(57)【要約】  アルカリ性溶液を用いた処理工程を有する半導体装置の製造方法において、基板内に内蔵される半導体チップの封止または粘着シート上における半導体チップの封止に用いられる封止シート１であって、封止シート１は、少なくとも硬化性の接着剤層１１を備え、接着剤層１１は、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、および最小被覆面積が５５０ｍ２／ｇ未満である表面処理剤により表面処理された無機フィラーを含有する接着剤組成物から形成されたものである封止シート１。かかる封止シート１は、メッキの膨れが生じ難い。
2018159619.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルカリ性溶液を用いた処理工程を有する半導体装置の製造方法において、基板内に内蔵される半導体チップの封止または粘着シート上における半導体チップの封止に用いられる封止シートであって、
前記封止シートは、少なくとも硬化性の接着剤層を備え、
前記接着剤層は、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、および最小被覆面積が５５０ｍ２／ｇ未満である表面処理剤により表面処理された無機フィラーを含有する接着剤組成物から形成されたものであることを特徴とする封止シート。
【請求項２】
前記表面処理剤は、エポキシシランおよびビニルシランの少なくとも１種であることを特徴とする請求項１に記載の封止シート。
【請求項３】
前記無機フィラーは、シリカフィラーまたはアルミナフィラーであることを特徴とする請求項１または２に記載の封止シート。
【請求項４】
前記無機フィラーの平均粒径は、０．０１μｍ以上、３．０μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の封止シート。
【請求項５】
前記無機フィラーの最大粒径は、０．０５μｍ以上、５．０μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の封止シート。
【請求項６】
前記接着剤組成物中における前記無機フィラーの含有量は、３０質量％以上、９０質量％以下であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の封止シート。
【請求項７】
前記無機フィラーは、球状であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の封止シート。
【請求項８】
前記接着剤組成物は、イミダゾール系硬化触媒をさらに含有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の封止シート。
【請求項９】
前記接着剤層を１００℃で６０分間加熱し、さらに１７０℃で６０分間加熱することで硬化してなる硬化層について、４５ｇ／Ｌの過マンガン酸カリウムおよび１．５％の水酸化ナトリウムを含有する水溶液中に８０℃で１５分間浸漬した後、当該硬化層の表面の５μｍ×５μｍの領域に存在するくぼみであって、当該くぼみの内部に前記無機フィラーが存在しておらず且つ当該くぼみが前記表面に形成する開口の最小寸法が０．３μｍ以上であるくぼみの数は、１０個以上、１００個以下であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の封止シート。
【請求項１０】
基材の少なくとも一方の面上に１または２以上の半導体チップを設ける工程、
少なくとも前記半導体チップを覆うように、請求項１〜９のいずれか一項に記載の封止シートにおける前記接着剤層を積層する工程、
前記接着剤層を硬化することで、前記接着剤層が硬化してなる硬化層と、前記硬化層により封止された前記半導体チップと、前記基材とを備える封止体を得る工程、
前記硬化層における前記基材とは反対側の面から、前記硬化層と前記半導体チップとの界面までを貫通する孔を形成する工程、
前記孔が形成された前記封止体をアルカリ性溶液に晒すことで、前記孔をデスミア処理する工程、および
前記孔を通じて前記半導体チップに電気的に接続された電極を形成することで、チップ内蔵基板を得る工程
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
粘着シートの粘着面上に１または２以上の半導体チップを設ける工程、
少なくとも前記半導体チップを覆うように、請求項１〜９のいずれか一項に記載の封止シートにおける前記接着剤層を積層する工程、
前記接着剤層を硬化することで、前記接着剤層が硬化してなる硬化層と、前記硬化層により封止された前記半導体チップとを備える封止体を得る工程、
前記封止体から前記粘着シートを剥離する工程、
前記粘着シートの剥離により露出した前記封止体の面に、層間絶縁膜を積層する工程、
前記層間絶縁膜における前記封止体とは反対側の面から、前記層間絶縁膜と前記半導体チップとの界面までを貫通する孔を形成する工程、
前記孔が形成された前記層間絶縁膜が積層された前記封止体をアルカリ性溶液に晒すことで、前記孔をデスミア処理する工程、および
前記孔を通じて前記半導体チップに電気的に接続された電極を形成する工程
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１２】
基材の少なくとも一方の面上または粘着シートの粘着面上に１または２以上の半導体チップを設ける工程、
少なくとも前記半導体チップを覆うように、請求項１〜９のいずれか一項に記載の封止シートにおける前記接着剤層を積層する工程、
前記接着剤層を硬化することで、前記接着剤層が硬化してなる硬化層と、前記硬化層により封止された前記半導体チップとを備える封止体を得る工程、および
前記封止体をアルカリ性溶液に晒すことで、前記封止体の表面に凹凸を形成する工程
を含むことを特徴とする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、封止シート、および当該シートを使用した半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体装置の製造方法において、封止材がシート状に形成された層（接着剤層）を備える封止シートを用いて、半導体チップを封止することが行われている。例えば、基板上に設けられた半導体チップに対し、封止シートにおける接着剤層を積層した後、当該接着剤層を硬化させることで、半導体チップが封止されている（特許文献１）。【０００３】
また、近年では、半導体チップが内蔵された基板（以下、「チップ内蔵基板」という場合がある。）の開発が進められているが、当該基板の製造においても、半導体チップの封止が行われることがある。この場合、基材上に半導体チップを設け、当該基材における半導体チップが設けられた面に封止シートの接着剤層を積層した後、当該接着剤層を硬化する。さらに、当該接着剤層が硬化されてなる硬化層を貫通する孔を形成し、当該孔を通じて半導体チップと外部とを電気的に接続する電極が形成されることにより、チップ内蔵基板が得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１９７１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
さらに、近年では、粘着シート上において半導体チップを封止する手法の開発も進められている。当該方法では、粘着シート上に設けられた半導体チップに対して封止シートにおける接着剤層を積層し、当該接着剤層を硬化することで、半導体チップが封止されてなる封止体が得られる。当該封止体には、さらに電極が形成されることがある。この場合、当該封止体から粘着シートを剥離して、当該封止体の露出した面に層間絶縁膜を積層する。その後、当該層間絶縁膜を貫通する孔を形成し、当該孔を通じて半導体チップと外部とを電気的に接続する電極が形成される。このような方法によれば、ファンアウト型ウエハレベルパッケージ（ＦＯＷＬＰ）等が製造される。【０００６】
上述したチップ内蔵基板やＦＯＷＬＰ等の製造方法においては、硬化層や層間絶縁膜に孔を形成する際に樹脂の残渣（以下「スミア」という場合がある。）が発生し、このスミアが孔内に残ることがある。スミアが孔内に残った状態で電極を形成すると、電極の導通不良といった問題が生じ易くなる。そのため、そのような問題を回避するために、孔の形成に続いて、発生したスミアを除去するデスミア処理が行われる。このようなデスミア処理は、アライメント用の孔を形成した場合にも行われることがある。【０００７】
デスミア処理としては、処理の対象をアルカリ性溶液に晒すという手法が行われる。当該手法によれば、スミアをアルカリ性溶液に溶解させて、除去することができる。また、アルカリ性溶液による処理は、製品における樹脂表面に微細な凹凸を形成する目的で行われることもある。この場合、樹脂表面がアルカリ性溶液によって部分的に溶解され、表面に凹凸が形成される。【０００８】
