JP2009221453A - 感光性接着剤組成物、これを用いて得られる接着フィルム、接着シート、接着剤パターン、及び半導体装置 - Google Patents

感光性接着剤組成物、これを用いて得られる接着フィルム、接着シート、接着剤パターン、及び半導体装置 Download PDF

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Abstract

【課題】アルカリ現像液によるパターン形成性に優れ、露光後の十分な再接着性を有する感光性接着剤組成物を提供すること。また、アルカリ現像液によるパターン形成性に優れ、露光後の十分な再接着性を有するとともに、被着体上に低温で貼り付けることが可能な接着フィルムを提供すること。
【解決手段】(A)アルカリ可溶性樹脂と、(B)エポキシ樹脂と、(C)放射線重合性化合物と、(D)光重合開始剤と、を含有してなる感光性接着剤組成物であって、(A)アルカリ可溶性樹脂のガラス転移温度が150℃以下であり、(B)エポキシ樹脂が(B1)3官能以上の成分と、(B2)液状成分とを含み、(B2)液状成分の一部又は全部が(B1)3官能以上の成分を兼ねていてもよい、感光性接着剤組成物。
【選択図】図1

Description

本発明は、感光性接着剤組成物に関する。更に、本発明は、接着フィルム、接着シート、接着剤パターン、及び半導体装置に関する。
近年、電子部品の高性能化、高機能化に伴い、種々の形態を有する半導体パッケージが提案されている。半導体パッケージにおいて、半導体素子と半導体素子搭載用支持基材とを接着するための接着剤には、低応力性、低温接着性、耐湿信頼性、耐はんだリフロー性に加えて、半導体パッケージの機能、形態及び組立プロセスの簡略化の手法によっては、パターン形成可能な感光性の機能を兼ね備えることが求められる場合がある。感光性とは光を照射した部分が化学的に変化し、水溶液や有機溶剤に不溶化又は可溶化する機能である。この感光性を有する感光性接着剤を用いると、フォトマスクを介して露光し、現像液によってパターン形成させることにより、高精細な接着剤パターンを形成することが可能となる。
感光性の機能を有する材料としては、これまで、フォトレジストの他、ポリイミド樹脂前駆体(ポリアミド酸)あるいはポリイミド樹脂を主成分として含む材料が使用されていた(特許文献1〜3参照)。しかしながら、これらの材料は接着剤としての機能を想定して設計されたものではなかった。また、これらの材料を上記用途の接着剤として用いた場合、フォトレジストのような材料では耐熱性の確保が困難であり、一方、ポリイミド樹脂前駆体及びポリイミド樹脂の場合は、耐熱性の点で優れているが、前者の場合は熱閉環イミド化時に、後者の場合は加工時に、それぞれ300℃以上の高温を要するため、周辺材料への熱的ダメージが大きく、また、熱応力が発生しやすい等の問題があった。
一方、ポリイミド樹脂等を用いた接着剤に熱硬化性樹脂を配合して架橋することにより、低温加工性及びはんだ耐熱性を改良することも試みられている。
特開2000−290501号公報 特開2001−329233号公報 特開平11−24257号公報
しかしながら、ポリイミド樹脂等を用いた従来の設計では、アルカリ現像液によるパターン形成性及び被着体への低温での貼り付け性の両方について同時に高いレベルを達成することは困難であった。また、露光後に熱圧着したときに十分に高い接着力を発現することが可能な再接着性を付与することも困難であった。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、アルカリ現像液によるパターン形成性に優れ、露光後の十分な再接着性を有する感光性接着剤組成物を提供することを目的とする。また、本発明は、アルカリ現像液によるパターン形成性に優れ、露光後の十分な再接着性を有するとともに、被着体上に低温で貼り付けることが可能な接着フィルムを提供することを目的とする。更に、半導体素子と半導体素子搭載用支持基材との間等の接着性に優れ、信頼性の高い半導体装置を提供することを目的とする。
本発明に係る感光性接着剤組成物は、(A)アルカリ可溶性樹脂と、(B)エポキシ樹脂と、(C)放射線重合性化合物と、(D)光重合開始剤と、を含有してなる感光性接着剤組成物であって、(A)アルカリ可溶性樹脂のガラス転移温度が150℃以下であり、(B)エポキシ樹脂が(B1)3官能以上の成分と、(B2)液状成分とを含み、(B2)液状成分の一部又は全部が(B1)3官能以上の成分を兼ねていてもよい。
感光性接着剤組成物を上記組成とすることにより、アルカリ現像液によるパターン形成機能とダイボンディング材としての機能を併せ持つ感光性接着剤組成物が得られる。特に、露光後の比較的低温圧着の条件での良好な再接着性、半導体装置を組み立てる際の被着体のはく離を抑制できる安定した接着性、更に、露光及び加熱硬化後の十分な耐熱性を発現でき、半導体装置又は電子部品の信頼性を向上できる。
(B1)3官能以上の成分のエポキシ樹脂全体に対する比率は10〜90質量%であり、(B2)液状成分のエポキシ樹脂全体に対する比率は10〜90質量%であることが好ましい。これにより、良好な現像性と露光後の再接着性(熱圧着性)及び高温時の十分な接着力を有する感光性接着剤組成物が得られる。
本発明に係る感光性接着剤組成物は、(E)エポキシ樹脂硬化剤を更に含有することが好ましい。
(A)アルカリ可溶性樹脂は、カルボキシル基及び/又はフェノール性水酸基を有する熱可塑性樹脂であることが好ましい。これにより、アルカリ現像液によるパターン形成性を確保できる感光性接着剤組成物が得られる。
(A)アルカリ可溶性樹脂の重量平均分子量が5000〜150000であることが好ましい。このような熱可塑性樹脂を用いることにより、露光後に、半導体ウェハ等の被着体に対してより低い温度で貼り付けることが可能な感光性接着剤組成物が得られる。
(A)アルカリ可溶性樹脂は、テトラカルボン酸二無水物とジアミンとを反応させて得られるポリイミドであることが好ましい。ジアミンは、下記一般式(I)又は(II)で表される芳香族ジアミンを含むことが好ましい。これにより、アルカリ現像液に対する現像性に優れる感光性接着剤組成物が得られる。
Figure 2009221453
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み、脂肪族エーテルジアミンのジアミン全体に対する比率が10〜90モル%であることが好ましい。これにより、半導体ウェハ等の被着体に対してより低い温度で貼り付けることを可能にする感光性接着剤組成物が得られる。
Figure 2009221453

(式中、Q、Q及びQは各々独立に炭素数1〜10のアルキレンを示し、nは1〜80の整数を示す。)
ジアミンは、更に下記一般式(IV)で表されるシロキサンジアミンを含み、シロキサンジアミンのジアミン全体に対する比率が1〜20モル%であることが好ましい。これにより、露光後の接着性を更に高めることができる感光性接着剤組成物が得られる。
Figure 2009221453

(式中、R及びR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、R、R、R及びR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、nは1〜5の整数を示す。)
テトラカルボン酸二無水物は、下記一般式(V)で表される化合物をテトラカルボン酸二無水物全体に対して40モル%以上含むことが好ましい。これにより、溶剤への良好な溶解性、優れた耐湿信頼性、及び良好な感光特性を付与できる感光性接着剤組成物が得られる。
Figure 2009221453
(B1)3官能以上の成分は、下記一般式(VI)で表されるトリスフェノールメタン型エポキシ樹脂であることが好ましい。これにより、加熱時のアウトガスが少なく、また軟化温度が比較的低く、熱圧着時の流動性を損なわずに、かつ硬化物の架橋密度が高く、フィルムの加熱時の高い接着強度を発現できる感光性接着剤組成物が得られる。
