JP2014521754A - 半導体封止用エポキシ樹脂組成物、それを用いた半導体装置及び半導体製造方法 - Google Patents

Abstract

（Ａ）少なくとも１種のエポキシ樹脂、（Ｂ）少なくとも１種のイミダゾール化合物、及び（Ｃ）少なくとも１種のマレイミド化合物を含む、半導体封止用エポキシ樹脂組成物；当該半導体封止用エポキシ樹脂組成物で封止した半導体装置；並びにエポキシ樹脂組成物の硬化材料が、基板と半導体チップとの間に配置されることにより、半導体チップは、基板に固定されている、アセンブリである。
当該エポキシ樹脂組成物は、半導体チップ表面との接着性が良好であり、かつ耐湿性に優れた硬化物を与えることができる。

Description

本出願は、2011年7月29日出願の米国通常出願第13/193,822号の利益を享受する。
本発明は、半導体封止用エポキシ樹脂組成物、それを用いて封止した半導体装置及び半導体製造方法に関する。

電子産業は、数十年間の継続した集積回路のスケールダウンを支えてきた。同時に、集積回路の中のトランジスタや、半導体チップ（半導体ダイともいう）への電気的接続部もスケールダウンされてきた。トランジスタのスケールダウンは、より多くの機能性を単一チップに集積させた。より多くのチップの機能性は、音楽を演奏したり、ビデオを再生したり、画像を収集したり、様々な無線プロトコルを用いて通信したりすることができるスマートフォン等の最新の電子機器装置にみられる豊富な機能性を提供している。

より多くの機能性は、また、半導体チップや、それを収納しているパッケージ中の電気的接続をさらに必要とする。通常、半導体は、ＯＥＭ（original equipment manufacturer）元に販売されるパッケージに備え付けられ、ＯＥＭ元が、このパッケージを彼らのプリント回路基板（ＰＣＢ）に実装する。あるいは、パッケージがない半導体チップは、直接、プリント回路基板に実装される。後者は、電気接続の増加及びコスト減の点から、有利であるため、注目されている。

通常、半導体チップとそのチップが実装された基板の間を機械的に補強するためにアンダーフィル材料が施される。従来のアンダーフィルに使用される液状エポキシ樹脂組成物は、エポキシ樹脂を含み、またシリカ、シランカップリング剤、フッ系又はシリコーン系消泡剤などのその他の成分を含む場合もある。液状エポキシ樹脂組成物は、半導体チップとそのチップが実装された基板の隙間に充填された後、硬化される。

近年、半導体チップ表面との接着性に優れた液状エポキシ樹脂組成物が提案されている（例えば、特許文献１及び２参照）。

また、半導体素子等を実装する方法としては、基板上に予めエポキシ樹脂組成物を塗布し、その後、比較的低温で加熱してエポキシ樹脂組成物の流動性を失わせた状態とし（いわゆるＢステージ化）、この上に半導体素子を搭載してから（ボンディング）、完全に硬化させる（ポストキュア）方法が行われている。

日本国特開２０１０−２８０８０４号公報 日本国特開２０１０−７７２３４号公報

上述のとおり、半導体チップは、スマートフォン等の携帯電子機器装置に使用されている。しかし、これらの携帯電子機器装置は、常に精密機械のように取り扱われるわけではなく、落とされたり、粗雑に扱われ、物理的衝撃を受けることが予測される。さらに、高温多湿下といった劣悪な環境で使用されることもある。これらを背景に、エポキシ樹脂組成物は、その硬化物が、半導体チップ表面との接着性において良好であり、かつ耐湿性に優れていることが求められている。

上記のような電子機器装置の機能性向上を背景に、半導体封止用エポキシ樹脂組成物への要求レベルは高まっている。本発明の課題は、半導体チップ表面との接着性が良好であり、かつ耐湿性に優れた硬化物を与えることができる、半導体封止用エポキシ樹脂組成物、それを用いて封止した半導体装置及び半導体装置製造方法を提供することにある。

本発明者らは、鋭意検討した結果、エポキシ樹脂に、イミダゾール化合物とマレイミド化合物とを組み合わせて配合した半導体封止用エポキシ樹脂組成物により、上記課題の解決が可能であることを見出し、本発明を完成させるに至った。

エポキシ樹脂及びイミダゾール化合物を含有する半導体封止用エポキシ樹脂組成物において、イミダゾール化合物は、エポキシ樹脂の硬化触媒として機能するとともに、半導体チップ表面に作用し、表面と樹脂組成物の硬化物との接着性を改善する。その機構は、必ずしも明らかではないが、以下が考えられる（スキーム１参照）。
−通常、半導体チップは、その表面に、ポリイミドパッシベーション膜等を備えている。イミダゾール化合物が存在すると、イミダゾール化合物の窒素原子がイミド環のカルボニル部分を攻撃し、イミド環を開環させる。
−それとともに、イミダゾール化合物の窒素原子が、開環したイミド環のカルボニル部分の炭素原子との間に結合を形成する。
−この炭素原子とエポキシ樹脂とが反応して、イミダゾール化合物が脱離し、今度はエポキシ樹脂とポリイミドパッシベーション膜との間に結合が生じる。
−この結合が半導体チップ表面と硬化物の接着性をもたらす。

しかしながら、上記の硬化物は、水分の存在下で、劣化し、接着性が低下していくことを、本発明者らは見出した。その機構は、必ずしも明らかではないが、以下が考えられる（スキーム２参照）。
−硬化物中に残存するイミダゾール化合物は、再び、ポリイミドパッシベーション膜の開環したイミド環のカルボニル部分の炭素原子を攻撃する。
−これによりエポキシ樹脂が脱離し、この炭素原子とイミダゾール化合物との間に結合が形成する。
−水分が存在すると、今度は、水分が炭素原子を攻撃し、イミダゾール化合物を脱離させる。
−このイミダゾール化合物が、開環したイミド環のカルボニル部分の炭素原子を攻撃し、これによりエポキシ樹脂が脱離し、接着性が低下していく。

本発明者らは、エポキシ樹脂に、イミダゾール化合物とマレイミド化合物とを組み合わせて配合した半導体封止用エポキシ樹脂組成物により、半導体チップ表面と樹脂組成物の硬化物との接着性が改善し、さらに水分の存在下でも、接着性の劣化が抑制されることを、見出した。その機構は、必ずしも明らかではないが、硬化物中の遊離イミダゾール化合物が、マレイミド化合物にトラップされているため、ポリイミドパッシベーション膜の開環したイミド環のカルボニル部分の炭素原子が再び攻撃され、エポキシ樹脂が脱離することが抑制されると考えられる。

本発明１は、
（Ａ）少なくとも１種のエポキシ樹脂、
（Ｂ）少なくとも１種のイミダゾール化合物、及び
（Ｃ）少なくとも１種のマレイミド化合物
を含む、半導体封止用エポキシ樹脂組成物に関する。
本発明２は、エポキシ樹脂（Ａ）１００重量部に対して、イミダゾール化合物（Ｂ）が０．０１〜１０重量部であり、かつマレイミド化合物（Ｃ）が０．１〜１６重量部である、本発明１の半導体封止用エポキシ樹脂組成物に関する。
本発明３は、マレイミド化合物（Ｃ）がモノマレイミド化合物及びビスマレイミド化合物からなる群より選択される１種以上である、本発明１又は２の半導体封止用エポキシ樹脂組成物に関する。
本発明４は、さらに、（Ｄ）フェノール樹脂及び酸無水物からなる群より選択される１種以上の硬化剤を含む、本発明１〜３のいずれかの半導体封止用エポキシ樹脂組成物に関する。
本発明５は、さらに、少なくとも１種の無機充填剤を含む、本発明１〜４のいずれかの半導体封止用エポキシ樹脂組成物に関する。
本発明６は、２５℃における粘度が、０．１〜１５０Ｐａ・ｓである、本発明１〜５のいずれかの半導体封止用エポキシ樹脂組成物に関する。

