JP5130939B2 - 半導体用接着組成物およびそれを用いた半導体装置の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、半導体素子上に形成されたバンプ電極と回路基板上の電極を直接接触させることで電気的接合する際の半導体用接着組成物、および、これを用いた半導体装置の製造方法に関する。

近年、半導体装置の小型化と高密度化に伴い、半導体チップを回路基板に実装する方法としてフリップチップ実装が注目され、急速に広まってきている。フリップチップ実装においては、接合部分の接続信頼性を確保するための方法として、半導体チップ上に形成されたバンプ電極と回路基板のパッド電極を接合した後に、半導体チップと回路基板の隙間に液状封止接着剤を注入し硬化させることが一般的な方法として採られている。しかし、半導体装置の軽薄短小化のために、半導体チップに形成されるバンプ電極の増大とバンプ電極の低背化が進んできたため、液状封止接着剤を半導体チップと回路基板との隙間に注入するという従来の方法を用いることができないものが現れた。これに対し、回路基板あるいはバンプ電極付き半導体チップにアンダーフィル材とよばれる液状接着剤を、ディスペンサーやスクリーン印刷などの方法で塗布した後に半導体チップと回路基板を接合する方法が用いられるようになった。しかし、微小面積に均一に液状接着剤を塗布することは困難であるため、液状接着剤のはみ出しによる回路基板や半導体チップの汚染、実装面積の増大や未封止部分が存在するといった問題を有していた。

この問題を解決するために、半導体ウェハのバンプ電極面に一定厚さの半導体用接着組成物をラミネートした後、ダイシングにより個別半導体チップとし、次に、半導体チップを回路基板にフリップチップ接続し、電気的接合と樹脂封止を同時に行う方法およびそれに使用する半導体用接着組成物が提案されている（特許文献１〜５参照）。この方法によれば、半導体用接着組成物と半導体チップの接着面積をほぼ同じにすることができ、液状封止接着剤を用いた場合に比べ、半導体チップに対する半導体用接着組成物のはみ出しが非常に少ない。特許文献１で用いられている半導体用接着組成物は、液状エポキシ樹脂、官能基を有する固形樹脂、マイクロカプセル型潜在性硬化剤から構成されたものである。これは、ダイシング時に切削粉が半導体チップに付着したり、ダイシング時に半導体用接着組成物が欠けたりするという課題があった。特許文献２、３で用いられている半導体用接着組成物は、フルオレン骨格を有するフェノキシ樹脂、エポキシ樹脂、マイクロカプセル化イミダゾール誘導体エポキシ化合物およびフィラーから構成されたもの、あるいは、有機溶剤可溶性ポリイミド、エポキシ樹脂、フェノール樹脂およびフィラーから構成されたものである。これらは、多量の無機フィラーが含まれているために、光線透過率が低く、ダイシングする場合、およびダイシング後の半導体チップをフリップチップする場合に実施する半導体チップ上のアライメントマークの認識ができない。また、アライメントマークの代わりに、バンプ電極の位置認識でアライメントを行う場合においても、バンプの位置認識が困難である。特許文献４、５で用いられている半導体用接着組成物は、有機溶剤可溶性ポリイミド、固形エポキシ化合物、液状エポキシ化合物および硬化促進剤から構成されたものである。これらは、ダイシング時およびフリップチップ実装時のアライメントマークの認識が良好な半導体用接着組成物である。しかし、半導体用接着組成物を長期間室温で放置した後に半導体ウェハのバンプ電極面にラミネートすると、ラミネート時に気泡が発生するという課題があった。また、半導体用接着組成物の保存安定性にも問題があり、接着組成物をバンプ付きウェハにラミネートしてダイシングした後、長期間室温で放置してから回路基板にフリップチップ接続して電気的接合と樹脂封止を同時に行うと、電気的接合が充分にとれないという課題があった。
特開平３−１６１４７号公報（特許請求の範囲） 特開２００４−３１５６８８号公報（特許請求の範囲） 特開２００４−３１９８２３号公報（特許請求の範囲） 国際公開ＷＯ２００６／１３２１６５号（請求の範囲） 特開２００７−２１１２４６号公報（特許請求の範囲）

本発明は、上記課題を解決すべく、半導体ウェハのバンプ電極面にラミネートして使用するに際し、ダイシングとアライメントが容易であり、半導体チップと回路基板との良好な接続信頼性が得られ、さらには、保存安定性と短時間の加熱加圧で充分な電気的接合を得ることとの両立ができる半導体用接着組成物を提供する。

半導体ウェハのバンプ電極面に形成される半導体用接着組成物であって、（ａ）有機溶剤可溶性ポリイミド、（ｂ）エポキシ化合物、（ｃ）潜在性硬化剤を含有し、（ｂ）エポキシ化合物が固形エポキシ化合物と液状エポキシ化合物を含有し、（ｂ）エポキシ化合物において、液状エポキシ化合物が全エポキシ化合物に対し、４０重量％以上６０重量％以下であり、（ｂ）エポキシ化合物１００重量部に対し、（ｃ）潜在性硬化剤が２３重量部以上３０重量部以下であることを特徴とする半導体用接着組成物である。

本発明によれば、半導体ウェハのバンプ電極面にラミネートして使用し、ダイシングとアライメントが容易であり、半導体チップのバンプと回路基板の電極との良好な接続信頼性が得られ、さらには、保存安定性と短時間の加熱加圧で充分な電気的接合を得ることとの両立ができる半導体用接着組成物が得られる。

半導体ウェハのバンプ電極面に形成される半導体用接着組成物であって、（ａ）有機溶剤可溶性ポリイミド、（ｂ）エポキシ化合物、（ｃ）潜在性硬化剤を含有し、（ｂ）エポキシ化合物が固形エポキシ化合物と液状エポキシ化合物を含有し、（ｂ）エポキシ化合物において、液状エポキシ化合物が全エポキシ化合物に対し、４０重量％以上６０重量％以下であり、（ｂ）エポキシ化合物１００重量部に対し、（ｃ）潜在性硬化剤が２３重量部以上３０重量部以下であることを特徴とする半導体用接着組成物である。

本発明に用いられる（ａ）有機溶剤可溶性ポリイミドは有機溶剤に可溶であればよく、構造などは特に限定されない。可溶性とは、以下より選ばれる溶剤の少なくとも一種に２３℃で２０重量％以上溶解することを意味する。ケトン系溶剤のアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、エーテル系溶剤の１，４−ジオキサン、テトラヒドロフラン、ジグライム、グリコールエーテル系溶剤のメチルセロソルブ、エチルセロソルブ、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピ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メチルエチルエーテル、エステル系溶剤として、酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸エチル、ガンマブチロラクトン、その他、ベンジルアルコール、Ｎ−メチルピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミドである。

