単独で重合させた硬化物のガラス転移点を意味する。ガラス転移点は、ＪＩＳ  Ｋ７１２１−１９８７に準拠して、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）により測定される。また、（メタ）アクリレートモノマーが多官能であると、工程（Ｂ１）において形成される半硬化樹脂層の表面にタック感がなくなり、半導体チップ１３の貼り付けが困難となる。
【００２０】
この単官能（メタ）アクリレートモノマーは、例えば、イソボルニルアクリレート、ジシクロペンテニルアクリレート、およびアクリロイルモルホリンなどの少なくとも１種である。ここで、（メタ）アクリレートモノマーとは、アクリレートモノマーまたはメタアクリレートモノマーを意味する。
【００２１】
樹脂成分中における成分（ｃ）の含有量は、２５質量％以上７５質量％以下である。成分（ｃ）の含有量が２５質量％未満であると、硬化性樹脂組成物の粘度が高くなり過ぎて、インクジェット塗布性が悪化する。また、工程（Ｂ１）において光照射後のＢステージ化が困難になり、工程（Ｃ１）においてチップ搭載時に硬化性樹脂組成物層が流れてしまう。一方、成分（ｃ）の含有量が７５質量％以下を超えると、配線基板１１と半導体チップ１３との接合強度が低下するため、信頼性が低下する。
【００２２】
＜成分（ｄ）＞
成分（ｄ）は、光ラジカル重合開始剤である。光ラジカル重合開始剤は、例えば、ベンゾフェノン誘導体、アセトフェノン誘導体、チオキサントン誘導体、ベンジル誘導体、ベンゾイン誘導体、オキシム系化合物、α−ヒドロキシケトン系化合、α−アミノアルキルフェノン系化合物、フォスフィンオキサイド系化合物、およびチタノセン化合物の少なくとも１種である。光源としてＵＶ−ＬＥＤを用いる場合には、光ラジカル開始剤は、α−アミノアルキルフェノン系化合物の１種である２−ジメチルアミノ−２−（４−メチルベンジル）−１−（４−モルフォリン−４−イル−フェニル）ブタン−１−オンであることが好ましい。
【００２３】
樹脂成分１００質量部に対する成分（ｄ）の添加量が、０．５質量部以上２．５質量部以下であることが好ましい。成分（ｄ）の添加量が０．５質量部未満であると、工程（Ｂ１）において光照射後のＢステージ化が困難になり、工程（Ｃ１）においてチップ搭載時に硬化性樹脂組成物層が流れてしまう虞がある。一方、成分（ｄ）の添加量が２．５質量部を超えると、蛍光灯の影響でゲル化が進行してしまい、インクジェット装置による硬化性樹脂組成物の塗布性が低下する虞がある。
【００２４】
＜成分（ｅ）＞
成分（ｅ）は、室温で液状の芳香族アミン系硬化剤である。芳香族アミン系硬化剤が室温で液状でないと、硬化性樹脂組成物が高くなりすぎて、インクジェット装置による硬化性樹脂組成物の塗布性が低下する。この芳香族アミン系硬化剤は、ジエチルジアミノジフェニルメタン、およびジメチルチオトルエンジアミンの少なくとも１種であることが好ましい。
【００２５】
樹脂成分１００質量部に対する成分（ｅ）の添加量が、５質量部以上２５質量部以下であることが好ましい。成分（ｅ）の添加量が５質量部未満であると、工程（Ｄ１）において半硬化樹脂層を加熱処理して、樹脂硬化物層１２を形成することが困難となる虞がある。一方、成分（ｅ）の添加量が２５質量部を超えると、樹脂成分の含有量が低下し、樹脂硬化物層１２による配線基板１１と半導体チップ１３との接合強度が低下するため、信頼性が低下する虞がある。
【００２６】
＜その他の成分＞
硬化性樹脂組成物が、必要に応じて、カップリング剤などの接着助剤、導電性粒子、顔料、染料、レベリング剤、消泡剤、および重合禁止剤などのうちの少なくとも１種を含んでいてもよい。
【００２７】
（工程（Ｂ１））
次に、硬化性樹脂組成物層に光を照射して、１０Ｐａ・ｓ以上２０００Ｐａ・ｓ以下の膜粘度を有するＢステージ化された半硬化樹脂層を形成する。膜粘度が上記範囲外であると、ボイドが発生するため、信頼性が低下する。