本発明７は、基板及び半導体を含むフリップチップ半導体装置であって、該半導体は、本発明１〜６のいずれかのエポキシ樹脂組成物により該基板に固定される、フリップチップ半導体装置に関する。

本発明８は、
基板；
半導体チップ；
本発明１〜６のいずれかのエポキシ樹脂組成物の硬化材料であって、該硬化材料は、基板と半導体チップとの間に配置されることにより、半導体チップは、基板に固定されている；
を含む、アセンブリに関する。

本発明９は、
基板と半導体チップとの間に本発明１〜６のいずれかのエポキシ樹脂組成物を注入する工程；及び
該エポキシ樹脂組成物を熱で硬化する工程
を含む半導体装置の製造方法に関する。
本発明１０は、
基板に本発明１〜５のいずれかのエポキシ樹脂組成物を塗布する工程；
該エポキシ樹脂組成物をＢステージ化する工程；
該エポキシ樹脂組成物が塗布された面を接着面として該基板上に他の半導体素子又は基板を配置する工程；及び
該エポキシ樹脂組成物を熱で硬化する工程
を含む半導体装置の製造方法に関する。
本発明１１は、
本発明１〜５のいずれかのエポキシ樹脂組成物をウェハ上に塗布する工程；
該エポキシ樹脂組成物をＢステージ化する工程；
該ウェハをダイシングし、半導体ダイに個片化する工程；
該個片化された半導体チップを、該エポキシ樹脂組成物が塗布された面を接着面として、基板（substrate）又は他の半導体素子に配置する工程；及び
該エポキシ樹脂組成物を熱で硬化する工程
を含む半導体装置の製造方法に関する。

本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物は、半導体チップの表面との接着性が良好であり、かつ耐湿性に優れた硬化物を与えることができる。本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物をアンダーフィルとして用いることによって、物理的衝撃や高温多湿下で、アンダーフィルと半導体チップとが剥離してしまうといった問題を解消することができる。

図１は、実施例の剪断接着強度試験１で使用するサンプルの模式図である。 図２は、実施例の剪断接着強度試験２で使用するサンプルの模式図である。 図３は、フリップチップ型半導体装置の模式図である。 図４は、本発明のエポキシ樹脂組成物を使用して接着された半導体素子を備える半導体装置の製造工程を示す図である。

本発明１は、（Ａ）少なくとも１種のエポキシ樹脂、
（Ｂ）少なくとも１種のイミダゾール化合物、及び
（Ｃ）少なくとも１種のマレイミド化合物
を含む、半導体封止用エポキシ樹脂組成物に関する。

（Ａ）エポキシ樹脂
（Ａ）エポキシ樹脂は、１分子中に２個以上のエポキシ基をするエポキシ化合物であれば、特に限定されない。エポキシ樹脂は、常温で液状でも固体でもよく、常温で液状のエポキシ樹脂と常温で固体のエポキシ樹脂とを組み合わせて用いてもよい。

（Ａ）エポキシ樹脂としては、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、エーテル系又はポリエーテル系エポキシ樹脂、オキシラン環含有ポリブタジエン、シリコーンエポキシコポリマー樹脂等が挙げられる。

常温で液状であるエポキシ樹脂としては、平均分子量が約４００以下のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂；ｐ−グリシジルオキシフェニルジメチルトリスビスフェノールＡジグリシジルエーテルのような分岐状多官能ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂；ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂；約５７０以下のフェノールノボラック型エポキシ樹脂；ビニル（３，４−シクロヘキセン）ジオキシド、３，４−エポキシシクロヘキシルカルボン酸（３，４−エポキシシクロヘキシル）メチル、アジピン酸ビス（３，４−エポキシ−６−メチルシクロヘキシルメチル）、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）５，１−スピロ（３，４−エポキシシクロヘキシル）−ｍ−ジオキサンのような脂環式エポキシ樹脂；３，３′，５，５′−テトラメチル−４，４′−ジグリシジルオキシビフェニルのようなビフェニル型エポキシ樹脂；ヘキサヒドロフタル酸ジグリシジル、３−メチルヘキサヒドロフタル酸ジグリシジル、ヘキサヒドロテレフタル酸ジグリシジルのようなグリシジルエステル型エポキシ樹脂；ジグリシジルアニリン、ジグリシジルトルイジン、トリグリシジル−ｐ−アミノフェノール、テトラグリシジル−ｍ−キシリレンジアミン、テトラグリシジルビス（アミノメチル）シクロヘキサンのようなグリシジルアミン型エポキシ樹脂；１，３−ジグリシジル−５−メチル−５−エチルヒダントインのようなヒダントイン型エポキシ樹脂；ナフタレン環含有エポキシ樹脂が挙げられる。また、１，３−ビス（３−グリシドキシプロピル）−１，１，３，３−テトラメチルジシロキサンのようなシリコーン骨格をもつエポキシ樹脂も使用することができる。さらに、（ポリ）エチレングリコールジグリシジルエーテル、（ポリ）プロピレングリコールジグルシジルエーテル、ブタンジオールグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテルのようなジエポキシド化合物；トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテルのようなトリエポキシド化合物等も挙げられる。本明細書において、常温で液状とは、１０〜３５℃で流動性を有することをいう。液状エポキシ樹脂は、エポキシ当量が０．００１〜１０であることが好ましく、０．０２５〜５であることがより好ましく、０．０５〜１であることがさらに好ましい。

常温で液状であるエポキシ樹脂と常温で固体ないし超高粘性のエポキシ樹脂を併用することも可能である。そのようなエポキシ樹脂としては、高分子量のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ノボラックエポキシ樹脂、テトラブロモビスフェノールＡ型エポキシ樹脂等が挙げられる。これらは、常温で液状又は低粘度のエポキシ樹脂及び／又は希釈剤と組み合わせて、流動性を調節して使用することができる。常温で固体のエポキシ樹脂であっても、他の液状のエポキシ樹脂又は希釈剤により希釈し、液状で用いることができる。

常温で低粘度のエポキシ樹脂としては、（ポリ）エチレングリコールジグリシジルエーテル、（ポリ）プロピレングリコールジグルシジルエーテル、ブタンジオールグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテルのようなジエポキシド化合物；トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテルのようなトリエポキシド化合物等が挙げられる。

希釈剤は、非反応性希釈剤及び反応性希釈剤のいずれであってもよいが、反応性希釈剤が好ましい。本明細書において、反応性希釈剤は、１個のエポキシ基を有する、常温で低粘度の化合物をいうこととし、目的に応じて、エポキシ基以外に、他の重合性官能基、例えばビニル、アリル等のアルケニル基；又はアクリロイル、メタクリロイル等の不飽和カルボン酸残基を有していてもよい。このような反応性希釈剤としては、ｎ−ブチルグリシジルエーテル、２−エチルヘキシルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、クレジルグリシジルエーテル、ｐ−ｓ−ブチルフェニルグリシジルエーテル、スチレンオキシド、α−ピネンオキシドのようなモノエポキシド化合物；アリルグリシジルエーテル、メタクリル酸グリシジル、１−ビニル−３，４−エポキシシクロヘキサンのような他の官能基を有するモノエポキシド化合物等が挙げられる。

