(57)【要約】【課題】複数の半導体チップを積層してなる半導体チップ積層体であって、半導体チップに設けられた電気接続端子の接続不良が生じ難く、上層の半導体チップの傾きが抑制されている半導体チップ積層体、及び該半導体チップ積層体の製造方法を提供する。【解決手段】第１、第２の半導体チップ２、３が接着層４を介して積層されており、接着層４が、第１の半導体チップ２の上面２ａと第２の半導体チップ３の下面３ａとに接している粒子８を含む第１の層７と、第１の層７が設けられている領域とは別の領域に設けられており、かつ粒子８を含まない第２の層９とからなり、第１の半導体チップ２に設けられた電気接続端子２ｂにバンプもしくはボンディングワイヤー６が接続されており、電気接続端子２ｂにバンプもしくはボンディングワイヤー６が接続されている部分が、粒子８を含まない第２の層９で覆われている、半導体チップ積層体１。【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、接着層を介して前記第１の半導体チップの上面に積層された第２の半導体チップとを備え、
前記接着層が、前記第１の半導体チップの上面と前記第２の半導体チップの下面とに接している粒子を含む第１の層と、前記第１の層が設けられている領域とは別の領域に設けられており、かつ前記粒子を含まない第２の層とからなり、
前記第１の半導体チップの上面に電気接続端子が設けられており、
前記第１の半導体チップの上面に設けられた前記電気接続端子にボンディングワイヤーが接続されており、前記電気接続端子にボンディングワイヤーが接続されている部分が、前記粒子を含まない第２の層で覆われていることを特徴とする、半導体チップ積層体。
【請求項２】
第１の半導体チップと、接着層を介して前記第１の半導体チップの上面に積層された第２の半導体チップとを備え、
前記接着層が、前記第１の半導体チップの上面と前記第２の半導体チップの下面とに接している粒子を含む第１の層と、前記第１の層が設けられている領域とは別の領域に設けられており、かつ前記粒子を含まない第２の層とからなり、
前記第１の半導体チップの上面に電気接続端子が設けられており、かつ前記第２の半導体チップの下面にバンプが設けられており、もしくは前記第２の半導体チップの下面に電気接続端子が設けられており、かつ前記第１の半導体チップの上面にバンプが設けられており、
前記第１の半導体チップの上面又は前記第２の半導体チップの下面に設けられた前記電気接続端子に、前記第２の半導体チップの下面又は前記第１の半導体チップの上面に設けられた前記バンプが接続されており、前記電気接続端子にバンプが接続されている部分及び／又はバンプが形成されている部分が、前記粒子を含まない第２の層で覆われていることを特徴とする、半導体チップ積層体。
【請求項３】
前記粒子が樹脂粒子をコアとし、前記樹脂粒子を被覆している金属層をシェアとするコアシェル構造の粒子である、請求項１または２に記載の半導体チップ積層体。
【請求項４】
前記粒子を含む第１の層が板状のフィラーをさらに含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の半導体チップ積層体。
【請求項５】
請求項１、３、４のいずれか１項に記載の半導体チップ積層体の製造方法であって、
電気接続端子が上面に設けられた第１の半導体チップと、第２の半導体チップとを用意する工程と、
前記第１の半導体チップの上面に設けられた前記電気接続端子にボンディングワイヤーを接続する工程と、
前記電気接続端子及びボンディングワイヤーが配置される領域を除く少なくとも一部の領域において前記第１の半導体チップの上面に、前記粒子を含む第１の層を構成する第１の接着剤を塗布する工程と、
前記第１の接着剤の塗布領域とは別の領域に、前記第２の層を構成する第２の接着剤を塗布する工程と、
前記第１の半導体チップの上面に、前記第２の半導体チップを積層する工程とを備えることを特徴とする、半導体チップ積層体の製造方法。
【請求項６】
請求項２〜４のいずれか１項に記載の半導体チップ積層体の製造方法であって、
電気接続端子又はバンプが上面に設けられた第１の半導体チップと、バンプ又は電気接続端子が下面に設けられた第２の半導体チップとを用意する工程と、
前記電気接続端子及び前記バンプが配置される領域を除く少なくとも一部の領域において前記第１の半導体チップの上面に、前記粒子を含む第１の層を構成する第１の接着剤を塗布する工程と、
第１の接着剤の塗布領域とは別の領域に、前記第２の層を構成する第２の接着剤を塗布する工程と、
前記第１の半導体チップの上面に、前記第２の半導体チップを積層し、前記第１の半導体チップの上面又は前記第２の半導体チップの下面に設けられた前記電気接続端子に、前記第２の半導体チップの下面又は前記第１の半導体チップの上面に設けられた前記バンプを接続する工程とを備えることを特徴とする、半導体チップ積層体の製造方法。
【請求項７】
前記第１の半導体チップの上面又は前記第２の半導体チップの下面に設けられた前記電気接続端子が、前記第１の半導体チップ又は前記第２の半導体チップの縁部に設けられており、
前記電気接続端子が設けられている領域よりも内側の前記第１の半導体チップの上面に、前記第１の接着剤を塗布し、
前記第１の接着剤の塗布領域よりも外側の前記第１の半導体チップの上面に、前記第２の接着剤を塗布することを特徴とする、請求項５または６に記載の半導体チップ積層体の製造方法。
【請求項８】
前記電気接続端子が設けられている領域よりも内側の前記第１の半導体チップの上面に、前記第２の接着剤を塗布することを特徴とする、請求項７に記載の半導体チップ積層体の製造方法。
【請求項９】
平面視したときに、前記第２の接着剤の塗布領域の外周縁の形状が、多角形の各辺の一部を切り欠いた形状であって、多角形の各辺において外側に開いた凹部をコーナー部に至らないように設けた形状となるように、前記第２の接着剤を塗布することを特徴とする、請求項７または８に記載の半導体チップ積層体の製造方法。
【請求項１０】
前記多角形の辺から内側に延びている前記凹部の縁の形状が円弧状である、請求項９に記載の半導体チップ積層体の製造方法。
【請求項１１】
請求項１、３、４のいずれか１項に記載の半導体チップ積層体の製造方法であって、
電気接続端子が上面に設けられた第１の半導体チップと、第２の半導体チップとを用意する工程と、
前記第１の半導体チップの上面に設けられた前記電気接続端子にボンディングワイヤーを接続する工程と、
前記電気接続端子及びボンディングワイヤーが配置される領域を除く少なくとも一部の領域において前記第１の半導体チップの上面に、前記接着層を形成するための接着剤を塗布する工程と、
前記第１の半導体チップの上面に、前記第２の半導体チップを積層する工程とを備え、
前記接着剤として、硬化性化合物と、硬化剤と、ＣＶ値が１０％以下の粒子とを含有し、かつ、Ｅ型粘度計を用いて前記接着剤の粘度を２５℃で測定したときに、１ｒｐｍでの粘度が２００Ｐａ・ｓ以下であり、１０ｒｐｍでの粘度が１００Ｐａ・ｓ以下であり、０．５ｒｐｍでの粘度が１ｒｐｍでの粘度の１．４〜３倍であり、１ｒｐｍでの粘度が１０ｒｐｍでの粘度の２〜５倍である接着剤を用いて、
平面視したときに、前記接着剤の塗布領域の外周縁の形状が、多角形の各辺の一部を切り欠いた形状であって、多角形の各辺において外側に開いた凹部をコーナー部に至らないように設けた形状となるように、前記接着剤を塗布することを特徴とする、半導体チップ積層体の製造方法。
【請求項１２】
請求項２〜４のいずれか１項に記載の半導体チップ積層体の製造方法であって、
電気接続端子又はバンプが上面に設けられた第１の半導体チップと、バンプ又は電気接続端子が下面に設けられた第２の半導体チップとを用意する工程と、
前記電気接続端子及び前記バンプが配置される領域を除く少なくとも一部の領域において前記第１の半導体チップの上面に、前記接着層を形成するための接着剤を塗布する工程と、
前記第１の半導体チップの上面に、前記第２の半導体チップを積層し、前記第１の半導体チップの上面又は前記第２の半導体チップの下面に設けられた前記電気接続端子に、前記第２の半導体チップの下面又は前記第１の半導体チップの上面に設けられた前記バンプを接続する工程とを備え、
前記接着剤として、硬化性化合物と、硬化剤と、ＣＶ値が１０％以下の粒子とを含有し、かつ、Ｅ型粘度計を用いて前記接着剤の粘度を２５℃で測定したときに、１ｒｐｍでの粘度が２００Ｐａ・ｓ以下であり、１０ｒｐｍでの粘度が１００Ｐａ・ｓ以下であり、０．５ｒｐｍでの粘度が１ｒｐｍでの粘度の１．４〜３倍であり、１ｒｐｍでの粘度が１０ｒｐｍでの粘度の２〜５倍である接着剤を用いて、
平面視したときに、前記接着剤の塗布領域の外周縁の形状が、多角形の各辺の一部を切り欠いた形状であって、多角形の各辺において外側に開いた凹部をコーナー部に至らないように設けた形状となるように、前記接着剤を塗布することを特徴とすることを特徴とする、半導体チップ積層体の製造方法。
【請求項１３】
前記凹部が設けられていないとした場合の前記多角形の面積をＸとし、前記第１の半導体チップの上面の面積をＹとしたときに、０．４Ｙ＜Ｘ＜０．７Ｙを満たすように、前記接着剤を塗布することを特徴とする、請求項１１または１２に記載の半導体チップ積層体の製造方法。
【請求項１４】
前記接着剤を４０〜１２０℃に加熱し、前記第１の半導体チップの上面に、前記第２の半導体チップを積層する、請求項１１〜１３のいずれか１項に記載の半導体チップ積層体の製造方法。
【請求項１５】
前記第１の半導体チップの上面又は前記第２の半導体チップの下面に設けられた前記電気接続端子が、前記第１の半導体チップ又は前記第２の半導体チップの縁部に設けられており、
前記電気接続端子が設けられている領域よりも内側の前記第１の半導体チップの上面に、前記接着剤を塗布することを特徴とする、請求項１１〜１４のいずれか１項に記載の半導体チップ積層体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の半導体チップを積層してなる半導体チップ積層体であって、より詳細には、複数の半導体チップが接着層を介して積層されている半導体チップ積層体、及び該半導体チップ積層体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電極を有する半導体チップの上面に、接着剤層を介して他の半導体チップが積層された半導体チップ積層体が広く知られている。
【０００３】
この種の半導体チップ積層体として、半導体チップ積層体の上面に設けられた電極がボンディングワイヤーに接続されており、該ボンディングワイヤーが接着剤層に埋め込まれた半導体チップ積層体が提案されている。
【０００４】
ボンディングワイヤーが接着剤層に埋め込まれた半導体チップ積層体の一例として、下記の特許文献１には、電極にワイヤーが接続されている第１の半導体チップの上面に、下面にシート状の粘着剤層が設けられた第２の半導体チップを粘着剤層側から積層した半導体装置が開示されている。特許文献１では、第１の半導体チップの上面に第２の半導体チップを積層する際に、粘着剤層にワイヤーを埋め込み、さらにワイヤーを埋め込んだ後に、粘着剤層を熱硬化させて半導体装置が構成されている。粘着剤層は均一な厚みを有するので、上層の第２の半導体チップの傾きを防ぐことができるとされている。
【０００５】
しかしながら、特許文献１では、厚みが均一なシート状の粘着剤層を用いたとしても、粘着剤層がワイヤーに十分に埋め込まれていないことがあり、それによってワイヤー部分の粘着剤層に浮きが生じ、上層の第２の半導体チップが傾くことがあった。
【０００６】
さらに、特許文献１では、加熱されたワイヤーに粘着剤層を接触させることにより粘着剤層を局部的に加熱し、ワイヤーの埋め込みが行われている。ところが、粘着剤層にワイヤーを埋め込む際の押圧や圧入速度によっては、粘着剤層が十分に加熱溶融せず、粘着剤層がワイヤーを押し倒したり、ワイヤー同士を接触させることがあり、ワイヤーの接続不良が生じることがあった。
【０００７】
他方、下記の特許文献２には、半導体チップ用の接着剤として、（Ａ）熱硬化性樹脂組成物、および（Ｂ）熱硬化性樹脂組成物の硬化条件で溶融せず、接着剤硬化後の膜厚を実質的に規定する粒子径を有する硬質プラスチック微粒子を必須成分とする絶縁性接着剤が開示されている。特許文献２では、硬質プラスチック微粒子を含むことによって、接着層の厚みを均一にすることができるとされている。
【特許文献１】特開２００５−３２７７８９号公報
【特許文献２】特開平１１−１８９７６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述したように、特許文献１の半導体装置では、粘着剤層がワイヤーに十分に埋め込まれていないことがあり、それによってワイヤー部分の粘着剤層に浮きが生じ、上層の第２の半導体チップが傾くことがあった。さらに、粘着剤層にワイヤーを埋め込む際の押圧や圧入速度によっては、粘着剤層が十分に加熱溶融せず、粘着剤層がワイヤーを押し倒したり、ワイヤー同士を接触させることがあり、ワイヤーの接続不良が生じることがあった。
【０００９】
