JP2013010940A - 液状樹脂組成物およびそれを用いた半導体装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ウエハーレベルパッケージ、とりわけ圧縮成形でウエハー状に形成されたウエハーレベル工程で製造される半導体装置において、高信頼性を提供すること。
【解決手段】（Ａ）脂環式エポキシ樹脂、（Ｂ）エポキシ樹脂用硬化剤、（Ｃ）無機充填材、及び（Ｄ）硬化促進剤を含む液状樹脂組成物であって、（Ｃ）無機充填材が全液状樹脂組成物中に、８０重量％以上９５重量％以下含まれ、２５℃での粘度が５０Ｐａｓ以上で５００Ｐａｓ以下である事を特徴とする液状樹脂組成物。
【選択図】なし

Description

本発明は、成形性に優れた液状樹脂組成物と、それを用いてなる半導体装置に関するものである。

本願は、２０１１年６月１日に、日本に出願された特願２０１１−１２３２１３号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

近年の電子機器の小型化、軽量化、高集積化、 高速動作化の動向を反映して、半導体
パッケージに占める半導体チップの面積、体積は大きくなり、半導体パッケージ内の配線は微細化、短小化している。従来、このような半導体チップを配線基板に電気的に接続して高速で動作させるために、半導体チップに突起電極（バンプ）を形成して、このバンプによって配線基板と一括接合するフリップチップ接続と呼ばれる実装方法がある。

この方法では殆どの場合、半田バンプが付いただけの半導体チップの状態ではハンドリング性に問題がある為、半導体チップと配線基板のペアを接続してパッケージ化した状態にまで組み立てて、実装メーカーへ提供している。しかし、この様にすると、配線基板の厚みや大きさの分、大きくなってしまう為、より小さくする為の方法が求められている。

そこで、より薄いパッケージを製造する為に、最近ではウエハーレベルパッケージ（ＷＬＰ）と呼ばれる、半導体回路の形成されたウエハーを個別のチップに切断する前に、電気接続用のバンプを設け、ウエハー全体を封止する手法が考え出された（特許文献１参照）。

しかし、増大する単位面積あたりのＩＯ（入出力）数に対し、この手法では限界がある為、予め切断した半導体チップをキャリア上に並べ、それをウエハー状に樹脂で形成した後、半導体回路面に何らかの方法で再配線を行う事で、パッケージのサイズを小さく抑えつつ、多ＩＯにも対応できる技術が提案されている（特許文献２参照）。

このＷＬＰ用の封止材は、８インチや１２インチといった大面積の擬似ウエハーに封止して用いられるため、低反りである事が求められ、通常の液状封止材に比べ、より多量のフィラー（無機充填剤）を導入して作られる。しかし、フィラー量を多くすると流動性が悪化し、成形温度で十分な流動性がないとフローマークが発生したり、剥離が発生したりする。

この様に、ウエハーレベルパッケージでは、その封止面積が大きく、しかも片側封止であるために、低反り性と成形性の両立を図るのが困難であった。

特開２００４−１４７８９号公報 米国特許出願公開第２００７／２０５５１３号公報

本発明は、成形温度において十分低い粘度及び反り抑制の為のフィラー高充填化を同時に満たした液状封止用樹脂組成物、およびこれを用いた高信頼性な半導体パッケージを提
供するものである。