ところで、孔を設けた硬化層に電極を形成する際には、金属のメッキ処理によって、硬化層の表面にメッキが形成される。ここで、当該メッキと硬化層との間に空気が入り込むことに起因して、メッキの少なくとも一部が硬化層から浮き上がり、いわゆるメッキの膨れが生じることがある。このようなメッキの膨れが生じると、半導体装置のその後の製造工程や製造された半導体装置の使用時において、硬化層から容易にメッキが剥がれてしまう。そのため、良好な品質を有する半導体装置を製造する観点から、上記のようなメッキの膨れが生じないことが求められる。【０００９】
本発明は、このような実状に鑑みてなされたものであり、メッキの膨れが生じ難い封止シートを提供することを目的とする。また、本発明は、そのような封止シートを使用した、良好な品質を有する半導体装置の製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、第１に本発明は、アルカリ性溶液を用いた処理工程を有する半導体装置の製造方法において、基板内に内蔵される半導体チップの封止または粘着シート上における半導体チップの封止に用いられる封止シートであって、前記封止シートは、少なくとも硬化性の接着剤層を備え、前記接着剤層は、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、および最小被覆面積が５５０ｍ２／ｇ未満である表面処理剤により表面処理された無機フィラーを含有する接着剤組成物から形成されたものであることを特徴とする封止シートを提供する（発明１）。【００１１】
上記発明（発明１）に係る封止シートでは、無機フィラーが上記範囲の最小被覆面積を有する表面処理剤により表面処理されていることにより、当該無機フィラーに存在する表面処理剤との反応性基が未反応のまま多数残存したものとなっており、硬化層がアルカリ性溶液に晒されたときに、無機フィラーが硬化層から脱離し易い。そのため、硬化層に対してメッキ処理した際に、硬化層における無機フィラーが脱離した部位に金属メッキが侵入し易くなり、硬化層に対するメッキの密着性が優れたものとなる。その結果、メッキの膨れが抑制される。【００１２】
上記発明（発明１）において、前記表面処理剤は、エポキシシランおよびビニルシランの少なくとも１種であることが好ましい（発明２）。【００１３】
上記発明（発明１，２）において、前記無機フィラーは、シリカフィラーまたはアルミナフィラーであることが好ましい（発明３）。【００１４】
上記発明（発明１〜３）において、前記無機フィラーの平均粒径は、０．０１μｍ以上、３．０μｍ以下であることが好ましい（発明４）。【００１５】
上記発明（発明１〜４）において、前記無機フィラーの最大粒径は、０．０５μｍ以上、５．０μｍ以下であることが好ましい（発明５）。【００１６】
上記発明（発明１〜５）において、前記接着剤組成物中における前記無機フィラーの含有量は、３０質量％以上、９０質量％以下であることが好ましい（発明６）。【００１７】
上記発明（発明１〜６）において、前記無機フィラーは、球状であることが好ましい（発明７）。【００１８】
上記発明（発明１〜７）において、前記接着剤組成物は、イミダゾール系硬化触媒をさらに含有することが好ましい（発明８）。【００１９】
上記発明（発明１〜８）において、前記接着剤層を１００℃で６０分間加熱し、さらに１７０℃で６０分間加熱することで硬化してなる硬化層について、４５ｇ／Ｌの過マンガン酸カリウムおよび１．５％の水酸化ナトリウムを含有する水溶液中に８０℃で１５分間浸漬した後、当該硬化層の表面の５μｍ×５μｍの領域に存在するくぼみであって、当該くぼみの内部に前記無機フィラーが存在しておらず且つ当該くぼみが前記表面に形成する開口の最小寸法が０．３μｍ以上であるくぼみの数は、１０個以上、１００個以下であることが好ましい（発明９）。【００２０】
第２に本発明は、基材の少なくとも一方の面上に１または２以上の半導体チップを設ける工程、少なくとも前記半導体チップを覆うように、前記封止シート（発明１〜９）における前記接着剤層を積層する工程、前記接着剤層を硬化することで、前記接着剤層が硬化してなる硬化層と、前記硬化層により封止された前記半導体チップと、前記基材とを備える封止体を得る工程、前記硬化層における前記基材とは反対側の面から、前記硬化層と前記半導体チップとの界面までを貫通する孔を形成する工程、前記孔が形成された前記封止体をアルカリ性溶液に晒すことで、前記孔をデスミア処理する工程、および前記孔を通じて前記半導体チップに電気的に接続された電極を形成することで、チップ内蔵基板を得る工程を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法を提供する（発明１０）。【００２１】
第３に本発明は、粘着シートの粘着面上に１または２以上の半導体チップを設ける工程、少なくとも前記半導体チップを覆うように、前記封止シート（発明１〜９）における前記接着剤層を積層する工程、前記接着剤層を硬化することで、前記接着剤層が硬化してなる硬化層と、前記硬化層により封止された前記半導体チップとを備える封止体を得る工程、前記封止体から前記粘着シートを剥離する工程、前記粘着シートの剥離により露出した前記封止体の面に、層間絶縁膜を積層する工程、前記層間絶縁膜における前記封止体とは反対側の面から、前記層間絶縁膜と前記半導体チップとの界面までを貫通する孔を形成する工程、前記孔が形成された前記層間絶縁膜が積層された前記封止体をアルカリ性溶液に晒すことで、前記孔をデスミア処理する工程、および前記孔を通じて前記半導体チップに電気的に接続された電極を形成する工程を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法を提供する（発明１１）。【００２２】
第４に本発明は、基材の少なくとも一方の面上または粘着シートの粘着面上に１または２以上の半導体チップを設ける工程、少なくとも前記半導体チップを覆うように、前記封止シート（発明１〜９）における前記接着剤層を積層する工程、前記接着剤層を硬化することで、前記接着剤層が硬化してなる硬化層と、前記硬化層により封止された前記半導体チップとを備える封止体を得る工程、および前記封止体をアルカリ性溶液に晒すことで、前記封止体の表面に凹凸を形成する工程を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法を提供する（発明１２）。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の封止シートによれば、メッキの膨れが生じ難い。また、本発明の製造方法によれば、そのような封止シートを使用して、良好な品質を有する半導体装置を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態に係る封止シートの断面図である。
【図２】第１の態様に係る半導体装置の製造方法を説明する断面図である。
【図３】第１の態様に係る半導体装置の製造方法を説明する断面図である。
【図４】第２の態様に係る半導体装置の製造方法を説明する断面図である。
【図５】第２の態様に係る半導体装置の製造方法を説明する断面図である。
【図６】実施例１に係る硬化層の表面の走査型電子顕微鏡による写真である。
【図７】実施例２に係る硬化層の表面の走査型電子顕微鏡による写真である。
【図８】比較例１に係る硬化層の表面の走査型電子顕微鏡による写真である。
【図９】比較例２に係る硬化層の表面の走査型電子顕微鏡による写真である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態について説明する。
〔封止シート〕
図１には、本実施形態に係る封止シート１の断面図が示される。図１に示すように、本実施形態に係る封止シート１は、接着剤層１１と、当該接着剤層１１の少なくとも一方の面に積層された剥離シート１２とを備える。なお、接着剤層１１における剥離シート１２とは反対の面に、別の剥離シートがさらに積層されてもよい。ただし、剥離シート１２および別の剥離シートは省略されてもよい。
【００２６】
本実施形態に係る封止シート１は、アルカリ性溶液を用いた処理工程を有する半導体装置の製造方法において、半導体チップの封止に用いられる。当該封止は、基板内に内蔵される半導体チップの封止、または粘着シート上における半導体チップの封止である。本実施形態に係る封止シート１を用いて製造される半導体装置は、封止された半導体チップを備えるものであり、例えばチップ内蔵基板や、ファンアウト型ウエハレベルパッケージ（ＦＯＷＬＰ）、ファンイン型ウエハレベルパッケージ（ＦＩＷＬＰ）等の半導体パッケージが挙げられる。
【００２７】
本実施形態に係る封止シート１では、接着剤層１１が硬化性を有する。ここで、硬化性を有するとは、接着剤層１１が加熱等によって硬化し得ることをいう。すなわち、接着剤層１１は、封止シート１を構成している状態では未硬化である。接着剤層１１は、熱硬化性であることが好ましい。これにより、積層された接着剤層１１に対してエネルギー線を照射し難い場合であっても、当該接着剤層１１を良好に硬化することができる。
【００２８】
