JP4339927B2 - 半導体チップの積層方法 - Google Patents

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Description

本発明は、一の電子部品と、他の電子部品又は支持部材とを平行にかつ正確なギャップ間距離で接合することができる電子部品用接着剤に関する。また、該電子部品用接着剤を用いた半導体チップの積層方法、及び、半導体装置に関する。
近年、半導体パッケージの小型化、高集積化への要望に伴い、複数の半導体チップを積層して多層の半導体チップ積層体とする３次元実装への動きが進んできている。また、この半導体チップ積層体を更に小型化させる研究が進められている。
これに伴い、半導体チップは極めて薄い薄膜となり、更に半導体チップには微細な配線が形成されるようになってきた。このような３次元実装の半導体チップ積層体においては、各半導体チップを損傷なく、かつ、平行を保って積層することが求められている。
半導体チップ同士を平行に保って積層し接合する方法は、例えば、微粒子を含有する接着剤を用いて、一の半導体チップ上に接着剤を塗布して微粒子の粒子径以上の厚さを有する接着剤層を形成し、形成した接着剤層を介して他の半導体チップを重ね合わせ、接着剤層に押圧を加えて接着剤層の厚さが微粒子の粒子径と同等になるまで接着剤を押し込む方法が知られている。
このような微粒子を含有する接着剤は、例えば、特許文献１には、接着剤硬化後の膜厚を実質的に規定する粒子径を有する硬質プラスチック微粒子を必須成分とする接着剤が記載されている。実施例には、平均粒子径が２０μｍの硬質プラスチック微粒子を配合した接着剤を用いて、平均粒子径と同等の厚さの接着剤層で、シリコン素子をリードフレーム上に接着した旨が記載されている。
また、特許文献２には、平均粒径が１０〜５００μｍであり、アスペクト比が１．１以下である樹脂微粒子を配合した接着剤を用いると、樹脂微粒子がギャップ調整材として機能する旨が記載されている。
しかしながら、近年の半導体パッケージの小型化、高集積化の要求により、半導体チップのギャップ間は益々狭くなってきており、特許文献１に記載されたような、硬化後の膜厚と略等しい粒子径の粒子を配合した場合、粒子自体がギャップ材として機能しうる厚みまで接着剤を押し込めず、所望のギャップ間距離を達成できない場合があった。また、接合する半導体チップ同士を正確に平行に保持できない場合があった。
特開平１１−１８９７６５号公報 特開２００５−２４４１８８号公報
本発明は、一の電子部品と、他の電子部品又は支持部材とを平行にかつ正確なギャップ間距離で接合することができる電子部品用接着剤を提供することを目的とする。また、該電子部品用接着剤を用いた半導体チップの積層方法、及び、半導体装置を提供することを目的とする。
本発明は、一の半導体チップと他の半導体チップ又は支持部材とを３０μｍ以下のギャップ間距離で平行に積層する半導体チップの積層方法であって、硬化性化合物、硬化剤及びスペーサ粒子を含有し、前記一の半導体チップと他の半導体チップ又は支持部材とを接合する際の温度におけるＥ型粘度計を用いた１０ｒｐｍでの粘度が５０Ｐａ・ｓ以下であり、前記スペーサ粒子は、ＣＶ値が１０％以下であり、平均粒子径が、前記一の半導体チップと他の半導体チップ又は支持部材とのギャップ間距離の４０〜７０％である電子部品用接着剤を用いるものであり、前記他の半導体チップ又は支持部材に、前記電子部品用接着剤を塗布して接着剤層を形成する塗布工程（１）、前記接着剤層を介して前記一の半導体チップを積層する半導体チップ積層工程（２）、及び、前記一の半導体チップと、前記他の半導体チップ又は支持部材との間の接着剤層を硬化させる硬化工程（３）を有する半導体チップの積層方法である。
以下に本発明を詳述する。
本発明者らは、一の電子部品と他の電子部品又は支持部材とを接合するスペーサ粒子を含有する接着剤であって、所定の粘度特性を有するとともに、含有するスペーサ粒子が、均一な大きさを有し、かつ、その平均粒子径が上記一の電子部品と他の電子部品又は支持部材とのギャップ間距離に対して所定の範囲内にある接着剤は、近年の半導体パッケージの小型化、高集積化に伴う狭ギャップ化に対して充分に対応することができ、一の電子部品と他の電子部品又は支持部材とを平行にかつ正確なギャップ間距離で接合できることを見出し、本発明を完成するに至った。
尚、ギャップ間距離とは、一の電子部品と他の電子部品又は支持部材を接着した時の、一の電子部品と、他の電子部品又は支持部材との距離を意味する。
本発明の電子部品用接着剤は、一の電子部品と他の電子部品又は支持部材とを３０μｍ以下のギャップ間距離で平行に積層する電子部品用接着剤である。
上記電子部品は特に限定されず、例えば、半導体チップ、センサ、ＥＩ型やＥＥ型のトランス部品のコイル鉄心等が挙げられる。なかでも、半導体チップが好適に用いられる。
また、上記支持部材は、上記半導体チップ等の電子部品を支持することができる部材であれば特に限定されず、例えば、リードフレーム、樹脂基板、セラミック基板等従来公知の部材が挙げられる。
本発明の電子部品用接着剤が接合する上記一の電子部品と他の電子部品又は支持部材とのギャップ間距離の上限は３０μｍである。特に、ギャップ間距離の下限が５μｍ、上限が１５μｍである際に有用である。このようなギャップ間距離で上記一の電子部品と他の電子部品又は支持部材とを接合すると、近年の半導体パッケージの小型化、高集積化に充分対応することができる。
ここで、接着剤硬化後の膜厚をスペーサ粒子の粒子径程度とする従来の接着剤は、上記のような狭ギャップで電子部品同士等を接合する場合、電子部品同士等を平行に保持し、これらのギャップ間距離を正確に制御することは困難であった。これに対して、本発明の電子部品用接着剤は、電子部品同士等の接合温度における粘度を所定の範囲とし、含有するスペーサ粒子の粒子径を、所望の電子部品同士等のギャップ間距離に応じて所定の範囲内となるように適宜選択した電子部品用接着剤である。このような本発明の電子部品用接着剤は、上記のような狭ギャップで電子部品同士等を接合する場合であっても、接合する電子部品同士等を平行に保持し、これらのギャップ間距離を正確に制御することができる。
本発明の電子部品用接着剤は、スペーサ粒子を含有する。
上記スペーサ粒子は、ＣＶ値の上限が１０％である。ＣＶ値が１０％を超えると、スペーサ粒子径のばらつきが大きくなり、一の電子部品と他の電子部品又は支持部材とを接合したときに、これらを平行にかつ正確なギャップ間距離で接合することができなくなり、スペーサ粒子としての機能を充分に果たせなくなる。ＣＶ値の好ましい上限は６％、より好ましい上限は４％である。
