【手続補正書】
【提出日】平成18年2月10日(2006.2.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
B-ステージに対応可能なアンダーフィル封入材料であって、B-ステージ・プロセスにおいて固化し、滑らかで粘着性のない表面を半導体ウェハまたはシリコン・チップに形成する封入材料。
【請求項２】
a）少なくとも1種類のエポキシ樹脂と少なくとも1種類のフェノール含有化合物の混合物を含む熱硬化樹脂系と；
b）イミダゾール-無水物付加物と；
c）少なくとも1種類の溶媒と；
d）少なくとも1種類の無機充填剤とを含む、B-ステージに対応可能な請求項1に記載の封入材料。
【請求項３】
少なくとも1種類の上記エポキシ樹脂が、ビスフェノール-Aの単官能グリシジルエーテルおよび多官能グリシジルエーテル、ビスフェノール-Fの単官能グリシジルエーテルおよび多官能グリシジルエーテル、脂肪族エポキシ樹脂、芳香族エポキシ樹脂、飽和エポキシ樹脂、不飽和エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、以下の構造式：
【化１】
2005519169.tif 000001
を有するエポキシ樹脂、ならびにこれらの混合物を含むグループの中から選択されるものである、請求項2に記載の封入材料。
【請求項４】
少なくとも1種類の上記エポキシ樹脂が、3,4-エポキシシクロヘキシルメチル-3,4-エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、ビニルシクロヘキセンジオキシド、3,4-エポキシ-6-メチルシクロヘキシルメチル-3,4-エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、ジシクロペンタジエンジオキシド、ビスフェノール-Aタイプの樹脂、ビスフェノール-Fタイプの樹脂、エポキシノボラック樹脂、ポリ(フェニルグリシジルエーテル)-コ-ホルムアルデヒド、ビフェニル・タイプのエポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン-フェノールエポキシ樹脂、ナフタレンエポキシ樹脂、エポキシ官能性ブタジエンアクリロニトリル・コポリマー、エポキシ官能性ポリジメチルシロキサン、ならびにこれらの混合物からなるグループの中から選択されるものである、請求項3に記載の封入材料。
【請求項５】
上記フェノール含有化合物が、フェノール樹脂、フェノール、ならびにこれらの混合物を含むグループの中から選択されるものである、請求項2に記載の封入材料。
【請求項６】
上記フェノール含有化合物が、フェノールノバラック樹脂、ジアリビスフェノール-A、ビスフェノール-A、あるいはこれらの混合物を含む、請求項5に記載の封入材料。
【請求項７】
少なくとも1種類の上記エポキシ樹脂が、エポキシとフェノール含有化合物の混合物に0.1重量％〜99.9重量％の範囲で含まれる、請求項4に記載の封入材料。
【請求項８】
上記エポキシ樹脂が40重量％〜95重量％の範囲で含まれる、請求項5に記載の封入材料。
【請求項９】
少なくとも1種類の上記フェノール含有化合物が、エポキシとフェノール含有化合物の混合物に0.1重量％〜99.9重量％の範囲で含まれる、請求項8に記載の封入材料。
【請求項１０】
少なくとも1種類の上記フェノール含有化合物が、エポキシとフェノール含有化合物の混合物に5重量％〜60重量％の範囲で含まれる、請求項9に記載の封入材料。
【請求項１１】
エポキシとフェノール含有化合物の上記混合物が20重量％〜80重量％の範囲で含まれる、請求項9に記載の封入材料。
【請求項１２】
上記イミダゾール-無水物付加物が、イミダゾールと無水物の付加物を含んでおり、イミダゾールと無水物が、ピロメリト酸二無水物、メチルヘキサ-ヒドロフタル酸無水物、メチルテトラ-ヒドロフタル酸無水物、ナディック酸メチル無水物、ヘキサ-ヒドロフタル酸無水物、テトラ-ヒドロフタル酸無水物、ドデシルコハク酸無水物、フタル酸無水物、ビスフェニル二無水物、ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、1-シアノエチル-2-エチル-4-メチル-イミダゾール、アルキル置換されたイミダゾール、トリフェニルホスフィン、ホウ酸オニウム、N置換されていないイミダゾール、2-フェニル-4-メチルイミダゾール、2-エチル-4-メチル-イミダゾール、2-フェニルイミダゾール、イミダゾール、N置換されたイミダゾール、ならびにこれらの混合物を含むグループの中から選択されるものである、請求項2に記載の封入材料。