本発明は、
（１）（Ａ）脂環式エポキシ樹脂、（Ｂ）エポキシ樹脂用硬化剤、（Ｃ）無機充填材、及び（Ｄ）硬化促進剤を必須成分とする液状樹脂組成物であって、（Ｃ）無機充填材が全液状樹脂組成物中に、８０重量％以上９５重量％以下含まれ、２５℃での粘度が５０Ｐａｓ以上で５００Ｐａｓ以下である事を特徴とする液状樹脂組成物、
（２）（Ｃ）無機充填材がシラザン類で表面処理され次いでシランカップリング剤で表面処理されたものを含む（１）に記載の液状樹脂組成物、
（３）前記シラザン類は、ヘキサメチルジシラザンである（２）に記載の液状樹脂組成物、
（４）前記シランカップリング剤は、アミノ基、グリシジル基、ウレイド基、ヒドロキシ基、アルコキシ基、メルカプト基から選択される活性基を有する化合物の１種以上である（２）又は（３）に記載の液状樹脂組成物、
（５）半導体チップを支持体に多数個配置し、（１）ないし（４）のいずれか１項に記載の液状樹脂組成物を用いて封止して作製した再配置ウエハー、
（６）前記封止が圧縮成形によるものである（５）に記載の再配置ウエハー、
（７）（５）又は（６）に記載の再配置ウエハーを個片化して作製した半導体パッケージ、
（８）半導体チップを支持体に多数個配置する工程、この上に（１）ないし（４）のいずれか１項に記載の液状樹脂組成物を塗布する工程、金型により成形する工程、を含む半導体パッケージの製造方法、
である。

本発明の液状樹脂組成物を使用することによって、ウエハーレベルパッケージ、とりわけ圧縮成形でウエハー状に形成されたウエハーレベル工程で製造される半導体装置において、高信頼性な装置を得る事が出来る。

本発明は、（Ａ）脂環式エポキシ樹脂、（Ｂ）エポキシ樹脂用硬化剤、（Ｃ）無機充填材、及び（Ｄ）硬化促進剤を必須成分とする液状樹脂組成物であって、（Ｃ）無機充填材が全液状樹脂組成物中に、８０重量％以上９５重量％以下含まれ、２５℃での粘度が５０Ｐａｓ以上で５００Ｐａｓ以下である事を特徴とする液状樹脂組成物、およびこれを用いた半導体装置に関する。

以下、本発明を詳細に説明する
本発明に用いる（Ａ）脂環式エポキシ樹脂としては、一分子中に脂環式エポキシ基を２個以上有するものであれば特に限定されず、特にその分子量や構造は限定されるものではないが、ビニルシクロヘキセンジオキシド、ジシクロペンタジエンオキシド、アリサイクリックジエポキシ−アジペイドなどの脂環式エポキシ樹脂が挙げられる。

これらは単独でも２種以上混合して使用しても良い。本発明ではエポキシ樹脂として最終的に常温(２５℃)で液状であることが好ましいが、常温で固体のエポキシ樹脂であっても常温で液状のエポキシ樹脂に溶解させ、結果的に常温で液状の状態であればよい。好ましくは式（１）、（１Ａ）の構造を有する脂環式エポキシ樹脂が低粘度化、耐熱性、機械特性の観点から有効である。式（１Ａ）中、Ｒ２１〜Ｒ３８は、各々独立して、水素原子、ハロゲン原子、Ｃ１〜６アルキル基、Ｃ１〜６ハロアルキル基、Ｃ１〜６アルコキシ基、または、Ｃ１〜６ハロアルコキシ基を示す。更に好ましくは一般式（２）の構造を有す
る脂環式エポキシ樹脂が更なる低粘度化、耐熱性、機械特性の向上の観点から有効である。一般式（２）の脂環式エポキシ樹脂としては、例えば、下記式（３）の脂環式エポキシ樹脂が挙げられる。

（式中、Ｒ ₁ 〜 Ｒ _{1 8} は、同一でも異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、
ハロゲン原子で置換されていてもよい有機基のいずれかを示す。有機基としては、炭素数１〜６のアルキル基または炭素数１〜６のアルコキシ基が好ましい。）

上記の（Ａ）脂環式エポキシ樹脂以外のエポキシ樹脂としては、一分子中にエポキシ基を２個以上有するものであれば、特に分子量や構造は限定されるものではない。

例えば、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂などのノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、Ｎ，Ｎ-ジグリシ
ジルアニリン、Ｎ，Ｎ−ジグリシジルトルイジン、ジアミノジフェニルメタン型グリシジルアミン、アミノフェノール型グリシジルアミンのような芳香族グリシジルアミン型エポキシ樹脂、ハイドロキノン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、トリフェノールプロパン型エポキシ樹脂、アルキル変性トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、トリアジン核含有エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン変性フェノール型エポキシ樹脂、ナフトール型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、フェニレンおよび／またはビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル型エポキシ樹脂、フェニレンおよび／またはビフェニレン骨格を有するナフトールアラルキル型エポキシ樹脂などのアラルキル型エポキシ樹脂などのエポキシ樹脂が挙げられる。

