(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体チップを備える半導体装置の製造方法であって、
第１主面に導通部材が形成された半導体チップを準備する工程と、
放射線を透過する支持体上に、放射線硬化型粘着剤層と第１の熱硬化型樹脂層とがこの順で積層された支持構造を準備する工程と、
上記第１の熱硬化型樹脂層と上記半導体チップの第１主面とが対向するように上記第１の熱硬化型樹脂層上に複数の半導体チップを配置する工程と、
上記複数の半導体チップを覆うように第２の熱硬化型樹脂層を上記第１の熱硬化型樹脂層上に積層する工程と、
上記支持体側より放射線を照射して上記放射線硬化型粘着剤層を硬化させることにより、上記放射線硬化型粘着剤層と上記第１の熱硬化型樹脂層との間で剥離を行う工程と
を含み、
上記第１の熱硬化型樹脂層の５０℃から２００℃における最低溶融粘度が５×１０２Ｐａ・ｓ以上１×１０４Ｐａ・ｓ以下である半導体装置の製造方法。
【請求項２】
上記第２の熱硬化型樹脂層が、シート状熱硬化型樹脂層である請求項１記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
上記第２の熱硬化型樹脂層が、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、フィラー及びエラストマーにより形成されている請求項２記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
上記複数の半導体チップの上記第１の熱硬化型樹脂層上への配置の際に、上記導通部材が上記第１の熱硬化型樹脂層と上記放射線硬化型粘着剤層との界面にまで露出している請求項１〜３のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
上記放射線硬化型粘着剤層の剥離後、上記第１の熱硬化型樹脂層の上記半導体チップとは反対側の表面から上記導通部材を露出させる工程をさらに含む請求項１〜３のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
上記放射線硬化型粘着剤層の剥離後、上記露出した導通部材と接続する再配線を上記第１の熱硬化型樹脂層上に形成する工程をさらに含む請求項４又は５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、半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体装置の小型化や配線の微細化はますます進む傾向にあり、狭い半導体チップ領域（半導体チップを平面視で透視した場合に、半導体チップと重なり合う領域）の中により多くのＩ／Ｏパッドやビアを配さなければならず、同時にピン密度も上昇してきている。さらにＢＧＡ（Ｂａｌｌ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）パッケージでは、半導体チップ領域内には多数の端子が形成されており、他の要素を形成するための領域が限られていることから、半導体パッケージ基板上で半導体チップ領域の外側まで端子から配線を引き出す方法がとられている。
【０００３】
このような状況下、半導体装置の小型化や配線の微細化に個別に対応していたのでは、製造ラインの増設や製造手順の煩雑化などにより生産効率が低下してしまい、低コスト化要求にも応えることができなくなる。
【０００４】
これに対し、半導体パッケージ作製の低コスト化のために、個片化された複数のチップを支持体上に配置し、一括で樹脂封止してパッケージを形成する方法も提案されている。例えば、特許文献１では、支持体上に形成された感熱性接着剤上に個片化した複数のチップを配列し、チップと感熱性接着剤を覆うようにプラスチック製の共通キャリアを形成したのち、加熱によりチップを埋め込んだ共通キャリアと感熱性接着剤とを剥離する方法がとられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第７，２０２，１０７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の半導体装置の製造方法では、共通キャリアの作製において感熱性接着剤を用いているので、高温処理を行うには限界があるとともに、加熱−放熱のサイクルが必要となることから、生産効率や半導体装置の製造設計の自由度の向上の面から改善の余地がある。
【０００７】
従って、本発明の目的は、生産効率や半導体装置の製造設計の自由度の向上が可能な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】
【０００８】
本発明者らは、鋭意検討した結果、半導体チップを配置する新たな支持構造とこれを利用するプロセスにより上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させた。
【０００９】
すなわち、本発明は、半導体チップを備える半導体装置の製造方法であって、
第１主面に導通部材が形成された半導体チップを準備する工程と、
放射線を透過する支持体上に、放射線硬化型粘着剤層と第１の熱硬化型樹脂層とがこの順で積層された支持構造を準備する工程と、
上記第１の熱硬化型樹脂層と上記半導体チップの第１主面とが対向するように上記第１の熱硬化型樹脂層上に複数の半導体チップを配置する工程と、
上記複数の半導体チップを覆うように第２の熱硬化型樹脂層を上記第１の熱硬化型樹脂層上に積層する工程と、
上記支持体側より放射線を照射して上記放射線硬化型粘着剤層を硬化させることにより、上記放射線硬化型粘着剤層と上記第１の熱硬化型樹脂層との間で剥離を行う工程と
を含む。
【００１０】
当該製造方法では、放射線を透過する支持体上に、放射線硬化型粘着剤層と第１の熱硬化型樹脂層とがこの順で積層された支持構造を利用し、予め半導体チップの導通部材が形成された第１主面を第1の熱硬化型樹脂層により保護し、その後の放射線硬化型粘着剤層の放射線硬化により第1の熱硬化型樹脂層との間での剥離容易性を達成することができるので、加熱−放熱サイクルも不要となり、また、種々のタイプの半導体装置（パッケージ）の作製に効率良く対応することができる。
【００１１】
当該製造方法では、上記第１の熱硬化型樹脂層の５０℃から２００℃における最低溶融粘度が５×１０２Ｐａ・ｓ以上１×１０４Ｐａ・ｓ以下であることが好ましい。第１の熱硬化型樹脂層が特定範囲の最低溶融粘度を有することにより、半導体チップにおける導通部材の第１の熱硬化型樹脂層への埋まり込み性を向上させることができるとともに、第１の熱硬化型樹脂層上への第２の熱硬化型樹脂層の積層の際に、第１の熱硬化型樹脂層上に配置した半導体チップの位置ズレを防止することができる。
【００１２】
当該製造方法では、上記第２の熱硬化型樹脂層が、シート状熱硬化型樹脂層であることが好ましい。第２の熱硬化型樹脂層がシート状であると、半導体チップの被覆に第１の熱硬化型樹脂上に貼り付けるだけで半導体チップを埋め込むことができ、半導体装置の生産効率を向上させることができる。
【００１３】
上記第２の熱硬化型樹脂層が、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、フィラー及びエラストマーにより形成されていることが好ましい。上記第２の熱硬化型樹脂層がこのような成分により形成されているので、第１の硬化型樹脂層上への貼り付けの際に、良好に半導体チップを埋め込ませることができる。
【００１４】
上記複数の半導体チップの上記第１の熱硬化型樹脂層上への配置の際に、上記導通部材が上記第１の熱硬化型樹脂層と上記放射線硬化型粘着剤層との界面にまで露出していることが好ましい。これにより、放射線硬化型粘着剤層と第１の熱硬化型樹脂層とを剥離した際に、上記導通部材が第１の熱硬化型樹脂層の表面に露出することになり、導通部材との接続も含めた再配線のために、改めて第１の熱硬化型樹脂層を研削するなどして導通部材を露出させる必要がないことから、半導体装置の製造効率を向上させることができる。
【００１５】
もちろん、当該製造方法において、上記放射線硬化型粘着剤層の剥離後、上記第１の熱硬化型樹脂層の上記半導体チップとは反対側の表面から上記導通部材を露出させる工程をさらに含むようにし、上記第１の熱硬化型樹脂層の表面より導通部材を露出させてから再配線工程に供してもよい。
【００１６】
当該製造方法は、得られる半導体装置の基板などへの接続のために、上記放射線硬化型粘着剤層の剥離後、上記露出した導通部材と接続する再配線を上記第１の熱硬化型樹脂層上に形成する工程をさらに含むことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の半導体装置の製造方法で用いられる支持構造の作製手順の一例を模式的に示す断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｆ）は、本発明の一実施形態に係る半導体装置の製造方法の各工程を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明は、半導体チップを備える半導体装置の製造方法であって、
第１主面に導通部材が形成された半導体チップを準備する工程と、
放射線を透過する支持体上に、放射線硬化型粘着剤層と第１の熱硬化型樹脂層とがこの順で積層された支持構造を準備する工程と、
上記第１の熱硬化型樹脂層と上記半導体チップの第１主面とが対向するように上記第１の熱硬化型樹脂層上に複数の半導体チップを配置する工程と、
上記複数の半導体チップを覆うように第２の熱硬化型樹脂層を上記第１の熱硬化型樹脂層上に積層する工程と、
上記支持体側より放射線を照射して上記放射線硬化型粘着剤層を硬化させる工程と、
上記放射線硬化型粘着剤層と上記第１の熱硬化型樹脂層との間で剥離を行う工程と
を含む。
【００１９】
以下、本発明の実施形態の一例を図面を参照しつつ説明する。図１（ａ）及び（ｂ）は、本発明の半導体装置の製造方法で用いられる支持構造の作製手順の一例を模式的に示す断面図である。また、図２（ａ）〜（ｆ）は、本発明の一実施形態に係る半導体装置の製造方法の各工程を模式的に示す断面図である。まず、半導体装置の製造方法について説明した後、該製造方法により得られる半導体装置を簡単に説明する。
【００２０】