Figure 2009221453
(B2)液状成分は、下記一般式(VII)で表されるビスフェノールAビス(トリエチレングリコールグリシジルエーテル)エーテルであることが好ましい。これにより、加熱時のアウトガスが少なく、熱圧着時の流動性を付与でき、またアルカリ現像液に対する良好な現像性を付与できる感光性接着剤組成物が得られる。
Figure 2009221453
(E)エポキシ樹脂硬化剤は、2個以上のフェノール性水酸基を有する化合物であることが好ましい。これにより、(E)エポキシ樹脂硬化剤のアルカリ現像液への良好な溶解性を付与できる。
上記フェノール性水酸基を有する化合物は、下記一般式(VIII)で表されるトリスフェノールであることが好ましい。これにより、良好な感光特性を付与できる感光性接着剤組成物が得られる。
Figure 2009221453
本発明に係る接着フィルムは、上記本発明に係る感光性接着剤組成物からなる。また、本発明に係る接着シートは、基材と、該基材の一方面上に設けられた上記本発明に係る感光性接着剤組成物からなる接着剤層と、を備える。
本発明に係る接着剤パターンは、上記本発明に係る感光性接着剤組成物からなる接着剤層を被着体上に形成し、該接着剤層をフォトマスクを介して露光し、露光後の接着剤層をアルカリ水溶液により現像処理することにより形成される。この接着剤層は、上記本発明に係る感光性接着剤組成物がパターン形成性に優れているため、高精細なパターンを有することが可能であり、また、露光後の再接着性に優れる。
本発明に係る半導体装置は、上記本発明に係る感光性接着剤組成物を用いたものである。
本発明に係る感光性接着剤組成物は、アルカリ現像液への溶解速度が大きく、アルカリ現像液によるパターン形成性に優れ、露光後に高い接着性を発現する。本発明に係る感光性接着剤組成物は、被着体に貼付ける際に、液状の樹脂組成物を用いる場合よりも位置合わせ精度に優れる上に、露光によるパターン化の解像度を向上させることができる。また、本発明に係る接着フィルムは被着体に比較的低温で貼り付けることが可能であり、周辺材料への熱的ダメージが抑制されるため、信頼性の高い半導体装置及び電子部品が得られる。更に、熱硬化後の優れた耐熱性を有するため、半導体素子、光学素子、又は固体撮像素子等の保護の用途、又は微細な接着領域が求められる接着剤用途に好適に使用でき、これらを有する装置の信頼性を向上できる。
以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
本実施形態に係る感光性接着剤組成物は、(A)アルカリ可溶性樹脂と、(B)エポキシ樹脂と、(C)放射線重合性化合物と、(D)光重合開始剤とを含有してなる感光性接着剤組成物である。
(A)アルカリ可溶性樹脂は、分子内にアルカリ可溶性基を有する樹脂である。アルカリ可溶性基としては、カルボキシル基、水酸基等が挙げられ、中でも良好な現像性が得られる点で、カルボキシル基、又はフェノール性水酸基が好ましく、これらの官能基を末端、又は側鎖に有する熱可塑性樹脂を用いることが好ましい。
(A)アルカリ可溶性樹脂は、ガラス転移温度(以下、「Tg」という。)が150℃以下であり、100℃以下であることが好ましい。下限は特に設けないが、20℃以上であることが好ましい。Tgが150℃を超えると、本発明に係る感光性接着剤組成物をフィルム状にしたときに、シリコンウェハ等の被着体への貼り付け温度、及び露光後の圧着温度が高くなり、熱応力による反り等周辺部材にダメージを与えやすくなる傾向にあり、またTgが20℃未満であると、本発明に係る感光性接着剤組成物をフィルム状にしたときに、フィルム表面の粘着性が強くなる傾向にあり、取扱い性が悪くなる傾向にある。なお、上記のTgとは、粘弾性測定装置(レオメトリック社製)を用いてフィルムとして測定したときのtanδのピーク温度(主分散温度)である。
(A)アルカリ可溶性樹脂は、重量平均分子量(以下、「Mw」という。)が5000〜150000であることが好ましく、10000〜100000がより好ましく、10000〜50000が特に好ましい。Mwを上記の範囲内とすることにより、半導体素子を半導体素子搭載用支持基材に接着固定する際の熱溶融時の流動性を確保できるという効果も得られる。Mwが5000より小さいと、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、現像時間が長くなる傾向にある。なお、上記のMwとは、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、ポリスチレン換算で測定したときの重量平均分子量のことである。
上記熱可塑性樹脂は、特に限定されるものではなく、例えば、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリウレタンイミド樹脂、ポリウレタンアミドイミド樹脂、シロキサンポリイミド樹脂、ポリエステルイミド樹脂、又はそれらの共重合体の他、フェノキシ樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエ−テルスルホン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエ−テルケトン樹脂、(メタ)アクリル共重合体等からなる群から選ばれる少なくとも一つ以上の樹脂であり、中でも耐熱性を有する点でポリイミド樹脂が好ましく用いられる。また、これらの熱可塑性樹脂は、合成時に側鎖又は末端にカルボキシル基、及び/又は水酸基等のアルカリ可溶性基を含有又は導入することが、現像性を付与できる点で好ましい。
(A)アルカリ可溶性樹脂は、テトラカルボン酸二無水物とジアミンとを反応(縮合反応)させて得られるポリイミドであることが好ましい。この場合、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、Tgを150℃以下、Mwを5000〜150000とすることができる。得られたポリイミドは単独又は必要に応じて2種以上を混合(ブレンド)して用いてもよい。
テトラカルボン酸二無水物とジアミンとの反応は、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。
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、末端が酸無水物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を含む種々の特性低下が生じやすくなる。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の範囲内になるように調整することができる。
ポリイミドの合成に使用されるジアミンとしては、上記一般式(I)又は(II)の他、下記一般式(9)又は(10)で表されるフェノール性水酸基を有する芳香族ジアミン等が挙げられ、アルカリ現像液に対する良好な溶解性を付与できる点で、一般式(I)又は(II)が好ましく用いられる。なお、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。
Figure 2009221453
上記ジアミンは、ポリイミドのTgを低下させて熱応力を低減するため、上記一般式(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。一般式(III)の脂肪族エーテルジアミンとしては、より具体的には、下記一般式(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、低温での貼付け性及び被着体に対する良好な接着性を確保できる点で、一般式(IIIa)の脂肪族エーテルジアミンが好ましい。
