(57)【要約】  樹脂成分と、熱架橋剤と、硬化剤と、を含有し、樹脂成分がマレイミド基を有する樹脂を含む、接着剤組成物が開示される。【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂成分と、熱架橋剤と、硬化剤と、を含有し、
前記樹脂成分がマレイミド基を有する樹脂を含む、接着剤組成物。
【請求項２】
前記熱架橋剤がアクリル樹脂を含む、請求項１に記載の接着剤組成物。
【請求項３】
前記アクリル樹脂が２５℃で固形である、請求項２に記載の接着剤組成物。
【請求項４】
前記硬化剤が熱ラジカル発生剤を含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の接着剤組成物。
【請求項５】
前記熱ラジカル発生剤が有機過酸化物である、請求項４に記載の接着剤組成物。
【請求項６】
フィルム状である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の接着剤組成物。
【請求項７】
半導体装置の製造に用いられる、請求項１〜６のいずれか一項に記載の接着剤組成物。
【請求項８】
半導体チップ及び配線回路基板のそれぞれの接続部が互いに電気的に接続された半導体装置、又は複数の半導体チップのそれぞれの接続部が互いに電気的に接続された半導体装置の製造方法において、前記接続部の封止に用いられる、請求項１〜７のいずれか一項に記載の接着剤組成物。
【請求項９】
半導体チップ及び配線回路基板のそれぞれの接続部が互いに電気的に接続された半導体装置、又は複数の半導体チップのそれぞれの接続部が互いに電気的に接続された半導体装置の製造方法であって、
前記接続部の少なくとも一部を、請求項１〜８のいずれか一項に記載の接着剤組成物を用いて封止する工程を備える、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、接着剤組成物及び半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体チップと基板とを接続するには金ワイヤ等の金属細線を用いるワイヤーボンディング方式が広く適用されている。一方で、半導体装置に対する高機能化、高集積化、高速化等の要求に対応するため、半導体チップ又は基板にバンプと呼ばれる導電性突起を形成して、半導体チップと基板との間で直接接続するフリップチップ接続方式（ＦＣ接続方式）が広まりつつある。【０００３】
フリップチップ接続方式としては、例えば、はんだ、スズ、金、銀、銅等を用いて金属接合させる方法、超音波振動を印加して金属接合させる方法、樹脂の収縮力によって機械的接触を保持する方法などが知られている。これらの中でも、フリップチップ接続方式は、接続部の信頼性の観点から、はんだ、スズ、金、銀、銅等を用いて金属接合させる方法が一般的である。【０００４】
また、半導体チップと基板との接続においては、ＢＧＡ（Ｂａｌｌ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）、ＣＳＰ（Ｃｈｉｐ  Ｓｉｚｅ  Ｐａｃｋａｇｅ）等に盛んに用いられているＣＯＢ（Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｂｏａｒｄ）型の接続方式もフリップチップ接続方式である。フリップチップ接続方式は、半導体チップ上にバンプ又は配線を形成して、半導体チップ同士間で接続するＣＯＣ（Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｃｈｉｐ）型の接続方式にも広く用いられている（例えば、特許文献１参照）。【０００５】
ＣＰＵ、ＭＰＵ等に用いられるエリアアレイ型の半導体パッケージでは、高機能化が強く要求されている。具体的な要求としては、半導体チップの大型化、ピン（バンプ、配線）数の増加、ピッチ及びギャップの高密度化等が挙げられている。【０００６】
さらなる小型化、薄型化、又は高機能化が強く要求された半導体パッケージでは、上述した接続方式を積層化又は多段化したチップスタック型パッケージ、ＰＯＰ（Ｐａｃｋａｇｅ  Ｏｎ  Ｐａｃｋａｇｅ）、ＴＳＶ（Ｔｈｒｏｕｇｈ−Ｓｉｌｉｃｏｎ  Ｖｉａ）等も広く普及し始めている。このような積層化又は多段化技術は、半導体チップ等を三次元的に配置することから、二次元的に配置する技術と比較して半導体パッケージを小さくすることができる。また、このような技術は、半導体の性能向上、ノイズの低減、実装面積の削減、省電力化等にも有効であることから、次世代の半導体配線技術として注目されている。これらの技術は、半導体の性能向上、ノイズの低減、実装面積の削減、省電力化等にも有効であり、次世代の半導体配線技術として注目されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−２９４３８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
半導体パッケージでは、高機能化、高集積化、高速化等が進行するにつれて、配線間の狭ピッチ化及び微細配線化が必要となる。しかし、狭ピッチ化及び微細配線化が進展している半導体パッケージでは、使用される接着剤材料に起因して、電気エネルギーが熱になって損失してしまうことが課題となっている。特に、高周波信号を必要とする半導体パッケージでは、エネルギー損失が大きくなり、非効率化が顕著となる。電気エネルギー損失の度合いを表す指標として、誘電正接（ＤＦ値）が知られている。電気エネルギーの熱による損失を抑えるためには、接着剤材料の誘電正接（ＤＦ値）を低減することが重要となる。【０００９】
そこで、本発明は、誘電正接（ＤＦ値）を充分に低減可能な接着剤組成物を提供することを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一側面は、樹脂成分と、熱架橋剤と、硬化剤と、を含有し、樹脂成分がマレイミド基を有する樹脂を含む、接着剤組成物を提供する。このような接着剤組成物は、誘電正接（ＤＦ値）を充分に低減することが可能となる。【００１１】
熱架橋剤は、アクリル樹脂を含んでいてよい。アクリル樹脂は、２５℃で固形であってよい。【００１２】
硬化剤は、熱ラジカル発生剤を含んでいてよい。熱ラジカル発生剤は、有機過酸化物であってよい。【００１３】
接着剤組成物は、フィルム状であってよい。なお、本明細書において、フィルム状の接着剤組成物を「フィルム状接着剤」という場合がある。【００１４】
接着剤組成物は、半導体装置の製造に用いられるものであってよい。本発明はさらに、樹脂成分と熱架橋剤と硬化剤とを含有し、樹脂成分がマレイミド基を有する樹脂を含む組成物の、半導体装置の製造に用いられる接着剤としての応用又は接着剤の製造のための応用に関してもよい。【００１５】
接着剤組成物は、半導体チップ及び配線回路基板のそれぞれの接続部が互いに電気的に接続された半導体装置、又は複数の半導体チップのそれぞれの接続部が互いに電気的に接続された半導体装置の製造方法において、接続部の封止に用いられるものであってよい。本発明はさらに、樹脂成分と熱架橋剤と硬化剤とを含有し、樹脂成分がマレイミド基を有する樹脂を含む組成物の、半導体チップ及び配線回路基板のそれぞれの接続部が互いに電気的に接続された半導体装置、又は複数の半導体チップのそれぞれの接続部が互いに電気的に接続された半導体装置の製造方法において、接続部の封止に用いられる接着剤としての応用又は接着剤の製造のための応用に関してもよい。【００１６】