［半導体チップ準備工程］
半導体チップ準備工程では、第１主面５ａに導通部材６が形成された半導体チップ５を準備する（図２（ａ）参照）。半導体チップ５は従来公知の方法により、表面に回路が形成された半導体ウェハをダイシングして個片化するなどして作製することができる。半導体チップ５の平面視での形状としては目的とする半導体装置に応じて変更すればよく、例えば一辺の長さが１〜１５ｍｍの間で独立して選択される正方形又は矩形などであってもよい。
【００２１】
半導体チップの厚さは、目的とする半導体装置のサイズに応じて変更すればよく、例えば１０〜７２５μｍであり、好ましくは３０〜７２５μｍである。
【００２２】
上記半導体チップ５の第１主面（回路形成面）５ａには導通部材６が形成されている。この導通部材６としては特に限定されないものの、バンプ、ピン、リードなどが挙げられる。導通部材６の材質としては特に限定されず、例えば、錫−鉛系金属材、錫−銀系金属材、錫−銀−銅系金属材、錫−亜鉛系金属材、錫−亜鉛−ビスマス系金属材等の半田類（合金）や、金系金属材、銅系金属材などが挙げられる。導通部材６の高さも用途に応じて定められ、一般的には５〜１００μｍ程度である。もちろん、半導体チップ５の第１主面５ａにおいて個々の導通部材６の高さは同一でも異なっていてもよい。
【００２３】
［支持構造準備工程］
支持構造準備工程では、放射線を透過する支持体４上に、放射線硬化型粘着剤層３と第１の熱硬化型樹脂層１とがこの順で積層された支持構造１０を準備する（図１（ａ）及び（ｂ）参照）。
【００２４】
（支持体）
前記支持体４は支持構造１０の強度母体となるものである。支持体４の材質としては、放射線透過性を有し、チップシフト等の抑制の観点から低伸縮性であり、かつハンドリング性の観点から剛性を有する材質が好ましい。そのような材質としてガラスを好適に用いることができる。また、上記特性を備える限り、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等のポリオレフィン、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（ランダム、交互）共重合体、エチレン−ブテン共重合体、エチレン−ヘキセン共重合体、ポリウレタン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリカーボネート、ポリイミド、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（紙）、ガラス、ガラスクロス、フッ素樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、セルロース系樹脂、シリコーン樹脂、金属（箔）、紙等も用いることができる。
【００２５】
また支持体４の材料としては、前記樹脂の架橋体等のポリマーも挙げられる。前記プラスチックフィルムは、無延伸で用いてもよく、必要に応じて一軸又は二軸の延伸処理を施したものを用いてもよい。
【００２６】
支持体４の表面は、隣接する層との密着性、保持性等を高めるため、慣用の表面処理、例えば、クロム酸処理、オゾン暴露、火炎暴露、高圧電撃暴露、イオン化放射線処理等の化学的又は物理的処理、下塗剤によるコーティング処理を施すことができる。
【００２７】
支持体４は、同種又は異種のものを適宜に選択して使用することができ、必要に応じて数種をブレンドしたものを用いることができる。また、支持体４には、帯電防止能を付与するため、前記の支持体４上に金属、合金、これらの酸化物等からなる厚さが３０〜５００Å程度の導電性物質の蒸着層を設けることができる。支持体４は単層あるいは２種以上の複層でもよい。
【００２８】
支持体４の厚さは、特に制限されず適宜に決定できるが、ハンドリング性を考慮すると一般的には５μｍ〜２ｍｍ程度であり、好ましくは１００μｍ〜１ｍｍの範囲である。
【００２９】
（放射線硬化型粘着剤層）
放射線硬化型粘着剤層３は、放射線（紫外線、電子線、Ｘ線等）の照射により架橋度を増大させてその粘着力を容易に低下させることができる。
【００３０】
放射線硬化型粘着剤３は、炭素−炭素二重結合等の放射線硬化性の官能基を有し、かつ粘着性を示すものを特に制限なく使用することができる。放射線硬化型粘着剤としては、例えば、アクリル系粘着剤、ゴム系粘着剤等の一般的な感圧性粘着剤に、放射線硬化性のモノマー成分やオリゴマー成分を配合した添加型の放射線硬化型粘着剤を例示できる。
【００３１】
前記アクリル系ポリマーとしては、アクリル酸エステルを主モノマー成分として用いたものが挙げられる。前記アクリル酸エステルとしては、例えば、（メタ）アクリル酸アルキルエステル（例えば、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、エイコシルエステル等のアルキル基の炭素数１〜３０、特に炭素数４〜１８の直鎖状又は分岐鎖状のアルキルエステル等）及び（メタ）アクリル酸シクロアルキルエステル（例えば、シクロペンチルエステル、シクロヘキシルエステル等）の１種又は２種以上を単量体成分として用いたアクリル系ポリマー等が挙げられる。なお、（メタ）アクリル酸エステルとはアクリル酸エステル及び／又はメタクリル酸エステルをいい、本発明の（メタ）とは全て同様の意味である。
【００３２】
前記アクリル系ポリマーは、凝集力、耐熱性等の改質を目的として、必要に応じ、前記（メタ）アクリル酸アルキルエステル又はシクロアルキルエステルと共重合可能な他のモノマー成分に対応する単位を含んでいてもよい。この様なモノマー成分として、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、クロトン酸等のカルボキシル基含有モノマー；無水マレイン酸、無水イタコン酸等の酸無水物モノマー；（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、（４−ヒドロキシメチルシクロヘキシル）メチル（メタ）アクリレート等の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、（メタ）アクリロイルオキシナフタレンスルホン酸等のスルホン酸基含有モノマー；２−ヒドロキシエチルアクリロイルホスフェート等のリン酸基含有モノマー；アクリルアミド、アクリロニトリル等が挙げられる。これら共重合可能なモノマー成分は、１種又は２種以上使用できる。これら共重合可能なモノマーの使用量は、全モノマー成分の４０重量％以下が好ましい。
【００３３】
さらに、前記アクリル系ポリマーは、架橋させるために、多官能性モノマー等も必要に応じて共重合用モノマー成分として含むことができる。この様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、ポリエステル（メタ）アクリレート、ウレタン（メタ）アクリレート等が挙げられる。これらの多官能性モノマーも１種又は２種以上用いることができる。多官能性モノマーの使用量は、粘着特性等の点から、全モノマー成分の３０重量％以下が好ましい。
【００３４】
前記アクリル系ポリマーは、単一モノマー又は２種以上のモノマー混合物を重合に付すことにより得られる。重合は、溶液重合、乳化重合、塊状重合、懸濁重合等の何れの方式で行うこともできる。清浄な被着体への汚染防止等の点から、低分子量物質の含有量が小さいのが好ましい。この点から、アクリル系ポリマーの数平均分子量は、好ましくは３０万以上、さらに好ましくは４０万〜３００万程度である。
【００３５】
また、前記粘着剤には、ベースポリマーであるアクリル系ポリマー等の重量平均分子量を高めるため、外部架橋剤を適宜に採用することもできる。外部架橋方法の具体的手段としては、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、メラミン系架橋剤等のいわゆる架橋剤を添加し反応させる方法が挙げられる。外部架橋剤を使用する場合、その使用量は、架橋すべきベースポリマーとのバランスにより、さらには、粘着剤としての使用用途によって適宜決定される。一般的には、前記ベースポリマー１００重量部に対して、５重量部程度以下、さらには０．１〜５重量部配合するのが好ましい。さらに、粘着剤には、必要により、前記成分のほかに、従来公知の各種の粘着付与剤、老化防止剤等の添加剤を用いてもよい。
【００３６】
配合する放射線硬化性のモノマー成分としては、例えば、ウレタンオリゴマー、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、テトラメチロールメタンテトラ（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、１，４−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート等が挙げられる。また放射線硬化性のオリゴマー成分はウレタン系、ポリエーテル系、ポリエステル系、ポリカーボネート系、ポリブタジエン系等種々のオリゴマーがあげられ、その分子量が１００〜３００００程度の範囲のものが適当である。放射線硬化性のモノマー成分やオリゴマー成分の配合量は、前記粘着剤層の種類に応じて、粘着剤層の粘着力を低下できる量を、適宜に決定することができる。一般的には、粘着剤を構成するアクリル系ポリマー等のベースポリマー１００重量部に対して、例えば５〜５００重量部、好ましくは４０〜１５０重量部程度である。
【００３７】
また、放射線硬化型粘着剤としては、前記説明した添加型の放射線硬化型粘着剤のほかに、ベースポリマーとして、炭素−炭素二重結合をポリマー側鎖又は主鎖中もしくは主鎖末端に有するものを用いた内在型の放射線硬化型粘着剤が挙げられる。内在型の放射線硬化型粘着剤は、低分子成分であるオリゴマー成分等を含有する必要がなく、又は多くは含まないため、経時的にオリゴマー成分等が粘着剤中を移動することなく、安定した層構造の粘着剤層を形成することができるため好ましい。
【００３８】
前記炭素−炭素二重結合を有するベースポリマーは、炭素−炭素二重結合を有し、かつ粘着性を有するものを特に制限なく使用できる。この様な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。アクリル系ポリマーの基本骨格としては、前記例示したアクリル系ポリマーが挙げられる。