本実施形態に係る封止シート１では、接着剤層１１が、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、および表面処理剤により表面処理された無機フィラーを含有する接着剤組成物から形成されたものである。上記表面処理剤は、最小被覆面積が５５０ｍ２／ｇ未満のものである。
【００２９】
上述の通り、接着剤層１１は、上記表面処理剤により表面処理された無機フィラーを含有する接着剤組成物から形成されているため、接着剤層１１を硬化してなる硬化層も当該無機フィラーを含有するものとなる。ここで、未処理状態の無機フィラーは、その表面に表面処理剤と反応し得る反応性基を多数有するものの、上述のように表面処理されることにより、無機フィラー表面に存在する反応性基の一部が、表面処理剤が有する反応性基との反応により消失することとなる。
【００３０】
しかしながら、上記範囲の最小被覆面積を有する表面処理剤は、その他の表面処理剤と比較して、分子内における反応性基以外の部分の分子量が大きく、換言すれば、当該部分の物理的な大きさが大きい。このような表面処理剤を無機フィラーに結合させる場合、既に結合した表面処理剤の周囲には、別の表面処理剤が接近し難くなる。その結果、無機フィラーを良好に表面処理しながら、無機フィラーの表面に多数の反応性基を残存させることが可能となる。
【００３１】
このように表面に多数の反応性基が残存した無機フィラーは、アルカリ性溶液との親和性が比較的高く、硬化層がアルカリ性溶液に晒されたときに、無機フィラーが硬化層から脱離し易い。そのため、アルカリ性溶液による処理に続き、電極の形成のために金属のメッキ処理を行った際に、硬化層における無機フィラーが脱離した部位に金属が侵入して、アンカー効果が発現され、メッキが硬化層に対して強固に密着するものとなる。その結果、硬化層とメッキとの界面に空気が入り込み難くなり、その後の製造工程や、得られる半導体装置の使用の際に熱が生じたとしても、空気が膨張してメッキの膨れが生じることが抑制される。
【００３２】
また、本実施形態に係る封止シート１では、無機フィラーが表面処理剤で処理されていることにより、接着剤組成物中における無機フィラーの分散性や充填性が優れたものとなる。
【００３３】
１．接着剤層
（１）無機フィラー
本実施形態に係る封止シート１では、接着剤組成物に含まれる無機フィラーが表面処理剤により表面処理されている。これにより、接着剤組成物中における無機フィラーの分散性や充填性を改善されるといった所望の性能が付与される。また、接着剤組成物が無機フィラーを含有することにより、硬化層が優れた機械的強度を有するものとなり、得られる半導体装置の信頼性が向上する。
【００３４】
本実施形態に係る封止シート１では、表面にヒドロキシ基を有する無機フィラーについて、表面処理剤による効果が発揮される。かかる無機フィラーとしては、例えば、シリカ、アルミナ、ガラス、酸化チタン、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、ほう酸アルミウイスカ、窒化ほう素、結晶性シリカ、非晶性シリカ、ムライト、コージェライト等の複合酸化物、モンモリロナイト、スメクタイト等を材料とするフィラーを例示することができ、これらは１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でもシリカフィラー、アルミナフィラーを使用することが好ましく、特にシリカフィラーを使用することが好ましい。
【００３５】
無機フィラーの形状は、粒状、針状、板状、不定型等の何れでもよいものの、これらの中でも球状であることが好ましい。無機フィラーが球状であることにより、表面処理剤による表面処理を効果的に行うことができる。
【００３６】
上記無機フィラーの平均粒径は、０．０１μｍ以上であることが好ましく、特に０．１μｍ以上であることが好ましく、さらには０．３μｍ以上であることが好ましい。また、上記無機フィラーの平均粒径は、３．０μｍ以下であることが好ましく、特に１．０μｍ以下であることが好ましい。無機フィラーの平均粒径が０．０１μｍ以上であると、無機フィラーが、表面処理剤によって表面処理し易い表面積を有するものとなり、効果的に表面処理することが可能となる。一方、無機フィラーの平均粒径が３．０μｍ以下であることで、無機フィラーの大きさが表面処理剤の分子と比較して相対的に小さくなり、無機フィラーの表面における、表面処理剤同士の衝突が生じ易くなり、未反応の反応性基を残存させ易くなる。表面処理が効果的に行われるものとなる。それにより、硬化層をアルカリ性溶液に晒した際に、無機フィラーが脱離し易くなり、結果として、メッキの膨れを効果的に抑制することができる。また、無機フィラーの平均粒径が３．０μｍ以下であることで、硬化層中に無機フィラーが良好に充填され、硬化層がより良好な機械的強度を有するものとなる。なお、本明細書における無機フィラーの平均粒径は、粒度分布測定装置（日機装社製，製品名「ナノトラックＷａｖｅ−ＵＴ１５１」）を使用して、動的光散乱法により測定した値とする。
【００３７】
また、上記無機フィラーの最大粒径は、０．０５μｍ以上であることが好ましく、特に０．５μｍ以上であることが好ましい。また、当該最大粒径は、５μｍ以下であることが好ましく、特に３μｍ以下であることが好ましい。無機フィラーの最大粒径が上記範囲であることで、硬化層中に無機フィラーを充填し易くなり、硬化層がより優れた機械的強度を有するものとなる。
【００３８】
表面処理剤の最小被覆面積は、５５０ｍ２／ｇ未満であり、５２０ｍ２／ｇ以下であることが好ましく、特に４５０ｍ２／ｇ以下であることが好ましい。また、表面処理剤の最小被覆面積は、１００ｍ２／ｇ以上であることが好ましく、特に２００ｍ２／ｇ以上であることが好ましく、さらには３００ｍ２／ｇ以上であることが好ましい。最小被覆面積が５５０ｍ２／ｇ未満である表面処理剤では、その反応性基の部分と比較して、反応性基以外の部分の分子量（換言すれば、物理的な大きさ）が十分に大きい。このような表面処理剤は、無機フィラー表面の反応性基と反応する際に、表面処理剤同士において、反応性基以外の部分での衝突が生じ易くなると推定される。そのため、上記最小被覆面積を有する表面処理剤を使用することで、無機フィラー表面に多数の反応性基を残存させながら表面処理を行うことができ、それにより、硬化層からの無機フィラーの脱離が良好に生じ、結果として、メッキの膨れを抑制することができる。また、最小被覆面積が１００ｍ２／ｇ以上であることで、表面処理剤における反応性基以外の部分が過度に大きくなることがなく、それにより、表面処理剤によって適度に表面処理することが可能となる結果、接着剤組成物中における無機フィラーの分散性や充填性がより優れたものとなる。
【００３９】
ここで、表面処理剤における最小被覆面積（ｍ２／ｇ）とは、１ｇの表面処理剤を用いて単分子膜を形成した際の当該単分子膜の面積（ｍ２）をいう。最小被覆面積は、表面処理剤の構造等から理論的に算出することができ、例えば、反応性基としてトリアルコキシシラン基を有する表面処理剤を考える場合、当該トリアルコキシシラン基が加水分解して生じるＳｉ（Ｏ）３の構造は、１個のＳｉ原子と３個のＯ原子とをそれぞれ頂点とする四面体となる。ここで、Ｓｉ原子が半径２．１０Åの球形であり、Ｏ原子が半径１．５２Åの球形であり、Ｓｉ−Ｏ結合の距離が１．５１Åであり、２つのＳｉ−Ｏ結合の辺のなす角度が１０９．５°であると仮定する。そして、当該四面体中の３個のＯ原子の全てが、無機フィラー表面のヒドロキシ基と反応するとして、３個のＯ原子が被覆できる最小の円形面積を計算すると、表面処理剤１分子当たり１．３３×１０−１９ｍ２／分子となる。これを、１モル当たりに換算すると８．０１×１０４ｍ２／モルとなり、この１モルあたりの面積を表面処理剤の分子量で除することで、当該表面処理剤の最小被覆面積（ｍ２／ｇ）を得ることができる。
【００４０】
また、表面処理剤は、エポキシシランおよびビニルシランの少なくとも１種であることが好ましい。これらの表面処理剤は、表面処理剤における反応性基以外の部分の分子量が比較的大きく、すなわち物理的な大きさが比較的大きいため、無機フィラー表面に多数の反応性基を残存させながら表面処理を行うことが容易となる。そのため、これらの表面処理剤を使用することで、無機フィラー表面に存在する反応性基をより効果的に残存させることができ、その結果、メッキの膨れをより効果的に抑制することができる。
【００４１】
上記エポキシシランの具体例としては、例えば３−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、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、３−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、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等が挙げられる。これらの中でも、無機フィラーの脱離を効果的に促進できるという観点から、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシランを使用することが好ましい。
【００４２】