本発明の半導体用接着組成物は、イミド環を有する（ａ）有機溶剤可溶性ポリイミドを含有しているので、耐熱性および耐薬品性に優れている。また、有機溶媒可溶性ポリイミドを含むことにより、ダイシング時に切削粉が半導体チップに付着しにくくなり、ダイシング時に半導体用接着組成物の割れや欠けが生じにくくなる。

有機溶剤可溶性ポリイミドの側鎖および／または末端に、エポキシ基と反応可能な官能基を少なくとも一つ有するものを用いてもよい。熱処理時にエポキシ化合物の開環、芳香族ポリイミドへの付加反応が促進され、密度の高い網目構造を有する組成物を得ることができる。エポキシ基と反応可能な官能基としては、フェノール性水酸基、チオール基、カルボン酸、カルボン酸無水物、アミノ基が挙げられる。

本発明に用いられる（ａ）有機溶剤可溶性ポリイミドを前述した溶剤に対し可溶性とするためには、シロキサン構造を含むポリイミド、脂肪族構造を含むポリイミド、脂環族構造を含むポリイミド、または、主鎖にビス（トリフルオロメチル）メチレン基、ジメチルメチレン基、エーテル基、チオエーテル基および／またはスルホン基を有する芳香族ポリイミドとすることが好ましい。

（ａ）有機溶剤可溶性ポリイミドは、ジアミンとテトラカルボン酸二無水物とを反応させて、ポリアミック酸を重合し、続いて、１５０℃以上の温度で反応させて、ポリイミド閉環を行って得ることができる。このとき、上記のような構造または基を有するポリイミドを得るためには、これらの構造または基を有するジアミンおよび／または酸二無水物を用いることができる。

シロキサン構造を含むジアミンとしては、ビス（３−アミノプロピル）テトラメチルジシロキサン、ビス（ｐ−アミノフェニル）オクタメチルペンタシロキサンなどが挙げられる。脂肪族構造を含むジアミン成分としては、１，６−ジアミノヘキサン、１，１２−ジアミノドデカンなどが挙げられる。脂環族構造を含むポリイミドとしては、１，４−ジアミノシクロヘキサンなどが挙げられる。主鎖にビス（トリフルオロメチル）メチレン基、ジメチルメチレン基、エーテル基、チオエーテル基、スルホン基を有するジアミン成分としては、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スルフィド、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エーテル、３，４’−ジアミノジフェニルスルホン、４，４’−ジアミノジフェニルスルホン、３，３’−ジアミノジフェニルスルホン、ビス｛４−（４−アミノフェノキシ）フェニル｝スルホン、ビス｛４−（３−アミノフェノキシ）フェニル｝スルホン、ビス（４−アミノフェノキシ）ビフェニル、ビス｛４−（４−アミノフェノキシ）フェニル｝エーテル、１，４−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，３−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，３−ビス（３−アミノフェノキシ）ベンゼン、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、２，２−ビス｛４−（４−アミノフェノキシ）フェニル｝プロパン、あるいはこれら芳香族環にアルキル基やハロゲン原子が置換した化合物などが挙げられる。

また、主鎖にビス（トリフルオロメチル）メチレン基、ジメチルメチレン基、エーテル基、チオエーテル基、スルホン基を有し、さらにエポキシ基と反応可能な官能基を有するジアミン成分としては、２，２−ビス（３−アミノ−４−ヒドロキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン、２，２−ビス（３−ヒドロキシ−４−アミノフェニル）ヘキサフルオロプロパン、２，２−ビス（３−アミノ−４−ヒドロキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（３−ヒドロキシ−４−アミノフェニル）プロパン、３，３’−ジアミノ−４，４’−ジヒドロキシジフェニルエーテル、３，３’−ジアミノ−４，４’−ジヒドロキシジフェニルスルフィド、３，３’−ジアミノ−４，４’−ジヒドロキシジフェニルスルホンなどが挙げられる。これらのジアミンは、単独または２種以上の組み合わせで用いられる。

これらのジアミンを全ジアミン成分に対して、６０モル％以上用いることが有機溶媒への溶解性の観点から好ましい。より好ましくは８０モル％以上である。他に用いることができるジアミンとしては、パラフェニレンジアミン、メタフェニレンジアミン、ベンジジン、４，４’−ジアミノジフェニルメタン、４，４’−ジアミノ−２，２’−ジメチルビフェニル、４，４’−ジアミノ−３，３’−ジメチルビフェニル、４，４’−ジアミノ−２，２’−ビス（トリフルオロ）メチルビフェニル、４，４’−ジアミノ−３，３’−ビス（トリフルオロ）メチルビフェニル、３，５−ジアミノ安息香酸などが挙げられる。

主鎖にビス（トリフルオロメチル）メチレン基、ジメチルメチレン基、イソプロピレン基、エーテル基、チオエーテル基および／またはスルホン基を有するテトラカルボン酸二無水物成分としては、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（３，４−ジカルボキシフェニル）プロパン二無水物、オキシジフタル酸二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）チオエーテル二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）スルホン二無水物、２，２−ビス｛４−（３，４−ジカルボキシフェノキシ）フェニル｝プロパン二無水物、２，２−ビス｛４−（３，４−ジカルボキシフェノキシ）フェニル｝ヘキサフルオロプロパン二無水物などが挙げられる。これらのテトラカルボン酸二無水物は、単独または２種以上の組み合わせで用いられる。

これらのテトラカルボン酸二無水物を全テトラカルボン酸二無水物成分に対して、６０モル％以上用いることが有機溶媒への溶解性の観点から好ましい。より好ましくは８０モル％以上である。他に用いることができるテトラカルボン酸二無水物としては、ピロメリット酸二無水物、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，３，３’，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などが挙げられる。

（ａ）有機溶剤可溶性ポリイミドの重量平均分子量は、ＧＰＣ法によるポリスチレン換算で４０００以上２０００００以下であることが好ましく、より好ましくは８０００以上１０００００以下である。重量平均分子量を４０００以上とすることで粘度が大きくなり厚膜塗布を可能とし、重量平均分子量を２０００００以下とすることで有機溶剤への溶解性を向上することができる。重量平均分子量を４０００以上２０００００以下とするためには、ポリイミド重合時の全ジアミンと全テトラカルボン酸二無水物とのモル比を調整することにより達成することができる。全ジアミン成分と全テトラカルボン酸二無水物成分とのモル比は、全ジアミン成分１００に対して、全テトラカルボン酸二無水物成分が８５以上９９以下であること、または、全ジアミン成分１００に対して、全テトラカルボン酸二無水物成分が１０１以上１１５以下であることが好ましい。ジアミン成分を過剰にすると末端がエポキシと反応可能な官能基であるアミノ基になり、テトラカルボン酸二無水物を過剰にすると末端がエポキシと反応可能な官能基であるカルボン酸無水物になる。