【００２８】
（工程（Ｃ１））
次に、半硬化樹脂層上に、半導体チップ１３の電極形成面を押圧して、半導体チップ１３と配線基板１１とを積層し、半導体チップ１３と配線基板１１とが電気的に接続された積層体を形成する。
【００２９】
（工程（Ｄ１））
次に、積層体の半硬化樹脂層を加熱処理して、樹脂硬化物層１２を形成する。次に、半導体チップ１３をボンディングワイヤ１３ａにより配線基板１１に電気的に接続する。
【００３０】
［効果］
第１の実施形態に係る半導体装置の製造方法では、工程（Ｂ１）において光照射によりＢステージ化された半硬化樹脂層の膜粘度を１０Ｐａ・ｓ以上２０００Ｐａ・ｓ以下にしている。これにより、半導体チップの搭載工程（工程（Ｃ））から熱硬化の工程（工程（Ｄ））までの間において、半導体チップ１３と配線基板１１との間にボイドが発生することを抑制できる。したがって、半導体チップ１３と配線基板１１との間の接合強度をより高めて、半導体装置１０の信頼性を向上できる。
【００３１】
第１の実施形態に係る半導体装置の製造方法では、硬化性樹脂組成物が、上記の成分（ａ）〜（ｅ）を含み、樹脂成分中における成分（ａ）の含有量が１０質量％以上４０質量％以下、成分（ｂ）の含有量が１０質量％以上４０質量％以下、および成分（ｃ）の含有量が２５質量％以上７５質量％以下である。これにより、上記の工程(Ａ１)〜（Ｄ１）を有する半導体装置の製造方法に適用でき、かつ良好な信頼性を有する半導体装置を作製できる硬化性樹脂組成物を提供できる。また、タクトタイムを短くし、半導体装置１０を効率的に製造することができ、かつ製造される半導体装置１０における接続部の厚み精度を高めることも可能になる。更に、硬化阻害を受けやすいカチオン重合系の材料を用いていないため、接着基板の選択の幅を広げることも可能になる。
【００３２】
［変形例］
硬化性樹脂組成物が、上記の成分（ａ）〜（ｅ）に加えて、成分（ｆ）をさらに含んでいてもよい。成分（ｆ）は、２官能（メタ）アクリレートモノマーである。この場合、樹脂成分中における成分（ｆ）の含有量は、好ましくは１質量％以上５質量％以下、より好ましくは１質量％以上３質量％以下である。成分（ｃ）の含有量が上記の範囲内であると、より良好なＢステージ化状態が得られる。なお、成分（ａ）、成分（ｂ）、成分（ｃ）の含有量はそれぞれ、上述の第１の実施形態と同様である。本発明において、成分（ａ）〜（ｆ）を含む硬化性樹脂組成物の樹脂成分とは、成分（ａ）、成分（ｂ）、成分（ｃ）および成分（ｆ）の合計を意味する。
【００３３】
２官能（メタ）アクリレートモノマーは、例えば、ジエチレングリコールジ（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、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、１，９−ノナンジオールジアクリレート、１，１０−デカンジオールジアクリレート、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート、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、２，２′−ビス（４−（メタ）アクリロイルオキシポリエチレンオキシフェニル）プロパン、および２，２′−ビス（４−（メタ）アクリロイルオキシポリプロピレンオキシフェニル）プロパンなどの少なくとも１種である。
【００３４】
＜第２の実施形態＞
［半導体装置の構成］