【請求項１３】
上記イミダゾール-無水物付加物が、2-フェニル-4-メチルイミダゾールとピロメリト酸二無水物の付加物を含む、請求項12に記載の封入材料。
【請求項１４】
上記イミダゾール-無水物付加物が0.01重量％〜10重量％の範囲で含まれる、請求項13に記載の封入材料。
【請求項１５】
上記イミダゾール-無水物付加物が0.1重量％〜5重量％の範囲で含まれる、請求項13に記載の封入材料。
【請求項１６】
少なくとも1種類の上記溶媒が、安定であってアンダーフィル組成物中のエポキシ樹脂とフェノール樹脂を溶かす溶媒を含む溶媒群の中から選択されるものである、請求項2に記載の封入材料。
【請求項１７】
少なくとも1種類の上記溶媒が、ケトン、エステル、アルコール、エーテル、γ-ブチロラクトン、酢酸プロピレングリコールメチルエチル（PGMEA）、ならびにこれらの混合物を含むグループの中から選択されるものである、請求項16に記載の封入材料。
【請求項１８】
少なくとも1種類の上記溶媒が、γ-ブチロラクトン、酢酸プロピレングリコールメチルエチル（PGMEA）、又はこれらの混合物を含む、請求項17に記載の封入材料。
【請求項１９】
上記溶媒が60重量％まで含まれる、請求項17に記載の封入材料。
【請求項２０】
少なくとも1種類の上記無機充填剤が、バーミキュライト、雲母、ケイ灰石、炭酸カルシウム、チタニア、砂、ガラス、溶融シリカ、ヒュームドシリカ、アルミナ、硫酸バリウム、ハロゲン化エチレンポリマー（例えばテトラフルオロエチレン、トリフルオロ-エチレン、フッ化ビニリデン、フッ化ビニル、塩化ビニリデン、塩化ビニル）、ならびにこれらの混合物を含むグループの中から選択されるものである、請求項2に記載の封入材料。
【請求項２１】
少なくとも1種類の上記無機充填剤がシリカである、請求項20に記載の封入材料。
【請求項２２】
上記無機充填剤が70重量％まで含まれる、請求項20に記載の封入材料。
【請求項２３】
少なくとも1種類のフラックス剤がさらに含まれる、請求項2に記載の封入材料。
【請求項２４】
少なくとも1種類の上記フラックス剤が、カルボン酸、ロジンゴム、ドデカン二酸、アジピン酸、セバシン酸、ポリセバシン酸ポリ無水物、マレイン酸、酒石酸、クエン酸、アルコール、ヒドロキシル酸、ヒドロキシル塩基、ポリオール（例えばエチレングリコール、グリセロール、3-[ビス(グリシジルオキシメチル)メトキシ]-1,2-プロパンジオール、D-リボース、D-セロビオース、セルロース、2-シクロヘキセン-1,1-ジメタノール）、ならびにこれらの混合物を含むグループの中から選択されるものである、請求項23に記載の封入材料。
【請求項２５】
少なくとも1種類の上記フラックス剤が、ロジンゴム、ドデカン二酸、アジピン酸のいずれか、あるいはこれらの混合物を含む、請求項24に記載の封入材料。
【請求項２６】
少なくとも1種類の上記フラックス剤が0.5重量％〜20重量％の範囲で含まれる、請求項25に記載の封入材料。
【請求項２７】
少なくとも1種類の上記フラックス剤が1重量％〜10重量％の範囲で含まれる、請求項26に記載の封入材料。
【請求項２８】
界面活性剤、カップリング剤、反応性希釈剤、空気放出剤、流動添加物、接着促進剤、ならびにこれらの混合物からなるグループの中の1つ以上をさらに含む、請求項2に記載の封入材料。
【請求項２９】
上記界面活性剤が、有機アクリルポリマー、シリコーン、エポキシシリコーン、ポリオキシエチレン／ポリオキシプロピレン・ブロックコポリマー、エチレンジアミンをベースとしたポリオキシエチレン／ポリオキシプロピレン・ブロックコポリマー、ポリオールをベースとしたポリオキシアルキレン、脂肪アルコールをベースとしたポリオキシアルキレン、脂肪アルコールポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ならびにこれらの混合物からなるグループの中から選択されるものである、請求項28に記載の封入材料。
【請求項３０】
上記反応性希釈剤が、p-t-ブチル-フェニル-グリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、グリセロールジグリシジルエーテル、アルキルのグリシジルエーテル、ブタンジオジグリシジルエーテル、ならびにこれらの混合物を含むグループの中から選択されるものである、請求項28に記載の封入材料。
