(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１及び第２の半導体ウエハを用意する第１工程と、
前記第１及び第２の半導体ウエハに、同一パターンの貫通孔をそれぞれ形成する第２工程と、
露光及び現像された後も被着体に対して接着性を有するフィルム状の感光性接着剤を、前記貫通孔が形成されている前記第１の半導体ウエハの主面に貼付ける第３工程と、
前記感光性接着剤が前記第１の半導体ウエハに接着している状態で前記感光性接着剤を露光及び現像することによって、前記第１の半導体ウエハに形成されている前記貫通孔と同一パターンの貫通孔を前記感光性接着剤に形成する第４工程と、
前記第１の半導体ウエハに形成されている前記貫通孔、前記第２の半導体ウエハに形成されている前記貫通孔及び前記感光性接着剤に形成されている前記貫通孔が連通するように、前記感光性接着剤を介して前記第１の半導体ウエハと前記第２の半導体ウエハとを接着する第５工程と、
前記第１の半導体ウエハに形成されている前記貫通孔、前記第２の半導体ウエハに形成されている前記貫通孔及び前記感光性接着剤に形成されている前記貫通孔のいずれにも導電性材料を充填する第６工程とを備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記感光性接着剤はポジ型であり、
前記第４工程では、前記第１の半導体ウエハ側から前記感光性接着剤の露光を行うことを特徴とする請求項１に記載された半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記感光性接着剤はネガ型であり、
前記第４工程では、積層方向から見たときに、前記感光性接着剤のうち前記第１の半導体ウエハに形成されている前記貫通孔と重なり合っていない領域に光が照射され、前記感光性接着剤のうち前記第１の半導体ウエハに形成されている前記貫通孔と重なり合っている領域に光が照射されないマスクを前記感光性接着剤側に配置した状態で、前記マスクを通して前記感光性接着剤の露光を行うことを特徴とする請求項１に記載された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、半導体装置及びそ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、薄型化、高集積化の要求が益々高まっているところである。このような要求を満たすために、複数の半導体チップを積層したもの（いわゆる、スタック型半導体装置）がある。
【０００３】
このようなスタック型半導体装置として、従来、ボトム用半導体チップとスタック用半導体チップとが、接着機能を有するワイヤ埋込層によって固着され、それぞれの半導体チップに設けられている端子電極と基板上のリードとをワイヤで結線する（ワイヤボンディングする）ことで、二つの半導体チップが積み重ねられたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００７−０５３２４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のスタック型半導体装置は、ワイヤボンディングでなければ基板上のリードと電気的に接続できない構成であった。そのため、（１）ワイヤボンディングするためにある程度のスペースが必要となるので、スタック型半導体装置の小型化に限界があった。また、（２）ボンディングされたワイヤは必然的に上方に向けて突出するような形状となるので、スタック型半導体装置の薄型化にも限界があった。さらに、（３）スタック型半導体装置でなければボトム用半導体チップと基板上のリードとを結線するワイヤのみで足りるところ、スタック用半導体チップと基板上のリードとを結線するワイヤが更に必要となるので、ワイヤが多数存在することにより、結線を行うこと自体が困難であった。そして、上記（１）〜（３）の問題は、スタック型半導体装置における半導体チップの積層数が多くなるほど顕著となる。
【０００５】
そこで、本発明は、基板との接続を簡便に行えると共に、小型化・薄型化を図ることが可能な半導体装置及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る半導体装置の製造方法は、第１及び第２の半導体ウエハを用意する第１工程と、第１及び第２の半導体ウエハに、同一パターンの貫通孔をそれぞれ形成する第２工程と、露光及び現像された後も被着体に対して接着性を有するフィルム状の感光性接着剤を、貫通孔が形成されている第１の半導体ウエハの主面に貼付ける第３工程と、感光性接着剤が第１の半導体ウエハに接着している状態で感光性接着剤を露光及び現像することによって、第１の半導体ウエハに形成されている貫通孔と同一パターンの貫通孔を感光性接着剤に形成する第４工程と、第１の半導体ウエハに形成されている貫通孔、第２の半導体ウエハに形成されている貫通孔及び感光性接着剤に形成されている貫通孔が連通するように、感光性接着剤を介して第１の半導体ウエハと第２の半導体ウエハとを接着する第５工程と、第１の半導体ウエハに形成されている貫通孔、第２の半導体ウエハに形成されている貫通孔及び感光性接着剤に形成されている貫通孔のいずれにも導電性材料を充填する第６工程とを備えることを特徴とする。
【０００７】
本発明に係る半導体装置の製造方法では、第１の半導体ウエハに形成されている貫通孔、第２の半導体ウエハに形成されている貫通孔及び感光性接着剤に形成されている貫通孔が連通するように、感光性接着剤を介して第１の半導体ウエハと第２の半導体ウエハとを接着し、これらの貫通孔のいずれにも導電性材料を充填している。そのため、貫通孔に充填された導電性材料によって第１の半導体ウエハと第２の半導体ウエハとの導通が図れるようになり、この導電性材料と基板上のリードとを例えばバンプ電極によって接続することで、ワイヤボンディングの必要がなくなる。その結果、本発明に係る方法によって製造された半導体装置では、基板との接続を簡便に行えると共に、小型化・薄型化を図ることが可能となっている。また、ワイヤボンディングの必要がなくなっているので、多数の半導体ウエハを積層することで構成される多層型の半導体装置を製造するにあたり、本発明は特に好適である。
【０００８】
好ましくは、感光性接着剤はポジ型であり、第４工程では、第１の半導体ウエハ側から感光性接着剤の露光を行う。
【０００９】
好ましくは、感光性接着剤はネガ型であり、第４工程では、積層方向から見たときに、感光性接着剤のうち第１の半導体ウエハに形成されている貫通孔と重なり合っていない領域に光が照射され、感光性接着剤のうち第１の半導体ウエハに形成されている貫通孔と重なり合っている領域に光が照射されないマスクを感光性接着剤側に配置した状態で、マスクを通して感光性接着剤の露光を行う。
【００１０】
一方、本発明に係る半導体装置は、第１及び第２の半導体チップと、第１の半導体チップと第２の半導体チップとによって挟まれた感光性接着層とを備え、第１の半導体チップ、第２の半導体チップ及び感光性接着層には、第１及び第２の半導体チップの積層方向に沿って延在する貫通孔がそれぞれ形成され、第１の半導体ウエハに形成されている貫通孔、第２の半導体ウエハに形成されている貫通孔及び感光性接着層に形成されている貫通孔が連通しており、第１の半導体ウエハに形成されている貫通孔、第２の半導体ウエハに形成されている貫通孔及び感光性接着層に形成されている貫通孔のいずれにも導電性材料が充填されていることを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る半導体装置では、第１の半導体ウエハに形成されている貫通孔、第２の半導体ウエハに形成されている貫通孔及び感光性接着層に形成されている貫通孔が連通しており、これらの貫通孔のいずれにも導電性材料が充填されている。そのため、貫通孔に充填された導電性材料によって第１の半導体チップと第２の半導体チップとの導通が図られており、この導電性材料と基板上のリードとを例えばバンプ電極によって接続することで、ワイヤボンディングの必要がなくなる。その結果、本発明に係る半導体装置では、基板との接続を簡便に行えると共に、小型化・薄型化を図ることが可能となっている。また、ワイヤボンディングの必要がなくなっているので、半導体装置が多数の半導体チップの積層体として構成されている場合に、本発明は特に好適である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、基板との接続を簡便に行えると共に、小型化・薄型化を図ることが可能な半導体装置及びその製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の好適な実施形態について、図面を参照して説明する。なお、説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。