なお、本明細書においてＣＶ値とは、下記式（１）により求められる数値のことである。
スペーサ粒子径のＣＶ値（％）＝（σ２／Ｄｎ２）×１００ （１）
式（１）中、σ２は、粒子径の標準偏差を表し、Ｄｎ２は、数平均粒子径を表す。
上記スペーサ粒子の平均粒子径の下限は１μｍ、上限は２０μｍであることが好ましい。上記スペーサ粒子の平均粒子径が１μｍ未満であると、接合する電子部品同士等のギャップが狭くなりすぎ、これらを平行にかつ正確なギャップ間距離で接合することができなくなる。上記スペーサ粒子の平均粒子径が２０μｍを超えると、電子部品同士等の間隔が必要以上に大きくなり、近年の半導体パッケージの小型化、高集積化に充分に対応できなくなる。上記スペーサ粒子の平均粒子径のより好ましい下限は３μｍ、好ましい上限は１０μｍである。
また、上記スペーサ粒子の平均粒子径は、上述した一の電子部品と他の電子部品又は支持部材とのギャップ間距離に対して、下限が４０％、上限が７０％である。上記スペーサ粒子の平均粒子径が４０％未満であると、スペーサ粒子が所望の電子部品間等のギャップ間距離に対して小さすぎ、接合する電子部品間等を平行にかつ正確なギャップ間距離とすることが困難となる。上記スペーサ粒子の平均粒子径が７０％を超えると、スペーサ粒子が所望の電子部品間等のギャップ間距離に対して大きすぎ、接合する電子部品や支持部材とスペーサ粒子との間の接着剤を充分に排除できず、結果、所望のギャップ間距離より大きくなってしまう。上記スペーサ粒子の平均粒子径の好ましい下限は４５％、好ましい上限は６０％である。
上記スペーサ粒子の平均粒子径は、スペーサ粒子以外に添加する固体成分の平均粒子径の１．１倍以上であることが好ましい。上記スペーサ粒子の平均粒子径が１．１倍未満であると、電子部品同士等の間隔を上述した狭ギャップにすることが困難になることがある。より好ましくは上記スペーサ粒子の平均粒子径が１．２倍以上である。
上記スペーサ粒子は、粒子径分布の標準偏差がスペーサ粒子の平均粒子径の１０％以下であることが好ましい。粒子径分布の標準偏差を１０％以下とすることで、電子部品同士等を接合する場合に、より安定して平行に接合させることができる。
上記スペーサ粒子の材質は特に限定されず、有機粒子、無機粒子、有機無機ハイブリッド粒子のいずれも用いることができる。なかでも有機粒子又は有機無機ハイブリッド粒子が好適である。
上記有機粒子は特に限定されず、例えば、樹脂粒子が挙げられる。
上記樹脂粒子を構成する樹脂は特に限定されず、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、ポリ塩化ビニル、ポリテトラフルオロエチレン、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレンテレフタラート、ポリブチレンテレフタラート、ポリアミド、ポリイミド、ポリスルフォン、ポリフェニレンオキサイド、ポリアセタール等が挙げられる。なかでも、スペーサ粒子の硬さと回復率を調整しやすく耐熱性についても向上させることが可能であることから、架橋樹脂を用いることが好ましい。
上記架橋樹脂は特に限定されず、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジビニルベンゼン重合体、ジビニルベンゼン−スチレン共重合体、ジビニルベンゼン−アクリル酸エステル共重合体、ジアリルフタレート重合体、トリアリルイソシアヌレート重合体、ベンゾグアナミン重合体等の網目構造を有する樹脂が挙げられる。なかでも、チップをボンディングした後、硬化プロセス、ハンダリフロープロセス等の熱処理プロセスへの耐性が優れていることから、ジビニルベンゼン重合体、ジビニルベンゼン−スチレン系共重合体、ジビニルベンゼン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体、ジアリルフタレート重合体等が好ましい。
上記無機粒子を構成する材料は特に限定されず、例えば、シリカ、アルミナ、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化珪素、ダイヤモンド、酸化チタン、ジルコニア等が挙げられる。
上記有機無機ハイブリッド粒子は特に限定されず、例えば、アルコキシシランを主成分とする有機無機ハイブリッド粒子等が挙げられる。このようなアルコキシシランを主成分とする有機無機ハイブリッド粒子は、例えば、特許第２６９８５４１号の明細書に記載された方法に準拠して、アルコキシシランを加水分解重縮合することにより製造することができる。
上記スペーサ粒子は、必要に応じて表面処理がなされていることが好ましい。
上記スペーサ粒子に表面処理を施すことにより、本発明の電子部品用接着剤において後述する粘度特性を実現することが可能となる。
上記表面処理の方法は特に限定されず、例えば、接着組成物が全体として疎水性を示す場合には、表面に親水基を付与することが好ましい。このような手段は特に限定されず、例えば、スペーサ粒子として上記樹脂粒子を用いる場合には、樹脂粒子の表面を、親水基を有するカップリング剤で処理する方法等が挙げられる。
上記スペーサ粒子の形状は、球状が好ましい。また、上記スペーサ粒子のアスペクト比の好ましい上限は１．１である。アスペクト比を１．１以下とすることで、電子部品同士等を接合する際に、これらの間隔を安定して一定に保つことができる。なお、本明細書においてアスペクト比とは、粒子の長径と短径に関して、短径の長さに対する長径の長さの比（長径の長さを短径の長さで割った値）を意味する。このアスペクト比の値が１に近いほどスペーサ粒子の形状は真球に近くなる。
上記スペーサ粒子は、下記式（２）で表されるＫ値の好ましい下限が９８０Ｎ／ｍｍ２、好ましい上限が４９００Ｎ／ｍｍ２である。
Ｋ＝（３／√２）・Ｆ・Ｓ−３／２・Ｒ−１／２ （２）
式（２）中、Ｆ、Ｓはそれぞれスペーサ粒子の１０％圧縮変形における荷重値（ｋｇｆ）、圧縮変位（ｍｍ）を表し、Ｒは該スペーサ粒子の半径（ｍｍ）を表す。
上記Ｋ値は以下の測定方法により測定することができる。
まず、平滑表面を有する鋼板の上にスペーサ粒子を散布した後、その中から１個のスペーサ粒子を選び、微小圧縮試験機を用いてダイヤモンド製の直径５０μｍの円柱の平滑な端面でスペーサ粒子を圧縮する。この際、圧縮荷重を電磁力として電気的に検出し、圧縮変位を作動トランスによる変位として電気的に検出する。そして、得られた圧縮変位−荷重の関係から１０％圧縮変形における荷重値、圧縮変位をそれぞれ求め、得られた結果からＫ値を算出する。