Figure 2009221453

(nは1〜80の整数を示す。)
脂肪族エーテルジアミンの市販品としては、例えば、サン テクノケミカル株式会社製の「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)等が挙げられる。
上記ジアミンは、更に、露光後の良好な接着性を付与できる点で、上記一般式(IV)で表されるシロキサンジアミンを含むことが好ましい。一般式(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n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)ジシロキサン等が挙げられ、n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。
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。この場合、一般式(I)又は(II)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(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%、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%)、とすることが好ましい。
一般式(III)で表される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が高くなり、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、ポリイミドのTgが低くなり、フィルム表面の粘着性が強くなると共に、熱圧着時にボイドが発生しやすくなる傾向にある。一般式(IV)で表され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、現像後の接着力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。
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。
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、示差走査熱量測計(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テトラ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。吸熱開始温度およ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。
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、上記一般式(V)で表される4,4’,−オキシジフタル酸二無水物、下記一般式(11)で表されるテトラカルボン酸二無水物、下記一般式(12)で表されるテトラカルボン酸二無水物等が挙げられる。上記テトラカルボン酸二無水物の中でも、溶剤への良好な溶解性、優れた耐湿信頼性、及び良好な感光特性を付与できる点で、一般式(V)で表される4,4’,−オキシジフタル酸二無水物が好ましい。
Figure 2009221453

(式中、nは2〜20の整数を示す)
Figure 2009221453
一般式(11)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、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の含有量は、全テトラカルボン酸二無水物100モル%に対して40モル%以上とすることが好ましい。この割合が40モル%未満であると、溶解性向上、良好な感光特性が得られる効果が低下する傾向にある。
これら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。
(B)エポキシ樹脂は、(B1)3官能以上の成分と、(B2)液状成分とを含む。(B2)液状成分は、その一部又は全部が(B1)3官能以上の成分を兼ねていてもよい。全エポキシ樹脂に対する(B1)3官能以上の成分の比率は10〜90質量%であることが好ましく、より好ましくは10〜80質量%、更に好ましくは10〜70質量%である。全エポキシ樹脂に対する(B2)液状成分の比率は10〜90質量%であることが好ましく、より好ましくは20〜90質量%、更に好ましくは30〜90質量%である。
(B1)3官能以上の成分の比率が10質量%未満では、硬化物の架橋密度が十分でなく、高温時の良好な接着強度を確保できなくなる傾向にある。また、90質量%を超えると、高い反応性に起因して、フィルムの保存安定性が損なわれる傾向にある。更に、固体状のエポキシ樹脂を選択した場合は、その比率が90質量%を超えると、熱圧着温度が上昇する傾向にある他、アルカリ現像液に対する現像性が損なわれる傾向にある。
(B2)液状成分の比率が10質量%未満では、熱圧着時の流動性が十分に得られなくなる傾向にあり、90質量%を超えると系の反応性が高くなり、保存安定性が損なわれる他、上記(B1)3官能以上の成分と組合せる際に、熱硬化後の架橋密度の低下に伴う高温時の接着強度の低下を抑制できなくなる傾向にある。またエポキシ樹脂の原料に起因するイオン性不純物が多くなる傾向にある。
(B)エポキシ樹脂としては、(a)2官能の液状エポキシ樹脂、(b)2官能の固形エポキシ樹脂、(c)3官能以上の液状エポキシ樹脂、(d)3官能以上の固形エポキシ樹脂を併用することが可能である。(c)3官能以上の液状エポキシ樹脂は、(B1)3官能以上の成分及び(B2)液状成分のいずれにも該当する。このような場合、(B1)3官能以上の成分の含有量は、(c)と(d)の合計で表され、全エポキシ樹脂に対して10〜90質量%となるように調整することが好ましい。(B2)液状成分の含有量は、(a)と(c)の合計で表され、全エポキシ樹脂に対して10〜90質量%となるように調整することが好ましい。(B1)3官能以上の成分及び(B2)液状成分を上記のように調整することにより、本発明の効果をより高めることができる。
(B1)3官能以上の成分は、分子内に少なくとも3個以上のエポキシ基を含むエポキシ樹脂であれば特に制限はなく、このようなエポキシ樹脂としては、例えば、上記一般式(VI)で表されるトリスフェノールメタン型エポキシ樹脂(2−[4−(2,3−エポキシプロポキシ)フェニル]−2−[4−[1,1−ビス[4−([2,3−エポキシプロポキシ]フェニル)]エチル]フェニル]プロパン)の他、下記一般式(13)で表される1,3−ビス[4−[1−[4−(2,3−エポキシプロポキシ)フェニル]−1−[4−[1−[4−([2,3−エポキシプロポキシ]フェニル)−1−]メチルエチル]フェニル]エチル]フェノキシ]−2−プロパノール、及びフェノールのグリシジルエーテル型エポキシ樹脂等が挙げられる。フェノールのグリシジルエーテル型エポキシ樹脂としては、3官能型又は4官能型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アミン、クレゾールノボラック樹脂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等が挙げられる。中でも、加熱時のアウトガスが少なく、また軟化温度が比較的低く、熱圧着時の流動性を損なわずに、かつ硬化物の架橋密度が高く、フィルムの加熱時の高い接着強度を発現できる点で、一般式(VI)で表されるトリスフェノールメタン型エポキシ樹脂が好ましい。なお、これらの(B1)3官能以上の成分は単独で、又は二種類以上を組み合わせて使用することができる。