【００３９】
前記アクリル系ポリマーへの炭素−炭素二重結合の導入法は特に制限されず、様々な方法を採用できるが、炭素−炭素二重結合はポリマー側鎖に導入するのが分子設計が容易である。例えば、予め、アクリル系ポリマーに官能基を有するモノマーを共重合した後、この官能基と反応しうる官能基及び炭素−炭素二重結合を有する化合物を、炭素−炭素二重結合の放射線硬化性を維持したまま縮合又は付加反応させる方法が挙げられる。
【００４０】
これら官能基の組合せの例としては、カルボン酸基とエポキシ基、カルボン酸基とアジリジル基、ヒドロキシル基とイソシアネート基等が挙げられる。これら官能基の組合せのなかでも反応追跡の容易さから、ヒドロキシル基とイソシアネート基との組合せが好適である。また、これら官能基の組み合わせにより、前記炭素−炭素二重結合を有するアクリル系ポリマーを生成するような組合せであれば、官能基はアクリル系ポリマーと前記化合物のいずれの側にあってもよいが、前記の好ましい組み合わせでは、アクリル系ポリマーがヒドロキシル基を有し、前記化合物がイソシアネート基を有する場合が好適である。この場合、炭素−炭素二重結合を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、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等が挙げられる。また、アクリル系ポリマーとしては、前記例示のヒドロキシ基含有モノマーや２−ヒドロキシエチルビニルエーテル、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のエーテル系化合物等を共重合したものが用いられる。
【００４１】
前記内在型の放射線硬化型粘着剤は、前記炭素−炭素二重結合を有するベースポリマー（特にアクリル系ポリマー）を単独で使用することができるが、特性を悪化させない程度に前記放射線硬化性のモノマー成分やオリゴマー成分を配合することもできる。放射線硬化性のオリゴマー成分等は、通常ベースポリマー１００重量部に対して３０重量部の範囲内であり、好ましくは０〜１０重量部の範囲である。
【００４２】
前記放射線硬化型粘着剤には、紫外線等により硬化させる場合には光重合開始剤を含有させることが好ましい。光重合開始剤としては、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、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン等のα−ケトール系化合物；メトキシアセトフェノン、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフエノン、２，２−ジエトキシアセトフェノン、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等のアセトフェノン系化合物；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、アニソインメチルエーテル等のベンゾインエーテル系化合物；ベンジルジメチルケタール等のケタール系化合物；２−ナフタレンスルホニルクロリド等の芳香族スルホニルクロリド系化合物；１−フェノン−１，１―プロパンジオン−２−（ｏ−エトキシカルボニル）オキシム等の光活性オキシム系化合物；ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、３，３’−ジメチル−４−メトキシベンゾフェノン等のベンゾフェノン系化合物；チオキサンソン、２−クロロチオキサンソン、２−メチルチオキサンソン、２，４−ジメチルチオキサンソン、イソプロピルチオキサンソン、２，４−ジクロロチオキサンソン、２，４−ジエチルチオキサンソン、２，４−ジイソプロピルチオキサンソン等のチオキサンソン系化合物；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；アシルホスフォナート等が挙げられる。光重合開始剤の配合量は、粘着剤を構成するアクリル系ポリマー等のベースポリマー１００重量部に対して、例えば０．０５〜２０重量部程度である。
【００４３】
また放射線硬化型粘着剤としては、例えば、特開昭６０−１９６９５６号公報に開示されている、不飽和結合を２個以上有する付加重合性化合物、エポキシ基を有するアルコキシシラン等の光重合性化合物と、カルボニル化合物、有機硫黄化合物、過酸化物、アミン、オニウム塩系化合物等の光重合開始剤とを含有するゴム系粘着剤やアクリル系粘着剤等が挙げられる。
【００４４】
前記放射線硬化型粘着剤層３中には、必要に応じて、放射線照射により着色する化合物を含有させることもできる。放射線照射により、着色する化合物を放射線硬化型粘着剤層３に含ませることによって、放射線照射された部分のみを着色することができる。放射線硬化型粘着剤層３に放射線が照射されたか否かが目視により直ちに判明することができる。
【００４５】
放射線照射により着色する化合物は、放射線照射前には無色又は淡色であるが、放射線照射により有色となる化合物である。かかる化合物の好ましい具体例としてはロイコ染料が挙げられる。ロイコ染料としては、慣用のトリフェニルメタン系、フルオラン系、フェノチアジン系、オーラミン系、スピロピラン系のものが好ましく用いられる。具体的には３−［Ｎ−（ｐ−トリルアミノ）］−７−アニリノフルオラン、３−［Ｎ−（ｐ−トリル）−Ｎ−メチルアミノ］−７−アニリノフルオラン、３−［Ｎ−（ｐ−トリル）−Ｎ−エチルアミノ］−７−アニリノフルオラン、３−ジエチルアミノ−６−メチル−７−アニリノフルオラン、クリスタルバイオレットラクトン、４，４’，４”−トリスジメチルアミノトリフエニルメタノール、４，４’，４”−トリスジメチルアミノトリフェニルメタン等が挙げられる。
【００４６】
これらロイコ染料とともに好ましく用いられる顕色剤としては、従来から用いられているフェノールホルマリン樹脂の初期重合体、芳香族カルボン酸誘導体、活性白土等の電子受容体があげられ、さらに、色調を変化させる場合は種々の発色剤を組合せて用いることもできる。
【００４７】
このような放射線照射によって着色する化合物は、一旦有機溶媒等に溶解された後に放射線硬化型接着剤中に含ませてもよく、また微粉末状にして当該粘着剤中に含ませてもよい。この化合物の使用割合は、放射線硬化型粘着剤層３中に１０重量％以下、好ましくは０．０１〜１０重量％、さらに好ましくは０．５〜５重量％であるのが望ましい。該化合物の割合が１０重量％を超えると、放射線硬化型粘着剤層３に照射される放射線がこの化合物に吸収されすぎてしまうため、放射線硬化型粘着剤層３の硬化が不十分となり、十分に粘着力が低下しないことがある。一方、充分に着色させるには、該化合物の割合を０．０１重量％以上とするのが好ましい。
【００４８】
放射線硬化型粘着剤層３の厚さは、特に限定されないが、１０〜１００μｍ程度であるのが好ましく、１５〜８０μｍがより好ましく、２０〜５０μｍがさらには好ましい。上記範囲の上限より厚いと、塗布による形成のための溶媒が残存し、半導体装置の製造プロセス過程での熱で残存溶媒が揮発して剥離を起こしてしまうおそれがあり、上記範囲の下限より薄いと、第１の熱硬化型樹脂層１の剥離の際、粘着剤層３が十分な変形を伴わず、剥離しにくくなる。
【００４９】
（第１の熱硬化型樹脂層）
本実施形態に係る第１の熱硬化型樹脂層１は、半導体チップ５の導通部材６（例えば、バンプ等）間の空間を充填するとともに、放射線硬化型粘着剤層３や再配線のための材料からの半導体チップ５への直接の汚染等を防止する機能を有する。第１の熱硬化型樹脂層１の構成材料としては、熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂とを併用したものが挙げられる。また、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂単独でも使用可能である。
【００５０】
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、半導体チップの信頼性を確保できるアクリル樹脂が特に好ましい。
【００５１】
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、へキシル基、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。
【００５２】
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。
【００５３】
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る。特に、半導体チップを腐食させるイオン性不純物等の含有が少ないエポキシ樹脂が好ましい。また、エポキシ樹脂の硬化剤としてはフェノール樹脂が好ましい。
【００５４】
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。
【００５５】
さらに、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。
【００５６】
前記エポキシ樹脂とフェノール樹脂の配合割合は、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。すなわち、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。
【００５７】
なお、本発明においては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂及びアクリル樹脂を用いた熱硬化性樹脂が特に好ましい。これらの樹脂は、イオン性不純物が少なく耐熱性が高いので、半導体素子の信頼性を確保できる。この場合の配合比は、アクリル樹脂成分１００重量部に対して、エポキシ樹脂とフェノール樹脂の混合量が１０〜２００重量部である。
【００５８】
エポキシ樹脂とフェノール樹脂の熱硬化促進触媒としては、特に制限されず、公知の熱硬化促進触媒の中から適宜選択して用いることができる。熱硬化促進触媒は単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。熱硬化促進触媒としては、例えば、アミン系硬化促進剤、リン系硬化促進剤、イミダゾール系硬化促進剤、ホウ素系硬化促進剤、リン−ホウ素系硬化促進剤などを用いることができる。