まず、図２を参照して、本発明の第２の実施形態に係る半導体装置の製造方法により得られる半導体装置１０Ａの構成について説明する。この半導体装置１０Ａは、樹脂硬化物層１４により半導体チップ１３上に固着された半導体チップ１５をさらに備えている。半導体チップ１５は、ボンディングワイヤ１５ａにより配線基板１１に電気的に接続されている。配線基板１１上に設けられた樹脂硬化物層１２、１４、半導体チップ１３、１５およびボンディングワイヤ１３ａ、１５ａが、図示しない封止樹脂により封止されていてもよい。
【００３５】
［半導体装置の製造方法］
次に、本発明の第２の実施形態に係る半導体装置の製造方法について説明する。この半導体装置の製造方法は、半導体チップ１３と配線基板１１とを樹脂硬化物層１２により固着し、かつ半導体チップ１５と半導体チップ１３とを樹脂硬化物層１４により固着する半導体装置の製造方法であって、上記の工程（Ａ１）〜（Ｄ１）に加えて、以下の工程（Ａ２）〜（Ｄ２）を備えている。
【００３６】
（工程（Ａ２））
上記の工程（Ａ１）〜（Ｄ１）の後に、半導体チップ１３の電極形成面に硬化性樹脂組成物をインクジェット式ノズルから吐出して、硬化性樹脂組成物層を形成する。硬化性樹脂組成物は、第１の実施形態またはその変形例における硬化性樹脂組成物と同様である。
【００３７】
（工程（Ｂ２））
次に、硬化性樹脂組成物層に光を照射して、１０Ｐａ・ｓ以上２０００Ｐａ・ｓ以下の膜粘度を有するＢステージ化された半硬化樹脂層を形成する。膜粘度が上記範囲外であると、ボイドが発生し、信頼性が低下する。
【００３８】
（工程（Ｃ２））
次に、半硬化樹脂層上に、半導体チップ１５の電極形成面を押圧して、半導体チップ１３、１５を積層し、半導体チップ１３、１５が電気的に接続された積層体を形成する。
【００３９】
（工程（Ｄ２））
次に、積層体の半硬化樹脂層を加熱処理して、樹脂硬化物層１４を形成する。次に、半導体チップ１５をボンディングワイヤ１５ａにより配線基板１１に電気的に接続する。
【００４０】
［効果］
第２の実施形態に係る半導体装置の製造方法では、工程（Ｂ１）、（Ｂ２）において光照射によりＢステージ化された半硬化樹脂層の膜粘度を１０Ｐａ・ｓ以上２０００Ｐａ・ｓ以下にしている。これにより、半導体チップの搭載工程（工程（Ｃ１）、（Ｃ２））から熱硬化の工程（工程（Ｄ１）、（Ｄ２））までの間において、配線基板１１と半導体チップ１３との間、および半導体チップ１３と半導体チップ１５との間にボイドが発生することを抑制できる。したがって、半導体チップ１３と配線基板１１との間、および半導体チップ１３と半導体チップ１５との間の接合強度をより高めて、半導体装置１０Ａの信頼性を向上できる。
【００４１】
［変形例］
上述の第２の実施形態では配線基板１１上に２つの半導体チップ１３、１５が積層された構成を例として説明したが、配線基板上に３つ以上の複数の半導体チップが積層された構成としてもよい。この場合、各半導体チップの間に樹脂硬化物層が設けられる。この樹脂硬化物層は上述の第２の実施形態における樹脂硬化物層１４と同様にして形成される。
【実施例】
【００４２】
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
【００４３】
表１に本実施例および比較例にて用いた材料を示す。
【表１】
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【００４４】
＜Ｂステージ化された半硬化樹脂層の粘度範囲について実施例、比較例＞
［実施例１−１〜４−２、比較例１−１、４−１］
（工程（Ａ１））
まず、表２に示す配合になるように各材料を秤量しポリ容器中に入れて、自転公転ミキサーにて均一に混合した後、５μｍフィルターにて濾過を行うことにより、硬化性樹脂組成物（接着剤）を調製した。次に、ＦＲ４ガラスエポキシ基板（厚み１ｍｍ）上の、半導体チップを置く位置に１０×１０ｍｍの大きさになるようにインクジェット装置（４０℃に加温、東芝テック社製ヘッドを使用、ヘッド直近にＵＶ−ＬＥＤ（３６５ｎｍ）光源を設置）を用いて、硬化性樹脂組成物を厚み２０μｍに塗布し、硬化性樹脂組成物層を形成した。