別の側面において、本発明は、半導体チップ及び配線回路基板のそれぞれの接続部が互いに電気的に接続された半導体装置、又は複数の半導体チップのそれぞれの接続部が互いに電気的に接続された半導体装置の製造方法であって、接続部の少なくとも一部を、上述の接着剤組成物を用いて封止する工程を備える、半導体装置の製造方法を提供する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、誘電正接（ＤＦ値）を充分に低減可能な接着剤組成物を提供することができる。また、このような接着剤組成物を用いた半導体装置の製造方法を提供することができる。このような接着剤組成物を用いた半導体装置は、耐リフロー性に優れる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】半導体装置の一実施形態を示す模式断面図である。
【図２】半導体装置の他の実施形態を示す模式断面図である。
【図３】半導体装置の他の実施形態を示す模式断面図である。
【図４】半導体装置の製造方法の一実施形態を模式的に示す工程断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、場合により図面を参照しつつ本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面中、同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。また、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。さらに、図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。
【００２０】
［接着剤組成物］
本実施形態に係る接着剤組成物は、樹脂成分（以下、「（ａ）成分」という場合がある。）と、熱架橋剤（以下、「（ｂ）成分」という場合がある。）と、硬化剤（以下、「（ｃ）成分」という場合がある。）と、を含有する。本実施形態に係る接着剤組成物は、熱硬化性であり、半硬化（Ｂステージ）状態を経て、硬化処理後に完全硬化物（Ｃステージ）状態となり得る。
【００２１】
＜（ａ）成分：樹脂成分＞
（ａ）成分は、好ましくは重量平均分子量１００００以上の成分である。（ａ）成分は、マレイミド基を有する樹脂（以下、「（ａ１）成分」という場合がある。）を含む。（ａ）成分が、（ａ１）成分を含むことによって、得られる接着剤組成物の硬化物において、誘電正接（ＤＦ値）を低減することができる。
【００２２】
（（ａ１）成分：マレイミド基を有する樹脂）
（ａ１）成分は、マレイミド基を有する樹脂であれば特に制限されない。（ａ１）成分の重量平均分子量は、好ましくは１００００以上である。（ａ１）成分は、例えば、少なくとも２つのマレイミド基と２価の炭化水素基とを有する樹脂（以下、当該樹脂を「ビスマレイミド樹脂」という場合がある。）であってよい。
【００２３】
ビスマレイミド樹脂は、下記式（ＩＩＩ）で表されるマレイミド基を２つ有する。
【００２４】
【化１】
2020035906.tif 000002
【００２５】
ビスマレイミド樹脂は、例えば、下記式（ＩＶ）で表される樹脂成分である。
【００２６】
【化２】
2020035906.tif 000003
【００２７】
式（ＩＶ）中、Ｘは、２価の炭化水素基を含む２価の連結基を表す。
【００２８】
Ｘで表される連結基に含まれる２価の炭化水素基は、飽和炭化水素基及び不飽和炭化水素基のいずれであってもよい。２価の炭化水素基は、鎖状及び環状のいずれであってもよく、鎖状の２価の炭化水素基は、直鎖状及び分岐状のいずれであってもよい。環状の不飽和炭化水素基は、芳香族炭化水素基であってよい。２価の連結基は、これらの２価の炭化水素基を２種以上含んでいてもよい。
【００２９】
２価の炭化水素基は、接着剤組成物の可とう性、並びに接着剤組成物から作製されるフィルム状接着剤の取り扱い性（タック性、割れ、粉落ち等）及び強度を高めることが可能となることから、好ましくは鎖状の炭化水素基を含み、より好ましくは炭素数４以上の主鎖を有する鎖状のアルキレン基を含む。
【００３０】
炭素数４以上の主鎖を有する鎖状のアルキレン基は、−（ＣＲａＲｂ）ｍ−で表される（ｍは４以上の整数を表し、Ｒａ及びＲｂはそれぞれ独立に水素原子又は炭素数ｍ未満のアルキル基を表す）。当該アルキレン基の主鎖の炭素数（ｍ）は、４以上又は６以上であってよく、２０以下、１５以下、又は１０以下であってよい。
【００３１】
２価の炭化水素基の炭素数は、ビスマレイミド樹脂の分子構造を三次元化し易く、ポリマーの自由体積を増大させて低密度化、すなわち低誘電率化できる観点から、８以上、１０以上、又は１５以上であってよく、３００以下、２５０以下、２００以下、１００以下、７０以下、又は５０以下であってよい。２価の炭化水素基の炭素数は、同様の観点から、８〜３００、８〜２５０、８〜２００、又は８〜１００であってもよい。２価の炭化水素基は、炭素数８〜３００、８〜２５０、８〜２００又は８〜１００の分岐を有していてもよいアルキレン基、炭素数１０〜７０の分岐を有していてもよいアルキレン基、又は炭素数１５〜５０の分岐を有していてもよいアルキレン基であってもよい。
【００３２】
２価の炭化水素基は、一実施形態において、高周波特性をより効果的に高める観点から、下記式（ＩＩ）で表される基を含む。
【００３３】
【化３】
2020035906.tif 000004
【００３４】
式（ＩＩ）中、Ｒ２及びＲ３は、それぞれ独立にアルキレン基を表し、Ｒ４及びＲ５は、それぞれ独立にアルキル基を表す。
【００３５】
Ｒ２及びＲ３で表されるアルキレン基の炭素数は、柔軟性のさらなる向上及び合成の容易性の観点から、４〜５０、５〜２５、６〜１０、又は７〜１０であってよい。Ｒ２及びＲ３で表されるアルキレン基は、上述した炭素数４以上の主鎖を有する鎖状のアルキレン基であってもよい。
【００３６】
Ｒ４で表されるアルキル基の炭素数は、柔軟性のさらなる向上及び合成の容易性の観点から、４〜５０、５〜２５、６〜１０、又は７〜１０であってよい。Ｒ５で表されるアルキル基の炭素数は、柔軟性のさらなる向上及び合成の容易性の観点から、２〜５０、３〜２５、４〜１０、又は５〜８であってよい。
【００３７】
ビスマレイミド樹脂は、高周波特性及び伸び率をより効果的に高める観点から、２価の炭化水素基を複数有していてもよい。この場合、複数の２価の炭化水素基は、互いに同一であっても異なっていてもよい。ビスマレイミド樹脂は、２〜４０個、２〜２０個、又は２〜１０個の２価の炭化水素基を有していてもよい。
【００３８】
２価の炭化水素基は、例えば、ノニレン基、デシレン基、ウンデシレン基、ドデシレン基、テトラデシレン基、ヘキサデシレン基、オクタデシレン基、ノナデシレン基、イコシレン基、ヘンイコシレン基、ドコシレン基、トリコシレン基、テトラコシレン基、ペンタコシレン基、ヘキサコシレン基、ヘプタコシレン基、オクタコシレン基、ノナコシレン基、トリアコンチレン基等のアルキレン基；ベンジレン基、フェニレン基、ナフチレン基等のアリーレン基；フェニレンメチレン基、フェニレンエチレン基、ベンジルプロピレン基、ナフチレンメチレン基、ナフチレンエチレン基等のアリーレンアルキレン基；フェニレンジメチレン基、フェニレンジエチレン基等のアリーレンジアルキレン基等であってもよい。
【００３９】
Ｘで表される連結基は、上記の２価の炭化水素基のみからなっていてもよく、上記の２価の炭化水素基に加えてその他の有機基を含んでいてもよい。その他の有機基としては、例えば、少なくとも２つのイミド結合を有する２価の有機基が挙げられる。