【００５９】
第１の熱硬化型樹脂層の構成材料を予めある程度架橋をさせておく場合には、作製に際し、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。
【００６０】
前記架橋剤としては、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。
【００６１】
また、第１の熱硬化型樹脂層１には、無機充填剤を適宜配合することができる。無機充填剤の配合は、導電性の付与や熱伝導性の向上、貯蔵弾性率の調節等を可能にする。
【００６２】
前記無機充填剤としては、例えば、シリカ、クレー、石膏、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化アルミナ、酸化ベリリウム、炭化珪素、窒化珪素等のセラミック類、アルミニウム、銅、銀、金、ニッケル、クロム、鉛、錫、亜鉛、パラジウム、半田等の金属、又は合金類、その他カーボン等からなる種々の無機粉末が挙げられる。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。なかでも、シリカ、特に溶融シリカが好適に用いられる。
【００６３】
無機充填剤の平均粒径は、０．１〜５μｍの範囲内であることが好ましく、０．２〜３μｍの範囲内であることがより好ましい。無機充填剤の平均粒径が０．１μｍ未満であると、前記第１の熱硬化性樹脂のＲａを０．１５μｍ以上にすることが困難になる。その一方、前記平均粒径が５μｍを超えると、Ｒａを１μｍ未満にすることが困難になる。なお、本発明においては、平均粒径が相互に異なる無機充填剤同士を組み合わせて使用してもよい。また、平均粒径は、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。
【００６４】
前記無機充填剤の配合量は、有機樹脂成分１００重量部に対し２０〜８０重量部に設定することが好ましい。特に好ましくは２０〜７０重量部である。無機充填剤の配合量が２０重量部未満であると、放射線硬化型粘着剤層３と第１の熱硬化型樹脂層１との接触面積が大きくなり、両者を剥離しにくい場合がある。また、８０重量部を超えると、逆に接触面積が小さくなりすぎ、半導体装置の製造プロセス過程で意図しない剥離を生じてしまう場合がある。
【００６５】
なお、第１の熱硬化型樹脂層１には、前記無機充填剤以外に、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、例えば難燃剤、シランカップリング剤又はイオントラップ剤等が挙げられる。前記難燃剤としては、例えば、三酸化アンチモン、五酸化アンチモン、臭素化エポキシ樹脂等が挙げられる。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。前記シランカップリング剤としては、例えば、β−（３、４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン等が挙げられる。これらの化合物は、単独で又は２種以上を併用して用いることができる。前記イオントラップ剤としては、例えばハイドロタルサイト類、水酸化ビスマス等が挙げられる。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。
【００６６】
前記第１の熱硬化型樹脂層１の５０〜２００℃における最低溶融粘度は、５×１０２Ｐａ・ｓ以上１×１０４Ｐａ・ｓ以下であることが好ましい。第１の熱硬化型樹脂層１が上記範囲の最低溶融粘度を有することで、半導体チップ５における導通部材６の第１の熱硬化型樹脂層１への埋まり込み性を向上させることができるとともに、第１の熱硬化型樹脂層１上への第２の熱硬化型樹脂層２の積層の際に、第１の熱硬化型樹脂層１上に配置した半導体チップ５の位置ズレを防止することができる。さらに、第１の熱硬化型樹脂層１が上記のような最低溶融粘度を有することで、第２の熱硬化型樹脂層２の形成後、放射線硬化型粘着剤層３と第１の熱硬化型樹脂層１との界面で容易に剥離することができる。
【００６７】
第１の熱硬化型樹脂層１の厚さ（複層の場合は、総厚）は特に限定されないものの、半導体チップ５の保持性や硬化後において確実にチップを保護することを考慮すると５μｍ以上２５０μｍ以下が好ましい。なお、第１の熱硬化型樹脂層１の厚さは、導通部材６の高さを考慮して適宜設定することができる。
【００６８】
（支持構造の作製方法）
本実施形態に係る支持構造の作製方法は、支持体４上に放射線硬化型粘着剤層３を積層する工程と、放射線硬化型粘着剤層３上に第１の熱硬化型樹脂層１を積層する工程とを有する。
【００６９】
まず、支持体４を準備する。例えば、ガラス製の支持体４としては、市販品を用いてもよく、所定厚さのガラス板に対して切削等を行って所定形状の支持体４としてもよい。なお、前記支持体４が樹脂製の場合の製膜方法としては、例えばカレンダー製膜法、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、共押出し法、ドライラミネート法等が例示できる。以下、ガラス製の支持体４を用いる場合について説明する。
【００７０】
放射線硬化型粘着剤層３は、離型フィルム上に放射線硬化型の粘着剤組成物溶液を塗工した後、所定条件下で乾燥させて（必要に応じて加熱架橋させて）塗布膜を形成し、この塗布膜を支持体４上に転写することにより形成することができる。塗工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。塗工の際の塗工厚みとしては、塗布層を乾燥して最終的に得られる放射線硬化型粘着剤層３の厚さが１０〜１００μｍの範囲内となる様に適宜設定すればよい。さらに、粘着材組成物溶液の粘度としては特に限定されず、２５℃において１００〜５０００ｍＰａ・ｓが好ましく、２００〜３０００ｍＰａ・ｓがより好ましい。
【００７１】
前記塗布層の乾燥方法としては特に限定されず、例えば、表面が平滑な粘着剤層を形成する場合には、乾燥風を用いずに乾燥させることが好ましい。乾燥時間は粘着材組成物溶液の塗工量に応じて適宜設定され、通常は０．５〜５ｍｉｎ、好ましくは２〜４ｍｉｎの範囲内である。乾燥温度は特に限定されず、通常は８０〜１５０℃であり、好ましくは８０〜１３０℃である。
【００７２】
なお、放射線硬化型粘着剤層３は、支持体４上に粘着剤組成物を直接塗工してその塗布膜を形成した後、前記乾燥条件で塗布膜を乾燥させて形成してもよい。
【００７３】
前記離型フィルムとしては特に限定されず、例えば、離型フィルムの基材における放射線硬化型粘着剤層３との貼り合わせ面に、シリコーン層等の離型コート層が形成されたものが挙げられる。また、離型フィルムの基材としては、例えば、グラシン紙のような紙材や、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等のポリエステル等よりなる樹脂フィルムが挙げられる。
【００７４】
次いで、離型フィルム上の放射線硬化型粘着剤層３を支持体４に転写する。当該転写は圧着により行われる。貼り合わせ温度は通常２５〜１００℃であり、２５〜５０℃が好ましい。また、貼り合わせ圧力は通常０．１〜０．６Ｐａであり、好ましくは０．２〜０．５Ｐａである。
【００７５】
前記第１の熱硬化型樹脂層１を形成する工程としては、例えば、離型フィルム１２ａ上に第１の熱硬化型樹脂層１の構成材料である接着剤組成物溶液を塗工して塗布層を形成する工程を行い、その後、前記塗布層を乾燥させる工程を行う方法が挙げられる（図１（ａ）参照）。離型フィルム１２ａとしては上述の離型フィルムを用いることができる。
【００７６】
前記接着剤組成物溶液の塗工方法としては特に限定されず、例えば、コンマコート法、ファウンテン法、グラビア法などを用いて塗工する方法が挙げられる。塗工厚みとしては、塗布層を乾燥して最終的に得られる第１の熱硬化型樹脂層１の厚さが５〜２５０μｍの範囲内となる様に適宜設定すればよい。さらに、接着剤組成物溶液の粘度としては特に限定されず、２５℃において４００〜２５００ｍＰａ・ｓが好ましく、８００〜２０００ｍＰａ・ｓがより好ましい。
【００７７】
前記塗布層の乾燥は、塗布層に乾燥風を吹き付けることにより行う。当該乾燥風の吹き付けは、例えば、その吹き付け方向を離型フィルムの搬送方向と平行となる様に行う方法や、塗布層の表面に垂直となる様に行う方法が挙げられる。乾燥風の風量は特に限定されず、通常は５〜２０ｍ／ｍｉｎ、好ましくは５〜１５ｍ／ｍｉｎである。乾燥風の風量が５ｍ／ｍｉｎ以上にすることにより、塗布層の乾燥が不十分になるのを防止することができる。その一方、乾燥風の風量を２０ｍ／ｍｉｎ以下にすることにより、塗布層の表面近傍における有機溶剤の濃度を均一にするので、その蒸発を均一にすることができる。その結果、表面状態が面内において均一な第１の熱硬化型樹脂層１の形成が可能になる。
【００７８】
乾燥時間は接着剤組成物溶液の塗工厚みに応じて適宜設定され、通常は１〜５ｍｉｎ、好ましくは２〜４ｍｉｎの範囲内である。乾燥時間が１ｍｉｎ未満であると、硬化反応が十分に進行せず、未反応の硬化成分や残存する溶媒量が多く、これにより、後工程にてアウトガスやボイドの問題が発生する場合がある。その一方、５ｍｉｎを超えると、硬化反応が進行しすぎる結果、流動性や半導体ウェハの導通部材の埋まり込み性が低下する場合がある。
【００７９】
乾燥温度は特に限定されず、通常は７０〜１６０℃の範囲内で設定される。本実施形態においては、乾燥時間の経過とともに、乾燥温度を段階的に上昇させて行うことが好ましい。具体的には、例えば乾燥初期（乾燥直後から１ｍｉｎ以下）では７０℃〜１００℃の範囲内で設定され、乾燥後期（１ｍｉｎを超えて５ｍｉｎ以下）では１００〜１６０℃の範囲内で設定される。これにより、塗工直後に乾燥温度を急激に上昇させた場合に生じる塗布層表面のピンホールの発生を防止することができる。
【００８０】
続いて、放射線硬化型粘着剤層３上に第１の熱硬化型樹脂層１の転写を行う（図１（ｂ）参照）。当該転写はラミネーションやプレスといった公知の方法で行うことができる。貼り合わせ温度は常温〜１５０℃が好ましく、第１の熱硬化型樹脂層１の硬化反応の進行を抑制するために常温〜１００℃がより好ましい。また、貼り合わせ圧力は０．５Ｍ〜５０ＭＰａであり、好ましくは０．５Ｍ〜１０ＭＰａである