上記スペーサ粒子は２０℃、１０％の圧縮変形状態から解放した時の圧縮回復率の好ましい下限が２０％である。このような圧縮回復率を有するスペーサ粒子を用いた場合、積層された電子部品間にギャップ間距離程度の大きな粒子が存在しても、圧縮変形により形状を回復してギャップ調整材として働かせることができる。従って、より安定した一定間隔で電子部品同士等を平行に積層することができる。
上記圧縮回復率は、以下の測定方法により測定することができる。
上記Ｋ値の測定の場合と同様の手法によって圧縮変位を作動トランスによる変位として電気的に検出し、反転荷重値まで圧縮したのち荷重を減らしていき、その際の荷重と圧縮変位との関係を測定する。得られた測定結果から圧縮回復率を算出する。ただし、除荷重における終点は荷重値ゼロではなく、０．１ｇ以上の原点荷重値とする。
上記スペーサ粒子の配合量の好ましい下限は０．０１重量％、好ましい上限は１０重量％である。上記スペーサ粒子の配合量が０．０１重量％未満であると、電子部品同士等を接合したときに、電子部品同士の間隔を安定して一定に保つことができないことがある。上記スペーサ粒子の配合量が１０重量％を超えると、接着剤としての機能が低下することがある。
また、上記スペーサ粒子以外に、上記スペーサ粒子の平均粒子径以上の径を有する固形成分を含有する場合は、このような固形成分の配合量の好ましい上限は、１重量％である。また、その固形成分の融点は硬化温度以下であることが好ましい。
更に、その固形成分の最大粒子径は、スペーサ粒子の平均粒子径の１．１〜１．５倍であることが好ましく、１．１〜１．２倍であることがより好ましい。
本発明の電子部品用接着剤は、硬化性化合物を含有する。
上記硬化性化合物は特に限定されず、例えば、付加重合、重縮合、重付加、付加縮合、又は、開環重合反応により硬化する化合物を用いることができる。具体的には、例えば、ユリア樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、レゾルシノール樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリベンズイミダゾール樹脂、ジアリルフタレート樹脂、キシレン樹脂、アルキル−ベンゼン樹脂、エポキシアクリレート樹脂、珪素樹脂、ウレタン樹脂等の熱硬化性化合物が挙げられる。なかでも、接合後に得られる半導体装置の信頼性及び接合強度に優れていることから、エポキシ樹脂、アクリル樹脂が好ましく、イミド骨格を有するエポキシ樹脂がより好ましい。
上記エポキシ樹脂は特に限定されず、例えば、ビスフェノールＡ型、ビスフェノールＦ型、ビスフェノールＡＤ型、ビスフェノールＳ型等のビスフェノール型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型、クレゾールノボラック型等のノボラック型エポキシ樹脂、トリスフェノールメタントリグリシジルエーテル等のような芳香族エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、フルオ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、レゾシノール型エポキシ樹脂（レゾシノールグリシジルエーテル）、及び、これらの水添化物等が挙げられる。なかでも、耐熱性の高い電子部品用接着剤が得られることから、ナフタレン型エポキシ樹脂、フルオレン型エポキシ樹脂、レゾシノール型エポキシ樹脂が好ましい。
上記ナフタレン型エポキシ樹脂のうち、市販品は、例えば、ＨＰ−４０３２、ＨＰ−４０３２Ｄ、ＨＰ−４７００、ＨＰ−４７０１（以上、大日本インキ化学工業社製）等が挙げられる。また、上記フルオレン型エポキシ樹脂のうち、市販品は、ＥＸ−１０１０、１０１１、１０１２、１０２０、１０３０、１０４０、１０５０、１０５１、１０６０（以上、ナガセケムテックス社製）等が挙げられる。
また、上記レゾシノール型エポキシ樹脂のうち、市販品は、例えば、ＥＸ−２０１（ナガセケムテックス社製）等が挙げられる。
上記ナフタレン型エポキシ樹脂、フルオレン型エポキシ樹脂、レゾシノール型エポキシ樹脂は、軟化点が６０℃以下の樹脂を用いることが好ましい。軟化点が６０℃以下の樹脂を用いることにより、電子部品用接着剤の粘度を下げるために使用される希釈剤等の液状成分の添加部数を低減することができ、硬化時及び硬化後に揮発分の少ない電子部品用接着剤を得ることができる。軟化点が４０℃以下の樹脂を用いることがより好ましく、軟化点が室温以下の樹脂を用いることが更に好ましい。上記市販品のなかでは、ＨＰ−４０３２、ＨＰ−４０３２Ｄ、ＥＸ−１０２０、ＥＸ−２０１が好ましい。
上記硬化性化合物としてナフタレン型エポキシ樹脂、フルオレン型エポキシ樹脂又はレゾシノール型エポキシ樹脂のうち一種又は複数種を用いる場合、上記硬化性化合物中の上記ナフタレン型エポキシ樹脂、フルオレン型エポキシ樹脂又はレゾシノール型エポキシ樹脂のうち一種又は複数種の配合量の好ましい下限は４０重量％である。上記ナフタレン型エポキシ樹脂、フルオレン型エポキシ樹脂又はレゾシノール型エポキシ樹脂のうち一種又は複数種の配合量が４０重量％未満であると、充分な耐熱性を有する電子部品用接着剤が得られないことがある。上記ナフタレン型エポキシ樹脂、フルオレン型エポキシ樹脂又はレゾシノール型エポキシ樹脂のうち一種又は複数種の配合量のより好ましい下限は６０重量％である。また、上記ナフタレン型エポキシ樹脂、フルオレン型エポキシ樹脂又はレゾシノール型エポキシ樹脂のうち一種又は複数種の好ましい上限は９０重量％である。
上記エポキシ樹脂は、更に、ＮＢＲ、ＣＴＢＮ、ポリブタジエン、アクリルゴム等のゴム成分を有するゴム変性エポキシ樹脂、可撓性エポキシ化合物等のエポキシ化合物を用いることができる。このようなエポキシ樹脂を用いた場合、硬化後に柔軟性を付与することができる。また、従来公知のエポキシ樹脂を用いてもよい。
上記硬化性化合物は、吸湿率の好ましい上限が１．５％であり、より好ましい上限が１．１％である。このような吸湿率を有する硬化性化合物は、例えば、ナフタレン型エポキシ樹脂、フルオ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、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、レゾシノール型エポキシ樹脂等が挙げられる。
本発明の電子部品用接着剤は、硬化剤を含有する。
