JP2009263611A - 半導体封止用フィルム状接着剤及び半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】半導体装置のウエハプロセスにおいて、優れた作業性と接続信頼性とを両立できる半導体封止用フィルム状接着剤を提供すること。
【解決手段】（ａ）ポリイミド樹脂、（ｂ）エポキシ樹脂及び（ｃ）硬化剤からなる樹脂組成物と無機フィラーとを含有し、５５５ｎｍにおける光透過率が１０％以上であり、上記樹脂組成物と上記無機フィラーとの屈折率の差の絶対値が０．１５以下である半導体封止用フィルム状接着剤。
【選択図】なし

Description

本発明は、半導体封止用フィルム状接着剤及び半導体装置の製造方法に関する。

これまで、半導体チップと基板とを接続するには金ワイヤなどの金属細線を用いるワイヤボンディング方式が広く適用されてきたが、半導体装置に対する小型化、薄型化、高機能化の要求に対応するため、半導体チップにバンプと呼ばれる導電性突起を形成し、基板電極と半導体チップのバンプとを直接接続するフリップチップ接続方式が広まりつつある。

フリップチップ接続方式としては、はんだやスズ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。これらの方法のうち、接続部の信頼性の観点から、はんだやスズを用いて金属接合させる方法が一般的である。

また、フリップチップ接続方式で製造された半導体装置では、接続部を外部環境から保護するため、及び半導体チップの熱膨張係数と基板の熱膨張係数との差に由来する熱応力が接続部に集中して接続不良を起こさないようにするために半導体チップと基板との間の空隙を樹脂で封止充填する必要がある。封止充填する方式としては、半導体チップと基板とを接続した後に液状樹脂を毛細管現象によって注入する方式（後注入方式）、半導体チップまたは基板にペースト状やフィルム状の封止充填用の樹脂を供給した後、半導体チップと基板とを接続する方式（先供給方式）が知られている。これらのうち、近年の半導体装置の小型化の進展に伴い、半導体チップと基板の間の空隙が狭くなっているため、後注入方式では注入に長時間必要で生産性が低下し、注入が困難になるといった問題が生じている。よって、今後は先供給方式に移行すると予想されており、この方式に適した接着剤が強く望まれている。

なお、半導体チップと基板との間の空隙を充填するための材料（半導体封止用接着剤）としては、例えば、特許文献１〜４に開示されたものがある。
特開２００５−８９６６０号公報 特開２００５−２０６６６４号公報 特開２００５−２０６６６５号公報 特開２００６−２３７６５３号公報

先供給方式では、基板側に封止充填用樹脂（以下、「半導体封止用接着剤」という。）を供給する手法と、半導体チップ側に供給する手法とが考えられる。生産性向上の観点から、半導体ウエハのバンプ形成面にバンプを埋め込むように半導体封止用接着剤層を形成した後、ダイシングして個片化することによって半導体チップ側に半導体封止用接着剤を供給する手法が注目されており、このようなウエハプロセスへ対応することが求められている。このウエハプロセスに対応するためには、半導体ウエハを半導体チップに個片化する際にダイシングラインを認識したり、半導体チップと基板とを位置合わせする際に半導体チップの位置合わせ用の基準マークを認識したりする必要があり、可視光に対する光透過性を確保しなければならない。

一方、半導体封止用接着剤を低吸水率化又は低熱膨張化させ接続信頼性を確保するためや、未硬化状態での粘度の制御、又は半導体封止用接着剤をフィルム状にして用いる際のタック性の制御などのためには、半導体封止用接着剤に無機フィラーを配合する。この場合、無機フィラーの光透過性が低かったり、無機フィラーと樹脂との屈折率が大きく異なるために、光の散乱が生じて半導体封止用接着剤の光透過性が低下したりという問題があった。

また、先供給方式では、半導体チップと基板とを接続する前に、半導体封止用接着剤が封止充填されるため、半導体封止用接着剤は接続条件（特に加熱温度）を考慮した材料とする必要がある。特に、はんだやスズを用いて金属接合させるフリップチップ接続方式では、加熱温度が２００℃以上となることから、半導体封止用接着剤中の残存揮発成分や、半導体封止用接着剤の分解による揮発成分に由来する発泡を抑制し、ボイドと呼ばれる気泡が残存しないようにしなければならない。ボイドは、配線間の絶縁信頼性の低下や、半導体封止用接着剤と半導体チップとの接着面及び半導体封止用接着剤と基板との接着面の剥離による接続信頼性の低下の原因となることが知られている。

さらに、小型化が進展している液晶表示モジュールにおいて、表面がスズめっき処理された銅配線を形成したポリイミド基板上に、金バンプを形成した液晶駆動用半導体チップを金−スズ共晶による金属接合によって搭載したＣＯＦ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｆｉｌｍ）と呼ばれる半導体装置が広く用いられているが、これらの接続ピッチは３０μｍ以下であることから、ボイドが残存すると絶縁信頼性が低下してしまう。さらに、ＣＯＦでは金−スズ共晶を形成するために、接続部を共晶温度である２７８℃以上にする必要があることや、生産性向上の観点から、接続時間が５秒間以下と短く、短時間で共晶温度以上に加熱する必要があることから、製造装置の設定温度は３００〜４００℃の高温になる。したがって、半導体封止用接着剤については、特に高温での発泡を抑制しなければならない。

また、光透過性を確保するために、高精度に粒径制御された無機フィラーや特殊な複合金属酸化物を用いる方法が提案されているが、いずれも製造コストが増大する恐れがあった。また、高温接続条件への対応については、硬化性を制御した材料が提案されているが、ペースト状であるために、接続時の高温条件において、低粘度化した半導体封止用接着剤が飛散したり、チップ側面を半導体封止用接着剤が這い上がって、製造装置を汚染したりする場合があった。また、ボイドを消失するために特別な製造条件が必要であり、工程が煩雑になるという課題があった。さらに、ペースト状の半導体封止用接着剤を塗布する場合、粘度変化によって供給量のばらつきが多くなるという課題があった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、半導体装置のウエハプロセスにおいて、優れた作業性と接続信頼性とを両立できる半導体封止用フィルム状接着剤を提供すること及びそのような半導体封止用フィルム状接着剤を用いた半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、（ａ）ポリイミド樹脂、（ｂ）エポキシ樹脂及び（ｃ）硬化剤からなる樹脂組成物を含有し、５５５ｎｍにおける光透過率が１０％以上である半導体封止用フィルム状接着剤を提供する。