上記ビニルシランの具体例としては、例えばビニルトリアセトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリクロルシラン、ビニルトリス（２−メトキシエトキシ）シラン等が挙げられる。これらの中でも、無機フィラーの脱離を効果的に促進できるという観点から、ビニルトリメトキシシランを使用することが好ましい。
【００４３】
無機フィラーを表面処理剤で表面処理する方法は、特に限定されず、一般的な方法により行うことができる。例えば、混合機を用いて未処理の無機フィラーを常温にて撹拌し、そこへ表面処理剤を噴霧した後、さらに所定時間撹拌することで表面処理することができる。噴霧後の撹拌時間は、例えば５分以上、１５分以下であることが好ましい。なお、表面処理剤を無機フィラーに十分に定着させるために、上記の操作後、混合機から無機フィラーを取り出して１日以上放置してもよく、また、軽微な加熱処理を行なってもよい。また、均一に表面処理を行うために、表面処理剤の噴霧した後、有機溶媒をさらに添加して、上記撹拌を行ってもよい。混合機としては、公知のものを使用でき、例えば、Ｖブレンダー、リボンブレンダー、バブルコーンブレンダー等のブレンダー、ヘンシェルミキサー、コンクリートミキサー等のミキサー、ボールミル等が挙げられ、これらの中でもミキサーを使用することが好ましい。
【００４４】
接着剤組成物中に含有される無機フィラーのうち、表面処理剤で表面処理された無機フィラーの割合は、４０質量％以上であることが好ましく、特に５０質量％以上であることが好ましい。当該割合が上記範囲であることで、硬化層からの無機フィラーの脱離を効果的に促進することと、硬化層が優れた機械的強度を有することとを良好に両立することが可能となる。
【００４５】
接着剤組成物中における、表面処理剤で表面処理された無機フィラーの含有量は、４０質量％以上であることが好ましく、特に５０質量％以上であることが好ましい。また、当該含有量は、９０質量％以下であることが好ましく、特に８５質量％以下であることが好ましく、さらには８０質量％以下であることが好ましい。表面処理剤で表面処理された無機フィラーの含有量が４０質量％以上であることで、接着剤層１１がより良好な機械的強度を有するものとなるとともに、アルカリ性溶液による処理の際に硬化層から無機フィラーが脱離して生じる部位の量が十分なものとなる結果、メッキの膨れを効果的に抑制することが可能となる。また、表面処理剤で表面処理された無機フィラーの含有量が９０質量％以下であることで、接着剤層１１が硬化し易いものとなり、封止シート１を使用してより良好な品質を有する半導体装置を製造することが可能となる。
【００４６】
（２）熱硬化性樹脂
本実施形態に係る封止シート１では、接着剤組成物が熱硬化性樹脂を含有することにより、半導体チップを強固に封止することが可能となる。熱硬化性樹脂としては、接着剤層１１の硬化を可能とするものであれば特に限定されず、例えば、封止材に通常含有される樹脂を使用することができる。具体的には、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、ベンゾオキサジン樹脂、フェノキシ樹脂、酸無水物化合物、アミン系化合物などが挙げられ、これらは１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、イミダゾール系硬化触媒を使用した硬化に適すという観点から、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、酸無水物化合物およびアミン系化合物を使用することが好ましく、特に、優れた接着性を示すという観点から、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、それらの混合物、またはエポキシ樹脂と、フェノール樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、アミン系化合物および酸無水物系化合物からなる群から選択される少なくとも１種との混合物を使用することが好ましい。
【００４７】
エポキシ樹脂は、一般的に、加熱を受けると三次元網状化し、強固な硬化物を形成する性質を有する。このようなエポキシ樹脂としては、公知の種々のエポキシ樹脂が用いることができ、具体的には、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、レゾルシノール、フェニルノボラック、クレゾールノボラック等のフェノール類のグリシジルエーテル；ブタンジオール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のアルコール類のグリシジルエーテル；フタル酸、イソフタル酸、テトラヒドロフタル酸等のカルボン酸のグリシジルエーテル；アニリンイソシアヌレート等の窒素原子に結合した活性水素をグリシジル基で置換したグリシジル型もしくはアルキルグリシジル型のエポキシ樹脂；ビニルシクロヘキサンジエポキシド、３，４−エポキシシクロヘキシルメチル−３，４−ジシクロヘキサンカルボキシレート、２−（３，４−エポキシ）シクロヘキシル−５，５−スピロ（３，４−エポキシ）シクロヘキサン−ｍ−ジオキサン等のように、分子内の炭素−炭素二重結合を例えば酸化することによりエポキシが導入された、いわゆる脂環型エポキシドを挙げることができる。その他、ビフェニル骨格、トリフェニルメタン骨格、ジシクロヘキサジエン骨格、ナフタレン骨格等を有するエポキシ樹脂を用いることもできる。これらエポキシ樹脂は、１種を単独で、または２種以上を組み合わせて用いることができる。上述したエポキシ樹脂の中でも、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型エポキシ樹脂）、ビフェニル骨格を有するエポキシ樹脂（ビフェニル型エポキシ樹脂）、ナフタレン骨格を有するエポキシ樹脂（ナフタレン型エポキシ樹脂）またはこれらの組み合わせを使用することが好ましい。
【００４８】
フェノール樹脂としては、例えば、ビスフェノールＡ、テトラメチルビスフェノールＡ、ジアリルビスフェノールＡ、ビフェノール、ビスフェノールＦ、ジアリルビスフェノールＦ、トリフェニルメタン型フェノール、テトラキスフェノール、ノボラック型フェノール、クレゾールノボラック樹脂、ビフェニルアラルキル骨格を有するフェノール（ビフェニル型フェノール）等が挙げられ、これらの中でも、ビフェニル型フェノールを使用することが好ましい。これらのフェノール樹脂は、１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。なお、硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を使用する場合には、エポキシ樹脂との反応性等の観点から、フェノール樹脂を併用することが好ましい。
【００４９】
接着剤組成物中における熱硬化性樹脂の含有量は、１０質量％以上であることが好ましく、特に１５質量％以上であることが好ましく、さらには、２０質量％以上であることが好ましい。また、当該含有量は、６０質量％以下であることが好ましく、特に５０質量％以下であることが好ましく、さらには４０質量％以下であることが好ましい。当該含有量が１０質量％以上であることで、接着剤層１１の硬化がより十分なものとなり、半導体チップをより強固に封止することができる。また、当該含有量が６０質量％以下であることで、接着剤層１１の意図しない段階での硬化をより抑制することができ、保存安定性がより優れたものとなる。
【００５０】
（３）熱可塑性樹脂
本実施形態に係る封止シート１では、接着剤組成物が熱可塑性樹脂を含有することにより、接着剤層１１をシート状に形成することが容易となる。そのため、当該熱可塑性樹脂としては、接着剤層をシート状に形成することを可能とするものであれば特に限定されず、例えば、封止材に通常含有される樹脂を使用することができる。熱可塑性樹脂の例としては、フェノキシ系樹脂、オレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエステルウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、アミド系樹脂、スチレン系樹脂、シラン系樹脂、ゴム系樹脂等が挙げられ、これらは、１種を単独で、または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００５１】
フェノキシ系樹脂としては、特に限定されないものの、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Ａ／ビスフェノールＦ共重合型、ビスフェノールＳ型、ビスフェノールアセトフェノン型、ノボラック型、フルオレン型、ジシクロペンタジエン型、ノルボルネン型、ナフタレン型、アントラセン型、アダマンタン型、テルペン型、トリメチルシクロヘキサン型、ビフェノール型、ビフェニル型等が例示され、これらの中でもビスフェノールＡ型フェノキシ樹脂を使用することが好ましい。
【００５２】
