JP2017098463A

JP2017098463A - 半導体用接着剤、半導体装置の製造方法及び半導体装置

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Publication number: JP2017098463A
Application number: JP2015230677A
Authority: JP
Inventors: 敬司小野; Takashi Ono; 一尊本田; Kazutaka Honda; 幸一茶花; Koichi Chabana; 慎佐藤; Shin Sato; 永井　朗; Akira Nagai; 朗永井
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Showa Denko Materials Co Ltd
Priority date: 2015-11-26
Filing date: 2015-11-26
Publication date: 2017-06-01

Abstract

【課題】半導体チップの接続部を構成する金属の飛散及び流動を抑制しながら、短時間で半導体チップを接続することを可能にする、半導体用接着剤を提供すること。
【解決手段】エポキシ樹脂と、硬化剤と、下記一般式（１）で表されるベンゾトリアゾール化合物と、を含有する、半導体用接着剤が開示される。

［式中、Ｒ^１は、炭素数１〜１０のアルキル基、カルボキシル基、アミノ基、芳香族炭化水素基、又は複素環基を示し、Ｒ^２は、各々独立に水酸原子、ヒドロキシル基、又は陰イオンを示す。］
【選択図】なし

Description

本発明は、半導体用接着剤、及びこれを用いた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ー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高機能・高集積・高速化等の要求に対応するため、半導体チップ又は基板にバンプと呼ばれる導電性突起を形成して、半導体チップと基板間で直接接続するフリップチップ接続方式（ＦＣ接続方式）が広まりつつある。

フリップチップ接続方式としては、はんだ、スズ、金、銀、銅等を用いて金属接合させる方法、超音波振動を印加して金属接合させる方法、樹脂の収縮力によって機械的接触を保持する方法などが知られているが、接続部の信頼性の観点から、はんだ、スズ、金、銀、銅等を用いて金属接合させる方法が一般的である。

例えば、基板と半導体チップ間の接続においては、ＢＧＡ（Ball Grid Array）、ＣＳＰ（Chip Size Package）等に盛んに用いられているＣＯＢ（Chip On Board）型の接続方式もＦＣ接続方式である。

ＣＰＵ、ＭＰＵ等に用いられるエリアアレイ型の半導体パッケージでは、高機能化が強く要求され、チップの大型化、ピン（バンプ、配線）数の増加、ピッチやギャップの高密度化が挙げられる。

ＦＣ接続方式は半導体チップ上にバンプまたは配線を形成して、半導体チップ間で接続するＣＯＣ（Chip On Chip）型接続方式にも広く用いられている。

さらなる小型化、薄型化、高機能化が強く要求されたパッケージでは、上述した接続方式を積層・多段化したチップスタック型パッケージ、及びＰＯＰ（Package On Package）、ＴＳＶ（Through-Silicon Viaせ）も広く普及し始めている。

平面状でなく立体状に配置することでパッケージを小さくできることから、上記の技術は多用される。これらの技術は、半導体の性能向上及びノイズ低減、実装面積の削減、省電力化にも有効であり、次世代の半導体配線技術として注目されている。

上述したようにフリップチップパッケージでは高機能化、高集積化進んでいるが、高機能化、高集積化するにつれて、配線間のピッチが狭くなり、絶縁信頼性が低下する。

接続部の金属が、腐食しにくい金等から、低コスト化を目的に、はんだ及び銅等に移行しつつある。

配線及びバンプの表面処理に関しても、腐食しにくい金等から、低コスト化を目的に、はんだ、銅、ＯＳＰ（Organic Solderability Preservative）処理等に移行しつつある。

上述に示したようフリップチップパッケージでは、狭ピッチ及び多ピン化に加えて、低コスト化のために、比較的腐食によって絶縁性が低下しやすい金属を使用したパッケージへの移行が進んでいるため、絶縁信頼性が低下し、接続不良が生じやすくなっている。

このような動きと平行して、生産性向上の観点から、フリップチップパッケージの組立時の圧着時間を短時間化することが求められている。

圧着中に半導体用接着剤が十分に硬化しなければ、接続部を十分に保護できず、圧着時の圧力が開放された時に、接続不良が生じる。

接続部分にはんだが用いられている場合、圧着中に、はんだ溶融温度より低温の温度領域で十分に半導体用接着剤が硬化していなければ、はんだ溶融温度に圧着時の温度が到達した時に、はんだが飛散または流動し、接続不良が生じ得る。また、はんだ流動によりピッチが狭くなり、絶縁信頼性不良が生じ得る。

パッケージが高機能化、高集積化するにつれて配線間のピッチが狭くなる傾向と、圧着時間を生産性向上のために短時間化することで生じるはんだの飛散及び流動が生じる傾向とが、パッケージの信頼性（絶縁信頼性等）を大幅に低下させる可能性がある。

半導体用接着剤を介して短時間の圧着時間で、はんだの飛散及び流動を生じないように半導体装置を製造すれば、信頼性に優れたより多くの半導体装置を製造することができ、生産性が向上する。

特開２００８−２９４３８２号公報特許第５２６３０５０号公報

高機能化、高集積化、低コスト化が進んでいるフリップチップパッケージにおいて、高生産性を目的として、圧着時間を短時間化すると、半導体用接着剤の遅硬化が原因で、はんだの飛散又は流動が発生し、絶縁信頼性が低下する懸念がある。また、高温で圧着するため、硬化が遅い場合、ボイドが発生する場合がある。

本発明は、半導体チップの接続部を構成する金属の飛散及び流動を抑制しながら、短時間で半導体チップを接続することを可能にする、半導体用接着剤を提供することを主な目的とする。

本発明の一側面は、エポキシ樹脂と、硬化剤と、下記一般式（１）で表されるベンゾトリアゾール化合物と、を含有する、半導体用接着剤を提供する。

式（１）中、Ｒ^１は、炭素数１〜１０のアルキル基、カルボキシル基、アミノ基、芳香族炭化水素基、又は複素環基を示し、Ｒ^２は、各々独立に水酸原子、ヒドロキシル基、又は陰イオンを示す。