本発明の半導体封止用フィルム状接着剤は、上記構成を有することにより、高い光透過率を確保できるため、半導体装置のウエハプロセスにおいて作業性に十分優れている。さらに、本発明の半導体封止用フィルム状接着剤は、３００℃以上の高温での加熱時に樹脂発泡を起こさないためにボイド抑制が可能となり、優れた接続信頼性を有する半導体装置を得ることができる。

本発明の半導体封止用フィルム状接着剤は、上記樹脂組成物と無機フィラーとを含有し、樹脂組成物と無機フィラーとの屈折率の差の絶対値が０．１５以下であることが好ましい。

半導体封止用フィルム状接着剤が、このような構成を有することにより、半導体装置のウエハプロセスにおいて、位置合わせ時の基準マークの認識が一層容易となる。

上記樹脂組成物は、３００℃以上で加熱しても樹脂発泡しない成分からなることが好ましい。樹脂組成物がこのような成分からなることで、接続時のボイドの発生を抑制でき、接続信頼性を一層向上させることができる。

（ｃ）硬化剤は、フェノール樹脂であることが好ましい。（ｃ）硬化剤として、このような樹脂を用いることで、硬化物の接着力や耐加水分解性が高くなり、接続信頼性をより一層向上させることができる。

本発明はまた、バンプを有する半導体チップと配線パターンを有する基板とを備える半導体装置の製造方法であって、半導体チップと基板とを、上述の半導体封止用フィルム状接着剤を介してバンプと配線パターンとが互いに対向するように配置し、半導体チップと基板とを対向する方向に加圧するとともに加熱して半導体封止用フィルム状接着剤を硬化させ、バンプと配線パターンとを電気的に接続する接続工程を有する製造方法を提供する。

本発明の半導体装置の製造方法は、上述の半導体封止用フィルム状接着剤を使用していることから、作業性に優れるとともに、接続信頼性に優れる半導体装置を製造することができる。

また、上述の接続工程では、半導体チップと基板とを対向する方向に加圧するとともに３００℃以上に加熱して、金を含有するバンプとスズめっき層を有する配線パターンとの間に金−スズ共晶を形成し、バンプと配線パターンとを電気的に接続することが好ましい。

このように金−スズ共晶を形成させることによって、より接続信頼性に優れる半導体装置を得ることができる。

本発明によれば、半導体装置のウエハプロセスにおいて、優れた作業性と接続信頼性とを両立できる半導体封止用フィルム状接着剤を提供すること及びそのような半導体封止用フィルム状接着剤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。

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説明する。図面の説明において、同一又は同等の要素には同一符号を用い、重複する説明は省略する。

本実施形態の半導体封止用フィルム状接着剤は、（ａ）ポリイミド樹脂、（ｂ）エポキシ樹脂及び（ｃ）硬化剤からなる樹脂組成物を含有し、５５５ｎｍにおける光透過率が１０％以上であるものである。

本実施形態の半導体封止用フィルム状接着剤（以下、場合により「フィルム状接着剤」という。）は、上述の成分を含有し、半導体装置における半導体チップと基板との間の空隙を充填するものである。

以下、（ａ）〜（ｃ）成分について詳細に説明する。

［（ａ）ポリイミド樹脂］
（ａ）ポリイミド樹脂は、例えば、テトラカルボン酸二無水物とジアミンとを公知の方法で縮合反応させて得ることができる。上記縮合反応は、例えば、以下の手順により行うことができる。

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１：１のモル比で又はほぼ等モル用意して（各成分の添加順序は任意）、反応温度８０℃以下、好ましくは０〜６０℃で付加反応させる。反応が進行するにつれて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。なお、フィルム状接着剤の諸特性の低下を抑えるためには、上記テトラカルボン酸二無水物は無水酢酸で再結晶精製処理されることが好ましい。

上記ポリアミド酸は、５０〜８０℃の温度で加熱して解重合させることによって、分子量を調整してもよい。

（ａ）ポリイミド樹脂は、上記反応物（ポリアミド酸）を脱水閉環させて得ることができる。脱水閉環は、加熱処理する熱閉環法と、脱水剤を使用する化学閉環法とで行うことができる。

（ａ）ポリイミド樹脂の原料として用いられるテトラカルボン酸二無水物としては特に制限は無く、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、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、下記一般式（Ｉ）で表されるテトラカルボン酸二無水物及び下記式（ＩＩ）で表されるテトラカルボン酸二無水物が挙げられる。

式（Ｉ）中、ｄは２〜２０の整数を示す。

上記一般式（Ｉ）で表されるテトラカルボン酸二無水物は、例えば、無水トリメリット酸モノクロライド及び対応するジオールから合成することができる。上記一般式（Ｉ）で表されるテトラカルボン酸二無水物としては、具体的には１，２−（エチレン）ビス（トリメリテート無水物）、１，３−（トリメチレン）ビス（トリメリテート無水物）、１，４−（テトラメチレン）ビス（トリメリテート無水物）、１，５−（ペンタメチレン）ビス（トリメリテート無水物）、１，６−（ヘキサメチレン）ビス（トリメリテート無水物）、１，７−（ヘプタメチレン）ビス（トリメリテート無水物）、１，８−（オクタメチレン）ビス（トリメリテート無水物）、１，９−（ノナメチレン）ビス（トリメリテート無水物）、１，１０−（デカメチレン）ビス（トリメリテート無水物）、１，１２−（ドデカメチレン）ビス（トリメリテート無水物）、１，１６−（ヘキサデカメチレン）ビス（トリメリテート無水物）、１，１８−（オクタデカメチレン）ビス（トリメリテート無水物）等が挙げられる。