Figure 2009221453
(B2)液状成分としては、一般的に10〜30℃で液状のエポキシ樹脂であり、前記の液状とは粘調液体の状態も含むものとする。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型(又はAD型、S型、F型)のグリシジルエーテル、水添加ビスフェノールA型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等の他、上記一般式(VII)で表されるエチレンオキシド6モル付加体ビスフェノールA型液状エポキシ樹脂(すなわち、ビスフェノールAビス(トリエチレングリコールグリシジルエーテル)エーテル)等が挙げられ、これらの中から10〜30℃で液状のものを選択する。中でも一般式(VII)で表されるビスフェノールAビス(トリエチレングリコールグリシジルエーテル)エーテルが、加熱時のアウトガスが少なく、熱圧着時の流動性を付与でき、またアルカリ現像液に対する良好な現像性を付与できる点で好ましい。なお、これらの(B2)液状成分は単独で、又は二種類以上を組み合わせて使用することができる。
(B)エポキシ樹脂の含有量は、(A)アルカリ可溶性樹脂100質量部に対して5〜100質量部を含有してなることが好ましく、5〜80質量部がより好ましく、5〜50質量部が特に好ましい。(B)エポキシ樹脂の含有量が5質量部未満であると、熱硬化後の架橋密度が十分でなく、高温時の高い接着強度を確保できなくなる傾向にあり、100質量部を超えると、フィルム形成性が損なわれる他、アルカリ現像液に対する溶解性が低下し、現像性が低下する傾向にある。
(B1)3官能以上の成分の含有量は、(A)アルカリ可溶性樹脂100質量部に対して1〜50質量部を含有してなることが好ましく、(B2)液状成分の含有量は、(A)アルカリ可溶性樹脂100質量部に対して1〜80質量部を含有してなることが好ましい。これにより、ラミネート温度が室温〜100℃の時や、組み立て加熱時における低アウトガス性、耐リフロー性、耐湿信頼性等のパッケージの良好な信頼性を同時に確保できる点で好ましい。
(C)放射線重合性化合物としては、紫外線や電子ビーム等の放射線の照射により、重合及び/又は硬化する化合物であれば、特に制限は無い。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(14)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。一般式(14)中、R及びRは各々独立に水素原子又はメチル基を示し、q及びrは各々独立に1以上の整数を示す。
Figure 2009221453
上記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(15)で表されるイソシアネート化合物、及び下記一般式(16)で表される化合物の反応により生成する。
Figure 2009221453
一般式(15)中、sは0又は1を示し、Rは炭素原子数が1〜30の2価又は3価の有機基を示す。一般式(16)中、Rは水素原子又はメチル基を示し、Rはエチレン基又はプロピレン基を示す。
上記尿素メタクリレートは、例えば、下記一般式(17)で表されるジアミンと、下記一般式(18)で表される化合物との反応により生成する。
Figure 2009221453
一般式(17)中、Rは炭素原子数が2〜30の2価の有機基を示す。一般式(18)中、tは0又は1を示す。
(C)放射線重合性化合物としては、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、又は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を使用することができる。
(C)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。中でも上記一般式(14)で示される放射線重合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。
(C)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、感光性接着剤組成物のアルカリ水溶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、低温で半導体ウェハ等の被着体に貼付けることが困難となる傾向にある。
(C)放射線重合性化合物の含有量は、(A)アルカリ可溶性樹脂100質量部に対して10〜250質量部であることが好ましく、20〜200質量部であることがより好ましく、40〜150質量部が更に好ましい。放射線重合性化合物の量が250質量部を超えると、光重合により、熱圧着時の流動性が低下する他、フィルムの取扱い性が損なわれる傾向にある。10質量部未満であると、露光後のアルカリ現像液に対する不溶化を発現できなくなる傾向にあり、現像後のパターンを形成するのが困難となる傾向にある。
(D)光重合開始剤としては、パターン形成時の感度を良くするために、400nmにおいて吸収帯を有するものが好ましい。(D)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、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、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、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、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、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、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等が挙げられる。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。
(D)光重合開始剤の含有量は、特に制限はないが、(A)アルカリ可溶性樹脂100質量部に対して通常0.01〜30質量部である。
本実施形態に係る感光性接着剤組成物は、(E)エポキシ樹脂硬化剤を更に含有してなることが好ましい。
(E)エポキシ樹脂硬化剤としては、特に制限はなく、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級アミン等が挙げられるが、中でもアルカリ現像液への溶解性を付与できる点で、フェノール系化合物が好ましく、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系化合物がより好ましい。
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。中でもパッケージ組み立て加熱時に、チップ表面あるいは装置等の汚染、又は臭気の原因となるアウトガスを有効に低減できる点でトリスフェノール系化合物が好ましい。