接着剤組成物中における熱可塑性樹脂の含有量は、１質量％以上であることが好ましく、特に３質量％以上であることが好ましく、さらには、５質量％以上であることが好ましい。また、当該含有量は、３０質量％以下であることが好ましく、特に２０質量％以下であることが好ましく、さらには１０質量％以下であることが好ましい。当該含有量が上記範囲であることで、接着剤層１１をシート状に形成することがより容易となる。
【００５３】
（４）イミダゾール系硬化触媒
本実施形態に係る封止シート１では、接着剤組成物が、イミダゾール系硬化触媒をさらに含有することが好ましい。これにより、熱硬化性樹脂の硬化反応を効果的に進行させることが可能となり、接着剤層１１を良好に硬化することが可能となる。
【００５４】
イミダゾール系硬化触媒の具体例としては、２−メチルイミダゾール、２−ウンデシルイミダゾール、２−ヘプタデシルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、１−ベンジル−２−メチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、２−フェニル−４−メチルイミダゾール、１−ベンジル−２−フェニルイミダゾール、１，２−ジメチルイミダゾール、１−シアノエチル−２−メチルイミダゾール、１−シアノエチル−２−エチル−４−メチルイミダゾール、１−シアノエチル−２−ウンデシルイミダゾール、１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾール、２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール、２−フェニル−４，５−ジ（ヒドロキシメチル）イミダゾールなどが挙げられ、反応性の観点から、２−エチル−４−メチルイミダゾールを使用することが好ましい。なお、イミダゾール系硬化触媒は、１種を単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
【００５５】
接着剤組成物中におけるイミダゾール系硬化触媒の含有量は、０．０１質量％以上であることが好ましく、特に０．０５質量％以上であることが好ましく、さらには、０．１質量％以上であることが好ましい。また、当該含有量は、２．０質量％以下であることが好ましく、特に１．５質量％以下であることが好ましく、さらには１．０質量％以下であることが好ましい。当該含有量が上記範囲であることで、接着剤層１１をより良好に硬化することが可能となる。
【００５６】
（５）その他の成分
接着剤組成物は、前述した表面処理剤により表面処理された無機フィラーに加えて、表面処理剤による表面処理が行われていない無機フィラーをさらに含有してもよい。このような未処理の無機フィラーは、アルカリ性溶液の処理によって硬化層から脱離し易いものであることが好ましく、特に、表面にヒドロキシ基等の反応性基を有する無機フィラーであることが好ましい。表面処理剤による表面処理が行われていない無機フィラーを接着剤組成物に含有させる場合、当該無機フィラーの接着剤組成物中における含有量は、接着剤組成物中における無機フィラーの分散性や充填性を損なわない範囲とすることが好ましく、例えば、１０質量％以下であることが好ましく、特に５質量％以下であることが好ましい。
【００５７】
また、接着剤組成物は、さらに、可塑剤、安定剤、粘着付与材、着色剤、カップリング剤、帯電防止剤、酸化防止剤等を含有してもよい。
【００５８】
（６）接着剤層の厚さ
接着剤層１１の厚さは、封止の用途や、封止後の硬化した接着剤層１１の厚さ等を考慮して設定することができるが、例えば、５μｍ以上であることが好ましく、特に１５μｍ以上であることが好ましく、さらには２０μｍ以上であることが好ましい。また、当該厚さは、１ｍｍ以下であることが好ましく、５００μｍ以下であることがより好ましく、特に３００μｍ以下であることが好ましく、さらには２００μｍ以下であることが好ましい。接着剤層１１の厚さが５μｍ以上、１ｍｍ以下であることで、封止後のチップを保護する効果を良好に得ることができ、半導体チップの周囲に効果的に埋め込むことができる。
【００５９】
２．剥離シート
本実施形態に係る封止シート１は、剥離シート１２を備えていてもよい。剥離シート１２の構成は任意であり、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブ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フィルム、ポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィンフィルムなどのプラスチックフィルムが挙げられる。これらの剥離面（封止シート１の接着剤層１１と接する面）には、剥離処理が施されていることが好ましい。剥離処理に使用される剥離剤としては、例えば、シリコーン系、フッ素系、長鎖アルキル系等の剥離剤が挙げられる。
【００６０】
剥離シート１２の厚さについては特に制限はないが、通常２０μｍ以上、２５０μｍ以下である。
【００６１】
３．封止シートの物性
本実施形態に係る封止シート１では、接着剤層１１が硬化してなる硬化層上に対して、無電解銅メッキおよびそれに続く電解銅メッキにより形成された、厚さ３０μｍの銅メッキ層を硬化層から剥がす際のピール強度が、２Ｎ／１０ｍｍ以上であることが好ましく、特に４Ｎ／１０ｍｍ以上であることが好ましい。本実施形態に係る封止シート１では、無機フィラーが前述した表面処理剤により表面処理されていることにより、硬化層がアルカリ性溶液に晒されたときに、無機フィラーが硬化層から脱離し易い。そのため、硬化層に対してメッキ処理した際に、硬化層における無機フィラーが脱離した部位に金属メッキが侵入し易くなり、硬化層に対するメッキの密着性が優れたものとなり、上述のような高いピール強度を達成することができる。その結果、メッキの膨れが抑制される。なお、上記ピール強度の上限値については特に限定はない。上記ピール強度の測定方法の詳細は、後述する試験例に記載する通りである。
【００６２】
また、本実施形態に係る封止シート１では、接着剤層１１を１００℃で６０分間加熱し、さらに１７０℃で６０分間加熱することで硬化してなる硬化層について、４５ｇ／Ｌの過マンガン酸カリウムおよび１．５％の水酸化ナトリウムを含有する水溶液中に８０℃で１５分間浸漬した後、当該硬化層の表面の５μｍ×５μｍの領域に存在するくぼみであって、当該くぼみの内部に無機フィラーが存在しておらず且つ当該くぼみが硬化層の表面に形成する開口の最小寸法が０．３μｍ以上であるくぼみの数が、１０個以上であることが好ましく、特に１５個以上であることが好ましく、さらには２０個以上であることが好ましい。本実施形態に係る封止シート１では、無機フィラーが前述した表面処理剤で表面処理されていることにより、上述したくぼみの数が１０個以上となり易いものとなる。そして、上述したくぼみの数が１０個以上となることで、硬化層の表面に対するメッキの密着性がより優れたものとなり、メッキの膨れが効果的に抑制されるものとなる。また、上述したくぼみの数の上限値については、１００個以下であることが好ましく、特に８０個以下であることが好ましく、さらには６０個以下であることが好ましい。上述したくぼみの数が１００個以下であることにより、良好な強度および封止性を有する硬化層を形成し易いものとなる。なお、上述したくぼみの数の測定方法の詳細は、後述する試験例に記載の通りである。
【００６３】
４．封止シートの製造方法
本実施形態に係る封止シート１は、従来の封止シートと同様に製造することができる。例えば、接着剤組成物、および所望によりさらに溶媒または分散媒を含有する塗工液を調製し、剥離シート１２の剥離面上に、ダイコーター、カーテンコーター、スプレーコーター、スリットコーター、ナイフコーター等によりその塗工液を塗布して塗膜を形成し、当該塗膜を乾燥させることにより封止シート１を製造することができる。塗工液は、塗布を行うことが可能であればその性状は特に限定されず、接着剤層１１を形成するための成分を溶質として含有する場合もあれば、分散質として含有する場合もある。剥離シート１２は工程材料として剥離してもよいし、封止に使用するまでの間、接着剤層１１を保護していてもよい。
【００６４】
また、封止シート１の両面に剥離シート１２がそれぞれ積層された積層体の製造方法としては、前述の剥離シート１２の剥離面上に塗工液を塗布して塗膜を形成し、これを乾燥させて接着剤層１１と剥離シート１２とからなる積層体を形成し、この積層体の接着剤層１１における剥離シート１２とは反対の面を他の剥離シート１２の剥離面に貼付して、剥離シート１２／接着剤層１１／剥離シート１２からなる積層体を得ることができる。この積層体における剥離シート１２の少なくとも一方は工程材料として剥離してもよいし、封止に使用するまでの間、接着剤層１１を保護していてもよい。なお、上記溶媒としては、トルエン、酢酸エチル、メチルエチルケトンの有機溶媒等が挙げられる。
【００６５】
〔半導体装置の製造方法〕