テトラカルボン酸二無水物は、優れた耐湿信頼性を付与できる点で、上記式（ＩＩ）で表されることが好ましい。なお、上述のテトラカルボン酸二無水物は一種を単独で又は二種以上を組み合わせて使用することができる。

上記式（ＩＩ）で表されるテトラカルボン酸二無水物を用いる場合、上記式（ＩＩ）で表されるテトラカルボン酸二無水物の配合量は、使用するテトラカルボン酸二無水物全体に対して４０モル％以上が好ましく、５０モル％以上がより好ましく、７０モル％以上が更に好ましい。この配合量が４０モル％未満であると、上記式（ＩＩ）で表されるテトラカルボン酸二無水物を使用したことによる耐湿信頼性の向上効果が小さくなる傾向にある。

（ａ）ポリイミド樹脂の原料として用いられるジアミンとしては特に制限はなく、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、３，５−ジアミノ安息香酸等の芳香族ジアミン、１，３−ビス（アミノメチル）シクロヘキサン、２，２−ビス（４−アミノフェノキシフェニル）プロパン、下記式（ＩＩＩ）で表される脂肪族エーテルジアミン、下記一般式（ＩＶ）で表される脂肪族ジアミン及び下記一般式（Ｖ）で表されるシロキサンジアミンが挙げられる。

式（ＩＩＩ）中、Ｑ^１、Ｑ^２及びＱ^３は各々独立に炭素数１〜１０のアルキレン基を示し、ｅは２〜８０の整数を示す。

式（ＩＶ）中、ｆは５〜２０の整数を示す。

式（Ｖ）中、Ｑ^４及びＱ^９は各々独立に炭素数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、Ｑ^５、Ｑ^６、Ｑ^７、及びＱ^８は各々独立に炭素数１〜５のアルキル基、フェニル基又はフェノキシ基を示し、ｐは１〜５の整数を示す。

低応力性、低温ラミネート性、低温接着性を付与する観点から、（ａ）ポリイミド樹脂の原料として用いられるジアミンは、上記一般式（ＩＩＩ）又は（ＩＶ）で表されるジアミンであることが好ましい。また、低吸水性、低吸湿性の付与の観点からは、上記一般式（Ｖ）で表されるジアミンであることが好ましい。これらのジアミンは一種を単独で又は二種以上を組み合わせて使用することができる。

上記一般式（ＩＩＩ）、上記一般式（ＩＶ）及び上記一般式（Ｖ）で表されるジアミンを用いる場合、上記一般式（ＩＩＩ）で表される脂肪族エーテルジアミンの配合量は、使用するジアミン全体の１〜５０モル％であると好ましく、上記一般式（ＩＶ）で表される脂肪族ジアミンの配合量は、使用するジアミン全体の２０〜８０モル％であると好ましく、及び上記一般式（Ｖ）で表されるシロキサンジアミンの配合量は、使用するジアミン全体の２０〜８０モル％であることが好ましい。一般式（ＩＩＩ）、一般式（ＩＶ）及び一般式（Ｖ）で表されるジアミンの配合量が、上述の範囲外であると、低温ラミネート性及び低吸水性に対する効果が小さくなる傾向にある。

また、上記一般式（ＩＩＩ）で表される脂肪族エーテルジアミンとしては、例えば、以下の化合物が挙げられる。

式（ＩＩＩ−４）中、ｎは、２〜８０の整数を示す。式（ＩＩＩ−４）で表される化合物としては、例えば、重量平均分子量（Ｍｗ）が３５０、７５０、１１００、２１００のものを用いることができる。式（ＩＩＩ−５）中、ｇは、２〜８０の整数を示す。式（ＩＩＩ−５）で表される化合物としては、例えば、重量平均分子量（Ｍｗ）が２３０、４００、２０００のものを用いることができる。

低温ラミネート性と有機レジスト付き基板に対する良好な接着性の確保の観点から、一般式（ＩＩＩ）で表される脂肪族エーテルジアミンは、下記一般式（ＶＩ）で表される脂肪族エーテルジアミンであることがより好ましい。

式（ＶＩ）中、ｍは２〜８０の整数を示す。

式（ＶＩ）で表される脂肪族エーテルジアミンは、具体的には、サン テクノケミカル株式会社製 ジェファーミン Ｄ−２３０，Ｄ−４００，Ｄ−２０００，Ｄ−４０００，ＥＤ−６００，ＥＤ−９００，ＥＤ−２００１，ＥＤＲ−１４８，ＢＡＳＦ（製）ポリエーテルアミンＤ−２３０，Ｄ−４００，Ｄ−２０００等のポリオキシアルキレンジアミン等が挙げられる。

上記一般式（ＩＶ）で表される脂肪族ジアミンとしては、例えば、１，２−ジアミノエタン、１，３−ジアミノプロパン、１，４−ジアミノブタン、１，５−ジアミノペンタン、１，６−ジアミノヘキサン、１，７−ジアミノヘプタン、１，８−ジアミノオクタン、１，９−ジアミノノナン、１，１０−ジアミノデカン、１，１１−ジアミノウンデカン、１，１２−ジアミノドデカン、１，２−ジアミノシクロヘキサン等が挙げられる。中でも、１，９−ジアミノノナン、１，１０−ジアミノデカン、１，１１−ジアミノウンデカン、１，１２−ジアミノドデカンが好ましい。

上記一般式（Ｖ）で表されるシロキサンジアミンとしては、例えば、前記一般式（Ｖ）中、ｐが１であるものとしては、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）ジシロキサン等が挙げられ、ｐが２であるものとしては、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）トリシロキサン等が挙げられる。

（ａ）ポリイミド樹脂は、上述の方法で調整されるポリアミド樹脂を一種単独で又は二種以上を組み合わせて用いてもよい。

（ａ）ポリイミド樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）は２０〜１００℃が好ましく、２０〜８０℃がより好ましい。Ｔｇが２０℃より低いと、フィルムの粘着性が増大し、取扱性が低下する恐れがある。また、１００℃より高いと、半導体チップに形成されたバンプや基板に形成された電極や配線パターンなどの凹凸を埋め込むことができず、気泡が残存して、ボイドの原因となる場合がある。なお、上記のＴｇは、示差走査熱分析によって測定される吸熱ピーク温度または動的粘弾性測定によって得られるｔａｎδピーク温度から読み取ることができる。