この半導体用接着剤を用いることにより、半導体チップの接続部を構成する金属の飛散及び流動を抑制しながら、短時間で半導体チップを接続することができる。

本発明の別の側面は、接続部を有する半導体チップ及び接続部を有する配線回路基板を備え、それぞれの接続部が互いに電気的に接続された半導体装置、又は、接続部を有する複数の半導体チップを備え、それぞれの接続部が互いに電気的に接続された半導体装置の製造方法に関する。この方法は、上記半導体用接着剤によって、接続部の少なくとも一部を封止する工程を備える。

本発明の一側面に係る半導体用接着剤を用いることにより、半導体チップの接続部を構成する金属の飛散及び流動を抑制しながら、短時間で半導体チップを接続することができる。半導体用接着剤から形成される接着剤層におけるボイドの発生を抑制することもできる。

半導体装置の一実施形態を示す模式断面図である。半導体装置の他の一実施形態を示す模式断面図である。半導体装置の他の一実施形態を示す模式断面図である。半導体装置の製造方法の一実施形態を模式的に示す工程断面図である。

以下、場合により図面を参照しつつ本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、図面中、同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。また、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。さらに、図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。

＜半導体用接着剤＞
本実施形態の半導体用接着剤は、エポキシ樹脂（以下、場合により「（ａ）成分」という。）と、硬化剤（以下、場合により「（ｂ）成分」という。）と、後述する一般式（１）で表される化合物（以下、場合により「（ｃ）成分」という。）と、を含有する。

本実施形態の半導体用接着剤は、必要に応じて、１００００以上の重量平均分子量を有する高分子量成分（但し、エポキシ樹脂を除く。以下、場合により「（ｄ）成分」という。）、フィラー（以下、場合により「（ｅ）成分」という。）、及び、フラックス剤（以下、場合により（ｆ）成分という。）からなる群より選ばれる少なくとも１種を更に含有していてもよい。

（ａ）成分：エポキシ樹脂
（ａ）成分としては、例えば、分子内に２個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂を用いることができる。（ａ）成分としては、例えば、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、ナフタレン型エポキシ樹脂、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、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂（トリフェノールメタン骨格含有多官能エポキシ樹脂）、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、及び、各種多官能エポキシ樹脂が挙げられる。（ａ）成分は、１種を単独で又は２種以上を併用して用いることができる。

（ａ）成分としては、高温での接続時に分解して揮発成分が発生することを抑制する観点から、接続時の温度が２５０℃である場合、２５０℃における熱重量減少量率が５％以下のエポキシ樹脂を用いることが好ましく、接続時の温度が３００℃である場合、３００℃における熱重量減少量率が５％以下のエポキシ樹脂を用いることが好ましい。

（ａ）成分の含有量は、半導体用接着剤の固形分全量基準で、５〜５０質量％が好ましく、１０〜４５質量％がより好ましく、１５〜４０質量％が更に好ましい。本明細書において、「固形分」は、半導体用接着剤のうち後述の有機溶媒を除いた部分を意味する。

（ｂ）成分：硬化剤
（ｂ）成分としては、例えば、フェノール樹脂系硬化剤、酸無水物系硬化剤、アミン系硬化剤、イミダゾール系硬化剤及びホスフィン系硬化剤が挙げられる。（ｂ）成分がフェノール性水酸基、酸無水物、アミン類又はイミダゾール類を含むと、接続部に酸化膜が生じることを抑制するフラックス活性を示し、接続信頼性・絶縁信頼性を更に向上させることができる。以下、各硬化剤について説明する。

（ｉ）フェノール樹脂系硬化剤
フェノール樹脂系硬化剤としては、分子内に２個以上のフェノール性水酸基を有するものであれば特に制限はなく、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、フェノールアラルキル樹脂、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樹脂及び各種多官能フェノール樹脂を使用することができる。フェノール樹脂系硬化剤は、１種を単独で又は２種以上を併用して用いることができる。

上記（ａ）成分に対するフェノール樹脂系硬化剤の当量比（フェノール性水酸基／エポキシ基、モル比）は、更に良好な硬化性、接着性及び保存安定性を得る観点から、０．３〜１．５が好ましく、０．４〜１．０がより好ましく、０．５〜１．０が更に好ましい。当量比が０．３以上であると、硬化性が向上し接着力が更に向上する傾向があり、１．５以下であると、未反応のフェノール性水酸基が過剰に残存することがなく、吸水率が低く抑えられ、絶縁信頼性が更に向上する傾向がある。

（ｉｉ）酸無水物系硬化剤
酸無水物系硬化剤としては、例えば、メチルシクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物及びエチレングリコールビスアンヒドロトリメリテートを使用することができる。酸無水物系硬化剤は、１種を単独で又は２種以上を併用して用いることができる。

上記（ａ）成分に対する酸無水物系硬化剤の当量比（酸無水物基／エポキシ基、モル比）は、更に良好な硬化性、接着性及び保存安定性を得る観点から、０．３〜１．５が好ましく、０．４〜１．０がより好ましく、０．５〜１．０が更に好ましい。当量比が０．３以上であると、硬化性が向上し接着力が更に向上する傾向があり、１．５以下であると、未反応の酸無水物が過剰に残存することがなく、吸水率が低く抑えられ、絶縁信頼性が更に向上する傾向がある。

（ｉｉｉ）アミン系硬化剤
アミン系硬化剤としては、例えばジシアンジアミドを使用することができる。

上記（ａ）成分に対するアミン系硬化剤の当量比（アミン／エポキシ基、モル比）は、更に良好な硬化性、接着性及び保存安定性を得る観点から０．３〜１．５が好ましく、０．４〜１．０がより好ましく、０．５〜１．０が更に好ましい。当量比が０．３以上であると、硬化性が向上し接着力が更に向上する傾向があり、１．５以下であると、未反応のアミンが過剰に残存することがなく、絶縁信頼性が更に向上する傾向がある。

（ｉｖ）イミダゾール系硬化剤
イミダゾール系硬化剤としては、例えば、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’−ウンデシルイミダゾリル−（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、及び、エポキシ樹脂とイミダゾール類の付加体が挙げられる。これらの中でも、更に優れた硬化性、保存安定性及び接続信頼性を得る観点から、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及び２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾールが好ましい。イミダゾール系硬化剤は、１種を単独で又は２種以上を併用して用いることができる。また、これらをマイクロカプセル化した潜在性硬化剤としてもよい。