上記硬化剤は特に限定されず、従来公知の硬化剤を上記硬化性化合物に合わせて適宜選択することができる。硬化性化合物としてエポキシ樹脂を用いる場合の硬化剤は、例えば、トリアルキルテトラヒドロ無水フタル酸等の加熱硬化型酸無水物系硬化剤、フェノール系硬化剤、アミン系硬化剤、ジシアンジアミド等の潜在性硬化剤、カチオン系触媒型硬化剤等が挙げられる。これらの硬化剤は、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
上記硬化剤の配合量は特に限定されず、上記硬化性化合物の官能基と等量反応する硬化剤を用いる場合、上記硬化性化合物の官能基量に対して、８０〜１１０当量であることが好ましい。また、触媒として機能する硬化剤を用いる場合であれば、上記硬化性化合物１００重量部に対して上記硬化剤の配合量の好ましい下限が１重量部、好ましい上限が２０重量部である。
本発明の電子部品用接着剤は、更に、硬化速度や硬化物の物性等を調整するために、上記硬化剤に加えて硬化促進剤を添加してもよい。
上記硬化促進剤は特に限定されず、例えば、イミダゾール系硬化促進剤、３級アミン系硬化促進剤等が挙げられる。なかでも、硬化速度や硬化物の物性等の調整をするための反応系の制御をしやすいことから、イミダゾール系硬化促進剤が好適に用いられる。これらの硬化促進剤は、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
上記イミダゾール系硬化促進剤は、特に限定されず、例えば、イミダゾールの１位をシアノエチル基で保護した１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾールや、イソシアヌル酸で塩基性を保護したイミダゾール系硬化促進剤（商品名「２ＭＡ−ＯＫ」、四国化成工業社製）等が挙げられる。これらのイミダゾール系硬化促進剤は、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
上記硬化促進剤の配合量は特に限定されず、上記硬化性化合物１００重量部に対して好ましい下限が１重量部、好ましい上限が１０重量部である。
上記硬化剤及び／又は硬化促進剤は、融点の好ましい下限が１２０℃である。融点を１２０℃以上とすることで、本発明の半導体部品用接着剤を加熱した場合に、ゲル化が抑制され、好適に半導体部品の接合及び半導体部品間の距離の調整ができる。また、硬化剤及び硬化促進剤のうち何れか一方は粉体であることが好ましい。
上記融点が１２０℃以上の硬化剤は、例えば、５−（２，５−ジオキソテトラヒドロ−３−フェラニル）−３−メチル−３−シクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸無水物、ＴＤ−２０９０等のフェノールノボラック樹脂、ＫＨ−６０２１等のビスフェノールＡノボラック樹脂、ＫＡ−１１６５等のオルソクレゾールノボラック樹脂、ＥＨ−３６３６ＡＳ、ＥＨ−３８４２、ＥＨ−３７８０、ＥＨ−４３３９Ｓ、ＥＨ−４３４６Ｓ（以上、旭電化工業社製）等のジシアンジアミドが挙げられる。
また、融点が１２０℃以上の材質で被覆されたマイクロカプセル型硬化剤も好適に用いることができる。
上記融点が１２０℃以上の硬化促進剤は、例えば、２ＭＺ、２ＭＺ−Ｐ、２ＰＺ、２ＰＺ−ＰＷ、２Ｐ４ＭＺ、Ｃ１１Ｚ−ＣＮＳ、２ＰＺ−ＣＮＳ、２ＰＺＣＮＳ−ＰＷ、２ＭＺ−Ａ、２ＭＺＡ−ＰＷ、Ｃ１１Ｚ−Ａ、２Ｅ４ＭＺ−Ａ、２ＭＡ−ＯＫ、２ＭＡＯＫ−ＰＷ、２ＰＺ−ＯＫ、２ＭＺ−ＯＫ、２ＰＨＺ、２ＰＨＺ−ＰＷ、２Ｐ４ＭＨＺ、２Ｐ４ＭＨＺ−ＰＷ、２Ｅ４ＭＺ−ＢＩＳ、ＶＴ、ＶＴ−ＯＫ、ＭＡＶＴ、ＭＡＶＴ−ＯＫ（以上、四国化成工業社製）等が挙げられる。特に、１３０℃までは安定で、１３５〜２００℃で活性化する硬化促進剤が好ましく、上述した硬化促進剤のなかでは、２ＭＡ−ＯＫ、２ＭＡＯＫ−ＰＷが好ましい。これらの硬化促進剤を用いた場合、貯蔵安定性、プロセス時の熱に対する安定性及び速硬化性の両立が可能となる。
上記硬化性化合物としてエポキシ樹脂を用い、かつ、上記硬化剤と硬化促進剤とを併用する場合、硬化剤の配合量はエポキシ基に対して理論的に必要な当量以下とすることが好ましい。上記硬化剤の配合量が理論的に必要な当量を超えると、硬化後に水分によって塩素イオンが溶出しやすくなることがある。即ち、硬化剤が過剰であると、例えば、本発明の半導体部品用接着剤の硬化物から熱水で溶出成分を抽出した際に、抽出水のｐＨが４〜５程度となるため、エポキシ樹脂から塩素イオンが多量溶出することがある。従って、本発明の半導体部品用接着剤の硬化物１ｇを、１００℃の純水１０ｇで２時間浸した後の純水のｐＨが６〜８であることが好ましく、ｐＨが６．５〜７．５であることがより好ましい。
また、本発明の電子部品用接着剤は、上記硬化剤として、常温で固体の３官能以上の酸無水物硬化剤と、常温で液体の２官能酸無水物硬化剤とを併用する電子部品用接着剤であってもよい。本発明の電子部品用接着剤の２５℃における貯蔵弾性率を３ＧＰａ未満、１５０〜１８０℃の温度領域における貯蔵弾性率を３０ＭＰａ以上、２５０〜２６０℃の温度領域における貯蔵弾性率を１０ＭＰａ以上とすることができる。このような温度領域における貯蔵弾性率を有することで、本発明の電子部品用接着剤を用いて、例えば、半導体チップと支持部材とを接合する場合、半導体チップの接着性を優れたものとすることができ、半導体チップと支持部材との伸び率の温度依存性の相違に起因して半導体チップに大きなソリが発生することを防止することができ、更に、製造した半導体チップ積層体のワイヤボンディング処理等に対する信頼性が高いものとなり、さらには、耐ハンダリフロー性の確保ができる。
上記常温で固体の３官能以上の酸無水物硬化剤と、常温で液体の２官能酸無水物硬化剤とを併用した場合、本発明の電子部品用接着剤の硬化物は、低弾性率の海成分と高弾性率の島成分とを有する海島構造を有することとなる。具体的には、上記島成分が高弾性率で硬い部分となり、本発明の電子部品用接着剤の硬化物は、上記島成分にて高温（例えば、１７５℃）での貯蔵弾性率を高い値（例えば、３０ＭＰａ以上）に保つことができる。一方、上記海成分が低弾性率で柔らかい部分となり、本発明の電子部品用接着剤の硬化物は、上記海成分にて常温（２５℃）での弾性率を低い値（例えば、１ＧＰａ未満）に保つことができる。硬化物が上記海島構造を有することで、該硬化物が常温及び高温領域で適度な柔軟性を有するとともに、半導体チップ等の電子部品と支持部材との接着性に優れ、支持部材に接合した半導体チップ等の電子部品に大きなソリが発生することを防止できる。