【請求項３１】
上記アンダーフィル封入材料が半導体ウェハに塗布され、B-ステージ処理された後、その半導体ウェハが個々のチップに切断される、請求項2に記載の封入材料。
【請求項３２】
B-ステージに対応可能なアンダーフィル組成物が一方の表面に堆積されたシリコン・ウェハであって、B-ステージに対応可能なその組成物が、
a）少なくとも1種類のエポキシ樹脂と少なくとも1種類のフェノール含有化合物の混合物を含む熱硬化樹脂系と；
b）イミダゾール-無水物付加物と；
c）少なくとも1種類の溶媒と；
d）少なくとも1種類の無機充填剤とを含むシリコン・ウェハ。
【請求項３３】
1個以上のシリコン・チップを製造する方法であって、
a）請求項2に記載の封入材料を半導体ウェハに塗布するステップと；
b）上記半導体ウェハ上の上記封入材料に対してB-ステージ・プロセスを実行してその封入材料を固化させ、滑らかで粘着性のないコーティングにするステップと；
c）上記半導体ウェハを切断して個々のシリコン・チップにするステップとを含む方法。
【請求項３４】
スピン・コーティング、スクリーン印刷、ステンシル印刷のいずれかの方法によって上記封入材料を半導体ウェハに塗布する、請求項33に記載の方法。
【請求項３５】
電子部品パッケージを製造する方法であって、
a）請求項2に記載の封入材料を半導体ウェハに塗布するステップと；
b）上記半導体ウェハ上の上記封入材料に対してB-ステージ・プロセスを実行してその封入材料を固化させ、滑らかで粘着性のないコーティングにするステップと；
c）上記半導体ウェハを切断し、第1の面が上記封入材料でコーティングされた2個以上のシリコン・チップにするステップと；
d）第1の面が基板と隣り合うようにして2個以上のシリコン・チップを基板の上に載せるステップと；
e）この基板と少なくとも1個のシリコン・チップを、その少なくとも1個のシリコン・チップとその基板の間に相互接続が形成されるのに十分な温度まで加熱して上記封入材料を硬化させるステップとを含む方法。
【請求項３６】
基板上に非充填硬化性液体フラックス材料を載せた後にシリコン・チップを基板に載せる追加ステップを含む、請求項35に記載の方法。
【請求項３７】
上記非充填硬化性液体フラックス材料が、
a）少なくとも1種類のエポキシ樹脂と少なくとも1種類のフェノール含有化合物の混合物を含む熱硬化樹脂系と；
b）イミダゾール-無水物付加物と；
c）少なくとも1種類のフラックス剤を含む、請求項36に記載の方法。
【請求項３８】
上記イミダゾール-無水物付加物が、イミダゾールと無水物の付加物を含んでおり、イミダゾールと無水物が、ピロメリト酸二無水物、メチルヘキサ-ヒドロフタル酸無水物、メチルテトラ-ヒドロフタル酸無水物、ナディック酸メチル無水物、ヘキサ-ヒドロフタル酸無水物、テトラ-ヒドロフタル酸無水物、ドデシルコハク酸無水物、フタル酸無水物、ビスフェニル二無水物、ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、1-シアノエチル-2-エチル-4-メチル-イミダゾール、アルキル置換されたイミダゾール、トリフェニルホスフィン、ホウ酸オニウム、N置換されていないイミダゾール、2-フェニル-4-メチルイミダゾール、2-エチル-4-メチル-イミダゾール、2-フェニルイミダゾール、イミダゾール、N置換されたイミダゾール、ならびにこれらの混合物を含むグループの中から選択されるものである、請求項37に記載の方法。
【請求項３９】
上記イミダゾール-無水物付加物が、2-フェニル-4-メチルイミダゾールとピロメリト酸二無水物の付加物を含む、請求項38に記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
望ましいフェノール含有化合物を非フェノール樹脂と組み合わせて混合物にする。フェノール含有化合物は、フェノールまたはフェノール樹脂であることが好ましく、最終組成物のガラス転移温度が高くなるものを選択する。特に好ましいフェノール樹脂は、フェノールノボラック樹脂である。特に好ましいフェノールは、ビスフェノールAとジアリビスフェノールAフェノール樹脂である。