本実施形態に係る封止シート１を使用して、半導体装置を製造することができる。特に、この製造方法は、封止シート１を使用して半導体チップを封止する工程、および当該封止により得られた封止体をアルカリ性溶液により処理する工程を含む。このような半導体装置の製造方法の例としては、基板内に内蔵される半導体チップを封止する工程を含む、チップ内蔵基板を製造する方法、粘着シート上において半導体チップを封止する工程を含む方法、封止体の表面に凹凸を形成する工程を含む方法等が挙げられる。具体的には、以下に説明する第１の態様、第２の態様および第３の態様に係る半導体装置の製造方法が挙げられる。
【００６６】
１．第１の態様に係る半導体装置の製造方法
第１の態様に係る半導体装置の製造方法は、基材の少なくとも一方の面上に１または２以上の半導体チップを設ける工程（以下、第１の態様に係る製造方法について「準備工程」という場合がある。）、少なくとも当該半導体チップを覆うように、本実施形態に係る封止シート１における接着剤層１１を積層する工程（以下、当該方法について「積層工程」という場合がある。）、および当該接着剤層１１を硬化することで、当該接着剤層１１が硬化してなる硬化層と、当該硬化層により封止された半導体チップと、基材とを備える封止体を得る工程（以下、当該方法について「硬化工程」という場合がある。）、硬化層における基材とは反対側の面から、硬化層と半導体チップとの界面までを貫通する孔を形成する工程（以下、当該方法について「孔形成工程」という場合がある。）、当該孔が形成された封止体をアルカリ性溶液に晒すことで、当該孔をデスミア処理する工程（以下、当該方法について「アルカリ処理工程」という場合がある。）、および当該孔を通じて半導体チップに電気的に接続された電極を形成することで、チップ内蔵基板を得る工程（以下、当該方法について「電極形成工程」という場合がある。）を含む。
【００６７】
図２および図３には、第１の態様に係る半導体装置の製造方法の一例を説明する断面図が示される。最初に、図２（ａ）に示されるように、準備工程として、基材３の両面上に半導体チップ２を設ける。本実施形態では、基材３の一方の面に設けられた半導体チップ２と、基材３の他方の面に設けられた半導体チップ２とが、基材３を平面視した場合に重ならない位置に設けられている。基材３上に半導体チップ２を設ける手法は特に限定されず、一般的な手法を採用することができる。例えば、ピックアップ装置を用いて、半導体チップ２が基材３の所定の位置に載置される。半導体チップ２は、粘着剤、接着剤等を使用して、基材３上に固定されてもよい。基材３の材料としては、チップ内蔵基板の製造に一般的に使用される基材を使用することができる。
【００６８】
続いて、図２（ｂ）に示されるように、積層工程として、基材３の両面側に、本実施形態に係る封止シート１における接着剤層１１を積層する。当該積層により、基材３上に設けられた半導体チップ２は、接着剤層１１により覆われる。接着剤層１１を積層する際、封止シート１における剥離シート１２とは反対側の面を基材３に積層した後、剥離シート１２を接着剤層１１から剥離する。接着剤層１１を積層する際には、半導体チップ２の周囲に空間が生じないように積層することが好ましい。
【００６９】
次に、図２（ｃ）に示されるように、硬化工程として、接着剤層１１を硬化して、硬化層１１’を形成する。当該硬化は、接着剤層１１を加熱することにより行うことが好ましい。当該硬化により、硬化層１１’と、硬化層１１’により封止された半導体チップ２と、基材３とを備える封止体４が得られる。
【００７０】
次に、図３（ａ）に示されるように、孔形成工程として、硬化層１１’を貫通する孔５を形成する。具体的には、硬化層１１’における基材３とは反対側の面から、硬化層１１’と半導体チップ２との界面までを貫通する孔５を形成する。図３（ａ）の断面図では、１つの半導体チップ２に対して２つの孔５が形成された様子が示されている。孔５の形成は一般的な手法を用いて行うことができ、例えば、硬化層１１’における基材３とは反対の面にレーザーを照射することで孔５を形成することができる。このようなレーザー照射は、孔を形成する際に一般的なレーザー照射装置を使用して、一般的な照射条件にて行うことができる。
【００７１】
次に、アルカリ処理工程として、孔５が形成された封止体４をアルカリ性溶液に晒す。上記孔形成工程では、硬化層１１’に孔５を形成する際に、硬化層１１’を構成する成分の残渣（スミア）が発生し、当該スミアが孔５内に残ることがある。このようなスミアは、封止体４をアルカリ性溶液に晒すことによって除去することができる。このような処理はデスミア処理とも呼ばれ、孔５内のスミアを除去することで、後述する電極成形工程において孔５内に電極を形成した際に、当該電極の導通不良を抑制することができる。アルカリ性溶液に晒す処理は、一般的な手法により行うことができ、例えば、３０℃以上、１２０℃以下のアルカリ性溶液中に、封止体４を１５分間浸漬させることで行うことができる。
【００７２】
上記アルカリ性溶液としては、デスミア処理に一般的に使用される溶液（デスミア液）を使用することができ、例えば、過マンガン酸カリウムを含有する水酸化ナトリウム溶液、過マンガン酸ナトリウムおよび水酸化ナトリウムを含有する水溶液等を使用することができる。また、上記アルカリ性溶液としては、過マンガン酸ナトリウムおよび水酸化ナトリウムを含有する水溶液の他に、水酸化カリウムを含有する水溶液等も使用することができる。デスミア液のｐＨは１２．７程度であることが好ましい。
【００７３】
最後に、図３（ｂ）に示されるように、電極形成工程として、孔５内に電極６を形成する。当該電極６は、孔５を通じて半導体チップ２に電気的に接続されている。電極６の形成は、一般的な手法により行うことができる。例えば、硬化層１１’における孔５を形成した面に対して、銅といった金属を用いたメッキ処理を行い、孔５に対して当該金属を埋め込む。続いて、メッキされた当該金属における不要な部分をエッチング等により除去し、残る金属片として電極６を形成することができる。なお、電極６を形成することにより、チップ内蔵基板７を得ることができる。
【００７４】
本実施形態に係る封止シート１を用いて形成される硬化層１１’は、前述した表面処理剤により表面処理された無機フィラーを含有する。当該無機フィラーは、良好に表面処理されている一方で、多数の残存する反応性基を表面に有している。このような無機フィラーは、アルカリ性溶液との親和性が高く、そのため、アルカリ処理工程において硬化層１１’をアルカリ性溶液に晒したときに、硬化層１１’から無機フィラーが脱離し易いものとなる。これにより、電極形成工程において、メッキ処理を行う際に、硬化層１１’における無機フィラーが脱離した部位に金属が侵入し易くなり、硬化層１１’とメッキとの密着性が優れたものとなる。その結果、半導体装置のその後の製造工程や、製造された半導体装置の使用時において、硬化層１１’の温度が上昇した場合であってもメッキの膨れが抑制される。したがって、本実施形態に係る封止シート１を使用することで、良好な品質を有する半導体装置を製造することができる。
【００７５】
なお、第１の態様に係る半導体装置の製造方法により得られるチップ内蔵基板７では、所定の半導体チップ２が内部に埋め込まれている分、基板表面に実装される半導体チップの数を減らすことができるため、基板の表面積を縮小することができる。すなわち、基板の小型化が可能となる。また、導体チップや半導体デバイスといった全ての電子部品を基板表面に実装する場合と比較して、内蔵される半導体チップと、表面に実装される電子部品との間の配線の長さを短縮することができ、これにより、電気特性を向上できるとともに、実装後の基板における電子部品の高密度化も可能となる。
【００７６】
２．第２の態様に係る半導体装置の製造方法
第２の態様に係る半導体装置の製造方法は、粘着シートの粘着面上に１または２以上の半導体チップを設ける工程（以下、第２の態様に係る製造方法について「準備工程」という場合がある。）、少なくとも当該半導体チップを覆うように、本実施形態に係る封止シート１における接着剤層１１を積層する工程（以下、当該方法について「接着剤層積層工程」という場合がある。）、当該接着剤層１１を硬化することで、当該接着剤層１１が硬化してなる硬化層と、当該硬化層により封止された半導体チップとを備える封止体を得る工程（以下、当該方法について「硬化工程」という場合がある。）、当該封止体から当該粘着シートを剥離する工程（以下、当該方法について「剥離工程」という場合がある。）、当該粘着シートの剥離により露出した封止体の面に、層間絶縁膜を積層する工程（以下、当該方法について「層間絶縁膜積層工程」という場合がある。）、層間絶縁膜における封止体とは反対側の面から、層間絶縁膜と半導体チップとの界面までを貫通する孔を形成する工程（以下、当該方法について「孔形成工程」という場合がある。）、孔が形成された層間絶縁膜が積層された封止体をアルカリ性溶液に晒すことで、孔をデスミア処理する工程（以下、当該方法について「アルカリ処理工程」という場合がある。）、および孔を通じて半導体チップに電気的に接続された電極を形成する工程（以下、当該方法について「電極形成工程」という場合がある。）を含む。
【００７７】