【００８１】
なお、第１の熱硬化型樹脂層１は、放射線硬化型粘着剤層３上に接着剤組成物溶液を直接塗工してその塗布膜を形成した後、前記乾燥条件で塗布膜を乾燥させて形成してもよい。
【００８２】
前記離型フィルム１２ａは、放射線硬化型粘着剤層３上に第１の熱硬化型樹脂層１を貼り合わせ後に剥離してもよく、あるいは、そのまま支持構造１０の保護フィルムとして使用し、半導体チップの第１の熱硬化型樹脂層１上への配置の際に剥離してもよい。これにより、本実施の形態に係る支持構造１０を製造することができる。
【００８３】
［半導体チップ配置工程］
半導体チップ配置工程では、上記第１の熱硬化型樹脂層１と上記半導体チップの第１主面５ａとが対向するように上記第１の熱硬化型樹脂層１上に複数の半導体チップ５を配置する（図２（ａ）参照）。半導体チップ５の配置には、フリップチップボンダーやダイボンダーなどの公知の装置を用いることができる。
【００８４】
半導体チップ５の配置のレイアウトや配置数は、支持構造１０の形状やサイズ、目的とする半導体装置の生産数などに応じて適宜設定することができ、例えば、複数行で、かつ複数列のマトリックス状に整列させて配置することができる。
【００８５】
上記複数の半導体チップ５の上記第１の熱硬化型樹脂層１上への配置の際には、上記導通部材６が上記第１の熱硬化型樹脂層１と上記放射線硬化型粘着剤層３との界面７にまで露出していることが好ましい。このように導通部材６が第１の熱硬化型樹脂層１を超えて放射線硬化型粘着剤層３との界面まで至っていると、放射線硬化型粘着剤層３と第１の熱硬化型樹脂層１とを剥離した際に、上記導通部材６が第１の熱硬化型樹脂層１の表面に露出することになる。その結果、導通部材６との接続も含めた再配線（図２（ｄ）参照）のために、改めて第１の熱硬化型樹脂層１を研削するなどして導通部材６を露出させる必要がないことから、半導体装置の製造効率を向上させることができる。
【００８６】
［第２の熱硬化型樹脂層の積層工程］
第２の熱硬化型樹脂層の積層工程では、上記複数の半導体チップ５を覆うように第２の熱硬化型樹脂層２を上記第１の熱硬化型樹脂層１上に積層する（図２（ｂ）参照）。この第２の熱硬化型樹脂層２は、半導体チップ５及びそれに付随する要素を外部環境から保護するための封止樹脂として機能する。
【００８７】
第２の熱硬化型樹脂層２の積層方法としては特に限定されず、第２の熱硬化型樹脂層を形成するための樹脂組成物の溶融混練物を押出成形し、押出成形物を第１の熱硬化型樹脂層上に載置してプレスすることにより第２の熱硬化型樹脂層の形成と積層とを一括にて行う方法や、第２の熱硬化型樹脂層を形成するための樹脂組成物を第１の熱硬化型樹脂層１上に塗布し、その後乾燥させる方法、該樹脂組成物を離型処理シート上に塗布し、塗布膜を乾燥させて第２の熱硬化型樹脂層２を形成した上で、この第２の熱硬化型樹脂層２を第１の熱硬化型樹脂層１上に転写する方法などが挙げられる。
【００８８】
本実施形態では、上記第２の熱硬化型樹脂層２が、シート状熱硬化型樹脂層であることが好ましい。第２の熱硬化型樹脂層２をシート状（以下、シート状の第２の熱硬化型樹脂層２を「シート状第２樹脂層」と称する場合がある。）とすることにより、半導体チップ５の被覆に第１の熱硬化型樹脂１上に貼り付けるだけで半導体チップ５を埋め込むことができ、半導体装置の生産効率を向上させることができる。この場合、熱プレスやラミネーターなど公知の方法により第２の熱硬化型樹脂層２を第１の熱硬化型樹脂層１上に積層することができる。熱プレス条件としては、温度が、例えば、４０〜１２０℃、好ましくは、５０〜１００℃であり、圧力が、例えば、５０〜２５００ｋＰａ、好ましくは、１００〜２０００ｋＰａであり、時間が、例えば、０．３〜１０分間、好ましくは、０．５〜５分間である。また、第２の熱硬化型樹脂層２の半導体チップ５への密着性および追従性の向上を考慮すると、好ましくは、減圧条件下（例えば１０〜２０００Ｐａ）において、プレスすることが好ましい。
【００８９】
このようにして第１の熱硬化型樹脂層１上に第２の熱硬化型樹脂層２を積層させた後、両者を硬化させる。第２の熱硬化型樹脂層及び第１の熱硬化型樹脂層の硬化は、１２０℃から１９０℃の温度範囲、１分から６０分の加熱時間、０．１ＭＰａから１０ＭＰａの圧力にて行われる。
【００９０】
なお、第２の熱硬化型樹脂層及び第１の熱硬化型樹脂層の硬化は、放射線硬化型粘着剤層と第１の熱硬化型樹脂層１とを剥離した後に行ってもよく、剥離前に行ってもよい。また、剥離前にある程度硬化を進め、剥離後に完全に硬化させてもよい。
【００９１】
（第２の熱硬化型樹脂層）
第２の熱硬化型樹脂層を形成する樹脂組成物は、チップの封止に利用可能なものであれば、特に限定されないが、例えば以下のＡ成分からＥ成分を含有するエポキシ樹脂組成物が好ましいものとして挙げられる。
Ａ成分：エポキシ樹脂
Ｂ成分：フェノール樹脂
Ｃ成分：エラストマー
Ｄ成分：無機充填剤
Ｅ成分：硬化促進剤
【００９２】
（Ａ成分）
エポキシ樹脂（Ａ成分）としては、特に限定されるものではない。例えば、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、変性ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、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、変性ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂等の各種のエポキシ樹脂を用いることができる。これらエポキシ樹脂は単独で用いてもよいし２種以上併用してもよい。
【００９３】
エポキシ樹脂の硬化後の靭性及びエポキシ樹脂の反応性を確保する観点からは、エポキシ当量１５０〜２５０、軟化点もしくは融点が５０〜１３０℃の常温で固形のものが好ましく、中でも、信頼性の観点から、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂が好ましい。
【００９４】
また、低応力性の観点から、アセタール基やポリオキシアルキレン基等の柔軟性骨格を有する変性ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂が好ましく、アセタール基を有する変性ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂は、液体状で取り扱いが良好であることから、特に好適に用いることができる。
【００９５】
エポキシ樹脂（Ａ成分）の含有量は、エポキシ樹脂組成物全体に対して１〜１０重量％の範囲に設定することが好ましい。
【００９６】
（Ｂ成分）
フェノール樹脂（Ｂ成分）は、エポキシ樹脂（Ａ成分）との間で硬化反応を生起するものであれば特に限定されるものではない。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、ビフェニルアラルキル樹脂、ジシクロペンタジエン型フェノール樹脂、クレゾールノボラック樹脂、レゾール樹脂、等が用いられる。これらフェノール樹脂は単独で用いてもよいし、２種以上併用してもよい。
【００９７】
フェノール樹脂としては、エポキシ樹脂（Ａ成分）との反応性の観点から、水酸基当量が７０〜２５０、軟化点が５０〜１１０℃のものを用いることが好ましく、中でも硬化反応性が高いという観点から、フェノールノボラック樹脂を好適に用いることができる。また、信頼性の観点から、フェノールアラルキル樹脂やビフェニルアラルキル樹脂のような低吸湿性のものも好適に用いることができる。
【００９８】
エポキシ樹脂（Ａ成分）とフェノール樹脂（Ｂ成分）の配合割合は、硬化反応性という観点から、エポキシ樹脂（Ａ成分）中のエポキシ基１当量に対して、フェノール樹脂（Ｂ成分）中の水酸基の合計が０．７〜１．５当量となるように配合することが好ましく、より好ましくは０．９〜１．２当量である。
【００９９】
（Ｃ成分）
エポキシ樹脂（Ａ成分）及びフェノール樹脂（Ｂ成分）とともに用いられるエラストマー（Ｃ成分）は、第２の熱硬化型樹脂層をシート状にした場合の半導体チップ５の封止に必要な可撓性をエポキシ樹脂組成物に付与するものであり、このような作用を奏するものであれば特にその構造を限定するものではない。例えば、ポリアクリル酸エステル等の各種アクリル系共重合体、スチレンアクリレート系共重合体、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、エチレン−酢酸ビニルコポリマー（ＥＶＡ）、イソプレンゴム、アクリロニトリルゴム等のゴム質重合体を用いることができる。中でも、エポキシ樹脂（Ａ成分）へ分散させやすく、またエポキシ樹脂（Ａ成分）との反応性も高いために、得られる第２の熱硬化型樹脂層の耐熱性や強度を向上させることができるという観点から、アクリル系共重合体を用いることが好ましい。これらは単独で用いてもよいし、２種以上併せて用いてもよい。
【０１００】
なお、アクリル系共重合体は、例えば、所定の混合比にしたアクリルモノマー混合物を、定法によってラジカル重合することにより合成することができる。ラジカル重合の方法としては、有機溶剤を溶媒に行う溶液重合法や、水中に原料モノマーを分散させながら重合を行う懸濁重合法が用いられる。その際に用いる重合開始剤としては、例えば、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル、２，２’−アゾビス−（２，４−ジメチルバレロニトリル）、２，２’−アゾビス−４−メトキシ−２，４−ジメチルバレロニトリル、その他のアゾ系又はジアゾ系重合開始剤、ベンゾイルパーオキサイド及びメチルエチルケトンパーオキサイド等の過酸化物系重合開始剤等が用いられる。なお、懸濁重合の場合は、例えばポリアクリルアミド、ポリビニルアルコールのような分散剤を加えることが望ましい。
【０１０１】
エラストマー（Ｃ成分）の含有量は、エポキシ樹脂組成物全体の１５〜３０重量％である。エラストマー（Ｃ成分）の含有量が１５重量％未満では、シート状第２樹脂層２の柔軟性及び可撓性を得るのが困難となり、さらには第２の熱硬化型樹脂層の反りを抑えた樹脂封止も困難となる。逆に上記含有量が３０重量％を超えると、シート状第２樹脂層２の溶融粘度が高くなって半導体チップ５の埋まり込み性が低下するとともに、シート状第２樹脂層２の硬化体の強度及び耐熱性が低下する傾向がみられる。
