フリップチップ実装用接着剤、フリップチップ実装用接着フィルム及び半導体チップの実装方法
【課題】塗工性に優れ、接合信頼性が高く、かつ、透明性が高く、カメラによる半導体チップボンディング時のパターン又は位置表示の認識を容易なものとするフリップチップ実装用接着剤を提供する。また、該フリップチップ実装用接着剤を用いて製造されるフリップチップ実装用接着フィルム、及び、該フリップチップ実装用接着フィルムを用いた半導体チップの実装方法を提供する。
【解決手段】エポキシ樹脂、無機フィラー及び硬化剤を含有するフリップチップ実装用接着剤であって、前記無機フィラーは、シランカップリング剤により表面処理されており、平均粒子径が０．０５μｍ以上０．２０μｍ未満であり、かつ、フリップチップ実装用接着剤中の含有量が２０重量％以上６０重量％以下であるフリップチップ実装用接着剤。
【解決手段】エポキシ樹脂、無機フィラー及び硬化剤を含有するフリップチップ実装用接着剤であって、前記無機フィラーは、シランカップリング剤により表面処理されており、平均粒子径が０．０５μｍ以上０．２０μｍ未満であり、かつ、フリップチップ実装用接着剤中の含有量が２０重量％以上６０重量％以下であるフリップチップ実装用接着剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗工性に優れ、接合信頼性が高く、かつ、透明性が高く、カメラによる半導体チップボンディング時のパターン又は位置表示の認識を容易なものとするフリップチップ実装用接着剤に関する。また、本発明は、該フリップチップ実装用接着剤を用いて製造されるフリップチップ実装用接着フィルム、及び、該フリップチップ実装用接着フィルムを用いた半導体チップの実装方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体装置の小型化及び高集積化が進展し、表面に電極として複数の突起（バンプ）を有するフリップチップの実装が重要視されている。また、ウエハからフリップチップを作製する際には、ウエハをより薄くするためにウエハの裏面を研削する、いわゆるバックグラインドが行われている。そのため、例えば、特許文献１には、シリコンウェハーに粘着可能な樹脂組成物からなるシートであって、バックグラインド時のシリコンウェハーの保持と共にチップと基板との界面封止用に用いるシート状樹脂組成物が記載されている。
【０００３】
特許文献１に記載のシート状樹脂組成物はメジアン径０．２〜３μｍのシリカ粉末を含むシート状樹脂組成物であり、特許文献１の実施例には、メジアン径２．８μｍのシリカ粉末を含む樹脂組成物シートが記載されている。また、特許文献１には、同文献に記載のシート状樹脂組成物は、バックグラインド時にウェハーの能動面に水の侵入がなく、ウェハーを平滑に研磨でき、さらにチップ実装工程も簡素化されるため、効率的に半導体装置を製造することができると記載されている。
しかしながら、フリップチップ実装では、フリップチップと基板との界面封止用に用いる樹脂組成物越しに、バンプ、及び、パターン又は位置表示（アライメントマーク）をカメラで認識し、位置合わせ（アライメント）を行う。特許文献１に記載のシート状樹脂組成物は、透明性が不充分であり、バンプ、及び、パターン又は位置表示をカメラが充分に認識できないという問題がある。
【０００４】
また、例えば、特許文献２には、半導体ウエハを個片化してなる半導体チップと当該半導体チップが実装される基板とを有する半導体装置の製造方法が記載されており、この方法に用いる絶縁性樹脂層は、可視光に対して１０％以上の光透過率を示すことが好ましいと記載されている。
しかしながら、フリップチップと基板との界面封止用に用いる樹脂組成物には、接合信頼性を高めるために無機フィラーの充填が行われることが一般的である。特許文献２に記載の絶縁性樹脂層において可視光線透過率を１０％以上とするためには、充填可能な無機フィラーの量が制限され、その結果、接合信頼性が低下するという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４４３８９７３号
【特許文献２】特開２００９−２６０２３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、塗工性に優れ、接合信頼性が高く、かつ、透明性が高く、カメラによる半導体チップボンディング時のパターン又は位置表示の認識を容易なものとするフリップチップ実装用接着剤を提供することを目的とする。また、本発明は、該フリップチップ実装用接着剤を用いて製造されるフリップチップ実装用接着フィルム、及び、該フリップチップ実装用接着フィルムを用いた半導体チップの実装方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、エポキシ樹脂、無機フィラー及び硬化剤を含有するフリップチップ実装用接着剤であって、前記無機フィラーは、シランカップリング剤により表面処理されており、平均粒子径が０．０５μｍ以上０．２０μｍ未満であり、かつ、フリップチップ実装用接着剤中の含有量が２０重量％以上６０重量％以下であるフリップチップ実装用接着剤である。
以下、本発明を詳述する。
【０００８】
一般的に、配合する物体が可視光線の波長以下の大きさである場合には、透明性が向上することが知られている。このことからすれば、粒子径が０．４μｍ程度よりも小さい無機フィラーを配合することにより、高い接合信頼性と、高い透明性とを両立したフリップチップ実装用接着剤が得られるようにも推測される。しかしながら、本発明者は、単に粒子径の小さい無機フィラーを配合しただけでは、無機フィラーが凝集しやすく、充分な分散性が得られないために透明性が低下することを見出した。また、本発明者は、このように無機フィラーが凝集しやすいと、フリップチップ実装用接着剤を塗布したりフィルム状にしたりする際に塗工性が低下し、接着剤層の厚みの均一性、バンプ間への充填性等が不充分となり、接合信頼性が低下することを見出した。
本発明者は、エポキシ樹脂、無機フィラー及び硬化剤を含有するフリップチップ実装用接着剤において、無機フィラーをシランカップリング剤により表面処理し、かつ、無機フィラーの平均粒子径及びフリップチップ実装用接着剤中の含有量を所定の範囲とすることにより、優れた塗工性と、高い接合信頼性と、高い透明性とを同時に実現することができることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００９】
本発明のフリップチップ実装用接着剤は、エポキシ樹脂を含有する。
上記エポキシ樹脂は特に限定されないが、多環式炭化水素骨格を主鎖に有するエポキシ樹脂を含有することが好ましい。上記多環式炭化水素骨格を主鎖に有するエポキシ樹脂を含有することで、得られるフリップチップ実装用接着剤の硬化物は、剛直で分子の運動が阻害されるため優れた機械的強度及び耐熱性を発現し、また、吸水性が低くなるため優れた耐湿性を発現する。
【００１０】
上記多環式炭化水素骨格を主鎖に有するエポキシ樹脂は特に限定されず、例えば、ジシクロペンタジエンジオキシド、ジシクロペンタジエン骨格を有するフェノールノボラックエポキシ樹脂等のジシクロペンタジエン骨格を有するエポキシ樹脂（以下、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂ともいう）、１−グリシジルナフタレン、２−グリシジルナフタレン、１，２−ジグリジジルナフタレン、１，５−ジグリシジルナフタレン、１，６−ジグリシジルナフタレン、１，７−ジグリシジルナフタレン、２，７−ジグリシジルナフタレン、トリグリシジルナフタレン、１，２，５，６−テトラグリシジルナフタレン等のナフタレン骨格を有するエポキシ樹脂（以下、ナフタレン型エポキシ樹脂ともいう）、テトラヒドロキシフェニルエタン型エポキシ樹脂、テトラキス（グリシジルオキシフェニル）エタン、３，４−エポキシ−６−メチルシクロヘキシルメチル−３，４−エポキシ−６−メチルシクロヘキサンカルボネート等が挙げられる。なかでも、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂が好ましい。
これらの多環式炭化水素骨格を主鎖に有するエポキシ樹脂は、単独で用いられてもよく、２種類以上が併用されてもよく、また、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂等の汎用されるエポキシ樹脂と併用されてもよい。
【００１１】
上記ナフタレン型エポキシ樹脂は、下記一般式（１）で表される構造を有する化合物を含有することが好ましい。下記一般式（１）で表される構造を有する化合物を含有することで、得られるフリップチップ実装用接着剤の硬化物の線膨張率を下げることができ、硬化物の耐熱性や接着性が向上して、より高い接合信頼性を実現することができる。