【００１４】
（半導体装置の構成）
まず、図１を参照して、本実施形態に係る半導体装置１０の構成について説明する。半導体装置１０は、半導体チップ１２Ａ〜１２Ｃと、感光性接着層１４Ａ，１４Ｂとを備えており、バンプ電極１６を介して基板２０と電気的に接続されている。
【００１５】
半導体装置１０では、半導体チップ１２Ａ、感光性接着層１４Ａ、半導体チップ１２Ｂ、感光性接着層１４Ｂ、半導体チップ１２Ｃがこの順に積層されて構成されている。つまり、半導体チップ１２Ａ及び半導体チップ１２Ｂはそれぞれ感光性接着層１４Ａと接着しており、感光性接着層１４Ａは半導体チップ１２Ａ及び半導体チップ１２Ｂによって挟持されている。また、半導体チップ１２Ｂ及び半導体チップ１２Ｃは感光性接着層１４Ｂとそれぞれ接着しており、感光性接着層１４Ｂは半導体チップ１２Ｂ及び半導体チップ１２Ｃによって挟持されている。
【００１６】
半導体チップ１２Ａには複数の貫通孔Ｈ１が形成されており、半導体チップ１２Ｂには複数の貫通孔Ｈ２が形成されており、半導体チップ１２Ｃには複数の貫通孔Ｈ３が形成されており、感光性接着層１４Ａには複数の貫通孔Ｈ４が形成されており、感光性接着層１４Ｂには複数の貫通孔Ｈ５が形成されている。これらの貫通孔Ｈ１〜Ｈ５は、いずれも半導体チップ１２Ａ〜１２Ｃ及び感光性接着層１４Ａ，１４Ｂの積層方向（以下、単に「積層方向」と称する。）に沿って延在している。
【００１７】
貫通孔Ｈ１〜Ｈ５は連通しており、これらの貫通孔Ｈ１〜Ｈ５によって連通孔Ｈが構成されている。連通孔Ｈ（貫通孔Ｈ１〜Ｈ５）内には、導電性材料１８が充填されている。この導電性材料１８によって、半導体チップ１２Ａ〜１２Ｃ間が電気的に接続されている。
【００１８】
バンプ電極１６は、導電性材料１８のうち半導体装置１０の外部に露出している部分に設けられている。バンプ電極１６は、基板２０のリード（図示せず）とも接続されている。
【００１９】
ここで、感光性接着層１４Ａ，１４Ｂとなる感光性接着剤の詳細について説明する。感光性接着剤は、露光及び現像によってパターニングされた後に被着体に対する接着性を有し、例えばアルカリ現像が可能なポジ型の感光性接着剤である。より詳細には、フィルム状の感光性接着剤（以下、「接着フィルム」と称する。）を露光及び現像によってパターニングして形成されるレジストパターンが、半導体チップ１２Ａ〜１２Ｃ等の被着体に対する接着性を有している。例えばレジストパターンに被着体を必要により加熱しながら圧着することにより、レジストパターンと被着体とを接着することが可能である。
【００２０】
感光性接着剤は、アルカリ可溶性ポリマーと、放射線重合性化合物と、光重合開始剤とを含有する。
【００２１】
アルカリ可溶性ポリマーは、アルカリ現像液に可溶であればよく、テトラメチルアンモニウムハイドライド水溶液に可溶であることが好ましい。例えば、カルボキシル基及び／又はフェノール性水酸基を有するポリマーであれば、アルカリ現像液への良好な溶解性を有する場合が多い。
【００２２】
アルカリ可溶性ポリマーがカルボキシル基を有している場合、その酸価は好ましくは８０〜１８０ｍｇ／ＫＯＨである。酸価が８０〜１８０ｍｇ／ＫＯＨであることにより、アルカリ現像液によるパターン形成性、及び露光後の再接着性が特に良好になる。アルカリ可溶性ポリマーの酸価が８０ｍｇ／ＫＯＨ未満であるとアルカリ現像液への溶解性が低下する傾向があり、１８０ｍｇ／ＫＯＨを超えると現像中に感光性接着剤が被着体からはく離してしまう可能性が高くなる。同様の観点から、アルカリ可溶性ポリマーの酸価は１５０ｍｇ／ＫＯＨ以下であることがより好ましい。特に、感光性接着剤が後述する熱硬化性樹脂を含有し、且つ、アルカリ可溶性ポリマーの酸価が８０〜１８０ｍｇ／ＫＯＨであることが好ましい。
【００２３】
露光後の良好な接着性を確保するために、アルカリ可溶性ポリマーのガラス転移温度（Ｔｇ）は、３０〜１５０℃であることが好ましい。アルカリ可溶性ポリマーのＴｇが３０℃未満であると、露光後の熱圧着時にボイドが生成しやすくなる傾向にある。Ｔｇが１５０℃を超えると、露光前の被着体への貼付け温度及び露光後の圧着温度が高くなり周辺部材にダメージを与えやすくなる傾向にある。なお、上記Ｔｇは粘弾性測定装置（レオメトリック社製）を用いてフィルム状の感光性接着剤の粘弾性の温度変化を測定したときのｔａｎδのピーク温度である。
【００２４】
アルカリ可溶性ポリマーの重量平均分子量は５０００〜１５００００であることが好ましく、２００００〜５００００がより好ましく、３００００〜４００００が更に好ましい。アルカリ可溶性ポリマーの重量平均分子量が５０００より小さいと感光性接着剤のフィルム形成性が低下する傾向にあり、１５００００を超えるとアルカリ現像液への溶解性が低下して、現像時間が長くなる傾向にある。アルカリ可溶性ポリマーの重量平均分子量を５０００〜１５００００とすることにより、露光後の再接着のための加熱温度を低くすることができるという効果も得られる。なお、上記の重量平均分子量は、高速液体クロマトグラフィー（例えば、島津製作所製「Ｃ−Ｒ４Ａ」（商品名））を用いて測定される標準ポリスチレン換算値である。
【００２５】
アルカリ可溶性ポリマーは、エチレン性不飽和基等の放射線重合性官能基を有していてもよい。この場合、アルカリ可溶性ポリマーは放射線重合性化合物としても機能する。放射線重合性化合物として、放射線重合性官能基を有するアルカリ可溶性ポリマーのみを用いてもよいし、係るアルカリ可溶性ポリマーと、これとは別の放射線重合性化合物とを組合わせて用いてもよい。
【００２６】
アルカリ可溶性ポリマーは、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリアミド酸、ポリベンゾオキサゾール、アクリルポリマー、スチレン−マレイン酸共重合体、ノボラック樹脂及びポリノルボルネン樹脂からなる群より選ばれる少なくとも１種のポリマーを含むことが好ましい。これらの中でも、ポリイミド、ポリアミド、ポリベンゾオキサゾール及びアクリルポリマーが好ましい。
【００２７】
アルカリ可溶性ポリマーとして用いられるポリイミドは、主鎖中にイミド骨格を有する１種又は２種以上の重合体から構成される。ポリイミドはカルボキシル基及び／又はフェノール性水酸基を有することが好ましい。
【００２８】
カルボキシル基を有するポリイミドは、テトラカルボン酸二無水物と、カルボキシル基及びアミノ基を有するジアミンとの反応により、得ることができる。フェノール性水酸基を有するポリイミドは、テトラカルボン酸二無水物と、フェノール性水酸基及びアミノ基を有するジアミンとの反応により、得ることができる。これら反応により、ポリイミドにはジアミンに由来するカリボキシル基又はフェノール性水酸基が導入される。ジアミンの種類及びその仕込み比、反応条件等を適宜調整することにより、ポリイミドの酸価を所望の範囲に制御することができる。
【００２９】
テトラカルボン酸二無水物とジアミンとの反応（縮合反応）は、当業者には理解されるように、公知の方法により行うことができる。例えば、この反応においては、まず、有機溶媒中で、テトラカルボン酸二無水物とジアミンとを、等モル又はほぼ等モルの比率で、反応温度８０℃以下、好ましくは０〜６０℃で付加反応させる。各成分の添加順序は任意である。反応が進行するにつれ反応液の粘度が徐々に上昇し、ポリイミドの前駆体であるポリアミド酸が生成する。生成したポリアミド酸を５０〜８０℃の温度に加熱して解重合させることによって、その分子量を調整することもできる。生成したポリアミド酸を脱水閉環させることにより、ポリイミドが生成する。脱水閉環は、加熱による熱閉環法、又は脱水剤を使用する化学閉環法により行うことができる。
【００３０】