常温で固体であるエポキシ樹脂（以下、固形エポキシ樹脂ともいう）としては、高分子量の、オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ナフトールノボラック型エポキシ樹脂、変性フェノール型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、脂肪族型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡノボラック型エポキシ樹脂等が挙げられる。

固形エポキシ樹脂は、軟化点が４０〜１４０℃であることが好ましく、５０〜１２０℃であることがより好ましい。
固形エポキシ樹脂は、エポキシ当量が１６０〜５０００であることが好ましく、１７０〜３０００であることがより好ましく、１８０〜１０００であることがさらに好ましい。

エポキシ樹脂は、単独でも、２種以上を併用してもよい。キャピラリーフロータイプで注入封止するエポキシ樹脂組成物を製造する場合は、エポキシ樹脂自体が、常温で液状であることが好ましく、中でも好ましくは、液状ビスフェノール型エポキシ樹脂、液状アミノフェノール型エポキシ樹脂、シリコーン変性エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂である。さらに好ましくは液状ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、液状ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ｐ−アミノフェノール型液状エポキシ樹脂、１，３−ビス（３−グリシドキシプロピル）テトラメチルジシロキサンである。

Ｂステージ化可能なエポキシ樹脂組成物を製造する場合は、常温で固体であるエポキシ樹脂を使用することが好ましい。その場合、常温で液状であるエポキシ樹脂と組み合わせて用いてもよく、固形エポキシ樹脂と液状エポキシ樹脂との割合（固形エポキシ樹脂／液状エポキシ樹脂）（重量比）は、１００／１〜１００／５０であることが好ましく、より好ましくは１００／１０〜１００／４０である。

（Ｂ）イミダゾール化合物
（Ｂ）イミダゾール化合物は、エポキシ樹脂の硬化触媒として機能するものであれば、特に限定されず、イミダゾール、２−メチルイミダゾール、２−エチルイミダゾール、２−イソプロピルイミダゾール、２−ウンデシルイミダゾール、２−ドデシルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、２−エチル−４−メチル−イミダゾール、２−ベンジルイミダゾール、２，４，５−トリメチルイミダゾール等が挙げられる。

（Ｂ）イミダゾール化合物として、イミダゾール化合物のエポキシアダクト、イミダゾール化合物の尿素アダクト及びイミダゾール化合物のエポキシアダクトの水酸基にイソシアナート化合物を付加させた化合物も、使用することができる。

エポキシアダクトは、イミダゾール化合物とエポキシ化合物とを反応させることにより得ることができる。また、次いでエポキシアダクトの水酸基にイソシアナート化合物を付加反応させることもできる。

エポキシ化合物としては、１，２−エポキシブタン、１，２−エポキシへキサン、１，２−エポキシオクタン、スチレンオキシド、ｎ−ブチルグリシジルエーテル、ヘキシルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、グリシジルアセタート、グリシジルブチラート、グリシジルヘキソアート、グリシジルベンゾアート等が挙げられる。

イソシアナート化合物としては、フェニルイソシアナート、ｐ−メチルフェニルイソシアナート、ｏ−メチルフェニルイソシアナート、ｐ−メトキシフェニルイソシアナート、２、４−ジメチルフェニルイソシアナート、ｏ−クロロフェニルイソシアナート、ｐ−クロロフェニルイソシアナート、メチルイソシアナート、エチルイソシアナート、プロピルイソシアナート、ブチルイソシアナート、ヘキシルイソシアナート等が挙げられる。

尿素アダクトは、イミダゾール化合物、尿素化合物及び場合によりイソシアナート化合物を反応させることにより得ることができる。イミダゾール化合物及びイソシアナート化合物は、上記で例示したものが挙げられる。尿素化合物としては、尿素、チオ尿素等が挙げられる。

エポキシアダクトの水酸基にイソシアナート化合物を付加反応させたものは、マイクロカプセル化イミダゾールと呼ばれるものも含み、例えばノバキュアＨＸ−３０８８、ノバキュアＨＸ−３７２２（いずれも旭化成ケミカルズ社製、商品名）等として入手可能である。

さらに、（Ｂ）イミダゾール化合物は、イミダゾール化合物と酸とを含む包接化合物の形態で使用することができる。酸としては、イソフタル酸及びその誘導体（アルキル基、アリール基等の置換基を有するイソフタル酸）が挙げられる。包接化合物は、上記のイミダゾール化合物と酸とを溶媒に溶解又は懸濁して加熱することにより得ることができる。このような包接化合物としては、日本国特開２００７−３９４４９号公報に記載されているものを使用することができる。

また、（Ｂ）イミダゾール化合物は、イミダゾール化合物をゲストとし、カルボン酸誘導体をホストとする包接化合物の形態で使用することもできる。カルボン酸誘導体としては、テトラキスフェノール系化合物が挙げられ、テトラキス（４−カルボキシフェニル）エタン、テトラキス（４−カルボキシフェニル）エタンテトラメチルエステル等が上げられる。このような包接化合物としては、日本国特開平０５−２０１９０２号公報に記載されているものを使用することができる。

（Ｂ）イミダゾール化合物は、単独でも、２種以上を併用してもよい。

（Ｃ）マレイミド化合物
（Ｃ）マレイミド化合物は、マレイミド構造を１個以上有する化合物であり、中でも、モノマレイミド化合物、ビスマレイミド化合物が好ましい。

モノマレイミド化合物としては、式（１）：

（式中、Ｒは、水素原子又は−Ａｒ１−Ｒ１であり、
Ａｒ１は、炭素原子数６〜２０の二価の芳香族残基であり、
Ｒ１は、水素原子又は水酸基である）で示されるマレイミド化合物が挙げられる。

式（１）において、Ｒは、水素原子又は−Ａｒ１−Ｒ１である。
Ａｒ１は、炭素原子数６〜２０の二価の芳香族炭化水素基であり、例えば、非置換であるか、あるいは炭素原子数１〜６の直鎖状又は分岐状アルキル基（好ましくは、メチル基、エチル基である）で置換されていてもよいフェニレン基が挙げられる。
Ｒ１は、水素原子又は水酸基である。

式（１）で示されるマレイミド化合物としては、マレイミド、Ｎ−フェニルマレイミド（ＰＭＩ）、Ｎ−（２−メチルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２−エチルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２，５−ジメチルフェニル）マレイミド、Ｎ−（４−ヒドロキシフェニル）マレイミド（ＨＰＭＩ）、Ｎ−（２−メチル−４−ヒドロキシフェニル）マレイミド、Ｎ−（２−エチル−４−ヒドロキシフェニル）マレイミド、Ｎ−（２，５−ジメチル−４−ヒドロキシフェニル）マレイミドが挙げられる。組成物の粘度を適切な範囲とすることが容易で、また、フリップチップボンディング等との組み合わせにおける注入性が良好である点から、分子量が９０〜１０００であるものが好ましく、特に好ましくはマレイミド、Ｎ−フェニルマレイミド（ＰＭＩ）、Ｎ−（４−ヒドロキシフェニル）マレイミド（ＨＰＭＩ）である。