本発明では、芳香族グリシジルエーテル型エポキシ樹脂が耐熱性、機械特性、耐湿性と
いう観点から好ましい。脂肪族グリシジルエーテル型エポキシ樹脂は信頼性、特に接着性という観点から使用する量を限定するほうが好ましい。これらは脂環式エポキシ樹脂に加えて単独でも２種以上混合して使用しても良い。

（Ａ）脂環式エポキシ樹脂の含有量としては、全液状樹脂組成物中に５〜２０重量％含まれることが好ましく、８〜１５重量％含まれることがより好ましい。脂環式エポキシ樹脂の含有量が上記の範囲の場合、得られる液状樹脂組成物は良好な流動性、耐熱性、機械特性を有する。

本発明に用いるエポキシ樹脂用硬化剤（Ｂ）としては、１分子内にエポキシと反応する官能基を有するモノマー、オリゴマー、ポリマー全般を言い、その分子量、分子構造を特に限定するものではない。

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、ジシクロペンタジエン変性フェノール樹脂、テルペン変性フェノール樹脂、トリフェノールメタン型樹脂、フェノールアラルキル樹脂（フェニレン骨格、ジフェニレン骨格等を有する）等のフェノール類や、無水フタル酸、無水マレイン酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、３−メチル−ヘキサヒドロ無水フタル酸、４−メチル−ヘキサヒドロ無水フタル酸、あるいは３−メチル−ヘキサヒドロ無水フタル酸と４−メチル−ヘキサヒドロ無水フタル酸との混合物、テトラヒドロ無水フタル酸、無水ナジック酸、無水メチルナジック酸などの酸無水物が挙げられる。

低温での硬化が早いことと、硬化物のガラス転移温度が高くなることから、硬化剤としては酸無水物が好ましい。また、常温(２５℃)で液状であり、且つ粘度も低い事から、式（４）で示される酸無水物を硬化剤として用いる事が、より好ましい。硬化剤は、特にこれらに限定されるものではなく、単独で用いても２種以上用いても差し支えない。

（Ｂ）エポキシ樹脂用硬化剤の含有量としては、全液状樹脂組成物中に５〜２０重量％含まれることが好ましく、８〜１５重量％含まれることがより好ましい。エポキシ樹脂用硬化剤の含有量が上記の範囲の場合、得られる液状樹脂組成物は良好な流動性、耐熱性、機械特性を有する。

本発明に用いる無機充填材（Ｃ）としては、一般に封止材料に使用されているものを使用することができる。例えば、溶融シリカ、結晶シリカ、合成シリカ粉末、タルク、アルミナ、窒化珪素等が挙げられ、表面処理を施したものでも、施していないものでもよく、これらは単独でも２種類以上併用して用いても差し支えない。これらの中でも樹脂組成物の耐熱性、耐湿性、強度などを向上できることから溶融シリカ、結晶シリカ、合成シリカ粉末が好ましい。上記無機充填材の形状は、特に限定されないが、粘度特性や流動特性の観点から形状は球状であることが好ましい。

無機充填剤の平均粒径は、特に限定されないが０．１〜５０μｍであることが好ましく、平均粒径が０．１〜３μｍの微粒品と平均粒径が４〜５０μｍの粗粒品とを併用しても
よい。

平均粒径０．１〜３μｍの微粒品については表面処理を施したものが好ましい。さらに好ましくは、シラザン類で表面処理され次いでシランカップリング剤で表面処理されたものである。

（Ｃ）無機充填材の含有量としては、成形性と耐半田クラック性のバランスから、全エポキシ樹脂組成物中に８０〜９５重量％使用することが必要であり、更に好ましくは８５〜９２重量％である。無機充填材の含有量が上記の範囲の場合、得られる液状樹脂組成物は良好な流動性、吸水率抑制による耐はんだクラック性を有する。