テトラカルボン酸二無水物とジアミンとの仕込み比に関して、より具体的には、テトラカルボン酸二無水物の合計量１．０ｍｏｌに対して、ジアミンの合計量を好ましくは０．５〜２．０ｍｏｌ、より好ましくは０．８〜１．０ｍｏｌの範囲内とする。ジアミンの比率が２．０ｍｏｌを超えると末端がアミノ基であるポリイミドオリゴマーが多く生成し、０．５ｍｏｌを下回ると末端がカルボキシル基であるポリイミドオリゴマーが多く生成する傾向にある。ポリイミドオリゴマーの量が多くなると、ポリイミドの重量平均分子量が低下して、感光性接着剤組成物の耐熱性等の種々の特性の低下が生じ易くなる。上記仕込み比を調整することによって、ポリイミドの重量平均分子量を５０００〜１５００００の範囲内となるように調製することができる。
【００３１】
ポリイミドの合成に使用されるジアミンとしては、アルカリ現像液への溶解性を特に良好なものとするために、下記式（Ｉ−ａ）、（Ｉ−ｂ）、（ＩＩ−ａ）、（ＩＩ−ｂ）又は（ＩＩ−ｃ）で表される芳香族ジアミンが好ましい。
【化１】
0005251094.tif 000002
【００３２】
ポリイミドのＴｇを低下させて熱応力を低減するため、ジアミンは、更に、下記一般式（ＩＩＩ）で表される脂肪族エーテルジアミンを含むことが好ましい。式（ＩＩＩ）中、Ｑ１、Ｑ２及びＱ３はそれぞれ独立に炭素数１〜１０のアルキレン基を示し、ｎ１は１〜８０の整数を示す。
【化２】
0005251094.tif 000003
【００３３】
式（ＩＩＩ）の脂肪族エーテルジアミンとしては、より具体的には、下記化学式（ＩＩＩａ）、（ＩＩＩｂ）又は（ＩＩＩｃ）で表されるものが挙げられる。これらの中でも、露光前の低温での貼付け性及び露光後の被着体に対する良好な接着性を確保できる点で、式（ＩＩＩａ）の脂肪族エーテルジアミンが好ましい。
【化３】
0005251094.tif 000004
【００３４】
脂肪族エーテルジアミンの市販品としては、例えば、サン  テクノケミカル（株）製のジェファーミン「Ｄ−２３０」、「Ｄ−４００」、「Ｄ−２０００」、「Ｄ−４０００」、「ＥＤ−６００」、「ＥＤ−９００」、「ＥＤ−２００１」、「ＥＤＲ−１４８」（以上商品名）、ＢＡＳＦ（製）のポリエーテルアミン「Ｄ−２３０」、「Ｄ−４００」、「Ｄ−２０００」（以上商品名）が挙げられる。
【００３５】
更に、露光後の再接着性を更に高めるために、下記一般式（ＩＶ）で表されるシロキサンジアミンを使用することが好ましい。式（ＩＶ）中、Ｒ１及びＲ２はそれぞれ独立に炭素数１〜５のアルキレン基又は置換基を有してもよいフェニレン基を示し、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５及びＲ６はそれぞれ独立に炭素数１〜５のアルキル基、フェニル基又はフェノキシ基を示し、ｎ２は１〜５の整数を示す。
【化４】
0005251094.tif 000005
【００３６】
化学式（ＩＶ）で表されるシロキサンジアミンとしては、例えば、式中のｎ２が１のとき、１，１，３，３−テトラメチル−１，３−ビス（４−アミノフェニル）ジシロキサン、１，１，３，３−テトラフェノキシ−１，３−ビス（４−アミノエチル）ジシロキサン、１，１，３，３−テトラフェニル−１，３−ビス（２−アミノエチル）ジシロキサン、１，１，３，３−テトラフェニル−１，３−ビス（３−アミノプロピル）ジシロキサン、１，１，３，３−テトラメチル−１，３−ビス（２−アミノエチル）ジシロキサン、１，１，３，３−テトラメチル−１，３−ビス（３−アミノプロピル）ジシロキサン、１，１，３，３−テトラメチル−１，３−ビス（３−アミノブチル）ジシロキサン、１，３−ジメチル−１，３−ジメトキシ−１，３−ビス（４−アミノブチル）ジシロキサンが挙げられる。ｎ２が２のとき、１，１，３，３，５，５−ヘキサメチル−１，５−ビス（４−アミノフェニル）トリシロキサン、１，１，５，５−テトラフェニル−３，３−ジメチル−１，５−ビス（３−アミノプロピル）トリシロキサン、１，１，５，５−テトラフェニル−３，３−ジメトキシ−１，５−ビス（４−アミノブチル）トリシロキサン、１，１，５，５−テトラフェニル−３，３−ジメトキシ−１，５−ビス（５−アミノペンチル）トリシロキサン、１，１，５，５−テトラメチル−３，３−ジメトキシ−１，５−ビス（２−アミノエチル）トリシロキサン、１，１，５，５−テトラメチル−３，３−ジメトキシ−１，５−ビス（４−アミノブチル）トリシロキサン、１，１，５，５−テトラメチル−３，３−ジメトキシ−１，５−ビス（５−アミノペンチル）トリシロキサン、１，１，３，３，５，５−ヘキサメチル−１，５−ビス（３−アミノプロピル）トリシロキサン、１，１，３，３，５，５−ヘキサエチル−１，５−ビス（３−アミノプロピル）トリシロキサン、１，１，３，３，５，５−ヘキサプロピル−１，５−ビス（３−アミノプロピル）トリシロキサンが挙げられる。
【００３７】
これらのジアミンは単独で、又は２種以上を組み合わせて使用することができる。例えば、式（Ｉａ）、（Ｉｂ）、（ＩＩ−ａ）、（ＩＩ−ｂ）又は（ＩＩ−ｃ）で表される芳香族ジアミンを全ジアミンの１０〜５０モル％、一般式（ＩＶ）で表されるシロキサンジアミンを全ジアミンの１〜２０モル％（更に好ましくは５〜１０モル％）、一般式（ＩＩＩ）で表される脂肪族エーテルジアミンを全ジアミンの１０〜９０モル％とすることが好ましい。式（Ｉａ）又は（Ｉｂ）で表される芳香族ジアミンを上記比率で用いることにより、通常、ポリイミドの酸価を８０〜１８０ｍｇ／ＫＯＨ又は８０〜１５０ｍｇ／ＫＯＨとすることができる。シロキサンジアミンが全ジアミンの１モル％未満であると、露光後の再接着性が低下する傾向にあり、２０モル％を超えるとアルカリ現像液への溶解性が低下する傾向にある。また、脂肪族エーテルジアミンが全ジアミンの１０モル％未満であると、ポリイミドのＴｇが高くなって低温加工性（低温での貼付け性）が低下する傾向にあり、９０モル％を超えると、露光後の熱圧着時にボイドが発生しやすくなる傾向にある。
【００３８】
ジアミンは、上記以外のジアミンを更に含んでいてもよい。例えば、ｏ−フェニレンジアミン、ｍ−フェニレンジアミン、ｐ−フェニレンジアミン、３，３’−ジアミノジフェニルエーテル、３，４’−ジアミノジフェニルエーテル、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、３，３’−ジアミノジフェニルメタン、３，４’−ジアミノジフェニルメタン、４，４’−ジアミノジフェニルエーテメタン、ビス（４−アミノ−３，５−ジメチルフェニル）メタン、ビス（４−アミノ−３，５−ジイソプロピルフェニル）メタン、３，３’−ジアミノジフェニルジフルオロメタン、３，４’−ジアミノジフェニルジフルオロメタン、４，４’−ジアミノジフェニルジフルオロメタン、３，３’−ジアミノジフェニルスルフォン、３，４’−ジアミノジフェニルスルフォン、４，４’−ジアミノジフェニルスルフォン、３，３’−ジアミノジフェニルスルフィド、３，４’−ジアミノジフェニルスルフィド、４，４’−ジアミノジフェニルスルフィド、３，３’−ジアミノジフェニルケトン、３，４’−ジアミノジフェニルケトン、４，４’−ジアミノジフェニルケトン、２，２−ビス（３−アミノフェニル）プロパン、２，２’−（３，４’−ジアミノジフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−アミノフェニル）プロパン、２，２−ビス（３−アミノフェニル）ヘキサフルオロプロパン、２，２−（３，４’−ジアミノジフェニル）ヘキサフルオロプロパン、２，２−ビス（４−アミノフェニル）ヘキサフルオロプロパン、１，３−ビス（３−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，４−ビス（３−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，４−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、３，３’−（１，４−フェニレンビス（１−メチルエチリデン））ビスアニリン、３，４’−（１，４−フェニレンビス（１−メチルエチリデン））ビスアニリン、４，４’−（１，４−フェニレンビス（１−メチルエチリデン））ビスアニリン、２，２−ビス（４−（３−アミノフェノキシ）フェニル）プロパン、２，２−ビス（４−（３−アミノフェノキシ）フェニル）ヘキサフルオロプロパン、２，２−ビス（４−（４−アミノフェノキシ）フェニル）ヘキサフルオロプロパン、ビス（４−（３−アミノエノキシ）フェニル）スルフィド、ビス（４−（４−アミノエノキシ）フェニル）スルフィド、ビス（４−（３−アミノエノキシ）フェニル）スルフォン、ビス（４−（４−アミノエノキシ）フェニル）スルフォン、１，３−ビス（アミノメチル）シクロヘキサン及び２，２−ビス（４−アミノフェノキシフェニル）プロパンが挙げられる。