硬化物が上記貯蔵弾性率を有する本発明の電子部品用接着剤は、例えば、後述する方法（１）により硬化物を作製する際に、上記常温で固体の３官能以上の酸無水物硬化剤と、常温で液体の２官能酸無水物硬化剤との配合比を変えることにより達成できる。具体的には、例えば、常温で固体の３官能以上の酸無水物硬化剤と、常温で液体の２官能酸無水物硬化剤との配合比を適宜調整することで、常温の貯蔵弾性率を１００ＭＰａ〜３ＧＰａの範囲で所望の値に制御でき、半導体チップ等の電子部品と基板との伸び率の温度依存性の相違により生じる応力を充分に緩和でき、半導体チップ等にソリが発生することを防止できる。また、１７５℃以上での貯蔵弾性率を０．１〜１００ＭＰａの範囲で所望の値に制御でき、本発明の電子部品用接着剤で接着した半導体チップにワイヤボンディング処理を施す場合や、リフロー過程等でのプロセス信頼性が高いものとなる。
上記硬化物が海島構造を有する場合、高弾性率の島成分の直径の好ましい下限が０．１μｍ、好ましい上限が１０μｍである。高弾性率の島成分の直径が０．１μｍ未満であると、上記硬化物における島成分が小さすぎて高温での高弾性率を確保できないことがある。高弾性率の島成分の直径が１０μｍを超えると、常温領域での柔軟性が不充分となることがある。高弾性率の島成分の直径のより好ましい下限は０．５μｍ、より好ましい上限は５μｍである。なお、上記島成分の直径とは、本発明の電子部品用接着剤の硬化物を厚さ７０ｎｍにカットし、これをルテニウムで染色した後、透過型電子顕微鏡（「ＪＥＭ２１００」、ＪＥＯＬ社製）にて観察したときに、観察できる島の部分の長辺を意味する。また、ＡＦＭを用いて海部分と島部分の貯蔵弾性率の差から島部分の直径を求めることもできる。更に、赤外線分光を用いて、３官能以上の酸無水物の存在部分を測定することによって、島部分の直径を測定することもできる。
また、上記硬化物中において上記島成分が上記海成分中に均一に分布していることが好ましい。上記島成分の分布が不均一であると、本発明の電子部品用接着剤を用いて電子部品と支持部材等とを接着したときに、電子部品と支持部材との接着性が不均一となったり、硬化物の貯蔵弾性率が不均一になったりすることがある。なお、上記島成分が海成分に均一に分布しているとは、任意の１０μｍ×１０μｍ内に島と海が存在することを意味する。
上記硬化物が上記海島構造を有する場合、上記海成分の２５℃における貯蔵弾性率が１ＧＰａ未満であることが好ましい。上記海成分の２５℃における貯蔵弾性率が１ＧＰａを超えると、上記硬化物の常温領域での柔軟性が不充分となり、本発明の電子部品用接着剤を用いて半導体チップと支持部材とを接合した場合、半導体チップと支持部材との伸び率の温度依存性の相違に起因して生じた応力を充分に緩和できず、半導体チップにソリが生じることがある。上記海成分の２５℃における貯蔵弾性率のより好ましい上限は０．８ＧＰａ、更に好ましい上限は０．６ＧＰａである。
また、上記島成分の２５℃における貯蔵弾性率の好ましい下限は１ＧＰａである。上記島成分の２５℃における貯蔵弾性率が１ＧＰａ未満であると、上記硬化物の高温での弾性率を高く保つことができず、例えば、本発明の電子部品用接着剤を用いて半導体チップと支持部材との接合を行った場合、該半導体チップにワイヤボンディング処理をすることができない場合がある。上記島成分の２５℃における貯蔵弾性率のより好ましい下限は２ＧＰａ、更に好ましい下限は４ＧＰａである。
更に、上記硬化物が上記海島構造を有する場合、上記島成分の１７０℃における貯蔵弾性率の値を、上記海成分の１７０℃における貯蔵弾性率の値で除した値の好ましい下限は２である。上記島成分の１７０℃における貯蔵弾性率の値を、上記海成分の１７０℃における貯蔵弾性率の値で除した値が２未満であると、上記硬化物における、島成分による高温領域での弾性率確保と、海成分による常温領域での低弾性率の確保との両立を達成できなくなることがある。上記島成分の１７０℃における貯蔵弾性率の値を、上記海成分の１７０℃における貯蔵弾性率の値で除した値のより好ましい下限は３であり、更に好ましい下限は５である。
なお、上記海成分と島成分の弾性率比は、例えば、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）（「ＳＰＡ−４００」、ＳＯＵＮＤＰＲＯＯＦ ＨＯＵＳＩＮＧ社製）を用いて測定することができる。そして、上記海成分を構成する低弾性率樹脂硬化物をアイティー計測制御社製の粘弾性測定機等を用いて各樹脂硬化物の弾性率を測定することによって、低弾性率の海成分と高弾性の島成分の弾性率を求めることができる。
上記常温で固体の３官能以上の酸無水物硬化剤は特に限定されず、３官能の酸無水物硬化剤は、例えば、酸無水物無水トリメリット酸等が挙げられ、４官能以上の酸無水物硬化剤は、例えば、無水ピロメリット酸、無水ベンゾフェノンテトラカルボン酸、メチルシクロヘキセンテトラカルボン酸無水物、ポリアゼライン酸無水物等が挙げられる。
上記常温で液体の２官能酸無水物硬化剤は特に限定されず、例えば、無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、エンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸、メチルエンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸、無水マレイン酸等が挙げられる。
このような海島構造を有する硬化物を得る方法は、例えば、硬化性化合物と常温で固体の３官能以上の酸無水物硬化剤からなる粒子（以下、３官能以上の酸無水物硬化剤粒子ともいう）と硬化促進剤とを含有する本発明の電子部品用接着剤を用い、硬化時の加熱により上記３官能以上の酸無水物硬化剤粒子が溶融し拡散した範囲で高架橋の硬化物（島成分）を形成する一方、上記硬化促進剤により、溶融した３官能以上の酸無水物硬化剤粒子の拡散領域以外の領域を硬化させて低架橋の硬化物（海成分）を形成する方法（１）と、硬化性化合物と、硬化促進剤と、上記硬化性化合物と相溶性の悪い高反応性硬化剤とを含有する本発明の電子部品用接着剤を用い、上記硬化性化合物と相溶性が悪い高反応性硬化剤により、該硬化剤の周囲のみを高架橋させて高架橋の硬化物（島成分）を形成する一方、該高架橋の硬化物の周囲以外の領域を上記硬化促進剤にて硬化させて低架橋の硬化物（海成分）を得る方法（２）とが挙げられる。なかでも、上記方法（１）が好適に用いられる。
上記３官能以上の酸無水物硬化剤粒子は、融点の好ましい下限が８０℃である。融点が８０℃未満であると、上記エポキシ化合物との相溶性が悪くなるように選択して混合しなければ、比較的低温で液状となって本発明の電子部品用接着剤中に広がってしまい、硬化時の加熱により所望の海島構造を上記方法（１）で形成することが困難となる場合がある。なお、３官能以上の酸無水物硬化剤粒子を、エポキシ化合物との相溶性が悪くなるように選択した場合、融点が８０℃未満の３官能以上の酸無水物硬化剤粒子についても使用可能である。