【００４０】
少なくとも２つのイミド結合を有する２価の有機基は、例えば、下記式（Ｉ）で表される基であってよい。
【００４１】
【化４】
2020035906.tif 000005
【００４２】
式（Ｉ）中、Ｒ１は、４価の有機基を表す。
【００４３】
Ｒ１で表される４価の有機基は、取り扱い性の観点から、例えば、炭化水素基であってよい。当該炭化水素基の炭素数は、例えば、１〜１００、２〜５０、又は４〜３０であってよい。
【００４４】
当該炭化水素基は、置換基を有していてもよく、例えば、置換又は非置換のシロキサニル基を含んでいてもよい。シロキサニル基としては、例えば、ジメチルシロキサン、メチルフェニルシロキサン、ジフェニルシロキサン等に由来する基が挙げられる。
【００４５】
置換基は、例えば、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、水酸基、アルコキシ基、メルカプト基、シクロアルキル基、置換シクロアルキル基、ヘテロ環基、置換ヘテロ環基、アリール基、置換アリール基、ヘテロアリール基、置換ヘテロアリール基、アリールオキシ基、置換アリールオキシ基、ハロゲン原子、ハロアルキル基、シアノ基、ニトロ基、ニトロソ基、アミノ基、アミド基、−Ｃ（＝Ｏ）Ｈ、−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｓ−、−Ｓ（＝Ｏ）２−、−ＯＣ（＝Ｏ）−Ｏ−、−Ｃ（＝Ｏ）−ＮＲｃ、−ＮＲｃＣ（＝Ｏ）−Ｎ（Ｒｃ）２、−ＯＣ（＝Ｏ）−Ｎ（Ｒｃ）２、アシル基、オキシアシル基、カルボキシル基、カルバメート基、スルホニル基、スルホンアミド基、スルフリル基等であってもよい。ここで、Ｒｃは、水素原子又はアルキル基を表す。これらの置換基は、目的、用途等に合わせて、１種類又は２種類以上を選択できる。
【００４６】
Ｒ１で表される４価の有機基は、例えば、ベンゼン等の芳香族炭化水素から４個の水素原子を除いた４価の芳香族炭化水素基又はシクロヘキサン等の脂環式炭化水素から４個の水素原子を除いた４価の脂環式炭化水素基であってもよい。Ｒ１で表される４価の有機基は、高周波特性に優れる観点から、４価の芳香族炭化水素基であってよく、ベンゼンから４個の水素原子を除いた４価の基であってもよい。
【００４７】
少なくとも２つのイミド結合を有する２価の有機基は、下記式（Ｖ）で表される基であってよい。
【００４８】
【化５】
2020035906.tif 000006
【００４９】
少なくとも２つのイミド結合を有する２価の有機基は、誘電特性に優れる観点から、下記式（ＶＩ）又は（ＶＩＩ）で表される基であってもよい。
【００５０】
【化６】
2020035906.tif 000007
【００５１】
【化７】
2020035906.tif 000008
【００５２】
ビスマレイミド樹脂は、高周波特性に優れ、接着剤組成物がその他の樹脂をさらに含有する場合にその他の樹脂との相溶性に優れる観点から、少なくとも２つのイミド結合を有する２価の有機基を複数有していてもよい。この場合、複数の当該２価の有機基は、互いに同一であっても異なっていてもよい。ビスマレイミド樹脂は、２〜４０個、２〜２０個、又は２〜１０個の当該２価の有機基を有していてもよい。
【００５３】
ビスマレイミド樹脂は、一実施形態において、例えば、下記式（ＶＩＩＩ）で表されるビスマレイミド樹脂であってよく、下記式（ＩＸ）で表されるビスマレイミド樹脂であってよい。
【００５４】
【化８】
2020035906.tif 000009
【００５５】
【化９】
2020035906.tif 000010
【００５６】
式（ＶＩＩＩ）及び式（ＩＸ）中、Ｚ１、Ｚ２、及びＺ３は、それぞれ独立に上述した２価の炭化水素基を表し、Ｒ１は式（Ｉ）中のＲ１と同義であり、ｎは１〜１０の整数を表す。ｎが２以上である場合、複数のＺ３は、互いに同一であっても異なっていてもよい。
【００５７】
式（ＩＸ）で表されるビスマレイミド樹脂の具体例としては、下記式（Ａ）で表されるビスマレイミド樹脂等が挙げられる。なお、式（Ａ）で表されるビスマレイミド樹脂は、ｎが１〜１０の混合物であってよい。
【００５８】
【化１０】
2020035906.tif 000011
【００５９】
（ａ１）成分の重量平均分子量（Ｍｗ）は、好ましくは１００００以上である。（ａ１）成分の重量平均分子量（Ｍｗ）は、バンプ、パッド等の突起物がある半導体ウェハ、チップ、基板などへのラミネート性及びボイド発生の抑制の観点から、１２０００以上、１４０００以上、又は１６０００以上であってよく、１０００００以下、５００００以下、又は２００００以下であってよい。
【００６０】
本明細書において、重量平均分子量（Ｍｗ）は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）法で標準ポリスチレンによる検量線を用いたポリスチレン換算値を意味する。
【００６１】
（ａ１）成分のガラス転移点（Ｔｇ）は、バンプ、パッド等の突起物がある半導体ウェハ、チップ、基板などへのラミネート性及びボイド発生の抑制の観点から、１６０℃以下、１４０℃以下、１２０℃以下、又は１００℃以下であってよい。マレイミド基を有する樹脂のガラス転移点（Ｔｇ）は、フィルム形成性及びフィルム取り扱い性（フィルムタック性）の観点から、４０℃以上、５０℃以上、又は６０℃以上であってよい。ここでのガラス転移点（Ｔｇ）は、示差走査熱量計（ＤＳＣ）（株式会社パーキンエルマージャパン製、ＤＳＣ−７型）を用いて、（ａ１）成分１０ｍｇ、昇温速度１０℃／分、空気雰囲気下の条件で測定されるものである。
【００６２】
（ａ１）成分は、マレイミド基を有する樹脂を１種単独で用いてもよく、例えば、重量平均分子量等の性状が異なる２種以上のマレイミド基を有する樹脂を組み合わせて用いてもよい。
【００６３】
（ａ１）成分の含有量は、（ａ）成分全量を基準として、６０質量％以上、７０質量％以上、８０質量％以上、９０質量％以上、又は９５質量％以上であってよい。（ａ１）成分の含有量は、（ａ）成分全量を基準として、６０〜１００質量％、７０〜１００質量％、８０〜１００質量％、９０〜１００質量％、又は９５〜１００質量％以上であってよい。
【００６４】
（ａ）成分は、耐熱性を付与し、フィルム形成性を向上させる観点から、本発明の効果を阻害しない範囲で、マレイミド基を有しない樹脂（以下、「（ａ２）成分」という場合がある。）を含んでいてもよい。
【００６５】
（（ａ２）成分：マレイミド基を有しない樹脂）
（ａ２）成分は、マレイミド基を有しない樹脂であれば特に制限されないが、好ましくは重量平均分子量１００００以上である。（ａ２）成分としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカルボジイミド樹脂、シアネートエステル樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ウレタン樹脂、アクリルゴム等が挙げられる。これらは、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中でも、（ａ２）成分は、耐熱性及びフィルム形成性により優れることから、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、又はアクリルゴムを含んでいてもよい。
【００６６】
（ａ）成分が（ａ２）成分を含む場合、（ａ２）成分の含有量は、（ａ）成分全量を基準として、４０質量％以下、３０質量％以下、２０質量％以下、１０質量％以下、又は５質量％以下であってよい。