上記トリスフェノール系化合物とは、分子内に3個のヒドロキシフェニル基を有するトリスフェノールノボラック樹脂であり、このようなトリスフェノール系化合物の具体的な例としては、例えば、4,4′,4″−メチリデントリスフェノール、4,4′−[1−[4−[1−(4−ヒドロキシフェニル)−1−メチルエチル]フェニル]エチリデン]ビスフェノール、4,4′,4″−エチリジントリス[2−メチルフェノール]、4,4′,4″−エチリジントリスフェノール、4,4′−[(2−ヒドロキシフェニル)メチレン]ビス[2−メチルフェノール]、4,4′−[(4−ヒドロキシフェニル)メチレン]ビス[2−メチルフェノール]、4,4′−[(2−ヒドロキシフェニル)メチレン]ビス[2,3−ジメチルフェノール]、4,4′−[(4−ヒドロキシフェニル)メチレン]ビス[2,6−ジメチルフェノール]、4,4′−[(3−ヒドロキシフェニル)メチレン]ビス[2,3−ジメチルフェノール]、2,2′−[(2−ヒドロキシフェニル)メチレン]ビス[3,5−ジメチルフェノール]、2,2′−[(4−ヒドロキシフェニル)メチレン]ビス[3,5−ジメチルフェノール]、2,2′−[(2−ヒドロキシフェニル)メチレン]ビス[2,3,5−トリメチルフェノール]、4,4′−[(2−ヒドロキシフェニル)メチレン]ビス[2,3,6−トリメチルフェノール]、4,4′−[(3−ヒドロキシフェニル)メチレン]ビス[2,3,6−トリメチルフェノール]、4,4′−[(4−ヒドロキシフェニル)メチレン]ビス[2,3,6−トリメチルフェノール]、4,4′−[(2−ヒドロキシフェニル)メチレン]ビス[2−シクロヘキシル−5−メチルフェノール]、4,4′−[(3−ヒドロキシフェニル)メチレン]ビス[2−シクロヘキシル−5−メチルフェノール]、4,4′−[(4−ヒドロキシフェニル)メチレン]ビス[2−シクロヘキシル−5−メチルフェノール]、4,4′−[(3,4−ジヒドロキシフェニル)メチレン]ビス[2−メチルフェノール]、4,4′−[(3,4−ジヒドロキシフェニル)メチレン]ビス[2,6−ジメチルフェノール]、4,4′−[(3,4−ジヒドロキシフェニル)メチレン]ビス[2,3,6−トリメチルフェノール]、4−[ビス(3−シクロヘキシル−4−ヒドロキシ−6−メチルフェニル)メチル]−1,2−ベンゼンジオール、4,4′−[(2−ヒドロキシフェニル)メチレン]ビス[3−メチルフェノール]、4,4′,4″−(3−メチル−1−プロパニル−3−イリデン)トリスフェノール、4,4′−[(2−ヒドロキシフェニル)メチレン]ビス[2−メチルエチルフェノール]、4,4′−[(3−ヒドロキシフェニル)メチレン]ビス[2−メチルエチルフェノール]、4,4′−[(4−ヒドロキシフェニル)メチレン]ビス[2−メチルエチルフェノール]、2,2′−[(3−ヒドロキシフェニル)メチレン]ビス[3,5,6−トリメチルフェノール]、2,2′−[(4−ヒドロキシフェニル)メチレン]ビス[3,5,6−トリメチルフェノール]、4,4′−[(2−ヒドロキシフェニル)メチレン]ビス[2−シクロヘキシルフェノール]、4,4′−[(3−ヒドロキシフェニル)メチレン]ビス[2−シクロヘキシルフェノール]、4,4′−[1−[4−[1−(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)−1−メチルエチル]フェニル]エチリデン]ビス[2、6−ジメチルフェノール]、4,4′,4″−メチリジントリス[2−シクロヘキシル−5−メチルフェノール]、4,4′−[1−[4−[1−(3−シクロヘキシル−4−ヒドロキシフェニル)−1−メチルエチル]フェニル]エチリデン]ビス[2−シクロヘキシルフェノール]、2,2′−[(3,4−ジヒドロキシフェニル)メチレン]ビス[3,5−ジメチルフェノール]、4,4′−[(3,4−ジヒドロキシフェニル)メチレン]ビス[2−(メチルエチル)フェノール]、2,2′−[(3,4−ジヒドロキシフェニル)メチレン]ビス[3,5,6−トリメチルフェノール]、4,4′−[(3,4−ジヒドロキシフェニル)メチレン]ビス[2−シクロヘキシルフェノール]、α,α’,α”−トリス(4−ヒドロキシフェニル)−1,3,5−トリイソプロピルベンゼン、等が挙げられ、中でも良好な感光特性を付与できる点で、上記一般式(VIII)で表されるトリスフェノールが好ましく用いられる。
(B1)3官能以上の成分のエポキシ当量は、(E)エポキシ樹脂硬化剤としてのフェノール系化合物のOH当量に対して当量比が0.95〜1.05であることが好ましい。(B2)液状成分のエポキシ当量は、(E)エポキシ樹脂硬化剤としてのフェノール系化合物のOH当量に対して当量比が0.95〜1.05であることが好ましい。前記範囲外であると、未反応モノマが残存、あるいは硬化物の架橋密度が上がらないことがある。
また、本実施形態に係る感光性接着剤組成物には、硬化促進剤を添加することもできる。硬化促進剤には、特に制限が無く、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を用いることができる。これらは単独で又は2種類以上を組み合わせて使用することができる。
硬化促進剤の添加量は、エポキシ樹脂100質量部に対して0.01〜20質量部が好ましく、0.1〜10質量部がより好ましい。添加量が0.01質量部未満であるとると硬化性が劣る傾向があり、20質量部を超えると保存安定性が低下する傾向がある。
本実施形態に係る感光性接着剤組成物は、更にフィラーを含有することもできる。フィラーとしては、例えば、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、ゴム系フィラー等の有機フィラー等が挙げられる。
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、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。これら非金属無機フィラー又は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。
フィラーを用いる場合、その配合量は、(A)アルカリ可溶性樹脂100質量部に対し、100質量部以下が好ましく、50質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5質量部である。フィラーの量が100質量部を超えるとUV透過性が悪くなる傾向があり、また、接着性が低下する傾向がある。
本実施形態に係る感光性接着剤組成物は、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。
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。
カップリング剤を用いる場合、その使用量は、アルカリ可溶性樹脂100質量部に対して、0.1〜50質量部が好ましく、0.1〜20質量部がより好ましい。50質量部を超えると感光性接着剤組成物の保存安定性が低下する傾向にある。
以上のように、(A)アルカリ可溶性樹脂(熱可塑性樹脂)、(B)熱硬化性樹脂(エポキシ樹脂)、(C)放射線重合性化合物、及び(D)光重合開始剤、更には必要に応じてフィラー等を配合し、それらの種類、及び配合比を調整することで、前述の諸特性を達成できる。
これにより、アルカリ現像液によるパターン形成機能とダイボンディング材としての接着機能を併せ持つ感光性接着剤組成物が得られる。前記パターン形成機能とは、形態をフィルム状にした感光性接着剤組成物をシリコンウェハ等の被着体上にロールで、好ましくは20〜150℃の温度で加圧することにより積層し、その上にマスクを載せ、高精度平行露光機を用いて、露光量:100〜1000mJ/cmの条件で、露光した後(紫外線を照射した後)、テトラメチルアンモニウムハイドライド(TMAH)1〜5質量%、より好ましくは2〜4質量%溶液を用いてスプレー現象することによってパターンが形成される機能のことである。パターン形成後のライン幅は0.01mm〜20mmの範囲内であることが好ましい。
なお、上記のパターン形成性については次のようにして評価する。形態をフィルム状にした感光性接着剤組成物をシリコンウェハ上にロールで加圧することにより積層し、その上にマスクを載せ、高精度平行露光機(オーク製作所製)を用いて、露光量:100〜1000mJ/cmの条件で、露光した後(紫外線を照射した後)、テトラメチルアンモニウムハイドライド(TMAH)2.38質量%溶液を用いてスプレー現象したときに、ライン幅1mm程度のパターンが形成されていることを確認する。