（ａ）ポリイミド樹脂は単独でフィルム形成可能なものが望ましく、その重量平均分子量は１００００〜２０００００の範囲内であることが好ましく、２００００〜１５００００がより好ましく、３００００〜１０００００が特に好ましい。重量平均分子量が１００００より小さいと、フィルム形成性が低下する傾向にあり、重量平均分子量が２０００００を超えると、加熱時の流動性が低下し、接続不良が発生する恐れがある。なお、上述の重量平均分子量は、高速液体クロマトグラフィー（島津製作所製Ｃ−Ｒ４Ａ）を用いて、ポリスチレン換算で測定したときの重量平均分子量である。

［（ｂ）エポキシ樹脂］
（ｂ）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が好ましく、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などを使用することができる。これらは一種を単独で又は二種以上を組み合わせて使用することができる。また、通常、ビスフェノールＡ型やビスフェノールＦ型の液状エポキシ樹脂は１％熱重量減少温度が２５０℃以下であるため、高温加熱時に分解して揮発成分が発生する恐れがある。したがって、（ｂ）エポキシ樹脂としては、室温（２５℃）で固形のエポキシ樹脂を用いることが望ましい。

［（ｃ）硬化剤）］
（ｃ）硬化剤は、特に制限はなく、例えば、フェノール樹脂、脂肪族アミン、脂環式アミン、芳香族ポリアミン、ポリアミド、脂肪族酸無水物、脂環式酸無水物、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級アミン等が挙げられる。中でもイミダゾール類やフェノール樹脂が好ましく、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樹脂がより好ましい。（ｃ）硬化剤として、フェノール樹脂を用いると、接着力や耐加水分解性が高くなり、接続信頼性をより一層向上させることができる。

イミダゾール類としては、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、１−シアノエチル−２−ウンデシルイミダゾール、１−シアノ−２−フェニルイミダゾール、１−シアノエチル−２−ウンデシルイミダゾールトリメリテイト、１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾリウムトリメリテイト、２，４−ジアミノ−６−［２´−メチルイミダゾリル−（１´）］−エチル−ｓ−トリアジン、２，４−ジアミノ−６−［２´−エチル−４´−メチルイミダゾリル−（１´）］−エチル−ｓ−トリアジン、２，４−ジアミノ−６−［２´−メチルイミダゾリル−（１´）］−エチル−ｓ−トリアジンイソシアヌル酸付加体、２−フェニルイミダゾールイソシアヌル酸付加体、２−フェニル−４，５−ジヒドロキシメチルイミダゾール、２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール、エポキシ樹脂とイミダゾール類との付加体などが挙げられる。これらは一種を単独で又は二種以上を組み合わせて用いてもよい。また、これらをマイクロカプセル化して潜在性を高めたものを用いてもよい。フェノール樹脂としては、ビスフェノール型、フェノールノボラック型、ナフトールノボラック型、アリル化フェノールノボラック型、ビフェノール型、クレゾールノボラック型、フェノールアラルキル型、クレゾールナフトールホルムアルデヒド重縮合物、トリフェニルメタン型多官能フェノール、キシリレン変性フェノールノボラック樹脂、キシリレン変性ナフトールノボラック樹脂、各種多官能フェノール樹脂などを使用することができる。これらは一種を単独で又は二種以上を組み合わせて用いてもよい。さらに、フェノール樹脂を（ｃ）硬化剤として用いた場合、先に挙げたイミダゾール類やトリフェニルホスフィンやテトラフェニルホスホニウム・テトラフェニルボレートなどのホスフィン類などを硬化促進剤として用いてもよい。

半導体封止用フィルム状接着剤中の（ｃ）硬化剤の含有量は、半導体チップ及び基板を接続する際に、接続不良を起こさないような硬化速度を確保でき、かつ硬化性の低下による接続信頼性の低下が生じない程度の量に適宜調整することが好ましい。

（ｃ）硬化剤の含有量は、例えば、（ｃ）硬化剤としてイミダゾール類を用いた場合には、（ｂ）エポキシ樹脂１００質量部に対して、０．１〜２０質量部であることが好ましく、０．１〜１０質量部であることがより好ましく、０．１〜５質量部であることが特に好ましい。この含有量が０．１質量部より少ないと、硬化性が低下し、信頼性が低下する恐れがあり、２０質量部より多いと、硬化速度が速すぎて接続不良を起こす恐れがある。また、（ｃ）硬化剤としてフェノール樹脂を用いた場合には、（ｂ）エポキシ樹脂とフェノール樹脂との当量比（水酸基の数／エポキシ基の数）は、硬化性や接着性、保存安定性などの観点から０．４〜１．２に設定することが好ましい。より好ましくは０．４〜１．１であり、さらに好ましくは０．５〜１．０である。当量比が０．４より小さいと、硬化性が低下し、接着力が低下する恐れがあり、１．２を超えると、未反応のフェノール性水酸基が過剰に残存し、吸水率が高くなり、絶縁信頼性が低下する恐れがある。

（ａ）ポリイミド樹脂と（ｂ）エポキシ樹脂及び（ｃ）硬化剤からなる樹脂組成物における各成分の質量比は、特に制限されない。但し、フィルム形状を保持する観点から、（ａ）ポリイミド樹脂１００質量部に対して、（ｂ）エポキシ樹脂及び（ｃ）硬化剤の合計の含有量が５〜２００質量部であることが好ましく、５〜１５０質量部であることがより好ましく、１０〜１００質量部であることが更に好ましい。（ｂ）成分及び（ｃ）成分の合計の含有量が、５質量部より少ないと硬化性が低下し、接着力が低下する恐れがあり、２００質量部より多いとフィルム形成性が低下する恐れがある。