【０１０２】
また、エラストマー（Ｃ成分）のエポキシ樹脂（Ａ成分）に対する重量比率（Ｃ成分の重量／Ａ成分の重量）は、３〜４．７の範囲に設定することが好ましい。上記重量比率が３未満の場合は、シート状第２樹脂層２の流動性をコントロールすることが困難となり、４．７を超えるとシート状第２樹脂層２の半導体チップ５への接着性が劣る傾向がみられるためである。
【０１０３】
（Ｄ成分）
無機質充填剤（Ｄ成分）は、特に限定されるものではなく、従来公知の各種充填剤を用いることができ、例えば、石英ガラス、タルク、シリカ（溶融シリカや結晶性シリカ等）、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化珪素等の粉末が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、２種以上併用してもよい。
【０１０４】
中でも、エポキシ樹脂組成物の硬化体の熱線膨張係数が低減することにより内部応力を低減し、その結果、半導体チップ５の封止後の第２の熱硬化型樹脂層２の反りを抑制できるという点から、シリカ粉末を用いることが好ましく、シリカ粉末の中でも溶融シリカ粉末を用いることがより好ましい。溶融シリカ粉末としては、球状溶融シリカ粉末、破砕溶融シリカ粉末が挙げられるが、流動性という観点から、球状溶融シリカ粉末を用いることが特に好ましい。中でも、平均粒径が０．１〜３０μｍの範囲のものを用いることが好ましく、０．３〜１５μｍの範囲のものを用いることが特に好ましい。
【０１０５】
なお、平均粒径は、例えば、母集団から任意に抽出される試料を用い、レーザー回折散乱式粒度分布測定装置を用いて測定することにより導き出すことができる。
【０１０６】
無機質充填剤（Ｄ成分）の含有量は、好ましくはエポキシ樹脂組成物全体の５０〜９０重量％であり、より好ましくは５５〜９０重量％であり、さらに好ましくは６０〜９０重量％である。無機質充填剤（Ｄ成分）の含有量が５０重量％未満では、エポキシ樹脂組成物の硬化体の線膨張係数が大きくなるために、第２の熱硬化型樹脂層２の反りが大きくなる傾向がみられる。一方、上記含有量が９０重量％を超えると、第２の熱硬化型樹脂層２の柔軟性や流動性が悪くなるために、半導体チップ５との接着性が低下する傾向がみられる。
【０１０７】
（Ｅ成分）
硬化促進剤（Ｅ成分）は、エポキシ樹脂とフェノール樹脂の硬化を進行させるものであれば特に限定されるものではないが、硬化性と保存性の観点から、トリフェニルホスフィンやテトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート等の有機リン系化合物や、イミダゾール系化合物が好適に用いられる。これら硬化促進剤は、単独で用いても良いし、他の硬化促進剤と併用しても構わない。
【０１０８】
硬化促進剤（Ｅ成分）の含有量は、エポキシ樹脂（Ａ成分）及びフェノール樹脂（Ｂ成分）の合計１００重量部に対して０．１〜５重量部であることが好ましい。
【０１０９】
（その他の成分）
また、エポキシ樹脂組成物には、Ａ成分からＥ成分に加えて、難燃剤成分を加えてもよい。難燃剤組成分としては、例えば水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化鉄、水酸化カルシウム、水酸化スズ、複合化金属水酸化物等の各種金属水酸化物を用いることができる。比較的少ない添加量で難燃性を発揮できる点や、コスト的な観点から水酸化アルミニウム又は水酸化マグネシウムを用いることが好ましく、水酸化アルミニウムを用いることが特に好ましい。
【０１１０】
金属水酸化物の平均粒径としては、エポキシ樹脂組成物を加熱した際に適当な流動性を確保するという観点から、平均粒径が１〜１０μｍであることが好ましく、さらに好ましくは２〜５μｍである。金属水酸化物の平均粒径が１μｍ未満では、エポキシ樹脂組成物中に均一に分散させることが困難となるとともに、エポキシ樹脂組成物の加熱時における流動性が十分に得られない傾向がある。また、平均粒径が１０μｍを超えると、金属水酸化物（Ｅ成分）の添加量あたりの表面積が小さくなるため、難燃効果が低下する傾向がみられる。
【０１１１】
また、難燃剤成分としては上記金属水酸化物のほか、ホスファゼン化合物を用いることができる。ホスファゼン化合物としては、例えばＳＰＲ−１００、ＳＡ−１００、ＳＰ−１００（以上、大塚化学株式会社）、ＦＰ−１００、ＦＰ−１１０（以上、株式会社伏見製薬所）等が市販品として入手可能である。
【０１１２】
少量でも難燃効果を発揮するという観点から、式（１）又は式（２）で表されるホスファゼン化合物が好ましく、これらホスファンゼン化合物に含まれるリン元素の含有率は、１２重量％以上であることが好ましい。
【化１】
0005837381.tif 000002
（式（１）中、ｎは３〜２５の整数であり、Ｒ１及びＲ２は同一又は異なって、アルコキシ基、フェノキシ基、アミノ基、水酸基及びアリル基からなる群より選択される官能基を有する１価の有機基である。）
【化２】
0005837381.tif 000003
（式（２）中、ｎ及びｍは、それぞれ独立して３〜２５の整数である。Ｒ３及びＲ５は同一又は異なって、アルコキシ基、フェノキシ基、アミノ基、水酸基及びアリル基からなる群より選択される官能基を有する１価の有機基である。Ｒ４は、アルコキシ基、フェノキシ基、アミノ基、水酸基及びアリル基からなる群より選択される官能基を有する２価の有機基である。）
【０１１３】
また、安定性及びボイドの生成抑制という観点から、式（３）で表される環状ホスファゼンオリゴマーを用いることが好ましい。
【化３】
0005837381.tif 000004
（式（３）中、ｎは３〜２５の整数であり、Ｒ６及びＲ７は同一又は異なって、水素、水酸基、アルキル基、アルコキシ基又はグリシジル基である。）
【０１１４】
上記式（３）で表される環状ホスファゼンオリゴマーは、例えばＦＰ−１００、ＦＰ−１１０（以上、株式会社伏見製薬所）等が市販品として入手可能である。
【０１１５】
ホスファゼン化合物の含有量は、エポキシ樹脂組成物中に含まれるエポキシ樹脂（Ａ成分）、フェノール樹脂（Ｂ成分）、エラストマー（Ｄ成分）、硬化促進剤（Ｅ成分）及びホスファゼン化合物（その他の成分）を含む有機成分全体の１０〜３０重量％であることが好ましい。すなわち、ホスファゼン化合物の含有量が、有機成分全体の１０重量％未満では、第２の熱硬化型樹脂層２の難燃性が低下するとともに、被着体に対する凹凸追従性が低下し、ボイドが発生する傾向がみられる。上記含有量が有機成分全体の３０重量％を超えると、第２の熱硬化型樹脂層２の表面にタックが生じやすくなり、特に第２の熱硬化型樹脂２がシート状である場合、被着体に対する位置合わせをしにくくなる等作業性が低下する傾向がみられる。
【０１１６】
また、上記金属水酸化物及びホスファゼン化合物を併用し、シート封止に必要な可撓性を確保しつつ、難燃性に優れた第２の熱硬化型樹脂層２を得ることもできる。両者を併用することにより、金属水酸化物のみを用いた場合の十分な難燃性と、ホスファゼン化合物のみを用いた場合は、十分な可撓性を得ることができる。
【０１１７】
金属水酸化物及びホスファゼン化合物を併用する場合の両者の含有量は、両成分の合計量が、エポキシ樹脂組成物全体の７０〜９０重量％であり、好ましくは７５〜８５重量％である。上記合計量が７０重量％未満では、第２の熱硬化型樹脂層２の十分な難燃性が得ることが困難となり、９０重量％を超えると、第２の熱硬化型樹脂層２の被着体への接着性が低下し、ボイドが発生する傾向がみられる。
【０１１８】
なお、エポキシ樹脂組成物は、上記の各成分以外に必要に応じて、カーボンブラックをはじめとする顔料等、他の添加剤を適宜配合することができる。
【０１１９】
（第２の熱硬化型樹脂層の作製方法）
第２の熱硬化型樹脂の作製方法について、第２の熱硬化型樹脂層がシート状熱硬化型樹脂層である場合の手順を以下に説明する。
【０１２０】
まず、上述の各成分を混合することによりエポキシ樹脂組成物を調製する。混合方法は、各成分が均一に分散混合される方法であれば特に限定するものではない。その後、例えば、各成分を有機溶剤等に溶解又は分散したワニスを塗工してシート状に形成する。あるいは、各配合成分を直接ニーダー等で混練することにより混練物を調製し、このようにして得られた混練物を押し出してシート状に形成してもよい。
【０１２１】
ワニスを用いる具体的な作製手順としては、上記Ａ〜Ｅ成分及び必要に応じて他の添加剤を常法に準じて適宜混合し、有機溶剤に均一に溶解あるいは分散させ、ワニスを調製する。ついで、上記ワニスをポリエステル等の支持体上に塗布し乾燥させることにより第２の熱硬化型樹脂層２を得ることができる。そして必要により、第２の熱硬化型樹脂層の表面を保護するためにポリエステルフィルム等の剥離シートを貼り合わせてもよい。剥離シートは封止時に剥離する。
【０１２２】
上記有機溶剤としては、特に限定されるものではなく従来公知の各種有機溶剤、例えばメチルエチルケトン、アセトン、シクロヘキサノン、ジオキサン、ジエチルケトン、トルエン、酢酸エチル等を用いることができる。これらは単独で用いてもよいし、２種以上併せて用いてもよい。また通常、ワニスの固形分濃度が３０〜６０重量％の範囲となるように有機溶剤を用いることが好ましい。
【０１２３】
有機溶剤乾燥後のシートの厚みは、特に制限されるものではないが、厚みの均一性と残存溶剤量の観点から、通常、５〜１００μｍに設定することが好ましく、より好ましくは２０〜７０μｍである。
【０１２４】
一方、混練を用いる場合には、上記Ａ〜Ｅ成分及び必要に応じて他の添加剤の各成分をミキサーなど公知の方法を用いて混合し、その後、溶融混練することにより混練物を調製する。溶融混練する方法としては、特に限定されないが、例えば、ミキシングロール、加圧式ニーダー、押出機などの公知の混練機により、溶融混練する方法などが挙げられる。混練条件としては、温度が、上記した各成分の軟化点以上であれば特に制限されず、例えば３０〜１５０℃、エポキン樹脂の熱硬化性を考慮すると、好ましくは４０〜１４０℃、さらに好ましくは６０〜１２０℃であり、時間が、例えば１〜３０分間、好ましくは５〜１５分間である。これによって、混練物を調製することができる。