上記３官能以上の酸無水物硬化剤粒子の平均粒子径は、好ましい下限が０．１μｍ、好ましい上限が１０μｍである。上記３官能以上の酸無水物硬化剤粒子の平均粒子径が０．１μｍ未満であると、硬化させた際に海島構造を形成できたとしても島成分が小さくなりすぎてしまい、高温領域での高弾性率が達成できない場合がある。上記３官能以上の酸無水物硬化剤粒子の平均粒子径が１０μｍを超えると、硬化させた際に島成分が大きくなりすぎてしまい、常温領域での柔軟性が不足し、半導体チップ等の電子部品のソリが改善できない場合がある。
また、本発明の電子部品用接着剤は、本発明の効果を阻害しない範囲内で希釈剤を含有していてもよい。
上記希釈剤は、本発明の電子部品用接着剤の加熱硬化時に硬化物に取り込まれるような反応性希釈剤であることが好ましい。なかでも、上記硬化物の接着信頼性を悪化させないために１分子中に２以上の官能基を持つ反応性希釈剤が好ましい。
このような反応性希釈剤は、例えば、脂肪族型エポキシ、エチレンオキサイド変性エポキシ、プロピレンオキサイド変性エポキシ、シクロヘキサン型エポキシ、ジシクロペンタジエン型エポキシ、フェノール型エポキシ等が挙げられる。
本発明の電子部品用接着剤が上記希釈剤を含有する場合、その含有量は特に限定されず、本発明の電子部品用接着剤に含有される硬化性化合物の合計１００重量部に対して、好ましい下限は１重量部、好ましい上限は５０重量部である。上記希釈剤の含有量が１重量部未満であると、上記希釈剤を添加する効果を殆ど得ることができないことがある。上記希釈剤の含有量が５０重量部を超えると、本発明の電子部品用接着剤の接着信頼性が劣ったり、後述する粘度特性が得られなかったりすることがある。上記希釈剤の含有量のより好ましい下限は５重量部、より好ましい上限は２０重量部である。
本発明の電子部品用接着剤は、更に、上記硬化性化合物と反応可能な官能基を有する高分子化合物を含有することが好ましい。このような高分子化合物を含有することにより、熱によるひずみが発生する際の接合信頼性が向上する。
上記硬化性化合物と反応可能な官能基を有する高分子化合物は、上記硬化性化合物としてエポキシ樹脂を用いる場合には、例えば、アミノ基、ウレタン基、イミド基、水酸基、カルボキシル基、エポキシ基等を有する高分子化合物等が挙げられる。なかでも、エポキシ基を有する高分子化合物が好ましい。上記エポキシ基を有する高分子化合物を添加することで、本発明の電子部品用接着剤の硬化物は、優れた可撓性を発現する。すなわち、本発明の電子部品用接着剤の硬化物は、硬化性化合物である多環式炭化水素骨格を主鎖に有するエポキシ化合物に由来する、優れた機械的強度、耐熱性及び耐湿性と、上記エポキシ基を有する高分子化合物に由来する、優れた可撓性とを兼備することとなる。そのため、本発明の電子部品用接着剤の硬化物は、耐冷熱サイクル性、耐ハンダリフロー性、寸法安定性等に優れ、高い接着信頼性や高い絶縁信頼性を発現することとなる。
上記エポキシ基を有する高分子化合物は、末端又は側鎖（ペンダント位）のいずれかにエポキシ基を有する高分子化合物であればよく、例えば、エポキシ基含有アクリルゴム、エポキシ基含有ブタジエンゴム、ビスフェノール型高分子量エポキシ樹脂、エポキシ基含有フェノキシ樹脂、エポキシ基含有アクリル樹脂、エポキシ基含有ウレタン樹脂、エポキシ基含有ポリエステル樹脂等が挙げられる。なかでも、エポキシ基を多く含む高分子化合物を得ることができ、硬化物の機械的強度や耐熱性がより優れたものとなることから、エポキシ基含有アクリル樹脂が好適に用いられる。これらのエポキシ基を有する高分子化合物は、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
上記硬化性化合物と反応可能な官能基を有する高分子化合物として、上記エポキシ基を有する高分子化合物、特にエポキシ基含有アクリル樹脂を用いる場合、重量平均分子量の好ましい下限が１万である。重合平均分子量が１万未満であると、本発明の電子部品用接着剤の造膜性が不充分となって、本発明の電子部品用接着剤の硬化物の可撓性が充分に向上しないことがある。
上記硬化性化合物と反応可能な官能基を有する高分子化合物として、上記エポキシ基を有する高分子化合物、特にエポキシ基含有アクリル樹脂を用いる場合、エポキシ当量の好ましい下限が２００、好ましい上限が１０００である。エポキシ当量が２００未満であると、本発明の電子部品用接着剤の硬化物の可撓性が充分に向上しないことがある。エポキシ当量が１０００を超えると、本発明の電子部品用接着剤の硬化物の機械的強度や耐熱性が不充分となることがある。
上記硬化性化合物と反応可能な官能基を有する高分子化合物の配合量は特に限定されず、上記硬化性化合物１００重量部に対し、好ましい下限が１重量部、好ましい上限が２０重量部である。上記硬化性化合物と反応可能な官能基を有する高分子化合物の配合量が１重量部未満であると、熱ひずみに対する充分な信頼性が得られない。上記硬化性化合物と反応可能な官能基を有する高分子化合物の配合量が２０重量部を超えると、耐熱性が低下することがある。
本発明の半導体部品用接着剤は、更に、チキソトロピー付与剤を含有することが好ましい。チキソトロピー付与剤を含有することにより、本発明の電子部品用接着剤は、所望の粘度挙動を達成することができる。
上記チキソトロピー付与剤は特に限定されず、例えば、金属微粒子、炭酸カルシウム、ヒュームドシリカ、酸化アルミニウム、窒化硼素、窒化アルミニウム、硼酸アルミ等の無機微粒子等を用いることができる。なかでも、ヒュームドシリカが好ましい。
また、上記チキソトロピー付与剤は、必要に応じて、表面処理を行ったものを用いることができる。特に、表面に疎水基を有する粒子を用いることが好ましい。具体的には、例えば、表面を疎水化したヒュームドシリカ等を用いることが好ましい。
上記チキソトロピー付与剤として、粒子状のチキソトロピー付与剤を用いる場合、平均粒子径の好ましい上限は１μｍである。上記チキソトロピー付与剤の平均粒子径が１μｍを超えると、所望のチキソトロピー性を発現できないことがある。
上記チキソトロピー付与剤の配合量は特に限定されず、好ましい下限は０．５重量％、好ましい上限は２０重量％である。上記チキソトロピー付与剤の配合量が０．５重量％未満であると、充分なチキソトロピー性が得られない。上記チキソトロピー付与剤の配合量が２０重量％を超えると、半導体チップ等の電子部品を接合する際に、本発明の電子部品用接着剤の排除性が低下することがある。上記チキソトロピー付与剤の配合量のより好ましい下限は２重量％、好ましい上限は１０重量％である。