図1は、本発明に係る接着フィルムの一実施形態を示す模式断面図である。図1に示す接着フィルム1は、上記感光性接着剤組成物をフィルム状に成形したものである。図2は、本発明に係る接着シートの一実施形態を示す模式断面図である。図2に示す接着シート4は、基材3と、これの一方面上に設けられた接着フィルム1からなる接着剤層とから構成される。
接着フィルム1(接着剤層)は、例えば、アルカリ可溶性基を有する熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂(エポキシ樹脂)、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3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3を除去する方法で得ることができる。このとき、基材3を除去せずに、接着シート4の状態で保存及び使用することもできる。
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を適宜、組み合わせて行うことができる。熱硬化性樹脂(エポキシ樹脂)を用いる場合には、乾燥中に含有する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50〜200℃で、0.1〜90分間加熱することによりワニス層を乾燥する。
また、上記の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。
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。
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、接着固定機能が損なわれる傾向にあり、100μmを超えると、後述する残存揮発分が多くなる傾向にある。
得られたワニス層の好ましい残存揮発分は10質量%以下である。この残存揮発分が10質量%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が原因で、接着剤層内部にボイドが残存し易くなり、耐湿信頼性が損なわれる傾向にある。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も高くなる傾向がある。なお、上記の残存揮発成分の測定条件は次の通りである。すなわち、50mm×50mmサイズに切断した接着フィルムについて、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、〔(M2−M1)/M1〕×100=残存揮発分(%)とした時の値である。
基材3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3として用いることができる。基材3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。
図3は、接着剤層付基板の一実施形態を示す上面図であり、図4は図3のIV−IV線に沿った端面図である。図3、4に示す接着剤層付基板20は、基板5と、これの一方面上に設けられた上記感光性接着剤組成物からなる接着剤層1と、を備える。
基板(被着体)5は、特に限定されるものではなく、例えば、有機基板、半導体ウェハ、半導体素子(半導体チップ)、インターポーザーもしくはマザーボードと呼ばれるようなフレキシブル基板やリジッド基板、リードフレーム、有機物もしくは無機物等で構成される絶縁基板、アクリル樹脂、上述の基材、ガラス等の透明基板等が挙げられる。
接着剤層付基板20は、基板5上に、接着フィルム1を加熱しながらラミネートすることにより得られる。接着フィルム1は、上記感光性接着剤組成物からなるフィルムであるため、例えば、室温(25℃)〜150℃程度の低温で基板5に貼付けることが可能である。
図5は、本発明に係る接着剤パターンの一実施形態を示す上面図であり、図6は、図5のVI−VI線に沿った端面図である。図5、6に示す接着剤パターン1aは、被着体としての基板5上において、略正方形の辺に沿ったパターンを有するように形成されている。
接着剤パターン1aの形状は、特に限定されるものではなく、例えば、貫通穴が設けられた正方形又は円状のパターン、額縁状のパターンの他、棒状、四角、丸状の形状等がある。これにより、スペーサとしても好適に使用できる。
接着剤パターン1aは、感光性接着剤組成物からなる接着剤層1を被着体としての基板5上に形成して接着剤層付基板20を得、接着剤層1をフォトマスクを介して露光し、露光後の接着剤層1をアルカリ現像液により現像処理することにより形成される。これにより、接着剤パターン1aが形成された接着剤層付基板20aが得られる。
本発明に係る接着フィルムの用途として、接着フィルムを備える半導体装置について図面を用いて具体的に説明する。なお、近年は様々な構造の半導体装置が提案されており、本発明に係る接着フィルムの用途は、以下に説明する構造の半導体装置に限定されるものではなく、例えば、半導体素子等をパッケージングした半導体パッケージ、固体撮像素子を用いたカメラモジュール又はカメラセンサー、貫通穴が設けられている半導体装置等が挙げられる。
図7は、本発明に係る半導体装置の一実施形態を示す模式断面図である。図7に示す半導体装置200において、半導体素子(半導体チップ)12は本発明に係る接着フィルム1を介して半導体素子搭載用支持部材13に接着され、半導体素子12の接続端子(図示せず)はワイヤ14を介して外部接続端子(図示せず)と電気的に接続され、封止材15によって封止されている。
図7に示す半導体装置(半導体パッケージ)は、例えば、図5に示す半導体ウェハ20bを破線Dに沿ってダイシングし、ダイシング後のフィルム状接着剤付き半導体素子を半導体素子搭載用支持部材13に加熱圧着して両者を接着させ、その後、ワイヤボンディング工程、必要に応じて封止材による封止工程等の工程を経ることにより得ることができる。上記加熱圧着における加熱温度は、通常、20〜250℃であり、荷重は、通常、0.01〜20kgfであり、加熱時間は、通常、0.1〜300秒間である。
以下、実施例を挙げて本発明についてより具体的に説明する。ただし、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
(ポリイミドPI−1の合成)
攪拌機、温度計、及び窒素置換装置を備えたフラスコ内に3,5−ジアミノ安息香酸(以下「DABA」と略す)2.28g、脂肪族エーテルジアミン(BASF社製「ED400」(商品名)、分子量433)15.16g及びNMPを仕込んだ。次いで4,4’−オキシジフタル酸二無水物(以下「ODPA」と略す)16gをNMPに溶解した溶液を反応系の温度が50℃を超えないように調整しながら上記フラスコ内に滴下した。滴下終了後、更に室温で5時間攪拌した。次に該フラスコに水分受容器付の還流冷却器を取り付け、キシレンを加え、180℃に昇温させてその温度を5時間保持した。こうして得られた溶液を室温まで冷却した後、蒸留水中に投じて再沈殿させた。得られた沈殿物を真空乾燥機で乾燥しポリイミド(以下「ポリイミドPI−1」という。)を得た。
N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)を移動相としてGPCを測定したところ、ポリイミドPI−1の重量平均分子量(ポリスチレン換算)は47000であった。