ビスマレイミド化合物としては、式（２）：

（式中、Ｒ２は、ニ価の有機残基である）で示されるマレイミド化合物が挙げられる。

式（２）において、Ｒ２は、ニ価の有機残基であり、炭素原子数１〜１０のニ価の脂肪族炭化水素基（例えば、炭素原子数１〜６の直鎖状又は分岐状アルキレン基）、炭素原子数３〜２０のニ価の脂環式炭化水素基（例えば、炭素原子数３〜２０のシクロアルキレン基）、炭素原子数６〜２０の二価の芳香族炭化水素基（例えば、炭素原子数１〜６の直鎖状又は分岐状アルキル基で置換されていてもよいフェニレン基）、あるいはこれらの基の２個以上の組み合わせた基が挙げられる。これらの基は、ヘテロ原子（酸素原子、硫黄原子、窒素原子）を有していてもよい。

Ｒ２は、炭素原子数１〜６の直鎖状又は分岐状アルキレン基（好ましくは、メチレン基、エチレン基等である）、基：

（式中、Ｒ_７は、単結合、ＣＨ_２、Ｏ、Ｓ、ＳＯ_２又はＣ（ＣＨ_３）_２であり、好ましくは、ＣＨ_２であり、
Ｒ_８は、それぞれ独立して、水酸基、炭素原子数１〜６の直鎖状又は分岐状アルキル基であり、好ましくは、メチル基、エチル基であり、
ｐは、０〜４の整数であり、好ましくは０、１又は２であり、
Ｒ_９は、それぞれ独立して、水酸基、炭素原子数１〜６の直鎖状又は分岐状アルキル基であり、好ましくは、メチル基、エチル基であり、
ｑは、０〜４の整数であり、好ましくは０、１又は２である）、又は
基： −環Ａ− 又は −Ｒ１０−環Ａ−Ｒ１１−環Ｂ−Ｒ１２−
（式中、Ｒ１０、Ｒ１１及びＲ１２は、各々独立して、単結合、Ｃ１〜４０のアルキレン基、Ｏ、Ｎ、Ｓ、ＳＯ_２又はＣ（ＣＨ_３）_２であり、
環Ａ及び環Ｂは、各々独立して、フラン、ピロール、イミダゾール、チオフェン、ピラゾール、オキサゾール、イソオキサゾール、チアゾール、ピリジン、ピラジン、ピリミジン、ピリダジン、トリアジン、ベンゾフラン、イソベンゾフラン、インドール、イソインドール、ベンゾチオフェン、ベンゾホスホール、ベンゾイミダゾール、プリン、インダゾール、ベンゾオキサゾール、ベンゾイソオキサゾール、ベンゾチアゾール、ナフタレン、キノリン、イソキノリン、キノキサリン、キナゾリン、シンノリン等の環を含む二価基であり、これらは、各々置換基で置換されていてもよい）である。

式（２）で表されるビスマレイミド化合物としては、例えば、Ｎ，Ｎ’−（４，４’−ジフェニルメタン）ビスマレイミド、ビスフェノール Ａ ジフェニルエーテルビスマレイミド、３,３'−ジメチル−５,５'−ジエチル−４,４'−ジフェニルメタンビスマレイミド、４−メチル−１,３−フェニレンビスマレイミド、１，６’−ビスマレイミド−（２，２，４−トリメチル）ヘキサン、ビス−（３−エチル−５−メチル−４−マレイミドフェニル）メタン、ｍ−フェニレンビスマレイミド（Ｎ，Ｎ’−１，３−フェニレンビスマレイミド）、１，６−ビスマレイミドヘキサン、１，２−ビスマレイミドエタン（Ｎ，Ｎ'−エチレンジマェイミド）、Ｎ，Ｎ'−（１，２−フェニレン）ビスマレイミド、Ｎ，Ｎ'−１，４−フェニレンジマレイミド、Ｎ，Ｎ'−（スルホニルジ−ｐ−フェニレン）ジマレイミド、Ｎ，Ｎ'−［３，３'−（１，３−フェニレンジオキシ）ジフェニル］ビスマレイミド、式２：

で表される化合物が挙げられる。

（Ｃ）マレイミド化合物は、単独でも、２種以上を併用してもよい。

（Ｂ）イミダゾール化合物は、（Ａ）エポキシ樹脂１００重量部に対して、良好な密着性、耐湿性、硬化性を得る点から、０．０１〜１０重量部で使用することができ、好ましくは０．０３〜９重量部である。

（Ｃ）マレイミド化合物は、（Ａ）エポキシ樹脂１００重量部に対して、良好な密着性及びフリップチップボンディングとの組み合わせ等において要求される注入性を得る点から、０．１〜１６重量部で使用することができ、好ましくは０．５〜１３重量部である。

（Ｄ）フェノール樹脂及び酸無水物からなる群より選択される硬化剤
本発明の組成物には、さらに（Ｄ）フェノール樹脂及び酸無水物からなる群より選択される硬化剤を配合することができる。これらの硬化剤を併用することにより、耐クラック性や耐湿性を向上させ、高信頼性化を確保することができる。また、本発明の組成物を、フリップチップボンデングとの組み合わせ等において使用する場合、良好な注入性を容易に確保できる点から、フェノール樹脂を配合することが好ましい。

フェノール樹脂は、特に限定されず、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ナフトール変性フェノール樹脂、ジシクロペンタジエン変性フェノール樹脂、ｐ−キシレン変性フェノール樹脂等が挙げられる。フェノールノボラック樹脂は、アリル基等の置換基で置換されたものであってもよい。（Ａ）エポキシ樹脂とフェノール樹脂の配合割合は、エポキシ樹脂中のエポキシ基１個あたり、フェノール樹脂中のＯＨ基が、０．３〜１．５個となるような割合であることが好ましく、ＯＨ基が０．５〜１．２個となるような割合がさらに好ましい。ただし、酸無水物と併用する場合は、０．３個未満となるような割合で使用することもできる。フェノール樹脂は、単独でも、２種以上を併用してもよい。

酸無水物は、特に限定されず、メチルテトラヒドロフタル酸無水物、メチルヘキサヒドロフタル酸無水物、アルキル化テトラヒドロフタル酸無水物、ヘキサヒドロフタル酸無水物、無水メチルハイミック酸、無水ドデセニルコハク酸、無水メチルナジック酸等が挙げられる。エポキシ樹脂と酸無水物の配合割合は、エポキシ樹脂中のエポキシ基１個あたり、酸無水物基が０．４〜１．２個となるような割合であることが好ましく、酸無水物基が０．５〜１．０個となるような割合がさらに好ましい。酸無水物は、単独でも、２種以上を併用してもよい。

（Ｅ）その他成分
本発明の組成物には、応力を低下させるため、エラストマーを配合してもよい。エラストマーとしては、ポリブタジエンゴム、スチレン・ブタジエンゴム、アクリロニトリル・ブタジエンゴム、水素添加アクリロニトリル・ブタジエンゴムのようなブタジエン系ゴム；ポリイソプレンゴム；エチレン・プロピレン・ジエンコポリマー、エチレン・プロピレンコポリマーのようなエチレン・プロピレン系ゴム；クロロプレンゴム；ブチルゴム；ポリノルボルネンゴム；シリコーンゴム；エチレン・アクリルゴム、アクリルゴム、プロピレンオキシドゴム、ウレタンゴムのような極性基含有ゴム；六フッ化プロピレン・フッ化ビニリデンコポリマー、四フッ化エチレン・プロピレンコポリマーのようなフッ素ゴム等が挙げられる。エラストマーは、固体のものを使用することができ、その形態は特に限定されない。粒子状の場合、平均粒子径は、好ましくは１０〜２００nm、より好ましくは３０〜１５０nm、さらに好ましくは、８０〜１２０nmである。本明細書において、平均粒子径は、動的光散乱式粒径分布測定装置で測定した値とする。