イミダゾール系硬化剤の含有量は、（ａ）成分１００質量部に対して、０．１〜３０質量部が好ましく、１〜２５質量部がより好ましい。イミダゾール系硬化剤の含有量が０．１質量部以上であると、硬化性が向上する傾向があり、３０質量部以下であると、金属接合が形成される前に半導体用接着剤が硬化することがなく、接続不良が発生しにくい傾向がある。

（ｖ）ホスフィン系硬化剤
ホスフィン系硬化剤としては、例えば、トリフェニルホスフィン、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート、テトラフェニルホスホニウムテトラ（４−メチルフェニル）ボレート及びテトラフェニルホスホニウム（４−フルオロフェニル）ボレートが挙げられる。ホスフィン系硬化剤は、１種を単独で又は２種以上を併用して用いることができる。

ホスフィン系硬化剤の含有量は、（ａ）成分１００質量部に対して、０．１〜３０質量部が好ましく、０．１〜２５質量部がより好ましい。ホスフィン系硬化剤の含有量が０．１質量部以上であると、硬化性が向上する傾向があり、３０質量部以下であると、金属接合が形成される前に半導体用接着剤が硬化することがなく、接続不良が発生しにくい傾向がある。

フェノール樹脂系硬化剤、酸無水物系硬化剤及びアミン系硬化剤は、それぞれ１種を単独で又は２種以上を併用して用いることができる。半導体用接着剤が（ｂ）成分としてフェノール樹脂系硬化剤、酸無水物系硬化剤又はアミン系硬化剤を含有する場合、酸化膜を除去するフラックス活性を示し、接続信頼性を更に向上させることができる。イミダゾール系硬化剤及びホスフィン系硬化剤はそれぞれ単独で用いてもよいが、フェノール樹脂系硬化剤、酸無水物系硬化剤又はアミン系硬化剤と共に用いてもよい。

（ｃ）ベンゾトリアゾール化合物
本実勢形態に係る半導体用接着剤は、下記一般式（１）で表されるベンゾトリアゾール化合物を含有する。

式中、Ｒ^１は、炭素数１〜１０のアルキル基、カルボキシル基、アミノ基、芳香族炭化水素基、又は複素環基を示し、Ｒ^２は、各々独立に水酸原子、ヒドロキシル基、又は陰イオンを示す。Ｒ^２が陰イオンであるとき、式（１）で表される化合物は、ベンゾトリアゾールのカチオンと、Ｒ^２の陰イオンとの塩である。陰イオンは、例えばナトリウムイオンである。

半導体用接着剤がエポキシ樹脂及び硬化剤を含有した上で、式（１）で表される化合物を更に含有することにより、短時間での接続が可能となる。

式（１）で表される化合物は、例えば、ベンゾトリアゾール、カルボキシベンゾトリアゾール、ヒドロキシベンゾトリアゾール、１，２，３−ベンゾトリアゾールナトリウム塩、メチルベンゾトリアゾール（トリルトリアゾール）、ジメチルベンゾトリアゾール、エチルベンゾトリアゾール、エチルメチルベンゾトリアゾール、及びジエチルベンゾトリアゾールからなる群より選ばれる少なくとも１種の化合物であってもよい。ベンゾトリアゾールが特に好ましい。

（ｃ）成分の含有量は、（ａ）成分に対して、０．５〜２０質量％が好ましく、１〜１５質量％がより好ましく、３〜１０質量％が更に好ましい。

２００℃で３秒の加熱による半導体用接着剤の硬化反応率は、３０％以上が好ましく、４０％以上がさらに好ましい。この硬化反応率が３０％より低いと、接続時（はんだ溶融温度以上）ではんだが飛散、流動し接続不良、絶縁信頼性が低下する懸念がある。式（１）の化合物は、短時間での高い硬化反応率に寄与することができる。

（ｄ）成分：１００００以上の重量平均分子量を有する高分子成分
本実施形態の半導体用接着剤は、必要に応じて、１００００以上の重量平均分子量を有する高分子量成分（（ｄ）成分）を含有していてもよい。（ｄ）成分を含有する半導体用接着剤は、耐熱性及びフィルム形成性に一層優れる。

（ｄ）成分としては、例えば、フェノキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカルボジイミド樹脂、シアネートエステル樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ウレタン樹脂及びアクリルゴムが挙げられる。これらの中でも、耐熱性及びフィルム形成性に優れる観点から、フェノキシ樹脂、ポリイミド樹脂、アクリルゴム、シアネートエステル樹脂及びポリカルボジイミド樹脂が好ましく、フェノキシ樹脂、ポリイミド樹脂及びアクリルゴムがより好ましい。（ｄ）成分は、単独で又は２種以上の混合物や共重合体として使用することもできる。但し、（ａ）成分には、（ｄ）成分である高分子量成分が含まれない。

（ｄ）成分の重量平均分子量は、１００００以上であり、２００００以上が好ましく、３００００以上がより好ましい。このような（ｄ）成分によれば、半導体用接着剤の耐熱性及びフィルム形成性を一層向上させることができる。

（ｄ）成分の重量平均分子量は、１００００００以下が好ましく、５０００００以下がより好ましい。このような（ｄ）成分によれば、高耐熱性が得られる。

上記重量平均分子量は、ＧＰＣ（ゲル浸透クロマトグラフィー、ＧｅｌＰｅｒｍｅａｔｉｏｎＣｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ）を用いて測定された、ポリスチレン換算の重量平均分子量である。

半導体用接着剤が（ｄ）成分を含有するとき、（ｄ）成分の含有量Ｃ_ｄに対する（ａ）成分の含有量Ｃ_ａの比Ｃ_ａ／Ｃ_ｄ（質量比）は、０．０１〜５が好ましく、０．０５〜４がより好ましく、０．１〜３が更に好ましい。比Ｃ_ａ／Ｃ_ｄが０．０１以上であることで、より良好な硬化性及び接着力が得られる。比Ｃ_ａ／Ｃ_ｄが５以下であることで、より良好なフィルム形成性が得られる。

（ｅ）成分：フィラー
本実施形態の半導体用接着剤は、必要に応じて、フィラー（（ｅ）成分）を含有していてもよい。（ｅ）成分によって、半導体用接着剤の粘度、半導体用接着剤の硬化物の物性等を制御することができる。具体的には、（ｅ）成分によれば、例えば、接続時のボイド発生の抑制、半導体用接着剤の硬化物の吸湿率の低減、等を図ることができる。