【００３９】
ポリイミドを合成する際の原料として用いるテトラカルボン酸二無水物は、接着剤の諸特性の低下を抑えるため、無水酢酸からの再結晶により精製されていることが好ましい。あるいは、テトラカルボン酸二無水物は、その融点よりも１０〜２０℃低い温度で１２時間以上加熱することにより乾燥されていてもよい。テトラカルボン酸二無水物の純度は、示差走査熱量計（ＤＳＣ）によって測定される吸熱開始温度と吸熱ピーク温度との差によって評価することができ、再結晶や乾燥等によりこの差が２０℃以内、より好ましくは１０℃以内となるように精製されたカルボン酸二無水物をポリイミドの合成のために用いることが好ましい。吸熱開始温度及び吸熱ピーク温度は、ＤＳＣ（パーキンエルマー社製ＤＳＣ−７型）を用いて、サンプル量：５ｍｇ、昇温速度：５℃／ｍｉｎ、測定雰囲気：窒素の条件で測定される。
【００４０】
テトラカルボン酸二無水物としては、例えば、ピロメリット酸二無水物、３，３’、４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，２’、３，３’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）プロパン二無水物、２，２−ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）プロパン二無水物、１，１−ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）エタン二無水物、１，１−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）エタン二無水物、ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）メタン二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）メタン二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）スルホン二無水物、３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボン酸二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）エーテル二無水物、ベンゼン−１，２，３，４−テトラカルボン酸二無水物、３，４，３’，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、２，３，２’，３’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、３，３，３’，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、１，２，５，６−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、２，３，６，７−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、１，２，４，５−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、２，６−ジクロロナフタレン−１，４，５，８−テトラカルボン酸二無水物、２，７−ジクロロナフタレン−１，４，５，８−テトラカルボン酸二無水物、２，３，６，７−テトラクロロナフタレン−１，４，５，８−テトラカルボン酸二無水物、フェナンスレン−１，８，９，１０−テトラカルボン酸二無水物、ピラジン−２，３，５，６−テトラカルボン酸二無水物、チオフェン−２，３，５，６−テトラカルボン酸二無水物、２，３，３’，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、３，４，３’，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，３，２’，３’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）ジメチルシラン二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）メチルフェニルシラン二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）ジフェニルシラン二無水物、１，４−ビス（３，４−ジカルボキシフェニルジメチルシリル）ベンゼン二無水物、１，３−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）−１，１，３，３−テトラメチルジシクロヘキサン二無水物、ｐ−フェニレンビス（トリメリテート無水物）、エチレンテトラカルボン酸二無水物、１，２，３，４−ブタンテトラカルボン酸二無水物、デカヒドロナフタレン−１，４，５，８−テトラカルボン酸二無水物、４，８−ジメチル−１，２，３，５，６，７−ヘキサヒドロナフタレン−１，２，５，６−テトラカルボン酸二無水物、シクロペンタン−１，２，３，４−テトラカルボン酸二無水物、ピロリジン−２，３，４，５−テトラカルボン酸二無水物、１，２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、ビス（エキソ−ビシクロ［２，２，１］ヘプタン−２，３−ジカルボン酸二無水物、ビシクロ−［２，２，２］−オクト−７−エン−２，３，５，６−テトラカルボン酸二無水物、２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）プロパン二無水物、２，２、−ビス［４−（３，４−ジカルボキシフェニル）フェニル］プロパン二無水物、２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン二無水物、２，２、−ビス［４−（３，４−ジカルボキシフェニル）フェニル］ヘキサフルオロプロパン二無水物、４，４’−ビス（３，４−ジカルボキシフェノキシ）ジフェニルスルフィド二無水物、１，４−ビス（２−ヒドロキシヘキサフルオロイソプロピル）ベンゼンビス（トリメリット酸無水物）、１，３−ビス（２−ヒドロキシヘキサフルオロイソプロピル）ベンゼンビス（トリメリット酸無水物）、５−（２，５−ジオキソテトラヒドロフリル）−３−メチル−３−シクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸二無水物、及びテトラヒドロフラン−２，３，４，５−テトラカルボン酸二無水物が挙げられる。
【００４１】
特に、溶剤への良好な溶解性を付与するため、下記化学式（Ｖ）又は（ＶＩ）で表されるテトラカルボン酸二無水物が好ましい。この場合、これらの式で表されるテトラカルボン酸二無水物の割合を、全テトラカルボン酸二無水物１００モル％に対して５０モル％以上とすることが好ましい。この割合が５０モル％未満であると、溶解性向上効果が低下する傾向にある。
【化５】
0005251094.tif 000006
【００４２】
以上のようなテトラカルボン酸二無水物は、単独で又は二種類以上を組み合わせて使用することができる。
【００４３】