【００６７】
（ａ）成分（（ａ１）成分及び（ａ２）成分）の含有量は、（ａ）成分及び（ｂ）成分の総量１００質量部を基準として、３０〜７５質量部又は４０〜７０質量部であってよい。（ａ）成分の含有量が、（ａ）成分及び（ｂ）成分の総量１００質量部を基準として、３０質量部以上であると、フィルム形成性及び取り扱い性の点において、より優れる傾向にある。（ａ）成分の含有量が、（ａ）成分及び（ｂ）成分の総量１００質量部を基準として、７５質量部以下であると、硬化物性の低下による信頼性の低下をより充分に防ぐことができる傾向にある。
【００６８】
（（ｂ）成分：熱架橋剤）
（ｂ）成分は、熱硬化性樹脂であり得る。（ｂ）成分は、好ましくは重量平均分子量１００００未満の成分である。重量平均分子量１００００未満の（ｂ）成分と後述の（ｃ）成分と反応することによって、接着剤組成物の硬化性が向上する傾向にある。
【００６９】
（ｂ）成分としては、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。（ａ１）成分が重量平均分子量１００００以上のマレイミド基を有する樹脂である場合、重量平均分子量１００００未満のマレイミド基を有する樹脂も熱架橋剤として作用し得る。これらの中でも、（ｂ）成分は、アクリル樹脂を含んでいてもよい。
【００７０】
アクリル樹脂は、分子内に１個以上の（メタ）アクリロイル基を有するものであれば特に制限されない。アクリル樹脂としては、例えば、ビスフェノールＡ型、ビスフェノールＦ型、ナフタレン型、フェノールノボラック型、クレゾールノボラック型、フェノールアラルキル型、ビフェニル型、トリフェニルメタン型、ジシクロペンタジエン型、フルオレン型、アダマンタン型、各種多官能アクリル樹脂等が挙げられる。これらは、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いてもよい。なお、本明細書において、「（メタ）アクリロイル基」はアクリロイル基又はメタアクリロイル基のいずれかを意味し、他の類似表現も同様である。
【００７１】
アクリル樹脂は、室温（２５℃）で固形であってよい。液状に比べて固形の方が、ボイドが発生し難く、硬化前のＢステージ状態の接着剤組成物の粘性（タック）が小さいため、取り扱いに優れる（フィルム状に形成し易い）傾向にある。アクリル樹脂は、例えば、室温（２５℃）で固形であるフルオレン型アクリル樹脂であってよい。
【００７２】
アクリル樹脂が有する官能基（（メタ）アクリロイル基）の数は、１分子当たり３以下であってよく、２若しくは３であってよい。官能基の数が１分子当たり３以下であると、短時間での硬化が充分に進行し、硬化反応率が向上する（硬化のネットワークが適度に進行するため、未反応基が残存することを抑制できる傾向にある）。
【００７３】
エポキシ樹脂は、分子内に２個以上のエポキシ基を有するものであれば特に制限されない。エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールＡ型、ビスフェノールＦ型、ナフタレン型、フェノールノボラック型、クレゾールノボラック型、フェノールアラルキル型、ビフェニル型、トリフェニルメタン型、ジシクロペンタジエン型、各種多官能エポキシ樹脂等が挙げられる。これらは、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００７４】
（ａ）成分に対する（ｂ）成分の質量比（（ｂ）成分の質量／（ａ）成分の質量）は、特に制限されないが、０．０１〜１０、０．０５〜５、又は０．１〜５であってよい。（ａ）成分に対する（ｂ）成分の質量比が０．０１以上であると、硬化性が向上し、接着力がより向上する傾向にあり、１０以下であると、フィルム形成性により優れる傾向にある。
【００７５】
（（ｃ）成分：硬化剤）
（ｃ）成分は、主に（ｂ）成分の硬化剤として作用するものであれば特に制限されない。（ｃ）成分としては、例えば、熱ラジカル発生剤（熱によってラジカルを発生する化合物）、光ラジカル発生剤（光によってラジカルを発生する化合物）等が挙げられる。これらの中でも、取り扱い性の観点から、（ｃ）成分は、熱ラジカル発生剤を含んでいてもよい。
【００７６】
熱ラジカル発生剤としては、例えば、有機過酸化物、アゾ化合物等が挙げられる。これらの中でも、取り扱い性及び保存安定性の観点から、熱ラジカル発生剤は、有機過酸化物であってよい。
【００７７】
有機過酸化物としては、例えば、ケトンパーオキサイド、パーオキシケタール、ハイドロパーオキサイド、ジアルキルパーオキサイド、ジアシルパーオキサイド、パーオキシジカーボネイト、パーオキシエステル等が挙げられる。これらは、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いてもよい。有機過酸化物は、保存安定性の観点から、ハイドロパーオキサイド、ジアルキルパーオキサイド、又はパーオキシエステルであってよい。さらに、有機過酸化物は、耐熱性の観点から、ハイドロパーオキサイド又はジアルキルパーオキサイドであってよい。ジアルキルパーオキサイドとしては、例えば、ジクミルパーオキサイド、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルパーオキサイド等が挙げられる。
【００７８】
（ｂ）成分がエポキシ樹脂を含む場合、（ｃ）成分は、例えば、フェノールノボラック、クレゾールノボラック、フェノールアラルキル樹脂等のフェノール樹脂系硬化剤、メチルシクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸等の酸無水物系硬化剤、ジシアンジアミド等のアミン系硬化剤、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−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等のイミダゾール系硬化剤、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、テトラフェニルホスホニウムテトラ（４−メチルフェニル）ボレート等のホスフィン系硬化剤などであってもよい。
【００７９】
（ｃ）成分の含有量は、（ｂ）成分の全質量を基準として、０．５〜１０質量％又は１〜５質量％であってよい。（ｃ）成分の含有量が０．５質量％以上であると、充分に硬化が進行する傾向にあり、（ｃ）成分の含有量が１０質量％以下であると、硬化が急激に進行して反応点が多くなって、分子鎖が短くなったり、未反応基が残存したりすることを抑制できる傾向にある。
【００８０】
接着剤組成物は、フラックス剤（以下、「（ｄ）成分」という場合がある。）、フィラー（以下、「（ｅ）成分」という場合がある。）等をさらに含有していてもよい。
【００８１】
（（ｄ）成分：フラックス剤）
（ｄ）成分は、フラックス活性（酸化物及び不純物を除去する活性）を示す化合物である。（ｄ）成分としては、例えば、イミダゾール類、アミン類等の非共有電子対を有する含窒素化合物、カルボン酸類、フェノール類、アルコール類などが挙げられる。これらは、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中でも、フラックス剤は、フラックス活性を強く発現し、接続性が向上することから、カルボン酸類であってよい。カルボン酸類は、モノカルボン酸（カルボキシル基を１つ有する化合物）、ジカルボン酸（カルボキシル基を２つ有する化合物）、又はカルボキシル基を３つ以上有する化合物であってよい。これらの中でも、カルボン酸類は、グルタル酸等のジカルボン酸であってよい。