（ｅ）成分としては、無機フィラー（例えば絶縁性無機フィラー）、ウィスカー、樹脂フィラー等を用いることができる。（ｅ）成分は、１種を単独で又は２種以上を併用して用いることができる。

無機フィラーの材質としては、例えば、ガラス、シリカ、アルミナ、酸化チタン、カーボンブラック、マイカ及び窒化ホウ素が挙げられる。これらの中でも、シリカ、アルミナ、酸化チタン及び窒化ホウ素が好ましく、シリカ、アルミナ及び窒化ホウ素がより好ましい。

ウィスカーの材質としては、例えば、ホウ酸アルミニウム、チタン酸アルミニウム、酸化亜鉛、珪酸カルシウム、硫酸マグネシウム及び窒化ホウ素が挙げられる。

樹脂フィラーとしては、例えば、ポリウレタン、ポリイミド等の樹脂からなるフィラーが挙げられる。

（ｅ）成分の形状、粒径及び含有量は特に制限されない。（ｅ）成分は、表面処理によって物性を適宜調整されたものであってもよい。

（ｅ）成分の含有量は、（ａ）成分１００質量部に対して、５０〜３００質量部が好ましく、７０〜２００質量部がより好ましい。

（ｆ）成分：フラックス剤
（ｆ）成分は、フラックス活性を有する化合物（但し、（ｂ）成分を除く）であり、本実施形態の半導体用接着剤において、フラックス剤として機能する。（ｆ）成分は、１種を単独で又は２種以上を併用して用いることができる。

フラックス剤としては、例えば、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウンデカン二酸及びドデカン二酸から選択されるジカルボン酸の２位に電子供与性基（例えば、メチル基等のアルキル基）が置換した化合物を用いることができる。

フラックス剤の融点は、１５０℃以下が好ましく、１４０℃以下がより好ましく、１３０℃以下が更に好ましい。このようなフラックス剤は、エポキシ樹脂と硬化剤との硬化反応が生じる前にフラックス活性が充分に発現し易い。そのため、このようなフラックス剤を含有する半導体用接着剤によれば、接続信頼性に一層優れる半導体装置を実現できる。また、フラックス剤の融点は、２５℃以上が好ましく、５０℃以上がより好ましい。フラックス剤は、室温で固形であるものが好ましい。

（ｆ）成分の含有量は、（ａ）成分１００質量部に対して、０．５〜２０質量部が好ましく、１〜１０質量部がより好ましい。

（その他の成分）
本実施形態の半導体用接着剤は、密着性（例えば、硬化後のシリコン基板等への密着性）を更に向上させるために、（ｃ）成分以外の有機シラン化合物を含有してもよい。有機シラン化合物としては、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アクリロキシ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、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、トリエトキシシリルプロピルエチルカルバメート、３−（トリエトキシシリル）プロピルコハク酸無水物、フェニルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、Ｎ−フェニル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−トリエトキシシリル−Ｎ−（１，３−ジメチルブチリデン）プロピルアミン、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等が挙げられる。（ｃ）成分以外の有機シラン化合物の含有量は、所望の効果が得られるように適宜調整される。

本実施形態の半導体用接着剤は、酸化防止剤、シランカップリング剤、チタンカップリング剤、レベリング剤、イオントラップ剤等の添加剤を含有してもよい。これらの添加剤は、１種を単独で又は２種以上を併用して用いることができる。これらの添加剤の含有量については、各添加剤の効果が発現するように適宜調整すればよい。

本実施形態の半導体用接着剤の形状は、フィルム状であってもよく、ペースト状であってもよい。本実施形態の半導体用接着剤を用いたフィルム状接着剤の作製方法の一例を以下に示す。

まず、（ａ）成分、（ｂ）成分及び（ｃ）成分、並びに、必要に応じて添加される（ｄ）成分、（ｅ）成分及び（ｆ）成分等を有機溶媒中に加え、攪拌混合、混錬等により溶解又は分散させて樹脂ワニスを調製する。その後、離型処理を施した基材フィルム上に、ナイフコーター、ロールコーター、アプリケーター等を用いて樹脂ワニスを塗布した後、加熱により有機溶媒を除去することによって基材フィルム上にフィルム状接着剤を形成することができる。

樹脂ワニスの調製に用いる有機溶媒としては、各成分を均一に溶解又は分散し得る特性を有するものが好ましく、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−２−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、及び、酢酸エチルが挙げられる。有機溶媒は、１種を単独で又は２種以上を併用して用いることができる。樹脂ワニスの調製の際の攪拌混合や混錬は、例えば、攪拌機、らいかい機、３本ロール、ボールミル、ビーズミル又はホモディスパーを用いて行うことができる。

基材フィルムとしては、有機溶媒を揮発させる際の加熱条件に耐え得る耐熱性を有するものであれば特に制限はなく、ポリプロピレンフィルム、ポリメチルペンテンフィルム等のポリオレフィンフィルム；ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム等のポリエステルフィルム；ポリイミドフィルム；ポリエーテルイミドフィルムなどを例示できる。基材フィルムは、これらのフィルムからなる単層のものに限られず、２種以上の材料からなる多層フィルムであってもよい。

基材フィルムへ塗布した樹脂ワニスから有機溶媒を揮発させる際の乾燥条件としては、有機溶媒が充分に揮発する条件が好ましく、具体的には、５０〜２００℃、０．１〜９０分間の加熱が好ましい。有機溶媒は、フィルム状接着剤の全量に対して１．５質量％以下まで除去されることが好ましい。

本実施形態の半導体用接着剤は、基板（ウエハ）上で直接形成してもよい。具体的には、例えば、上記樹脂ワニスを基板上に直接スピンコートして膜を形成した後、有機溶媒を除去することにより、基板上に直接半導体用接着剤を形成してもよい。

＜半導体装置＞
本実施形態の半導体装置について、図１及び図２を用いて以下説明する。図１は半導体チップと基板間で接続が行われる場合、図２は半導体チップ間で接続が行われる場合の断面構造を示している。図１は、半導体装置の一実施形態を示す模式断面図である。図１（ａ）に示す半導体装置１００は、互いに対向する半導体チップ１０及び基板（回路配線基板）２０と、半導体チップ１０及び基板２０の互いに対向する面にそれぞれ配置された配線１５と、半導体チップ１０及び基板２０の配線１５を互いに接続する接続バンプ３０と、半導体チップ１０及び基板２０間の空隙に隙間なく充填された接着剤層４０とを有している。半導体チップ１０及び基板２０は、配線１５及び接続バンプ３０によりフリップチップ接続されている。配線１５及び接続バンプ３０は、接着剤層４０により封止されており外部環境から遮断されている。