エラストマーは、常温で液状のものも使用することもできる。具体的には、平均分子量が比較的低い（例えば、重量平均分子量が８０００以下）ポリブタジエン、ブタジエン・アクリロニトリルコポリマー、ポリイソプレン、ポリプロピレンオキシド、ポリジオルガノシロキサンが挙げられる。また、エラストマーは、末端にエポキシ基と反応する基（例えばカルボキシ基）を有するものを使用することができ、これらは固体、液状いずれの形態であってもよい。

エラストマーは、樹脂組成物の粘度、エポキシ樹脂との相溶性又は分散性、硬化物の物性の点から、成分（Ａ）〜（Ｃ）の合計１００重量部に対して、２０重量部以下で用いることができ、例えば０．１〜１５重量部であり、好ましくは１〜１０重量部である。エラストマーは、単独でも、２種以上を併用してもよい。

本発明の組成物には、作業時の流動性の点から、界面活性剤を配合してもよい。界面活性剤は、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、ノニオン界面活性剤及び両性界面活性剤のいずれであってもよいが、電気特性への影響が小さいことから、ノニオン界面活性剤が好ましい。ノニオン界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル、アルキルアリルホルムアルデヒド縮合ポリオキシエチレンエーテル、ポリオキシプロピレンを親油基とするブロックポリマー、ポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレンブロックコポリマー、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸アミド等のポリオキシアルキレン含有ノニオン界面活性剤；ポリオキシアルキレン変性ポリシロキサン等のシロキサン含有ノニオン界面活性剤；グリセリン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、プロピレングリコール脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル等のエステル型界面活性剤；脂肪酸アルカノールアミド等の含窒素型ノニオン界面活性剤、フッ素系ノニオン界面活性剤が挙げられる。特に、フィレット形成性を向上させる効果の点から、ポリオキシアルキレン変性ポリシロキサン等のシロキサン含有ノニオン界面活性剤、フッ素系ノニオン界面活性剤が好ましい。

界面活性剤は、良好な組成物粘度、エポキシ樹脂との相溶性又は分散性、及び硬化材料の所望の特性を得る点から、成分（Ａ）〜（Ｃ）の合計１００重量部に対して、１重量部以下で用いることでき、例えば０．０５〜０．５重量部である。界面活性剤は、単独でも、２種以上を併用してもよい。

本発明の組成物には、線膨張係数の調整の点から、無機充填剤を配合してもよい。無機充填剤としては、シリカ、アルミナ、ボロンナイトライド、チッ化アルミニウム、チッ化ケイ素等が挙げられる。シリカは、非晶質シリカ、結晶性シリカのいずれであってもよいが、非晶質シリカが望ましい。無機充填剤は、シランカップリング剤等で表面処理が施されたものであってもよいが、表面処理が施されていなくもよい。

無機充填剤は、樹脂組成物の総重量に基づいて、８０重量％以下であることが好ましく、例えば３０〜７０重量％である。無機充填剤は、単独でも、２種以上を併用してもよい。

本発明の組成物には、接着性を向上させるために、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−（２，３−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、３−メタクリルオキシ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−（２−アミノエチル）アミノプロピルトリメトキシシラン等のシランカップリング剤を配合してもよい。

シランカップリング剤は、成分（Ａ）〜（Ｃ）の合計１００重量部に対して、３重量％以下で用いることができ、例えば０．０３〜２重量部である。シランカップリング剤は、単独でも、２種以上を併用してもよい。

本発明の組成物には、レオロジーコントロールのために、揺変剤を配合してもよい。揺変剤としては、シリカ微粉末、コロイド性含水ケイ酸アルミニウム等が挙げられる。揺変剤は、成分（Ａ）〜（Ｃ）の合計１００重量部に対して、２０重量％以下で用いることができ、例えば０．１〜１５重量部である。揺変剤は、単独でも、２種以上を併用してもよい。

さらに、本発明のエポキシ樹脂組成物は、フラックス剤を含有することができる。エポキシ樹脂組成物中のフラックス剤の含有量は、好ましくは１〜１５質量％、より好ましくは２〜１２質量％である。フラックス剤としては、安息香酸、２−メチル安息香酸、フタル酸、３-フェニルプロピオン酸、ステアリン酸、アクリル酸、ラウリン酸、１-ナフチル酢酸、セバシン酸、アジピン酸、ドデカン二酸、マレイン酸、グルタル酸、ビフェニル-２-カルボン酸、１-アダマンタンカルボン酸、１-ナフトエ酸、１,４-ベンゾジオキサン-２-カルボン酸、チオジグリコール酸、ジチオグリコール酸、２,２´-チオジグリコール、α-フェニルケイ皮酸、trans-ケイ皮酸、４-メトキシケイ皮酸、３,４-ジメトキシケイ皮酸、サルサラート等を挙げることができる。

本発明の組成物には、カーボンブラック等の着色剤を配合してもよい。本発明の組成物は、硬化前後で色が変化するため、硬化の進捗を色の変化により推測することができる。例えば、本発明の組成物において、フェノール樹脂を硬化剤として使用した場合、典型的には、硬化前は白く、一方、硬化後は独特の褐色〜赤色を呈する。このような色の変化を利用する場合は、着色剤は配合しない方が好ましい。

本発明の組成物には、本発明の効果を損なわない範囲で、必要に応じて、消泡剤、無機繊維、難燃剤、イオントラップ剤、内部離型剤、増感剤等を配合してもよい。

さらに、本発明のエポキシ樹脂組成物は、溶剤を含有することができる。溶剤の含有量は、Ｂステージ化して使用する場合にエポキシ樹脂組成物が塗工装置等によって均一に塗工できる範囲であれば、特に限定されないが、エポキシ樹脂組成物中の不揮発性の成分（固形エポキシ樹脂、硬化剤、シランカップリング剤、硬化促進剤等の固形分）１００質量部に対して、５〜５０質量部を含有することができる。

溶剤としては、例えばジエチルジグリコール、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ターピネオール、テキサノール、ジヒドロターピネオール、ベンジルアルコール、トルエン等が挙げられる。中でも、ジエチルジグリコール、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、エチルアセテート、トルエンが好ましい。

本発明の組成物の製造方法は、特に限定されず、例えば原料を、所定の配合で、ライカイ機、ポットミル、三本ロールミル、回転式混合機、二軸ミキサー、遊星型撹拌機等の混合機に投入し、混合して、製造することができる。

本発明の組成物のある好ましい態様は、常温で液状であり、２５℃における粘度が、好ましくは０．１〜１５０Ｐａ・ｓであり、より好ましくは０．１〜１００Ｐａ・ｓである。本明細書において、粘度は、ＨＢ型回転粘度計（回転数５０ｒｐｍ）、２５℃で測定した値とする。