全ジアミン成分１００に対して、全テトラカルボン酸二無水物成分が８５以上９９以下、ジカルボン酸無水物が２以上３０以下であることも好ましい。ジカルボン酸無水物は、末端封止剤として利用される。具体的には、３−ヒドロキシフタル酸無水物、４−ヒドロキシフタル酸無水物、トリメリット酸無水物、フタル酸無水物、マレイン酸無水物などが挙げられる。

全ジアミン成分１００に対して、全テトラカルボン酸二無水物成分が１０１以上１１５以下、モノアミン成分が２以上３０以下であることも好ましい、モノアミン成分は、末端封止剤として利用される。具体的には、２−アミノフェノール、３−アミノフェノール、４−アミノフェノール、２−アミノチオフェノール、３−アミノチオフェノール、４−アミノチオフェノール、２−アミノ安息香酸、３−アミノ安息香酸、４−アミノ安息香酸、アニリンなどが挙げられる。

本発明の半導体用接着組成物は（ｂ）エポキシ化合物を含有し、（ｂ）エポキシ化合物は固形エポキシ化合物および液状エポキシ化合物を含有する。本発明に用いられる固形エポキシ化合物とは、２５℃、１．０１３×１０^５Ｎ／ｍ^２で１５０Ｐａ・ｓを越える粘度を示すものであり、液状エポキシ化合物とは、２５℃、１．０１３×１０^５Ｎ／ｍ^２で１５０Ｐａ・ｓ以下の粘度を示すものである。

固形エポキシ化合物と液状エポキシ化合物との両方を含むことにより、半導体用接着組成物に適度な可塑性、可撓性を付与することができ、半導体用接着組成物をシート化した場合にフレキシブルなシート（接着シート）を得ることができ、さらにダイシング時の半導体用接着組成物の割れや欠け、および、切削分の付着が抑制される。

固形エポキシ化合物としては、エピコート１００１、エピコート１００２、エピコート１００３、エピコート１０１０、ＹＸ４０００Ｈ、エピコート５０５０、エピコート１５４、エピコート１５７Ｓ７０、エピコート１８０Ｓ７０（以上商品名、ジャパンエポキシレジン（株）製）、テピックＳ、テピックＧ、テピックＰ（以上商品名、日産化学工業（株）製）、エポトートＹＨ−４３４Ｌ（以上商品名、東都化成（株）製）、ＥＰＰＮ５０２Ｈ、ＮＣ３０００（以上商品名、日本化薬（株）製）、エピクロンＮ６９５、エピクロンＨＰ−７２００、エピクロンＨＰ−４７００、エピクロンＥＸＡ−４７０１（以上商品名、大日本インキ化学工業（株）製）などが挙げられる。

液状エポキシ化合物としては、エピコート８２８、エピコート１００２、エピコート１７５０、エピコート１５２、エピコート６３０（以上商品名、ジャパンエポキシレジン（株）製）、エピクロンＥＸＡ−８３０ＬＶＰ、エピクロンＨＰ−７２００、エピクロンＨＰ４０３２（以上商品名、大日本インキ化学工業（株）製）などが挙げられる。

本発明の半導体用接着組成物は、（ｃ）潜在性硬化剤を含有する。本発明の効果を得る上では、（ｃ）潜在性硬化剤の含有量が（ｂ）エポキシ化合物１００重量部に対し１０重量部以上３５重量部以下であることが重要である。（ｂ）エポキシ化合物１００重量部に対して、（ｃ）潜在性硬化剤が１０重量部未満であると、半導体用接着シートの硬化が不十分となり、可撓性が損なわれたり、半導体素子上に形成されたバンプ電極面へのラミネート時の埋め込み性が損なわれる。また、半導体素子上に形成されたバンプ電極と回路基板上の電極を接合するのに際し、半導体用接着シートが発泡するため、充分な接続信頼性が得られない。一方、（ｂ）エポキシ化合物１００重量部に対して、（ｃ）潜在性硬化剤が３５重量部を超えると、半導体素子上に形成されたバンプ電極と回路基板上の電極を接合するのに際し、加熱加圧時に半導体用接着シートが発泡し、結果として充分な接続信頼性が得られなくなる。また、接着シートの可塑性、可撓性が損なわれる。さらに、半導体用接着シートの保存安定性が悪くなり、室温で１週間以上放置すると、半導体素子上に形成されたバンプ電極面へのラミネート時の埋め込み性が損なわれる。（ｂ）エポキシ化合物１００重量部に対する（ｃ）潜在性硬化剤の含有量は、充分な接続信頼性が得られる２０重量部以上であり、発泡が見られなくなる２３重量部以上である。また、保存安定性が良好であり、充分な接続信頼性が得られる３０重量部以下であり、好ましくは発泡が見られなくなる２７重量部以下である。

潜在性硬化剤としては、ジシアンジアミド型潜在性硬化剤、アミンアダクト型潜在性硬化剤、有機酸ヒドラジド型潜在性硬化剤、芳香族スルホニウム塩型潜在性硬化剤、マイクロカプセル型潜在性硬化剤、光硬化型潜在性硬化剤が挙げられる。ジシアンジアミド型潜在性硬化剤としては、ＤＩＣＹ７、ＤＩＣＹ１５、ＤＩＣＹ５０（以上商品名、ジャパンエポキシレジン（株）製）、アミキュアＡＨ−１５４、アミキュアＡＨ−１６２（以上商品名、味の素ファインテクノ（株）製）などが挙げられる。アミンアダクト型潜在性硬化剤としては、アミキュアＰＮ−２３、アミキュアＰＮ−４０、アミキュアＭＹ−２４、アミキュアＭＹ−Ｈ（以上商品名、味の素ファインテクノ（株）製）、フジキュアＦＸＲ−１０３０（商品名、富士化成（株）製）などが挙げられる。有機酸ヒドラジド型潜在性硬化剤としては、アミキュアＶＤＨ、アミキュアＵＤＨ（以上商品名、味の素ファインテクノ（株）製）などが挙げられる。芳香族スルホニウム塩型潜在性硬化剤としては、芳香族スルホニウム塩としては、サンエイドＳＩ１００、サンエイドＳＩ１５０、サンエイドＳＩ１８０（以上商品名、三新化学工業（株）製）などが挙げられる。マイクロカプセル型潜在性硬化剤としては、上記の各硬化促進剤をビニル化合物、ウレア化合物、熱可塑性樹脂でカプセル化したものが挙げられる。中でも、アミンアダクト型潜在性硬化剤をイソシアネートで処理したマイクロカプセル型潜在性硬化剤としてはノバキュアＨＸ−３９４１ＨＰ、ノバキュアＨＸＡ３９２２ＨＰ、ノバキュアＨＸＡ３９３２ＨＰ、ノバキュアＨＸＡ３０４２ＨＰ（以上商品名、旭化成ケミカルズ（株）製）などが挙げられる。また、光硬化型潜在性硬化剤としては、オプトマーＳＰ、オプトマーＣＰ（（株）ＡＤＥＫＡ製）などが挙げられる。その中でも、マイクロカプセル型潜在性硬化剤が好ましく用いられ、特にアミンアダクト型潜在性硬化剤をイソシアネートで処理したマイクロカプセル型潜在性硬化剤が最も好ましく用いられる。