他方、ボンディングワイヤーが接着剤層に埋め込まれた半導体チップ積層体を構成する際に、特許文献２に記載の絶縁性接着剤を用いて接着剤層を構成すれば、硬質プラスチック微粒子によって接着層の厚みを均一にすることができ、上層の半導体チップが傾くのを防ぐことができる。
【００１０】
しかしながら、特許文献２に記載の絶縁性接着剤を用いて接着剤層を構成した場合には、硬質プラスチック微粒子がワイヤーを押し倒したり、ワイヤー同士を接触させて、ワイヤーの接続不良が生じることがあった。
【００１１】
本発明の目的は、上述した従来技術の現状に鑑み、複数の半導体チップを積層してなる半導体チップ積層体であって、半導体チップに設けられた電気接続端子の接続不良が生じ難く、上層の半導体チップの傾きが抑制されている半導体チップ積層体、及び該半導体チップ積層体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】
【００１２】
第１の発明に係る半導体チップ積層体は、第１の半導体チップと、接着層を介して第１の半導体チップの上面に積層された第２の半導体チップとを備え、接着層が、第１の半導体チップの上面と第２の半導体チップの下面とに接している粒子を含む第１の層と、第１の層が設けられている領域とは別の領域に設けられており、かつ粒子を含まない第２の層とからなり、第１の半導体チップの上面に電気接続端子が設けられており、第１の半導体チップの上面に設けられた電気接続端子にボンディングワイヤーが接続されており、電気接続端子にボンディングワイヤーが接続されている部分が、粒子を含まない第２の層で覆われていることを特徴とする。
【００１３】
第２の発明に係る半導体チップ積層体は、第１の半導体チップと、接着層を介して第１の半導体チップの上面に積層された第２の半導体チップとを備え、接着層が、第１の半導体チップの上面と第２の半導体チップの下面とに接している粒子を含む第１の層と、第１の層が設けられている領域とは別の領域に設けられており、かつ粒子を含まない第２の層とからなり、第１の半導体チップの上面に電気接続端子が設けられており、かつ第２の半導体チップの下面にバンプが設けられており、もしくは第２の半導体チップの下面に電気接続端子が設けられており、かつ第１の半導体チップの上面にバンプが設けられており、第１の半導体チップの上面又は第２の半導体チップの下面に設けられた電気接続端子に、第２の半導体チップの下面又は第１の半導体チップの上面に設けられたバンプが接続されており、電気接続端子にバンプが接続されている部分及び／又はバンプが形成されている部分が、粒子を含まない第２の層で覆われていることを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る半導体チップ積層体のある特定の局面では、粒子は、樹脂粒子をコアとし、樹脂粒子を被覆している金属層をシェアとするコアシェル構造の粒子である。
【００１５】
本発明に係る半導体チップ積層体の他の特定の局面では、粒子を含む第１の層は、板状のフィラーをさらに含んでいる。
【００１６】
本発明に係る半導体チップ積層体の製造方法は、第１の発明の半導体チップ積層体の製造方法であって、電気接続端子が上面に設けられた第１の半導体チップと、第２の半導体チップとを用意する工程と、第１の半導体チップの上面に設けられた電気接続端子にボンディングワイヤーを接続する工程と、電気接続端子及びボンディングワイヤーが配置される領域を除く少なくとも一部の領域において第１の半導体チップの上面に、粒子を含む第１の層を構成する第１の接着剤を塗布する工程と、第１の接着剤の塗布領域とは別の領域に、第２の層を構成する第２の接着剤を塗布する工程と、第１の半導体チップの上面に、第２の半導体チップを積層する工程とを備えることを特徴とする。
【００１７】
本発明に係る半導体チップ積層体の別の製造方法は、第２の発明の半導体チップ積層体の製造方法であって、電気接続端子又はバンプが上面に設けられた第１の半導体チップと、バンプ又は電気接続端子が下面に設けられた第２の半導体チップとを用意する工程と、電気接続端子及びバンプが配置される領域を除く少なくとも一部の領域において第１の半導体チップの上面に、粒子を含む第１の層を構成する第１の接着剤を塗布する工程と、第１の接着剤の塗布領域とは別の領域に、第２の層を構成する第２の接着剤を塗布する工程と、第１の半導体チップの上面に、第２の半導体チップを積層し、第１の半導体チップの上面又は第２の半導体チップの下面に設けられた電気接続端子に、第２の半導体チップの下面又は第１の半導体チップの上面に設けられたバンプを接続する工程とを備えることを特徴とする。
【００１８】
本発明に係る半導体チップ積層体の製造方法のある特定の局面では、第１の半導体チップの上面又は第２の半導体チップの下面に設けられた電気接続端子が、第１の半導体チップ又は第２の半導体チップの縁部に設けられており、電気接続端子が設けられている領域よりも内側の第１の半導体チップの上面に、第１の接着剤を塗布し、第１の接着剤の塗布領域よりも外側の第１の半導体チップの上面に、第２の接着剤を塗布している。
【００１９】
本発明に係る半導体チップ積層体の製造方法の他の特定の局面では、電気接続端子が設けられている領域よりも内側の第１の半導体チップの上面に、第２の接着剤を塗布している。
【００２０】
本発明に係る半導体チップ積層体の製造方法の別の特定の局面では、平面視したときに、第２の接着剤の塗布領域の外周縁の形状が、多角形の各辺の一部を切り欠いた形状であって、多角形の各辺において外側に開いた凹部をコーナー部に至らないように設けた形状となるように、第２の接着剤を塗布している。
【００２１】
本発明に係る半導体チップ積層体の製造方法のさらに別の特定の局面では、多角形の辺から内側に延びている凹部の縁の形状が円弧状である。
【００２２】
本発明に係る半導体チップ積層体の他の製造方法は、第１の発明の半導体チップ積層体の製造方法であって、電気接続端子が上面に設けられた第１の半導体チップと、第２の半導体チップとを用意する工程と、第１の半導体チップの上面に設けられた電気接続端子にボンディングワイヤーを接続する工程と、電気接続端子及びボンディングワイヤーが配置される領域を除く少なくとも一部の領域において第１の半導体チップの上面に、接着層を形成するための接着剤を塗布する工程と、第１の半導体チップの上面に、第２の半導体チップを積層する工程とを備え、接着剤として、硬化性化合物と、硬化剤と、ＣＶ値が１０％以下の粒子とを含有し、かつ、Ｅ型粘度計を用いて接着剤の粘度を２５℃で測定したときに、１ｒｐｍでの粘度が２００Ｐａ・ｓ以下であり、１０ｒｐｍでの粘度が１００Ｐａ・ｓ以下であり、０．５ｒｐｍでの粘度が１ｒｐｍでの粘度の１．４〜３倍であり、１ｒｐｍでの粘度が１０ｒｐｍでの粘度の２〜５倍である接着剤を用いて、平面視したときに、接着剤の塗布領域の外周縁の形状が、多角形の各辺の一部を切り欠いた形状であって、多角形の各辺において外側に開いた凹部をコーナー部に至らないように設けた形状となるように、接着剤を塗布することを特徴とする。
【００２３】
本発明に係る半導体チップ積層体のさらに他の製造方法は、第２の発明の半導体チップ積層体の製造方法であって、電気接続端子又はバンプが上面に設けられた第１の半導体チップと、バンプ又は電気接続端子が下面に設けられた第２の半導体チップとを用意する工程と、電気接続端子及びバンプが配置される領域を除く少なくとも一部の領域において第１の半導体チップの上面に、接着層を形成するための接着剤を塗布する工程と、第１の半導体チップの上面に、第２の半導体チップを積層し、第１の半導体チップの上面又は第２の半導体チップの下面に設けられた電気接続端子に、第２の半導体チップの下面又は第１の半導体チップの上面に設けられたバンプを接続する工程とを備え、接着剤として、Ｅ型粘度計を用いて接着剤の粘度を２５℃で測定したときに、１ｒｐｍでの粘度が２００Ｐａ・ｓ以下であり、１０ｒｐｍでの粘度が１００Ｐａ・ｓ以下であり、０．５ｒｐｍでの粘度が１ｒｐｍでの粘度の１．４〜３倍であり、１ｒｐｍでの粘度が１０ｒｐｍでの粘度の２〜５倍である接着剤を用いて、平面視したときに、接着剤の塗布領域の外周縁の形状が、多角形の各辺の一部を切り欠いた形状であって、多角形の各辺において外側に開いた凹部をコーナー部に至らないように設けた形状となるように、接着剤を塗布することを特徴とする。
【００２４】
本発明に係る半導体チップ積層体の製造方法ある特定の局面では、凹部が設けられていないとした場合の多角形の面積をＸとし、第１の半導体チップの上面の面積をＹとしたときに、０．４Ｙ＜Ｘ＜０．７Ｙを満たすように、接着剤が塗布される。
【００２５】
本発明に係る半導体チップ積層体の製造方法の他の特定の局面では、接着剤が４０〜１２０℃に加熱され、第１の半導体チップの上面に、第２の半導体チップが積層される。
【００２６】
本発明に係る半導体チップ積層体の製造方法のさらに他の特定の局面では、第１の半導体チップの上面又は第２の半導体チップの下面に設けられた電気接続端子が、第１の半導体チップ又は第２の半導体チップの縁部に設けられており、電気接続端子が設けられている領域よりも内側の第１の半導体チップの上面に、接着剤が塗布される。
【発明の効果】
【００２７】
第１の発明に係る半導体チップ積層体では、第１、第２の半導体チップが接着層を介して積層されており、該接着層が、第１の半導体チップの上面と第２の半導体チップの下面とに接している粒子を含む第１の層と、第１の層が設けられている領域とは別の領域に設けられており、かつ粒子を含まない第２の層とからなり、第１の半導体チップの上面に設けられた電気接続端子にボンディングワイヤーが接続されており、電気接続端子にボンディングワイヤーが接続されている部分が、粒子を含まない第２の層で覆われているので、粒子がワイヤーを押し倒したり、ワイヤー同士を接触させることがなく、第１の半導体チップの上面に設けられた電気接続端子の接続不良の発生を防ぐことができる。さらに、上層の第２の半導体チップの傾きを抑制することができる。
【００２８】
第２の発明に係る半導体チップ積層体では、第１、第２の半導体チップが接着層を介して積層されており、該接着層が、第１の半導体チップの上面と第２の半導体チップの下面とに接している粒子を含む第１の層と、第１の層が設けられている領域とは別の領域に設けられており、かつ粒子を含まない第２の層とからなり、第１の半導体チップの上面又は第２の半導体チップの下面に設けられた電気接続端子に、第２の半導体チップの下面又は第１の半導体チップの上面に設けられたバンプが接続されており、電気接続端子にバンプが接続されている部分及び／又はバンプが形成されている部分が、粒子を含まない第２の層で覆われているので、粒子がバンプと電気接続端子との接触を阻害することがなく、第１の半導体チップの上面又は第２の半導体チップの下面に設けられた電気接続端子の接続不良の発生を防ぐことができる。さらに、上層の第２の半導体チップの傾きを抑制することができる。
【００２９】
粒子が樹脂粒子をコアとし、樹脂粒子を被覆している金属層をシェアとするコアシェル構造の粒子である場合には、接着層の厚みを均一にすることができ、上層の第２の半導体チップの傾きをより一層抑制することができる。さらに、粒子を含む第１の層の放熱性が高められるので、半導体チップ積層体の熱による劣化を抑制することができる。
【００３０】
粒子を含む第１の層が板状のフィラーをさらに含む場合には、第１の層が高い放熱性を有するので、半導体チップ積層体の熱による劣化をより一層抑制することができる。
【００３１】
本発明に係る半導体チップ積層体の製造方法では、電気接続端子及びバンプもしくはボンディングワイヤーが配置される領域を除く少なくとも一部の領域において第１の半導体チップの上面に、粒子を含む第１の層を構成する第１の接着剤を塗布しているので、電気接続端子にバンプもしくはボンディングワイヤーが接続されている部分を、粒子を含まない第２の層で覆うことができる。よって、第１の半導体チップの上面又は第１の半導体チップの下面に設けられた電気接続端子の接続不良の発生を防ぐことができる。
【００３２】
第１の半導体チップの上面又は第２の半導体チップの下面に設けられた電気接続端子が、第１の半導体チップ又は第２の半導体チップの縁部に設けられており、電気接続端子が設けられている領域よりも内側の第１の半導体チップの上面に、第１の接着剤を塗布し、
第１の接着剤の塗布領域よりも外側の第１の半導体チップの上面に、第２の接着剤に塗布する場合には、第２の半導体チップを積層する際に、粒子を含む第１の接着剤が電気接続端子及びバンプもしくはボンディングワイヤーに至るのを防止することができる。よって、粒子を含まない第２の層により、電気接続端子にバンプもしくはボンディングワイヤーが接続されている部分を容易に覆うことができる。
【００３３】
電気接続端子が設けられている領域よりも内側の第１の半導体チップの上面に、第２の接着剤を塗布する場合には、第２の半導体チップを積層する際に、粒子を含む第１の接着剤が電気接続端子及びバンプもしくはボンディングワイヤーに至るのをより一層防止することができる。よって、粒子を含まない第２の層により、電気接続端子にバンプもしくはボンディングワイヤーが接続されている部分をより一層容易に覆うことができる。
【００３４】