また、上述のように、本実施形態の半導体封止用フィルム状接着剤の５５５ｎｍにおける光透過率は１０％以上である。この光透過率は、１５％以上であることが好ましく、２０％以上であることが更に好ましい。光透過率が１０％未満の場合、半導体チップの位置合わせ用の基準マークの認識が困難になる場合がある。なお、フィルム状接着剤の光透過率は、市販の分光光度計を用いて測定可能である。また、測定には、厚み３０μｍのフィルムを用いる。

半導体封止用フィルム状接着剤は、上述の（ａ）ポリイミド樹脂、（ｂ）エポキシ樹脂及び（ｃ）硬化剤からなる樹脂組成物に加え、無機フィラーを更に含有することができる。

無機フィラーの屈折率と、（ａ）ポリイミド樹脂、（ｂ）エポキシ樹脂及び（ｃ）硬化剤からなる樹脂組成物の屈折率（１．５５〜１．５７）との差の絶対値は０．１５以下であることが好ましい。

無機フィラーとしては、例えば、硫酸バリウム（屈折率：１．６４）、水酸化マグネシウム（屈折率：１．５８）、シリカ（二酸化ケイ素、屈折率：１．４５）、ムライト（二酸化ケイ素と酸化アルミニウムとの複合酸化物、屈折率：１．６２）、二酸化ケイ素と酸化チタンとの複合酸化物（屈折率：１．４４〜１．８５まで調整可能）などが挙げられる。低コスト化や粒径制御の容易さからは、シリカやムライトが好ましい。なお、上述した無機フィラーは一種を単独で又は二種以上を組み合わせて使用することができる。なお本明細書において、樹脂組成物及び無機フィラーの屈折率は、市販のアッベ屈折率計を用いて測定したものをいう。

無機フィラーの形状は特に制限されないが、光の散乱や配合時の分散性向上の観点から、球状であることが好ましい。また、当該無機フィラーにおいて、その平均粒子径は１０μｍ以下であることが好ましく、かつ最大粒子径は２５μｍ以下であることが好ましい。当該無機フィラーの平均粒子径が５μｍ以下であり、かつ最大粒子径が２０μｍ以下であることがより好ましい。平均粒子径が１０μｍを超え、かつ最大粒子径が２５μｍを超えると、ＣＯＦのような狭ピッチ化した配線間に無機フィラーが挟まり、絶縁信頼性を低下させる恐れがある。なお、粒径の異なる２種類以上の無機フィラーを混合して用いることもできる。

無機フィラーの配合量は、形状やサイズに応じて調整されることが好ましい。例えば、平均粒径０．５μｍの球状シリカフィラーを用いる場合、（ａ）ポリイミド樹脂、（ｂ）エポキシ樹脂、（ｃ）硬化剤及び無機フィラーの総量に対して、無機フィラーの配合量は４０質量％以下であることが好ましい。無機フィラーの上記配合量が４０質量％を超えると、５５５ｎｍにおける光透過性が１０％より低くなり、半導体チップの位置合わせ用の基準マークを認識することが困難になる傾向がある。

半導体封止用フィルム状接着剤の１％熱重量減少温度は、２５０℃以上であることが好ましく、２７０℃以上であることがより好ましく、３００℃以上であることが更に好ましい。１％熱重量減少温度が２５０℃より低いと、高温接続時に樹脂の分解などによって揮発成分が発生し、発泡が顕著になる傾向がある。なお、１％熱重量減少温度は、ＴＧ−ＤＴＡ法により、セイコーインスツルメンツ社製のＴＧ−ＤＴＡ−６２００（昇温速度：１０℃／分を用いて測定することができる。

半導体封止用フィルム状接着剤は、３００℃以上で加熱しても樹脂発泡を起こさないことが好ましい。３００℃以上で加熱しても樹脂発泡を起こさない半導体封止用フィルム状接着剤は、例えば、後述のバンプと配線パターンとの接続工程に用いた場合に、接続部を３００℃以上に加熱しても、ボイドや樹脂の飛散の発生を十分に抑制することができる。したがって、このような半導体封止用フィルム状接着剤は、作業性と接続信頼性とに一層優れる。

半導体封止用フィルム状接着剤には、添加剤として硬化促進剤、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、酸化防止剤、イオントラップ剤を配合してもよい。これらは一種を単独で又は二種以上を組み合わせて用いてもよい。配合量については、各添加剤の効果が発現するように適宜調整すればよい。

［半導体封止用フィルム状接着剤の製造方法］
半導体封止用フィルム状接着剤は、例えば、（ａ）ポリイミド樹脂、（ｂ）エポキシ樹脂、（ｃ）硬化剤、必要に応じて無機フィラー、及び他の成分を有機溶媒中で混合及び混練してワニス（フィルム状接着剤塗工用のワニス）を調製した後、基材フィルム上にワニスの層を形成し、加熱乾燥した後に基材フィルムを除去することで製造することができる。なお、基材フィルムを除去せずに基材フィルム（支持体）付きのフィルム状接着剤とすることもできる。

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のいずれか一種を単独で又は二種以上を組み合わせて行うことができる。上記の加熱乾燥の条件は、使用した溶媒が充分に揮散する条件であれば特に制限はないが、通常６０〜２００℃の温度で、０．１〜９０分間行うことができる。

上記ワニスの調整に用いられる有機溶媒、即ちワニス溶剤は、材料を均一に溶解、混練又は分散できるものであれば制限はなく、例えば、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン、ジメチルスルホキシド、ジエチレングリコールジメチルエーテル、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、ブチルセロソルブ、ジオキサン、シクロヘキサノン、酢酸エチル等が挙げられる。（ａ）ポリイミド樹脂と（ｂ）エポキシ樹脂との橋かけ反応を有効に進める点では、含窒素化合物が好ましい。このような溶剤としては、例えば、上記のジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドンが挙げられる。これらの溶剤のうち（ａ）ポリイミド樹脂の溶解性に優れるという点から、Ｎ−メチルピロリドンが好ましい。

上記基材フィルムは、加熱、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く、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等が挙げられる。基材フィルムは２種以上の材料を組み合わせて多層フィルムとしたものでもあってもよく、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。