【００８２】
（ｄ）成分の含有量は、（ａ）成分及び（ｂ）成分の総量１００質量部に対して、０．５〜１０質量部又は１〜７質量部であってよい。（ｄ）成分の含有量が、（ａ）成分及び（ｂ）成分の総量１００質量部に対して、０．５質量部以上であると、フラックス活性がより充分に発現し易い傾向にある。（ｄ）成分の含有量が、（ａ）成分及び（ｂ）成分の総量１００質量部に対して、１０質量部以下であると、信頼性の低下をより充分に防ぐことができる傾向にある。
【００８３】
（（ｅ）成分：フィラー）
（ｅ）成分によって、接着剤組成物の粘度、接着剤組成物の硬化物の物性等を制御することができる。より具体的には、接続時のボイド発生の抑制、接着剤組成物の硬化物の吸湿率の低減等を図ることができる。（ｅ）成分としては、例えば、無機フィラー、樹脂フィラー、ウィスカー等が挙げられる。これらは、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いてもよい。（ｅ）成分は、絶縁性であってよい。
【００８４】
無機フィラーとしては、例えば、ガラス、シリカ、アルミナ、酸化チタン、カーボンブラック、マイカ、窒化ホウ素等が挙げられる。これらの中でも、無機フィラーは、シリカ、アルミナ、酸化チタン、又は窒化ホウ素であってよく、シリカ、アルミナ、又は窒化ホウ素であってよい。無機フィラーは、後述の樹脂フィラーと比較して熱膨張率が小さいため、接着剤組成物の低熱膨張率化が可能となる。また、無機フィラーには汎用品で粒径制御されたものが多いため、粘度調整の点においても好ましい。
【００８５】
樹脂フィラーとしては、例えば、ポリウレタン、ポリイミド等の樹脂からなるフィラーなどが挙げられる。樹脂フィラーは、有機成分（樹脂成分、熱架橋剤、硬化剤等）と比較して熱膨張率が小さいため接続信頼性の向上効果に優れる。また、樹脂フィラーを用いることによって、接着剤組成物の粘度調整を容易に行うことができる。また、樹脂フィラーは、無機フィラーと比較して応力を緩和する機能に優れる傾向にある。
【００８６】
ウィスカーとしては、例えば、ホウ酸アルミニウム、チタン酸アルミニウム、酸化亜鉛、珪酸カルシウム、硫酸マグネシウム、窒化ホウ素等が挙げられる。
【００８７】
これらの中でも、（ｅ）成分は、無機フィラー又は樹脂フィラーであってよい。（ｅ）成分は、用途に応じていずれか一方を用いてもよく、両方を混合して用いてもよい。
【００８８】
（ｅ）成分は、分散性及び接着力向上の観点から、表面処理剤で表面処理が施されていてもよい。表面処理剤は、例えば、シランカップリング剤であってよい。シランカップリング剤の官能基としては、例えば、グリシジル基（エポキシ基）、アミノ基、フェニル基、フェニルアミノ基、（メタ）アクリロイル基、ビニル基等が挙げられる。シランカップリング剤の官能基は、分散性、流動性、及び接着力の観点から、グリシジル基、フェニルアミノ基、又は（メタ）アクリロイル基であってよく、保存安定性の観点から、フェニル基又は（メタ）アクリロイル基であってよい。
【００８９】
フィラーの平均粒径は、フリップチップ接続時のかみ込み防止の観点から、１．５μｍ以下であってよく、視認性（透明性）の観点から、１．０μｍ以下であってよい。
【００９０】
（ｅ）成分の含有量は、（ａ）成分及び（ｂ）成分の総量１００質量部に対して、１０〜４００質量部又は４０〜１５０質量部であってよい。（ｅ）成分の含有量が、（ａ）成分及び（ｂ）成分の総量１００質量部に対して、１０質量部以上であると、フィルム形成性及び硬化物性（熱膨張率等）がより向上する傾向にある。（ｅ）成分の含有量が、（ａ）成分及び（ｂ）成分の総量１００質量部に対して、４００質量部以下であると、樹脂流動性の低下等によるボイド等の不良発生をより充分に防ぐことができる傾向にある。
【００９１】
接着剤組成物は、イオン捕捉剤、酸化防止剤、シランカップリング剤、チタンカップリング剤、レベリング剤、イオントラップ剤等の添加剤をさらに含有していてもよい。これらは、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの含有量は、各添加剤の効果が発現する範囲で適宜設定することができる。
【００９２】
接着剤組成物を２００℃で５秒間保持したときの硬化反応率は、５０％以上、８０％以上、又は９０％以上であってよい。２００℃は、はんだ溶融温度よりも低い温度である。硬化反応率が５０％以上であると、はんだ溶融温度よりも高い温度で接続したときにおいても、はんだが飛散又は流動して接続信頼性が低下することを防ぐことができる。硬化反応率は、アルミパンに入れた未処理及び熱処理後（２００℃で５秒保持した後）の接着剤組成物１０ｍｇについて、ＤＳＣ（パーキンエルマー社製ＤＳＣ−７型）を用いた昇温速度２０℃／分、３０〜３００℃の温度範囲の示差走査熱量測定を行うことにより、求めることができる。硬化反応率は、例えば、示差走査熱量測定において未処理のサンプルの硬化反応による発熱量ΔＨ（Ｊ／ｇ）を「ΔＨ１」、ホットプレート上で２００℃、５秒間保持した後のサンプルの硬化反応による発熱量ΔＨ（Ｊ／ｇ）を「ΔＨ２」とし、以下の式で硬化反応率を算出することができる。
硬化反応率（％）＝（ΔＨ１−ΔＨ２）／ΔＨ１×１００
【００９３】
本実施形態に係る接着剤組成物は、有機溶媒で希釈された接着剤ワニスとして用いてもよい。有機溶媒としては、例えば、トルエン、キシレン、メシチレン、クメン、ｐ−シメン等の芳香族炭化水素；ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素；メチルシクロヘキサンなどの環状アルカン；テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン等の環状エーテル；アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、４−ヒドロキシ−４−メチル−２−ペンタノン等のケトン；酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸メチル、乳酸エチル、γ−ブチロラクトン等のエステル；エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート等の炭酸エステル；Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン等のアミドなどが挙げられる。これらは、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中でも、有機溶媒は、溶解性及び沸点の観点から、トルエン、キシレン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、又はシクロヘキサンであってもよい。
【００９４】
接着剤ワニス中の固形成分濃度は、接着剤ワニスの全質量を基準として、１０〜８０質量％であってよい。
【００９５】
接着剤ワニスは、（ａ）成分、（ｂ）成分、（ｃ）成分、その他の成分及び添加剤、並びに有機溶媒を混合、混練することによって調製することができる。混合及び混練は、通常の撹拌機、らいかい機、三本ロール、ボールミル、ビーズミル等の分散機を適宜、組み合わせて行うことができる。また、接着剤ワニスを調製した後、真空脱気等によって接着剤ワニス中の気泡を除去してよい。
【００９６】