放射線重合性化合物は、紫外線や電子ビームなどの放射線の照射により、重合する化合物である。放射線重合性化合物は、アクリート基及びメタクリレート基のようなエチレン性不飽和基を有する化合物であることが好ましい。放射線重合性化合物の具体例としては、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸ブチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、ペンテニルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパンジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパンジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、１，４−ブタンジオールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、１，４−ブタンジオールジメタクリレート、１，６−ヘキサンジオールジメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート、スチレン、ジビニルベンゼン、４−ビニルトルエン、４−ビニルピリジン、Ｎ−ビニルピロリドン、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、１，３−アクリロイルオキシ−２−ヒドロキシプロパン、１，２−メタクリロイルオキシ−２−ヒドロキシプロパン、メチレンビスアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ−メチロールアクリルアミド、トリス（β−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートのトリアクリレート、下記一般式（１０）で表される化合物、ウレタンアクリレート若しくはウレタンメタクリレート、及び尿素アクリレートが挙げられる。式（１０）中、Ｒ３及びＲ４はそれぞれ独立に水素原子又はメチル基を示し、ｑ及びｒはそれぞれ独立に１以上の整数を示す。
【化６】
0005251094.tif 000007
【００４４】
ウレタンアクリレート及びウレタンメタクリレートは、例えば、ジオール類、下記一般式（２１）で表されるイソシアネート化合物、及び下記一般式（２２）で表される化合物の反応により生成する。
【化７】
0005251094.tif 000008
【００４５】
式（２１）中、ｓは０又は１を示し、Ｒ５は炭素原子数が１〜３０の２価又は３価の有機基を示す。式（２２）中、Ｒ６は水素原子又はメチル基を示し、Ｒ７はエチレン基又はプロピレン基を示す。
【００４６】
尿素メタクリレートは、例えば、下記一般式（３１）で表されるジアミンと、下記一般式（３２）で表される化合物との反応により生成する。
【化８】
0005251094.tif 000009
【００４７】
式（３１）中、Ｒ８は炭素原子数が２〜３０の２価の有機基を示す。式（３２）中、ｔは０又は１を示す。
【００４８】
以上のような化合物の他、官能基を含むビニル共重合体に、少なくとも１個のエチレン性不飽和基と、オキシラン環、イソシアネート基、水酸基、及びカルボキシル基等の官能基とを有する化合物を付加反応させて得られる、側鎖にエチレン性不飽和基を有する放射線重合性共重合体等などを使用することができる。
【００４９】
これらの放射線重合性化合物は、単独で又は２種類以上を組み合わせて使用することができる。なかでも上記一般式（１０）で示される放射線重合性化合物は硬化後の耐溶剤性を付与できる点で好ましく、ウレタンアクリレート及びウレタンメタクリレートは硬化後の可とう性を付与できる点で好ましい。
【００５０】
放射線重合性化合物の分子量は２０００以下が好ましい。分子量が２０００を超えると、感光性接着剤のアルカリ現像液への溶解性が低下する傾向にあり、また、接着フィルムのタック性が低下して、半導体ウエハ（詳しくは後述する）等の被着体に低温で貼付けることが困難となる傾向にある。
【００５１】
放射線重合性化合物の含有量は、アルカリ可溶性ポリマー１００重量部に対して２０〜８０重量部であることが好ましく、３０〜６０重量部であることが更に好ましい。放射線重合性化合物の量が８０重量部を超えると、重合した放射線重合性化合物が原因となって熱圧着後の接着性が低下する傾向にある。５重量部未満であると、露光後の耐溶剤性が低くなり、パターンを形成するのが困難となる傾向にある。
【００５２】
光重合開始剤は、パターン形成時の感度を良くするために、３００〜４００ｎｍにおいて吸収帯を有することが好ましい。光重合開始剤の具体例としては、ベンゾフェノン、Ｎ，Ｎ’−テトラメチル−４，４’−ジアミノベンゾフェノン（ミヒラーケトン）、Ｎ，Ｎ’−テトラエチル−４，４’−ジアミノベンゾフェノン、４−メトキシ−４’−ジメチルアミノベンゾフェノン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタノン−１、２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン、１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、２−メチル−１−（４−（メチルチオ）フェニル）−２−モルフォリノプロパノン−１、２，４−ジエチルチオキサントン、２−エチルアントラキノン及びフェナントレンキノン等の芳香族ケトン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル及びベンゾインフェニルエーテル等のベンゾインエーテル、メチルベンゾイン及びエチルベンゾイン等のベンゾイン、ベンジルジメチルケタール等のベンジル誘導体、２−（ｏ−クロロフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾール二量体、２−（ｏ−クロロフェニル）−４，５−ジ（ｍ−メトキシフェニル）イミダゾール二量体、２−（ｏ−フルオロフェニル）−４，５−フェニルイミダゾール二量体、２−（ｏ−メトキシフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾール二量体、２−（ｐ−メトキシフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾール二量体、２，４−ジ（ｐ−メトキシフェニル）−５−フェニルイミダゾール二量体及び２−（２，４−ジメトキシフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾール二量体等の２，４，５−トリアリールイミダゾール二量体、９−フェニルアクリジン及び１，７−ビス（９，９’−アクリジニル）ヘプタン等のアクリジン誘導体、ビス（２，６−ジメトキシベンゾイル）−２，４，４−トリメチル−ペンチルフォスフィンオキサイド及びビス（２，４，６，−トリメチルベンゾイル）−フェニルフォスフィンオキサイド等のビスアシルフォスフィンオキサイドが挙げられる。これらは単独で又は二種類以上を組み合わせて使用することができる。
【００５３】
光重合開始剤の量は、特に制限はないが、アルカリ可溶性ポリマー１００重量部に対して通常０．０１〜３０重量部である。
【００５４】
感光性接着剤は、熱硬化性樹脂を更に含有することが好ましい。本明細書において熱硬化性樹脂とは、熱により架橋反応を起こしうる反応性化合物をいう。このような化合物としては、例えば、エポキシ樹脂、シアネート樹脂、ビスマレイミド樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、アルキド樹脂、アクリル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、シリコーン樹脂、レゾルシノールホルムアルデヒド樹脂、キシレン樹脂、フラン樹脂、ポリウレタン樹脂、ケトン樹脂、トリアリルシアヌレート樹脂、ポリイソシアネート樹脂、トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌラートを含有する樹脂、トリアリルトリメリタートを含有する樹脂、シクロペンタジエンから合成された熱硬化性樹脂、芳香族ジシアナミドの三量化による熱硬化性樹脂等が挙げられる。中でも、高温において優れた接着力を持たせることができる点で、エポキシ樹脂、シアネート樹脂及びビスマレイミド樹脂が好ましく、取り扱い性及びポリイミドとの相溶性の点からエポキシ樹脂が特に好ましい。これら熱硬化性樹脂は単独で又は二種類以上を組み合わせて用いることができる。
【００５５】