本態様において、本発明の組成物は、半導体チップを基板に接合する際のアンダーフィルとして、好適に使用することができ、特に、フリップチップボンディングとの組み合わせで用いるのに有利である。例えば、図３に示すように、フェースダウンで基板４０８上に搭載した半導体チップ４０２と、この基板との隙間にディスペンサー等を用いて、本発明の組成物を横から注入し、硬化させて封止して、フリップチップ型半導体装置を得ることができる。また、基板にディスペンサー等を用いて、本発明の組成物を塗布し、半導体チップを配置した後、加熱して硬化させ、封止することもできる。本発明は、このようは半導体装置、及び半導体装置の製造方法も包含する。

半導体チップは、特に限定されず、ＩＣ、ＬＳＩ、ＶＬＳＩ等が挙げられる。通常、半導体チップの表面は、ポリイミドパッシベーション膜、窒化膜、酸化膜で覆われ、適宜、アンダーフィルとの接着性確保のために、プラズマエッチング、ケミカルエッチング又はＵＶ照射等の表面活性化処理が施される。本発明の半導体封止用液状エポキシ樹脂組成物をアンダーフィルに用いた場合、上記のような表面活性化処理を施さなくても、良好な接着性が得られる。しかしながら、表面活性化処理した半導体チップとの組み合わせで、本発明の半導体封止用液状エポキシ樹脂組成物を使用してもよい。

基板（回路基板）は、特に限定されず、ガラスエポキシ基板（例えば、ＦＲ−４基板）、アラミド基板、ポリイミド基板、金属基板（シリコン基板等）、セラミック基板、ガラス基板等が挙げられる。

本発明の組成物の別の好ましい態様は、常温で固形であり、上記溶剤に溶解することで好適に使用することができる。溶剤の含有量は、エポキシ樹脂組成物が塗工装置等によって均一に塗工できる範囲であれば、特に限定されないが、エポキシ樹脂組成物中の不揮発性の成分（固形エポキシ樹脂、硬化剤、シランカップリング剤、硬化促進剤等の固形分）１００質量部に対して、５〜５０質量部を含有することができる。

本態様において、本発明のエポキシ樹脂組成物は、７０℃、６０分ドライアップしてＢステージ化した後、１５０℃まで昇温したボンディング時において、粘弾性の測定を行うレオメーター（例えばREOLOGICA社製、VISCOANALYSER VAR100、周波数１．０Ｈｚ）で測定した溶融粘度が、１００Ｐａ・ｓ以下であることが好ましい。本明細書において、ボンディング時において、エポキシ樹脂組成物の溶融粘度の低下とは、レオメーター（例えばREOLOGICA社製、VISCOANALYSER VAR100、周波数１．０Ｈｚ）で測定した溶融粘度が、１００Ｐａ・ｓ以下であることをいう。上記条件で測定したエポキシ樹脂組成物の溶融粘度は、より好ましくは０．０１〜９０Ｐａ・ｓ、さらに好ましくは０．０１〜８０Ｐａ・ｓである。Ｂステージ化後のボンディング時の上記条件で測定したエポキシ樹脂組成物の溶融粘度が、１００Ｐａ・ｓ以下であると、例えば２つの電子部品を押し付けて、２つの電子部品を接続させる際に、一方の電子部品の表面に薄く塗布されているエポキシ樹脂組成物を電子部品表面の電極や配線から容易に除去して、対向する電子部品の接続を確保しつつ、除去したエポキシ樹脂組成物によって、周辺凹部が充填され優れた接着強度を有し、優れた接着性を維持することができる。

ボンディング時に２つの電子部品を押し付ける際の荷重は、０．５〜５ｋｇ／ｃｍ^２であることが好ましい。ボンディング時に１５０℃まで昇温した場合に、２つの電子部品を押し付ける際の荷重が、例えば２〜５ｋｇ／ｃｍ^２であると、溶融粘度が１００Ｐａ・ｓ程度のエポキシ樹脂組成物を対向する２つの電極表面から容易に除去して、電極同士の電気的な接続を確保しつつ、エポキシ樹脂組成物を電極の周囲に回り込ませて、優れた接着強度を得ることができる。また、ボンディング時に２つの電子部品を押し付ける際の荷重が、例えば０．５ｋｇ／ｃｍ^２であると、溶融粘度が０．０３Ｐａ・ｓ程度のエポキシ樹脂組成物を対向する２つの電極表面から容易に除去して、電極同士の電気的な接続を確保しつつ、エポキシ樹脂組成物を電極の周囲に回り込ませて、優れた接着強度を得ることができる。

本態様のエポキシ樹脂組成物は、７０℃、６０分ドライアップしてＢステージ化した後、１５０℃まで昇温したボンディング時において、ＪＩＳ Ｃ２１０５に準じた方法で測定した１５０℃におけるゲルタイムが、１２０〜３００秒であることが好ましい。本明細書において、比較的短いボンディング時間で適度な速度でエポキシ樹脂組成物の硬化反応を進行させるとは、Ｂステージ化後のボンディング時における、上記条件で測定した１５０℃におけるゲルタイムが、１２０〜３００秒であることをいう。上記条件で測定したエポキシ樹脂組成物のゲルタイムは、より好ましくは１３０〜２８０秒であり、さらに好ましくは１４０〜２７０秒である。上記条件で測定したエポキシ樹脂組成物のゲルタイムが上記範囲内であると、適度な硬化速度であり、例えば２つの電子部品を押し付けて、対向する電極同士を接続する際に、溶融粘度が低下しているエポキシ樹脂組成物を一方の電極の表面から容易に除去して、２つの電子部品間の電気的な接続を確保しつつ、その後のポストキュア時に、エポキシ樹脂組成物の剥離や流れ出しを抑制して、優れた接着強度を得ることができ、優れた接着性を維持することができる。

さらに、本発明のエポキシ樹脂組成物は、ベアチップの封止、モジュールの接着等に好適に用いることができる。

次に、本態様のエポキシ樹脂組成物を使用した半導体装置及びその製造方法の一例について説明する。本態様において、本発明のエポキシ樹脂組成物を使用した半導体装置は、電極等を有する基板上にエポキシ樹脂組成物を塗布する工程と、エポキシ樹脂組成物を乾燥（ドライアップ）してＢステージ化する工程と、所定の温度まで昇温して、他の半導体素子と接続（ボンディング）する工程と、エポキシ樹脂組成物を熱硬化（ポストキュア）する工程とを含む方法によって製造することができる。図４（ａ）〜（ｄ）は、半導体装置を製造する各工程を示す図である。

基板上に配置された複数の電極を有する２つの半導体素子を用いて半導体装置を製造する方法であって、本発明のエポキシ樹脂組成物を、一方の半導体素子の電極上から塗布する工程と、塗布したエポキシ樹脂組成物を乾燥させてＢステージ化する工程と、エポキシ樹脂組成物が塗布された一方の半導体素子の電極と、他方の半導体素子の電極とを対向するように配置し、２つの半導体素子を押し付けて、エポキシ樹脂組成物を対向する２つの電極間から除去するとともに、エポキシ樹脂組成物を基板上に配置された電極の周囲に回り込ませてボンディングする工程と、エポキシ樹脂組成物をポストキュアする工程とを含む。なお、本発明において、エポキシ樹脂組成物は、エポキシ樹脂組成物に溶剤を添加してワニス状としたものを含む。以下、各工程について説明する。