潜在性硬化剤がアミンアダクト型潜在性硬化剤をイソシアネートで処理したマイクロカプセル型潜在性硬化剤である場合について説明する。マイクロカプセル型潜在性硬化剤は、マイクロカプセルが液状エポキシ樹脂に分散されていることが好ましい。マイクロカプセルと液状エポキシ樹脂との重量比は、マイクロカプセル１００重量部に対して、１００重量部以上５００重量部である。例えば、ノバキュア（商品名、旭化成ケミカルズ（株）製）を使用した場合は、マイクロカプセル１００重量部に対して、液状エポキシが２００重量部である。したがって、（ｃ）潜在性硬化剤として、マイクロカプセル型潜在性硬化剤を用いる場合には、マイクロカプセル型潜在性硬化剤中に（ｃ）潜在性硬化剤と（ｂ）エポキシ化合物の液状エポキシ樹脂を含むことになる。（ｃ）潜在性硬化剤がマイクロカプセル型潜在性硬化剤を用いる場合には、（ｂ）エポキシ化合物（ただし、マイクロカプセル型潜在性硬化剤に含まれる液状エポキシ化合物を含む重量部）の含有量１００重量部に対して、（ｃ）潜在性硬化剤（ただし、マイクロカプセル型潜在性硬化剤に含まれる液状エポキシ化合物を除いた重量部）が１０重量部以上３５重量部以下である。

本発明の半導体用接着組成物は、（ｂ）エポキシ化合物を含有し、液状エポキシ化合物が全エポキシ化合物に対し、２０重量％以上８０重量％以下であり、（ｂ）エポキシ化合物１００重量部に対し、（ａ）有機溶媒可溶性ポリイミドが１０重量部以上１００重量部以下であることが好ましい。この含有量にすることにより、半導体用接着組成物に適度な可塑性、可撓性を付与することができ、半導体用接着組成物をシート化した場合にフレキシブルなシート（接着シート）を得ることができ、さらにダイシング時の半導体用接着組成物の割れや欠け、および、切削分の付着が抑制される。（ｂ）エポキシ化合物において、液状エポキシ化合物が全エポキシ化合物に対し、４０重量％以上とすることにより、半導体用接着組成物の可撓性とダイシング時の耐傷性を高めることができ、６０重量％以下とすることにより、半導体用接着組成物の剥離フィルムとの剥離性とダイシング時の耐汚染性を高めることができる。また、（ａ）有機溶媒可溶性ポリイミドが（ｂ）エポキシ化合物１００重量部に対し、好ましくは３０重量部以上、より好ましくは４０重量部以上とすることにより、半導体用接着組成物の剥離フィルムとの剥離性とダイシング時の耐傷性と耐汚染性を高めることができ、好ましくは８０重量部以下、より好ましくは６０重量部以下とすることにより、半導体用接着組成物の可撓性とダイシング時の耐傷性と耐汚染性高めることができる。

本発明の半導体用接着組成物には、熱可塑性樹脂として、フェノキシ樹脂、ポリエステル、ポリウレタン、ブチラール樹脂、ポリアミド、ポリプロピレン、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体（ＮＢＲ）、スチレン−ブタジエン共重合体（ＳＢＲ）、アクリロニトリル−ブタジエン−メタクリル酸共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−アクリル酸共重合体、アクリロニトリル−アクリル酸エチル共重合体、アクリロニトリル−アクリル酸エチル−アクリル酸ブチル共重合体などを硬化後の膜に対する低応力化剤として添加することができる。また、公知のエポキシ化合物硬化剤を添加することができる。また、光透過性を損なわない範囲で公知の導電性粒子や球状シリカフィラーなどの非導電性粒子を添加することができる。ただし、光線透過率の観点から粒子は含まないことが最も好ましい。

また、回路基板材料、バンプ材料、半導体チップとの接着力を改善する目的でシランカップ剤を添加することができる。ビニルトリメトキシシラン、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、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、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメチキシシラン、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、３−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、１，４−ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィドなどが挙げられる。

本発明の半導体用接着組成物は、バンプ電極付き半導体ウェハにコーティングしてもよい。本発明の半導体用接着組成物をシート状に加工するには、均一に混合した半導体用接着組成物をプラスチックなどで挟みプレス圧延、あるいはロール圧延して作製することができる。また、半導体用接着組成物を溶媒中で混合してワニス状としたものをプラスチックフィルム上に塗布、脱溶媒させてシート状に加工することもできる。本発明では、プラスチックフィルム上に形成された半導体用接着組成物を半導体用接着シート材料という。半導体用接着シート材料は、バンプ電極面に貼り合わせて使用する。

ここで、用いる溶媒としては前記成分を溶解するものを適宜選択すればよく、ケトン系溶剤のアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、エーテル系溶剤の１，４−ジオキサン、テトラヒドロフラン、ジグライム、グリコールエーテル系溶剤のメチルセロソルブ、エチルセロソルブ、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピ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メチルエチルエーテル、エステル系溶剤として、酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸エチル、ガンマブチロラクトン、その他、ベンジルアルコール、Ｎ−メチルピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、トルエン、ベンゼン、ヘキサン、シクロヘキサンなどが挙げられる。これらの溶媒は単独または混合して使用される。マイクロカプセル型潜在性硬化剤の安定性の観点から、酢酸エチル単独、または酢酸エチルとトルエンの混合溶媒が最も好ましく使用される。

塗工機としては、ロールコーター、コンマロールコーター、グラビアコーター、スクリーンコーター、スリットダイコーターなどを用いることができる。乾燥は、６０℃以上１５０℃以下で１０秒以上６０分以下乾燥すればよい。

本発明の半導体用接着組成物は、波長３５０〜９００ｎｍにおける光線透過率が７０％以上であることが好ましい。光線透過率が７０％以上であると、ダイシング時に半導体ウェハ上のバンプ電極やアライメントマークの認識が容易になり高精度に切断することができる。さらには、フリップチップ実装時のアライメントマークの認識も容易になるため、高精度に回路基板上の電極パッドと半導体チップとの接合を行うことができる。光線透過率が８０％になるとより好ましい。本発明における波長３５０〜９００ｎｍにおける光線透過率とは、波長３５０〜９００ｎｍにおける光線透過率を測定し、光線透過率が最大値を示した波長を中心とする波長±１０ｎｍにおける光線透過率の平均値である。半導体用接着組成物の光線透過率は厚みに依存するが、本発明における半導体用接着組成物の光線透過率は、厚み３０μｍの半導体用接着シート材料の光線透過率である。