平面視したときに、第２の接着剤の塗布領域の外周縁の形状が、多角形の各辺の一部を切り欠いた形状であって、多角形の各辺において外側に開いた凹部をコーナー部に至らないように設けた形状となるように、第２の接着剤を塗布する場合には、第１、第２の接着剤が所望の範囲に好適に広がり、接着層がチップ間の間隙を充分に埋めることができる。さらに、粒子を含む第１の接着剤が電気接続端子及びバンプもしくはボンディングワイヤーに至るのをより一層防止することができる。
【００３５】
多角形の辺から内側に延びている凹部の縁の形状が円弧状である場合には、第１、第２の接着剤が所望の範囲に好適に広がり、接着層がチップ間の間隙をより一層充分に埋めることができる。
【００３６】
本発明に係る半導体チップ積層体の他の製造方法によれば、電気接続端子及びバンプもしくはボンディングワイヤーが配置される領域を除く少なくとも一部の領域において第１の半導体チップの上面に、上記特定の成分を含み、かつ上記特定の粘度を有する接着剤を上記特定の形状となるように塗布するので、電気接続端子にバンプもしくはボンディングワイヤーが接続されている部分を、粒子を含まない第２の層で覆うことができる。よって、第１の半導体チップの上面又は下面に設けられた電気接続端子の接続不良が生じ難い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明らかにする。
【００３８】
図１に、本発明の一実施形態に係る半導体チップ積層体を正面断面図で示す。
【００３９】
図１に示すように、半導体チップ積層体１は、第１の半導体チップ２の上面２ａに、第２の半導体チップ３が積層された積層体からなる。第１の半導体チップ２と第２の半導体チップ３とは、接着層４を介して積層されている。半導体チップ積層体１は、基板５上に積層されている。
【００４０】
第１、第２の半導体チップ２、３は正方形の平面形状を有する。正方形の平面形状を有する半導体チップの大きさとしては、特に限定されないが、縦横長さ３〜２０ｍｍ程度である。半導体チップの厚みとしては、特に限定されないが、例えば２０〜４００μｍ程度である。
【００４１】
なお、第１、第２の半導体チップ２、３は正方形の平面形状を有するが、第１、第２の半導体チップの形状は特に限定されず、第１、第２の半導体チップは長方形の平面形状を有していてもよい。長方形の平面形状を有する半導体チップの大きさとしては、特に限定されないが、例えば縦×横が９〜５００ｍｍ２程度である。
【００４２】
第１の半導体チップ２は上面２ａに、複数の電気接続端子２ｂを有する。本実施形態では、図２に第１の半導体チップ２を平面図で示すように、電気接続端子２ｂは第１の半導体チップ２の縁部に４箇所設けられている。第１の半導体チップ２の上面２ａに設けられた電気接続端子２ｂと、基板５上の電極パッド５ａとは、ボンディングワイヤー６によって接続されている。半導体チップ積層体１では、電気接続端子２ｂは第１の半導体チップ２の縁部に４箇所設けられているが、電気接続端子の設置個数及び設置箇所は特に限定されず、適宜変更することができる。電気接続端子２ｂは、単一の端子から構成されていてもよく、また複数の端子から構成されていても良い。
【００４３】
上述のように、第１の半導体チップ２と第２の半導体チップ３とは、接着層４を介して積層されている。接着層４は、第１の半導体チップ２の上面２ａと第２の半導体チップ３の下面３ａとに接している複数の粒子８を含む第１の層７と、粒子８を含まない第２の層９とからなる。第２の層９は、第１の層７が設けられている領域とは別の領域に設けられている。粒子８は、第１の半導体チップ２と第２の半導体チップ３との間隔を規制している。
【００４４】
電気接続端子２ｂにボンディングワイヤー６が接続されている部分の接着層４は、粒子８を含まない第２の層９とされている。具体的には、第１の半導体チップ２の上面２ａの縁部に電気接続端子２ｂが設けられているが、該電気接続端子２ｂが設けられている領域に、粒子８を含まない第２の層９が位置している。また、粒子８を含まない第２の層９よりも内側の領域に、粒子８を含む第１の層７が位置している。
【００４５】
よって、電気接続端子２ｂにボンディングワイヤー６が接続されている部分が、粒子８を含まない第２の層９で覆われているので、半導体チップ積層体１では、粒子８がワイヤーを押し倒したり、ワイヤー同士を接触させることが防止されている。よって、電気接続端子２ｂにおいてワイヤーの接続不良の発生が防がれている。
【００４６】
さらに、電気接続端子２ｂにボンディングワイヤー６が接続されている部分を覆っている第２の層９が設けられている領域とは別の領域の接着層４が、第１の半導体チップ２の上面２ａと、第２の半導体チップ３の下面３ａとに接している複数の粒子８を含む第１の層７を含むので、第２の半導体チップ３の傾きが抑制されている。
【００４７】
次に、上述した半導体チップ積層体１を得ることができる本発明の一実施形態に係る半導体チップ積層体の製造方法を以下説明する。
【００４８】
先ず、電気接続端子２ｂを上面２ａに有する第１の半導体チップ２を用意し、基板５上に積層する。次に、電気接続端子２ｂと、基板５上の電極パッド５ａとを、ボンディングワイヤー６によって接続する。
【００４９】
なお、上記第１，第２の半導体チップ２，３に代えて、電気接続端子又はバンプが上面に設けられた第１の半導体チップと、バンプ又は電気接続端子が下面に設けられた第２の半導体チップを用いてもよい。この場合、第１の半導体チップの上面に第２の半導体チップを積層する際に、電気接続端子とバンプとが接続される。
【００５０】
次に、図３に、第１、第２の接着剤の塗布領域を略図的平面図で示すように、電気接続端子２ｂ及びボンディングワイヤー６が配置された領域を除く少なくとも一部の領域において第１の半導体チップ２の上面２ａに、粒子８を含む第１の層７を構成する第１の接着剤７Ａを塗布する。第１の接着剤７Ａは、第２の半導体チップ３を積層した後に、電気接続端子２ｂに至らないように塗布される。また、第１の接着剤７Ａが塗布される領域とは別の領域に、第１の半導体チップ２の上面２ａに、粒子８を含まない第２の層９を構成する第２の接着剤９Ａを塗布する。
【００５１】
ここでは、電気接続端子２ｂが設けられている領域よりも内側の第１の半導体チップ２の上面２ａに、粒子８を含む第１の接着剤７Ａを塗布している。また、第１の接着剤７Ａの塗布領域よりも外側であり、電気接続端子２ｂが設けられている領域よりも内側の第１の半導体チップ２の上面２ａに、第２の接着剤９Ａを円環状に塗布している。第１の接着剤７Ａと第２の接着剤９Ａとは、互いに隣接するように塗布されている。
【００５２】
第１の接着剤と第２の接着剤とを塗布する順序は特に限定されず、第１の接着剤を第２の接着剤よりも先に塗布してもよく、第２の接着剤を第１の接着剤よりも先に塗布してもよい。また、電気接続端子２ｂを覆うように、第１の半導体チップ２の上面２ａに、第２の接着剤９Ａを塗布してもよい。
【００５３】
第１の接着剤７Ａ及び第２の接着剤９Ａを第１の半導体チップ２の上面２ａに塗布した後に、第１の半導体チップ２の上面２ａに、第１、第２の接着剤７Ａ、９Ａを押し広げつつ第２の半導体チップ３を積層し、接合する。
【００５４】
図４に、第１、第２の接着剤の塗布領域を略図的平面図で示すように、第２の半導体チップ３を積層した後には、押し拡げられた第２の接着剤９Ａは、電気接続端子２ｂを覆っている。一方、押し拡げられた第１の接着剤７Ａは、電気接続端子２ｂよりも内側に位置している。
【００５５】
このようにして、第１の接着剤７Ａからなる第１の層７と第２の接着剤９Ａからなる第２の層９とからなる接着層４を構成し、該接着層４を介して第１、第２の半導体チップ２、３が積層された半導体チップ積層体１を得ることができる。
【００５６】
なお、図８に示すように、第２の接着剤９Ａの塗布に際して、平面視したときに、第２の接着剤９Ａの塗布領域の外周縁の形状が、多角形の各辺の一部を切り欠いた形状であって、多角形の各辺において外側に開いた凹部９ｂをコーナー部９ａに至らないように設けた形状となるように、第２の接着剤９Ａを塗布することが好ましい。なお、上記多角形としては、四角形の他に三角形、五角形などが挙げられるが、図８に示すように、四角形であることが好ましく、上記外周縁の形状が四角形の各辺の一部を切り欠いた形状であって、四角形の各辺において外側に開いた凹部９ｂをコーナー部９ａに至らないように設けた形状となるように、第２の接着剤９Ａを塗布することが好ましい。
【００５７】
また、図８では、第１の接着剤７Ａは第２の接着剤９Ａと同様の形状に塗布されており、平面視したときに、第１の接着剤７Ａの塗布領域の外周縁の形状が、多角形の各辺の一部を切り欠いた形状であって、多角形の各辺において外側に開いた凹部７ｂをコーナー部７ａに至らないように設けた形状となるように、第１の接着剤７Ａが塗布されている。第１の接着剤の塗布領域の外周縁の形状としては特に限定されないが、第２の接着剤と異なる形状であってもよいが、第２の接着剤と同じ形状であることが好ましい。なお、上記外周縁の形状は点描または線描で全体として上記形状を有していればよい。
【００５８】
第１、第２の接着剤の塗布領域の外周縁の形状が、上記特定の形状となるように第１、第２の接着剤を塗布することにより、第２のチップを積層した場合に、接着層によりチップ間の間隙を充分に埋めることができ、好ましい。
【００５９】
図８では、多角形の辺から内側に延びている上記凹部７ｂ、９ｂの縁の形状は円弧状とされているが、上記凹部の縁の形状としては特に限定されず、角形の形状でもよい。接着層がチップ間の間隙をより一層充分に埋めることができるので、上記凹部の縁の形状は円弧状であることが好ましく、楕円弧状であることがより好ましい。
【００６０】
上記多角形の辺の長さに対して、凹部の開いている部分の長さ、すなわち辺の切り欠いている部分の長さは、３０〜９９％であることが好ましい。３０％未満であると、第２の半導体チップを積層する際に接着剤が押圧により広がり過ぎる場合があり、接着剤を上記特定の形状に塗布した効果が充分に得られない場合がある。また、９９％を超えると、第２の半導体チップを積層する際の押圧によって接着剤が所望の形状に広がらず、信頼性にかける場合がある。
【００６１】
上記接着層４を構成する第１、第２の接着剤７Ａ、９Ａとしては、特に限定されないが、樹脂を含む樹脂材料を用いることができる。第１の接着剤と第２の接着剤とに用いられる樹脂材料は同一であってもよく、異なっていてもよい。
【００６２】
接着層４は樹脂材料を用いて構成されており、樹脂材料の１７５℃における弾性率は５０ＭＰａ〜１ＧＰａの範囲にあることが好ましい。樹脂材料の弾性率が５０ＭＰａ未満であると、流動性が高すぎて、樹脂材料が広がりすぎることがあり、１ＧＰａを超えると、流動性が低すぎて、樹脂材料が十分に広がらないことがある。また、樹脂材料の弾性率が５０ＭＰａ〜１ＧＰａの範囲にあると、接着層と半導体チップとの密着性が高められ、上層の第２の半導体チップの傾きをより一層抑制することができる。
【００６３】
上記樹脂としては、特に限定されないが、硬化性化合物を挙げることができる。第１、第２の接着剤として、硬化性化合物と硬化剤とを含む樹脂材料を好ましく用いることができる。
【００６４】
上記硬化性化合物としては、特に限定されず、付加重合、重縮合、重付加、付加縮合、開環重合反応により硬化する化合物を用いることができる。具体的には、例えばユリア樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、レゾルシノール樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリベンズイミダゾール樹脂、ジアリルフタレート樹脂、キシレン樹脂、アルキル−ベンゼン樹脂、エポキシアクリレート樹脂、珪素樹脂、ウレタン樹脂等の熱硬化性化合物を用いることができる。なかでも、支持層と基板もしくは半導体チップとの接合信頼性及び接合強度が高められることから、エポキシ樹脂、アクリル樹脂が好ましく、イミド骨格を有するエポキシ樹脂がより好ましい。
【００６５】
上記エポキシ樹脂としては特に限定されず、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ＡＤ型、ビスフェノールＳ型等のビスフェノール型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型、クレゾールノボラック型等のノボラック型エポキシ樹脂、トリスフェノールメタントリグリシジルエーテル等のような芳香族エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、フルオレン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、及び、これらの水添加物等が挙げられる。なかでも、耐熱性が高められることから、ナフタレン型エポキシ樹脂、フルオレン型エポキシ樹脂が好ましい。
【００６６】
上記ナフタレン型エポキシ樹脂の市販品としては、例えば大日本インキ化学工業社製のＨＰ−４０３２、ＨＰ−４０３２Ｄ、ＨＰ−４７００、ＨＰ−４７０１等が挙げられる。上記フルオレン型エポキシ樹脂の市販品としては、例えばナガセケムテックス社製のＥＸ−１０１０、ＥＸ−１０１１、ＥＸ−１０１２、ＥＸ−１０２０、ＥＸ−１０３０、ＥＸ−１０４０、ＥＸ−１０５０、ＥＸ−１０５１、ＥＸ−１０６０等が挙げられる。