本発明の電子部品用接着剤は、必要に応じて、溶媒を含有してもよい。
上記溶媒は特に限定されず、例えば、芳香族炭化水素類、塩化芳香族炭化水素類、塩化脂肪族炭化水素類、アルコール類、エステル類、エーテル類、ケトン類、グリコールエーテル（セロソルブ）類、脂環式炭化水素類、脂肪族炭化水素類等が挙げられる。
本発明の電子部品用接着剤は、必要に応じて、無機イオン交換体を含有してもよい。
上記無機イオン交換体のうち、市販品は、例えば、ＩＸＥシリーズ（東亞合成社製）等が挙げられる。
上記無機イオン交換体の配合量は特に限定されず、好ましい下限は１重量％、好ましい上限は１０重量％である。
更に、本発明の電子部品用接着剤は、その他必要に応じて、ブリード防止剤、イミダゾールシランカップリング剤等の接着性付与剤等の添加剤を含有してもよい。
上記ブリード防止剤は、表面親水化処理したヒュームドシリカが好ましい。
本発明の電子部品用接着剤は、上記電子部品と他の電子部品又は支持部材とを接合する温度でのＥ型粘度計を用いた１０ｒｐｍでの粘度の上限が５０Ｐａ・ｓである。上記電子部品と他の電子部品又は支持部材とを接合する温度でのＥ型粘度計を用いた１０ｒｐｍでの粘度が５０Ｐａ・ｓを超えると、本発明の電子部品用接着剤を用いて電子部品同士等の接合を行う際、スペーサ粒子と電子部品又は支持部材との間の接着剤を充分に排除できず、結果、接合する電子部品間等のギャップ間距離が所望の値より大きくなってしまう。上記電子部品と他の電子部品又は支持部材とを接合する温度でのＥ型粘度計を用いた１０ｒｐｍでの粘度の好ましい上限は２０Ｐａ・ｓであり、より好ましい上限は１０Ｐａ・ｓである。
また、上記接合温度でのＥ型粘度計を用いた１０ｒｐｍにおける粘度の好ましい下限は５Ｐａ・ｓである。上記接合温度でのＥ型粘度計を用いた１０ｒｐｍにおける粘度が５Ｐａ・ｓ未満であると、電子部品と他の電子部品又は支持部材との接合時に、はみ出し等が発生し、塗布形状安定性を確保することが困難となることがある。
また、本発明の電子部品用接着剤は、Ｅ型粘度計を用いて２５℃にて粘度を測定したときに、０．５ｒｐｍにおける粘度の好ましい下限が３０Ｐａ・ｓ、好ましい上限が２００Ｐａ・ｓである。Ｅ型粘度計を用いて２５℃、０．５ｒｐｍの条件で測定した粘度が３０Ｐａ・ｓ未満であると、本発明の電子部品用接着剤の形状保持性に欠けることがある。Ｅ型粘度計を用いて２５℃、０．５ｒｐｍの条件で測定した粘度が２００Ｐａ・ｓを超えると、本発明の電子部品用接着剤の吐出安定性に欠けることがある。
更に、本発明の電子部品用接着剤は、Ｅ型粘度計を用いて２５℃、１ｒｐｍの条件で測定した粘度をＴ１、Ｅ型粘度計を用いて２５℃、１０ｒｐｍの条件で測定した粘度をＴ２としたときに、Ｔ１／Ｔ２の下限が２、上限が６であることが好ましい。上記Ｔ１／Ｔ２が上記範囲内にあることで、本発明の電子部品用接着剤は、塗布に好適なチクソ性を有することとなる。
本発明の電子部品用接着剤は、例えば、上述した硬化性化合物、硬化剤、及び、必要に応じて硬化促進剤、希釈剤、その他の添加剤等を所定量配合して混合した後、更にスペーサ粒子を配合する方法により製造できる。
上記混合の方法は特に限定されず、例えば、遊星式攪拌機、プラネタリーミキサー、ホモディスパー、万能ミキサー、バンバリーミキサー、ニーダー等を使用する方法を用いることができる。
本発明の電子部品用接着剤を用いて、一の半導体チップを他の半導体チップ又は支持部材に積層する方法は、例えば、上記半導体チップ又は支持部材に、本発明の電子部品用接着剤を塗布して接着剤層を形成する塗布工程（１）、上記接着剤層を介して上記一の半導体チップを積層する半導体チップ積層工程（２）、及び、上記一の半導体チップと、上記他の半導体チップ又は支持部材との間の接着剤層を硬化させる硬化工程（３）を有する方法が好適に用いられる。このような半導体チップの積層方法もまた、本発明の１つである。本発明の半導体チップの積層方法は、必要に応じて、塗布工程（１）後に、溶剤乾燥、又は、Ｂステージ化してもよい。
本発明の半導体チップの積層方法は、半導体チップ又は支持部材に、本発明の電子部品用接着剤を塗布して接着剤層を形成する塗布工程（１）を有する。
上記塗布工程（１）において、上記半導体チップ又は支持部材に本発明の電子部品用接着剤を塗布する方法は特に限定されず、例えば、ディスペンス、インクジェット法、スクリーン印刷、オフセット印刷及びグラビア印刷法等従来公知のコーティング法や印刷法等が挙げられる。
上記半導体チップ又は支持部材に形成する接着剤層の厚さは、少なくとも製造する半導体チップ積層体の半導体チップの間隔よりも大きいものであれば特に限定されず、製造する半導体チップ積層体の半導体チップのギャップ間距離に対して３０倍以内であることが好ましい。上記半導体チップ又は支持部材に形成する接着剤層の厚さが３０倍を超えると、所望の間隔で半導体チップ積層体を製造することが困難になることがある。上記半導体チップ又は支持部材に形成する接着剤層の厚さは、より好ましくは２０倍以内である。
本発明の半導体チップの積層方法は、上記接着剤層を介して上記一の半導体チップを積層する半導体チップ積層工程（２）を有する。
本半導体チップ積層工程（２）では、積層する上記一の半導体チップにより上記接着剤層に押圧を加え、上記接着剤層の厚さを目的とする半導体チップ積層体の半導体チップの間隔となるようにする。
本工程を経ることで、本発明の電子部品用接着剤に含まれるスペーサ粒子の平均粒子径が接着剤層の厚さに対して４０〜７０％となる、接着剤層が形成される。
本発明の半導体チップの積層方法は、上記一の半導体チップと、上記他の半導体チップ又は支持部材との間の接着剤層を硬化させる硬化工程（３）を有する。
上記接着剤層を硬化させる方法は特に限定されず、本発明の電子部品用接着剤に含まれる硬化性化合物に応じて適宜選択され、例えば、上記硬化性化合物として、上述したエポキシ樹脂を含有する場合、上記接着剤層を加熱する方法が挙げられる。
このような本発明の半導体チップの積層方法により２以上の半導体チップを多層に積層して、封止剤等で封止することにより半導体装置を作製することができる。
このような本発明の半導体チップの積層方法により製造されてなる半導体装置もまた、本発明の１つである。
本発明によれば、一の電子部品と、他の電子部品又は支持部材とを平行にかつ正確なギャップ間距離で接合することができる電子部品用接着剤を提供することができる。また、該電子部品用接着剤を用いた半導体チップの積層方法、及び、半導体装置を提供することができる。
以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されない。
（実施例１〜８、比較例１〜１０）