［半導体装置の製造方法］
上述のように製造された半導体封止用（封止充填用）フィルム状接着剤を用いた半導体装置の製造方法の好適な実施形態について以下に説明する。本実施形態の製造方法は、例えば、複数の半導体チップを有する半導体ウエハ上に半導体封止用フィルム状接着剤をラミネートするラミネート工程、フィルム状接着剤がラミネートされた半導体ウエハをダイシングにより半導体チップに個片化するダイシング工程、個片化された半導体チップと基板とを位置合わせして、接着剤を介して基板上に半導体チップを仮固定する仮固定工程及び基板と半導体チップとを接続する接続工程を有する。

図１は、本実施形態の半導体装置の製造方法に係るラミネート工程を説明する断面工程図である。ラミネート工程では、まず、金を含有するバンプすなわち金バンプ４を有する半導体ウエハ３及び支持体としてセパレータフィルム１を備えたフィルム状接着剤２を準備する。そして、フィルム状接着剤２の接着剤面が、半導体ウエハ３の金バンプ４が形成された面に対向するように、フィルム状接着剤２及び半導体ウエハ３を積層する。その後、ラミネータを用いてセパレータフィルム１上からラミネートすることで、図１に示すような積層体が得られる。そして、セパレータフィルム１を剥離すれば、フィルム状接着剤がラミネートされた半導体ウエハ３を得ることができる。なお、ラミネートはホットロールラミネータや真空ラミネータなどを用いて行うことが可能である。ラミネートはバンプを十分にフィルム状接着剤に埋め込むために、４０〜１５０℃の温度で行うことが好ましい。

本実施形態では金バンプが形成された半導体ウエハを用いているが、半導体チップに形成されているバンプの材質は特に限定されるものではない。金以外の材料としては、例えば、低融点はんだ、高融点はんだ、ニッケル、スズ等が挙げられる。中でもＣＯＦの場合には金が好適に用いられる。

基板の材質としては、特に限定されないが、セラミックなどの無機基板やエポキシ、ビスマレイミドトリアジン、ポリイミド、液晶ポリマーなどの有機基板が挙げられる。中でも、ＣＯＦの場合には、ポリイミドや液晶ポリマーが好適である。基板の配線を形成する材質としては、銅、アルミ、銀、金、ニッケルなどが挙げられる。配線は、エッチングまたはパターンめっきによって形成される。また、配線の表面は、金、ニッケル、スズ等でめっき処理されていることが好ましい。中でも、ＣＯＦの場合には、表面がスズめっき処理された銅配線が好適である。フィルム状接着剤の供給量はチップ面積及び接着剤厚みによって制御可能であり、半導体チップのサイズやバンプ高さなどから考えられる封止充填すべき領域の体積に合わせて適宜設定される。

図２は、本実施形態の半導体装置の製造方法に係るダイシング工程を説明する断面工程図である。ダイシング工程では、まず、半導体ウエハのフィルム状接着剤２がラミネートされていない面をダイシングフィルム（ダイシングテープ）７に貼り合わせてウエハリング６に固定する。その後、フィルム状接着剤２を通して、半導体ウエハのバンプ形成面にあるスクライブラインを認識させて、ダイシングブレード５により半導体チップ８に個片化する。用いるダイシングフィルムの材質に特に制限はなく、ダイシング条件も、チッピングやチップクラックなどのダメージ低減の観点から適宜決定することができる。

図３は、本実施形態の半導体装置の製造方法に係る仮固定工程を説明する断面工程図である。仮固定工程では、ダイシング工程により個片化された半導体チップ８を位置合わせ装置に設置し、半導体チップ８の位置合わせ用の基準マークをフィルム状接着剤２を通して認識させる。そして、半導体チップの位置合わせ用の基準マークと、基板１９側の位置合わせ用の基準マークとの位置合わせを行った後、４０〜１５０℃に加熱しながら位置合わせヘッド２０及び位置合わせステージ２３によって矢印Ａ及びＢの方向に加圧する。これにより半導体チップ８が基板１９上にフィルム状接着剤２を介して固定される。加圧圧力や加圧時間は、半導体チップ８が基板１９上に固定できれば、特に制限はない。

図４は、本実施形態の半導体装置の製造方法に係る接続工程を説明する断面工程図である。接続工程では、半導体チップ８が仮固定された基板を５０〜２００℃に加熱された接続ステージ３０上に配置し、３００〜５００℃に加熱された接合ヘッド２７で矢印Ｃ及びＤ方向に加圧することによって、半導体チップと基板とを接続する。加圧時の圧力は、バンプ数やバンプ変形量を考慮して適宜設定され、加圧時間は生産性の観点から５秒間以下が好ましく、３秒間以下がより好ましい。但し、ＣＯＦの場合、接続部の温度が金とスズとの共晶温度である２７８℃以上に到達するように、ステージ温度、ヘッド温度、加圧時間を適宜設定することが好ましい。接続安定性の観点からは、接続部の温度は３００℃以上に加熱されることが好ましい。また、接続の際に、フィルム状接着剤は溶融・硬化してチップと基板との間を封止充填する樹脂層２４となる。

なお、必要に応じ、接続工程後に、樹脂層２４を更に硬化させるためにオーブン等で加熱処理する加熱処理工程を行ってもよい。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態に係る半導体装置の製造方法のダイシング工程を、以下の方法で行ってもよい。

図５は、上記実施形態の変形例に係る半導体装置の製造方法のダイシング工程を説明する断面工程図である。本変形例のダイシング工程では、まず、半導体ウエハのバンプ形成面にラミネートされたフィルム状接着剤２とダイシングフィルム７とを貼り合わせてウエハリング６に固定する。その後、半導体ウエハのダイシングラインを半導体ウエハの裏面から赤外線カメラに認識させて、ダイシングブレード５により半導体チップ８に個片化する。ダイシングテープは特に制限されないが、フィルム状接着剤とダイシングテープとの剥離性の向上の観点からは、紫外線を照射することによって粘着力が低下するものが好ましい。ダイシング条件については、チッピングやチップクラックなどのダメージ低減の観点から、適宜決定される。なお、ラミネート工程、仮固定工程及び接続工程は上述の実施形態と同様にして行うことができる。