【００１２】
【化１】
【００１３】
一般式（１）中、Ｒ４及びＲ５は、それぞれ、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基又はフェニル基を表し、ｎ及びｍは、それぞれ、０又は１である。
【００１４】
上記エポキシ樹脂が上記一般式（１）で表される構造を有する化合物を含有する場合、上記一般式（１）で表される構造を有する化合物の配合量は特に限定されないが、上記エポキシ樹脂中の好ましい下限が３重量％、好ましい上限が９０重量％である。上記一般式（１）で表される構造を有する化合物の配合量が３重量％未満であると、フリップチップ実装用接着剤の硬化物の線膨張率を下げる効果が充分に得られなかったり、接着力が低下したりすることがある。上記一般式（１）で表される構造を有する化合物の配合量が９０重量％を超えると、該一般式（１）で表される構造を有する化合物と他の配合成分とが相分離し、フリップチップ実装用接着剤の塗工性が低下したり、吸水率が高くなったりすることがある。上記一般式（１）で表される構造を有する化合物の配合量は、上記エポキシ樹脂中のより好ましい下限が５重量％、より好ましい上限が８０重量％である。
【００１５】
本発明のフリップチップ実装用接着剤は、更に、高分子化合物を含有することが好ましい。上記高分子化合物を含有することで、得られるフリップチップ実装用接着剤に製膜性又は可撓性を付与することができ、接合信頼性に優れたフリップチップ実装用接着剤が得られる。
上記高分子化合物は特に限定されないが、エポキシ樹脂と反応する官能基を有する高分子化合物が好ましい。
上記エポキシ樹脂と反応する官能基を有する高分子化合物は特に限定されず、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。
【００１６】
本発明のフリップチップ実装用接着剤が、上記多環式炭化水素骨格を主鎖に有するエポキシ樹脂と上記エポキシ基を有する高分子化合物とを含有する場合、フリップチップ実装用接着剤の硬化物は、上記多環式炭化水素骨格を主鎖に有するエポキシ樹脂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有し、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、高い接合信頼性及び導通信頼性を実現することができる。
【００１７】
上記エポキシ基を有する高分子化合物は、末端及び／又は側鎖（ペンダント位）にエポキシ基を有する高分子化合物であれば特に限定されず、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。これらのエポキシ基を有する高分子化合物は、単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。なかでも、エポキシ基を多く含み、得られるフリップチップ実装用接着剤の硬化物の機械的強度、耐熱性をより高められることから、エポキシ基含有アクリル樹脂が好ましい。
【００１８】
上記高分子化合物は、上記エポキシ樹脂と反応する官能基に加えて、光硬化性官能基を有していてもよい。
上記高分子化合物が上記光硬化性官能基を有することで、得られるフリップチップ実装用接着剤に光硬化性を付与し、光照射によって半硬化することが可能となり、このようなフリップチップ実装用接着剤からなる接着剤層等の粘着力又は接着力を光照射によって制御することが可能となる。
上記光硬化性官能基は特に限定されず、例えば、アクリル基、メタクリル基等が挙げられる。
【００１９】
上記高分子化合物の重量平均分子量は特に限定されないが、好ましい下限は１万、好ましい上限は１００万である。上記高分子化合物の重量平均分子量が１万未満であると、得られるフリップチップ実装用接着剤の硬化物の接着力が不足したり、フリップチップ実装用接着剤をフィルム化する場合に、フィルム化が困難となったり、硬化物の可撓性が充分に向上しなかったりすることがある。上記高分子化合物の重量平均分子量が１００万を超えると、得られるフリップチップ実装用接着剤は、接着工程での表面濡れ性が劣り、接着強度に劣ることがある。
【００２０】
本発明のフリップチップ実装用接着剤が上記高分子化合物を含有する場合、上記高分子化合物の配合量は特に限定されないが、上記エポキシ樹脂１００重量部に対する好ましい下限が２０重量部、好ましい上限が１００重量部である。上記高分子化合物の配合量が２０重量部未満であると、得られるフリップチップ実装用接着剤の硬化物は、可撓性が低下し、高い接合信頼性及び導通信頼性が得られないことがある。上記高分子化合物の配合量が１００重量部を超えると、得られるフリップチップ実装用接着剤の硬化物は、機械的強度、耐熱性及び耐湿性が低下し、高い接合信頼性及び導通信頼性が得られないことがある。
【００２１】
本発明のフリップチップ実装用接着剤は、無機フィラーを含有する。
上記無フィラーを含有することで、本発明のフリップチップ実装用接着剤の硬化物の線膨張率を低下させ、高い接合信頼性を実現することができる。
【００２２】
上記無機フィラーの材質は特に限定されず、例えば、シリカ、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化珪素、炭化珪素、酸化マグネシウム、酸化亜鉛等が挙げられる。また、上記無機フィラーの材質として、例えば、ケイ素、チタン、アルミニウム、カルシウム、ホウ素、マグネシウム及びジルコニアの酸化物、並びに、これらの複合物等も挙げられる。このような複合物として、具体的には、例えば、ケイ素−アルミニウム−ホウ素複合酸化物、ケイ素−チタン複合酸化物、シリカ−チタニア複合酸化物等が挙げられる。なかでも、滑り性に優れることから、球状シリカが好ましい。
上記球状シリカを用いることで、得られるフリップチップ実装用接着剤の粘度の増大を抑制し、塗布したりフィルム状にしたりする際の塗工性をより向上させることができ、これにより、接合信頼性を更に向上させることができる。
【００２３】
上記無機フィラーは、シランカップリング剤により表面処理されている。シランカップリング剤により表面処理することで、上記無機フィラーの凝集を抑制し、上記エポキシ樹脂等の樹脂との親和性を高めて、本発明のフリップチップ実装用接着剤の透明性を向上させることができる。また、上記無機フィラーの凝集を抑制することで、本発明のフリップチップ実装用接着剤の粘度の増大を抑制し、塗布したりフィルム状にしたりする際の塗工性を向上させることができ、接着剤層の厚みの均一性、バンプ間への充填性等を高めることで、接合信頼性をも向上させることができる。
【００２４】
上記シランカップリング剤は特に限定されず、例えば、ビニルシラン、エポキシシラン、スチリルシラン、（メタ）アクリロキシシラン、アミノシラン、ウレイドシラン、メルカプトシラン、イミダゾールシラン、イソシアネートシラン、メタクリルシラン、アルコキシシラン等が挙げられる。なかでも、アルコキシシランが好ましい。また、上記シランカップリング剤は、フェニル基を有することが好ましい。上記フェニル基を有するアルコキシシランとして、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシランが特に好ましい。
これらのシランカップリング剤は、単独で用いられてもよく、２種類以上が併用されてもよい。
【００２５】
上記無機フィラーは、平均粒子径が０．０５μｍ以上０．２０μｍ未満である。上記平均粒子径が０．０５μｍ未満であると、上記無機フィラーの比表面積が大きくなりすぎ、フリップチップ実装用接着剤の粘度を調整することが極めて困難となる。これにより、フリップチップ実装用接着剤を塗布したりフィルム状にしたりする際に塗工性が低下し、接着剤層の厚みの均一性、バンプ間への充填性等が不充分となり、接合信頼性が低下する。上記平均粒子径が０．２０μｍ以上であると、フリップチップ実装用接着剤の透明性が低下し、カメラによる半導体チップボンディング時のパターン又は位置表示の認識が困難となる。上記無機フィラーの平均粒子径は、０．０８μｍ以上０．１８μｍ未満であることが好ましい。
上記無機フィラーは単一種類が用いられてもよいし、２種類以上の異なる平均粒子径の無機フィラーを混合して混合物の平均粒子径が上記範囲となるように調整してもよい。
【００２６】