【００４５】
（工程（Ｂ１））
次に、表２に示すように積算光量が６００〜１８００ｍＪ／ｃｍ2の範囲となるように、塗布直後の硬化性樹脂組成物層にＵＶ−ＬＥＤ光を照射して光硬化を行うことより、Ｂステージ化された半硬化樹脂層を形成した。
【００４６】
（工程（Ｃ１））
次に、ダイボンディング装置を用いて、半硬化樹脂層上に半導体チップ（３．３×３．３ｍｍ、厚み０．４ｍｍ）に見立てたシリコンベアチップを積層して、積層体を得た。
【００４７】
（工程（Ｄ１））
次に、得られた積層体を１６０℃のオーブン内に１時間入れて、Ｂステージ化された半硬化樹脂層を熱硬化させることにより、樹脂硬化物層を形成した。以上により、目的とする半導体装置（積層構造体）が作製された。
【００４８】
［評価］
実施例１−１〜４−２、比較例１−１、４−１にて調製した硬化性樹脂組成物および作製した半導体装置に以下の評価を行った。
【００４９】
（粘度）
レオメーター（ＨＡＡＫＥ社製）にて２５℃の硬化性樹脂組成物の初期粘度を測定した。なお、ローターとしてはＣ３５／１を用い、シアレート１００（１／ｓ）の条件にて粘度測定を行った。
【００５０】
（Ｂステージ化された半硬化樹脂層の膜粘度）
Ｂステージ化された半硬化樹脂層の膜粘度を、レオメーターＭＡＲＳ（HAAKE社製）を用いて、以下のようにして擬似的に測定した。まず、φ８ｍｍ径の測定センサーＰＰ８とプレートＴＭＰ８をレオメーターに取り付け、ゼロ点調整を行った。次に、プレートを取り外し、プレート上の測定部分に硬化性樹脂組成物をスポイトで１滴滴下した。次に、滴下した硬化性樹脂組成物に対して実施例１−１〜４−２、比較例１−１、４−１にて照射したのと同一の積算光量のＵＶ−ＬＥＤ光を照射することにより、Ｂステージ化された半硬化樹脂層を形成した。次に、半硬化樹脂層が形成されたプレートをレオメーターに取り付け、ギャップ０．２ｍｍ、温度２５℃、オシレーションモード（圧力１０００Ｐａ、周波数１Ｈｚ）の条件にて、半硬化樹脂層の粘度を測定した。
【００５１】
（チップ−基板間のボイドの有無）
作製された半導体装置における接着剤層のボイドの有無をＳＡＴ（超音波探傷装置）により確認し、以下の基準で判定した。
○：ボイドがほとんど見られない状態である
×：ボイドの存在が確認できる状態である
【００５２】
（信頼性評価）
作製された半導体装置をプレッシャークッカー装置（１２１℃１００％ＲＨ）内に１００時間放置した後、接着部分を観察して、下記の基準で判定した。
○：接着部分に変化がない
×：接着部分に剥離の発生が見られる
【００５３】
［評価結果］
表２は、実施例１−１〜４−２、比較例１−１、４−１の硬化性樹脂組成物の配合および評価結果を示す。ここで、ｐｈｒ（parts per hundred parts of resin）とは、樹脂成分（成分（ａ）、成分（ｂ）および成分（ｃ）の合計量）１００質量部に対する各添加剤の添加量を意味する。図３は、実施例１−１〜４−２、比較例１−１、４−１の硬化性樹脂組成物のＢステージ化後の膜粘度と積算光量との関係を示す。
【表２】
2018067676.tif 000004
【００５４】
上記評価から以下のことがわかる。
Ｂステージ化された半硬化樹脂層の膜粘度を１０Ｐａ・ｓ以上２０００Ｐａ・ｓの範囲内とした実施例１−１〜４−２では、半導体チップの搭載工程（工程（Ｃ））から熱硬化の工程（工程（Ｄ））までの間において、基板と半導体チップとの間にボイドが発生することを抑制することができるので、接続信頼性が向上する。
一方、Ｂステージ化された半硬化樹脂層の膜粘度が１０Ｐａ・ｓ以上２０００Ｐａ・ｓの範囲外である比較例１−１、４−１では、半導体チップの搭載工程から熱硬化の工程までの間において、基板と半導体チップとの間にボイドが発生することを抑制することができず、接続信頼性が低下する。