【００６７】
上記ナフタレン型エポキシ樹脂又はフルオレン型エポキシ樹脂としては、軟化点が６０℃以下のものが好ましく用いられる。軟化点が６０℃以下のものを用いることにより、粘度を下げるために樹脂材料中に希釈剤等の液状成分を多く配合しなくてもよくなり、硬化時及び硬化後に揮発成分の含有量を少なくすることができる。上記ナフタレン型エポキシ樹脂又はフルオレン型エポキシ樹脂として、軟化点が４０℃以下のものがより好ましく用いられ、軟化点が２０℃以下のものが更に好ましく用いられる。上記市販品のなかでは、ＨＰ−４０３２、ＨＰ−４０３２Ｄ、ＥＸ−１０２０が好ましく用いられる。
【００６８】
上記ナフタレン型エポキシ樹脂及び／又はフルオレン型エポキシ樹脂を用いる場合、その配合量としては、樹脂材料１００重量％中、４０重量％以上であることが好ましい。ナフタレン型エポキシ樹脂及び／又はフルオレン型エポキシ樹脂が４０重量％未満であると、耐熱性に劣ることがある。ナフタレン型エポキシ樹脂及び／又はフルオレン型エポキシ樹脂のより好ましい下限は６０重量％、また、好ましい上限は９０重量％である。
【００６９】
上記エポキシ樹脂としては、ＮＢＲ、ＣＴＢＮ、ポリブタジエン、アクリルゴム等のゴム成分を有するゴム変性エポキシ樹脂、可撓性エポキシ化合物等のエポキシ化合物が好ましく用いられる。これらのエポキシ化合物を用いた場合には、硬化後の柔軟性を高めることができる。
【００７０】
上記硬化性化合物の吸湿率の好ましい下限は１．１％、好ましい上限は１．５％である。吸湿率が１．１〜１．５％の範囲にある硬化性化合物としては、例えばナフタレン型エポキシ樹脂、フルオレン型エポキシ樹脂、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、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂等が挙げられる。
【００７１】
上記硬化剤としては特に限定されず、硬化性化合物と併せて、従来公知の硬化剤を適宜選択して用いることができる。硬化剤としては、例えば、トリアルキルテトラヒドロ無水フタル酸等の加熱硬化型酸無水物系硬化剤、フェノール系硬化剤、アミン系硬化剤、ジシアンジアミド等の潜在性硬化剤、カチオン系触媒型硬化剤等が挙げられる。これらの硬化剤は、硬化性化合物としてエポキシ樹脂を用いる場合に好ましく用いられる。これらの硬化剤は、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００７２】
上記硬化剤の配合量としては特に限定されないが、硬化性化合物の官能基と当量反応する硬化剤を用いる場合、硬化性化合物の官能基量に対して９０〜１１０当量であることが好ましい。また、触媒として機能する硬化剤を用いる場合、硬化性化合物１００重量部に対して、硬化剤の好ましい下限は１重量部、好ましい上限は２０重量部である。
【００７３】
硬化速度や硬化物の物性等を調整することができるため、樹脂材料は、硬化性化合物と硬化剤とに加えて硬化促進剤を含有してもよい。
【００７４】
上記硬化促進剤としては、特に限定されず、例えばイミダゾール系硬化促進剤、３級アミン系硬化促進剤が挙げられる。なかでも、硬化速度や硬化物の物性等を調整するために反応系を制御しやすいことから、イミダゾール系硬化促進剤が好ましく用いられる。これらの硬化促進剤は単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【００７５】
上記イミダゾール系硬化促進剤としては、特に限定されず、例えば、イミダゾールの１位をシアノエチル基で保護した１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾールや、イソシアヌル酸で塩基性基を保護したもの（四国化学工業社製、商品名「２ＭＡ−ＯＫ」）等が挙げられる。これらのイミダゾール系硬化促進剤は、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００７６】
上記硬化促進剤の配合量としては特に限定されず、硬化性化合物１００重量部に対して、１〜１０重量部が好ましい。
【００７７】
上記硬化剤及び／又は硬化促進剤の融点は、１２０℃以上であることが好ましい。融点が１２０℃以上であると、樹脂材料を加熱した際にゲル化するのを抑制することができる。硬化剤及び硬化促進剤のうちいずれか一方は、粉体であることが好ましい。
【００７８】
融点が１２０℃以上である上記硬化剤としては、例えば、５−（２，５−ジオキソテトラヒドロ−３−フェラニル）−３−メチル−３−シクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸無水物、ＴＤ−２０９０等のフェノールノボラック樹脂、ＫＨ−６０２１等のビスフェノールＡノボラック樹脂、ＫＡ−１１６５等のオルソクレゾールノボラック樹脂、ＥＨ−３６３６ＡＳ、ＥＨ−３８４２、ＥＨ−３７８０、ＥＨ−４３３９Ｓ、ＥＨ−４３４６Ｓ（以上、旭電化工業社製）等のジシアンジアミドが挙げられる。また、融点が１２０℃以上の材質で被覆されたマイクロカプセル型硬化剤も好適に用いることができる。
【００７９】
融点が１２０℃以上である上記硬化促進剤としては、例えば、２ＭＺ，２ＭＺ−Ｐ、２ＰＺ，２ＰＺ−ＰＷ、２Ｐ４ＭＺ、Ｃ１１Ｚ−ＣＮＳ、２ＰＺ−ＣＮＳ、２ＰＺＣＮＳ−ＰＷ、２ＭＺ−Ａ、２ＭＺＡ−ＰＷ、Ｃ１１Ｚ−Ａ、２Ｅ４ＭＺ−Ａ、２ＭＡ−ＯＫ、２ＭＡＯＫ−ＰＷ、２ＰＺ−ＯＫ、２ＭＺ−ＯＫ、２ＰＨＺ、２ＰＨＺ−ＰＷ、２Ｐ４ＭＨＺ、２Ｐ４ＭＨＺ−ＰＷ、２Ｅ４ＭＺ・ＢＩＳ、ＶＴ，ＶＴ−ＯＫ、ＭＡＶＴ、ＭＡＶＴ−ＯＫ（以上、四国化成工業社製）等が挙げられる。特に、１３０℃までは安定であり、かつ１３５〜２００℃で活性化する硬化促進剤が好ましい。上述したもののなかでは、２ＭＡ−ＯＫ、２ＭＡＯＫ−ＰＷが好ましい。これらの硬化促進剤を用いた場合、貯蔵安定性が高められ、熱に対する安定性及び速硬化性の両立が可能となる。
【００８０】
上記硬化性化合物としてエポキシ樹脂を用い、かつ、上記硬化剤と硬化促進剤とを併用する場合、硬化剤の配合量はエポキシ基に対して理論的に必要な当量以下とすることが好ましい。硬化剤の配合量が理論的に必要な当量を超えると、硬化後に水分によって塩素イオンが溶出しやすくなることがある。即ち、硬化剤が過剰であると、例えば、樹脂材料の硬化物から熱水で溶出成分を抽出した際に、抽出水のｐＨが４〜５程度となるため、エポキシ樹脂から多量の塩素イオンが溶出することがある。従って、樹脂材料の硬化物１ｇを、１００℃の純水１０ｇで２時間浸した後の純水のｐＨが６〜８であることが好ましく、ｐＨが６．５〜７．５であることがより好ましい。
【００８１】
粘度を低くすることができるため、樹脂材料は、希釈剤を含有してもよい。希釈剤としては、エポキシ基を有するものが好ましく、１分子中のエポキシ基数の好ましい下限は２、好ましい上限は４である。エポキシ基数が２未満であると、硬化後に耐熱性に劣ることがあり、エポキシ基数が４を超えると、硬化によるひずみが発生したり、未硬化のエポキシ基が残存したりすることがあり、接合強度の低下、繰り返しの熱応力による接合不良が発生することがある。エポキシ基数の好ましい上限は３である。
【００８２】
また、上記希釈剤として、芳香環及び／又はジシクロペンタジエン構造を有する化合物が好ましく用いられる。
【００８３】
上記希釈剤は、１２０℃での重量減少量及び１５０℃での重量減少量が１％以下であることが好ましい。重量減少量が１％を超えると、硬化中や硬化後に未反応物が揮発してしまい、半導体チップ積層体の生産性に劣ったり、半導体チップ等に悪影響を与えることがある。
【００８４】
また、上記希釈剤は、硬化性化合物よりも硬化開始温度が低く、硬化速度が大きいものが好ましく用いられる。
【００８５】
上記希釈剤の配合量としては、樹脂材料１００重量％に対して、好ましい下限は１重量％、好ましい上限は２０重量％である。希釈剤の配合量が１〜２０重量％の範囲外であると、樹脂材料の粘度を十分に低減することができないことがある。
【００８６】
樹脂材料は、上記硬化性化合物と反応可能な官能基を有する高分子化合物を含有することが好ましい。高分子化合物を含有することにより、熱によってひずみが生じる際の接合信頼性を高めることができる。
【００８７】
上記硬化性化合物と反応可能な官能基を有する高分子化合物としては、例えばアミノ基、ウレタン基、イミド基、水酸基、カルボキシル基、エポキシ基等を有する高分子化合物が挙げられ、上記硬化性化合物としてエポキシ樹脂を用いる場合に好ましく用いられる。なかでも、エポキシ基を有する高分子化合物が好ましい。エポキシ基を有する高分子化合物を用いることで、樹脂材料の硬化物は優れた可撓性を発現し、接着層と半導体チップとの接合信頼性を高めることができる。
【００８８】
上記エポキシ基を有する高分子化合物としては、末端及び／又は側鎖（ペンダント位）にエポキシ基を有する高分子化合物であればよく、特に限定されないが、例えば、エポキシ基含有アクリルゴム、エポキシ基含有ブタジエンゴム、ビスフェノール型高分子量エポキシ樹脂、エポキシ基含有フェノキシ樹脂、エポキシ基含有アクリル樹脂、エポキシ基含有ウレタン樹脂、エポキシ基含有ポリエステル樹脂等が挙げられる。なかでも、エポキシ基を多く含む高分子化合物を得ることができ、硬化物の機械的強度や耐熱性が高められるため、エポキシ基含有アクリル樹脂が好適に用いられる。これらのエポキシ基を有する高分子化合物は、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００８９】
上記硬化性化合物と反応可能な官能基を有する高分子化合物として、上記エポキシ基を有する高分子化合物、特にエポキシ基含有アクリル樹脂を用いる場合、高分子化合物の重量平均分子量の好ましい下限は１万である。重量平均分子量が１万未満であると、硬化物の可撓性が十分に高められないことがある。
【００９０】
上記硬化性化合物と反応可能な官能基を有する高分子化合物として、上記エポキシ基を有する高分子化合物、特にエポキシ基含有アクリル樹脂を用いる場合、エポキシ当量の好ましい下限が２００、好ましい上限が１０００である。エポキシ当量が２００未満であると、可撓性が充分に高められないことがあり、逆に１０００を超えると、樹脂材料の硬化物の機械的強度や耐熱性に劣ることがある。
【００９１】
上記硬化性化合物と反応可能な官能基を有する高分子化合物の配合量としては、硬化性化合物１００重量部に対し、好ましい下限は１重量部、好ましい上限は２０重量部である。高分子化合物が１重量部未満であると、熱ひずみに対する信頼性が十分に得られないことがあり、２０重量部を超えると、耐熱性が低下することがある。
【００９２】
適度なチキソトロピー性を発現するために、樹脂材料は、チキソトロピー付与剤を含有することが好ましい。チキソトロピー付与剤としては特に限定されず、例えば、金属微粒子、炭酸カルシウム、ヒュームドシリカ、酸化アルミニウム、窒化硼素、窒化アルミニウム、硼酸アルミニウム等の無機微粒子等を用いることができる。なかでも、ヒュームドシリカが好ましい。
【００９３】
上記チキソトロピー付与剤として、必要に応じて表面処理を行ったものを用いることができ、特に表面に疎水基を有する粒子を用いることが好ましい。具体的には、例えば表面を疎水化したヒュームドシリカ等が好ましく用いられる。
【００９４】
上記チキソトロピー付与剤として、粒子状のものを用いる場合、平均粒子径の好ましい上限は１μｍである。粒子径が１μｍを超えると、適度なチキソトロピー性を発現できないことがある。
【００９５】
上記チキソトロピー付与剤の配合量としては特に限定されないが、樹脂材料１００重量％中、好ましい下限は０．５重量％、好ましい上限は２０重量％である。特に、表面処理を行った粒子以外のチキソトロピー付与剤を用いる場合に、チキソトロピー付与剤が０．５〜２０重量％の範囲で配合されていることが好ましい。チキソトロピー付与剤が０．５重量％未満であると、適度なチキソトロピー性が得られず、２０重量％を超えると、支持層と基板もしくは半導体チップとの接合信頼性が低下することがある。チキソトロピー付与剤の配合量のより好ましい下限は０．１重量％、より好ましい上限は１０重量％である。
【００９６】
第１の接着剤７Ａは粒子８を含む。第１の接着剤７Ａに含まれる粒子８は、第１の半導体チップ２の上面２ａと第２の半導体チップ３の下面３ａとに接触される。第１の接着剤７Ａに含まれる上記粒子８としては、特に限定されないが、樹脂からなる樹脂粒子が好ましく用いられる。
【００９７】
上記樹脂粒子を構成する樹脂としては特に限定されないが、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、ポリ塩化ビニル、ポリテトラフルオロエチレン、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレンテレフタラート、ポリブチレンテレフタラート、ポリアミド、ポリイミド、ポリスルフォン、ポリフェニレンオキサイド、ポリアセタール等が挙げられる。
【００９８】
上記樹脂粒子を構成する樹脂として、粒子の硬さと回復率を調整しやすく、耐熱性を高めることができるため、架橋樹脂を用いることが好ましい。