図１（ｂ）に示す半導体装置２００は、互いに対向する半導体チップ１０及び基板２０と、半導体チップ１０及び基板２０の互いに対向する面にそれぞれ配置されたバンプ３２と、半導体チップ１０及び基板２０間の空隙に隙間なく充填された接着剤層４０とを有している。半導体チップ１０及び基板２０は、対向するバンプ３２が互いに接続されることによりフリップチップ接続されている。バンプ３２は、接着剤層４０により封止されており外部環境から遮断されている。半導体装置１００，２００において接着剤層４０は、本実施形態の半導体用接着剤の硬化物である。

図２は、半導体装置の他の一実施形態を示す模式断面図である。図２（ａ）に示す半導体装置３００は、２つの半導体チップ１０が配線１５及び接続バンプ３０によりフリップチップ接続されている点を除き、半導体装置１００と同様である。図２（ｂ）に示す半導体装置４００は、２つの半導体チップ１０がバンプ３２によりフリップチップ接続されている点を除き、半導体装置２００と同様である。

このように、接続部はバンプと配線、バンプとバンプによる金属接合のどちらでもよい。半導体用接着剤を介した電気的な接続を必要とするフリップチップ接続の半導体装置の製造のために本実施形態の半導体用接着剤を用いることができる。

半導体チップ１０としては、特に限定はなく、シリコン、ゲルマニウム等の同一種類の元素から構成される元素半導体、ガリウムヒ素、インジウムリン等の化合物半導体などを用いることができる。

基板２０（半導体基板ともいう）としては、回路基板であれば特に制限はなく、ガラスエポキシ樹脂、ポリイミド、ポリエステル、セラミック、エポキシ樹脂、ビスマレイミドトリアジン等を主な成分とする絶縁基板の表面に、金属膜の不要な箇所をエッチング除去して形成された配線（配線パターン）１５を有する回路基板、上記絶縁基板の表面に金属めっき等によって配線１５が形成された回路基板、上記絶縁基板の表面に導電性物質を印刷して配線１５が形成された回路基板などを用いることができる。

配線１５やバンプ３２（導電性突起）等の接続部は、主成分として、金、銀、銅、はんだ（主成分は、例えばスズ−銀、スズ−鉛、スズ−ビスマス、スズ−銅、スズ−銀−銅）、ニッケル、スズ、鉛等を含有しており、複数の金属を含有していてもよい。

上記金属の中でも、接続部の電気伝導性・熱伝導性に優れたパッケージとする観点から、金、銀及び銅が好ましく、銀及び銅がより好ましい。安価であることによりコストが低減されたパッケージとする観点から、銀、銅及びはんだが好ましく、銅及びはんだがより好ましく、はんだが更に好ましい。室温において金属の表面に酸化膜が形成されると、生産性が低下する場合やコストが増加する場合があるため、酸化膜の形成を抑制する観点から、金、銀、銅及びはんだが好ましく、金、銀及びはんだがより好ましく、金及び銀が更に好ましい。

上記配線１５及びバンプ３２の表面には、金、銀、銅、はんだ（主成分は、例えば、スズ−銀、スズ−鉛、スズ−ビスマス、スズ−銅）、スズ、ニッケル等を主な成分とする金属層が、例えばめっきにより形成されていてもよい。この金属層は、単一の成分のみで構成されていてもよく、複数の成分から構成されていてもよい。また、上記金属層は、単層又は複数の金属層が積層された構造を有していてもよい。

半導体装置１００〜４００に示すような構造（パッケージ）が複数積層されていてもよい。この場合、半導体装置１００〜４００は、金、銀、銅、はんだ（主成分は、例えばスズ−銀、スズ−鉛、スズ−ビスマス、スズ−銅、スズ−銀−銅）、スズ、ニッケル等を含むバンプや配線で互いに電気的に接続されていてもよい。

半導体装置を複数積層する手法としては、図３に示すように、例えばＴＳＶ（Ｔｈｒｏｕｇｈ−ＳｉｌｉｃｏｎＶｉａ）技術が挙げられる。ＴＳＶ技術では、半導体用接着剤を半導体チップ間に介してフリップチップ接続又は積層する。図３は、半導体装置の他の一実施形態を示す模式断面図であり、ＴＳＶ技術を用いた半導体装置である。図３に示す半導体装置５００では、インターポーザ５０上に形成された配線１５が半導体チップ１０の配線１５と接続バンプ３０を介して接続されることにより、半導体チップ１０とインターポーザ５０とはフリップチップ接続されている。半導体チップ１０とインターポーザ５０との間の空隙には接着剤層４０が隙間なく充填されている。上記半導体チップ１０におけるインターポーザ５０と反対側の表面上には、配線１５、接続バンプ３０及び接着剤層４０を介して半導体チップ１０が繰り返し積層されている。半導体チップ１０の表裏におけるパターン面の配線１５は、半導体チップ１０の内部を貫通する孔内に充填された貫通電極３４により互いに接続されている。貫通電極３４の材質としては、銅、アルミニウム等を用いることができる。

このようなＴＳＶ技術により、通常は使用されない半導体チップの裏面からも信号を取得することが可能となる。さらには、半導体チップ１０内に貫通電極３４を垂直に通すため、対向する半導体チップ１０間や、半導体チップ１０及びインターポーザ５０間の距離を短くし、柔軟な接続が可能である。本実施形態の半導体用接着剤は、このようなＴＳＶ技術において、対向する半導体チップ１０間や、半導体チップ１０及びインターポーザ５０間の半導体用接着剤として適用することができる。

エリヤバンプチップ技術等の自由度の高いバンプ形成方法では、インターポーザを介さないでそのまま半導体チップをマザーボードに直接実装できる。本実施形態の半導体用接着剤は、このような半導体チップをマザーボードに直接実装する場合にも適用することができる。本実施形態の半導体用接着剤は、２つの配線回路基板を積層する場合に、基板間の空隙を封止する際にも適用することができる。