上記無機フィラーは、本発明のフリップチップ実装用接着剤中の含有量が２０重量％以上６０重量％以下である。上記無機フィラーの含有量が２０重量％未満であると、得られるフリップチップ実装用接着剤の硬化物におけるボイドの発生を充分に抑制できなかったり、接合信頼性が低下したりする。上記無機フィラーの含有量が６０重量％を超えると、フリップチップ実装用接着剤の粘度を調整することが困難となる。また、上記無機フィラーの含有量が６０重量％を超えると、フリップチップ実装用接着剤の接着力が低下したり、濡れ不足によりフリップチップ実装用接着剤の硬化物におけるボイドの発生を充分に抑制でいなかったりして、接合信頼性が低下する。上記無機フィラーは、本発明のフリップチップ実装用接着剤中の含有量が３０重量％以上５０重量％以下であることが好ましい。
なお、本明細書中、本発明のフリップチップ実装用接着剤が溶剤を含有する場合には、本発明のフリップチップ実装用接着剤中の無機フィラーの含有量とは、溶剤を除いた本発明のフリップチップ実装用接着剤中の無機フィラーの含有量を意味する。
【００２７】
本発明のフリップチップ実装用接着剤は、硬化剤を含有する。
上記硬化剤は特に限定されず、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、単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。なかでも、酸無水物系硬化剤が好ましい。
上記酸無水物系硬化剤を用いることで、得られるフリップチップ実装用接着剤の硬化物の酸性度を中和することができ、電極の信頼性を高めることができる。また、上記酸無水物系硬化剤は熱硬化速度が速いため、得られるフリップチップ実装用接着剤の硬化物におけるボイドの発生を効果的に低減することができ、高い接合信頼性を実現することができる。
【００２８】
また、後述するように、硬化促進剤として常温で液状のイミダゾール化合物を用いる場合には、硬化剤としてビシクロ骨格を有する酸無水物を併用することにより、高い熱硬化性と優れた貯蔵安定性及び熱安定性とを両立することができる。これは、立体的に嵩高いビシクロ骨格を有する酸無水物を含有することにより、硬化反応の反応性が抑えられるためと考えられる。また、上記ビシクロ骨格を有する酸無水物は上記エポキシ樹脂に対する溶解性が高いことから、本発明のフリップチップ実装用接着剤の透明性をより向上させることができる。更に、上記ビシクロ骨格を有する酸無水物を用いることにより、硬化物が優れた機械的強度、耐熱性、電気特性等を発現することができる。
【００２９】
上記ビシクロ骨格を有する酸無水物は特に限定されないが、下記一般式（ａ）で表される構造を有する化合物が好ましい。
【００３０】
【化２】
【００３１】
一般式（ａ）中、Ｘは単結合又は二重結合の連結基を表し、Ｒ１はメチレン基又はエチレン基を表し、Ｒ２及びＲ３は水素原子、ハロゲン基、アルコキシ基又は炭化水素基を表す。
【００３２】
上記一般式（ａ）で表される構造を有する化合物として、具体的には、例えば、ナジック酸無水物、メチルナジック酸無水物等が挙げられる。これらは単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【００３３】
上記ビシクロ骨格を有する酸無水物の市販品は特に限定されず、例えば、ＹＨ−３０７及びＹＨ−３０９（ジャパンエポキシレジン社製）、リカシッドＨＮＡ−１００（新日本理化社製）等が挙げられる。これらは単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【００３４】
上記硬化剤の配合量は特に限定されないが、上記エポキシ樹脂の官能基と等量反応する硬化剤を用いる場合には、本発明のフリップチップ実装用接着剤中に含まれるエポキシ基の総量に対する好ましい下限が６０当量、好ましい上限が１１０当量である。上記硬化剤の配合量が６０当量未満であると、得られるフリップチップ実装用接着剤は、充分に硬化しないことがある。上記硬化剤の配合量が１１０当量を超えても特にフリップチップ実装用接着剤の硬化性に寄与しない。
上記硬化剤の配合量のより好ましい下限は７０当量、より好ましい上限は１００当量である。
【００３５】
本発明のフリップチップ実装用接着剤は、硬化速度や硬化物の物性等を調整する目的で、更に、硬化促進剤を含有してもよい。
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。これらの硬化促進剤は、単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。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ましい。
【００３６】
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、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、単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【００３７】
また、上記イミダゾール系硬化促進剤は、常温で液状のイミダゾール化合物を含有してもよい。本明細書中、常温で液状であるとは、温度１０〜３０℃において、液体状態であることを意味する。
【００３８】
一般に、上記イミダゾール系硬化促進剤を配合することで、得られるフリップチップ実装用接着剤を比較的低温で短時間に熱硬化させることができるが、上記イミダゾール系硬化促進剤の多くは常温で固体であり、微小に粉砕されて配合されることから、透明性低下の原因ともなっている。これに対し、上記常温で液状のイミダゾール化合物を含有することで、得られるフリップチップ実装用接着剤の透明性を更に高めることができ、カメラによる半導体チップボンディング時のパターン又は位置表示の認識が容易となる。
また、上述のように上記常温で液状のイミダゾール化合物は、立体的に嵩高いビシクロ骨格を有する酸無水物と併用して使用されることが好ましい。これにより、得られるフリップチップ実装用接着剤の貯蔵安定性及び熱安定性を高めることができる。
更に、上記常温で液状のイミダゾール化合物を用いることで、イミダゾール化合物を微小に粉砕する必要がなく、より容易にフリップチップ実装用接着剤を製造することができる。
【００３９】
上記常温で液状のイミダゾール化合物は、常温で液状であれば特に限定されず、例えば、２−エチル−４−メチルイミダゾール、１―メチルイミダゾール、１−シアノエチル−２−エチル−４−メチルイミダゾ−ル、１−ベンジル−２−メチルイミダゾ−ル、１−シアノエチル−２−メチルイミダゾ−ル、１−ベンジル−２−エチルイミダゾ−ル、１−ベンジル−２−フェニルイミダゾ−ル、１−シアノエチル−２−フェニル−４，５−ジ−（シアノエトキシメチル）イミダゾ−ル、１，８−ジアザビシクロ（５．４．０）ウンデセン−７、及び、これらの誘導体等が挙げられる。
上記誘導体は特に限定されず、例えば、カルボン酸塩、イソシアヌル酸塩、リン酸塩、ホスホン酸塩等の塩、エポキシ化合物との付加物等が挙げられる。
これらは単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。なかでも、２−エチル−４−メチルイミダゾール及びその誘導体が好ましい。
【００４０】
上記常温で液状のイミダゾール化合物の市販品は特に限定されず、例えば、２Ｅ４ＭＺ、１Ｂ２ＭＺ、１Ｂ２ＰＺ、２ＭＺ−ＣＮ、２Ｅ４ＭＺ−ＣＮ、２ＰＨＺ−ＣＮ、１Ｍ２ＥＺ、１Ｂ２ＥＺ（以上、四国化成工業社製）、ＥＭＩ２４（ジャパンエポキシレジン社製）、フジキュア７０００（富士化成社製）等が挙げられる。これらは単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【００４１】
本発明のフリップチップ実装用接着剤が上記常温で液状のイミダゾール化合物を含有する場合、上記常温で液状のイミダゾール化合物の配合量は特に限定されないが、上記硬化剤１００重量部に対する好ましい下限が５重量部、好ましい上限が５０重量部である。上記常温で液状のイミダゾール化合物の配合量が５重量部未満であると、得られるフリップチップ実装用接着剤は、熱硬化するために高温で長時間の加熱を必要とすることがある。上記常温で液状のイミダゾール化合物の配合量が５０重量部を超えると、得られるフリップチップ実装用接着剤は、貯蔵安定性及び熱安定性が低下することがある。
上記常温で液状のイミダゾール化合物の配合量は、上記硬化剤１００重量部に対するより好ましい下限が１０重量部、より好ましい上限が３０重量部である。
【００４２】
本発明のフリップチップ実装用接着剤は、光重合開始剤を含有してもよい。