【００９９】
上記架橋樹脂としては特に限定されず、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジビニルベンゼン重合体、ジビニルベンゼン−スチレン共重合体、ジビニルベンゼン−アクリル酸エステル共重合体、ジアリルフタレート重合体、トリアリルイソシアヌレート重合体、ベンゾグアナミン重合体等の網目構造を有する樹脂が挙げられる。なかでも、ジビニルベンゼン重合体、ジビニルベンゼン−スチレン系共重合体、ジビニルベンゼン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体、ジアリルフタレート重合体が好ましい。これらの架橋樹脂を用いると、耐熱性が高められる。
【０１００】
上記粒子の形状としては、球状が好ましい。また、粒子の短径に対する粒子の長径の比（粒子の短径／粒子の長径）、すなわちアスペクト比の好ましい上限は１．１である。アスペクト比を１．１以下とすることで、半導体チップの傾きをより一層抑制することができる。なお、アスペクト比が１に近いほど、粒子は真球の形状を有する。
【０１０１】
第１の接着剤１００重量％中、上記粒子の配合量の好ましい下限は０．０１重量％、好ましい上限は５重量％である。粒子が０．０１重量％未満であると、粒子によって半導体チップの間隔を一定にすることができないことがあり、５重量％を超えると、接着剤としての接着性能が低下することがある。
【０１０２】
上記粒子の粒子径のＣＶ値は、１０％以下であることが好ましい。ＣＶ値が１０％を超えると、粒子径のばらつきが大きく、半導体チップの間隔を一定にすることができないことがあり、第１、第２の半導体チップの間隔を規制する機能を十分に果たせないことがある。ＣＶ値は、６％以下であることがより好ましく、４％以下であることがさらに好ましい。
【０１０３】
なお、本明細書においてＣＶ値とは、下記式（１）により求められる値のことである。
【０１０４】
粒子径のＣＶ値（％）＝（ρ２／Ｄｎ２）×１００    （１）
上述した式（１）中、ρ２は粒子径の標準偏差を表し、Ｄｎ２は数平均粒子径を表す。
【０１０５】
上記粒子の平均粒子径としては、所望とする半導体チップの間隔によって適切な粒子径を選択することができ、特に限定されないが、好ましい下限は５μｍ、好ましい上限は２００μｍである。粒子径が５μｍ未満であると、第１の半導体チップの上面に設けられた電気接続端子の接続が困難なことがあり、２００μｍを超えると、半導体チップの間隔が必要以上に大きくなることがある。平均粒子径のより好ましい下限は９μｍ、好ましい上限は５０μｍである。
【０１０６】
上記粒子の粒子径分布の標準偏差は、粒子の平均粒子径の１０％以下であることが好ましい。標準偏差が１０％以下であると、半導体チップの傾きをより一層抑制することができる。
【０１０７】
上記粒子では、下記式（２）で表されるＫ値の好ましい下限が９８０Ｎ／ｍｍ２、好ましい上限が４９００Ｎ／ｍｍ２である。
【０１０８】
Ｋ＝（３／√２）・Ｆ・Ｓ−３／２・Ｒ−１／２    （２）
上述した式（２）中、Ｆ、Ｓはそれぞれ粒子を１０％圧縮変形させたときの荷重値（ｋｇｆ）、圧縮変位（ｍｍ）を表し、Ｒは粒子の半径（ｍｍ）を表す。
【０１０９】
上記Ｋ値は、以下の測定方法により測定することができる。
【０１１０】
平滑表面を有する鋼板の上に粒子を散布した後、その中から１個の粒子を選び、微小圧縮試験機を用い、ダイヤモンド製の直径５０μｍの円柱の平滑な端面で微粒子を圧縮する。この際、圧縮荷重を電磁力として電気的に検出し、圧縮変位を作動トランスによる変位として電気的に検出する。そして、得られた圧縮変位−荷重の関係から１０％圧縮変形にさせたときの荷重値と圧縮変位とをそれぞれ求め、得られた測定結果からＫ値を算出する。
【０１１１】
上記粒子を２０℃で１０％圧縮変形させた状態から解放した時の圧縮回復率の好ましい下限は２０％である。圧縮回復率が２０％以上であると、粒子が圧縮変形された状態から、粒子の形状が十分に回復するので、半導体チップの間隔を一定に保つことができる。
【０１１２】
上記圧縮回復率は、以下の測定方法により測定することができる。
【０１１３】
上記Ｋ値の測定の場合と同様の手法によって、圧縮変位を作動トランスによる変位として電気的に検出し、反転荷重値まで圧縮した後、荷重を減らしていき、その際の荷重と圧縮変位との関係を測定する。得られた測定結果から圧縮回復率を算出する。ただし、除荷重における終点は荷重値ゼロではなく、０．１ｇ以上の原点荷重値とする。
【０１１４】
上記粒子を含む第１の接着剤の粘度（２３℃）は、１０〜５００Ｐａ・ｓの範囲であることが好ましい。一方、第２の接着剤の粘度は、１〜２００Ｐａ・ｓの範囲であることが好ましい。後述のように、バンプ接続された半導体チップ積層体を形成する際に、アンダーフィル材と同様の使用方法で第２の層を形成する場合には、第２の接着剤の粘度は、１００Ｐａ・ｓ以下であることが好ましく、１０Ｐａ・ｓ以下であることがさらに好ましい。この粘度範囲にある第１、第２の接着剤を用いることで、接着層を構成する際に、第１、第２の接着剤が適度な流動性を有する。粒子を含む第１の接着剤が電気接続端子及びバンプもしくはボンディングワイヤーに至るのをより一層防止することができるので、粒子を含む第１の接着剤の粘度は、粒子を含有しない第２の接着剤の粘度よりも高いことが好ましい。
【０１１５】
なお、第１の接着剤はフィルムであっても良く、その際、ボンディング時の温度で流動性が発現することが好ましい。
【０１１６】
第１の接着剤は、板状のフィラーをさらに含むことが好ましく、第１の層が板状のフィラーをさらに含むことが好ましい。板状のフィラーを含む第１の層は、高い放熱性を有するので、半導体チップ積層体の熱による劣化をより一層抑制することができる。
【０１１７】
上記板状のフィラーとしては、特に限定されないが、金、銀、銅、アルミニウム、ニッケル等の金属や、シリカ、アルミナ、窒化アルミニウム等からなるものを挙げることができる。
【０１１８】
次に、本発明の他の実施形態に係る半導体チップ積層体の製造方法を以下説明する。
【０１１９】
先ず、電気接続端子２ｂを上面２ａに有する第１の半導体チップ２を用意し、該第１の半導体チップ２を基板５上に積層する。しかる後、電気接続端子２ｂと、基板５上の電極パッド５ａとを、ボンディングワイヤー６により接続する。
【０１２０】
なお、上記第１，第２の半導体チップ２，３に代えて、電気接続端子又はバンプが上面に設けられた第１の半導体チップと、バンプ又は電気接続端子が下面に設けられた第２の半導体チップを用いてもよい。この場合、第１の半導体チップの上面に第２の半導体チップを積層する際に、電気接続端子とバンプとが接続される。
【０１２１】
次に、図９に、接着剤の塗布領域を略図的平面図で示すように、電気接続端子２ｂ及びボンディングワイヤー６（図示せず）が配置された領域を除く少なくとも一部の領域において第１の半導体チップ２の上面２ａに、粒子８を含む第１の層７と、粒子を含まない第２の層９とからなる接着層４を形成するための接着剤５１を塗布する。接着剤５１は硬化性化合物と、硬化剤と、ＣＶ値が１０％以下の粒子８とを含む。
【０１２２】
図９では、２種類の接着剤を用いることなく、１種類の接着剤５１のみが用いられている。電気接続端子２ｂが設けられている領域よりも内側の第１の半導体チップ２の上面２ａに、接着剤５１が塗布されている。平面視したときに、接着剤５１の塗布領域の外周縁の形状が、四角形の各辺の一部を切り欠いた形状であって、四角形の各辺において外側に開いた凹部５１ｂをコーナー部５１ａに至らないように設けた形状となるように、接着剤５１が塗布されている。
【０１２３】
さらに、平面視したときに、凹部５１ｂが設けられていないとした場合の四角形の面積をＸとし、第１の半導体チップ２の上面２ａの面積をＹとしたときに、０．４Ｙ＜Ｘ＜０．７Ｙを満たすように、接着剤５１が塗布されている。上記四角形の面積Ｘは、図９の破線Ａで囲まれている領域である。上記四角形の面積Ｘが、０．４Ｙ以下であると、粒子８を含まない接着剤５１成分が電気接続端子にバンプもしくはボンディングワイヤーが接続されている部分まで充分に押し拡げられないことがある。０．７Ｙ以上であると、接着剤５１に含まれている粒子８が電気接続端子にバンプもしくはボンディングワイヤーが接続されている部分まで至り易くなる。
【０１２４】
上記接着剤５１としては、Ｅ型粘度計を用いて接着剤５１の粘度を２５℃で測定したときに、１ｒｐｍでの粘度（以下粘度η１ともいう）が２００Ｐａ・ｓ以下であり、１０ｒｐｍでの粘度（以下粘度η１０ともいう）が１００Ｐａ・ｓ以下であり、０．５ｒｐｍでの粘度（以下粘度η０．５ともいう）が１ｒｐｍでの粘度の１．４〜３倍であり、１ｒｐｍでの粘度が１０ｒｐｍでの粘度の２〜５倍である接着剤が用いられる。
【０１２５】
第１の半導体チップ２の上面２ａに、接着剤５１を塗布した後に、図１０（ａ），（ｂ）に示すように、接着剤５１を押し拡げるように、第１の半導体チップ２の上面２ａに、第２の半導体チップ３を押圧しつつ積層する。
【０１２６】
接着剤５１が押し拡げられるにつれて、第１，第２の半導体チップ２，３の間隔が次第に狭くなる。第２の半導体チップ３を押圧していくと、第２の半導体チップ３を押圧していても、第２の半導体チップ３の押し込みすなわち移動が一旦止まる現象がおこる。図１１（ａ），（ｂ）に示す移動が一旦止まった状態においては、粒子８の周囲に、粒子８を除く接着剤５１成分が存在しており、第１，第２の半導体チップ２，３の間隔は粒子８の粒子径よりも大きい。このような移動が一旦止まる現象が生じるのは、低速回転での接着剤５１の粘度が上記特定の数値以下であること、並びに高速回転での接着剤５１の粘度と低速回転での接着剤５１の粘度との比が上記特定の範囲にあることに起因すると推察される。
【０１２７】
第２の半導体チップ３の移動が一旦止まった状態においては、接着剤５１は、電気接続端子２ｂにボンディングワイヤー６が接続されている部分よりも内側に位置している。このとき、粒子８を含む接着剤５１と粒子８を含まない接着剤５１とが分離していないことが好ましく、粒子８を含む接着剤５１が粒子８ごと均一に押し拡げられていることが好ましい。また、粒子８と第１，第２の半導体チップ２，３との間に１〜１０μｍの厚みの粒子８を除く接着剤５１成分が存在することが好ましい。
【０１２８】
第２の半導体チップ３の移動が一旦止まった状態から、第２の半導体チップ３をさらに押圧していくと、粒子８と第１，第２の半導体チップ２，３との間に存在していた接着剤５１成分が次第に押し拡げられる。図１２（ａ），（ｂ）に示すように、粒子を含まない接着剤５１成分は、第１，第２の半導体チップ２，３の外周縁近傍に至り、電気接続端子２ｂにボンディングワイヤー６が接続されている部分に至る。第１，第２の半導体チップ２，３の間隔は、粒子８の粒子径と略同等となる。
【０１２９】
このようにして、電気接続端子２ｂにボンディングワイヤー６が接続されている部分よりも内側に、粒子８を含む接着剤５１からなる第１の層が形成されており、かつ電気接続端子２ｂにボンディングワイヤー６が接続されている部分は粒子８を含まない接着剤５１からなる第２の層９で覆われている半導体チップ積層体が得られる。
【０１３０】
１種類の接着剤５１のみを用いる場合には、接着剤５１の塗布領域の外周縁の形状は、平面視したときに、多角形の各辺の一部を切り欠いた形状であって、多角形の各辺において外側に開いた凹部５１ｂがコーナー部５１ａに至らないように設けられた形状とされる。また、１種類の接着剤５１を用いる場合には、平面視したときに、凹部５１ｂが設けられていないとした場合の多角形の面積をＸとし、第１の半導体チップ２の上面２ａの面積をＹとしたときに、０．４Ｙ＜Ｘ＜０．７Ｙを満たすように、接着剤５１が塗布されることが好ましい。
【０１３１】
上記多角形としては特に限定されず、第１の半導体チップ２の形状や、該第１の半導体チップ２の上面２ａに設けられた電気接続端子２ｂが配置されている形状等により適宜変更することができる。上記多角形としては、四角形の他に、三角形、五角形などが挙げられる。図９に示すように、上記多角形としては四角形が好ましく、上記外周縁の形状が四角形の各辺の一部を切り欠いた形状であって、四角形の各辺において外側に開いた凹部５１ｂがコーナー部５１ａに至らないように設けられた形状となるように、接着剤５１を塗布することが好ましい。
【０１３２】
図９では、多角形の辺から内側に延びている凹部５１ｂの縁の形状は円弧状とされている。すなわち、凹部５１ｂは半円形の形状を有する。凹部５１ｂは半円形の形状であるが、該凹部の形状は、三角形や四角形であってもよい。
【０１３３】
上記多角形の辺の長さに対して、凹部５１ｂの開いている部分の長さ、すなわち辺の切り欠いている部分の長さは、３０〜９９％であることが好ましい。３０％未満であると、第２の半導体チップ３を積層する際に接着剤５１が押圧により広がり過ぎる場合があり、接着剤５１を上記特定の形状に塗布した効果が充分に得られない場合がある。また、９９％を超えると、第２の半導体チップ３を積層する際の押圧によって接着剤５１が所望の形状に広がらず、信頼性が低下する場合がある。
【０１３４】