以下、実施例及び比較例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

［実施例１〜１０、比較例１〜４］
（ポリイミド樹脂の合成）
温度計、攪拌機及び塩化カルシウム管を備えた３００ｍｌフラスコに、１，１２−ジアミノドデカン２．１０ｇ（０．０３５モル）、ポリエーテルジアミン（ＢＡＳＦ社製、製品名：ＥＤ２０００（分子量：１９２３））１７．３１ｇ（０．０３モル）、１，３−ビス（３−アミノプロピル）テトラメチルジシロキサン（信越化学工業株式会社製、製品名：ＬＰ−７１００）２．６１ｇ（０．０３５モル）及びＮ−メチル−２−ピロリドン１５０ｇを仕込み攪拌した。ポリエーテルジアミンの溶解後、フラスコを氷浴中で冷却しながら、無水酢酸で再結晶精製した式（ＩＩ）で表されるテトラカルボン酸二無水物（４，４´−（４，４´−イソプロピリデンジフェノキシ）ビス（フタル酸二無水物））１５．６２ｇ（０．１０モル）を少量ずつ添加した。その後、窒素ガスを吹き込みながら１７０℃で８時間加熱しながら攪拌した。加熱時に発生した水を除去し、ポリイミド溶液（ワニス）を得た（（ａ）ポリイミド樹脂のＴｇ：２２℃，重量平均分子量：４７０００）。このワニス（樹脂濃度４０．６質量％）をフィルム状接着剤形成材料として用いた。

上述のワニスの他に、フィルム状接着剤形成材料として以下の材料を準備した。
（ｂ）エポキシ樹脂：クレゾールノボラック型固形エポキシ樹脂ＹＤＣＮ−７０２（東都化成株式会社製、製品名、エポキシ当量：２００）
（ｃ）硬化剤：フェノールノボラック樹脂ＨＰ−８５０（日立化成工業株式会社製、製品名、水酸基当量：１０６）
硬化促進剤：イミダゾール・イソシアヌル酸付加体２ＭＡＯＫ（四国化成工業株式会社製、製品名）
無機フィラー１：シリカＳＥ１０５０（株式会社アドマテックス製、製品名、平均粒径０．２５μｍ）
無機フィラー２：シリカＳＥ２０５０（株式会社アドマテックス製、製品名、平均粒径０．５μｍ）
無機フィラー３：シリカＳＥ５０５０（株式会社アドマテックス製、製品名、平均粒径１．５μｍ）
無機フィラー４：シリカＳＥ６０５０（株式会社アドマテックス製、製品名、平均粒径２．０μｍ）
無機フィラー５：ムライトＫＭ１０１（共立マテリアル株式会社製、製品名、平均粒径０．８μｍ）
無機フィラー６：水酸化マグネシウムＭＨ−３０（岩谷化学工業株式会社、製品名、平均粒径０．４μｍ）
無機フィラー７：硫酸バリウムＷ−１（竹原科学工業株式会社製、製品名、平均粒径１．５μｍ）
無機フィラー８：アルミナＡＥ２０５０（株式会社アドマテックス製、製品名、平均粒径０．７μｍ）
無機フィラー９：窒化ホウ素ＨＰＰ１−ＨＪ（水島合金鉄株式会社製、製品名、平均粒径１．６μｍ）

上述の材料を表１及び表２に示す割合（質量部）で、それぞれ攪拌混合し、固形分濃度が４０〜４５質量％のワニスを得た。ワニスを脱泡処理した後、離型処理したセパレータフィルム（ＰＥＴフィルム）表面に、当該ワニスをナイフコータで塗布し、８０℃／３０分＋１２０℃／３０分の条件で乾燥させることによって厚さ３０μｍのフィルム状接着剤を作製した。

（無機フィラー１〜９及び樹脂組成物の屈折率の測定）
株式会社アタゴ製アッベ屈折率計ＮＡＲ−２Ｔを用いて日本工業規格ＪＩＳ Ｋ７１４２に基づいてＤ線（５８９ｎｍ）における屈折率を測定した。なお、可視光透過性のないものは、ＮＧとした。結果を表１及び表２に示した。

（光透過率の測定）
分光光度計Ｕ−３３１０（日立ハイテクノロジーズ社製、製品名）を用いて、セパレータフィルム表面に作製したフィルム状接着剤の５５５ｎｍにおける光透過率を測定し、セパレータフィルム単独で測定した値で補正することによってフィルム状接着剤の光透過率を求めた。結果を表１及び表２に示した。

（半導体チップの位置合わせ用基準マークの認識性評価）
金メッキバンプが形成されたテストチップ（日立超ＬＳＩシステムズ株式会社製、製品名：Ｐｈａｓｅ０、サイズ８．５２ｍｍ×８．５２ｍｍにダイシングによって個片化、厚み５５０μｍ）のバンプ形成面に、８ｍｍ×８ｍｍにセパレータフィルムと一緒に打ち抜いたフィルム状接着剤の接着剤形成面が接するようにして、テストチップとフィルム状接着剤とを重ね、積層体を得た。得られた積層体を、ホットロールラミネータを用いて温度１００℃、ロール速度０．５ｍｍ／ｓの条件でラミネートした。セパレータフィルムを剥離した後、フリップチップボンダーＦＣＢ３（パナソニックファクトリーソリューションズ株式会社製、製品名）を用いて、あらかじめフィルム状接着剤なしで登録したテストチップの円形基準マークが、光量（設定値１７０）を変更しないで認識できるか否かを評価した。認識可能な場合をＯＫとし、認識不可の場合をＮＧとした。結果を表１及び表２に示した。