エポキシ樹脂としては、分子内に少なくとも２個のエポキシ基を有する化合物が好ましい。硬化性や硬化物特性の点からは、フェノールのグリシジルエーテル型のエポキシ樹脂が極めて好ましい。このようなエポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールＡ、ＡＤ、Ｓ又はＦのグリシジルエーテル、水素添加ビスフェノールＡのグリシジルエーテル、ビスフェノールＡのエチレンオキシド付加体のグリシジルエーテル、ビスフェノールＡのプロピレンオキシド付加体のグリシジルエーテル、フェノールノボラック樹脂のグリシジルエーテル、クレゾールノボラック樹脂のグリシジルエーテル、ビスフェノールＡノボラック樹脂のグリシジルエーテル、ナフタレン樹脂のグリシジルエーテル、３官能型又は４官能型のグリシジルエーテル、ジシクロペンタジエンフェノール樹脂のグリシジルエーテル、ダイマー酸のグリシジルエステル、３官能型又は４官能型のグリシジルアミン、ナフタレン樹脂のグリシジルアミンが挙げられる。これらは単独で又は二種類以上を組み合わせて使用することができる。
【００５６】
シアネート樹脂としては、例えば、２，２’−ビス（４−シアネートフェニル）イソプロピリデン、１，１’−ビス（４−シアネートフェニル）エタン、ビス（４−シアネート−３，５−ジメチルフェニル）メタン、１，３−ビス［４−シアネートフェニル−１−（１−メチルエチリデン）］ベンゼン、シアネーテッドフェノール−ジシクロペンタンジエンアダクト、シアネーテッドノボラック、ビス（４−シアナートフェニル）チオエーテル、ビス（４−シアナートフェニル）エーテル、レゾルシノールジシアネート、１，１，１−トリス（４−シアネートフェニル）エタン、２−フェニル−２−（４−シアネートフェニル）イソプロピリデンが挙げられる。これらは単独で又は二種類以上を組み合わせて使用することができる。
【００５７】
ビスマレイミド樹脂としては、例えば、ｏ−、ｍ−又はｐ−ビスマレイミドベンゼン、４−ビス（ｐ−マレイミドクミル）ベンゼン、１，４−ビス（ｍ−マレイミドクミル）ベンゼン、及び下記一般式（４０）、（４１）、（４２）又は（４３）で表されるマレイミド化合物が挙げられる。これらは単独で又は二種類以上を組み合わせて使用することができる。
【化９】
0005251094.tif 000010
【００５８】
式（４０）において、Ｒ４０は−Ｏ−、−ＣＨ２−、−ＣＦ２−、−ＳＯ２−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−Ｃ（ＣＨ３）２−又は−Ｃ（ＣＦ３）２−を示し、４つのＲ４１はそれぞれ独立に水素原子、低級アルキル基低級アルコキシ基、フッ素、塩素又は臭素を示し、２つのＺ１はそれぞれ独立にエチレン性不飽和二重結合を有するジカルボン酸残基を示す。
【００５９】
式（４１）において、Ｒ４２は−Ｏ−、−ＣＨ２−、−ＣＦ２−、−ＳＯ２−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−Ｃ（ＣＨ３）２−又は−Ｃ（ＣＦ３）２−を示し、４つのＲ４３はそれぞれ独立に水素、低級アルキル基、低級アルコキシ基、フッ素、塩素又は臭素を示し、２つのＺ２はそれぞれ独立にエチレン性不飽和二重結合を有するジカルボン酸残基を示す。
【００６０】
式（４２）において、ｘは０〜４の整数を示し、複数のＺ３はそれぞれ独立にエチレン性不飽和二重結合を有するジカルボン酸残基を示す。
【００６１】
式（４３）において、２つのＲ４４はそれぞれ独立に２価の炭化水素基を示し、複数のＲ４５はそれぞれ独立に１価の炭化水素基を示し、２つのＺ４はそれぞれ独立にエチレン性不飽和二重結合を有するジカルボン酸残基を示し、ｙは１以上の整数を示す。
【００６２】
式（４０）〜（４３）におけるＺ１、Ｚ２、Ｚ３及びＺ４としては、マレイン酸残基、シトラコン酸残基などが挙げられる。
【００６３】
式（４１）で表されるビスマレイミド樹脂としては、例えば、４，４−ビスマレイミドジフェニルエーテル、４，４−ビスマレイミドジフェニルメタン、４，４−ビスマレイミド−３，３’−ジメチル−ジフェニルメタン、４，４−ビスマレイミドジフェニルスルホン、４，４−ビスマレイミドジフェニルスルフィド、４，４−ビスマレイミドジフェニルケトン、２’−ビス（４−マレイミドフェニル）プロパン、４−ビスマレイミドジフェニルフルオロメタン、及び１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロ−２，２−ビス（４−マレイミドフェニル）プロパンが挙げられる。
【００６４】
式（４２）で表されるビスマレイミド樹脂としては、例えば、ビス［４−（４−マレイミドフェノキシ）フェニル］エーテル、ビス［４−（４−マレイミドフェノキシ）フェニル］メタン、ビス［４−（４−マレイミドフェノキシ）フェニル］フルオロメタン、ビス［４−（４−マレイミドフェノキシ）フェニル］スルホン、ビス［４−（３−マレイミドフェノキシ）フェニル］スルホン、ビス［４−（４−マレイミドフェノキシ）フェニル］スルフィド、ビス［４−（４−マレイミドフェノキシ）フェニル］ケトン、２−ビス［４−（４−マレイミドフェノキシ）フェニル］プロパン、及び１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロ−２，２−ビス［４−（４−マレイミドフェノキシ）フェニル］プロパンが挙げられる。
【００６５】
熱硬化性樹脂を用いる場合、これを硬化させるために、硬化剤、硬化促進剤、触媒等の添加剤を感光性接着剤中に適宜加えることができる。触媒を添加する場合は助触媒を必要に応じて使用することができる。
【００６６】
エポキシ樹脂を使用する場合、エポキシ樹脂の硬化剤又は硬化促進剤を使用することが好ましく、これらを併用することがより好ましい。硬化剤としては、例えば、フェノール系化合物、脂肪族アミン、脂環族アミン、芳香族ポリアミン、ポリアミド、脂肪族酸無水物、脂環族酸無水物、芳香族酸無水物、ジシアンジアミド、有機酸ジヒドラジド、三フッ化ホウ素アミン錯体、イミダゾール類、第３級アミン、分子中に少なくとも２個のフェノール性水酸基を有するフェノール系化合物等が挙げられる。これらの中でも、アルカリ現像液への溶解性に優れる点から、分子中に少なくとも２個のフェノール性水酸基を有するフェノール系化合物が好ましい。
【００６７】
上記分子中に少なくとも２個のフェノール性水酸基を有するフェノール系化合物としては、例えば、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ｔ−ブチルフェノールノボラック樹脂、ジシクロペンタジェンクレゾールノボラック樹脂、ジシクロペンタジェンフェノールノボラック樹脂、キシリレン変性フェノールノボラック樹脂、ナフトールノボラック樹脂、トリスフェノールノボラック樹脂、テトラキスフェノールノボラック樹脂、ビスフェノールＡノボラック樹脂、ポリ−ｐ−ビニルフェノール樹脂、フェノールアラルキル樹脂等が挙げられる。
【００６８】
硬化促進剤としては、エポキシ樹脂の硬化を促進するものであれば特に制限はなく、例えば、イミダゾール類、ジシアンジアミド誘導体、ジカルボン酸ジヒドラジド、トリフェニルホスフィン、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート、２−エチル−４−メチルイミダゾール−テトラフェニルボレート、１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデセン−７−テトラフェニルボレート等が挙げられる。
【００６９】
エポキシ樹脂の硬化剤の量は、エポキシ樹脂１００重量部に対して０〜２００重量部が好ましく、硬化促進剤の量は、エポキシ樹脂１００重量部に対して０〜５０重量部が好ましい。
【００７０】
熱硬化性樹脂としてシアネート樹脂を使用する場合、触媒及び必要に応じて助触媒を使用することが好ましい。触媒としては、例えば、コバルト、亜鉛、銅等の金属塩や金属錯体などが挙げられ、助触媒としてはアルキルフェノール、ビスフェノール化合物、フェノールノボラック等のフェノール系化合物などが好ましい。
【００７１】