図１３に、接着剤５１の塗布領域の外周縁の形状の他の例を略図的平面図で示す。図１３では、多角形の各辺において設けられた凹部５１ｂの形状は、逆三角形の形状とされている。凹部５１ｂには、凹部５１ｂの内壁面から該凹部５１ｂの開口に向かって突出した突出部５１ｃが設けられている。突出部５１ｃは、凹部５１ｂの最深部に位置する逆三角形の頂点から、凹部５１ｂの開口に向かって延ばされており、かつ該開口に至らないように設けられている。
【０１３５】
このように、多角形の辺から内側に延びている凹部５１ｂには、凹部５１ｂの内壁面から該凹部５１ｂの開口側に向かって突出した突出部が設けられていてもよい。突出部は、凹部５１ｂの開口に至らないように設けられていることが好ましい。突出部は、凹部５１ｂの最深部に設けられていることが好ましい。
【０１３６】
上記接着剤５１としては、粘度が上記特定の範囲にある接着剤が用いられる。接着剤５１の粘度が上記特定の範囲にあることにより、接着剤５１を所望とする形状に容易に塗布することができる。また、第１の半導体チップ２の上面２ａに第２の半導体チップ３を積層するまで、塗布された接着剤５１の形状が充分に保持され得る。さらに、第２の半導体チップ３の位置合わせを行った後に、第１の半導体チップ２の上面２ａに第２の半導体チップ３を押圧しつつ積層することで、余剰の接着剤が押し拡げられ、第１，第２の半導体チップ２，３の間隔を粒子８の粒子径と実質的に等しくすることができる。
【０１３７】
接着剤５１の粘度η１は、２００Ｐａ・ｓ以下である。２００Ｐａ・ｓを超えると、第１，第２の半導体チップ２，３の間隔が小さい半導体チップ積層体の製造の際に、第１，第２の半導体チップ２，３の間隔を粒子８の粒子径まで縮めることが困難なことがあり、また粒子８を含まない接着剤５１成分が、電気接続端子にバンプもしくはボンディングワイヤーが接続されている部分まで充分に押し拡げられないことがある。接着剤５１の粘度η１の好ましい上限は、１５０Ｐａ・ｓである。
【０１３８】
接着剤５１の粘度η１の好ましい下限は、５０Ｐａ・ｓである。５０Ｐａ・ｓ未満であると、接着剤５１に含まれている粒子８が、電気接続端子にバンプもしくはボンディングワイヤーが接続されている部分に至り易くなる。
【０１３９】
接着剤５１の粘度η１０は、１００Ｐａ・ｓ以下である。１００Ｐａ・ｓを超えると、接着剤５１を所望とする形状に塗布することが困難となる。粘度η１０の好ましい上限は、７５Ｐａ・ｓである。
【０１４０】
接着剤５１の粘度η１０の好ましい下限は、５Ｐａ・ｓである。５Ｐａ・ｓ未満であると、粒子８を含む接着剤５１が、電気接続端子にバンプもしくはボンディングワイヤーが接続されている部分に至り易くなる。
【０１４１】
接着剤５１の粘度η０．５は、接着剤５１の粘度η１の１．４〜３倍である。１．４倍未満であると、第２の半導体チップ３を積層するまで、塗布された接着剤５１の形状を保持することが困難となる。３倍を超えると、第２の半導体チップ３を押圧しつつ積層しても、余剰の接着剤５１が充分に押し拡げられず、粒子８を含まない接着剤５１成分が、電気接続端子にバンプもしくはボンディングワイヤーが接続されている部分まで押し拡げられにくくなる。
【０１４２】
接着剤５１の粘度η１は、接着剤５１の粘度η１０の２〜５倍である。２倍未満であると、第２の半導体チップ３を積層するまで、塗布された接着剤５１の形状を保持することが困難となる。５倍を超えると、第１，第２の半導体チップ２，３の間隔が小さい半導体チップ積層体を製造する際に、第１，第２の半導体チップ２，３の間隔を粒子８の粒子径まで縮めることが困難なことがある。粘度η１は、粘度η１０の３倍以下が好ましい。
【０１４３】
第１，第２の半導体チップ２，３は、室温（２５℃）よりも高い温度で接合されてよい。接着剤５１が加熱され、第１の半導体チップ２の上面２ａに、第２の半導体チップ３が積層されてもよい。Ｅ型粘度計を用いて接合温度における接着剤５１の粘度を測定したときに、接着剤５１の１０ｒｐｍでの粘度は、１０Ｐａ・ｓ以下であることが好ましい。１０Ｐａ・ｓを超えると、第２の半導体チップ３を押圧しつつ積層しても、余剰の接着剤が充分に押し拡げられず、粒子８を含まない接着剤５１成分が、電気接続端子にバンプもしくはボンディングワイヤーが接続されている部分まで押し拡げられにくくなる。接合温度における接着剤５１の１０ｒｐｍでの粘度の好ましい上限は、１Ｐａ・ｓである。
【０１４４】
第１，第２の半導体チップ２，３を加熱し、接合する際には、接合温度すなわち接着剤５１の加熱温度は、４０〜１２０℃が好ましく、５０〜１００℃がより好ましい。接着剤５１を所望の範囲に押し拡げることができる。
【０１４５】
上記接着剤５１は、硬化性化合物と、硬化剤と、ＣＶ値が１０％以下の粒子８とを含む。
【０１４６】
上記接着剤５１に含まれる硬化性化合物としては特に限定されないが、上述した第１，第２の接着剤７Ａ，９Ａに配合される硬化性化合物を用いることができる。接着剤５１に含まれる硬化性化合物としては、繰り返し単位中に芳香環を有する１０量体以下の分子構造を持ち、２５℃で結晶性固体であるエポキシ化合物（以下エポキシ化合物（Ａ）という）が好ましい。接着剤５１がエポキシ化合物（Ａ）を含有する場合には、接着剤５１の粘度を容易に上記特定の範囲とすることができ、第１，第２の半導体チップ２，３の接合温度での粘度特性をより一層高めることができる。
【０１４７】
上記エポキシ化合物（Ａ）は、繰り返し単位中に芳香環を有する１０量体以下の分子構造を有する。このようなエポキシ化合物（Ａ）は、極めて結晶性が高く、２５℃で結晶性固体であるとともに、２５℃よりも高い温度領域において粘度が急激に低下するという性質を有する。これは、エポキシ化合物（Ａ）は、２５℃では結晶性固体であるが、１０量体以下と低分子量であるため、２５℃を超えて加熱されると結晶構造が破壊されることによると考えられる。よって、５０〜８０℃の温度領域においてＥ型粘度計で測定された該エポキシ化合物（Ａ）の粘度は低い。エポキシ化合物（Ａ）の５０〜８０℃の温度領域における粘度の好ましい上限は、１Ｐａ・ｓである。
【０１４８】
エポキシ化合物（Ａ）は１０量体以下である。１０量体を超えると、５０〜８０℃の温度領域における粘度が高くなり、第１，第２の半導体チップ２，３を接合したときに、第１，第２の半導体チップ２，３の間隔を粒子８の粒子径と実質的に等しい距離にすることが困難となる。よって、第１，第２の半導体チップ２，３の間隔にばらつきが生じることがある。エポキシ化合物（Ａ）は３量体以下であることが好ましい。
【０１４９】
なお、上記エポキシ化合物（Ａ）の５０〜８０℃の温度領域における粘度は、好ましくは１Ｐａ・ｓ以下であるが、該粘度とされる温度領域を５０〜８０℃としたのは、通常の半導体チップなどの電子部品の積層体の製造工程において、電子部品を加熱加圧する際の温度条件を考慮したものである。また、エポキシ化合物（Ａ）は２５℃で結晶性固体であるが、結晶性固体である温度を２５℃としたのは、電子部品の接合を行うための接着剤の塗布は、通常室温で行われることを考慮したものである。
【０１５０】
上記エポキシ化合物（Ａ）としては特に限定されず、例えば、フェノール型エポキシ、ナフタレン型エポキシ、フルオレン型エポキシ、ビフェニル型エポキシ、レゾルシノール型エポキシ等が挙げられる。このようなエポキシ化合物（Ａ）の市販品としては、例えば、ＥＸ−２０１（長瀬産業社製）、ＹＳＬＶ−８０ＸＹ（東都化成社製）等が挙げられる。接着剤５１は、ナフタレン型エポキシ樹脂、フルオレン型エポキシ樹脂又はレゾルシノール型エポキシ樹脂を含むことが好ましい。
【０１５１】
上記ナフタレン型エポキシ樹脂、フルオレン型エポキシ樹脂又はレゾルシノール型エポキシ樹脂の軟化点は６０℃以下が好ましい。軟化点が６０℃以下である場合には、粘度挙動を容易に調整することができ、接着剤５１の粘度を容易に上記特定の範囲とすることができる。上記ナフタレン型エポキシ樹脂、フルオレン型エポキシ樹脂又はレゾルシノール型エポキシ樹脂の軟化点は４０℃以下が好ましく、２５℃以下がさらに好ましい。市販品としては、ＨＰ−４０３２、ＨＰ−４０３２Ｄ（大日本インキ化学工業社製）、ＥＸ−１０２０、ＥＸ−２０１（ナガセケムテックス社製）が好ましい。
【０１５２】
接着剤５１が硬化性化合物として上記ナフタレン型エポキシ樹脂、フルオレン型エポキシ樹脂又はレゾルシノール型エポキシ樹脂を含む場合には、硬化性化合物１００重量％中の上記ナフタレン型エポキシ樹脂、フルオレン型エポキシ樹脂又はレゾルシノール型エポキシ樹脂の好ましい下限は４０重量％である。４０重量％未満であると、接着剤５１の耐熱性が低下することがある。より好ましい下限は６０重量％であり、好ましい上限は９０重量％である。
【０１５３】
接着剤５１の粘度を上記特定の範囲に調整するために、接着剤５１には、希釈剤をさらに添加してもよい。希釈剤としては、反応性希釈剤が好ましい。
【０１５４】
接着剤５１は、上記反応性希釈剤として、エポキシ化合物（以下希釈剤としてのエポキシ化合物をエポキシ化合物（Ｂ）という）を含んでいてもよい。接着剤５１がエポキシ化合物（Ｂ）を含む場合には、粘度を容易に調整することができ、また、接着剤５１のガラス転移温度を調整することもできる。
【０１５５】
上記エポキシ化合物（Ｂ）としては特に限定されず、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ、ビスフェノールＦ型エポキシ、脂肪族環状骨格を有する１０量体以下のエポキシ化合物等が挙げられる。
【０１５６】
さらに、上記エポキシ化合物（Ｂ）としては、例えば、ジシクロペンタジエン型エポキシ、シクロヘキサン型エポキシ等が挙げられる。市販品としては、例えば、ＥＰ−４０８８Ｓ（アデカ社製）、ＨＰ−７２００（大日本インキ化学工業社製）等が挙げられる。
【０１５７】
接着剤５１が上記エポキシ化合物（Ｂ）を含む場合には、該エポキシ化合物（Ｂ）の配合割合としては、硬化性化合物１００重量部に対して、エポキシ化合物（Ｂ）の好ましい下限は１０重量部であり、好ましい上限は３０重量部である。１０重量部未満であると、エポキシ化合物（Ｂ）を添加した効果が充分に得られないことがあり、３０重量部を超えると、接着剤５１の粘度特性を充分に高められないことがある。エポキシ化合物（Ｂ）のより好ましい下限は２０重量部であり、より好ましい上限は３０重量部である。
【０１５８】
上記エポキシ化合物（Ｂ）は、１０量体以下であることが好ましい。１０量体を超えると、接着剤５１の粘度が高くなり、塗布性が低下することがある。上記エポキシ化合物（Ｂ）は５量体以下であることが好ましい。
【０１５９】
接着剤５１がエポキシ化合物（Ａ）とエポキシ化合物（Ｂ）とを含む場合には、エポキシ化合物（Ａ）１００重量部に対して、エポキシ化合物（Ｂ）の配合割合は５０〜２００重量部が好ましい。接着剤５１がエポキシ化合物（Ａ）及びエポキシ化合物（Ｂ）をこの範囲で含む場合には、接着剤５１の粘度を容易に上記範囲にすることができ、粘度特性を高めることができる。
【０１６０】
接着剤５１には、非反応性希釈剤を添加してもよい。接着剤５１が非反応性希釈剤を含む場合には、該非反応性希釈剤の配合割合としては、接着剤１００重量％に対して、非反応性希釈剤の好ましい下限は１重量％であり、好ましい上限は２０重量％である。１重量％未満であると、非反応性希釈剤を添加した効果が充分に得られないことがあり、２０重量％を超えると、接着剤５１の硬化物にボイドが生じることがある。
【０１６１】
上記希釈剤の１２０℃での重量減少率量及び１５０℃での重量減少量の好ましい上限は１％である。１％を超えると、接着剤５１の硬化中や硬化後に未反応物が揮発してしまい、生産性が低下したり、得られた半導体チップ積層体において希釈剤が悪影響を及ぼすことがある。
【０１６２】
上記接着剤５１に含まれる硬化剤としては特に限定されないが、上述した第１，第２の接着剤７Ａ，９Ａに含まれる硬化剤を用いることができる。
【０１６３】
上記接着剤５１に含まれる硬化剤としては、常温（２５℃）で固体の粒子であり、かつ多官能の酸無水物硬化剤が好ましい。該酸無水物硬化剤は、上述した第１，第の接着剤７Ａ，９Ａの硬化剤としても用いることができる。
【０１６４】
接着剤５１が上記酸無水物硬化剤を含む場合には、第１，第２の半導体チップ２，３の接合の際の加熱で硬化剤が溶融し、接着剤５１の粘度が低下する。よって、接着剤５１の粘度特性を高めることができる。また、上記酸無水物硬化剤は、多官能であるので、硬化後の耐熱性が高められる。
【０１６５】
３官能の上記酸無水物硬化剤としては、例えば、酸無水物無水トリメリット酸等が挙げられる。４官能の上記酸無水物硬化剤としては、例えば無水ピロメリット酸、無水ベンゾフェノンテトラカルボン酸、メチルシクロヘキセンテトラカルボン酸無水物、ポリアゼライン酸無水物等が挙げられる。
【０１６６】
上記酸無水物硬化剤の融点の好ましい下限は８０℃である。上記酸無水物硬化剤の粒子径の好ましい下限は０．１μｍであり、好ましい上限は１０μｍである。
【０１６７】
上記接着剤５１に含まれるＣＶ値が１０％以下の粒子８としては特に限定されないが、上述した第１の接着剤７Ａに含まれる粒子８であって、ＣＶ値が１０％以下のものを用いることができる。
【０１６８】