半導体接着シート材料の厚みは、半導体ウェハのバンプ電極の平均高さ以上、かつバンプ電極の平均高さと回路基板上のパッド電極の平均高さを足し合わせた厚さの２倍以下であることが好ましい。半導体接着シート材料の厚みが半導体ウェハのバンプ電極の平均高さ未満であるとフリップチップボンディング後の半導体チップ、半導体用接着組成物と回路基板との間に空隙ができ、接着力が低下する。また、バンプ電極の平均高さと回路基板上のパッド電極の平均高さを足し合わせた厚さの２倍を越えると不経済であるだけでなく、半導体チップ下の半導体用接着組成物のはみ出し量が多くなり実装面積が大きくなってしまう問題や、はみ出した半導体用接着組成物が半導体チップ上部にまで回り込みフリップチップボンディング装置の加熱ホーンを汚染し、ホーンと半導体チップが接着してしまうなどの問題が生じる。

本発明では、必要に応じて、半導体用接着シート材料の上にさらに別のプラスチックフィルムをラミネートして、プラスチックフィルムで上下を挟まれた半導体用接着シート材料を得ることができる。このとき各面各々の接着力の大きさは、１Ｎ／ｍ以上１００Ｎ／ｍ以下であることが好ましい。また、一方のプラスチックフィルムを（ｅ）重剥離側プラスチックフィルムと他方のプラスチックフィルムを（ｆ）軽剥離側プラスチックフィルムとすると、（ｅ）重剥離側プラスチックフィルムと（ｆ）軽剥離側プラスチックフィルムとの接着力の差が５Ｎ／ｍ以上５０Ｎ／ｍ以下であることが好ましい。接着力の差を５Ｎ／ｍ以上とすることで、（ｆ）軽剥離側プラスチックフィルムを剥離する際に、半導体接着シート材料が重剥離側プラスチックフィルムから浮きや剥がれが発生しにくくなり、接着力の差を５０Ｎ／ｍ以下とすることで、軽剥離側プラスチックフィルムを剥離する際に、半導体用接着シート材料が軽剥離側プラスチックフィルム表面に残存しにくくなる。プラスチックフィルムと半導体用接着シート材料との接着力は、プラスチックフィルム材料を半導体用接着シート材料から角度９０度の方向に２００ｍｍ／分の速度で引き剥がした際の接着力である。

ここで使用されるプラスチックフィルムは、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、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリイミドフィルム、ポリテトラフルオロエチレンフィルム、ポリフェニレンサルファイドフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリエチレンフィルムなどが挙げられる。プラスチックフィルムは、必要に応じて離型処理をされていてもよく、例えばシリコーン系、長鎖アルキル系、フッ素樹脂系、脂肪族アミド系、ポリ尿素系などで処理されていてもよい。

本発明のプラスチックフィルムで上下を挟まれた半導体用接着シートは、まず、（ｆ）軽剥離側プラスチックを剥離したあと、むき出しになった半導体用接着シート材料をバンプ電極付き半導体ウェハに４０℃〜１５０℃で加熱ラミネートまたは真空加熱ラミネートを行い、仮接着させる。この温度範囲において、半導体用接着組成物の動的粘度は、１０Ｐａ・ｓ以上１００００００Ｐａ・ｓであることが好ましい。より好ましくは、１００Ｐａ・ｓ以上１０００００Ｐａ・ｓ以下である。半導体用接着組成物の動的粘度が１０Ｐａ・ｓ未満であると取り扱いが困難になり、１００００００Ｐａ・ｓを越えるとバンプ電極が半導体用接着組成物に埋まらない。また、ラミネート前の状態において室温で放置した後も、３日間ラミネートできることが必要である。好ましくは７日以上であり、より好ましくは３０日以上である。ラミネート後に、４０℃〜１５０℃で１０秒〜２４時間の加熱処理を行うことが好ましい。

次に必要に応じてバックグラインド加工を行ってもよい。すなわち、（ｅ）重剥離側プラスチックフィルムと半導体用接着シート材料付き半導体ウェハの接着物の（ｅ）重剥離側プラスチックフィルム面をバックグラインド加工機固定面に設置し、バンプ電極が形成されていないウェハ面（裏面）を研削、研磨加工を行ってもよい。

次に、前記工程で得られた（ｅ）重剥離側プラスチックフィルムと半導体用接着シート材料付き半導体ウェハとの接着物とテープフレームとをダイシングテープに貼りつける。この際、バンプ電極が形成されていない面（裏面）をダイシングテープに粘着させる。

その後、ダイシングを行う。ダイシング工程では、まずカットテーブル上に、前記方法により作製した（ｅ）重剥離側プラスチックフィルムと半導体用接着シート材料付き半導体ウェハとの接着物とテープフレームとをダイシングテープに貼りつけたテープフレームをセットし、次に、（ｅ）重剥離側プラスチックフィルムを剥離する。装置上でバンプ電極または半導体ウェハ上のアライメントマークを認識させ、カットサイズ、切削速度、深さ、ブレード回転数、切削水量などのダイシング条件を所定の値に設定し、ダイシングを行う。ダイシング後、２５〜１００℃で１０秒〜２４時間の処理して、ウェハを乾燥することが好ましい。ダイシングによる割れ、欠け、または半導体ウェハからの剥がれは、切削端部を基準位置０μｍとして最大長さ２５μｍ以内であることが好ましい。ダイシング後、ダイシングテープに紫外線を照射し、個々の半導体接着材料付き半導体チップを得ることができる。

半導体用接着組成物付き半導体チップは、フリップチップボンダーを用いて回路基板に実装される。回路基板としては、フレキシブル基板、ガラスエポキシ基板、ガラス基板、セラミックスなどが挙げられる。半導体チップ上に形成されためっきバンプやスタッドバンプなどのバンプを回路基板の配線パターン上にフリップチップボンディングすることで実装が達成される。実装条件は、半導体接着組成物付き半導体チップと回路基板との電気的接続が良好に得られる範囲であれば特に限定されるものではないが、半導体接着組成物の硬化を行うためには、温度１００℃以上、圧力１ｍＮ／バンプ以上、時間０．１秒以上の加熱加圧は必要である。好ましくは１２０℃以上３００℃以下、より好ましくは１５０℃以上２５０℃以下の温度、好ましくは５ｍＮ／バンプ以上５００００ｍＮ／バンプ以下、より好ましくは１０ｍＮ／バンプ以上１００００ｍＮ／バンプ以下の圧力、好ましくは１秒以上６０秒以下、より好ましくは、２秒以上３０秒以下の時間でのボンディング条件で行う。また、ボンディング時に、仮圧着として、温度５０℃以上、圧力１ｍＮ／バンプ以上、時間０．１秒以上の加熱加圧により、半導体上のバンプと回路基板上の配線パターンとを接触させた後、上記の条件でボンディングして、接触接合することが好ましい。また、フリップチップボンディング時に超音波をかけて金属接合をさせることもできる。フリップチップボンディングの前の状態において室温で放置した後も、３日間フリップチップボンディングできることが重要である。好ましくは７日以上であり、より好ましくは３０日以上である。フリップチップボンディングを行った後に、半導体チップ付き基板を５０℃以上２００℃以下の温度で１０秒以上２４時間以下加熱して、半導体用接着組成物の硬化を更に進めてもよい。本発明の半導体用接着組成物を用いると、ボンディング時の発泡がなく、短時間の加熱加圧で初期導通がとれ、−４０℃〜１２５℃の熱衝撃試験に入れても導通がとれる接続信頼性に優れた半導体装置を得ることができる。