〔塗布工程〕
図４（ａ）に示すように、配線２を有する基材１に、配線２上から、本発明のエポキシ樹脂組成物３を塗布し、配線基板４を形成する。

〔Ｂステージ工程〕
次に、図４（ｂ）に示すように、配線基板４を７０℃程度の温度下で６０分間おいて、エポキシ樹脂組成物３を乾燥させ（ドライアップ）、エポキシ樹脂組成物の流動性を失わせてＢステージ化する。本発明のエポキシ樹脂組成物は、Ｂステージにおいて人の指で触ってもベトつかず、触った指に材料が付着しない、タックフリーを実現することができる。Ｂステージ化する工程において、温度は、好ましくは６０〜１００℃である。

〔ボンディング工程〕
次に、図４（ｃ）に示すように、基板６上にバンプ５を有する半導体チップ７のバンプ５と、配線基板４の配線２を対向させて、１５０℃まで昇温し、半導体チップ７を、配線基板４に押し付けて、バンプ５と配線２とを接続させて、ボンディングを行う。ボンディング時において、エポキシ樹脂組成物は、溶融粘度が低下する。具体的には、Ｂステージ化した後、１５０℃まで昇温した際に、レオメーター（例えばREOLOGICA社製、VISCOANALYSER VAR100、周波数１．０Ｈｚ）で測定したエポキシ樹脂組成物の溶融粘度を１００Ｐａ・ｓ以下にすることができる。ボンディング時にエポキシ樹脂組成物の溶融粘度を低下させることができると、配線基板４に、半導体チップ７を押し付けた際に、バンプ５と配線２の間に存在しているエポキシ樹脂組成物３を容易に除去して、対向するバンプ５と配線２の電気的な接続を確保することができ、除去したエポキシ樹脂組成物３を、隣接する２つのバンプ５，５の間に回り込ませて、優れた接着強度を得ることができる。さらに、比較的短いボンディング時間で適度な速度でエポキシ樹脂組成物３の硬化反応を進行させることができる。具体的には、ＪＩＳ Ｃ２１０５に準じた方法で測定した１５０℃におけるゲルタイムが、１２０〜３００秒となるように、エポキシ樹脂組成物３の硬化反応を進行させることができる。ボンディングする工程において、温度は、好ましくは１２０〜１５０℃であり、配線基板と半導体チップとを押し付ける際の荷重は、好ましくは０．５〜５ｋｇ／ｃｍ^２であり、エポキシ樹脂組成物の１５０℃におけるゲルタイムは、好ましくは１２０〜３００秒である。

〔ポストキュア工程〕
次に、図４（ｄ）に示すように、対向するバンプ５と配線２との電気的な接続を確保しつつ、隣接する２つのバンプ５，５及び２つの配線２，２との間に存在するエポキシ樹脂組成物３を、例えば１６５℃、１８０分でポストキュアして、半導体装置８を形成する。ボンディング時に、比較的短いボンディング時間で適度な速度でエポキシ樹脂組成物の硬化反応が進行するので、ポストキュア時には、エポキシ樹脂組成物の剥離や流れ出しが抑制され、優れた接着強度を有し、優れた接着性を維持した半導体装置８を得ることができる。ポストキュアする工程において、ポストキュアする温度は、好ましくは１２０〜１８０℃であり、ポストキュアする時間は、好ましくは３０〜１８０分である。

本発明の別の半導体装置の製造方法は、本発明のエポキシ樹脂組成物をウェハ上に塗布する工程；該エポキシ樹脂組成物をＢステージ化する工程；該ウェハをダイシングし、半導体チップに個片化する工程；該個片化された半導体チップを、該エポキシ樹脂組成物が塗布された面を接着面として、基板又は他の半導体素子に配置する工程；及び該エポキシ樹脂組成物を熱で硬化する工程を含む。
ウェハ上にエポキシ樹脂組成物を塗布する方法としては、メタルマスクやメッシュマスクを用いた印刷法、スピンコート法、スピン＆スプレー法またはリリースフィルム上にシート化したものを貼り付ける方法などが挙げられるが、本方式では一般的には印刷法、スピンコート法またはスピン＆スプレー法が用いられる。
ウェハに塗布後のエポキシ樹脂組成物をＢステージ化する方法としては、一般的に加熱乾燥工程が必要であり、乾燥オーブン内で一定時間静置させるか、インラインオーブン、コンベア式加熱炉などでも代替できる。必要に応じて、ステップ加熱、定常昇温、定常降温などが設定される。加熱乾燥工程の条件としては、たとえば、５０℃〜１５０℃の温度で１０分〜１２０分実施すればよい。
ウェハは、一般的なダイシング装置を使用し、乾式又は湿式ダイシングを行うことによって個片化することが可能である。
該個片化された半導体チップを、該エポキシ樹脂組成物が塗布された面を接着面として、基板又は他の半導体素子に配置する方法としては、一般的には、フリップチップボンダーを用いて両者を位置決めした後、そのまま加熱圧着とともにはんだ付けすることで両者を接続する方法、または位置決め、仮搭載が終わったものをリフロー炉などで加熱して接続させる方法が用いられる。仮搭載の際に、ボンディングツールを加温することによって樹脂を軟化させて載置してもよい。このときのボンディングツールの温度は５０℃〜１５０℃に設定される。両者を加熱して接続する際には、パッケージや封止法に適した熱プロファイルが用いられる。また、チップ搭載にはフリップチップボンダーのみならず、ダイボンダーなど、半導体素子との基板との位置決めが可能なもので代替することも出来る。
さらに、該エポキシ樹脂組成物を熱で硬化する方法としては、例えば、１５０〜１８０℃の温度で１〜３時間程度加熱すればよい。半導体装置にモールドを施す場合は、モールド材の硬化と同時にポストキュアの工程を実施してもよい。これにより、半導体チップと基板又は他の半導体素子との電気的接続が得られる。

以下、本発明を、実施例によってさらに詳細に説明する。本発明は、これらの実施例によって限定されるものではない。

〔組成物の調製１〕
表１に示す配合（各成分の配合量の単位は重量部である）で、ロールミルで各成分を混練して、実施例１〜８、比較例１〜２の組成物を調製した。実施例・比較例の組成物について、下記の試験を行った。結果を表１に示す。

〔粘度の測定１〕
粘度は、ＨＢ型回転粘度計（SC4-14/6Rスピンドル、回転数５０ｒｐｍ）を用いて、２５℃で測定した値である。

〔注入性の測定１〕
ＦＲ−４基板上に５０μｍのギャップを設けて、半導体素子の代わりにガラス板を固定した試験片を作製した。この試験片を９０℃に設定したホットプレート上に置き、１０ｍｍ幅のガラス板の一端側に実施例・比較例の組成物を塗布し、ギャップが組成物で満たされるまでの時間を測定した。

〔剪断接着強さ試験１〕
ポリイミドパッシベーション膜２０８を備えたアルミニウム基板２１０上に、実施例・比較例の組成物を直径４．７５ｍｍ、高さ１００μｍとなるように塗布し、ポリイミドパッシベーション膜２０４を備えたボタン型試料（直径６．３ｍｍ）２０２を配置した後、１５０℃で１時間保持し、組成物を硬化させた（図１参照）。
次いで、万能試験機を用いて、剪断速度２００μｍ／秒で、剪断接着強さを測定した。
サンプルを、２気圧、１２１℃、相対湿度１００％で、２０時間の条件で保管した後、同様に剪断試験を実施した。