（Ｃ）無機充填剤の内、シラザン類で表面処理され次いでシランカップリング剤で表面処理された無機充填剤の含有量は、全エポキシ樹脂組成物中に５〜５０重量％であることが好ましい。上記範囲の場合、良好なディスペンス性を有する。

シラザン類で表面処理され次いでシランカップリング剤で表面処理は、シラザン類を先に用いることにより、無機充填材に有機物親和性を与え、次のシランカップリング剤との処理を効果的にする。ここで、用いるシラザン類とシランカップリング剤の量比は、シラザン類の使用量が、シランカップリング剤使用量の１／１００から１／５（重量比）であることが好ましい。上記範囲の場合、シラザン類が無期充填材表面に反応し、良好な有機物親和性を与えることができ、シランカップリング材と無機充填材表面、つまり金属酸化物との反応を過不足なく行うことが出来る。処理方法としては、無機充填材をミキサーに投入し、攪拌しながら窒素気流下で、シラザン類を噴霧添加して処理した後、シランカップリング剤を噴霧添加して処理する方法が挙げられる。

本発明に用いるシラザン類としては、ヘキサメチルジシラザン、ヘキサフェニルジシラザン、テトラメチル−１，３−ジフェニルジシラザン、１，１，３，３−テトラメチル−１，３−ジビニルジシラザン、２，２，４，４，６，６−ヘキサメチルシクロトリシラザン、オクタメチルシクロテトラシラザン等が挙げられる。このうち、ヘキサメチルジシラザン、ヘキサフェニルジシラザン等のシラザン類から選択される化合物またはその組み合わせであることが好ましい。またこの中で、ヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）が、シリカの凝集を抑制し、酸性であるシリカを塩基性に傾け、有機物に対する親和性を向上させ均一性を向上させるとともに、脂環式エポキシのカチオン重合を抑制することで、エポキシ樹脂に対する安定性を向上させる等の点で好ましい。

本発明に用いるシランカップリング剤は、アミノ基、グリシジル基、メルカプト基、ウレイド基、ヒドロキシ基、アルコキシ基、メルカプト基から選択される活性基を有する化合物またはその組み合わせである。具体的には、シランカップリング剤として、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、β−（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のエポキシシラン、アミノプロピルトリエトキシシラン、ウレイドプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニルアミノプロピルトリメトキシシラン等のアミノシラン、フェニルトリメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、オクタデシルトリメトキシシラン等の疎水性シラン化合物やメルカプトシラン等が例示される。

本発明に用いる硬化促進剤（Ｄ）としては、エポキシ基と硬化剤との反応を促進させるものであればよく、一般に封止用材料に用いられるものを広く使用できる。例えば、ホスホニウム塩、トリフェニルホスフィン、イミダゾール化合物等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらの硬化促進剤は単独でも混合して用いても差し支えない。好ましくは一般式（５）または一般式（６）の構造を有するホスホニウム塩、式（７）の構造を有するトリフェニルホスフィン、式（８）または式（９）の構造を有するイミダ
ゾール化合物が低粘度化の観点から有効である。一般式（５）の硬化促進剤としては、例えば、下記式（１０）、式（１１）、および式（１２）などが挙げられる。

(式（５）中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、及びＲ４は芳香族もしくは複素環を有する有機基また
は脂肪族基であって、それらの内の少なくとも１つは、分子外に放出しうるプロトンを少なくとも１個有するプロトン供与体がプロトンを１個放出してなる基であり、これらは互いに同一であっても異なっていても良い。

（式（６）中、Ａｒは置換または無置換の芳香族基を表し、同一分子内の二つの酸素原子は、芳香族炭素位の隣接に位置する。ｎは２〜１２の整数を表す。)