＜半導体装置の製造方法＞
本実施形態の半導体装置の製造方法は、例えば、半導体チップ及び配線回路基板のそれぞれの接続部が互いに電気的に接続された半導体装置、又は、複数の半導体チップのそれぞれの接続部が互いに電気的に接続された半導体装置の製造方法であって、上記半導体用接着剤によって前記接続部の少なくとも一部を封止する工程を備える。本実施形態の半導体装置の製造方法について、図４を用いて以下説明する。図４は、半導体装置の製造方法の一実施形態を模式的に示す工程断面図である。図４に示す製造方法は、基板上に銅配線が形成され、半導体チップに銅ピラー及びはんだ（以下はんだバンプ）が形成されているパッケージを製造する方法であり得る。

まず、図４（ａ）に示すように、配線１５を有する基板２０上に、接続バンプ３０を形成する位置に開口を有するソルダーレジスト６０を形成する。このソルダーレジスト６０は必ずしも設ける必要はない。しかしながら、基板２０上にソルダーレジスト６０を設けることにより、配線１５間のブリッジの発生を抑制し、接続信頼性・絶縁信頼性を更に向上させることができる。ソルダーレジスト６０は、例えば、市販のパッケージ用ソルダーレジストインキを用いて形成することができる。市販のパッケージ用ソルダーレジストインキとしては、具体的には、ＳＲシリーズ（日立化成株式会社製、商品名）及びＰＳＲ４０００−ＡＵＳシリーズ（太陽インキ製造株式会社製、商品名）が挙げられる。

次に、図４（ａ）に示すように、ソルダーレジスト６０の開口に接続バンプ３０を形成する。そして、図４（ｂ）に示すように、接続バンプ３０及びソルダーレジスト６０が形成された基板２０上に、フィルム状の半導体用接着剤（以下、場合により「フィルム状接着剤」という。）４１を貼付する。フィルム状接着剤４１の貼付は、加熱プレス、ロールラミネート、真空ラミネート等によって行うことができる。フィルム状接着剤４１の供給面積や厚みは、半導体チップ１０及び基板２０のサイズや、接続バンプ３０の高さによって適宜設定される。

上記のとおりフィルム状接着剤４１を基板２０に貼り付けた後、半導体チップ１０の配線１５と接続バンプ３０とをフリップチップボンダー等の接続装置を用いて位置合わせする。続いて、半導体チップ１０と基板２０とを接続バンプ３０の融点以上の温度で加熱しながら圧着し、図４（ｃ）に示すように、半導体チップ１０と基板２０とを接続すると共に、フィルム状接着剤４１の硬化物である接着剤層４０によって、半導体チップ１０及び基板２０間の空隙を封止充填する。以上により、半導体装置６００が得られる。

本実施形態の半導体装置の製造方法では、位置合わせをした後に仮固定し（半導体用接着剤を介している状態）、リフロー炉で加熱処理することによって、接続バンプ３０を溶融させて半導体チップ１０と基板２０とを接続してもよい。仮固定の段階では、金属接合を形成することが必ずしも必要ではないため、上記の加熱しながら圧着する方法に比べて低荷重、短時間、低温度による圧着でよく、生産性が向上すると共に接続部の劣化を抑制することができる。

半導体チップ１０と基板２０とを接続した後、オーブン等で加熱処理を行って接続信頼性・絶縁信頼性を更に高めてもよい。加熱温度としては、フィルム状接着剤の硬化が進行する温度が好ましく、完全に硬化する温度がより好ましい。加熱温度及び加熱時間は適宜設定される。

本実施形態の半導体装置の製造方法では、フィルム状接着剤４１を半導体チップ１０に貼付した後に基板２０を接続してもよい。また、半導体チップ１０及び基板２０を配線１５及び接続バンプ３０により接続した後、半導体チップ１０及び基板２０間の空隙にペースト状の半導体用接着剤を充填し、硬化させてもよい。

生産性が向上する観点から、複数の半導体チップ１０が連結した半導体ウエハに半導体用接着剤を供給した後、ダイシングして個片化することによって、半導体チップ１０上に半導体用接着剤が供給された構造体を得てもよい。半導体用接着剤がペースト状の場合は、特に制限されるものではないが、スピンコート等の塗布方法により、半導体チップ１０上の配線やバンプを埋め込み、厚みを均一化させればよい。この場合、樹脂の供給量が一定となるため生産性が向上すると共に、埋め込み不足によるボイドの発生及びダイシング性の低下を抑制することができる。一方、半導体用接着剤がフィルム状の場合は、特に制限されるものではないが、加熱プレス、ロールラミネート及び真空ラミネート等の貼付方式により半導体チップ１０上の配線やバンプを埋め込むようにフィルム状の半導体用接着剤を供給すればよい。この場合、樹脂の供給量が一定となるため生産性が向上し、埋め込み不足によるボイドの発生及びダイシング性の低下を抑制することができる。

接続荷重は、接続バンプ３０の数や高さのばらつき、接続バンプ３０、又は、接続部のバンプを受ける配線の加圧による変形量を考慮して設定される。接続温度は、接続部の温度が接続バンプ３０の融点以上であることが好ましいが、それぞれの接続部（バンプや配線）の金属接合が形成される温度であればよい。接続バンプ３０がはんだバンプである場合は、約２４０℃以上が好ましい。

接続時の接続時間は、接続部の構成金属により異なるが、生産性が向上する観点から短時間であるほど好ましい。接続バンプ３０がはんだバンプである場合、接続時間は、２０秒以下が好ましく、１０秒以下がより好ましく、５秒以下が更に好ましい。銅−銅又は銅−金の金属接続の場合、接続時間は６０秒以下が好ましい。

上述した様々なパッケージ構造のフリップチップ接続部においても、本実施形態の半導体用接着剤は、優れた耐リフロー性及び接続信頼性を示す。

フィルム状接着剤の供給面積や厚みは、半導体チップ又は基板のサイズやバンプ高さなどによって適宜設定される。フィルム状接着剤は半導体チップに貼付してもよく、半導体ウエハにフィルム状接着剤を貼付した後、ダイシングして、半導体チップに個片化することによって、フィルム状接着剤を貼付した半導体チップを作製してもよい。フィルム状接着剤を基板又は半導体チップに貼り付けた後、半導体チップのはんだバンプと基板の銅配線をフリップチップボンダーなどの接続装置を用いて、位置合わせした後、半導体チップと基板をはんだバンプの融点以上の温度で加熱しながら押し付けて（接続部にはんだを用いる場合は、はんだ部分に２５０℃以上かかることが好ましい）、半導体チップと基板を接続するとともに、フィルム状接着剤によって半導体チップと基板の間の空隙を封止充てんすることができる。接続荷重は、バンプ数に依存するが、バンプの高さばらつき吸収や、バンプ変形量の制御を考慮して設定される。接続時間は生産性向上の観点から、短時間であるほど好ましく、はんだを溶融させ、酸化膜や表面の不純物を除去し、金属接合を接続部に形成する方が好ましい。