接着剤組成物は、フィルム状であってよい（フィルム状接着剤）。フィルム状接着剤は、半硬化（Ｂステージ）状態であってよい。このようなフィルム状接着剤は、接着剤組成物を基材フィルムに塗布することによって形成することができる。接着剤ワニスを用いる場合は、接着剤ワニスを支持フィルムに塗布し、有機溶媒を加熱乾燥して除去することによってフィルム状接着剤を形成することができる。
【００９７】
基材フィルムとしては、有機溶媒を揮発させる際の加熱条件に耐えるものであれば特に制限されないが、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、ポリメチルペンテンフィルム等が挙げられる。基材フィルムは、これらのフィルムの中でも、１種のみからなる単層のフィルムであっても、２種以上のフィルムからなる多層フィルムであってもよい。
【００９８】
接着剤ワニスを基材フィルムに塗布する方法としては、公知の方法を用いることができ、例えば、ナイフコート法、ロールコート法、スプレーコート法、グラビアコート法、バーコート法、カーテンコート法等が挙げられる。有機溶媒の加熱乾燥の条件は、使用した有機溶媒が充分に揮発する条件であれば特に制限されないが、例えば、温度５０〜２００℃、時間０．１〜９０分間であってよい。実装後のボイド又は粘度調整に影響がないのであれば、フィルム状接着剤における有機溶媒の残存率が１．５質量％以下になるまで揮発させることが好ましい。
【００９９】
フィルム状接着剤の厚みは、用途に合わせて、適宜調整することができる。フィルム状接着剤の厚みは、半導体パッケージのバンプの高さ等によって適宜設定される。
【０１００】
本実施形態に係る接着剤組成物は、２００℃以上の高温での圧着が可能となる。また、本実施形態に係る接着剤組成物は、はんだ等の金属を溶融させて接続を形成するフリップチップパッケージにおいて、さらに優れた硬化性が発現する。
【０１０１】
本実施形態に係る接着剤組成物は、半導体装置の製造に好適に用いることができる。本実施形態に係る接着剤組成物は、特に、半導体チップ及び配線回路基板のそれぞれの接続部が互いに電気的に接続された半導体装置、又は複数の半導体チップのそれぞれの接続部が互いに電気的に接続された半導体装置の製造方法において、接続部の封止に好適に用いることができる。
【０１０２】
［半導体装置］
本実施形態に係る接着剤組成物を用いて製造される半導体装置について以下説明する。本実施形態に係る半導体装置における接続部は、バンプと配線との金属接合、及びバンプとバンプとの金属接合のいずれかであってよい。本実施形態に係る半導体装置では、例えば、接着剤組成物を介して電気的な接続を得るフリップチップ接続を採用することができる。
【０１０３】
図１は、半導体装置の一実施形態（半導体チップ及び配線回路基板のＣＯＢ型の接続態様）を示す模式断面図である。図１の（ａ）に示す半導体装置１００は、半導体チップ１及び基板２（配線回路基板）と、これらの間に介在する接着剤層４０と、を備える。半導体装置１００の場合、半導体チップ１は、半導体チップ本体１０と、半導体チップ本体１０の基板２側の面上に配置された配線１５と、配線１５上に配置された接続部としての接続バンプ３０と、を有する。基板２は、基板本体２０と、基板本体２０の半導体チップ１側の面上に配置された接続部としての配線１６と、を有する。半導体チップ１の接続バンプ３０と、基板２の配線１６とは、金属接合によって電気的に接続されている。半導体チップ１及び基板２は、配線１６及び接続バンプ３０によってフリップチップ接続されている。配線１５，１６及び接続バンプ３０は、接着剤層４０によって封止されることによって、外部環境から遮断されている。接着剤層４０は、本実施形態に係る接着剤組成物の硬化物であってよい。
【０１０４】
図１の（ｂ）に示す半導体装置２００は、半導体チップ１と、基板２と、これらの間に介在する接着剤層４０と、を備える。半導体装置２００の場合、半導体チップ１は、接続部として、半導体チップ１の基板２側の面に配置された接続バンプ３２を有する。基板２は、接続部として、基板本体２０の半導体チップ１側の面上に配置された接続バンプ３３を有する。半導体チップ１の接続バンプ３２と、基板２の接続バンプ３３とは、金属接合によって電気的に接続されている。半導体チップ１及び基板２は、接続バンプ３２，３３によりフリップチップ接続されている。接続バンプ３２，３３は、接着剤層４０によって封止されることによって、外部環境から遮断されている。接着剤層４０は、本実施形態に係る接着剤組成物の硬化物であってよい。
【０１０５】
図２の（ａ）に示す半導体装置３００の構成は、２つの半導体チップ１が配線１５及び接続バンプ３０を介してフリップチップ接続されている点を除き、半導体装置１００と同様である。図２の（ｂ）に示す半導体装置４００の構成は、２つの半導体チップ１が接続バンプ３２を介してフリップチップ接続されている点を除き、半導体装置２００と同様である。
【０１０６】
半導体チップ本体１０としては、特に制限はなく、シリコン、ゲルマニウム等の同一種類の元素から構成される元素半導体、ガリウムヒ素、インジウムリン等の化合物半導体などの各種半導体を用いることができる。
【０１０７】
基板２としては、配線回路基板であれば特に制限はなく、ガラスエポキシ、ポリイミド、ポリエステル、セラミック、エポキシ、ビスマレイミドトリアジン等を主な成分とする絶縁基板の表面に設けられた金属層の不要な箇所をエッチング除去して配線（配線パターン）が設けられた回路基板、上記絶縁基板の表面に金属めっき等によって配線（配線パターン）が設けられた回路基板、上記絶縁基板の表面に導電性物質を印刷して配線（配線パターン）が設けられた回路基板などを用いることができる。
【０１０８】
配線１５及び１６、接続バンプ３０、接続バンプ３２及び３３等の接続部の材質としては、主成分として、金、銀、銅、はんだ（主成分は、例えば、スズ−銀、スズ−鉛、スズ−ビスマス、スズ−銅、スズ−銀−銅）、スズ、ニッケル等が挙げられる。接続部は、単一の成分のみで構成されていてもよく、複数の成分から構成されていてもよい。接続部は、これらの金属が積層された構造を有していてもよい。接続部の金属材料は、比較的安価であることから、銅又ははんだであってもよい。接続部は、接続信頼性の向上及び反り抑制の観点から、はんだを含んでいてもよい。
【０１０９】
配線１５，１６（配線パターン）の表面には、金、銀、銅、はんだ（主成分は、例えば、スズ−銀、スズ−鉛、スズ−ビスマス、スズ−銅）、スズ、ニッケル等を主成分とする金属層が形成されていてもよい。金属層は、単一の成分のみで構成されていてもよく、複数の成分から構成されていてもよい。金属層は、複数の金属層が積層された構造を有していてもよい。金属層は、比較的安価な銅又ははんだを含んでいてもよい。金属層は、接続信頼性の向上及び反り抑制の観点から、はんだを含んでいてもよい。
【０１１０】
図１又は図２に示すような半導体装置（パッケージ）を積層して、金、銀、銅、はんだ（主成分は、例えば、スズ−銀、スズ−鉛、スズ−ビスマス、スズ−銅、スズ−銀−銅）、スズ、ニッケル等で電気的に接続してもよい。接続するための金属は、比較的安価な銅又ははんだであってよい。電気的な接続は、例えば、ＴＳＶ技術で見られるように、接着剤層を半導体チップ間に介して、フリップチップ接続又は積層し、半導体チップを貫通する孔を形成し、パターン面の電極と繋げることによって行ってもよい。
【０１１１】