【０１２５】
得られる混練物を押出成形により成形することにより、第２の熱硬化型樹脂層２を得ることができる。具体的には、溶融混練後の混練物を冷却することなく高温状態のままで、押出成形することで、第２の熱硬化型樹脂層２を形成することができる。このような押出方法としては、特に制限されず、Ｔダイ押出法、ロール圧延法、ロール混練法、共押出法、カレンダー成形法などが挙げられる。押出温度としては、上記した各成分の軟化点以上であれば、特に制限されないが、エポキシ樹脂の熱硬化性および成形性を考慮すると、例えば４０〜１５０℃、好ましくは、５０〜１４０℃、さらに好ましくは７０〜１２０℃である。以上により、第２の熱硬化型樹脂層２を形成することができる。
【０１２６】
このようにして得られた第２の熱硬化型樹脂層は、必要により所望の厚みとなるように積層して使用してもよい。すなわち、シート状エポキシ樹脂組成物は、単層構造にて使用してもよいし、２層以上の多層構造に積層してなる積層体として使用してもよい。
【０１２７】
［放射線硬化型粘着剤層剥離工程］
放射線硬化型粘着剤層剥離工程では、上記支持体４側より放射線を照射して上記放射線硬化型粘着剤層３を硬化させることにより、上記放射線硬化型粘着剤層３と上記第１の熱硬化型樹脂層１との間で剥離を行う（図２（ｃ）参照）。上記放射線硬化型粘着剤層３に放射線を照射し、放射線硬化型粘着剤層３の架橋度を増大させてその粘着力を低下させておくことで、放射線硬化型粘着剤層３と第１の熱硬化型樹脂層１との界面７での剥離を容易に行うことができる。
【０１２８】
放射線照射の条件としては、放射線硬化型粘着剤層３が硬化する限り特に限定されず、例えば紫外線を照射する場合、積算照射量は１０〜１０００Ｊ／ｃｍ２程度であればよい。
【０１２９】
剥離後、第２の熱硬化型樹脂層２及び第１の熱硬化型樹脂層１が完全に硬化していない場合は、必要に応じて、第２の熱硬化型樹脂層２及び第１の熱硬化型樹脂層１の硬化を行ってもよい。
【０１３０】
半導体チップ５の配置の際、導通部材６が第１の熱硬化型樹脂層１を超えて放射線硬化型粘着剤層３との界面まで至っていると、放射線硬化型粘着剤層３と第１の熱硬化型樹脂層１とを剥離した際に、上記導通部材６が第１の熱硬化型樹脂層１の表面に露出することになる。
【０１３１】
もちろん、上記放射線硬化型粘着剤層３の剥離後、上記第１の熱硬化型樹脂層１の上記半導体チップ５とは反対側の表面から上記導通部材６を露出させる工程をさらに含むようにし、上記第１の熱硬化型樹脂層１の表面より導通部材６を露出させてから再配線工程に供してもよい。導通部材６の露出は、レーザーやプラズマなどのドライエッチングなどの公知の方法を用いて行うことができる。
【０１３２】
本工程では、導通部材６の先端が第１の熱硬化型樹脂層１の表面に露出した状態で、再配線形成工程に先だってプラズマ処理などにより導通部材６の表面をクリーニングしてもよい。
【０１３３】
［再配線形成工程］
本実施形態ではさらに再配線形成工程を含むことが好ましい。再配線形成工程では、上記放射線硬化型粘着剤層３の剥離後、上記露出した導通部材６と接続する再配線８を上記第１の熱硬化型樹脂層１上に形成する（図２（ｄ）参照）。
【０１３４】
再配線の形成方法としては、例えば、露出している導通部材６及び第１の熱硬化型樹脂層１上へ真空成膜法などの公知の方法を利用して金属シード層を形成し、セミアディティブ法などの公知の方法により、再配線８を形成することができる。
【０１３５】
かかる後に、再配線８及び第２の熱硬化型樹脂層２上へポリイミドやＰＢＯなどの絶縁層を形成してもよい。
【０１３６】
［バンプ形成工程］
次いで、形成した再配線８上にバンプを形成するバンピング加工を行ってもよい（図２（ｅ）参照）。バンピング加工は、半田ボールや半田メッキなど公知の方法で行うことができる。バンプの材質は、半導体チップ準備工程で説明した導通部材の材質を好適に用いることができる。
【０１３７】
［ダイシング工程］
最後に、第１の熱硬化型樹脂層１、半導体チップ５、第２の熱硬化型樹脂層２及び再配線８などのその他の要素からなる積層体のダイシングを行う（図２（ｆ）参照）。これにより、チップ領域の外側に配線を引き出した半導体装置１１を得ることができる。ダイシングは、通常、従来公知のダイシングシートにより上記積層体を固定した上で行う。切断箇所の位置合わせは赤外線（ＩＲ）を用いた画像認識により行ってもよい。
【０１３８】
本工程では、例えば、ダイシングシートまで切込みを行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。
【０１３９】
なお、ダイシング工程に続いて積層体のエキスパンドを行う場合、該エキスパンドは従来公知のエキスパンド装置を用いて行うことができる。エキスパンド装置は、ダイシングリングを介して積層フィルムを下方へ押し下げることが可能なドーナッツ状の外リングと、外リングよりも径が小さく積層フィルムを支持する内リングとを有している。このエキスパンド工程により、隣り合う半導体装置１１同士が接触して破損するのを防ぐことができる。
【０１４０】
（半導体装置）
半導体装置１１は、図２（ｆ）に示したように、第２の熱硬化型樹脂層２内に埋め込まれた半導体チップ５と、第２の熱硬化型樹脂層２上に設けられた第１の熱硬化型樹脂層１と、第１の熱硬化型樹脂層１上に形成され導通部材６と接続する再配線８と、再配線８のＩ／Ｏパッド上に設けられた半田バンプ９とを備えている。
【実施例】
【０１４１】
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。ただし、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、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。また、部とあるのは、重量部を意味する。
【０１４２】
（放射線硬化型粘着剤層の形成）
冷却管、窒素導入管、温度計、及び撹拌装置を備えた反応容器に、アクリル酸−２−エチルヘキシル（以下、「２ＥＨＡ」ともいう。）８６．４部、アクリル酸−２−ヒドロキシエチル（以下、「ＨＥＡ」ともいう。）１３．６部、過酸化ベンゾイル０．２部、及びトルエン６５部を入れ、窒素気流中で６１℃にて６時間重合処理をし、アクリル系ポリマーＡを得た。
【０１４３】
アクリル系ポリマーＡに２−メタクリロイルオキシエチルイソシアネート（以下、「ＭＯＩ」ともいう。）１４．６部を加え、空気気流中で５０℃にて４８時間、付加反応処理をし、アクリル系ポリマーＡ’を得た。
【０１４４】
次に、アクリル系ポリマーＡ’１００部に対し、ポリイソシアネート化合物（商品名「コロネートＬ」、日本ポリウレタン（株）製）８部、及び光重合開始剤（商品名「イルガキュア６５１」、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製）５部を加えて、粘着剤組成物溶液Ａを得た。
【０１４５】
実施例及び比較例において、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（ＰＥＴフィルム）上に、得られた粘着剤組成物溶液Ａを塗布、乾燥して放射線硬化型粘着剤層を形成した。作製した放射線硬化型粘着剤層の厚さは表１に示すとおりである。
【０１４６】
（第１の熱硬化型樹脂層ａの作製）
エポキシ当量１８５ｇ／ｅｑのビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（油化シェルエポキシ社製、製品名：ＹＬ−９８０）５部、エポキシ当量１９８ｇ／ｅｑのクレゾールノボラック型エポキシ樹脂（東都化成社製、製品名：ＫＩ−３０００−４）１５部、フェノール当量１７５ｇ／ｅｑのアラキラル型フェノール樹脂（明和化成（株）社製、製品名：ＭＥＨＣ−７８５１Ｈ）２２．３部、アクリル酸ブチル−アクリロニトリル−アクリル酸エチル共重合体（ナガセケムテックス（株）社製、製品名：ＳＧ−７０Ｌ）２２７．５部、及び硬化触媒としてのトリフェニルホスフィン（四国化成工業（株）製）１部をメチルエチルケトンに溶解し、無機充填剤（（株）アドマッテクス社製、製品名：ＳＥ２０５０ＭＣ、平均粒径０．５μｍ）８３部を添加して、固形分濃度が３２重量％となる接着剤組成物の溶液を調製した。
【０１４７】
この接着剤組成物の溶液を、剥離ライナー（セパレータ）として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分間乾燥させることにより、表１に記載の厚さを有する第１の熱硬化型樹脂層ａを作製した。
【０１４８】
（第１の熱硬化型樹脂層ｂの作製）
エポキシ当量１８５ｇ／ｅｑのビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（油化シェルエポキシ社製、製品名：ＹＬ−９８０）１５部、エポキシ当量１９８ｇ／ｅｑのクレゾールノボラック型エポキシ樹脂（東都化成社製、製品名：ＫＩ−３０００−４）５部、フェノール当量１７５ｇ／ｅｑのアラキラル型フェノール樹脂（明和化成（株）社製、製品名：ＭＥＨＣ−７８５１Ｈ）２３．１部、アクリル酸ブチル−アクリロニトリル−アクリル酸エチル共重合体（ナガセケムテックス（株）社製、製品名：ＳＧ−７０Ｌ）７．６５部、及び硬化触媒としてのトリフェニルホスフィン（四国化成工業（株）製）０．２５部をメチルエチルケトンに溶解し、無機充填剤（（株）アドマッテクス社製、製品名：ＳＥ２０５０ＭＣ、平均粒径０．５μｍ）３４部を添加して、固形分濃度が３２重量％となる接着剤組成物の溶液を調製した。
【０１４９】
この接着剤組成物の溶液を、剥離ライナー（セパレータ）として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分間乾燥させることにより、表１に記載の厚さを有する第１の熱硬化型樹脂層ｂを作製した。
【０１５０】
（第１の熱硬化型樹脂層ｃの作製）