（１）電子部品用接着剤の調製
表１及び表２の組成に従って、下記に示すスペーサ粒子以外の各材料を、遊星式攪拌機を用いて攪拌混合して、接着組成物を作製した。得られた接着組成物に、スペーサ粒子を表１及び表２の組成に従って配合し、更に遊星式攪拌機を用いて攪拌混合することにより、実施例１〜８及び比較例１〜１０に係る電子部品用接着剤を調製した。なお、表１及び表２中、各組成の配合量は重量部を表す。
（硬化性化合物）
ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂（「ＨＰ−７２００ＨＨ」、大日本インキ化学工業社製）
ナフタレン型エポキシ樹脂（「ＨＰ−４０３２Ｄ」、大日本インキ化学工業社製、常温で液状）
レゾシノール型エポキシ樹脂（「ＥＸ２０１」、ナガセケムテックス社製、常温で液状）
低粘度エポキシ樹脂（「ＥＰ−４０８８Ｓ」、旭電化工業社製、粘度２５０ｍＰａ・ｓ／２５℃）
（硬化剤）
酸無水物（「ＹＨ−３０７」、ジャパンエポキシレジン社製）
（スペーサ粒子）
樹脂粒子１（「ミクロパールＳＰ−２１０」、積水化学工業社製、平均粒子径＝１０μｍ、ＣＶ値＝４％）
樹脂粒子２（「ミクロパールＳＰ−２０７」、積水化学工業社製、平均粒子径＝７μｍ、ＣＶ値＝４％）
樹脂粒子３（「ミクロパールＳＰ−２０５」、積水化学工業社製、平均粒子径＝５μｍ、ＣＶ値＝４％）
樹脂粒子４（「ミクロパールＳＰ−２０３」、積水化学工業社製、平均粒子径＝３μｍ、ＣＶ値＝４％）
樹脂粒子５（「ミクロパールＳＰ−２０４」、積水化学工業社製、平均粒子径＝４．５μｍ、ＣＶ値＝４％）
樹脂粒子６（「ミクロパールＳＰ−２０６」、積水化学工業社製、平均粒子径＝６μｍ、ＣＶ値＝４％）
樹脂粒子７（「ミクロパールＳＰ−２０４」、積水化学工業社製、平均粒子径＝３．８μｍ、ＣＶ値＝４％）
樹脂粒子８（「ミクロパールＳＰ−２０８」、積水化学工業社製、平均粒子径＝８μｍ、ＣＶ値＝４％）
球状シリカ１（「ＨＳ３０１」、マイクロン社製、平均粒子径＝２．４μｍ、ＣＶ値＞１０％）
球状シリカ２（「ＨＳ３０２」、マイクロン社製、平均粒子径＝６．８μｍ、ＣＶ値＞１０％）
（硬化促進剤）
イミダゾール化合物（「２ＭＡ−ＯＫ」、四国化成工業社製）
（チキソトロピー付与剤）
ヒュームドシリカ（「ＡＥＲＯＳＩＬ Ｒ２０２Ｓ」、日本アエロジル社製）
（エポキシ基を有する高分子化合物）
エポキシ基含有アクリル樹脂（「ブレンマーＣＰ−３０」、ジャパンエポキシレジン社製）
（ゴム変性エポキシ樹脂）
ＣＴＢＮ変性エポキシ樹脂（「ＥＰＲ−４０２３」、旭電化工業社製）
（２）半導体チップ積層体の作製
得られた電子部品用接着剤を１０ｍＬシリンジ（岩下エンジニアリング社製）に充填し、シリンジ先端に精密ノズル（岩下エンジニアリング社製、ノズル先端径０．３ｍｍ）を取り付け、ディスペンサ装置（「ＳＨＯＴ ＭＡＳＴＥＲ３００」、武蔵エンジニアリング社製）を用いて、吐出圧０．４ＭＰａ、半導体チップとニードルとのギャップ２００μｍ、塗布量５ｍｇにてガラス基板上に塗布した。
塗布を行った後、シリコンチップ（厚さ８０μｍ、１０ｍｍ×１０ｍｍ角）をダイボンダー（「ＢＥＳＴＥＭ−Ｄ０２」、キャノンマシナリー社製）を用いて、２５℃にて、表１及び表２に記載の時間押圧することにより積層した。このとき、目的とするギャップ間距離は１０μｍとした。その後、１５０℃で６０分間加熱を行い、電子部品用接着剤を硬化させることにより、半導体チップ積層体を作製した。
（評価）
実施例及び比較例で調製した電子部品用接着剤、及び、作製した半導体チップ積層体について、以下の方法により評価を行った。結果を表１及び表２に示した。
（１）粘度の測定
実施例及び比較例で調製した電子部品用接着剤について、Ｅ型粘度測定装置（商品名「ＶＩＳＣＯＭＥＴＥＲ ＴＶ−２２」、ＴＯＫＩ ＳＡＮＧＹＯ ＣＯ．ＬＴＤ社製、使用ローターはφ１５ｍｍ、設定温度は２５℃）を用いて回転数０．５ｒｐｍ、１ｒｐｍ及び１０ｒｐｍにおける粘度を測定した。更に、実施例及び比較例で調製した電子部品用接着剤について、Ｅ型粘度装置を用いて２５℃、１ｒｐｍの条件で測定した粘度をＴ１、Ｅ型粘度装置を用いて２５℃、１０ｒｐｍの条件で測定した粘度をＴ２とし、Ｔ１／Ｔ２の値を算出した。
（２）ギャップ間距離の測定
半導体チップ積層体を作製する際に、半導体チップを積層したときのギャップ間距離をレーザー変位計（「ＬＴ９０１０Ｍ」、「ＫＳ−１１００」、ＫＥＹＥＮＣＥ社製）を用いて測定し、スペーサ粒子の平均粒子径のギャップ間距離に対する割合を算出した。
測定したサンプル数は、各２５個とし、チップの中心、及び、チップの周辺の２カ所での平均値をギャップ間距離とした。また、チップの中心、及び、チップの周辺でのギャップ間距離の差を傾きとした。
（３）半導体チップ積層体の評価
作製した半導体チップ積層体について、ギャップ間距離が１０±３μｍ、傾きが±３μｍ以下の場合を「○」と、ギャップ間距離が１０±５μｍ、傾きが±５μｍ以下の場合を「△」と、ギャップ間距離が１０±５μｍ、傾きが±５μｍ以上の場合を「×」と、ギャップ間距離が１５μｍ＜の場合を「××」と評価した。
Figure 0004339927
Figure 0004339927
本発明によれば、一の電子部品と、他の電子部品又は支持部材とを平行にかつ正確なギャップ間距離で接合することができる電子部品用接着剤を提供することができる。また、該電子部品用接着剤を用いた半導体チップの積層方法、及び、半導体装置を提供することができる。

Claims (1)

  1. 一の半導体チップと他の半導体チップ又は支持部材とを３０μｍ以下のギャップ間距離で平行に積層する半導体チップの積層方法であって、
    硬化性化合物、硬化剤及びスペーサ粒子を含有し、前記一の半導体チップと他の半導体チップ又は支持部材とを接合する際の温度におけるＥ型粘度計を用いた１０ｒｐｍでの粘度が５０Ｐａ・ｓ以下であり、前記スペーサ粒子は、ＣＶ値が１０％以下であり、平均粒子径が、前記一の半導体チップと他の半導体チップ又は支持部材とのギャップ間距離の４０〜７０％である電子部品用接着剤を用いるものであり、
    前記他の半導体チップ又は支持部材に、前記電子部品用接着剤を塗布して接着剤層を形成する塗布工程（１）、
    前記接着剤層を介して前記一の半導体チップを積層する半導体チップ積層工程（２）、及び、
    前記一の半導体チップと、前記他の半導体チップ又は支持部材との間の接着剤層を硬化させる硬化工程（３）を有する
    ことを特徴とする半導体チップの積層方法。
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