図３は、半導体装置の他の実施形態（半導体チップ積層型の態様（ＴＳＶ））を示す模式断面図である。図３に示す半導体装置５００では、基板としてのインターポーザー本体５０上に設けられた配線１５が半導体チップ１の接続バンプ３０と接続されることによって、半導体チップ１とインターポーザー５とがフリップチップ接続されている。半導体チップ１とインターポーザー５との間には接着剤層４０が介在している。上記半導体チップ１におけるインターポーザー５と反対側の表面上に、配線１５、接続バンプ３０及び接着剤層４０を介して半導体チップ１が繰り返し積層されている。半導体チップ１の表裏におけるパターン面の配線１５は、半導体チップ本体１０の内部を貫通する孔内に充填された貫通電極３４により互いに接続されている。貫通電極３４の材質としては、例えば、銅、アルミニウム等を用いることができる。接着剤層４０は、本実施形態に係る接着剤組成物の硬化物であってよい。
【０１１２】
このようなＴＳＶ技術によって、通常は使用されない半導体チップの裏面からも信号を取得することができる。さらには、半導体チップ１内に貫通電極３４を垂直に通すため、対向する半導体チップ１同士間、並びに、半導体チップ１及びインターポーザー５間の距離を短くし、柔軟な接続が可能となる。接着剤層４０は、このようなＴＳＶ技術において、対向する半導体チップ１同士間、並びに、半導体チップ１及びインターポーザー５間の封止材料として適用することができる。
【０１１３】
また、エリアバンプチップ技術等の自由度の高いバンプ形成方法では、インターポーザーを介さないでそのまま半導体チップをマザーボードに直接実装することが可能となる。本実施形態に係る接着剤組成物は、このような半導体チップをマザーボードに直接実装する場合においても適用することができる。なお、本実施形態に係る接着剤組成物は、２つの配線回路基板を積層する場合に、基板間の空隙を封止する際においても適用することができる。
【０１１４】
［半導体装置の製造方法］
本実施形態の半導体装置の製造方法は、半導体チップ及び配線回路基板のそれぞれの接続部が互いに電気的に接続された半導体装置、又は複数の半導体チップのそれぞれの接続部が互いに電気的に接続された半導体装置の製造方法であって、接続部の少なくとも一部を、本実施形態に係る接着剤組成物を用いて封止する工程を備える。
【０１１５】
本実施形態の半導体装置の製造方法について、図４を用いて以下説明する。図４は、半導体装置の製造方法の一実施形態を模式的に示す工程断面図である。
【０１１６】
まず、図４の（ａ）に示すように、配線１６と基板本体２０とを備える基板２上に、接続バンプ３０が形成される位置に開口部を有するソルダーレジスト６０を形成する。このソルダーレジスト６０は必ずしも設ける必要はないが、基板２上にソルダーレジストを設けることによって、配線間のブリッジの発生を抑制し、接続信頼性及び絶縁信頼性を向上させることができる。ソルダーレジスト６０は、例えば、市販のパッケージ用ソルダーレジストインキを用いて形成することができる。市販のパッケージ用ソルダーレジストインキとしては、具体的には、ＳＲシリーズ（日立化成株式会社、商品名）、ＰＳＲ４０００−ＡＵＳシリーズ（太陽インキ製造株式会社、商品名）等が挙げられる。
【０１１７】
次に、図４の（ａ）に示すように、ソルダーレジスト６０の開口部に接続バンプ３０を形成する。そして、図４の（ｂ）に示すように、接続バンプ３０及びソルダーレジスト６０が設けられた基板２上に、例えば、フィルム状接着剤４１を貼付する。フィルム状接着剤４１の貼付は、加熱プレス、ロールラミネート、真空ラミネート等によって行うことができる。フィルム状接着剤４１の供給面積及び厚みは、後述の半導体チップ１及び基板２のサイズ、並びに接続バンプ３０の高さによって適宜設定される。
【０１１８】
上記のとおり、フィルム状接着剤４１を基板２に貼り付けた後、配線１５と半導体チップ本体１０とを備える半導体チップの配線１５と接続バンプ３０とをフリップチップボンダー等の接続装置を用いて、位置合わせする。続いて、半導体チップ１と基板２とを接続バンプ３０の融点以上の温度で加熱しながら圧着し、図４の（ｃ）に示すように、半導体チップ１と基板２とを接続すると共に、フィルム状接着剤４１の硬化物である接着剤層４０によって、半導体チップ１及び基板２間の空隙が封止されている半導体装置６００を得ることができる。
【０１１９】
本実施形態の半導体装置の製造方法では、位置合わせをした後に仮固定し（フィルム状接着剤を介している状態）、リフロー炉で加熱処理することによって、接続バンプ３０を溶融させて半導体チップ１と基板２とを接続してもよい。仮固定の段階では、金属接合を形成することが必ずしも必要ではないため、上記の加熱しながら圧着する方法に比べて低荷重、短時間、低温度による圧着でよく、生産性が向上すると共に接続部の劣化を抑制することができる。
【０１２０】
また、半導体チップ１と基板２とを接続した後、オーブン等で加熱処理を行って、さらに接続信頼性及び絶縁信頼性を高めてもよい。加熱温度は、フィルム状接着剤の硬化が進行する温度であれば特に制限されず、完全に硬化する温度であってもよい。加熱温度、加熱時間等の加熱条件は適宜設定される。
【０１２１】
本実施形態の半導体装置の製造方法では、フィルム状接着剤４１を半導体チップ１に貼付した後に基板２を接続してもよい。また、半導体チップ１の配線１５及び基板２の配線１６を接続バンプ３０によって接続した後、半導体チップ１及び基板２間の空隙に接着剤組成物を充填し、硬化させてもよい。
【０１２２】
生産性が向上する観点から、複数の半導体チップ１が連結した半導体ウェハに接着剤組成物を供給した後、ダイシングして個片化することによって、半導体チップ１上に接着剤組成物が供給された構造体を得てもよい。また、接着剤組成物がペースト状の場合は、特に制限されるものではないが、スピンコート等の塗布方法によって、半導体チップ１上の配線又はバンプを埋め込み、厚みを均一化させればよい。この場合、樹脂の供給量が一定となるため生産性が向上すると共に、埋め込み不足によるボイドの発生及びダイシング性の低下を抑制することができる。一方、接着剤組成物がフィルム状の場合は、特に制限されるものではないが、加熱プレス、ロールラミネート及び真空ラミネート等の貼付方式によって半導体チップ１上の配線又はバンプを埋め込むようにフィルム状の接着剤組成物を供給すればよい。この場合、樹脂の供給量が一定となるため生産性が向上し、埋め込み不足によるボイドの発生及びダイシング性の低下を抑制することができる。
【０１２３】
ペースト状の接着剤組成物をスピンコートする方法と比較して、フィルム状の接着剤組成物をラミネートする方法によれば、供給後の接着剤組成物の平坦性が良好となる傾向にある。そのため、接着剤組成物の形態としては、フィルム状が好ましい。また、フィルム状接着剤は、多様なプロセスへの適用性、取り扱い性等にも優れる。
【０１２４】
また、フィルム状接着剤をラミネートすることによって接着剤組成物を供給する方法では、半導体装置の接続性が一層確保し易くなる傾向にある。
【０１２５】
接続荷重は、接続バンプ３０の数及び高さのばらつき、加圧による接続バンプ３０、又は接続部のバンプを受ける配線の変形量を考慮して設定される。接続温度は、接続部の温度が接続バンプ３０の融点以上であってよいが、それぞれの接続部（バンプ又は配線）の金属接合が形成される温度であればよい。接続バンプ３０がはんだバンプである場合は、接続温度は約２４０℃以上であってよい。
【０１２６】
接続時の接続時間は、接続部の構成金属により異なるが、生産性が向上する観点から短時間である方が好ましい。接続バンプ３０がはんだバンプである場合、接続時間は２０秒以下、１０秒以下、又は５秒以下であってよい。銅−銅又は銅−金の金属接続の場合は、接続時間は６０秒以下であってよい。
【実施例】
【０１２７】