以下に実施例をあげて本発明を説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。

（ａ）有機溶剤可溶性ポリイミドの合成例を示す。

合成例１ 有機溶剤可溶性ポリイミド１の合成
乾燥窒素気流下、２，２−ビス（３−アミノ−４−ヒドロキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン（以下、ＢＡＨＦとする）２４．５４ｇ（０．０６７モル）、１，３−ビス（３−アミノプロプル）テトラメチルジシロキサン（以下、ＳｉＤＡとする）４．９７ｇ（０．０２モル）、末端封止剤として３−アミノフェノール２．１８ｇ（０．０２モル）をＮ−メチル−２−ピロリドン（以下、ＮＭＰとする）８０ｇに溶解させた。ここにオキシジフタル酸二無水物（以下、ＯＤＰＡとする）３１．０２ｇ（０．１モル）をＮＭＰ２０ｇとともに加えて、２５℃で１時間反応させ、次いで５０℃で４時間撹拌した。その後、１８０℃で５時間撹拌した。撹拌終了後、溶液を水３Ｌに投入し、ろ過して沈殿を回収し、水で３回洗浄した後、真空乾燥機を用いて８０℃２０時間乾燥し、有機溶剤可溶性ポリイミド（ＰＩ１）（白色粉体）を得た。得られたポリマー４ｇにテトラヒドロフラン（以下、ＴＨＦとする）６ｇを加え、撹拌したところ溶解した。

合成例２ 有機溶剤可溶性ポリイミド２の合成
乾燥窒素気流下、ＢＡＨＦ２４．５４ｇ（０．０６７モル）、ＳｉＤＡ４．９７ｇ（０．０２モル）をＮＭＰ８０ｇに溶解させた。ここにＯＤＰＡ３１．０２ｇ（０．１モル）をＮＭＰ２０ｇとともに加えて、２５℃で１時間反応させ、次いで５０℃で４時間撹拌した。その後、１８０℃で５時間撹拌した。撹拌終了後、溶液を水３Ｌに投入し、ろ過して沈殿を回収し、水で３回洗浄した後、真空乾燥機を用いて８０℃２０時間乾燥し、有機溶剤可溶性ポリイミド（ＰＩ２）（白色粉体）を得た。得られたポリマー４ｇにテトラヒドロフラン（以下、ＴＨＦとする）６ｇを加え、撹拌したところ溶解した。

合成例３ 有機溶剤可溶性ポリイミド３の合成
乾燥窒素気流下、ＢＡＨＦ２９．３ｇ（０．０８モル）、ＳｉＤＡ４．９７ｇ（０．０２モル）をＮＭＰ１３０ｇに溶解した。ここにＯＤＰＡ２８．５４ｇ（０．０９２モル）をＮＭＰ２０ｇとともに加えて、２５℃で１時間反応させ、次いで５０℃で４時間撹拌した。その後、１８０℃で５時間撹拌した。撹拌終了後、溶液を水３Ｌに投入し、ろ過して沈殿を回収し、水で３回洗浄した後、真空乾燥機を用いて８０℃２０時間乾燥し、有機溶剤可溶性ポリイミド（ＰＩ３）（白色粉体）を得た。得られたポリマー４ｇにテトラヒドロフラン（以下、ＴＨＦとする）６ｇを加え、撹拌したところ溶解した。

合成例４ 有機溶剤可溶性ポリイミド４の合成
乾燥窒素気流下、１，３−ビス（３−アミノフェノキシ）ベンゼン４．８２ｇ（０．０１６５モル）、３，３’−ジアミノ−４，４’−ジヒドロキシジフェニルスルホン３．０８ｇ（０．０１１モル）、ＳｉＤＡ４．９７ｇ（０．０２モル）、末端封止剤としてアニリン０．４７ｇ（０．００５モル）をＮＭＰ１３０ｇに溶解した。ここに２，２−ビス｛４−（３，４−ジカルボキシフェノキシ）フェニル｝プロパン二無水物２６．０２ｇ（０．０５モル）をＮＭＰ２０ｇとともに加えて、２５℃で１時間反応させ、次いで５０℃で４時間撹拌した。その後、１８０℃で５時間撹拌した。撹拌終了後、溶液を水３Ｌに投入し、ろ過して沈殿を回収し、水で３回洗浄した後、真空乾燥機を用いて８０℃２０時間乾燥し、有機溶剤可溶性ポリイミド（ＰＩ４）（白色粉体）を得た。得られたポリマー４ｇにテトラヒドロフラン（以下、ＴＨＦとする）６ｇを加え、撹拌したところ溶解した。