また一般式（６）の硬化促進剤としては、下式（１３）、および式（１４）などが挙げられる。

その他、下式（１５）で示す硬化促進剤が挙げられる。

（Ｄ）硬化促進剤の含有量としては、全液状樹脂組成物中に０．０１〜０．３０重量％含まれることが好ましく、０．０５〜０．２０重量％含まれることがより好ましい。硬化促進剤の含有量が上記の範囲の場合、得られる液状樹脂組成物は良好な反応性、保存性、絶縁信頼性を有する。

本発明において、上記以外に用いることができる成分としては、消泡剤としてのシリコーン化合物やワックスなどの離型剤や低応力材、難燃剤等が挙げられ、求める特性に応じて添加する事ができる。

本発明において室温（２５℃）における粘度とは、Ｅ型粘度計にて測定した粘度であり、測定条件は次の通りである。 即ち、Ｅ型粘度計に３°Ｒ７．７型コーンを装着し２５
℃で２．５ｒｐｍの条件で測定を実施した時の粘度である。

室温での粘度と圧縮成形性の良し悪しの結果に関係が有る事が本発明者らの検討によりわかっており、粘度が高すぎるとシリンジからの塗布が不可能であったり、塗布精度が悪くなったりする不具合が生じるため、粘度は５００Ｐａｓ以下であることが必要である。又粘度の下限値は、樹脂塗布の際、塗布面の端部から樹脂が流動してこぼれるのを抑制するために、５０Ｐａｓ以上であることが必要である。
室温における粘度は、好ましくは、１００〜３５０Ｐａｓである。

本発明において成形温度における粘度とは、レオメータにて測定した粘度であり、測定条件は次の通りである。 即ち、２５φプレート間に液状封止用樹脂組成物を挟み、成形
温度において１００Ｐａのせん断ストレス条件で測定した時の、最低粘度である。

成形温度における粘度と圧縮成形性の良し悪しの結果に関係が有る事が本発明者らの検討によりわかっており、粘度が高すぎると未充填やフローマークといった成形性の不具合が生じるため、５０Ｐａｓ以下であることが好ましい。又粘度の下限値は、樹脂成形の際、樹脂が流動しすぎることを抑制するために、０．５Ｐａｓ以上であることが好ましい。成形温度における粘度は、更に好ましくは、１．０〜３０Ｐａｓである。

前述の様に、無機充填剤の割合を増やすと常温での粘度上昇につながり、作業性が低下する。熱時の粘度についても同様である。熱時粘度を圧縮成形に適する粘度範囲に抑えようとすると、無機充填剤の含有量を８０重量％以上にしたまま、成形性不良を回避する事が困難である。しかし、無機充填剤の種類、硬化剤の種類、微量添加物である硬化促進剤の種類によっても、熱時粘度を低く保ったまま、フィラー量を増やす事が可能である。

本発明の液状樹脂組成物の製造方法としては、各成分、添加物などをプラネタリーミキサー、三本ロール、二本熱ロール、ライカイ機などの装置を用いて分散混練したのち、真空下で脱泡処理して製造する。

本発明の半導体装置の製造方法としては、例えば次の様な方法があるが、これに限るものではない。

即ち、キャリア（再剥離可能な粘着層を持つ支持体）の上に、予め動作する事が分かっている半導体チップを、その活性面を下向きに並べ、その上に本発明の液状封止樹脂組成物を常温でディスペンサーなどで必要量塗布し、成形金型を用いて所定の成形温度で圧縮成形後、キャリアを剥がして半導体つきウエハー状樹脂硬化物を得る。得られた半導体つきウエハー状樹脂硬化物の表面にポリイミド樹脂をスピンコートして硬化を行い絶縁膜層を形成した後、パターニング処理により半導体チップ活性面上の電極パッド部分を開孔する。開孔部分からポリイミド樹脂表面へ、メッキ処理を用いて再配線加工と実装用のバンプ形成を行う。その後、これを適当な大きさに個片化することで半導体装置を得る。