（ダイシング性評価）
金メッキバンプが形成されたテストウエハ（日立超ＬＳＩシステムズ株式会社製、製品名：Ｐｈａｓｅ６ ３０、バンプピッチ３０μｍ、厚み２８０μｍ）のバンプ形成面に、セパレータフィルム表面に形成されたフィルム状接着剤の接着剤形成面が接するようにして、テストウエハとフィルム状接着剤とを重ね、積層体を得た。得られた積層体を、ホットロールラミネータを用いて、温度１００℃、ロール速度０．５ｍｍ／ｓの条件でラミネートした。セパレータフィルムを剥離した後、ダイシングテープと、テストウエハにラミネートされたフィルム状接着剤とを貼り合わせた。ダイシング装置（株式会社ＤＩＳＣＯ社製、製品名）に備え付けてある赤外線カメラに、ウエハ裏面からスクライブラインを認識させて、ブレード回転数４００００ｒｐｍ、ダイシング速度１０ｍｍ／ｓの条件でダイシングして半導体チップを個片化した。個片化した半導体チップを観察し、チップ側面に１ｍｍ以上のクラックが発生しているものをＮＧとし、クラックが発生していないものをＯＫとした。結果を表１及び表２に示した。

（接続性評価）
ダイシング性評価にて個片化した半導体チップと、表面がスズめっき処理された銅配線が形成されたポリイミド基板（日立超ＬＳＩシステムズ株式会社製、製品名：ＪＫＩＴ ＣＯＦ ＴＥＧ ３０−Ｂ、ポリイミド厚３８μｍ、銅配線厚８μｍ、スズめっき厚０．２μｍ、配線ピッチ３０μｍ）と、を準備した。そして、フリップチップボンダーＦＣＢ３の接続ヘッドに半導体チップを配置し、接続ステージにポリイミド基板を配置した。次いで、半導体チップの位置合わせ用基準マークとポリイミド基板の位置合わせ用基準マークとの位置合わせを行った後、接続ヘッドを８０℃に加熱しながら、荷重５０Ｎ、加圧時間１秒間で半導体チップとポリイミド基板とをフィルム状接着剤を介して仮固定して、フリップチップボンダーから取り出した。引き続き、フリップチップボンダーの接続ステージを１５０℃、接続ヘッドを４００℃に、それぞれ温度設定した後、半導体チップが仮固定されたポリイミド基板を接続ステージに配置し、荷重５０〜１００Ｎ、加圧時間１秒間の条件で接続ヘッドによって加圧することによって接続した。接続性の評価基準としては、樹脂発泡によるボイドや樹脂の飛散が見られないこと、及びデイジーチェーン接続による接続抵抗の測定値がフィルム状接着剤を用いないで接続した場合と同等の接続抵抗（１６０Ω）であること、を両立するものを合格（ＯＫ）とした。また、基準マークが認識できず接続できなかったものをＮＧとした。結果を表１及び表２に示した。

実施例１〜１０及び比較例１〜４の結果から、５５５ｎｍでの光透過率が１０％以上の場合に、認識性が良好であることが分かる。また、無機フィラー屈折率が実施例１の無機フィラーを含まない樹脂の屈折率（１．５７）に近いほど高い光透過性を示すことが分かる。また、無機フィラーの配合量によって光透過率が変化するが、実施例１の無機フィラーを含まない樹脂の屈折率（１．５７）と無機フィラーの屈折率との差の絶対値が小さいものほど、配合量を増加させても高い透過率を示すことが分かる。また、実施例１〜１０はダイシング性及び接続性が良好であり、ウエハプロセスへの対応が可能であることが分かる。

以上のように、本発明の半導体封止用フィルム状接着剤は、高い光透過率を示すために基準マークの認識性が良好である。また、３００℃以上の高温での加熱時にも発泡を起こさず、ボイド抑制が可能である。すなわち、本発明によれば、ウエハプロセスに対応可能な作業性に優れた半導体装置製造用フィルム状接着剤及びその接着剤を用いた半導体装置の製造方法を提供することが可能である。

本実施形態の半導体装置の製造方法に係るラミネート工程を説明する断面工程図である。 本実施形態の半導体装置の製造方法に係るダイシング工程を説明する断面工程図である。 本実施形態の半導体装置の製造方法に係る仮固定工程を説明する断面工程図である。 本実施形態の半導体装置の製造方法に係る接続工程を説明する断面工程図である。 実施形態の変形例に係る半導体装置の製造方法のダイシング工程を説明する断面工程図である。

符号の説明

１…セパレーターフィルム、２…フィルム状接着剤、３…半導体ウエハ、４…金バンプ、５…ダイシングブレード、６…ウエハリング、７…ダイシングフィルム、８…半導体チップ、１９…ポリイミド基板、２０…位置合わせヘッド、２２…スズめっき配線、２３…位置合わせステージ、２４…封止充填樹脂層、２７…接続ヘッド、３０…接続ステージ。

Claims (6)

1. （ａ）ポリイミド樹脂、（ｂ）エポキシ樹脂及び（ｃ）硬化剤からなる樹脂組成物を含有し、５５５ｎｍにおける光透過率が１０％以上である半導体封止用フィルム状接着剤。
2. 前記樹脂組成物と無機フィラーとを含有し、
   前記樹脂組成物と前記無機フィラーとの屈折率の差の絶対値が０．１５以下である、請求項１に記載の半導体封止用フィルム状接着剤。
3. 前記樹脂組成物は、３００℃以上で加熱しても樹脂発泡しない成分からなる、請求項１又は２に記載の半導体封止用フィルム状接着剤。
4. 前記（ｃ）硬化剤がフェノール樹脂を含有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の半導体封止用フィルム状接着剤。
5. バンプを有する半導体チップと配線パターンを有する基板とを備える半導体装置の製造方法であって、
   前記半導体チップと前記基板とを、請求項１〜４のいずれか一項に記載の半導体封止用フィルム状接着剤を介して前記バンプと前記配線パターンとが互いに対向するように配置し、
   前記半導体チップと前記基板とを対向する方向に加圧するとともに加熱して前記半導体封止用フィルム状接着剤を硬化させ、前記バンプと前記配線パターンとを電気的に接続する接続工程を有する製造方法。
6. 前記接続工程では、前記半導体チップと前記基板とを対向する方向に加圧するとともに３００℃以上に加熱して、金を含有する前記バンプとスズめっき層を有する前記配線パターンとの間に金−スズ共晶を形成し、前記バンプと前記配線パターンとを電気的に接続する請求項５記載の製造方法。

Images