図４および図５には、第２の態様に係る半導体装置の製造方法の一例を説明する断面図が示される。最初に、図４（ａ）に示されるように、準備工程として、粘着シート８の片面上に半導体チップ２を設ける。粘着シート８上に半導体チップ２を設ける手法は特に限定されず、一般的な手法を採用することができる。例えば、ピックアップ装置を用いて、半導体チップ２が粘着シート８の所定の位置に載置される。この場合、粘着シート８の粘着性を有する面上に半導体チップ２を設けることが好ましい。粘着シート８としては、当該シートが発揮する粘着力によって、当該シート上に半導体チップ２を固定できるものであれば特に限定されず、基材と、当該基材に積層された粘着剤層とからなるものであってよく、または、自己粘着性を有する基材であってもよい。また、このような基材および粘着剤層は、後述する硬化工程における加熱に耐えうる耐熱性を有することが好ましい。さらに、粘着剤層は、エネルギー線硬化性であることが好ましい。これにより、エネルギー線の照射により粘着剤層を硬化させ、粘着シート８の粘着力を低下させることが可能となる。その結果、後述する剥離工程において、封止体６から粘着シート８を剥離することが容易となる。
【００７８】
続いて、図４（ｂ）に示されるように、接着剤層積層工程として、粘着シート８における半導体チップ２が設けられた面側に、本実施形態に係る封止シート１における接着剤層１１を積層する。当該積層により、粘着シート８上に設けられた半導体チップ２は、接着剤層１１により覆われる。接着剤層１１を積層する際、封止シート１における剥離シート１２とは反対側の面を粘着シート８に積層した後、剥離シート１２を接着剤層１１から剥離する。接着剤層１１を積層する際には、半導体チップ２の周囲に空間が生じないように積層することが好ましい。
【００７９】
次に、図４（ｃ）に示されるように、硬化工程として、接着剤層１１を硬化して、硬化層１１’を形成する。当該硬化は、接着剤層１１を加熱することにより行うことが好ましい。当該硬化により、硬化層１１’と、硬化層１１’により封止された半導体チップ２とを備える封止体４が得られる。
【００８０】
次に、図４（ｄ）に示されるように、剥離工程として、封止体４から粘着シート８を剥離する。前述の通り、粘着シート８がエネルギー線硬化性を有する粘着剤層を備える場合、剥離の前に、粘着剤層に対してエネルギー線を照射して、硬化させることで、粘着シート８の粘着力を低下させ、当該剥離を容易に行うことが可能となる。
【００８１】
次に、図５（ａ）に示されるように、層間絶縁膜積層工程として、粘着シート８の剥離により露出した封止体４の面に、層間絶縁膜９を積層する。層間絶縁膜９としては、一般的な手法により積層することができ、例えば、ＣＶＤ法、スピンコート法、ディップコート法、スプレー法等により、シリコン系材料、有機ポリマー、シリコン酸化膜等を封止体４上に製膜することで、層間絶縁膜９を形成することができる。
【００８２】
次に、図５（ｂ）に示されるように、孔形成工程として、層間絶縁膜９を貫通する孔５を形成する。具体的には、層間絶縁膜９における基材３とは反対側の面から、層間絶縁膜９と半導体チップ２との界面までを貫通する孔５を形成する。図５（ｂ）の断面図では、１つの半導体チップ２に対して２つの孔５が形成された様子が示されている。孔５の形成は、一般的な方法で行ってよく、例えば、層間絶縁膜９における基材３とは反対の面にレーザーを照射することで孔５を形成してもよい。このようなレーザー照射は、孔の形成に一般的なレーザー照射装置を使用して、一般的な照射条件にて行うことができる。
【００８３】
次に、アルカリ処理工程として、孔５が形成された層間絶縁膜９が積層された封止体４をアルカリ性溶液に晒す。上記孔形成工程では、層間絶縁膜９に孔５を形成する際、層間絶縁膜９を構成する成分の残渣（スミア）が発生し、当該スミアが孔５内に残ることがある。アルカリ処理工程により、孔５内のスミアを除去することができ、後述する電極成形工程において孔５内に電極を形成した際に、当該電極の導通不良を抑制することができる。ここにおいて、アルカリ性溶液に晒す手法およびアルカリ性溶液の種類は、第１の態様に係る半導体装置の製造方法において説明した手法および種類を使用することができる。
【００８４】
最後に、図５（ｃ）に示されるように、電極形成工程として、孔５内に電極６を形成する。当該電極６は、孔５を通じて半導体チップ２に電気的に接続されている。電極６の形成は、一般的な手法により行うことができ、例えば、第１の態様に係る半導体装置の製造方法において説明した電極６の形成の手法を使用することができる。
【００８５】
本実施形態に係る封止シート１を用いて形成される硬化層１１’は、前述した表面処理剤により表面処理された無機フィラーを含有する。当該無機フィラーは、良好に表面処理されている一方で、多数の残存する反応性基を表面に有している。このような無機フィラーは、アルカリ性溶液との親和性が高く、そのため、アルカリ処理工程において硬化層１１’をアルカリ性溶液に晒したときに、硬化層１１’から無機フィラーが脱離し易いものとなる。これにより、電極形成工程において、メッキ処理を行う際に、硬化層１１’における無機フィラーが脱離した部位に金属が侵入し易くなり、硬化層１１’とメッキとの密着性が優れたものとなる。その結果、半導体装置のその後の製造工程や、製造された半導体装置の使用時において、硬化層１１’の温度が上昇した場合であってもメッキの膨れが抑制される。したがって、本実施形態に係る封止シート１を使用することで、良好な品質を有する半導体装置を製造することができる。
【００８６】
なお、第２の態様に係る半導体装置の製造方法によれば、半導体装置として、ファンアウト型ウエハレベルパッケージといった半導体パッケージ等を製造することができる。
【００８７】
３．第３の態様に係る半導体装置の製造方法
第３の態様に係る半導体装置の製造方法は、基材の少なくとも一方の面上または粘着シートの粘着面上に１または２以上の半導体チップを設ける工程（以下、第３の態様に係る製造方法について「準備工程」という場合がある。）、少なくとも当該半導体チップを覆うように、本実施形態に係る封止シート１における接着剤層１１を積層する工程（以下、当該方法について「積層工程」という場合がある。）、当該接着剤層１１を硬化することで、当該接着剤層１１が硬化してなる硬化層と、当該硬化層により封止された半導体チップとを備える封止体を得る工程（以下、当該方法について「硬化工程」という場合がある。）、および、当該封止体をアルカリ性溶液に晒すことで、当該封止体の表面に凹凸を形成する工程（以下、当該方法について「アルカリ処理工程」という場合がある。）を含む。
【００８８】
第３の態様に係る半導体装置の製造方法における、準備工程、積層工程および硬化工程は、第１の態様に係る半導体装置の製造方法において説明した各工程と同様に行うことができる。
【００８９】
一方、第３の態様に係る半導体装置の製造方法では、アルカリ処理工程として、上記封止体４をアルカリ性溶液に晒すことで、当該封止体４の表面に凹凸を形成する。この処理の条件は、形成する凹凸に応じて適宜することができ、例えば、上記封止体４を６０℃以上、９０℃以下のアルカリ性溶液中に、封止体４を５分間浸漬させることで行うことができる。また、アルカリ性溶液も、形成する凹凸に応じて適宜選択され、例えば、第１の態様に係る半導体装置の製造方法の説明において挙げたアルカリ性溶液を使用することができる。
【００９０】
本実施形態に係る封止シート１を用いて形成される硬化層１１’は、前述した表面処理剤により表面処理された無機フィラーを含有する。当該無機フィラーは、良好に表面処理されている一方で、多数の残存する反応性基を表面に有している。このような無機フィラーは、アルカリ性溶液との親和性が高く、そのため、アルカリ処理工程において硬化層１１’をアルカリ性溶液に晒したときに、硬化層１１’から無機フィラーが脱離し易いものとなる。これにより、例えば、アルカリ処理工程の後に、硬化層１１’の表面に金属を用いたメッキ処理を行う場合には、硬化層１１’における無機フィラーが脱離した部位に金属が侵入し易くなり、硬化層１１’とメッキとの密着性が優れたものとなる。その結果、半導体装置のその後の製造工程や、製造された半導体装置の使用時において、硬化層１１’の温度が上昇した場合であってもメッキの膨れが抑制される。したがって、本実施形態に係る封止シート１を、アルカリ性溶液を用いた表面凹凸形成の工程を備える半導体装置の製造方法に用いる場合にも、良好な品質を有する半導体装置を製造することができる。
【００９１】
以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【実施例】
【００９２】
以下、実施例および試験例等を示すことにより本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は下記の試験例等に何ら限定されるものではない。【００９３】
〔実施例１〜２および比較例１〜２〕
表１に示す構成成分を混合し、メチルエチルケトンにて希釈して、固形分濃度が４０質量％である接着剤組成物塗工液を得た。当該塗工液を、片面がシリコーン剥離処理された剥離フィルム（リンテック社製，製品名「ＳＰ−ＰＥＴ３８１０３１」）の剥離面上に塗布し、得られた塗膜をオーブンにて１００℃で１分間乾燥することで、厚さ２５μｍの接着剤層と剥離フィルムとからなる封止シートを得た。【００９４】