以下、実施例を用いて、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
［実施例１］
（１）脂環式エポキシ樹脂（Ａ）として、式（３）で表される脂環式エポキシ樹脂
１００重量部
（２）エポキシ樹脂用硬化剤（Ｂ）として、メチルテトラヒドロフタル酸無水物
ＭＴ−５００、新日本理化（株）製 １２０重量部
（３）無機充填材（Ｃ）として、無機充填剤１
ＦＢ−７４（溶融球状シリカ、平均粒径３０μｍ、電気化学工業（株）製）
１５００重量部
（４）無機充填材（Ｃ）として、ＳＯ−Ｅ２（溶融球状シリカ、平均粒径０．５μｍ（株）アドマテックス製）１００重量部をミキサーに投入し、攪拌しながら窒素気流下で、ヘキサメチルジシラザン(ＨＭＤＳ)０．１重量部を噴霧添加して処理した後、γ一グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(シランカップリング剤、ＫＢＭ−４０３、信越化学工
業（株）製）１重量部を噴霧添加して処理紛体を得た無機充填材２
７００重量部
（５）硬化促進剤（Ｄ）として、式（１２）で表される硬化促進剤 ７重量部
（６）エポキシシランカップリング剤
γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン
ＫＢＭ−４０３Ｅ、信越化学工業（株）製 ７重量部
をビーカーに取りスパチュラで混ぜ合わせた後、三本ロールにて３回混錬したのち、ビーカーに入れて真空オーブン（常温、５ｍｍＨｇ）１０分間脱泡処理を行い、液状樹脂組成物を得た。
（ａ）粘度測定
Ｅ型粘度計に３°Ｒ７．７型コーンを装着し２５℃で２．５ｒｐｍの条件で測定を実施した。チキソ性は２．５および０．５ｒｐｍで測定した結果から次のように計算した。即ち、［０．５rpmの粘度］÷［２．５ｒｐｍの粘度］である。
（ｂ）１２５℃粘度測定
ＨａａｋｅのレオメータＲＳ−１５０を用い、コーンサイズ２５ｍｍ、温度１２５℃、ストレス１００Ｐａ一定、周波数１Ｈｚの条件で５分間に１００データをサンプリングし、粘度が最低の値を読んだ。
（ｃ）密着力
１０ｍｍ角に切断した表面がミラータイプの６２５μｍ厚みのシリコンウエハーの裏面であるブライトエッチ面に、作製した液状樹脂組成物を塗布した。これを挟んで密着測定用の釘（銅製）を取り付け、１２５℃１０分加熱硬化後、更に１５０℃１時間で後硬化を行い、測定サンプルを得た。釘の接着面積は１０ｍｍ^２である。これを測定装置（Ｄａｇｅ４０００、Ｄａｇｅ社製）に半導体チップ面を万力で固定して取り付け、２５℃におい
て垂直方向に持ち上げて密着力を測定した。

作製した液状樹脂組成物の２５℃での粘度は、１００Ｐａ・ｓ、チキソ性は１．０、１２５℃粘度は５Ｐａ・ｓ、密着力は３０Ｎであった。
（ｄ）成形性評価
半導体チップ上に回路配線された半導体ウエハー（Ｐｈａｓｅ８、日立超ＬＳＩ株式会社製、３５０μｍ厚）をダイシング装置で７ｍｍ角大に切断し、半導体チップを得た。次に８インチシリコンウエハー（７２５μｍ厚）をキャリアとし、剥離可能な熱発泡フィルム(リバアルファ、日東電工株式会社製)を、熱発泡フィルムの発泡面を常温で接着して支持基板を作った。支持基板に適当な間隔を空けて、半導体チップの電極がある活性面が熱発泡フィルムと接するように、ダイマウンター（ＤＢ２００、澁谷工業（株）製）で半導体チップを搭載した。半導体チップ付き支持基板を圧縮成形機にセットし、液状樹脂組成物を適量載せ、成形圧力３ＭＰａもしくは１ＭＰａ、１２５℃１０分で硬化を行い、ウエハーを得た。液状樹脂組成物の量は、成形後の樹脂厚みが６００±１０μｍとなるように調整した。