〔剪断接着強さ試験２〕
ポリイミドパッシベーション膜３０４を備えたアルミニウム基板３０６上に、実施例・比較例の組成物により円錐台（底面の直径５ｍｍ、上面の直径３ｍｍ、高さ６ｍｍ）を形成し、１５０℃で１時間保持し、組成物を硬化させた（図２参照）。
次いで、万能試験機を用いて、剪断速度２００μｍ／秒で、剪断接着強さを測定した。
サンプルを、２気圧、１２１℃、相対湿度１００％で、２０時間の条件で保管した後、同様に剪断試験を実施した。

実施例で用いた（Ｃ−３）式１のマレイミド化合物は、下記式１：

で表される化合物である。
実施例で用いた（Ｃ−４）式２のマレイミド化合物は、下記式２：

で表される化合物である。

実施例で用いた（ｂ）、（ｄ）及びその他の成分は、以下のとおりである。
（ｂ）マイクロカプセル化イミダゾール
旭化成イーマテリアルズ社製 商品名：ノバキュアＨＸ３０８８(イミダゾール含有量３５重量％)
（ｄ）アリル化フェノールノボラック樹脂
明和化成社製 商品名：ＭＥＨ８０００Ｈ（ＯＨ当量１４０）
（その他）無機充填剤
球状シリカ粒子 平均粒子径２um （レーザー解析散乱法、測定装置：ベックマン コールター製 LS１３３２０）
（その他）シランカップリング剤
３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン

表１に示されるように、実施例１〜５、７及び８の組成物と比較例１の組成物とを比較すると（各々、アリル化フェノールノボラック樹脂（Ｄ）を含む）、マレイミド化合物は配合していない後者（比較例１の組成物）は、ＰＣＴ試験によって、接着力の低下が著しかった。一方、マレイミド化合物を配合した実施例１〜５、７及び８の組成物は、ＰＣＴ試験による接着性の低下が抑制された。さらに、実施例１〜５、７及び８の組成物は、注入性に優れ、フリップチップボンディングとの組み合わせにおいて好適に使用可能であることがわかった。このことは、実施例６の組成物と比較例２の組成物にもあてはまる。すなわち、マレイミド化合物は配合していない比較例２の組成物は、ＰＣＴ試験によって、接着力の低下が著しかった。一方、マレイミド化合物を配合した実施例６の組成物は、ＰＣＴ試験による接着性の低下が抑制された。

〔組成物の調製２〕
表２に示す配合（各成分の配合量の単位は重量部である）で、各組成を１５０℃で遊星型攪拌機を用いて混練して、実施例９〜１１、比較例３の組成物を調製した。実施例・比較例の組成物について、下記の試験を行った。結果を表２に示す。

〔粘度の測定２〕
粘度は、ＨＢ型回転粘度計（SC4-14/6Rスピンドル、回転数５０ｒｐｍ又は５ｒｐｍ）を用いて、２５℃で測定した値である。

〔剪断接着強さ試験３〕
ポリイミドパッシベーションを備えたシリコンチップ（２０ｍｍ×４０ｍｍ）上に実施例９〜１１、比較例３の組成物のペーストをディスペンサにて０．２５ｍｇずつ塗布し、ポリイミドパッシベーションを備えた５ｍｍ角のシリコンチップを、６０μｍの間隔をあけて載置し、７０℃１時間で乾燥させ（Ｂステージ化）、その後、１６５℃で３時間保持して硬化させた（ポストキュア）。
次いで、万能試験機を用いて、剪断速度２００μｍ／秒で、剪断接着強さを測定した。
サンプルを、２気圧、１２１℃、相対湿度１００％で、２０時間の条件で保管した後、同様に剪断試験を実施した。

実施例で用いた（ｂ）、（ｄ）及びその他の成分は、以下のとおりである。
（ｂ）マイクロカプセル化イミダゾール
旭化成イーマテリアルズ社製 商品名：ノバキュアＨＸ３９２２(イミダゾール含有量３５重量％)
（ｄ）フェノール・キシリレン樹脂
明和化成社製 商品名：ＭＥＨ−７８００Ｈ（ＯＨ当量１７８）
（その他）硬化促進剤
ドデカン二酸ジヒドラジド （大塚化学社製 ドデカンジオヒドラジド）
（その他）揺変剤
アエロジル （日本アエロジル社製 商品名：Ｒ８０５）
（その他）シランカップリング剤
３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン

表２に示されるように、実施例９〜１１の組成物と比較例３の組成物とを比較すると（各々、フェノール・キシリレン樹脂（Ｄ）を含む）、マレイミド化合物は配合していない比較例３の組成物は、ＰＣＴ試験によって、接着力の低下が著しかった。一方、マレイミド化合物を配合した実施例９〜１１の組成物は、ＰＣＴ試験による接着性の低下が抑制された。

本発明によれば、半導体チップ表面との接着性が良好であり、かつ耐湿性に優れた硬化物を与えることができる、半導体封止用エポキシ樹脂組成物、及びそれを用いて封止した半導体装置が提供可能であり、産業上の利用性が高い。

Claims (11)

1. （Ａ）少なくとも１種のエポキシ樹脂、
   （Ｂ）少なくとも１種のイミダゾール化合物、及び
   （Ｃ）少なくとも１種のマレイミド化合物
   を含む、半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
2. エポキシ樹脂（Ａ）１００重量部に対して、イミダゾール化合物（Ｂ）が０．０１〜１０重量部であり、かつマレイミド化合物（Ｃ）が０．１〜１６重量部である、請求項１記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
3. マレイミド化合物（Ｃ）がモノマレイミド化合物及びビスマレイミド化合物からなる群より選択される１種以上である、請求項１又は２記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
4. さらに、（Ｄ）フェノール樹脂及び酸無水物からなる群より選択される１種以上の硬化剤を含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
5. さらに、少なくとも１種の無機充填剤を含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
6. ２５℃における粘度が、０．１〜１５０Ｐａ・ｓである、請求項１〜５のいずれか１項に記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
7. 基板及び半導体を含むフリップチップ半導体装置であって、該半導体は、請求項１〜６のいずれか１項記載のエポキシ樹脂組成物により該基板に固定される、フリップチップ半導体装置。
8. 基板；
   半導体チップ；
   請求項１〜６のいずれか１項に記載のエポキシ樹脂組成物の硬化材料であって、該硬化材料は、基板と半導体チップとの間に配置されることにより、半導体チップは、基板に固定されている；
   を含む、アセンブリ。
9. 基板と半導体チップとの間に請求項１〜６のいずれか１項記載のエポキシ樹脂組成物を注入する工程；及び
   該エポキシ樹脂組成物を熱で硬化する工程
   を含む半導体装置の製造方法。
10. 基板に請求項１〜５のいずれか１項記載のエポキシ樹脂組成物を塗布する工程；
    該エポキシ樹脂組成物をＢステージ化する工程；
    該エポキシ樹脂組成物が塗布された面を接着面として該基板上に他の半導体素子又は基板を配置する工程；及び
    該エポキシ樹脂組成物を熱で硬化する工程
    を含む半導体装置の製造方法。
11. 請求項１〜５のいずれか１項記載のエポキシ樹脂組成物をウェハ上に塗布する工程；
    該エポキシ樹脂組成物をＢステージ化する工程；
    該ウェハをダイシングし、半導体チップに個片化する工程；
    該個片化された半導体チップを、該エポキシ樹脂組成物が塗布された面を接着面として、基板又は他の半導体素子に配置する工程；及び
    該エポキシ樹脂組成物を熱で硬化する工程
    を含む半導体装置の製造方法。