上記光重合開始剤は特に限定されず、例えば、２５０〜８００ｎｍの波長の光を照射することにより活性化されるものが挙げられる。このような光重合開始剤として、例えば、メトキシアセトフェノン等のアセトフェノン誘導体化合物や、ベンゾインプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル等のベンゾインエーテル系化合物や、ベンジルジメチルケタール、アセトフェノンジエチルケタール等のケタール誘導体化合物や、フォスフィンオキシド誘導体化合物や、ビス（η５−シクロペンタジエニル）チタノセン誘導体化合物、ベンゾフェノン、ミヒラーケトン、クロロチオキサントン、トデシルチオキサントン、ジメチルチオキサントン、ジエチルチオキサントン、α−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−ヒドロキシメチルフェニルプロパン等の光ラジカル重合開始剤が挙げられる。これらの光重合開始剤は、単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【００４３】
上記光重合開始剤の配合量は特に限定はされないが、上記光硬化性化合物１００重量部に対して好ましい下限は０．０５重量部、好ましい上限は５重量部である。上記光重合開始剤の配合量が０．０５重量部未満であると、得られるフリップチップ実装用接着剤を用いてフィルム等を作製した場合、接着剤層を半硬化させるためにエネルギー線を照射しても、充分に半硬化させることができないことがある。上記光重合開始剤は５重量部を超えて配合しても特に光硬化性に寄与しない。
【００４４】
本発明のフリップチップ実装用接着剤は、更に、必要に応じて、アクリル樹脂、ポリイミド、ポリアミド、フェノキシ樹脂等の一般的な樹脂を含有してもよく、シランカップリング剤、チタンカップリング剤、増粘剤、消泡剤等の添加剤を含有してもよい。
また、本発明のフリップチップ実装用接着剤は、必要に応じて、溶剤を含有してもよい。
【００４５】
本発明のフリップチップ実装用接着剤を製造する方法は特に限定されず、例えば、上記エポキシ樹脂、上記硬化剤、上記無機フィラー及び必要に応じて添加される各材料を、ホモディスパー等を用いて攪拌混合する方法が挙げられる。
【００４６】
本発明のフリップチップ実装用接着剤の用途は特に限定されないが、例えば、表面に電極として複数の突起（バンプ）を有する半導体チップを基板又は他の半導体チップにボンディングする際の接着剤として好適に用いられる。
本発明のフリップチップ実装用接着剤は透明性が高いことから、本発明のフリップチップ実装用接着剤を用いると、カメラによる半導体チップボンディング時のパターン又は位置表示の認識が容易となり、半導体装置の生産性を向上させることができる。
【００４７】
本発明のフリップチップ実装用接着剤からなる接着剤層と、基材層とを有するフリップチップ実装用接着フィルムもまた、本発明の１つである。
上記接着剤層の厚みは特に限定されないが、好ましい下限は５μｍ、好ましい上限は１５０μｍである。上記接着剤層の厚みが５μｍ未満であると、得られる接着剤層の硬化物の接着力が不足することがある。上記接着剤層の厚みが１５０μｍを超えると、接着剤層が厚くなりすぎ、透明性が低下して、カメラによる半導体チップボンディング時のパターン又は位置表示の認識が困難となることがある。上記接着剤層の厚みは、より好ましい下限は１５μｍ、より好ましい上限は５０μｍである。
【００４８】
上記基材層は、本発明の効果を妨げない程度に透明であれば特に限定されず、例えば、ポリオレフィン、アクリレート、ポリカーボネート、塩化ビニル、ＡＢＳ、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ナイロン、ウレタン、ポリイミド等の樹脂からなる層が挙げられる。
【００４９】
上記基材層の厚みは特に限定されないが、好ましい下限は１２μｍ、好ましい上限は３００μｍである。上記基材層の厚みが１２μｍ未満であると、得られるフリップチップ実装用接着フィルムが取り扱いにくかったり、バックグラインドテープ機能を備えた非導電性フィルム（ＢＧ−ＮＣＦ）として用いる場合に、充分な電極保護効果が得られなかったりすることがある。上記基材層の厚みが３００μｍを超えると、得られるフリップチップ実装用接着フィルムの加工性が悪かったり、梱包時ロール状にしにくかったり、ＢＧ−ＮＣＦとして用いる場合に、ウエハの厚みのばらつきが大きくなったりすることがある。
なお、本明細書中、バックグラインドテープ機能を備えた非導電性フィルム（ＢＧ−ＮＣＦ）とは、少なくとも基材層と接着剤層とを有するフィルムであって、表面に突起電極（バンプ）が形成されているウエハの突起電極形成面に貼り合わされてバックグラインドテープとして用いられ、その後、基材層だけが剥離され、ウエハ上に残った接着剤層は半導体チップを基板又は他の半導体チップにボンディングする際に用いられるフィルムをいう。
【００５０】
本発明のフリップチップ実装用接着フィルムは、ヘイズ値が７０％以下であることが好ましい。上記ヘイズ値が７０％を超えると、フリップチップ実装用接着剤の透明性が低下して、カメラによる半導体チップボンディング時のパターン又は位置表示の認識が困難となることがある。本発明のフリップチップ実装用接着フィルムは、ヘイズ値が６５％以下であることがより好ましい。
なお、本明細書中、フリップチップ実装用接着フィルムのヘイズ値とは、厚み４０μｍの接着剤層の両面を、２枚の厚み２５μｍのＰＥＴフィルム間に挟み込んで得られたフリップチップ実装用接着フィルムを、村上色彩技術研究所社製「ＨＭ−１５０」等のヘイズメータを用いて測定したときのヘイズ値（％）を意味する。
【００５１】
本発明のフリップチップ実装用接着フィルムを製造する方法は特に限定されず、例えば、上記エポキシ樹脂、上記無機フィラー、上記硬化剤及び必要に応じて添加される各材料を適当な溶媒で希釈し、ホモディスパー等を用いて攪拌混合することにより得られる接着剤溶液を、上記基材層上に塗工、乾燥させる方法等が挙げられる。また、上記接着剤溶液をウエハの突起電極形成面に直接塗工、乾燥させて、ウエハ上に本発明のフリップチップ実装用接着フィルムを形成してもよい。
上記接着剤溶液を調製する際には、固形分濃度を３０〜７０重量％とすることが好ましい。上記固形分濃度が３０重量％未満であると、充分な厚みの接着剤層を形成することが困難となったり、乾燥時に接着剤層にムラが生じたりすることがある。上記固形分濃度が７０重量％を超えると、上記接着剤溶液の粘度の調整が困難となり、接着剤層の厚みが均一にならなかったり、塗工ムラ又は塗工スジが生じたりすることがある。
なお、本明細書中、固形分濃度とは、接着剤溶液全体の重量に占める、溶剤を除いた接着剤溶液の重量の割合を意味する。
【００５２】
上記塗工する方法は特に限定されず、例えば、コンマコート、グラビアコート、スピンコート、キャスティング等を用いる方法が挙げられる。なお、本発明のフリップチップ実装用接着剤と同様に、本発明のフリップチップ実装用接着剤を含有する接着剤溶液も優れた塗工性を示す。
【００５３】
本発明のフリップチップ実装用接着フィルムの用途は特に限定されないが、例えば、表面に電極として複数の突起（バンプ）を有する半導体チップを基板又は他の半導体チップにボンディングする際の接着フィルム等として好適に用いられる。
本発明のフリップチップ実装用接着フィルムは透明性が高いことから、本発明のフリップチップ実装用接着フィルムを用いると、カメラによる半導体チップボンディング時のパターン又は位置表示の認識が容易となり、半導体装置の生産性を向上させることができる。
【００５４】
なお、本発明のフリップチップ実装用接着フィルムをＢＧ−ＮＣＦとして用いる場合には、該フリップチップ実装用接着フィルムの接着剤層が付着したウエハをダイシングする工程が行われ、このとき、ダイシングする箇所を示すウエハ表面の切断予定線の認識もまた、パターン又は位置表示と同様に接着剤層越しにカメラにより行われる。従って、本発明のフリップチップ実装用接着剤の高い透明性、及び、それによる本発明のフリップチップ実装用接着フィルムの接着剤層の高い透明性により、カメラによるウエハダイジング時の切断予定線の認識もまた容易となり、半導体装置の生産性を向上させることができる。
【００５５】
本発明のフリップチップ実装用接着フィルムを用いる半導体チップの実装方法であって、本発明のフリップチップ実装用接着フィルムの接着剤層と、表面に突起電極が形成されているウエハの突起電極形成面とを貼り合わせる工程１と、前記ウエハを、本発明のフリップチップ実装用接着フィルムに固定した状態で裏面から研削する工程２と、前記研削後のウエハに貼り合わせられた本発明のフリップチップ実装用接着フィルムから、基材層を剥離して、接着剤層が付着したウエハを得る工程３と、前記接着剤層が付着したウエハ表面の切断予定線に沿ってダイシングして、接着剤層が付着した半導体チップに個片化する工程４と、前記接着剤層が付着した半導体チップと、被実装体となる基板又は他の半導体チップとの間にカメラを挿入し、前記接着剤層が付着した半導体チップのパターン又は位置表示と、前記基板又は他の半導体チップのパターン又は位置表示とを、カメラに自動的に認識させて位置合わせを行う工程５と、前記接着剤層が付着した半導体チップを、接着剤層を介して前記基板又は他の半導体チップに接着して半導体チップを実装する工程６とを有する半導体チップの実装方法もまた、本発明の１つである。