その他に実施例、比較例で用いた各材料は以下のとおりである。
（ｂ）固形エポキシ化合物
エピコート１５７Ｓ７０（商品名、ジャパンエポキシレジン（株）製）
エピコート１０１０（商品名、ジャパンエポキシレジン（株）製）
（ｃ）液状エポキシ化合物
エピコートＥＰ８２８ＵＳ（商品名、ジャパンエポキシレジン（株）製）
ＥＸＡ−８３０ＶＬＰ（大日本インキ化学（株）製）
ＨＰ−７２００（大日本インキ化学（株）製）
ノバキュアＨＸ−３９４１ＨＰ、ノバキュアＨＸＡ３９２２ＨＰ、ノバキュアＨＸＡ３９３２ＨＰ、ノバキュアＨＸＡ３０４２ＨＰ（以上商品名、旭化成ケミカルズ（株）製）中に含まれる液状エポキシ化合物。ノバキュアＨＸ−３９４１ＨＰ、ノバキュアＨＸＡ３９２２ＨＰ、ノバキュアＨＸＡ３９３２ＨＰは、マイクロカプセル／液状エポキシ化合物が１／２であり、含まれる液状エポキシ化合物において、ビスフェノールＦ型エポキシ化合物／ビスフェノールＡ型エポキシ化合物が４／１である。ノバキュアＨＸＡ３０４２ＨＰは、マイクロカプセル／液状エポキシ化合物が１／２であり、含まれる液状エポキシ化合物において、ビスフェノールＦ型エポキシ化合物／ナフタレン型エポキシ化合物が３／１である。
（ｄ）潜在性硬化剤
ジシアンジアミド型潜在性硬化剤
アミキュアＡＨ−１５４（商品名、味の素ファインテクノ（株）製）
アミンアダクト型潜在性硬化剤
アミキュアＭＹ−Ｈ（商品名、味の素ファインテクノ（株）製）
芳香族スルホニウム塩型潜在性硬化剤
サンエイドＳＩ１００（商品名、三新化学工業（株）製）
サンエイドＳＩ１５０（商品名、三新化学工業（株）製）
マイクロカプセル型潜在性硬化剤
ノバキュアＨＸ−３９４１ＨＰ（商品名、旭化成ケミカルズ（株）製）
ノバキュアＨＸＡ３９２２ＨＰ（商品名、旭化成ケミカルズ（株）製）
ノバキュアＨＸＡ３９３２ＨＰ（商品名、旭化成ケミカルズ（株）製）
ノバキュアＨＸＡ３０４２ＨＰ（商品名、旭化成ケミカルズ（株）製）
その他の配合物
硬化剤
キュアゾール２ＰＺ（商品名、四国化成工業（株）製）
キュアゾール２ＭＺＡ−ＰＷ（（商品名、四国化成工業（株）製）
フェノール樹脂
ＭＥＨ−８０００Ｈ（昭和化成（株）製）
フェノキシ樹脂
ＰＫＨＨ（商品名、ＩｎＣｈｅｍ社製）
フェノトートＦＸ−２０８Ｓ（商品名、東都化成（株）製）
ブチラール樹脂
デンカブチラール♯３０００−Ｋ（商品名、電気化学工業（株）製）
球状シリカフィラー
ＳＥ−５１０１（商品名、アドマテック（株）製）
アクリルゴム
ＳＧ−８０Ｈ（商品名、ナガセケムテックス（株）製）
Ｗ−３８０（商品名、三菱レーヨン（株）製）
シランカップリング剤
ＫＢＭ−４０３（商品名、信越化学工業（株）製）
Ａ−１２８９（商品名、モメンティブパフォーマンスマテリアル社製）
次に、半導体用接着組成物のシート作製、ラミネート、ダイシング、フリップチップボンディングの方法と、各種評価の方法について示す。

（１）半導体用接着組成物のシート作製方法および評価
半導体接着組成物ワニスを、コンマコーターを用いてシリコーン系の離型処理を行った厚さ３８μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム（重剥離側プラスチックフィルム）上に塗布し、８０℃で４分間乾燥した。乾燥後の半導体用接着組成物上に厚さ８μｍのポリプロピレンフィルム（軽剥離側プラスチックフィルム）を加熱ロール温度４０℃でラミネートし、直径７．６ｃｍのロールに巻き取り、半導体用接着組成物層の厚さが３０μｍである半導体用接着用組成物のシートを得た。

半導体用接着シート材料から軽剥離側プラスチックフィルムを除去し、半導体用接着組成物面を露出させた。このとき、半導体用接着組成物面の剥離痕の有無、さらには半導体用接着組成物の重剥離側プラスチックフィルムからの剥離、脱落の有無を確認し、どちらかについて有りの場合を剥離性×、無しの場合を剥離性○とした。また、剥離、脱落がない場合であっても、重剥離側プラスチックフィルムを剥離する際の剥離初期にのみ亀裂が入る場合は剥離性△とした。さらに半導体用接着組成物面が外向きになるように曲率半径５ｍｍで曲げたときに、半導体用接着組成物の割れの有無、または重剥離側プラスチックフィルムからの剥がれの有無を観察し、３個以上有る場合を可撓性×、１〜２個ある場合を可撓性△、無い場合を可撓性○とした。

（２）ラミネート方法および評価
貼り合わせ装置ステージ上に固定された平均高さ２０μｍバンプ電極付き（２５６バンプ／チップ、ピッチ６５μｍ、金めっきバンプ、液晶ドライバ用）シリコンウェハ（直径１５０ｍｍ、厚さ６２５μｍ）のバンプ電極側に軽剥離側プラスチックフィルムを剥離した後の半導体用接着シート材料の半導体用接着組成物面を貼り合わせ装置（テクノビジョン（株）製、モデル９００Ｓ）を用いて温度８５℃、貼り合わせ速度５０ｃｍ／分でラミネートした。この時、ボイドまたは空隙の有無を半導体用接着組成物面および断面を顕微鏡観察（２０倍率）し、バンプ電極周辺および半導体用接着組成物とシリコンウェハ界面のボイドまたは空隙の有無を観察し、３個以上のボイド、空隙がある場合を初期のラミネート性×、１〜２個の空隙、ボイドがある場合を初期のラミネート性△、ない場合を初期のラミネート性○とした。半導体ウェハ周囲の余分な半導体用接着組成物をカッター刃にて切断し、重剥離側プラスチックフィルムを具備したバンプ電極が半導体用接着剤で埋め込まれた半導体ウェハを得た。

また、（１）で作製した半導体用接着シート材料を室温（２３℃）で３日、７日、または３０日放置したものについて、それぞれ同様の操作を行い、放置後のラミネート性を同様に評価した。

（３）ダイシング方法および評価
前記（２）で得られた半導体用接着剤付き半導体ウェハを８０℃で１時間熱処理をしてからダイシングを行った。半導体ウェハのテープフレーム、およびダイシングテープへの固定は、ウェハマウンター装置（テクノビジョン（株）製、ＦＭ−１１４６−ＤＦ）を用い、バンプとは反対側のウェハ基板面にダイシングテープ（リンテック（株）製、Ｄ−６５０）を貼り合わせることによって行った。次いで、残りのプラスチックフィルムを除去した。ダイシング装置（ＤＩＳＣＯ（株）製、ＤＦＤ−６２４０）切削ステージ上に、半導体用接着組成物面が上になるようにテープフレームを固定して、ダイシング装置のＣＣＤカメラにてアライメントを行った。アライメントは半導体ウェハに配列するバンプ電極でアライメントした場合と半導体ウェハ面のアライメントマークでアライメントしたときの二通りの方法で実施した。すべてのバンプ電極あるいは半導体ウェハ面のすべてのアライメントマークについて認識できた場合を○、認識できなかった場合を×とした。