位置合わせをした後、仮固定して、リフロー炉で加熱処理することによってはんだバンプを溶融させて半導体チップと基板を接続することによって半導体装置を製造してもよい。仮固定は、金属接合を形成する必要性が顕著に要求されないため、上述の本圧着に比べて低荷重、短時間、低温度でもよく、生産性向上、接続部の劣化防止等メリットが生じる。半導体チップと基板を接続した後、オーブン等で加熱処理を行って、半導体接着剤を硬化させてもよい。加熱温度は、半導体用接着剤の硬化が進行し、好ましくは完全に硬化することであり、加熱温度、加熱時間は適宜設定すればよい。

短時間接続とは、接続形成時間（本圧着時間）中に、接続部に、はんだであれば２５０℃以上かかる時間が４秒以下であることをいう。この時間は好ましくは３秒以下、さらに好ましくは２秒以下である。本圧着時間は１０秒以下が好ましく、さらに好ましくは５秒以下である。

短時間で半導体装置を介して実装し、はんだの飛散や流動なく、高信頼性のパッケージをより多く製造することが好ましい。

以上、本発明の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、本発明の一側面は、式（１）で表される化合物の、半導体用接着剤に配合される密着助剤としての使用、に関する。また、本発明の他の側面は、式（１）で表される化合物の、半導体用接着剤の製造のための使用、に関する。

本発明の他の側面は、式（１）で表される化合物を含む密着助剤、に関する。また、本発明の他の側面は、式（１）で表される化合物を含む密着助剤の、半導体用接着剤の製造のための使用、ということもできる。

本発明の他の側面は、エポキシ樹脂と、硬化剤と、式（１）で表される化合物とを含有する組成物の、半導体用接着剤としての使用、ということもできる。また、本発明の他の側面は、エポキシ樹脂と、硬化剤と、式（１）で表される化合物とを含有する組成物の、半導体用接着剤の製造のための使用、ということもできる。

以下、実施例を挙げて本発明についてさらに具体的に説明する。ただし、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。

各実施例及び比較例で使用した化合物は以下の通りである。
（ａ）エポキシ樹脂
・トリフェノールメタン骨格含有多官能固形エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン株式会社製、商品名「ＥＰ１０３２Ｈ６０」、以下「ＥＰ１０３２」という。）
・ビスフェノールＦ型液状エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン株式会社製、商品名「ＹＬ９８３Ｕ」、以下「ＹＬ９８３」という。）
・柔軟性エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン株式会社製、商品名「ＹＬ７１７５」、以下「ＹＬ７１７５」という。）

（ｂ）硬化剤
・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（四国化成株式会社製、商品名「２ＭＡＯＫ−ＰＷ」、以下「２ＭＡＯＫ」という。）

（ｃ）式（１）で表されるベンゾトリアゾール化合物
・１Ｈ−ベンゾトリアゾール（和光純薬工業株式会社製）
（ｃ）’式（１）と類似の構造を有する化合物
・２−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）−４−（１,１,３,３−テトラメチルブチル）フェノール（株式会社ＡＤＥＫＡ）

（ｄ）１００００以上の重量平均分子量を有する高分子量成分
・フェノキシ樹脂（東都化成株式会社製、商品名「ＺＸ１３５６−２」、Ｔｇ：約７１℃、Ｍｗ：約６３０００、以下「ＺＸ１３５６」という。）

（ｅ）フィラー
（ｅ−１）無機フィラー
・シリカフィラー（株式会社アドマテックス製、商品名「ＳＥ２０５０」、平均粒径：０．５μｍ、以下「ＳＥ２０５０」という。）
・エポキシシラン処理シリカフィラー（株式会社アドマテックス製、商品名「ＳＥ２０５０−ＳＥＪ」、平均粒径：０．５μｍ、以下「ＳＥ２０５０−ＳＥＪ」という。）
・アクリル表面処理ナノシリカフィラー（株式会社アドマテックス製、商品名「ＹＡ０５０Ｃ−ＳＭ」、平均粒径：約５０ｎｍ、以下「ＳＭナノシリカ」という。）
（ｅ−２）樹脂フィラー
・有機フィラー（ロームアンドハースジャパン株式会社製、商品名「ＥＸＬ−２６５５」、コアシェルタイプ有機微粒子、以下「ＥＸＬ−２６５５」という。）

（ｆ）フラックス剤
・２−メチルグルタル酸（アルドリッチ社製、融点：約７８℃）

＜フィルム状半導体用接着剤の作製＞
（実施例１）
エポキシ樹脂３ｇ（「ＥＰ１０３２」を２．４ｇ、「ＹＬ９８３」を０．４５ｇ、「ＹＬ７１７５」を０．１５ｇ）、硬化剤「２ＭＡＯＫ」０．１ｇ、２−メチルグルタル酸０．１ｇ（０．６９ｍｍｏｌ）、無機フィラー１．９ｇ（「ＳＥ２０５０」を０．３８ｇ、「ＳＥ２０５０−ＳＥＪ」を０．３８ｇ、「ＳＭナノシリカ」を１．１４ｇ）、樹脂フィラー（ＥＸＬ−２６５５）０．２５ｇ、及び、メチルエチルケトン（固形分量が６３質量％になる量）を仕込み、１Ｈ−ベンゾトリアゾール０．０８ｇ、並びに、直径０．８ｍｍのビーズ及び直径２．０ｍｍのビーズを固形分と同質量加え、ビーズミル（フリッチュ・ジャパン株式会社、遊星型微粉砕機Ｐ−７）で３０分撹拌した。その後、フェノキシ樹脂（ＺＸ１３５６）１．７ｇを加え、再度ビーズミルで３０分撹拌した後、撹拌に用いたビーズをろ過によって除去し、樹脂ワニスを得た。