ポリイミドPI−1を溶剤と混合したワニスを離型用シリコーンで表面処理したPETフィルム上に塗布し、乾燥して、厚さ40μmのポリイミドのフィルムを作製した。このフィルムから35mm×10mmのサイズに切り出した試験片について、粘弾性アナライザー(レオメトリクス製「RSA−2」(商品名))を用いて、昇温速度:5℃/分、周波数:1Hz、測定温度:−150℃〜300℃の条件で測定して、tanδが極大値を示した温度をポリイミドPI−1のTgとした。なお、tanδが複数の温度で極大値を示した場合には、それらのうち最も大きい極大値を示した温度をTgとした。ポリイミドPI−1のTgは50℃であった。
(ポリイミドPI−2の合成)
攪拌機、温度計、及び窒素置換装置を備えたフラスコ内に5,5’−メチレン−ビス(アントラニリックアシッド)(以下「MBAA」と略す、分子量286.28)2.15g及び、脂肪族エーテルジアミン(BASF社製「ED400」(商品名)、分子量433)15.59g及び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(信越化学製「LP−7100」(商品名)分子量348.4)2.26g及びNMPを仕込んだ。次いでODPA17gをNMPに溶解した溶液を反応系の温度が50℃を超えないように調整しながら上記フラスコ内に滴下した。これ以降の操作は全てポリイミドPI−1の合成と同様に行って、ポリイミド(以下「ポリイミドPI−2」という。)を得た。
ポリイミドPI−2の重量平均分子量及びTgをポリイミドPI−1と同様の条件で測定したところ、重量平均分子量は28000、Tgは30℃であった。
(ポリイミドPI−3の合成)
攪拌機、温度計、及び窒素置換装置を備えたフラスコ内にDABA7.6g及びNMPを仕込んだ。次いでODPA15.5gをNMPに溶解した溶液を反応系の温度が50℃を超えないように調整しながら上記フラスコ内に滴下した。これ以降の操作は全てポリイミドPI−1の合成と同様に行って、ポリイミド(以下「ポリイミドPI−3」という。)を得た。
ポリイミドPI−3の重量平均分子量及びTgをポリイミドPI−1と同様の条件で測定したところ、重量平均分子量は72000、Tgは200℃であった。
(ポリイミドPI−4の合成)
攪拌機、温度計、及び窒素置換装置を備えたフラスコ内に2,2−ビス(4−アミノフェノキシフェニル)プロパン(以下「BAPP」と略す)6.83g、4,9−ジオキサデカン−1,12−ジアミン(以下「B−12」と略す)3.40g及びNMPを仕込んだ。次いでデカメチレンビストリメリテートニ無水物(以下「DBTA」と略す)17.40gをNMPに溶解した溶液を反応系の温度が50℃を超えないように調整しながら上記フラスコ内に滴下した。これ以降の操作は全てポリイミドPI−1の合成と同様に行って、ポリイミド(以下「ポリイミドPI−4」という。)を得た。
ポリイミドPI−4の重量平均分子量及びTgをポリイミドPI−1と同様の条件で測定したところ、重量平均分子量は89000、Tgは73℃であった。なお、ポリイミドPI−4は、カルボキシル基を有しておらず、アルカリ可溶性ではなかった。
表1に、ポリイミド合成の際の仕込み比(モル比)と、得られたポリイミドの評価結果をまとめて示す。表1中の仕込み比の数値は、テトラカルボン酸二無水物全体及びジアミン全体をそれぞれ基準としたときの数値(モル%)である。
Figure 2009221453
(実施例1)
ポリイミドPI−1、放射線重合性化合物としてのエトキシ化ビスフェノールAジメタクリレート(「BPE−100」(商品名)、新中村化学社製)、及びウレタンアクリレート(「U−2PPA」(商品名)、新中村化学社製)、光重合開始剤としてのビス(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(「I−819」(商品名)、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)、熱硬化性樹脂としてのビスフェノールF型液状エポキシ樹脂(「YDF−8170」(商品名)、東都化成社製)、クレゾールノボラック型固体状エポキシ樹脂(「ESCN−195」(商品名)、住友化学社製)、及び前記エポキシ樹脂の硬化剤としてのα,α’,α”−トリス(4−ヒドロキシフェニル)−1−エチル−4−イソプロピルベンゼン(「TrisP−PA」(商品名)、本州化学社製)を、表2に示す組成(質量部)となるように、NMP中で均一に混合して、接着フィルム形成用のワニスを調製した。このワニスを、離型用シリコーンで表面処理したPETフィルム上に塗布し、オーブン中にて80℃30分、120℃30分の条件で乾燥させ、厚さ40μmの接着フィルムを形成させた。
(実施例2〜5、比較例1〜8)
それぞれ、下記表2〜4に示す原料及び組成とした(配合は質量部)。実施例2〜5、及び比較例1〜8については、実施例1と同様にして、接着フィルムを作製した。
なお、下記表2〜4に示す原料の内容は下記のものを意味する。
BPE−100:新中村化学、エトキシ化ビスフェノールAジメタクリレート
U−2PPA:新中村化学、ウレタンアクリレート
I−819:チバ・スペシャルティ・ケミカルズ、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
YDF−8170:東都化成、ビスフェノールF型液状エポキシ樹脂(エポキシ当量:160、分子量:320)
VG−3101L:三井化学、3官能型固体状エポキシ樹脂(2−[4−(2,3−エポキシプロポキシ)フェニル]−2−[4−[1,1−ビス[4−([2,3−エポキシプロポキシ]フェニル)]エチル]フェニル]プロパン)(エポキシ当量:210、分子量:520)
ESCN−195:住友化学、クレゾールノボラック型固体状エポキシ樹脂(エポキシ当量:200、分子量:778)
BEO−60E:新日本理化、ビスフェノールAビス(トリエチレングリコールグリシジルエーテル)エーテル(エポキシ当量:373、分子量:746)
N−730:大日本インキ化学、フェノールノボラック型液状エポキシ樹脂(エポキシ当量:175、分子量:600〜800)
エピコート1001:ジャパンエポキシレジン、ビスフェノールA型固体状エポキシ樹脂(エポキシ当量:450、分子量:900)
TrisP−PA:本州化学、トリスフェノール化合物(α,α’,α”−トリス(4−ヒドロキシフェニル)−1−エチル−4−イソプロピルベンゼン)(OH当量:141、分子量:424)
H−1:明和化成、フェノールノボラック樹脂(OH当量:106、分子量:653)
TPPK:東京化成、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボラート
R972:日本アエロジル、疎水性フュームドシリカ(平均粒径:約16nm)
作製した接着フィルムについて、以下に示す方法により、パターン形成性、低温貼付け性、接着力(せん断接着力)を評価した。評価結果を下記表2〜4にまとめて示した。なお、表中のB1,B2は、それぞれ(B1)3官能以上の成分、(B2)液状成分に該当することを意味する。
Figure 2009221453
Figure 2009221453
Figure 2009221453
(1)パターン形成性
接着シートを、シリコンウェハ(6インチ径、厚さ400μm)上に80℃で接着剤層をシリコンウェハ側にしてロールで加圧(線圧4kgf/cm、送り速度0.5m/分)することにより積層した。次いで、基材(PETフィルム)上にネガ型パターン用マスク(日立化成工業株式会社製、「No.G−2」(商品名))を載せ、高精度平行露光機(オーク製作所製、「EXM−1172−B−∞」(商品名))で500mJ/cmで露光し、80℃のホットプレート上で約30秒間放置した。その後、基材(PETフィルム)を取り除き、コンベア現像機(ヤコー社製)を用いて、テトラメチルアンモニウムハイドライド(TMAH)2.38質量%溶液を現像液とし、温度28℃、スプレー圧0.18MPaの条件でスプレー現像した後、温度23℃の純水にてスプレー圧0.02MPaの条件で水洗した。現像後、ライン幅/スペース幅=400μm/400μmのパターンが形成されているかを目視にて確認し、現像残渣なくパターン形成されていた場合をA、パターン形成されているものの、現像残渣が認められる場合をB、パターン形成されていなかった場合をCとした。