次いで、以下の切削条件でダイシングを行った。
ダイシング装置：ＤＦＤ−６２４０（ＤＩＳＣＯ（株）製）
半導体チップサイズ：２．５ｃｍ×１６．５ｃｍ
ブレード：ＮＢＣ−ＺＨ １２７Ｆ−ＳＥ ２７ＨＣＣＣ
スピンドル回転数：２５０００ｒｐｍ
切削速度：５０ｍｍ／ｓ
切削深さ：ダイシングテープの深さ２０μｍまで切り込む
カット：ワンパスフルカット
カットモード：ダウンカット
切削水量：３．７Ｌ／分
切削水および冷却水：温度２３℃、電気伝導度０．５ＭΩ・ｃｍ（超純水に炭酸ガスを注入
バンプ電極が半導体用接着組成物で埋め込まれた半導体ウェハをダイシングにより個片チップ化したもの（半導体チップ）について、半導体用接着組成物表面の切削粉の付着の有無、半導体用接着組成物表面の割れ、欠けの有無、ウェハから接着剤層の剥がれの有無を顕微鏡により観察した。切削粉の付着については、半導体接着組成物表面に切削粉の付着のないものを耐汚染性○、１〜２個の付着があるものを耐汚染性△、３個以上の付着のあるものを耐汚染性×とした。また、長さが２５mμｍ以上の割れ、欠け、ウェハからの剥がれがないものを耐傷性○、１〜２個あるものを耐傷性△、３個以上あるものを耐傷性×とした。

（４）フリップチップボンディング方法および評価
前記（３）で作製した半導体チップを４０℃で１時間熱処理をしてからフリップチップボンディングを行った。バンプ電極が半導体用接着組成物で埋め込まれた半導体チップの回路基板への接続は、フリップチップボンディング装置（東レエンジニアリング（株）製、ＦＣ−２０００）を用いた。ＩＴＯのパッド電極が付いているガラス基板を回路基板とした。半導体チップのバンプ電極とパッド電極付きガラス基板上のパッド基板が重なるようにアライメントを行った。このとき、すべてのバンプ電極あるいは半導体面のすべてのアライメントマークについて認識できた場合を○、認識できない場合を×とした。

アライメント後のフリップチップボンディングは、温度１００℃、圧力１５Ｎ／チップ（８７０バンプ／チップ、１７ｍＮ／バンプ）、時間５秒の条件で仮圧着したのち、温度２００℃、圧力１０９Ｎ／バンプ（８７０バンプ／チップ、１３０ｍＮ／バンプ）、時間１０秒で本圧着を行った。ボンディング終了後、ガラス基板の半導体チップが実装されていない側から透かして、実装した半導体チップの空隙またはボイドの有無を顕微鏡観察（２０倍率）して確認した。ボンディング時の発泡、ボイドは、空隙またはボイドが３個以上ある場合を×、１〜２個ある場合を△、ない場合を○とした。

また、得られた半導体付き回路基板の初期導通性をデジタルマルチメーター（アドバンテスト（株）製、ＴＲ６８４７）を用いて測定した。初期導通性は、作製した半導体付き回路基板２０個について評価を行い、１カ所でも導通不良があれば不良とし、半導体付き回路基板２０個当たりの良品の個数を示した。良品数は１５個以上であることが重要であり、好ましくは１８個以上であり、最も好ましくは２０個である。

また、（３）で作製した半導体チップを室温（２３℃）で３日、７日、または３０日放置したものについて、それぞれ同様の操作を行い、放置後のボンディング性（導通性）を同様に評価した。

（５）信頼性評価
熱衝撃試験は、（４）での室温で３日保存後ボンディングした半導体付き回路基板について評価した。−４０℃で５分間維持後、１２５℃で５分間維持するサイクルを１サイクルとし、これを１０００サイクル行った後の半導体付き回路基板の導通性を評価した。初期導通試験の良品２０個について評価を行い、１カ所でも導通不良があれば不良とし、半導体付き回路基板２０個当たりの良品の個数を示した。良品数は１５個以上であることが重要であり、好ましくは１８個以上であり、最も好ましくは２０個である。

（６）液晶表示テスト
前記（５）の熱衝撃試験評価後の半導体付き回路基板を液晶基板に組み込み半導体装置を作製し、表示テストを行った。表示されたものは○、表示されないもの、またはノイズが発生しているものは×とした。

実施例１
（ａ）熱可塑性樹脂として、有機溶剤可溶性ポリイミド（ＰＩ１）３０ｇ、（ｂ）固形エポキシとして、エピコート１５７Ｓ７０（ジャパンエポキシレジン（株）製）３５ｇを酢酸エチル／トルエン（１／１）混合溶媒１９０ｇに溶解した。この溶液に（ｃ）潜在性硬化剤として、マイクロカプセル型潜在性硬化剤ノバキュアＨＸ−３９４１ＨＰ（旭化成ケミカルズ（株）製）５２．５ｇ（液状エポキシ化合物３５ｇと潜在性硬化剤１７．５ｇ）を加え、混合し、半導体用接着組成物ワニスＡを得た（表１）。

得られた半導体接着組成物ワニスＡを用いてシートを作製し、ラミネート、ダイシング、フリップチップボンディングを行い、上記の各種評価を行った。結果を表２に示す。

実施例２〜８、比較例１〜９
実施例１と同様にして表１に示す混合比で半導体接着組成物のシートを作製し、ラミネート、ダイシング、フリップチップボンディングを行い、上記の各種評価を行った。結果を表２に示す。

実施例９〜２２、比較例１０〜３９
実施例１と同様にして表３〜７に示す混合比で半導体接着組成物のシートを作製し、ラミネート、ダイシング、フリップチップボンディングを行い、上記の各種評価を行った。結果を表３〜７に示す。

本発明の半導体用接着組成物は、ダイシングにより個片化したＩＣ、ＬＳＩなど半導体チップをフレキシブル基板、ガラスエポキシ基板、ガラス基板、セラミックス基板などの回路基板に直接電気的接合する接着剤として好適に利用可能である。

Claims (5)

1. 半導体ウェハのバンプ電極面に形成される半導体用接着組成物であって、（ａ）有機溶剤可溶性ポリイミド、（ｂ）エポキシ化合物、（ｃ）潜在性硬化剤を含有し、（ｂ）エポキシ化合物が固形エポキシ化合物と液状エポキシ化合物を含有し、（ｂ）エポキシ化合物において、液状エポキシ化合物が全エポキシ化合物に対し、４０重量％以上６０重量％以下であり、（ｂ）エポキシ化合物１００重量部に対し（ｃ）潜在性硬化剤が２３重量部以上３０重量部以下であることを特徴とする半導体用接着組成物。
2. （ｃ）潜在性硬化剤がアミンアダクト型潜在性硬化剤をイソシアネートで処理したマイクロカプセル型潜在性硬化剤である請求項１記載の半導体用接着組成物。
3. （ｂ）エポキシ化合物１００重量部に対し（ａ）有機溶媒可溶性ポリイミドが１０重量部以上１００重量部以下である請求項１または２記載の半導体用接着組成物。
4. バンプ電極が形成された半導体素子を複数個形成した半導体ウェハの上に、請求項１〜３のいずれか記載の半導体用接着組成物を仮接着し、その後ダイシングにより個片化を行い、個片化した半導体用接着組成物付き半導体素子を回路基板に搭載し、半導体素子上に形成された電極と回路基板上の電極を直接接触させることで電気的接続を行う半導体装置の製造方法。
5. 請求項１〜３のいずれか記載の半導体用接着組成物の硬化物を有する半導体装置。