【００５６】
本発明の半導体チップの実装方法においては、まず、本発明のフリップチップ実装用接着フィルムの接着剤層と、表面に突起電極が形成されているウエハの突起電極形成面とを貼り合わせる工程１を行う。
上記ウエハは特に限定されず、例えば、シリコン、ガリウム砒素等の半導体からなり、金、銅、銀−錫ハンダ、アルミニウム、ニッケル等からなる突起電極が形成されているウエハが挙げられる。
【００５７】
上記工程１は常圧下で行ってもよいが、より密着性を向上するためには、１ｔｏｒｒ程度の真空下で行うことが好ましい。
上記貼り合わせる方法は特に限定されないが、ラミネーターを用いる方法が好ましい。
【００５８】
本発明の半導体チップの実装方法においては、次いで、上記ウエハを、本発明のフリップチップ実装用接着フィルムに固定した状態で裏面から研削する工程２を行う。これにより、上記ウエハを所望の厚みに研削する。
また、上記工程２を行う前には、上記突起電極は上記接着剤層中に埋もれている。そして、上記工程２の研削時にかかる圧力によって上記突起電極の頂部から接着剤が押し除かれ、これにより、後の工程において上記基材層を剥離した後には、上記突起電極の頂部が上記接着剤層から露出することができる。
【００５９】
上記研削する方法は特に限定されず、従来公知の方法を用いることができ、例えば、市販の研削装置（例えば、Ｄｉｓｃｏ社製の「ＤＦＧ８５４０」等）を用いて、２４００ｒｐｍの回転で３〜０．２μｍ／ｓの研削量の条件にて研削を行い、最終的にはＣＭＰで仕上げる方法等が挙げられる。
【００６０】
本発明の半導体チップの実装方法においては、上記工程２の後工程３を行う前に、上記研削後のウエハに貼り合わせられた本発明のフリップチップ実装用接着フィルムにエネルギー線を照射して、上記接着剤層を半硬化させる工程を行ってもよい。なお、このようにして上記接着剤層を半硬化させるためには、上記接着剤層が、例えば光照射等のエネルギー線照射により硬化する化合物を含有している必要がある。
エネルギー線を照射して上記接着剤層を半硬化させることにより、上記接着剤層の粘着力が低下し、後の工程における上記基材層の剥離が容易になる。また、このとき、上記接着剤層は完全な硬化ではなく「半硬化」することから、上記接着剤層は、後の工程における基板又は他の半導体チップとの接着時には、なお充分な接着力を発揮することができる。なお、本明細書において「半硬化」とは、ゲル分率が１０〜６０重量％であることを意味する。
【００６１】
本発明の半導体チップの実装方法においては、次いで、上記研削後のウエハに貼り合わせられた本発明のフリップチップ実装用接着フィルムから、上記基材層を剥離して、接着剤層が付着したウエハを得る工程３を行う。
このとき、上記接着剤層の接着剤は、上記突起電極の表面よりも上記基材層側に付着しやすいことから、上記突起電極の表面に残存する接着剤の量は抑制される。
【００６２】
本発明の半導体チップの実装方法においては、次いで、上記接着剤層が付着したウエハ表面の切断予定線に沿ってダイシングして、接着剤層が付着した半導体チップに個片化する工程４を行う。
上記ダイシングの方法は特に限定されず、例えば、従来公知の砥石等を用いて切断分離する方法、レーザーダイシング法等が挙げられる。
上記工程４においては、ダイシングする箇所を示すウエハ表面の切断予定線の認識は、通常、上記接着剤層越しにカメラにより行われる。本発明の半導体チップの実装方法においては、上記接着剤層の透明性が高いことから、カメラによる切断予定線の認識が容易となり、半導体装置の生産性を向上させることができる。
【００６３】
本発明の半導体チップの実装方法においては、次いで、上記接着剤層が付着した半導体チップと、被実装体となる基板又は他の半導体チップとの間にカメラを挿入し、上記接着剤層が付着した半導体チップのパターン又は位置表示と、上記基板又は他の半導体チップのパターン又は位置表示とを、カメラに自動的に認識させて位置合わせを行う工程５を行う。
【００６４】
上記工程５において、上記接着剤層が付着した半導体チップのパターン又は位置表示と、上記基板又は他の半導体チップのパターン又は位置表示との位置合わせは、上記接着剤層越しにカメラにより行われる。本発明の半導体チップの実装方法においては、上記接着剤層の透明性が高いことから、カメラによるパターン又は位置表示の認識が容易となり、半導体装置の生産性を向上させることができる。
なお、本明細書中、半導体チップの実装とは、基板上に半導体チップを実装する場合と、基板上に実装されている１以上の半導体チップ上に、更に半導体チップを実装する場合との両方を含む。
【００６５】
本発明の半導体チップの実装方法においては、次いで、上記接着剤層が付着した半導体チップを、接着剤層を介して上記基板又は他の半導体チップに接着して半導体チップを実装する工程６を行う。また、更に加熱することによって上記接着剤層を完全に硬化させる工程７を行ってもよく、これにより、より安定した接着を実現することができる。
【００６６】
上記の説明においては、接着剤層が付着したウエハを得る工程３を行った後、該接着剤層が付着したウエハをダイシングして、接着剤層が付着した半導体チップに個片化する工程４を行った。
この他の態様として、工程３で得られた接着剤層が付着したウエハ上に、接着剤層を介して他のウエハを積層してウエハ積層体を製造し、得られたウエハ積層体を一括的にダイシングして、接着剤層が付着した半導体チップの積層体を得てもよい。
【００６７】
本発明のフリップチップ実装用接着フィルムは透明性が高いことから、本発明のフリップチップ実装用接着フィルムを用いることで、カメラによるウエハ表面の切断予定線、及び、半導体チップのパターン又は位置表示の認識が容易となる。従って、本発明の半導体チップの実装方法によれば、半導体装置を生産性良く製造することができる。
また、本発明のフリップチップ実装用接着フィルムは、接着剤層の厚みの均一性、バンプ間への充填性等が高いことから、高い接合信頼性を実現することができる。従って、本発明の半導体チップの実装方法によれば、接合信頼性の高い半導体装置を製造することができる。
【発明の効果】
【００６８】
本発明によれば、塗工性に優れ、接合信頼性が高く、かつ、透明性が高く、カメラによる半導体チップボンディング時のパターン又は位置表示の認識を容易なものとするフリップチップ実装用接着剤を提供することができる。また、本発明によれば、該フリップチップ実装用接着剤を用いて製造されるフリップチップ実装用接着フィルム、及び、該フリップチップ実装用接着フィルムを用いた半導体チップの実装方法を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００６９】
以下に実施例を挙げて本発明の態様を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみ限定されない。
【００７０】
（実施例１〜１１及び比較例１〜６）
（１）フリップチップ実装用接着フィルムの製造
表１及び表２の組成に従って、下記に示す材料をメチルエチルケトンに加えて固形分濃度が５０重量％となるように調整し、ホモディスパーを用いて攪拌混合することにより、接着剤溶液を調製した。得られた接着剤溶液を、基材層としての厚み２５μｍの離型処理したＰＥＴフィルム上にアプリケーター（テスター産業社製）を用いて塗工し、１００℃で５分間乾燥させることにより、厚み４０μｍの接着剤層を有するフリップチップ実装用接着フィルムを得た。
【００７１】
得られたフリップチップ実装用接着フィルムの接着剤層側に更に厚み２５μｍのＰＥＴフィルムを積層し、厚み４０μｍの接着剤層の両面を、２枚の厚み２５μｍのＰＥＴフィルム間に挟み込んだ試片を得た。得られた試片をヘイズメータ（ＨＭ−１５０、村上色彩技術研究所社製）に設置し、ヘイズ値（％）を測定した。
得られたヘイズ値（％）を表１及び２に示す。
【００７２】
（エポキシ樹脂）
・ＨＰ−７２００ＨＨ（ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、ＤＩＣ社製）
・ＥＸＡ−４７１０（ナフタレン型エポキシ樹脂、ＤＩＣ社製）
【００７３】
（エポキシ基含有アクリル樹脂）
・ＳＫ−２−７８（２−エチルヘキシルアクリレートと、イソボルニルアクリレートと、ヒドロキシエチルアクリレートと、グリシジルメタクリレートとの共重合体に２−メタクリロイルオキシエチルイソシアネートを付加させたもの、分子量５２万、二重結合当量０．９ｍｅｑ／ｇ、エポキシ当量１６５０、新中村化学社製）