【００５５】
＜硬化性樹脂組成物の各成分の配合量について実施例、比較例＞
［実施例５〜１３、比較例５〜１３］
（工程（Ａ１））
まず、表３、表４に示す配合になるように各材料を秤量する以外は実施例１−１〜４−２と同様にして、硬化性樹脂組成物層を形成した。
【００５６】
（工程（Ｂ１））
次に、積算光量が１５００ｍＪ／ｃｍ2となるように、塗布直後の硬化性樹脂組成物層にＵＶ−ＬＥＤ光を照射して光硬化を行うことより、Ｂステージ化された半硬化樹脂層を形成した。なお、実施例５〜１３のＢステージ化後の膜粘度は、１０Ｐａ・ｓ以上２０００Ｐａ・ｓ以下の範囲であった。膜粘度の測定方法は、上述の実施例１−１〜４−２、比較例１−１、４−１における膜粘度の測定方法と同様とした。
【００５７】
（工程（Ｃ１）、工程（Ｄ１））
工程（Ｃ１）、工程（Ｄ１）を実施例１−１〜４−２と同様に実施して、半導体装置を作製した。
【００５８】
［評価］
実施例５〜１３、比較例５〜１３にて調製した硬化性樹脂組成物および作製した半導体装置に以下の評価を行った。
【００５９】
（粘度）
レオメーター（ＨＡＡＫＥ社製）にて２５℃および４０℃加熱時の初期粘度を測定した。ローターとしてはＣ３５／１を用い、シアレート１００（１／ｓ）の条件にて粘度測定を行った。
【００６０】
（加熱後の粘度安定性）
硬化性樹脂組成物の加熱後の粘度安定性を以下のようにして判定した。まず、レオメーター（ＨＡＡＫＥ社製）を用いて硬化性樹脂組成物の２５℃の初期粘度を測定した。次に、硬化性樹脂組成物を４０℃オーブン内に２４ｈ放置した後に、レオメーターにて再度粘度を測定した。次に、加熱前後の測定粘度に基づき、以下の基準にて加熱後の粘度安定性を判定した。なお、ローターとしてはＣ３５／１を用い、シアレート１００（１／ｓ）の条件にて粘度測定を行った。
○：加熱後の粘度が、初期粘度の１．１倍未満である
△：加熱後の粘度が、初期粘度の１．１倍以上、１．５倍未満である
×：加熱後の粘度が、初期粘度の１．５倍以上である
【００６１】
（インクジェット装置の塗布性）
東芝テック社製のヘッド（オンデマンドピエゾ方式、６３６ｃｈ、３００ｄｐｉ）にて硬化性樹脂組成物を吐出して硬化性樹脂組成物層を形成した後、硬化性樹脂組成物層の表面状態を観察し、下記基準にてインクジェット装置の塗布性（吐出安定性）を判定した。
○：塗布ムラや欠けなく、均一な表面状態である
△：塗膜の一部にムラや欠けが存在する
×：塗膜の全面にムラや欠けが存在する
【００６２】
（ＵＶ硬化後のＢステージ化状態）
インクジェット装置にて塗布した硬化性樹脂組成物にＵＶ−ＬＥＤ光を照射後、その表面状態を下記基準にて判定した。
●：表面にタックが無く、シリコンベアチップの貼り付け困難である
○：シリコンベアチップを貼り付けられる程度のタック感がある
△：ヌメリ成分（低粘度成分）が存在し、シリコンベアチップを貼り付けると硬化組成物層が流れてしまう
×：ほとんど硬化していない
【００６３】
（ダイシェア強度）
作製した半導体装置をダイシェアテスター４０００（ＤＡＧＥ社製）により室温にて初期のダイシェア強度を測定した。この測定を５つの半導体装置に実施して、ダイシェア強度の平均値を求めた。
【００６４】
（耐ＰＣＴ性）
作製した半導体装置をプレッシャークッカー装置（１２１℃１００％ＲＨ）内に５０時間放置した後、ダイシェアテスター４０００（ＤＡＧＥ社製）によりダイシェア強度を測定し、下記の基準で判定した。
○：ＰＣＴ処理後のダイシェア強度が、初期のダイシェア強度の９０％以上である
△：ＰＣＴ処理後のダイシェア強度が、初期のダイシェア強度の７０％以上、９０％未満である
×：ＰＣＴ処理後のダイシェア強度が、初期のダイシェア強度の７０％未満である