なお、表１に示される無機フィラーの表面処理は、ナスフラスコ中において、メチルエチルケトンと未処理の無機フィラー１００質量部とを４０℃にて撹拌した後、表面処理剤を１質量部添加し、さらに１８０分間撹拌することで行った。【００９５】
〔試験例１〕（表面観察）
実施例および比較例で作製した封止シートを銅張り積層板上にラミネートした後、１００℃で６０分間加熱し、さらに１７０℃で６０分間加熱することにより、接着剤層を硬化させた。硬化後の接着剤層を含む封止シートと銅張り積層板との積層体を、過マンガン酸カリウムおよび濃度１５％の水酸化ナトリウム水溶液をそれぞれ所定量、水に添加することで作製したアルカリ性溶液（４５ｇ／Ｌの過マンガン酸カリウムおよび１．５％の水酸化ナトリウムを含有する水溶液，ｐＨ：１２．７）中に８０℃で１５分間浸漬した。当該浸漬後の測定用サンプルの表面を、走査型電子顕微鏡（日立製作所社製，製品名「Ｓ−４７００」）を用いて、加速電圧５ｋＶまたは１０ｋＶ、傾斜角３０度、倍率１００００倍の条件で撮影した。得られた写真を図６〜９に示す。ここで、図６には実施例１に係る写真が、図７には実施例２に係る写真が、図８には比較例１に係る写真が、図９には比較例２に係る写真がそれぞれ示される。【００９６】
図６および７に示される写真から、実施例１および２の硬化層の表面には、黒色のくぼみが多数存在する様子がわかる。この黒色のくぼみは、無機フィラーが脱離して生じた空洞である。すなわち、実施例１および２の封止シートを用いて形成された硬化層では、アルカリ性溶液による処理により、多数の無機フィラーが脱離したことがわかる。【００９７】
これに対し、図８および図９に示される写真から、比較例１および２の硬化層の表面には、白色の粒が均一に存在していることがわかる。この白色の粒は、残存している無機フィラーである。すなわち、比較例１および２の封止シートを用いて形成された硬化層では、アルカリ性溶液による処理後においても、その表面から無機フィラーの脱離が殆ど生じなかったことがわかる。【００９８】
〔試験例２〕（メッキの膨れの評価）
実施例および比較例で作製した封止シートの接着剤層側の面を、コア材（日立化成社製，製品名「ＭＣＬ−Ｅ−６７９ＦＧ」）の片面に、真空ラミネーター（ニッコー・マテリアルズ社製，製品名「Ｖ１３０」）を使用して、９０℃および０．３ＭＰａの条件にてラミネートし、その後、接着剤層から剥離シートを剥離した。続いて、１００℃で６０分間加熱した後、さらに１７０℃で６０分間加熱して、接着剤層を熱硬化させた。これにより、コア材と、接着剤層が硬化してなる硬化層とからなる積層体を得た。【００９９】
得られた積層体を、グリコールエーテル系溶媒とエチレングリコールモノブチルエーテルが２：１の比率で混合されてなる膨潤液（アルカリ性溶液）中に６０℃で５分間浸漬した後、粗化液（アルカリ性過マンガン酸水溶液）に８０℃で５分間浸漬することで、デスミア処理を行った。【０１００】
続いて、上記積層体を、パラジウム・スズコロイド触媒溶液（奥野製薬工業社製，製品名「ＯＰＣ５０インデューサＭ」）中に４０℃で６分間浸漬した後、活性化処理溶液（奥野製薬工業社製，製品名「ＯＰＣ−１５０クリスターＲＷ」）中に室温で５分間浸漬し、さらにその後、無電解銅めっき液（奥野製薬工業社製，製品名「ＡＴＳアドカッパーＩＷ」）中に室温で３５分間浸漬することで、上記積層体に対して無電解銅メッキを行った。これにより、厚さ１μｍの銅によるメッキ層を形成した。その後、当該メッキ層が形成された積層体を、１５０℃で３０分間アニール処理した。【０１０１】
上記アニール処理後、上記積層体に対し、電解液（硫酸銅濃度：２００ｇ／Ｌ，硫酸濃度：５０ｇ／Ｌ，塩化物イオン濃度：５０ｍｇ／Ｌ）中において、電流密度１Ａ／ｄｍ２の条件にて電解銅メッキを行った。これにより、メッキ層の最終的な厚さは３０μｍとなった。続いて、このメッキ層が形成された積層体を、１９０℃で６０分間アニール処理した。【０１０２】
厚さ３０μｍのメッキ層が形成された積層体における、硬化層とメッキ層との界面に空気が入り込んだことに起因するメッキの膨れの有無を目視にて確認した。結果を表１に示す。【０１０３】
〔試験例３〕（メッキのピール強度の測定）
試験例２にて得られた、厚さ３０μｍのメッキ層が形成された積層体を１０ｍｍ幅にカットし、万能型引張試験機（島津製作所製，製品名「オートグラフＡＧ−ＩＳ」）を用いて、ピール角度９０°およびピール速度５０ｍｍ／ｍｉｎの条件で、硬化層に接する側のメッキ層を、当該硬化層から剥がし、その時のピール強度（Ｎ／１０ｍｍ）を測定した。結果を表１に示す。なお、メッキ層が硬化層から容易に剥がれてしまい、測定できなかった場合には、「測定不可」とした。【０１０４】
〔試験例４〕（硬化層表面におけるくぼみの数）
試験例１で得られた、実施例および比較例に係る写真において、５μｍ×５μｍの領域を任意に選択し、当該領域に含まれるくぼみのうち、内部に無機フィラーが存在しておらず、且つ、硬化層表面においてくぼみが形成する開口の最小寸法が０．３μｍ以上であるくぼみの数を計測した。結果を表１に示す。【０１０５】
ここで、表１に示す構成成分の詳細は以下の通りである。
［熱可塑性樹脂］
ＢｉｓＡ型フェノキシ樹脂：ビスフェノールＡ型フェノキシ樹脂（三菱化学社製，製品名「ｊＥＲ１２５６」）
［熱硬化性樹脂］
ＢｉｓＡ型エポキシ樹脂：ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（三菱化学社製，製品名「ｊＥＲ８２８」）
ビフェニル型エポキシ樹脂：ビフェニル型エポキシ樹脂（日本化薬社製，製品名「ＮＣ−３０００−Ｌ」）
ナフタレン型エポキシ樹脂：ナフタレン型エポキシ樹脂（ＤＩＣ社製，製品名「ＨＰ−４７００」）
ビフェニル型フェノール：ビフェニル型フェノール（明和化成社製，製品名「ＭＥＨＣ−７８５１−ＳＳ」）
［硬化触媒］
イミダゾール系熱硬化触媒：２−エチル−４−メチルイミダゾール（四国化成社製，製品名「２Ｅ４ＭＺ」）
［無機フィラー］
エポキシシラン処理シリカフィラー：シリカフィラー（アドマテックス社製，製品名「ＳＯ−Ｃ２」，平均粒径：０．５μｍ，最大粒径：２μｍ，形状：球状）を、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（信越化学社製，製品名「ＫＢＭ−４０３」，最小被覆面積：３３０ｍ２／ｇ）を用いて表面処理したもの
ビニルシラン処理シリカフィラー：シリカフィラー（アドマテックス社製，製品名「ＳＯ−Ｃ２」，平均粒径：０．５μｍ，最大粒径：２μｍ，形状：球状）を、ビニルトリメトキシシラン（信越化学社製，製品名「ＫＢＭ−１００３」，最小被覆面積：５１５ｍ２／ｇ）を用いて表面処理したもの
シラザン処理シリカフィラー：シリカフィラー（アドマテックス社製，製品名「ＳＯ−Ｃ２」，平均粒径：０．５μｍ，最大粒径：２μｍ，形状：球状）を、１，１，１，３，３，３−ヘキサメチルジシラザン（信越化学社製，製品名「ＳＺ−３１」，最小被覆面積：９６７ｍ２／ｇ）を用いて表面処理したもの
ジメチルジメトキシシラン処理シリカフィラー：シリカフィラー（アドマテックス社製，製品名「ＳＯ−Ｃ２」，平均粒径：０．５μｍ，最大粒径：２μｍ，形状：球状）を、ジメチルジメトキシシラン（信越化学社製，製品名「ＫＢＭ−２２」，最小被覆面積：６４９ｍ２／ｇ）を用いて表面処理したもの【０１０６】
【表１】
2018159619.tif 000003
【０１０７】
以上のように、実施例で得られた封止シートは、アルカリ性溶液による処理による硬化層からの無機フィラーの脱離が生じ易かった。
【産業上の利用可能性】
【０１０８】
本発明に係る封止シートは、硬化層からの無機フィラーの脱離が生じ易く、それにより、硬化層に対するメッキの密着性が優れたものとなるため、チップ内蔵基板やファンアウト型ウエハレベルパッケージといった半導体装置の製造に好適に利用することができる。
【符号の説明】
【０１０９】
１…封止シート
１１…接着剤層
１１’…硬化層
１２…剥離シート
２…半導体チップ
３…基材
４…封止体
５…孔
６…電極
７…チップ内蔵基板
８…粘着シート
９…層間絶縁膜
【図１】
2018159619.tif 000004
【図２】
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【図３】
2018159619.tif 000006
【図４】
2018159619.tif 000007
【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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【国際調査報告】
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2018159619.tif 000014
2018159619.tif 000015
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