【００７４】
（硬化剤）
・ＹＨ−３０９（酸無水物系硬化剤、ＪＥＲ社製）
【００７５】
（硬化促進剤）
・フジキュア７０００（常温で液状のイミダゾール化合物、富士化成社製）
【００７６】
（無機フィラー）
・ＳＸ００７（フェニル基含有シラン表面処理球状シリカ、平均粒子径０．０２０μｍ、アドマテックス社製）
・ＹＡ０５０Ｃ（フェニル基含有シラン表面処理球状シリカ、平均粒子径０．０５０μｍ、アドマテックス社製）
・ＮＳＳ−５Ｎ（フェニル基含有シラン表面処理球状シリカ、平均粒子径０．０７５μｍ、トクヤマ社製）
・ＳＳ−０１（フェニル基含有シラン表面処理球状シリカ、平均粒子径０．１μｍ、トクヤマ社製）
・ＳＳ−０１（エポキシ基含有シラン表面処理球状シリカ、平均粒子径０．１μｍ、トクヤマ社製）
・ＳＳ−０１（表面処理なし、平均粒子径０．１μｍ、トクヤマ社製）
・ＮＳＳ−３Ｎ（フェニル基含有シラン表面処理球状シリカ、平均粒子径０．１２５μｍ、トクヤマ社製）
・ＮＳＳ−２Ｎ（フェニル基含有シラン表面処理球状シリカ、平均粒子径０．１５μｍトクヤマ社製）
・ＳＥ−１０５０（フェニル基含有シラン表面処理球状シリカ、平均粒子径０．３μｍ、アドマテックス社製）
・ＳＳ−０４（フェニル基含有シラン表面処理球状シリカ、平均粒子径０．４μｍ、トクヤマ社製）
【００７７】
（その他）
・ＡＣ−４０３０（応力緩和ゴム系高分子、ガンツ化成社製）
【００７８】
（２）半導体チップの実装
直径２０ｃｍ、厚み７００μｍであり、表面に高さ４０μｍ、幅１００μｍ×１００μｍの正方形の銅バンプが４００μｍピッチで多数形成されている半導体ウエハ（シリコンウエハ）を用意した。フリップチップ実装用接着フィルムから接着剤層を保護するＰＥＴフィルムを剥がし、真空ラミネーターを用いて、真空下（１ｔｏｒｒ）、７０℃で半導体ウエハの銅バンプ形成面にフリップチップ実装用接着フィルムを貼り合わせた。
【００７９】
次いで、得られたフリップチップ実装用接着フィルムが貼り合わされた半導体ウエハを研磨装置に取りつけ、半導体ウエハの厚さが約１００μｍになるまで裏面から研磨した。このとき、研磨の摩擦熱により半導体ウエハの温度が上昇しないように、半導体ウエハに水を散布しながら作業を行った。研磨後はＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）プロセスでアルカリのシリカ分散水溶液による研磨で鏡面化加工を行った。
【００８０】
フリップチップ実装用接着フィルムが貼り合わされた半導体ウエハを研磨装置から取り外し、フリップチップ実装用接着フィルムが貼り合わされていない側の面にダイシングテープ「ＰＥテープ♯６３１８−Ｂ」（積水化学社製、厚み７０μｍ、基材ポリエチレン、粘着材ゴム系粘着材１０μｍ）を貼り付け、ダイシングフレームにマウントした。フリップチップ実装用接着フィルムの接着剤層から基材層を剥離して、接着剤層が付着した研磨済の半導体ウエハを得た。
【００８１】
ダイシング装置「ＤＦＤ６５１」（ＤＩＳＣＯ社製）を用いて、送り速度５０ｍｍ／秒で、接着剤層が付着した半導体ウエハを１０ｍｍ×１０ｍｍのチップサイズにウエハ表面の切断予定線に沿ってダイシングして個片化し、接着剤層が付着した半導体チップを得た。
【００８２】
得られた接着剤層が付着した半導体チップを熱風乾燥炉内にて８０℃で１０分間乾燥後、ボンディング装置（澁谷工業社製、ＤＢ−１００）を用いて荷重０．１５ＭＰａ、温度２３０℃で１０秒間、基板上に圧着し、次いで、１９０℃で３０分間かけて硬化させ、半導体チップ実装体を得た。
【００８３】
（評価）
実施例及び比較例で得られた接着剤溶液、フリップチップ実装用接着フィルム及び半導体チップ実装体について以下の評価を行った。結果を表１及び２に示す。
【００８４】
（１）塗工性評価
（１−１）接着剤溶液の粘度測定
接着剤溶液について、Ｅ型粘度計（ＶＩＳＣＯＭＥＴＥＲ ＴＶ−２２、東機産業社製、使用ローターφ４８ｍｍ、設定温度２５℃）を用いて、回転数５ｒｐｍにおける粘度（ｍＰａ・ｓ）を測定した。
【００８５】
（１−２）フィルム外観
フリップチップ実装用接着フィルムの状態を目視にて観察し、塗工スジが見られず外観が良好であった場合を○、塗工スジが発生していた場合を×とした。
【００８６】
（２）カメラによる自動認識
フリップチップ実装用接着フィルムを、真空ラミネーター（ＡＴＭ−８１２、タカトリ社製）を用いて半導体ウエハの銅バンプ形成面に貼り合わせ、試験サンプルを得た。１０個の試験サンプルについて、自動ダイシング装置（ＤＦＴ６３６１、ＤＩＳＣＯ社製）で個片化した後、自動ボンディング装置（ＦＣ３０００Ｓ、東レエンジニアリング社製）にマウントし、カメラによって半導体チップのパターンを認識可能か否かについて観察した。
１０個全ての試験サンプルで半導体チップのパターンを認識可能であった場合を○、７〜９個の試験サンプルで半導体チップのパターンを認識可能であった場合を△、６個以下の試験サンプルで半導体チップのパターンを認識可能であった場合を×とした。
【００８７】
（３）接合信頼性評価
（３−１）ボイドの有無
超音波測定装置（日立建機社製）用いて半導体チップ実装体を測定し、半導体チップ面積に対するボイド発生部分の面積が５％未満であった場合を○、５％以上１０％未満であった場合を△、１０％以上であった場合を×とした。
【００８８】
（３−２）冷熱サイクル試験（ＴＣＴ試験）
半導体チップ実装体について、−５５〜１２５℃（３０分／１サイクル）の冷熱サイクル試験を行い、１００サイクルごとに導通抵抗値を測定した。導通抵抗値が、冷熱サイクル試験前の初期導通抵抗値に比べ５％以上変化した時点をＮＧ判定とし、５％未満の導通抵抗値が保たれたサイクル数をＴＣＴ試験のサイクル数とした。
なお、最大２０００サイクルまで評価を行い、２０００サイクルをクリアしたものについては＞２０００サイクルとした。
【００８９】
【表１】
【００９０】
【表２】
【産業上の利用可能性】
【００９１】
本発明によれば、塗工性に優れ、接合信頼性が高く、かつ、透明性が高く、カメラによる半導体チップボンディング時のパターン又は位置表示の認識を容易なものとするフリップチップ実装用接着剤を提供することができる。また、本発明によれば、該フリップチップ実装用接着剤を用いて製造されるフリップチップ実装用接着フィルム、及び、該フリップチップ実装用接着フィルムを用いた半導体チップの実装方法を提供することができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗工性に優れ、接合信頼性が高く、かつ、透明性が高く、カメラによる半導体チップボンディング時のパターン又は位置表示の認識を容易なものとするフリップチップ実装用接着剤に関する。また、本発明は、該フリップチップ実装用接着剤を用いて製造されるフリップチップ実装用接着フィルム、及び、該フリップチップ実装用接着フィルムを用いた半導体チップの実装方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体装置の小型化及び高集積化が進展し、表面に電極として複数の突起（バンプ）を有するフリップチップの実装が重要視されている。また、ウエハからフリップチップを作製する際には、ウエハをより薄くするためにウエハの裏面を研削する、いわゆるバックグラインドが行われている。そのため、例えば、特許文献１には、シリコンウェハーに粘着可能な樹脂組成物からなるシートであって、バックグラインド時のシリコンウェハーの保持と共にチップと基板との界面封止用に用いるシート状樹脂組成物が記載されている。
【０００３】
特許文献１に記載のシート状樹脂組成物はメジアン径０．２〜３μｍのシリカ粉末を含むシート状樹脂組成物であり、特許文献１の実施例には、メジアン径２．８μｍのシリカ粉末を含む樹脂組成物シートが記載されている。また、特許文献１には、同文献に記載のシート状樹脂組成物は、バックグラインド時にウェハーの能動面に水の侵入がなく、ウェハーを平滑に研磨でき、さらにチップ実装工程も簡素化されるため、効率的に半導体装置を製造することができると記載されている。
しかしながら、フリップチップ実装では、フリップチップと基板との界面封止用に用いる樹脂組成物越しに、バンプ、及び、パターン又は位置表示（アライメントマーク）をカメラで認識し、位置合わせ（アライメント）を行う。特許文献１に記載のシート状樹脂組成物は、透明性が不充分であり、バンプ、及び、パターン又は位置表示をカメラが充分に認識できないという問題がある。
【０００４】
また、例えば、特許文献２には、半導体ウエハを個片化してなる半導体チップと当該半導体チップが実装される基板とを有する半導体装置の製造方法が記載されており、この方法に用いる絶縁性樹脂層は、可視光に対して１０％以上の光透過率を示すことが好ましいと記載されている。