熱硬化性樹脂としてビスマレイミド樹脂を使用する場合、その硬化剤としてラジカル重合剤を使用することが好ましい。ラジカル重合剤としては、例えば、アセチルシクロヘキシルスルホニルパーオキサイド、イソブチリルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、オクタノイルパーオキサイド、アセチルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、アゾビスイソブチロニトリル等が挙げられる。このとき、ラジカル重合剤の使用量は、ビスマレイミド樹脂１００重量部に対して０．０１〜１．０重量部が好ましい。
【００７２】
感光性接着剤は、接着強度を上げる等の目的で、適宜カップリング剤を含有していてもよい。カップリング剤としては、例えば、シランカップリング剤、チタン系カップリング剤等が挙げられるが、中でもシランカップリング剤が高い接着力を付与できる点で好ましい。
【００７３】
カップリング剤を用いる場合、その使用量は、ポリイミド１００重量部に対して、０〜５０重量部が好ましく、０〜２０重量部がより好ましい。５０重量部を超えると感光性接着剤の保存安定性が低下する傾向にある。
【００７４】
シランカップリング剤としては、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス（２−メトキシエトキシ）シラン、Ｎ−（２−アミノエチル）３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、２−（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、３−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−（１，３―ジメチルブチリデン）−３−（トリエトキシシリル）−１−プロパンアミン、Ｎ，Ｎ’―ビス［３−（トリメトキシシリル）プロピル］エチレンジアミン、ポリオキシエチレンプロピルトリアルコキシシラン、及びポリエトキシジメチルシロキサンが挙げられる。これらは単独で又は二種類以上を組み合わせて使用することができる。
【００７５】
感光性接着剤は、フィラーを含有してもよい。フィラーとしては、例えば、銀粉、金粉、銅粉等の金属フィラー、シリカ、アルミナ、窒化ホウ素、チタニア、ガラス、酸化鉄、ほう酸アルミ、セラミック等の非金属無機フィラー、カーボン、ゴム系フィラー等の有機フィラーなどが挙げられる。
【００７６】
上記フィラーは所望する機能に応じて使い分けることができる。例えば、金属フィラーは、接着フィルムに導電性又はチキソ性を付与する目的で添加され、非金属無機フィラーは、接着フィルムに低熱膨張性、低吸湿性を付与する目的で添加され、有機フィラーは接着フィルムに靭性を付与する目的で添加される。これら金属フィラー、非金属無機フィラー及び有機フィラーは単独で又は二種類以上を組み合わせて使用することができる。フィラーを用いた場合の混合、混練は、通常の攪拌機、らいかい機、三本ロール、ボールミル等の分散機を適宜、組み合わせて行うことができる。
【００７７】
フィラーを用いる場合、その量は、アルカリ可溶性ポリマー１００重量部に対し、１０００重量部以下が好ましく、５００重量部以下がより好ましい。下限は特に制限はないが、一般に１重量部である。フィラーの量が１０００重量部を超えると接着性が低下する傾向がある。
【００７８】
感光性接着剤の露光後の１００℃における貯蔵弾性率は０．０１〜１０ＭＰａであることが好ましい。この貯蔵弾性率が０．０１ＭＰａ未満であるとパターン形成後の熱圧着の際に加えられる熱及び圧力に対する耐性が低下して、パターンが潰れ易くなる傾向にあり、１０ＭＰａを超えると露光後の再接着性が低下して、パターン形成後に被着体に熱圧着する際、十分な接着力を得るために要する温度が高くなる傾向がある。
【００７９】
上記貯蔵弾性率の値は、露光された感光性接着剤からなる試験片の動的粘弾性を測定することにより得られる。動的粘弾性は、昇温速度：５℃／分、周波数：１Ｈｚ、測定温度：−５０℃〜２００℃の条件で測定される。測定装置としては、例えば、レオメトリックス社製粘弾性アナライザー「ＲＳＡ−２」が用いられる。
【００８０】
動的粘弾性測定のための試験片は、典型的には以下のようにして準備される。まず、ＰＥＴフィルム及びこれの一面上に形成された厚さ約４０μｍの接着フィルムを有する接着シートを３５ｍｍ×１０ｍｍの大きさに切り出し、高精度平行露光機（オーク製作所）を用いて露光量：１０００ｍＪ／ｃｍ２の条件でＰＥＴフィルム側から紫外線を照射する。露光後、ＰＥＴフィルムをはく離して上記試験片が得られる。
【００８１】
感光性接着剤の、露光後、更に加熱硬化された後の２６０℃における貯蔵弾性率は１ＭＰａ以上であることが好ましい。この貯蔵弾性率が１ＭＰａ未満であると、感光性接着剤を用いて得た半導体装置１０を基板２０に実装する際、高温の加熱によるはく離又は破壊を抑制することが困難になる傾向にある。
【００８２】
上記貯蔵弾性率の値は、露光後、更に加熱硬化された後の感光性接着剤からなる試験片の動的粘弾性を測定することにより得られる。動的粘弾性は、昇温速度：５℃／分、周波数：１Ｈｚ、測定温度：−５０℃〜３００℃の条件で測定される。測定装置としては、例えば、レオメトリックス社製粘弾性アナライザー「ＲＳＡ−２」が用いられる。
【００８３】
上記動的粘弾性測定のための試験片は、典型的には、露光後の動的粘弾性測定のための試験片の作製の説明において上述した条件と同様の条件で露光された接着フィルムを、さらに１６０℃のオーブン中で３時間の加熱により硬化させて得られる。
【００８４】
露光後、更に加熱硬化された後の熱重量分析おける感光性接着剤の質量減少率が５％となる温度（以下「５％質量減少温度」という。）は、２６０℃以上であることが好ましい。５％質量減少温度が２６０℃を下回ると、感光性接着剤を用いて得た半導体装置１０を基板２０に実装する際、高温の加熱によるはく離又は破壊を抑制することが困難になる傾向にある。また、加熱時に発生する揮発成分による周辺材料、又は部材を汚染する可能性が高くなる。
【００８５】
５％質量減少温度は、昇温速度：１０℃／分、空気流量：８０ｍＬ／分、測定温度：４０℃〜４００℃の条件で行われる熱重量分析において、初期の質量に対する質量減少率が５％となる温度である。熱重量分析のための試料は、露光後、更に加熱硬化された後の貯蔵弾性率についての説明において上述の条件と同様の条件で露光及び加熱された接着フィルムを、乳鉢を用いて細かく砕いて準備される。測定装置としては、例えば、エスアイアイナノテクノロジー株式会社製示差熱熱重量同時測定装置「ＥＸＳＴＡＲ  ６３００」が用いられる。
【００８６】
以上の諸特性は、ポリイミド、放射線重合性化合物及び光重合開始剤、さらに必要に応じて熱硬化性樹脂及びフィラーを用いて感光性接着剤を調製し、これらの種類、及び配合比を調整することで達成できる。
【００８７】
接着フィルム（フィルム状の感光性接着剤）は、例えば、アルカリ可溶性ポリマー、放射線重合性化合物、光重合開始剤、及び必要に応じて他の成分を有機溶媒中で混合し、混合液を混練してワニスを調製し、基材上にこのワニスの層を形成させ、加熱によりワニス層を乾燥した後に基材を必要により除去する方法で得ることができる。
【００８８】
上記の混合及び混練は、通常の攪拌機、らいかい機、三本ロール、ボールミル等の分散機を適宜、組み合わせて行うことができる。熱硬化性樹脂を用いる場合には、乾燥中に熱硬化性樹脂が十分には反応しない温度で、かつ、溶媒が充分に揮散する条件で乾燥する。具体的には、通常６０〜１８０℃で、０．１〜９０分間加熱することによりワニス層を乾燥する。
【００８９】
熱硬化性樹脂が十分には反応しない温度とは、具体的には、ＤＳＣ（例えば、パーキンエルマー社製「ＤＳＣ−７型」（商品名））を用いて、サンプル量１０ｍｇ、昇温速度５℃／ｍｉｎ、測定雰囲気：空気、の条件で測定したときの反応熱のピーク温度以下の温度である。
【００９０】
ワニスの調製に用いる有機溶媒、すなわちワニス溶剤は、材料を均一に溶解又は分散できるものであれば、特に制限はない。例えば、ジメチルホルムアミド、トルエン、ベンゼン、キシレン、メチルエチルケトン、テトラヒドロフラン、エチルセロソルブ、エチルセロソルブアセテート、ジオキサン、シクロヘキサノン、酢酸エチル、及びＮ−メチル−ピロリジノンが挙げられる。
【００９１】
ワニス層の厚みは好ましくは１〜１００μｍである。この厚みが１μｍ未満であると被着体を固定する機能が低下する傾向にあり、１００μｍを超えると得られる接着フィルム１中の残存揮発分が多くなる傾向にある。