得られた樹脂ワニスを基材フィルム（帝人デュポンフィルム株式会社製、商品名「ピューレックスＡ５３」）上に小型精密塗工装置（廉井精機）で塗工し、塗工された樹脂ワニスをクリーンオーブン（ＥＳＰＥＣ製）で乾燥（７０℃／１０分）して、フィルム状接着剤を得た。

（比較例１）
ベンゾトリアゾール化合物（（ｃ）成分）を（ｃ）’の２−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）−４−（１,１,３,３−テトラメチルブチル）フェノールに変更したこと以外は、実施例１と同様にして、フィルム状接着剤を作製した。

（比較例２）
ベンゾトリアゾール化合物（（ｃ）成分）を配合しなかったこと以外は、実施例１と同様にして、フィルム状接着剤を作製した。

（比較例３）
ベンゾトリアゾール化合物（（ｃ）成分）を配合せず、硬化剤「２ＭＡＯＫ」の量を０．１６ｇに増やしたこと以外は、実施例１と同様にして、フィルム状接着剤を作製した。

＜評価＞
以下、実施例及び比較例で得られたフィルム状接着剤の評価方法を示す。

（１）硬化反応率
ＤＳＣ（パーキンエルマー社製ＤＳＣ−７型）を用いて、１０ｍｇの接着剤サンプルをアルミパンに入れ、昇温速度２０℃／ｍｉｎ、３０℃〜３００℃までを測定した。未処理のサンプルを測定した場合のΔH（J/g）をΔH１、ホットプレート上で２００℃／３秒の熱処理をしたサンプルを測定した場合のΔHをΔH２とし、以下の式で硬化反応率を算出した。
（ΔH１−ΔH２）／ΔH１×１００＝硬化反応率（％）
硬化反応率が４０％以上である場合を「Ａ」、硬化反応率が３０％以上４０％未満である場合を「Ｂ」、硬化反応率が３０％未満である場合を「Ｃ」と判定した。
（２）半導体装置の製造方法
作製したフィルム状接着剤を切り抜き（８ｍｍ×８ｍｍ×０．０４５ｍｍ^ｔ）、ガラスエポキシ基板（ガラスエポキシ基材：４２０μｍ厚、銅配線：９μｍ厚、）上に貼付し、はんだバンプ付き半導体チップ（チップサイズ：７.３ｍｍ×７.３ｍｍ×０．１５ｍｍ^ｔ、バンプ高さ：約４５μｍ（銅ピラー＋はんだ）、バンプ数３２８、ピッチ８０μｍ、Cu配線とCu配線の間隔は４０μｍ、以下スペースとする）をＦＣＢ３（パナソニック製）で実装した。実装条件は、８０℃／３秒で仮圧着、１５０℃／１秒＋２７０℃／１秒で本圧着とした。温度は圧着ヘッドの温度である。荷重は仮圧着、本圧着ともに３５Ｎとした。半導体装置は、図４の（ｃ）と同様の構成を有する。ステージ温度は８０℃とした。
（３）ボイド評価
上記の圧着後の半導体装置のサンプルの外観画像を、超音波映像診断装置（Ｉｎｓｉｇｈｔ-３００、インサイト製）によって撮影した。スキャナＧＴ−９３００ＵＦ（ＥＰＳＯＮ社製）でチップ上の接着剤層の画像を取り込み、画像処理ソフトAdobe Photoshop（登録商標）を用いて、色調補正、二階調化によりボイド部分を識別し、ヒストグラムによりボイド部分の占める割合を算出した。チップ上の接着剤層の面積を１００％とした。ボイド発生率が５％以下である場合を「Ａ」、ボイド発生率が１０％以下である場合を「Ｂ」、ボイド発生率が１０％より多い場合を「Ｃ」と判定した。Ａ及びＢが良好であり、Ｃは不良である。
（4）接続評価（はんだ飛散、流動評価）
ガラスエポキシ基板とはんだバンプ付き半導体チップをＦＣＢ３で実装後の半導体装置のサンプルを研磨して接続部の断面を金属顕微鏡(ＯＬＹＭＰＵＳ製、ＢＸ６０)を用いて観察した。Ｃｕバンプの側面にＣｕバンプの高さの３０％以上まではんだが這い上がっているサンプルを「Ｂ」、３０％より小さい場合を「Ａ」と判定した。Ａであれば接続状態が十分に良好であるといえる。

表１が評価結果を示す。比較例１、２では硬化反応率が十分に向上していないため、ボイドが発生した。比較例３は硬化反応率が十分に高くないため、ハンダ這い上がりが抑制できなかった。一方、実施例１の半導体用接着剤を用いて作製された半導体装置では、２００℃での硬化反応率が高いため、ボイド発生が充分に抑制されると共に、はんだの這い上がりも抑制された。これらのことから、本発明によれば、短時間で接続可能であり、高信頼性な半導体装置を提供できることが確認された。

１０…半導体チップ、１５…配線（接続部）、２０…基板（配線回路基板）、３０…接続バンプ、３２…バンプ（接続部）、３４…貫通電極、４０…接着剤層、４１…半導体用接着剤（フィルム状接着剤）、５０…インターポーザ、６０…ソルダーレジスト、１００，２００，３００，４００，５００，６００…半導体装置。

Claims

エポキシ樹脂と、硬化剤と、下記一般式（１）で表されるベンゾトリアゾール化合物と、を含有する、半導体用接着剤。

［式中、Ｒ^１は、炭素数１〜１０のアルキル基、カルボキシル基、アミノ基、芳香族炭化水素基、又は複素環基を示し、Ｒ^２は、各々独立に水酸原子、ヒドロキシル基、又は陰イオンを示す。］
１００００以上の重量平均分子量を有する、前記エポキシ樹脂とは異なる高分子量成分を更に含有する、請求項１に記載の半導体用接着剤。
フィルム状である、請求項１又は２に記載の半導体用接着剤。
接続部を有する半導体チップ及び接続部を有する配線回路基板を備え、それぞれの前記接続部が互いに電気的に接続された半導体装置、又は、接続部を有する複数の半導体チップを備え、それぞれの前記接続部が互いに電気的に接続された半導体装置の製造方法であって、
請求項１〜３のいずれか一項に記載の半導体用接着剤によって、前記接続部の少なくとも一部を封止する工程を備える、半導体装置の製造方法。