接着剤５１の粘度を上記特定の範囲に制御し、粘度特性を高めるために、接着剤５１は上述したチキソトロピー付与剤をさらに含んでいてもよい。さらに、接着剤５１は上述した硬化促進剤、硬化性化合物と反応可能な官能基を有する高分子化合物あるいは板状フィラーを含んでいてもよい。
【０１６９】
図５に、本発明の他の実施形態に係る半導体チップ積層体を正面断面図で示す。
【０１７０】
図５に示す半導体チップ積層体２１では、接着層の構成が異なること以外は、半導体チップ積層体１と同様に構成されている。半導体チップ積層体１と同様に構成されているところは同一の符号を付してその説明を省略する。
【０１７１】
半導体チップ積層体２１では、第１の半導体チップ２の上面２ａに、接着層２２を介して第２の半導体チップ４が積層されている。接着層２２は、第１の半導体チップ２の上面２ａと第２の半導体チップ３の下面３ａとに接している複数の粒子２４を含む第１の層２３と、粒子２３を含まない第２の層２５とからなる。第２の層２５は、第１の層２３が設けられている領域とは別の領域に設けられている。
【０１７２】
粒子２４は、樹脂粒子２４ａを金属層２４ｂで被覆した粒子、すなわち樹脂粒子２４ａをコアとし、樹脂粒子２４ａを被覆している金属層２４ｂをシェアとするコアシェル構造を有する。
【０１７３】
半導体チップ積層体２１では、粒子２４により、第１の半導体チップ２と第２の半導体チップ３との間隔が規制されており、第２の半導体チップ３が傾くことが防がれている。このように、第１の層に含まれる粒子は、樹脂粒子をコアとし、金属層をシェルとするコアシェル構造を有する粒子であってもよい。このコアシェル構造を有する粒子を用いると、半導体チップの傾きをより一層抑制することができ、また第１の層の放熱性が高められるので、半導体チップ積層体の熱による劣化を抑制することができる。
【０１７４】
上記コアシェル構造を有する粒子の樹脂粒子としては、上述した樹脂粒子を用いることができる。
【０１７５】
上記コアシェル構造を有する粒子の金属層の材料としては、特に限定されないが、金、銀、銅、ニッケル、アルミニウム等を挙げることができる。なかでも、放熱性に優れているので、金、銀、アルミニウムからなる群から選ばれた少なくとも１種からなる金属層を有する粒子が好ましく用いられる。
【０１７６】
図６に、本発明の別の実施形態に係る半導体チップ積層体を正面断面図で示す。
【０１７７】
図６に示す半導体チップ積層体３１では、第１の半導体チップの上面に設けられた電気接続端子が、ワイヤーボンディングに代えてバンプ接続されていること以外は、半導体チップ積層体１と同様に構成されている。半導体チップ積層体１と同様に構成されているところは同一の符号を付してその説明を省略する。
【０１７８】
図６に示す半導体チップ積層体３１では、第１の半導体チップ２の上面２ａに、接着層４を介して第２の半導体チップ３２が積層されている。第２の半導体チップ３２の下面３２ａには、バンプ３２ｂが設けられている。
【０１７９】
第１の半導体チップ２の上面２ａに設けられた電気接続端子２ｂに、第２の半導体チップ３２の下面３２ａに設けられたバンプ３２ｂが接続されている。バンプ接続を行う場合には、例えば第１の接着剤７Ａ及び第２の接着剤９Ａを第１の半導体チップ２の上面２ａに塗布した後に、第１の半導体チップ２の上面２ａに設けられた電気接続端子２ｂと、第２の半導体チップ３２の下面３２ａに設けられたバンプ３２ｂとの接続が行われる。
【０１８０】
半導体チップ積層体３１では、電気接続端子２ｂにバンプ３２ｂが接続されている部分及びバンプ３２ｂが形成されている部分が、粒子８を含まない第２の層９で覆われているので、粒子８が電気接続端子２ｂとバンプ３２ｂとの接触を阻害することがない。よって、電気接続端子２ｂとバンプ３２ｂとの接続不良の発生が防がれている。
【０１８１】
なお、図７に上述した半導体チップ３１の変形例としての半導体チップ積層体４１を示すように、第１の半導体チップ２の上面２ａに電気接続端子に代えてバンプ４２が設けられており、第２の半導体チップ３２の下面３２ａに、バンプに変えて電気接続端子４３が設けられていてもよい。
【０１８２】
上記半導体チップ積層体３１、４１のようにバンプと電気接続端子にて電気的接続を取る場合には、上述のようにして、すなわち図３、図８を用いて説明したようにして、第１の半導体チップ２の上面２ａに第１、第２の接着剤７Ａ、９Ａを塗布し、第１の半導体チップに第２の半導体チップを積層してもよい。
【０１８３】
さらに、上記半導体チップ積層体３１のようにバンプ３２ｂと電気接続端子２ｂにて電気的接続を取る場合には、下記のようにして、半導体チップ積層体３１を製造することもできる。なお、上記半導体チップ積層体４１も同様に、下記のようにして製造され得る。
【０１８４】
先ず、電気接続端子２ｂが上面２ａに設けられた第１の半導体チップ２と、バンプ３２ｂが下面３２ａに設けられた第２の半導体チップ３２とを用意する。
【０１８５】
次に、電気接続端子及びバンプが配置される領域を除く少なくとも一部の領域において第１の半導体チップ２の上面２ａに、粒子８を含む第１の層８を構成する第１の接着剤７Ａを塗布する。第１の接着剤７Ａは、第２の半導体チップ３が積層された後に、電気接続端子２ｂに至らないように塗布される。第１の接着剤７Ａの塗布量としては、第１、第２の半導体チップ２、３２間の電気接続端子２ｂ及びバンプ３２ｂが形成されている部分よりも内側の内部空間の体積よりも少ない体積量であることが好ましい。
【０１８６】
次に、第１の半導体チップ２の上面２ａに、第２の半導体チップ３２を積層する。
【０１８７】
その後、第１の接着剤７Ａの塗布領域とは別の領域に、第２の接着剤９Ａを塗布する。具体的には、第１の接着剤７Ａの塗布領域よりも外側であり、電気接続端子２ｂを覆うように第２の接着剤９Ａを塗布する。すなわち、第１、第２の半導体チップ２、３２間の周辺部に第２の接着剤９Ａを塗布し、いわゆるアンダーフィル材と同様の方法により、第１、第２の半導体チップ２、３２間の周辺部に上記第２の接着剤９Ａを充填する。
【０１８８】
このように、アンダーフィル材と同様の方法により第２の接着剤９Ａを充填する場合には、第２の接着剤９Ａは低粘度であることが好ましく、粘度は１００Ｐａ・ｓ以下であることが好ましく、１０Ｐａ・ｓ以下であることがさらに好ましい。
【０１８９】
以下に本発明の実施例を掲げて本発明を更に詳しく説明するが本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。
【０１９０】
２種類の接着剤を用いて半導体チップ積層体を構成した。半導体チップ積層体を構成するのに、以下のものを用意した。
【０１９１】
（基板）
基板（ＦＲ４ガラスエポキシ、厚み０．２１ｍｍ）
（半導体チップ）
（１）半導体ウェハの作製
８ｉｎｃｈベアウェハ上に、ＳｉＯ膜（５００ｎｍ）、Ｔｉ膜（７０ｎｍ）、Ａｌ膜（１μｍ）をこの順で積層した。ｉ線レジストを用いたフォトリソ、およびウェットエッチングにより、チップ周辺部に１００μｍ角のＡｌパッドを１５５μｍピッチで形成した。その上に、ＳｉＮ膜（５００ｎｍ）を積層し、Ａｌパッド上のＳｉＮ膜を、８０μｍ角で開口したウェハを作製した。Ａｌパッドは、１対ずつ電気的に導通させた。
【０１９２】
また、チップ中央部に幅２０μｍ、配線長１ｃｍとなるつづら折れ配線ＴＥＧを作製し、チップ周辺部のＡｌパッドに接続した。
【０１９３】
（２）半導体チップ１の作製
上記（１）で得られた半導体ウェハを、１００μｍ厚にバックグラインドした後、ダイアタッチフィルム付きダイシングテープを用いて、８．６×８．６ｍｍの大きさにダイシングを行い、個片化し、半導体チップ１を得た。
【０１９４】
（３）半導体チップ２の作製
上記（１）で得られたウェハのＡｌパッド上に、６０μｍ径のＡｕスタッドバンプを形成した。このウェハを１００μｍ厚にバックグラインドした後、ダイシングテープを用いて、８．６×８．６ｍｍの大きさにダイシングを行い、個片化し、半導体チップ２を得た。
【０１９５】
（接着剤）
（１）第１の接着剤としての接着剤１〜４の作製
下記表１に示すスペーサー粒子を除く各材料を下記表１に示す割合（単位は重量部）で配合し、ホモディスパーを用いて攪拌混合して、接着組成物を作製した。得られた接着組成物に、スペーサー粒子を下記表１に示す割合で配合し、更にホモディスパーを用いて攪拌混合することにより接着剤１〜４を作製した。
【０１９６】
（２）第２の接着剤としての接着剤５の作製
下記表１に示す割合（単位は重量部）で配合し、ホモディスパーを用いて攪拌混合して、接着剤５を作製した。
【０１９７】
得られた接着剤１〜５の２３℃における粘度を測定した。結果を下記表１に示す。
【０１９８】
【表１】
2008109115.tif 000003
【０１９９】
上記表１においては、以下の材料を用いた。
【０２００】
１．エポキシ樹脂
樹脂１：ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂（ＨＰ−７２００ＨＨ、大日本インキ化学工業社製）
樹脂２：ナフタレン型エポキシ樹脂（ＨＰ−４０３２Ｄ、大日本インキ化学工業社製）
２．エポキシ基を有する高分子化合物
樹脂３：エポキシ基含有アクリル樹脂（ブレンマーＣＰ−３０、ジャパンエポキシレジン社製）
３．ゴム変性エポキシ樹脂
樹脂４：ＣＴＢＮ変性エポキシ樹脂（ＥＰＲ−４０２３、ＡＤＥＫＡ社製）
４．硬化剤
硬化剤１：酸無水物（ＹＨ−３０７、ジャパンエポキシレジン社製）
５．硬化促進剤
硬化促進剤１：イミダゾール化合物（２ＭＡ−ＯＫ、四国化成工業社製）
６．接着性付与剤
接着付与剤１：イミダゾールシランカップリング剤（ＳＰ−１０００、日鉱マテリアル社製）
７．チキソトロピー付与剤
添加剤１：ヒュームドシリカ（ＡＥＲＯＳＩＬ  Ｒ２０２Ｓ、日本アエロジル社製）
８．スペーサー粒子
粒子１：樹脂粒子（ミクロパールＳＰ、積水化学工業社製、平均粒子径：１００μｍ、ＣＶ値＝４％）
粒子２：金属被覆樹脂粒子（ミクロパールＡｕ、積水化学工業社製、平均粒子径：１００μｍ、ＣＶ値＝４％）
粒子３：樹脂粒子（ミクロパールＳＰ、積水化学工業社製、平均粒子径：４５μｍ、ＣＶ値＝４％）
９．銀フィラー
銀フィラー（ＴＣＧ−１、徳力化学研究所社製）
（実施例１）
ダイボンダー（ＮＥＣマシナリー製、ＢＥＳＴＥＭ−Ｄ０２）を用いて、第１の半導体チップとしての半導体チップ１を上記基板上に、Ａｇペースト（エイブルボンド２０２５ＪＨ）を用いてダイボンディングした。しかる後、３０分かけて昇温し、１７５℃で３０分間硬化させた。
【０２０１】
ワイヤーボンダー：ＵＴＣ−１０００（新川社製）を用い、Ａｕ線（田中電子製、４Ｎ）を用い、ボンディング温度：１５０℃、ボンディング荷重：０．３Ｎの条件で、第１の半導体チップの上面に設けられた電気接続端子にワイヤーボンディングを行った。
【０２０２】
ワイヤーボンディングを行った後、第１の半導体チップの上面の中央部の５ｍｍ×５ｍｍの領域に、電気接続端子が設けられている領域よりも内側の第１の半導体チップの上面に、第１の接着剤としての上記接着剤１を５ｍｍ３塗布した。
【０２０３】
なお、平面視したときに、接着剤１の塗布領域の外周縁の形状は、図８に示すような形状であり、５ｍｍ×５ｍｍの正方形の各辺の一部を切り欠いた形状であって、正方形の各辺において外側に開いた凹部をコーナー部に至らないように設けた形状であった。なお、多角形の辺から内側に延びている凹部の縁の形状は楕円弧状であった。また、正方形の辺５ｍｍの長さに対して、楕円弧状の凹部の開いている部分の長さ、すなわち辺の切り欠いている部分の長さは８５％（４．２５ｍｍ）であった。凹部最深部の深さは１ｍｍであった。
【０２０４】
さらに、第１の半導体チップの塗布領域よりも外側に、第１の半導体チップの上面の中央部の６ｍｍ×６ｍｍの領域に、接着剤１と隣接するように、第２の接着剤としての上記接着剤５を５ｍｍ３塗布した。平面視したときに、接着剤５の塗布領域の外周縁の形状は、接着剤１の塗布領域の外周縁の形状と同じであり、接着剤１、５の塗布領域の外周縁の大きさのみが異なっていた。
【０２０５】
次に、第１の半導体チップの上面に、第２の半導体チップとしての半導体チップ１をダイボンディングした。しかる後、接着剤１及び接着剤５を１５０℃で３０分間硬化させ、半導体チップ積層体を得た。
【０２０６】
得られた半導体チップ積層体では、電気接続端子にボンディングワイヤーが接続されている部分が、粒子を含まない接着剤５からなる第２の層で覆われていた。
【０２０７】
（実施例２）
第１の半導体チップの上面に塗布した接着剤１を、接着剤２に代えたこと以外は実施例１と同様にして、半導体チップ積層体を得た。
【０２０８】
得られた半導体チップ積層体では、電気接続端子にボンディングワイヤーが接続されている部分が、粒子を含まない接着剤５からなる第２の層で覆われていた。
【０２０９】
（実施例３）
第１の半導体チップの上面に塗布した接着剤１を、接着剤３に代えたこと以外は実施例１と同様にして、半導体チップ積層体を得た。
【０２１０】
得られた半導体チップ積層体では、電気接続端子にボンディングワイヤーが接続されている部分が、粒子を含まない接着剤５からなる第２の層で覆われていた。
【０２１１】
（実施例４）