ウエハーを１５０℃１時間オーブンで熱処理し後硬化を行った後、支持基板を剥がす為に、２００℃の吸着可能な熱盤上に置いて熱発泡フィルムを発泡させ、支持基板のウエハー部を剥離し、次いで熱発泡フィルム自体をウエハーから剥離することで、表面に多数の半導体チップが露出した状態の再配置ウエハーを得た。

成形後のサンプルは、外観観察によりフローマーク、剥離の有無を評価した。フローマークとは成形物の中心から外側に向かって放射状に残る白い流動痕のことをいう。フローマークが発生すると外観不良やシリカ不均一分散による硬化物物性のバラつきやそれに伴う信頼性の低下が懸念される。剥離とは成形物と熱発泡フィルム界面での剥離のことをいう。剥離が発生すると、ウエハーの搬送時に位置ずれや落下、また反りの増大が懸念される。実施例１の液状樹脂組成物を用いた結果ではフローマーク、剥離のいずれも見つからなかった。
［信頼性評価］
得られた再配置ウエハー全体に、感光性バッファコート材をスピンコート（ＤＳＰＩＮ８０Ａ、（株）ＳＯＫＵＤＯ製、１５００ｒｐｍ、３０秒）し、次いで同装置にてプリベーク（１２５℃５分）を行い、再配置ウエハー表面に再配線用の絶縁膜を形成した。半導体チップの各接続パッドの位置で絶縁膜を開孔するために、光照射（ブロードバンドアライナーＭＡ−８、ズース・マイクロテック（株）製、５００ｍＪ／ｃｍ２）を行い、現像液（ＴＭＡＨ２．３８％、２３℃、６２秒２回パドル）で現像、最終硬化（２５０℃ １.５時間）した。次にスパッター（ＳＰＦ−７４０Ｈ、キャノンアネルバエンジニアリン
グ（株）製）にてバッファコート上に、チタン５００Å、銅３０００Å厚みとなる様、順に成膜した。ここにレジスト（サンフォート１５５、旭化成イーマテリアルズ（株）製）を塗布し、再配線回路用マスクを用いてレジストの露光と現像を行った。更に銅メッキ処理で、全体に１０μｍ厚みの銅の層を形成した後、レジストを剥離した。この状態では、バッファコート面に不要な銅とチタン層が残っているので、これらをエッチングにより除去後、もう一度スピンコートにてバッファコート層を設け、再配線後の別位置に開孔しバンプ接続の為の銅層を露出させた。再配線は、以上の手順で行った。

再配線まで終わった再配置ウエハーは、ダイサーを用いて１５ｍｍ角サイズに個片化した。この様にして、信頼性試験用の半導体パッケージ装置を組立てた。
（ｅ）半田耐熱試験
個片化した半導体装置を、１２５℃２０時間処理し、次いで８５℃８５％ＲＨの条件で１６８時間吸湿処理した。これを、最大温度２６０℃、２５５−２６０℃の時間が３０−０＋３秒となるように予め設定したリフローオーブンに３回通し、半田耐熱試験を行った
。

試験後のサンプルは、超音波探傷装置（ＦｉｎｅＳＡＴ ＦＳ３００型、日立建機（株）製）にて２５ＭＨｚのプローブを用いて、内部の剥離状態を無破壊で確認した。半導体チップの面積に対して、剥離面積の合計が凡そ１０％以下の場合は微小剥離とし、それ以上の剥離面積では剥離として、その剥離がある半導体装置の数を数えた。実施例１の液状樹脂組成物を用いた結果では微小剥離・剥離ともに見つからなかった。
［実施例２−１５］、［比較例１−５］
表１、２の配合に従い、実施例１と同様にして液状樹脂組成物を得て、実施例１と同様にして評価した。結果を表１、２に示す。