(2)低温貼付性
支持台上に載せたシリコンウェハ(6インチ径、厚さ400μm)の裏面(支持台と反対側の面)に、接着フィルムをロール(温度80℃、線圧4kgf/cm、送り速度0.5m/分)で加圧することにより積層した。PETフィルムを剥がし、接着フィルム上に、厚み80μm、幅10mm、長さ40mmのポリイミドフィルム「ユーピレックス」(商品名)を前記と同様の条件でロールにより加圧して積層した。このようにして準備したサンプルについて、レオメータ「ストログラフE−S」(商品名)を用いて、室温(25℃)で90°ピール試験を行って、接着フィルム−ユーピレックス間のピール強度を測定した。ピール強度が2N/cm以上のサンプルをA、2N/cm未満のサンプルをCとした。
(3)せん断接着力
シリコンウェハ(6inch径、厚さ400μm)に、ロールと支持体とを有する装置を用いて、80℃、線圧:4kgf/cm、送り速度:0.5m/minの条件で接着フィルムをラミネートした。次に、高精度平行露光機(オーク製作所製、「EXM−1172−B−∞」(商品名))で500mJ/cmで露光し、80℃のホットプレート上で約30秒間放置した。PETフィルムをはく離し、接着フィルム上に感圧型のダイシングテープをラミネートした。その後、ダイサーを用いてシリコンウェハを接着フィルムとともに3mm×3mmサイズに裁断して、接着フィルムが積層されたシリコンチップを得た。このシリコンチップを10mm×10mm×0.55mm厚のガラス基板上に接着フィルムが挟まれる向きで載せ、120℃の熱盤上で2kgf、10秒の条件で熱圧着した。その後、160℃のオーブン中で3時間加熱し、接着フィルムを加熱硬化させた。得られたサンプルについて、接着力試験機(Dage製、「Dage−4000」(商品名))を用いて、25℃、又は260℃の熱盤上で、測定速度:50μm/秒、測定高さ:50μmの条件でシリコンチップ側にせん断方向の外力を加えたときの最大応力を25℃、又は260℃におけるせん断接着力とした。
表2に示すように、実施例の接着フィルムは、パターン形成性、低温貼付性、露光後の再接着性、及び高温時の接着力のいずれもが優れていた。一方、表3及び表4に示すように、比較例の接着フィルムはパターン形成性、低温貼付性、露光後の再接着性、及び高温時の接着力のいずれかの点で十分なものではなかった。
本発明に係る接着フィルムの一実施形態を示す断面図である。 本発明に係る接着シートの一実施形態を示す断面図である。 接着剤層付基板の一実施形態を示す上面図である。 図3のIV−IV線に沿った端面図である。 本発明に係る接着剤パターンの一実施形態を示す上面図である。 図5のVI−VI線に沿った端面図である。 本発明に係る半導体装置の一実施形態を示す模式断面図である。
符号の説明
1…接着フィルム(接着剤層)、1a…接着剤パターン、3…基材、4…接着シート、5…基板(被着体)、12…半導体素子、13…半導体素子搭載用支持部材、14…ワイヤ、15…封止材、20,20a…接着剤層付基板、200…半導体装置、D…破線。

Claims (18)

  1. (A)アルカリ可溶性樹脂と、
    (B)エポキシ樹脂と、
    (C)放射線重合性化合物と、
    (D)光重合開始剤と、を含有する感光性接着剤組成物であって、
    前記(A)アルカリ可溶性樹脂のガラス転移温度が150℃以下であり、
    前記(B)エポキシ樹脂が(B1)3官能以上の成分と、(B2)液状成分とを含み、
    前記(B2)液状成分の一部又は全部が前記(B1)3官能以上の成分を兼ねていてもよい、感光性接着剤組成物。
  2. 前記(B1)3官能以上の成分のエポキシ樹脂全体に対する比率が10〜90質量%であり、
    前記(B2)液状成分のエポキシ樹脂全体に対する比率が10〜90質量%である、請求項1記載の感光性接着剤組成物。
  3. (E)エポキシ樹脂硬化剤を更に含有する、請求項1又は2記載の感光性接着剤組成物。
  4. 前記(A)アルカリ可溶性樹脂がカルボキシル基及び/又はフェノール性水酸基を有する熱可塑性樹脂である、請求項1〜3のいずれか一項記載の感光性接着剤組成物。
  5. 前記(A)アルカリ可溶性樹脂の重量平均分子量が5000〜150000である、請求項1〜4のいずれか一項記載の感光性接着剤組成物。
  6. 前記(A)アルカリ可溶性樹脂がテトラカルボン酸二無水物とジアミンとを反応させて得られるポリイミドである、請求項1〜5のいずれか一項記載の感光性接着剤組成物。
  7. 前記ジアミンが下記一般式(I)又は(II)で表される芳香族ジアミンを含む、請求項6記載の感光性接着剤組成物。
    Figure 2009221453
  8. 前記ジアミンが更に下記一般式(III)で表される脂肪族エーテルジアミンを含み、
    前記脂肪族エーテルジアミンのジアミン全体に対する比率が10〜90モル%である、請求項6又は7記載の感光性接着剤組成物。
    Figure 2009221453

    (式中、Q、Q及びQは各々独立に炭素数1〜10のアルキレンを示し、nは1〜80の整数を示す。)
  9. 前記ジアミンが更に下記一般式(IV)で表されるシロキサンジアミンを含み、
    前記シロキサンジアミンのジアミン全体に対する比率が1〜20モル%である、請求項6〜8のいずれか一項記載の感光性接着剤組成物。
    Figure 2009221453

    (式中、R及びR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、R、R、R及びR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、nは1〜5の整数を示す。)
  10. 前記テトラカルボン酸二無水物が、下記一般式(V)で表される化合物をテトラカルボン酸二無水物全体に対して40モル%以上含む、請求項6〜9のいずれか一項記載の感光性接着剤組成物。
    Figure 2009221453
  11. 前記(B1)3官能以上の成分が下記一般式(VI)で表されるトリスフェノールメタン型エポキシ樹脂である、請求項1〜10のいずれか一項記載の感光性接着剤組成物。
    Figure 2009221453
  12. 前記(B2)液状成分が下記一般式(VII)で表されるビスフェノールAビス(トリエチレングリコールグリシジルエーテル)エーテルである、請求項1〜11のいずれか一項記載の感光性接着剤組成物。
    Figure 2009221453
  13. 前記(E)エポキシ樹脂硬化剤が2個以上のフェノール性水酸基を有する化合物である、請求項3〜12のいずれか一項記載の感光性接着剤組成物。
  14. 前記フェノール性水酸基を有する化合物が、下記一般式(VIII)で表されるトリスフェノールである、請求項13記載の感光性接着剤組成物。
    Figure 2009221453
  15. 請求項1〜14のいずれか一項記載の感光性接着剤組成物からなる接着フィルム。
  16. 基材と、該基材の一方面上に設けられた請求項1〜14のいずれか一項記載の感光性接着剤組成物からなる接着剤層と、を備える接着シート。
  17. 請求項1〜14のいずれか一項記載の感光性接着剤組成物からなる接着剤層を被着体上に形成し、該接着剤層をフォトマスクを介して露光し、露光後の接着剤層をアルカリ水溶液により現像処理することにより形成される、接着剤パターン。
  18. 請求項1〜14のいずれか一項記載の感光性接着剤組成物を用いた半導体装置。
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