しかしながら、フリップチップと基板との界面封止用に用いる樹脂組成物には、接合信頼性を高めるために無機フィラーの充填が行われることが一般的である。特許文献２に記載の絶縁性樹脂層において可視光線透過率を１０％以上とするためには、充填可能な無機フィラーの量が制限され、その結果、接合信頼性が低下するという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４４３８９７３号
【特許文献２】特開２００９−２６０２３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、塗工性に優れ、接合信頼性が高く、かつ、透明性が高く、カメラによる半導体チップボンディング時のパターン又は位置表示の認識を容易なものとするフリップチップ実装用接着剤を提供することを目的とする。また、本発明は、該フリップチップ実装用接着剤を用いて製造されるフリップチップ実装用接着フィルム、及び、該フリップチップ実装用接着フィルムを用いた半導体チップの実装方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、エポキシ樹脂、無機フィラー及び硬化剤を含有するフリップチップ実装用接着剤であって、前記無機フィラーは、シランカップリング剤により表面処理されており、平均粒子径が０．０５μｍ以上０．２０μｍ未満であり、かつ、フリップチップ実装用接着剤中の含有量が２０重量％以上６０重量％以下であるフリップチップ実装用接着剤である。
以下、本発明を詳述する。
【０００８】
一般的に、配合する物体が可視光線の波長以下の大きさである場合には、透明性が向上することが知られている。このことからすれば、粒子径が０．４μｍ程度よりも小さい無機フィラーを配合することにより、高い接合信頼性と、高い透明性とを両立したフリップチップ実装用接着剤が得られるようにも推測される。しかしながら、本発明者は、単に粒子径の小さい無機フィラーを配合しただけでは、無機フィラーが凝集しやすく、充分な分散性が得られないために透明性が低下することを見出した。また、本発明者は、このように無機フィラーが凝集しやすいと、フリップチップ実装用接着剤を塗布したりフィルム状にしたりする際に塗工性が低下し、接着剤層の厚みの均一性、バンプ間への充填性等が不充分となり、接合信頼性が低下することを見出した。
本発明者は、エポキシ樹脂、無機フィラー及び硬化剤を含有するフリップチップ実装用接着剤において、無機フィラーをシランカップリング剤により表面処理し、かつ、無機フィラーの平均粒子径及びフリップチップ実装用接着剤中の含有量を所定の範囲とすることにより、優れた塗工性と、高い接合信頼性と、高い透明性とを同時に実現することができることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００９】
本発明のフリップチップ実装用接着剤は、エポキシ樹脂を含有する。
上記エポキシ樹脂は特に限定されないが、多環式炭化水素骨格を主鎖に有するエポキシ樹脂を含有することが好ましい。上記多環式炭化水素骨格を主鎖に有するエポキシ樹脂を含有することで、得られるフリップチップ実装用接着剤の硬化物は、剛直で分子の運動が阻害されるため優れた機械的強度及び耐熱性を発現し、また、吸水性が低くなるため優れた耐湿性を発現する。
【００１０】
上記多環式炭化水素骨格を主鎖に有するエポキシ樹脂は特に限定されず、例えば、ジシクロペンタジエンジオキシド、ジシクロペンタジエン骨格を有するフェノールノボラックエポキシ樹脂等のジシクロペンタジエン骨格を有するエポキシ樹脂（以下、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂ともいう）、１−グリシジルナフタレン、２−グリシジルナフタレン、１，２−ジグリジジルナフタレン、１，５−ジグリシジルナフタレン、１，６−ジグリシジルナフタレン、１，７−ジグリシジルナフタレン、２，７−ジグリシジルナフタレン、トリグリシジルナフタレン、１，２，５，６−テトラグリシジルナフタレン等のナフタレン骨格を有するエポキシ樹脂（以下、ナフタレン型エポキシ樹脂ともいう）、テトラヒドロキシフェニルエタン型エポキシ樹脂、テトラキス（グリシジルオキシフェニル）エタン、３，４−エポキシ−６−メチルシクロヘキシルメチル−３，４−エポキシ−６−メチルシクロヘキサンカルボネート等が挙げられる。なかでも、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂が好ましい。
これらの多環式炭化水素骨格を主鎖に有するエポキシ樹脂は、単独で用いられてもよく、２種類以上が併用されてもよく、また、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂等の汎用されるエポキシ樹脂と併用されてもよい。
【００１１】
上記ナフタレン型エポキシ樹脂は、下記一般式（１）で表される構造を有する化合物を含有することが好ましい。下記一般式（１）で表される構造を有する化合物を含有することで、得られるフリップチップ実装用接着剤の硬化物の線膨張率を下げることができ、硬化物の耐熱性や接着性が向上して、より高い接合信頼性を実現することができる。
【００１２】
【化１】
【００１３】
一般式（１）中、Ｒ４及びＲ５は、それぞれ、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基又はフェニル基を表し、ｎ及びｍは、それぞれ、０又は１である。
【００１４】
上記エポキシ樹脂が上記一般式（１）で表される構造を有する化合物を含有する場合、上記一般式（１）で表される構造を有する化合物の配合量は特に限定されないが、上記エポキシ樹脂中の好ましい下限が３重量％、好ましい上限が９０重量％である。上記一般式（１）で表される構造を有する化合物の配合量が３重量％未満であると、フリップチップ実装用接着剤の硬化物の線膨張率を下げる効果が充分に得られなかったり、接着力が低下したりすることがある。上記一般式（１）で表される構造を有する化合物の配合量が９０重量％を超えると、該一般式（１）で表される構造を有する化合物と他の配合成分とが相分離し、フリップチップ実装用接着剤の塗工性が低下したり、吸水率が高くなったりすることがある。上記一般式（１）で表される構造を有する化合物の配合量は、上記エポキシ樹脂中のより好ましい下限が５重量％、より好ましい上限が８０重量％である。
【００１５】
本発明のフリップチップ実装用接着剤は、更に、高分子化合物を含有することが好ましい。上記高分子化合物を含有することで、得られるフリップチップ実装用接着剤に製膜性又は可撓性を付与することができ、接合信頼性に優れたフリップチップ実装用接着剤が得られる。
上記高分子化合物は特に限定されないが、エポキシ樹脂と反応する官能基を有する高分子化合物が好ましい。
上記エポキシ樹脂と反応する官能基を有する高分子化合物は特に限定されず、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。
【００１６】
本発明のフリップチップ実装用接着剤が、上記多環式炭化水素骨格を主鎖に有するエポキシ樹脂と上記エポキシ基を有する高分子化合物とを含有する場合、フリップチップ実装用接着剤の硬化物は、上記多環式炭化水素骨格を主鎖に有するエポキシ樹脂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有し、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、高い接合信頼性及び導通信頼性を実現することができる。
【００１７】
上記エポキシ基を有する高分子化合物は、末端及び／又は側鎖（ペンダント位）にエポキシ基を有する高分子化合物であれば特に限定されず、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。これらのエポキシ基を有する高分子化合物は、単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。なかでも、エポキシ基を多く含み、得られるフリップチップ実装用接着剤の硬化物の機械的強度、耐熱性をより高められることから、エポキシ基含有アクリル樹脂が好ましい。
【００１８】
上記高分子化合物は、上記エポキシ樹脂と反応する官能基に加えて、光硬化性官能基を有していてもよい。
上記高分子化合物が上記光硬化性官能基を有することで、得られるフリップチップ実装用接着剤に光硬化性を付与し、光照射によって半硬化することが可能となり、このようなフリップチップ実装用接着剤からなる接着剤層等の粘着力又は接着力を光照射によって制御することが可能となる。