【００６５】
［評価結果］
表３、表４は、実施例５〜１３、比較例５〜１３の硬化性樹脂組成物の配合および評価結果を示す。
【表３】
2018067676.tif 000005
【００６６】
【表４】
2018067676.tif 000006
【００６７】
上記評価から以下のことがわかる。
成分（ａ）、成分（ｂ）、成分（ｃ）、成分（ｄ）および成分（ｅ）を含み、成分（ａ）が１０質量％以上４０質量％以下、成分（ｂ）が１０質量％以上４０質量％以下、成分（ｃ）が２５質量％以上７５質量％以下である実施例５〜１３では、安定したインクジェット塗布が可能な低粘度性を有し、かつＵＶ照射後に適度な表面タックが残すことも可能な硬化性樹脂組成物が得られるため、半導体チップの搭載性が良好となる。また、初期およびＰＣＴ試験後のダイシェア強度も高くなる。したがって、半導体装置の信頼性を向上できる。
成分（ａ）を含まない比較例５では、初期およびＰＣＴ試験後のダイシェア強度が低くなる。
成分（ｃ）の含有量が７５質量％を超える比較例６では、初期およびＰＣＴ試験後のダイシェア強度が低くなる。
成分（ｃ）の含有量が２５質量％未満である比較例７では、硬化性樹脂組成物の粘度が高くなり過ぎて３０ｍＰａ・ｓを超えるため、インクジェット塗布性が悪化する。また、ＵＶ照射後のＢステージ化が困難になり、チップ搭載後に硬化性樹脂組成物層が流れてしまう。
ホモポリマーのＴｇが９０℃未満である成分（ｃ）を使用した比較例８では、初期およびＰＣＴ試験後のダイシェア強度が低くなる。
単官能である成分（ｃ）に代えて、２官能である成分（ｃ）を使用した比較例９では、ＵＶ照射後に表面タックが無くなってしまい、チップ搭載が困難になる。また、初期およびＰＣＴ試験後のダイシェア強度も低くなる。
成分（ｅ）としての液状のアミン系硬化剤に代えて液状のイミダゾール系硬化剤を用いた比較例１０では、ＰＣＴ試験後のダイシェア強度が低くなる。
成分（ｅ）としての液状のアミン系硬化剤に代えて粉体状のポリアミン系硬化剤を用いた比較例１１では、ノズルからの吐出が安定せず、塗布性が悪化する。また、初期およびＰＣＴ試験後のダイシェア強度も低くなる。なお、一般的なエポキシ硬化剤の分類では、芳香族アミン系とイミダゾール系とは別種のものと分類される。
成分（ｄ）の添加量が０．５ｐｈｒ未満である比較例１２では、ＵＶ照射後のＢステージ化が困難になり、チップ搭載時に硬化性樹脂組成物層が流れてしまう。
成分（ｄ）の添加量が２．５ｐｈｒを超える比較例１３では、蛍光灯の影響でゲル化が進行してしまい、塗布性が悪化する。
【００６８】
以上、本発明の実施形態および実施例について具体的に説明したが、本発明は、上述の実施形態および実施例に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。
【００６９】
例えば、上述の実施形態および実施例において挙げた構成、方法、工程、形状、材料および数値などはあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる構成、方法、工程、形状、材料および数値などを用いてもよい。
【００７０】
また、上述の実施形態および実施例の構成、方法、工程、形状、材料および数値などは、本発明の主旨を逸脱しない限り、互いに組み合わせることが可能である。
【符号の説明】
【００７１】
１０、１０Ａ    半導体装置
１１    配線基板
１２、１４    樹脂硬化物層
１３、１５    半導体チップ
１３ａ、１５ａ    ボンディングワイヤ
【図１】
2018067676.tif 000007
【図２】
2018067676.tif 000008
【図３】
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