以下、本発明について実施例を挙げてより具体的に説明する。ただし、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。【０１２８】
実施例及び比較例で使用した成分は以下のとおりである。
（ａ）樹脂成分
（ａ１）マレイミド基を有する樹脂
ＳＦＲ２３００（商品名）（上記式（Ａ）で表されるビスマレイミド樹脂（ｎ＝１〜１０の混合物）、日立化成株式会社、ガラス転移点（Ｔｇ）：７５〜８０℃、重量平均分子量（Ｍｗ）：約１７０００）
（ａ２）マレイミド基を有しない樹脂
ＦＸ２９３（商品名）（フェノキシ樹脂、新日化エポキシ製造株式会社、ガラス転移点（Ｔｇ）：約１６３℃、重量平均分子量（Ｍｗ）：約４４０００）
（ｂ）熱架橋剤
ＥＡ０２００（商品名）（フルオレン骨格を有するフルオレン型アクリル樹脂、２５℃で固形、大阪ガスケミカル株式会社、官能基数：２）
（ｃ）硬化剤
パークミルＤ（商品名）（ジクミルパーオキサイド、日油株式会社）
（ｄ）フラックス剤
グルタル酸（シグマアルドリッチジャパン合同会社、融点：約９８℃）
（ｅ）フィラー
ＳＥ２０５０（商品名）（シリカフィラー（無機フィラー）、株式会社アドマテックス、平均粒径：０．５μｍ）
ＹＡ０５０Ｃ−ＳＭ（商品名）（メタクリル表面処理ナノシリカフィラー（無機フィラー）、株式会社アドマテックス、平均粒径：５０ｎｍ）
ＥＸＬ−２６５５（商品名）（コアシェルタイプ有機微粒子（樹脂フィラー）、ロームアンドハースジャパン株式会社）【０１２９】
＜フィルム状接着剤の作製＞
（実施例１）
ビーズミル（遊星型微粉砕機、フリッチュ・ジャパン株式会社、商品名：Ｐ−７）の容器に、熱架橋剤（ＥＡ０２００）３０質量部、フラックス剤（グルタル酸）０．５質量部、無機フィラー（ＳＥ２０５０及びＹＡ０５０Ｃ−ＳＭ）７５質量部（ＳＥ２０５０：３０質量部、ＹＡ０５０Ｃ−ＳＭ：４５質量部）、樹脂フィラー（ＥＸＬ−２６５５）１０質量部、及びシクロヘキサノン（固形分量が６０質量％となる量）を仕込み、さらに直径１．０ｍｍのビーズ及び直径２．０ｍｍのビーズを固形分と同質量加えた。これをビーズミルで３０分撹拌した後、マレイミド基を有する樹脂成分（ＳＦＲ２３００）３０質量部を加え、ビーズミルでさらに３０分撹拌した。その後、硬化剤（パークミルＤ）０．５質量部を加えて、ビーズミルで撹拌し、撹拌に用いたビーズをろ過によって除去することによって接着剤ワニスを得た。【０１３０】
得られた接着剤ワニスを、基材フィルム（離型処理を施したポリエステルフィルム、帝人フィルムソリューション株式会社、商品名：ピューレックスＡ５３）上に、小型精密塗工装置（株式会社廉井精機）で塗工し、クリーンオーブン（エスペック株式会社）を用いて１００℃で５分間乾燥して、実施例１のフィルム状接着剤を得た。【０１３１】
（実施例２及び比較例１）
使用した成分の組成を表１に示すものに変更した以外は、実施例１と同様にして、実施例２及び比較例１のフィルム状接着剤を得た。【０１３２】
＜誘電正接（ＤＦ値）の測定＞
実施例及び比較例で作製したフィルム状接着剤を１７５℃で２時間加熱することによって硬化させ、所定のサイズ（１００ｍｍ（縦）×１００ｍｍ（横）×２００μｍ（厚み））の測定サンプルを作製した。ＳＰＤＲ誘電体共振器（アジレント・テクノロジー株式会社）を用いて、測定サンプルの誘電正接（ＤＦ値）を周波数１０ＧＨｚで測定した。結果を表１に示す。【０１３３】
＜半導体装置の作製＞
実施例及び比較例で作製したフィルム状接着剤を所定のサイズ（７．３ｍｍ（縦）×７．３ｍｍ（横）×０．０４５ｍｍ（厚み））に切り抜き、切り抜いたフィルム状接着剤をはんだバンプ付き半導体チップ（チップサイズ：７．３ｍｍ（縦）×７．３ｍｍ（横）×０．０５ｍｍ（厚み）、バンプ高さ（銅ピラーとはんだとの合計の高さ）：約４５μｍ、バンプ数：１０４８ピン、ピッチ：８０μｍ、株式会社ウォルツ、商品名：ＷＡＬＴＳ−ＴＥＧ  ＣＣ８０）上に真空ラミネータ（ニッコー・マテリアルズ株式会社、商品名：Ｖ−１３０）を用いてラミネート温度８０℃、ラミネート圧力０．５ＭＰａ、ラミネート時間６０秒でラミネートした。その後、フィルム状接着剤をラミネートしたはんだバンプ付き半導体チップにおけるフィルム状接着剤を、半導体チップ（チップサイズ：１０ｍｍ×１０ｍｍ×０．１ｍｍ、接続部金属：Ｎｉ／Ａｕ、株式会社ウォルツ、商品名：ＷＡＬＴＳ−ＴＥＧ  ＩＰ８０）に、フリップ実装装置（パナソニック株式会社、商品名：ＦＣＢ３）を用いて実装した。実装条件は、圧着力７５Ｎとし、圧着温度８０℃、圧着時間０．５秒で圧着してから、圧着した状態で続けて、さらに圧着温度２６０℃、圧着時間３秒で圧着した。次いで、実装後の半導体チップをクリーンオーブン（エスペック株式会社）中でアフターキュア（１７５℃、２時間）することによって、実施例１、実施例２、及び比較例１の半導体装置を作製した。【０１３４】
＜初期接続性の評価＞
上記で作製した半導体装置の接続抵抗値を、マルチメータ（株式会社アドバンテスト、商品名：Ｒ６８７１Ｅ）を用いて測定し、実装後の初期導通を評価した。半導体装置のペリフェラル部分の初期接続抵抗値が３０〜３５Ωであった場合を「Ａ」、初期接続抵抗値が３０Ω未満であった場合、３５Ωを超えた場合、又は接続不良によって抵抗値が表示されない場合を「Ｂ」と評価した。結果を表１に示す。【０１３５】
＜ボイドの評価＞
上記で作製した半導体装置について、超音波映像診断装置（インサイト株式会社、商品名：Ｉｎｓｉｇｈｔ−３００）によって、外観画像を撮影し、スキャナ（セイコーエプソン株式会社、商品名：ＧＴ−９３００ＵＦ）で半導体チップ上のフィルム状接着剤からなる層の画像を取り込み、画像処理ソフト（アドビシステムズ株式会社、商品名：Ａｄｏｂｅ  Ｐｈｏｔｏｓｈｏｐ（登録商標））を用いて、色調補正及び二階調化によってボイド部分を識別し、ヒストグラムによってボイド部分の占める割合を算出した。半導体チップ上の接着剤部分の面積を１００％として、ボイド発生率が５面積％以下であった場合を「Ａ」、ボイド発生率が５面積％を超えた場合を「Ｂ」と評価した。結果を表１に示す。【０１３６】
＜耐リフロー性の評価＞
上記で作製した半導体装置を、ＪＥＤＥＣ  ｌｅｖｅｌ  １の条件で高温吸湿後、リフロー炉（株式会社タムラ製作所）に半導体装置を３回通過させた。リフロー後の半導体装置の接続性について、上記初期接続性の評価と同様の方法で評価し、剥離がなく、接続良好な場合を「Ａ」、剥離又は接続不良を生じた場合を「Ｂ」と評価した。結果を表１に示す。【０１３７】
【表１】
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【０１３８】
表１に示すように、実施例１及び２の接着剤組成物の硬化物は、比較例１の接着剤組成物の硬化物よりも誘電正接（ＤＦ値）が低くかった。また、実施例１及び２の接着剤組成物の硬化物を備える実施例１及び２の半導体装置は、各評価において優れていた。【０１３９】
以上の結果から、本発明の接着剤組成物が、誘電正接（ＤＦ値）を充分に低減可能であることが確認された。
【符号の説明】
【０１４０】
１…半導体チップ、２…基板、１０…半導体チップ本体、１５，１６…配線、２０…基板本体、３０，３２，３３…接続バンプ、３４…貫通電極、４０…接着剤層、４１…フィルム状接着剤、５０…インターポーザー本体、１００，２００，３００，４００，５００、６００…半導体装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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