実施例１以外で使用した原料を以下に示す。
・脂環式エポキシ樹脂（Ａ）として、式（１）で表される脂環式エポキシ樹脂
・その他のエポキシ樹脂として、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂：
ＳＢ−４０３Ｓ、日本化薬（株）製
・エポキシ樹脂用硬化剤（Ｂ）として、フェノールノボラック樹脂：
ＭＥＨ−８０００、明和化成（株）製
・無機充填材（Ｃ）として、ＳＯ−Ｅ２（溶融球状シリカ、平均粒径０．５μｍ、（株）アドマテックス製）１００重量部をミキサーに投入し、攪拌しながら窒素気流下で、ヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）０．１重量部を噴霧添加して処理した後、Ｎ−フェニル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン(シランカップリング剤、ＫＢＭ−５７３、信
越化学工業（株）製）１重量部を噴霧添加して処理紛体を得た無機充填材３
・無機充填材（Ｃ）として、ＳＯ−Ｅ２（溶融球状シリカ、平均粒径０．５μｍ、（株）アドマテックス製）１００重量部をミキサーに投入し、攪拌しながら窒素気流下で、ヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）０．１重量部を噴霧添加して処理した後、３−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン（シランカップリング剤、ＫＢＭ−５１０３、信越化学工業（株）製）１重量部を噴霧添加して処理紛体を得た無機充填材４
・無機充填材（Ｃ）として、ＳＯ−Ｅ２（溶融球状シリカ、平均粒径０．５μｍ、（株）アドマテックス製）１００重量部をミキサーに投入し、攪拌しながら窒素気流下で、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（シランカップリング剤、ＫＢＭ−４０３、信越化学工業（株）製）１重量部を噴霧添加して処理紛体を得た無機充填材５
・無機充填材（Ｃ）として、ＳＯ−Ｅ２（溶融球状シリカ、平均粒径０．５μｍ、（株）アドマテックス製）１００重量部をミキサーに投入し、攪拌しながら窒素気流下で、ヘキサフェニルジシラザン（ＨＦＤＳ）０．１重量部を噴霧添加して処理した後、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(シランカップリング剤、ＫＢＭ−４０３、信越化学
工業（株）製）１重量部を噴霧添加して処理紛体を得た無機充填材６
・無機充填材（Ｃ）として、無機充填材７：
ＳＯ−Ｅ２（溶融球状シリカ、平均粒径０．５μｍ、（株）アドマテックス製）
・硬化促進剤（Ｄ）として、式（１５）で表される硬化促進剤

本発明の液状樹脂組成物を使用することによって、ウエハーレベルパッケージ、とりわけ圧縮成形でウエハー状に形成されたウエハーレベル工程で製造される半導体装置において、高信頼性な装置を得る事が出来る。そのため、本発明は産業上極めて有用である。

Claims (8)

1. （Ａ）脂環式エポキシ樹脂、（Ｂ）エポキシ樹脂用硬化剤、（Ｃ）無機充填材、及び（Ｄ）硬化促進剤を必須成分とする液状樹脂組成物であって、（Ｃ）無機充填材が全液状樹脂組成物中に、８０重量％以上９５重量％以下含まれ、２５℃での粘度が５０Ｐａｓ以上で５００Ｐａｓ以下である事を特徴とする液状樹脂組成物。
2. （Ｃ）無機充填材がシラザン類で表面処理され次いでシランカップリング剤で表面処理されたものを含む請求項１記載の液状樹脂組成物。
3. 前記シラザン類は、ヘキサメチルジシラザンである請求項２に記載の液状樹脂組成物。
4. 前記シランカップリング剤は、アミノ基、グリシジル基、ウレイド基、ヒドロキシ基、アルコキシ基、メルカプト基から選択される活性基を有する化合物の１種以上である請求項２又は３に記載の液状樹脂組成物。
5. 半導体チップを支持体に多数個配置し、請求項１ないし４のいずれか一項に記載の液状樹脂組成物を用いて封止して作製した再配置ウエハー。
6. 前記封止が圧縮成形によるものである請求項５に記載の再配置ウエハー。
7. 請求項５又は６に記載の再配置ウエハーを個片化して作製した半導体パッケージ。
8. 半導体チップを支持体に多数個配置する工程、この上に請求項１ないし４のいずれか一項に記載の液状樹脂組成物を塗布する工程、金型により成形する工程、を含む半導体パッケージの製造方法。