ダイボンダー（ＮＥＣマシナリー製、ＢＥＳＴＥＭ−Ｄ０２）を用いて、第１の半導体チップとしての半導体チップ１を上記基板上に、Ａｇペースト（エイブルボンド２０２５ＪＨ）を用いてダイボンディングした。しかる後、３０分かけて昇温し、１７５℃で３０分間硬化させた。
【０２１２】
次に、第１の半導体チップの上面に、実施例１の接着剤１の塗布と同様にして接着剤４を塗布し、さらに実施例１の接着剤５の塗布と同様にして接着剤５を塗布した。
【０２１３】
次に、フリップチップボンダー：ＤＢ−１００（澁谷工業社製）を用いて、第１の半導体チップの上面に、第２の半導体チップとしての半導体チップ２をフリップチップボンディングした。しかる後、接着剤４及び接着剤５を１５０℃で３０分間硬化させ、半導体チップ積層体を得た。
【０２１４】
得られた半導体チップ積層体では、電気接続端子にバンプが接続されている部分及びバンプが形成されている部分が、粒子を含まない接着剤５からなる第２の層で覆われていた。
【０２１５】
（実施例５）
第２の半導体チップを積層する前に接着剤５を塗布せずに、第２の半導体チップを積層した後に接着剤５を塗布したことを除いては、実施例４と同様にして、半導体チップ積層体を得た。
【０２１６】
すなわち、第１の半導体チップの上面に、第２の半導体チップとしての半導体チップ２をフリップチップボンディングした後、第１、第２の半導体チップの外周部から、接着剤５を充填した。しかる後、接着剤４及び接着剤５を１５０℃で３０分間硬化させ、半導体チップ積層体を得た。
【０２１７】
得られた半導体チップ積層体では、電気接続端子にバンプが接続されている部分及びバンプが形成されている部分が、粒子を含まない接着剤５からなる第２の層で覆われていた。
【０２１８】
（比較例１）
第１の半導体チップの上面に塗布した接着剤５を、接着剤１に代えたこと以外は実施例１と同様にして、半導体チップ積層体を得た。
【０２１９】
（比較例２）
第１の半導体チップの上面に塗布した接着剤１を、接着剤５に代えたこと以外は実施例１と同様にして、半導体チップ積層体を得た。
【０２２０】
（比較例３）
第１の半導体チップの上面に塗布した接着剤５を、接着剤４に代えたこと以外は実施例４と同様にして、半導体チップ積層体を得た。
【０２２１】
（比較例４）
第１の半導体チップの上面に塗布した接着剤４を、接着剤５に代えたこと以外は実施例４と同様にして、半導体チップ積層体を得た。
【０２２２】
（半導体チップ積層体の評価）
（１）不良発生率
得られた半導体チップ積層体において、対となったＡｌパッドに接続されたワイヤー間もしくはバンプ間の抵抗を２５箇所測定し、ショートおよび断線の発生している割合を求め、不良発生率とした。なお、ショート及び断線は、正常な抵抗値より、１０％上変化した場合とした。結果を下記表２に示す。
【０２２３】
【表２】
2008109115.tif 000004
【０２２４】
（２）熱伝導性の評価
実施例１〜３で得られた半導体チップ積層体を用いて、チップ中央部に作製したつづら折れ配線ＴＥＧに、実施例１で作製した半導体チップ積層体の表面温度が８０℃になるように電圧を印加した。その際の実施例２、３で得られた半導体チップ積層体の表面温度はそれぞれ７２℃、６６℃であった。
【０２２５】
次に、１種類の接着剤を用いて半導体チップ積層体を構成した。
【０２２６】
先ず、実施例１〜５及び比較例１〜４で用いたものと同様の基板及び半導体チップ１を用意した。なお、半導体チップ１では、電気接続端子が形成されている領域と、該電気接続端子が形成されていない領域との面積比は１：９であった。電気接続端子が形成されている領域は半導体チップ１の上面の外周縁から２００μｍの領域であった。
【０２２７】
また、以下の接着剤を用意した。
【０２２８】
（接着剤）
下記の表３に示すスペーサー粒子を除く各材料を下記の表３に示す割合（単位は重量部）で配合し、ホモディスパーを用いて攪拌混合して、接着剤組成物を作製した。得られた接着剤組成物に、スペーサー粒子を下記の表３に示す割合で配合し、更にホモディスパーを用いて攪拌混合することにより接着剤を作製した。
【０２２９】
下記の表３においては、以下の各材料を用いた。
【０２３０】
１．エポキシ化合物（Ａ）
フェノール型エポキシ（ＥＸ−２０１、長瀬産業社製、単量体、２５℃で結晶固体、融点３０〜６０℃、５０℃での粘度２５０ｍＰａ・ｓ）
結晶性エポキシ樹脂（ＹＳＬＶ−８０ＸＹ、東都化成社製、単量体、２５℃で結晶固体、融点８０℃、８０℃での粘度１Ｐａ・ｓ）
２．エポキシ化合物（Ｂ）
ジシクロペンタジエン型エポキシ（ＥＰ−４０８８Ｓ、アデカ社製、単量体）
ジシクロペンタジエン型エポキシ化合物（ＨＰ−７２００、大日本インキ化学工業社製、５量体）
３．他のエポキシ化合物
ビスフェノールＡ型エポキシ化合物（ＥＰ８２８、ジャパンエポキシレジン社製、５０℃での粘度２Ｐａ・ｓ）
ナフタレン型エポキシ化合物（ＨＰ−４０３２Ｄ、常温液状、大日本インキ化学工業社製、５０℃での粘度５Ｐａ・ｓ）
ビスフェノールＡ型エポキシ化合物（ＥＰ−１００１、ジャパンエポキシレジン社製、常温固体、８０℃での粘度２０Ｐａ・ｓ）
フェノール型エポキシ化合物（ＥＸ−１４１、ナガセ産業社製、常温液状、５０℃での粘度７ｍＰａ・ｓ）
ＮＢＲ変性ビスＡ型エポキシ化合物（ＥＰＲ−４０３０、アデカ社製、常温液状、５０℃での粘度５０Ｐａ・ｓ）
４．エポキシ基含有アクリル系高分子化合物（ポリマー）
エポキシ基含有アクリル樹脂（ブレンマーＣＰ−３０、ジャパンエポキシレジン社製）
５．硬化剤
酸無水物（ＹＨ−３０６、ジャパンエポキシレジン社製）
６．硬化促進剤
イミダゾール化合物（２ＭＡ−ＯＫ、四国化成工業社製）
７．増粘剤
増粘剤（Ｒ２０２、日本アエロジル社製）
８．接着性付与剤（シランカップリング剤）
イミダゾールシランカップリング剤（ＳＰ−１０００、日鉱マテリアル社製）
９．スペーサー粒子
樹脂粒子（ミクロパールＳＰ−２６０、積水化学工業社製、平均粒子径：６０μｍ、ＣＶ値＝４％）
（実施例６〜１０及び比較例５〜７）
ダイボンダー（ＮＥＣマシナリー製、ＢＥＳＴＥＭ−Ｄ０２）を用いて、第１の半導体チップとしての半導体チップ１を上記基板上に、Ａｇペースト（エイブルボンド２０２５ＪＨ）を用いてダイボンディングした。しかる後、３０分かけて昇温し、１７５℃で３０分間硬化させた。
【０２３１】
ワイヤーボンダー：ＵＴＣ−１０００（新川社製）を用い、Ａｕ線（田中電子製、４Ｎ）を用い、ボンディング温度：１５０℃、ボンディング荷重：０．３Ｎの条件で、第１の半導体チップの上面に設けられた電気接続端子に、ワイヤー高さが５５μｍとなるようにワイヤーボンディングを行った。
【０２３２】
ワイヤーボンディングを行った後、電気接続端子が設けられている領域よりも内側の第１の半導体チップの上面において、第１の半導体チップの上面の中央部の６ｍｍ×６ｍｍの領域に、下記の表３に示す組成の接着剤を４．５ｍｍ３塗布した。
【０２３３】
なお、平面視したときに、接着剤の塗布領域の外周縁の形状は、図１３に示す形状であり、６ｍｍ×６ｍｍの正方形の各辺の一部を切り欠いた形状であって、正方形の各辺において外側に開いた凹部をコーナー部に至らないように設けた形状であった。なお、正方形の辺から内側に延びている凹部は逆三角形の形状であった。凹部には、凹部の内壁面から該凹部の開口に向かって突出した突出部が設けられていた。突出部は、凹部の最深部に位置している三角形の頂点から該凹部の開口に向かって延ばされており、かつ該開口に至らないように設けられていた。また、図１３に示すように、上記正方形の辺６ｍｍの長さＬ１に対して、凹部の開いている部分の長さすなわち各辺の切り欠いている部分の長さＬ２は４ｍｍであった。凹部の最深部の深さＬ３は１．５ｍｍであり、突出部における凹部の深さＬ４は０．８ｍｍであった。
【０２３４】
次に、第１の半導体チップの上面に、第２の半導体チップとしての半導体チップ１を６０℃でダイボンディングした。第２の半導体チップを押圧していくにつれ、接着剤が押し拡げられたが、第１，第２の半導体チップの間隔が６６μｍであるときに、第２の半導体チップの押し込みすなわち移動が一旦停止した。第２の半導体チップをさらに押圧していくことにより、第１，第２の半導体チップの間隔は６０μｍとなった。
【０２３５】
次に、接着剤を１５０℃で３０分間硬化させ、半導体チップ積層体を得た。
【０２３６】
（半導体チップ積層体の評価）
得られた半導体チップ積層体において、粒子を含む第１の層と、粒子を含まない第２の層とが形成されているか否かを評価した。
【０２３７】
また、実施例１〜５及び比較例１〜４の不良発生率の評価と同様にして、得られた各６個の半導体チップ積層体においてワイヤーの接続不良の有無を評価した。さらに、得られた各６個の半導体チップ積層体において、それぞれ２５個のワイヤーの接続不良の有無を評価した。ワイヤーの総数１５０個に対する接続不良の生じたワイヤーの数を下記の表３に示した。
【０２３８】
また、上記半導体チップ積層体を、モールド樹脂で封止した後、−４５℃から１２５℃の温度サイクルを１サイクルとする温度サイクル試験を１０００回行った。温度サイクル試験前に接続不良のない任意に選定したワイヤー５０個について、温度サイクル試験後のワイヤーの接続不良の有無を同様に評価し、接続不良率を求めた。
【０２３９】
実施例６〜１０で得られた半導体チップ積層体では、接着剤が、粒子を含む第１の層と粒子を含まない第２の層とに別れて、電気接続端子にボンディングワイヤーが接続されている部分に粒子が至らずに、該接続部分は粒子を含まない接着剤からなる第２の層で覆われていた。
【０２４０】
比較例７〜９で得られた半導体チップ積層体では、接着剤が第１，第２の層に充分に別れずに、電気接続端子にボンディングワイヤーが接続されている部分に粒子が至り、粒子に起因するワイヤーの変形がみられた。
【０２４１】
【表３】
2008109115.tif 000005
【図面の簡単な説明】
【０２４２】
【図１】本発明の一実施形態に係る半導体チップ積層体の正面断面図。
【図２】本発明の一実施形態に係る半導体チップ積層体に用いられる第１の半導体チップの平面図。
【図３】本発明の一実施形態に係る半導体チップ積層体の製造方法を説明するための図であり、第１の半導体チップの上面において第１、第２の接着剤の塗布領域を示す略図的平面図。
【図４】本発明の一実施形態に係る半導体チップ積層体の製造方法を説明するための図であり、第２の半導体チップを積層した後の第１、第２の接着剤の塗布領域を示す略図的平面図。
【図５】本発明の他の実施形態に係る半導体チップ積層体の正面断面図。
【図６】本発明の別の実施形態に係る半導体チップ積層体の正面断面図。
【図７】本発明の別の実施形態に係る半導体チップ積層体の変形例を示す正面断面図。
【図８】本発明の一実施形態に係る半導体チップ積層体の製造方法を説明するための図であり、第１の半導体チップの上面において第１、第２の接着剤の塗布領域の他の例を示す略図的平面図。
【図９】本発明の他の実施形態に係る半導体チップ積層体の製造方法を説明するための図であり、第１の半導体チップの上面における接着剤の塗布領域を示す略図的平面図。
【図１０】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の他の実施形態に係る半導体チップ積層体の製造方法を説明するための図であり、第１の半導体チップの上面に塗布された接着剤に、第２の半導体チップが接した直後の状態、及びその状態における接着剤の配置領域を略図的に示す正面断面図及び平面図。
【図１１】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の他の実施形態に係る半導体チップ積層体の製造方法を説明するための図であり、第２の半導体チップの移動が一旦停止したときの状態、及びその状態における接着剤の配置領域を略図的に示す正面断面図及び平面図。
【図１２】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の他の実施形態に係る半導体チップ積層体の製造方法を説明するための図であり、粒子を含まない接着剤が電気接続端子にボンディングワイヤーが接続されている部分に至った状態、及びその状態における接着剤の配置領域を略図的に示す正面断面図及び平面図。
【図１３】第１の半導体チップの上面における接着剤の塗布領域の他の例を示す略図的平面図。
【符号の説明】
【０２４３】
１…半導体チップ積層体
２…第１の半導体チップ
２ａ…上面
２ｂ…電気接続端子
３…第２の半導体チップ
３ａ…下面
４…接着層
５…基板
６…ボンディングワイヤー
７…第１の層
７Ａ…第１の接着剤
７ａ…コーナー部
７ｂ…凹部
８…粒子
９…第２の層
９Ａ…第２の接着剤
９ａ…コーナー部
９ｂ…凹部
２１…半導体チップ積層体
２２…接着層
２３…第１の層
２４…粒子
２４ａ…樹脂粒子
２４ｂ…金属層
２５…第２の層
３１…半導体チップ積層体
３２…第２の半導体チップ
３２ａ…下面
３２ｂ…バンプ
４１…半導体チップ積層体
４２…バンプ
４３…電気接続端子
５１…接着剤
５１ａ…コーナー部
５１ｂ…凹部
５１ｃ…突出部
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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