エポキシ当量１８５ｇ／ｅｑのビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（油化シェルエポキシ社製、製品名：ＹＬ−９８０）５部、エポキシ当量１９８ｇ／ｅｑのクレゾールノボラック型エポキシ樹脂（東都化成社製、製品名：ＫＩ−３０００−４）１５部、フェノール当量１７５ｇ／ｅｑのアラキラル型フェノール樹脂（明和化成（株）社製、製品名：ＭＥＨＣ−７８５１Ｈ）２２．３部、アクリル酸ブチル−アクリロニトリル−アクリル酸エチル共重合体（ナガセケムテックス（株）社製、製品名：ＳＧ−７０Ｌ）１２４．４部、及び硬化触媒としてのトリフェニルホスフィン（四国化成工業（株）製）１部をメチルエチルケトンに溶解し、無機充填剤（（株）アドマッテクス社製、製品名：ＳＥ２０５０ＭＣ、平均粒径０．５μｍ）１２４．４部を添加して、固形分濃度が３４重量％となる接着剤組成物の溶液を調製した。
【０１５１】
この接着剤組成物の溶液を、剥離ライナー（セパレータ）として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分間乾燥させることにより、表１に記載の厚さを有する第１の熱硬化型樹脂層ｃを作製した。
【０１５２】
（第１の熱硬化型樹脂層ｄの作製）
エポキシ当量１４２ｇ／ｅｑのナフタレン型エポキシ樹脂（ＤＩＣ社製、製品名：ＨＰ４０３２Ｄ）３１．６部、エポキシ当量１６９ｇ／ｅｑのトリスヒドロキシフェニルメタン型エポキシ樹脂（大日本インキ社製、製品名：ＥＰＰＮ５０１ＨＹ）７．９部、フェノール当量１７５ｇ／ｅｑのアラキラル型フェノール樹脂（明和化成（株）社製、製品名：ＭＥＨＣ−７８５１Ｓ）１１．８部、フェノール当量１７５ｇ／ｅｑのアラキラル型フェノール樹脂（明和化成（株）社製、製品名：ＭＥＨＣ−７８５１Ｈ）３５．５部、アクリル酸ブチル−アクリロニトリル−メタクリル酸グリシジル共重合体（ナガセケムテックス（株）社製、製品名：ＳＧ−２８ＧＭ）１２部、及び硬化触媒としてのトリフェニルホスフィン（四国化成工業（株）製）１部をメチルエチルケトンに溶解し、無機充填剤（（株）アドマッテクス社製、製品名：ＳＥ２０５０ＭＣ、平均粒径０．５μｍ）１００部を添加して、固形分濃度が３５重量％となる接着剤組成物の溶液を調製した。
【０１５３】
この接着剤組成物の溶液を、剥離ライナー（セパレータ）として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分間乾燥させることにより、表１に記載の厚さを有する第１の熱硬化型樹脂層ｄを作製した。
【０１５４】
（第１の熱硬化型樹脂層ｅの作製）
エポキシ当量１８５ｇ／ｅｑのビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（油化シェルエポキシ社製、製品名：ＹＬ−９８０）５部、エポキシ当量１９８ｇ／ｅｑのクレゾールノボラック型エポキシ樹脂（東都化成社製、製品名：ＫＩ−３０００−４）１５部、フェノール当量１７５ｇ／ｅｑのアラキラル型フェノール樹脂（明和化成（株）社製、製品名：ＭＥＨＣ−７８５１Ｈ）２２．３部、アクリル酸ブチル−アクリロニトリル−アクリル酸エチル共重合体（ナガセケムテックス（株）社製、製品名：ＳＧ−７０Ｌ）３４２部、及び硬化触媒としてのトリフェニルホスフィン（四国化成工業（株）製）１部をメチルエチルケトンに溶解し、無機充填剤（（株）アドマッテクス社製、製品名：ＳＥ２０５０ＭＣ、平均粒径０．５μｍ）１４９．５部を添加して、固形分濃度が３２重量％となる接着剤組成物の溶液を調製した。
【０１５５】
この接着剤組成物の溶液を、剥離ライナー（セパレータ）として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分間乾燥させることにより、表１に記載の厚さを有する第１の熱硬化型樹脂層ｅを作製した。
【０１５６】
（支持構造の作製）
支持体として厚さ７２５μｍのガラス板を用意し、これに上記で作製した放射線硬化型樹脂層をラミネーターにて転写した。なお、ラミネートの条件は下記の通りである。
＜ラミネート条件＞
ラミネーター装置：ロールラミネーター
ラミネート速度：１ｍ／ｍｉｎ
ラミネーター温度：４５℃
【０１５７】
次に、放射線硬化型粘着剤層と第１の熱硬化型樹脂層とをラミネーターにて貼り合わせることで支持構造を得た。なお、ラミネートの条件は下記の通りである。
＜ラミネート条件＞
ラミネーター装置：ロールラミネーター
ラミネート速度：３ｍ／ｍｉｎ
ラミネーター温度：７５℃
【０１５８】
（半導体チップの配置）
支持構造の第１の熱硬化型樹脂層からセパレータを剥離し、以下の条件にてフリップチップボンダーを用いて第１の熱硬化型樹脂層上に半導体チップを配置した。この際、半導体チップのバンプ形成面と第１の熱硬化型樹脂層とが対向するように配置した。
【０１５９】
＜半導体チップ＞
半導体チップサイズ：７．３ｍｍ□
バンプ材質：Ｃｕ  ３０μｍ、Ｓｎ−Ａｇ  １５μｍ厚み
バンプ数：５４４バンプ
バンプピッチ：５０μｍ
チップ数：１６個（４個×４個）
【０１６０】
＜ボンディング条件＞
装置：パナソニック電工（株）製
ボンディング条件：１５０℃、４９Ｎ、１０ｓｅｃ
【０１６１】
（第２の熱硬化型樹脂層の混練物の作製）
以下のＡ成分からＥ成分までをロール混練り機により、８０℃で１０分間溶融混練し、混練物を調製した。
【０１６２】
Ａ成分（エポキシ樹脂）：ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（東都化成（株）社製、ＹＳＬＶ−８０ＸＹ（エポキン当量２００ｇ／ｅｑ．軟化点８０℃））      ５．７部
Ｂ成分（フェノール樹脂）：ビフェニルアラルキル骨格を有するフェノール樹脂（明和化成社製、ＭＥＨ７８５１ＳＳ（水酸基当量２０３ｇ／ｅｑ．、軟化点６７℃））
６．０部
Ｃ成分（エラストマー）：アクリル系熱可塑性樹脂（（株）クラレ社製、製品名：ＬＡ−２１４０）                                                        ３．６部
Ｄ成分（無機充填剤）：球状溶融シリカ粉末（電気化学工業社製、ＦＢ−９４５４、平均粒子径２０μｍ）                                                  ８８部
Ｅ成分（硬化促進剤）：硬化触媒としてのイミダゾール系触媒（四国化成工業（株）製２ＰＨＺ−ＰＷ）                                                  ０．１４部
【０１６３】
［実施例１〜３及び比較例１〜２］
表１に示した組み合わせで、上記混練物を押出成形し、半導体チップを覆うように押出成形物を上記第１の熱硬化型樹脂層上に減圧プレスにて積層して厚さ１ｍｍの第２の熱硬化型樹脂層を形成した。以上より、実施例及び比較例に係る放射線硬化型粘着剤層、第１の熱硬化型樹脂層、半導体チップ及び第２の熱硬化型樹脂層の積層体を作製した。
【０１６４】
＜減圧プレス条件＞
装置：ミカドテクノス（株）製
プレス条件：９９．３Ｐａ（減圧）、８０℃、１．７ｋＮで１分プレスした後、８．５ｋＮで２分プレスした。
【０１６５】
（第１の熱硬化型樹脂層の最低溶融粘度の測定）
放射線硬化型粘着剤層との貼り合わせの前の段階で、各第１の熱硬化型樹脂層（熱硬化前）の最低溶融粘度を測定した。最低溶融粘度の測定は、レオメーター（ＨＡＡＫＥ社製、ＲＳ−１）を用いて、パラレルプレート法により測定した値である。より詳細には、ギャップ１００μｍ、回転コーン直径２０ｍｍ、回転速度１０ｓ−１の条件にて、５０℃から２００℃の範囲で溶融粘度を測定し、その際に得られる溶融粘度の最低値を最低溶融粘度とした。結果を表１に示す。
【０１６６】
（第２の熱硬化型樹脂層の積層時の半導体チップの位置ズレの確認）
第２の熱硬化型樹脂層を第１の熱硬化型樹脂層上に積層する際に、第１の熱硬化型樹脂層上での半導体チップの位置が変位しているか否かを測長顕微鏡（キーエンス社製、倍率：５００倍）により確認した。各半導体チップの位置ズレ量のうちの最大値が５０μｍ以下である場合を「○」、５０μｍを超える場合を「×」として評価した。位置ズレ量としては、各半導体チップの平面視での頂点の観察前後での変位量を用いた。結果を表１に示す。
【０１６７】
（放射線硬化型粘着剤層と第１の熱硬化型樹脂層との間での剥離力の測定）
実施例及び比較例に係る上記積層体において、放射線硬化型粘着剤層と第１の熱硬化性樹脂層との間での剥離力を測定した。まず、支持体側から紫外線を照射し、放射線硬化型粘着剤層を硬化させた。紫外線照射には、紫外線照射装置（製品名：ΜＭ８１０、製造元：日東精機（株）製）用い、紫外線放射量は、４００ｍＪ／ｃｍ２とした。その後、放射線硬化型粘着剤層と第１の熱硬化型樹脂層との剥離力（Ｎ／２０ｍｍ）を測定した。具体的には、引張試験として、商品名「オートグラフＡＧＳ−Ｈ」（（株）島津製作所製）を用い、温度２３±２℃、剥離角度１８０°、剥離速度３００ｍｍ／ｍｉｎ、チャック間距離１００ｍｍの条件下で、型剥離試験（ＪＩＳ  Ｋ６８５４−３）を行った。剥離力が２０Ｎ／２０ｍｍ以下である場合を「○」、２０Ｎ／２０ｍｍを超える場合を「×」として評価した。結果を表１に示す。
【０１６８】
【表１】
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【０１６９】
表１から明らかなように、実施例１〜３に係る積層体では、第１の熱硬化型樹脂層の最低溶融粘度が５×１０２Ｐａ・ｓ以上１×１０４Ｐａ・ｓ以下の範囲にあるので、第２の熱硬化型樹脂層の積層時に半導体チップの位置ズレも生じず、また、放射線硬化型粘着剤層と第１の熱硬化型樹脂層との剥離も良好に行うことができた。一方、比較例１の積層体では、半導体チップの位置ズレが生じたとともに、放射線硬化型粘着剤層と第１の熱硬化型樹脂層との剥離も良好に行うことができなかった。これは、第１の熱硬化型樹脂層の最低溶融粘度が５×１０２Ｐａ・ｓを下回っていたために、第１の熱硬化型樹脂層が流動性が高くなったことに起因すると考えられる。比較例２の積層体では、放射線硬化型粘着剤層と第１の熱硬化型樹脂層との剥離力は良好な結果であったが、半導体チップの位置ズレが生じた。これは、第１の熱硬化型樹脂層の最低溶融粘度が１×１０４Ｐａ・ｓを超えていたために、第１の熱硬化型樹脂層の流動性が大幅に低下し、その結果、接着力も低下したことに起因すると考えられる。
【図１】
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【図２】
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