市販されているフェノールノボラック樹脂の具体例は、Durez 12686（オキシケム社）、HRJ-2190（スケネクタディ社）、SP-560（スケネクタディ社）、HRJ-2606（スケネクタディ社）、HRJ-1166（スケネクタディ社）、HRJ-11040（スケネクタディ社）、HRJ-2210（スケネクタディ社）、CRJ-406（スケネクタディ社）、HRJ-2163（スケネクタディ社）、HRJ-10739（スケネクタディ社）、HRJ-13172（スケネクタディ社）、HRJ-11937（スケネクタディ社）、HRJ-2355（スケネクタディ社）、SP-25（スケネクタディ社）、SP-1068（スケネクタディ社）、CRJ-418（スケネクタディ社）、SP-1090（スケネクタディ社）、SP-1077（スケネクタディ社）、SP-6701（スケネクタディ社）、HRJ-11945（スケネクタディ社）、SP-6700（スケネクタディ社）、HRJ-11995（スケネクタディ社）、SP-553（スケネクタディ社）、HRJ-2053（スケネクタディ社）、SP-560（スケネクタディ社）、BRWE5300（ジョージア-パシフィック・レジンズ社）、BRWE5555（ジョージア-パシフィック・レジンズ社）、GP2074（ジョージア-パシフィック・レジンズ社）である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
別の実施態様では、エポキシ樹脂、フェノール含有化合物、イミダゾール／無水物付加物が含まれた非充填硬化性液体フラックス材料を含む組成物を基板に直接塗布した後にチップを載せる。アンダーフィルをウェハ上でB-ステージ硬化させ、このウェハを切断して個々のチップにした後、チップを、B-ステージを経た材料が非充填硬化性液体フラックス材料と隣り合って接触するようにして基板の上に置く。非充填硬化性液体フラックス材料は、ハンダがより流れやすく、また基板と個々のチップがより接続されやすくなるようにする。実施例7、8に示したように、この別の実施態様による組成物を基板の上に置き、B-ステージに対応可能な組成物を有するチップをその基板の上に置くと、リフロー・プロセスが完了したときに優れた相互接続が形成される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４７】
実施例８
この実施例は、実施例7の方法を利用して組み立てたパッケージと非充填硬化性液体材料なしで組み立てたパッケージの接着力を比較するために行なった。まず最初に、2mm×2mmのシリコン・チップを実施例1に記載したエポキシ／フェノール含有アンダーフィル組成物でコーティングした。このチップを真空下で30分間にわたって125℃にてB-ステージ処理し、チップの表面に滑らかで粘着性のないコーティングを得た。FR-4基板ボードを1/2インチ×1/2インチに切断し、150℃にて40分間にわたって予熱して水分を完全に除去した。チップ1のテスト法（方法I）では、一滴の非充填硬化性材料を予熱したFR-4基板片に載せ、チップの表を下にしてこの基板に載せた。チップ2のテスト法（方法II）では、シリコン・チップを裸のFR-4基板片に直接載せたため、基板の上には非充填硬化性材料がない。次に、両方の方法に従って作ったこれらの組立体をリフロー炉の中を通過させてパッケージを形成した。方法IIに従って形成したパッケージでは、充填されたアンダーフィル材料がチップの縁部に沿って広がったが、チップの縁部に沿って盛り上がって完全なフィレットを形成することはなかった。方法Iに従って作ったチップは、チップの周辺部に完全なフィレットを形成した。粘性率が小さな非充填硬化性液体材料がうまく流れてチップの縁部に沿って盛り上がり、フィレットを形成した。次に全部のチップに対してダイ剪断試験を行ない、FR-4基板からチップを引き剥がす力の最大値を記録した。剪断力のピークは、ロイス・インスツルメンツ社のダイ剪断テスターを用いて記録した。それぞれの方法で作った20個のパッケージに剪断力を加え、剪断力の平均値を記録した。すべてのパッケージが、チップ／材料Aの界面で破壊されることがわかった。方法IIに従って形成したパッケージでは、力のピークの平均値は13.5±3.5kgfであった。方法Iに従って形成したパッケージでは、力のピークの平均値は19.9±2.6kgfであった。パッケージが破損する前の力のピークは、方法Ｉに従って形成した場合のほうが、非充填材料Bで形成されたフィレットがより大きかったために大きな値であった。したがって接着力は、チップと基板を接着する前にチップと基板を互いに異なるが相性のよい材料でコーティングすることにより、約25％増大している。従来技術で知られているように、これらの材料の間がよく濡れてうまく接着し、フィレットがうまく形成されることは、パッケージの信頼性にとって非常に重要である。ダイ剪断試験の結果を表5に示してある。