【００９２】
接着フィルムの残存揮発分は好ましくは１０質量％以下である。この残存揮発分が１０％を超えると組立のための加熱の際に溶媒の揮発による発泡に起因して接着フィルム内部にボイドが残存し易くなり、耐湿信頼性が低下し易くなる傾向にある。また、加熱の際に発生する揮発成分による周辺材料又は部材を汚染する可能性も高くなる。この残存揮発成分は、５０ｍｍ×５０ｍｍサイズに切断した接着フィルムの初期の質量をＭ１とし、この接着フィルムを１６０℃のオーブン中で３時間加熱した後の質量をＭ２としたときに、残存揮発分（質量％）＝｛（Ｍ２−Ｍ１）／Ｍ１｝×１００により算出される。
【００９３】
接着フィルムを形成するために用いられる基材は、上記の乾燥条件に耐えるものであれば特に限定されるものではない。例えば、ポリエステルフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリイミドフィルム、ポリエーテルイミドフィルム、ポリエーテルナフタレートフィルム、メチルペンテンフィルムを基材として用いることができる。基材としてのフィルムは２種以上組み合わせた多層フィルムであってもよく、表面がシリコーン系、シリカ系等の離型剤などで処理されたものであってもよい。
【００９４】
（半導体装置の製造方法）
続いて、図２〜図６を参照して、半導体装置１０の製造方法について説明する。まず、半導体チップ１２Ａとなる半導体ウエハ２２Ａ、半導体チップ１２Ｂとなる半導体ウエハ２２Ｂ及び半導体チップ１２Ｃとなる半導体ウエハ２２Ｃを用意する（図２参照）。
【００９５】
続いて、図３に示されるように、半導体ウエハ２２Ａ〜２２Ｃの所定の箇所に、レーザ等によって貫通孔Ｈ１〜Ｈ３をそれぞれ形成する。ここで、半導体ウエハ２２Ａ〜２２Ｃに形成された貫通孔Ｈ１〜Ｈ３は、同一パターンとなっている。
【００９６】
続いて、基材（図示せず）に保持されたフィルム状の感光性接着剤を半導体ウエハ２２Ａ，２２Ｂの回路面Ｓ側に貼付け、基材を剥離除去する。これにより、感光性接着層２４Ａ，２４Ｂが、半導体ウエハ２２Ａ，２２Ｂの回路面Ｓに設けられることとなる（図４参照）。
【００９７】
そして、図４に示されるように、感光性接着層２４Ａ，２４Ｂが半導体ウエハ２２Ａ，２２Ｂに接着している状態で、半導体ウエハ２２Ａ，２２Ｂ側から感光性接着層２４Ａ，２４Ｂに対して活性光線（典型的には紫外線）を照射する。これにより、感光性接着層２４Ａ，２４Ｂのうち半導体ウエハ２２Ａ，２２Ｂの貫通孔Ｈ１，Ｈ２に相当する領域のみが露光することとなる。つまり、本実施形態では、半導体ウエハ２２Ａ，２２Ｂがマスクとしての機能を果たしている。
【００９８】
ここで、本実施形態では、感光性接着層２４Ａ，２４Ｂをなす感光性接着剤がポジ型である。そのため、現像液（アルカリ現像液）を用いた現像によって感光性接着層２４Ａ，２４Ｂのうち感光した部分を除去することにより、図５に示されるように、半導体ウエハ２２Ａ，２２Ｂの貫通孔Ｈ１，Ｈ２と同一パターンにて感光性接着層２４Ａ，２４Ｂに貫通孔Ｈ４，Ｈ５が形成されることとなる。
【００９９】
続いて、貫通孔Ｈ１〜Ｈ５が連通するように、感光性接着層２４Ａが設けられた半導体ウエハ２２Ａと、感光性接着層２４Ｂが設けられた半導体ウエハ２２Ｂと、半導体ウエハ２２Ｃとを積層することで、感光性接着層２４Ａを介して半導体ウエハ２２Ａと半導体ウエハ２２Ｂとを接着し、感光性接着層２４Ｂを介して半導体ウエハ２２Ａと半導体ウエハ２２Ｂとを接着する（図６参照）。これにより、半導体ウエハ２２Ａ〜２２Ｃ及び感光性接着層２４Ａ，２４Ｂの積層体３０が形成され、貫通孔Ｈ１〜Ｈ５によって連通孔Ｈが構成される。そして、図６に示されるように、連通孔Ｈ（貫通孔Ｈ１〜Ｈ５）内に導電性材料１８を充填する。
【０１００】
その後、詳細は省略するが、ダイシングブレード等によって所定の大きさとなるように積層体３０をダイシング（切断）することで、チップ状に個片化された半導体装置１０を得る。そして、この半導体装置１０にバンプ電極１６を設け、このバンプ電極１６を介して基板２０に半導体装置１０を搭載することで、半導体装置１０と基板２０とが電気的に接続されるようになる。
【０１０１】
以上のような本実施形態においては、貫通孔Ｈ１〜Ｈ５が連通するように、感光性接着層２４Ａが設けられた半導体ウエハ２２Ａと、感光性接着層２４Ｂが設けられた半導体ウエハ２２Ｂと、半導体ウエハ２２Ｃとを積層することで、感光性接着層２４Ａを介して半導体ウエハ２２Ａと半導体ウエハ２２Ｂとを接着し、感光性接着層２４Ｂを介して半導体ウエハ２２Ａと半導体ウエハ２２Ｂとを接着している。そして、これらの貫通孔Ｈ１〜Ｈ５によって構成される連通孔Ｈに内に導電性材料１８を充填している。そのため、連通孔Ｈ内に充填された導電性材料１８によって半導体ウエハ２２Ａ〜２２Ｃの導通が図れるようになり、この導電性材料１８と基板２０上のリード（図示せず）とをバンプ電極１６によって接続することで、ワイヤボンディングの必要がなくなる。その結果、半導体装置１０では、基板２０との接続を簡便に行えると共に、小型化・薄型化を図ることが可能となっている。また、ワイヤボンディングの必要がなくなっているので、多数の半導体ウエハを積層することで構成される多層型の半導体装置を製造するにあたり、本発明は特に好適である。
【０１０２】
以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記した実施形態に限定されるものではない。例えば、本実施形態では感光性接着剤がポジ型であったが、感光性接着剤がネガ型でもよい。
【０１０３】
感光性接着剤がネガ型の場合には、図７に示されるように、感光性接着層２４Ａ，２４Ｂ側にマスクＭを配置し、マスクＭを介して感光性接着層２４Ａ，２４Ｂに対し活性光線を照射する。このマスクＭには、貫通孔Ｈ１，Ｈ２に対応した開口Ｍａが形成されている。
【０１０４】
そのため、マスクＭを用いることにより、積層方向から見たときに、感光性接着層２４Ａ，２４Ｂのうち半導体ウエハ２２Ａ，２２Ｂの貫通孔Ｈ１，Ｈ２と重なり合っていない領域に活性光線が照射され、感光性接着層２４Ａ，２４Ｂのうち半導体ウエハ２２Ａ，２２Ｂの貫通孔Ｈ１，Ｈ２と重なり合っている領域に活性光線が照射されないようになっている。これにより、感光性接着層２４Ａ，２４Ｂのうち、貫通孔Ｈ１，Ｈ２を除いた半導体ウエハ２２Ａ，２２Ｂに相当する領域が露光することとなる。
【０１０５】
ここで、感光性接着剤がネガ型であるので、現像液（アルカリ現像液）を用いた現像によって感光性接着層２４Ａ，２４Ｂのうち感光しなかった部分を除去することにより、半導体ウエハ２２Ａ，２２Ｂの貫通孔Ｈ１，Ｈ２と同一パターンにて感光性接着層２４Ａ，２４Ｂに貫通孔Ｈ４，Ｈ５が形成されることとなる（図５参照）。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１】図１は、本実施形態に係る半導体装置を中心に示す断面図である。
【図２】図２は、半導体装置を製造する一工程を示す図であり、図２の（ａ）は、半導体ウエハを示す平面図であり、図２の（ｂ）は、図２の（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図３】図３は、図２の後続の工程を示す図であり、図３の（ａ）は、半導体ウエハを示す平面図であり、図３の（ｂ）は、図３の（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】図４は、図３の後続の工程を示す図である。
【図５】図５は、図４の後続の工程を示す図である。
【図６】図６は、図５の後続の工程を示す図である。
【図７】図７は、半導体装置を製造する他の一工程を示す図である。
【符号の説明】
【０１０７】
１０…半導体装置、１２Ａ〜１２Ｃ…半導体チップ、１４Ａ，１４Ｂ…感光性接着層、１６…バンプ電極、１８…導電性材料、２０…基板、２２Ａ〜２２Ｃ…半導体ウエハ、２４Ａ，２４Ｂ…感光性接着層、Ｈ１〜Ｈ５…貫通孔、Ｍ…マスク、Ｓ…回路面。
【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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