上記光硬化性官能基は特に限定されず、例えば、アクリル基、メタクリル基等が挙げられる。
【００１９】
上記高分子化合物の重量平均分子量は特に限定されないが、好ましい下限は１万、好ましい上限は１００万である。上記高分子化合物の重量平均分子量が１万未満であると、得られるフリップチップ実装用接着剤の硬化物の接着力が不足したり、フリップチップ実装用接着剤をフィルム化する場合に、フィルム化が困難となったり、硬化物の可撓性が充分に向上しなかったりすることがある。上記高分子化合物の重量平均分子量が１００万を超えると、得られるフリップチップ実装用接着剤は、接着工程での表面濡れ性が劣り、接着強度に劣ることがある。
【００２０】
本発明のフリップチップ実装用接着剤が上記高分子化合物を含有する場合、上記高分子化合物の配合量は特に限定されないが、上記エポキシ樹脂１００重量部に対する好ましい下限が２０重量部、好ましい上限が１００重量部である。上記高分子化合物の配合量が２０重量部未満であると、得られるフリップチップ実装用接着剤の硬化物は、可撓性が低下し、高い接合信頼性及び導通信頼性が得られないことがある。上記高分子化合物の配合量が１００重量部を超えると、得られるフリップチップ実装用接着剤の硬化物は、機械的強度、耐熱性及び耐湿性が低下し、高い接合信頼性及び導通信頼性が得られないことがある。
【００２１】
本発明のフリップチップ実装用接着剤は、無機フィラーを含有する。
上記無フィラーを含有することで、本発明のフリップチップ実装用接着剤の硬化物の線膨張率を低下させ、高い接合信頼性を実現することができる。
【００２２】
上記無機フィラーの材質は特に限定されず、例えば、シリカ、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化珪素、炭化珪素、酸化マグネシウム、酸化亜鉛等が挙げられる。また、上記無機フィラーの材質として、例えば、ケイ素、チタン、アルミニウム、カルシウム、ホウ素、マグネシウム及びジルコニアの酸化物、並びに、これらの複合物等も挙げられる。このような複合物として、具体的には、例えば、ケイ素−アルミニウム−ホウ素複合酸化物、ケイ素−チタン複合酸化物、シリカ−チタニア複合酸化物等が挙げられる。なかでも、滑り性に優れることから、球状シリカが好ましい。
上記球状シリカを用いることで、得られるフリップチップ実装用接着剤の粘度の増大を抑制し、塗布したりフィルム状にしたりする際の塗工性をより向上させることができ、これにより、接合信頼性を更に向上させることができる。
【００２３】
上記無機フィラーは、シランカップリング剤により表面処理されている。シランカップリング剤により表面処理することで、上記無機フィラーの凝集を抑制し、上記エポキシ樹脂等の樹脂との親和性を高めて、本発明のフリップチップ実装用接着剤の透明性を向上させることができる。また、上記無機フィラーの凝集を抑制することで、本発明のフリップチップ実装用接着剤の粘度の増大を抑制し、塗布したりフィルム状にしたりする際の塗工性を向上させることができ、接着剤層の厚みの均一性、バンプ間への充填性等を高めることで、接合信頼性をも向上させることができる。
【００２４】
上記シランカップリング剤は特に限定されず、例えば、ビニルシラン、エポキシシラン、スチリルシラン、（メタ）アクリロキシシラン、アミノシラン、ウレイドシラン、メルカプトシラン、イミダゾールシラン、イソシアネートシラン、メタクリルシラン、アルコキシシラン等が挙げられる。なかでも、アルコキシシランが好ましい。また、上記シランカップリング剤は、フェニル基を有することが好ましい。上記フェニル基を有するアルコキシシランとして、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシランが特に好ましい。
これらのシランカップリング剤は、単独で用いられてもよく、２種類以上が併用されてもよい。
【００２５】
上記無機フィラーは、平均粒子径が０．０５μｍ以上０．２０μｍ未満である。上記平均粒子径が０．０５μｍ未満であると、上記無機フィラーの比表面積が大きくなりすぎ、フリップチップ実装用接着剤の粘度を調整することが極めて困難となる。これにより、フリップチップ実装用接着剤を塗布したりフィルム状にしたりする際に塗工性が低下し、接着剤層の厚みの均一性、バンプ間への充填性等が不充分となり、接合信頼性が低下する。上記平均粒子径が０．２０μｍ以上であると、フリップチップ実装用接着剤の透明性が低下し、カメラによる半導体チップボンディング時のパターン又は位置表示の認識が困難となる。上記無機フィラーの平均粒子径は、０．０８μｍ以上０．１８μｍ未満であることが好ましい。
上記無機フィラーは単一種類が用いられてもよいし、２種類以上の異なる平均粒子径の無機フィラーを混合して混合物の平均粒子径が上記範囲となるように調整してもよい。
【００２６】
上記無機フィラーは、本発明のフリップチップ実装用接着剤中の含有量が２０重量％以上６０重量％以下である。上記無機フィラーの含有量が２０重量％未満であると、得られるフリップチップ実装用接着剤の硬化物におけるボイドの発生を充分に抑制できなかったり、接合信頼性が低下したりする。上記無機フィラーの含有量が６０重量％を超えると、フリップチップ実装用接着剤の粘度を調整することが困難となる。また、上記無機フィラーの含有量が６０重量％を超えると、フリップチップ実装用接着剤の接着力が低下したり、濡れ不足によりフリップチップ実装用接着剤の硬化物におけるボイドの発生を充分に抑制でいなかったりして、接合信頼性が低下する。上記無機フィラーは、本発明のフリップチップ実装用接着剤中の含有量が３０重量％以上５０重量％以下であることが好ましい。
なお、本明細書中、本発明のフリップチップ実装用接着剤が溶剤を含有する場合には、本発明のフリップチップ実装用接着剤中の無機フィラーの含有量とは、溶剤を除いた本発明のフリップチップ実装用接着剤中の無機フィラーの含有量を意味する。
【００２７】
本発明のフリップチップ実装用接着剤は、硬化剤を含有する。
上記硬化剤は特に限定されず、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、単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。なかでも、酸無水物系硬化剤が好ましい。
上記酸無水物系硬化剤を用いることで、得られるフリップチップ実装用接着剤の硬化物の酸性度を中和することができ、電極の信頼性を高めることができる。また、上記酸無水物系硬化剤は熱硬化速度が速いため、得られるフリップチップ実装用接着剤の硬化物におけるボイドの発生を効果的に低減することができ、高い接合信頼性を実現することができる。
【００２８】
また、後述するように、硬化促進剤として常温で液状のイミダゾール化合物を用いる場合には、硬化剤としてビシクロ骨格を有する酸無水物を併用することにより、高い熱硬化性と優れた貯蔵安定性及び熱安定性とを両立することができる。これは、立体的に嵩高いビシクロ骨格を有する酸無水物を含有することにより、硬化反応の反応性が抑えられるためと考えられる。また、上記ビシクロ骨格を有する酸無水物は上記エポキシ樹脂に対する溶解性が高いことから、本発明のフリップチップ実装用接着剤の透明性をより向上させることができる。更に、上記ビシクロ骨格を有する酸無水物を用いることにより、硬化物が優れた機械的強度、耐熱性、電気特性等を発現することができる。
【００２９】
上記ビシクロ骨格を有する酸無水物は特に限定されないが、下記一般式（ａ）で表される構造を有する化合物が好ましい。
【００３０】
【化２】
【００３１】
一般式（ａ）中、Ｘは単結合又は二重結合の連結基を表し、Ｒ１はメチレン基又はエチレン基を表し、Ｒ２及びＲ３は水素原子、ハロゲン基、アルコキシ基又は炭化水素基を表す。
【００３２】
上記一般式（ａ）で表される構造を有する化合物として、具体的には、例えば、ナジック酸無水物、メチルナジック酸無水物等が挙げられる。これらは単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【００３３】
上記ビシクロ骨格を有する酸無水物の市販品は特に限定されず、例えば、ＹＨ−３０７及びＹＨ−３０９（ジャパンエポキシレジン社製）、リカシッドＨＮＡ−１００（新日本理化社製）等が挙げられる。これらは単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【００３４】
上記硬化剤の配合量は特に限定されないが、上記エポキシ樹脂の官能基と等量反応する硬化剤を用いる場合には、本発明のフリップチップ実装用接着剤中に含まれるエポキシ基の総量に対する好ましい下限が６０当量、好ましい上限が１１０当量である。上記硬化剤の配合量が６０当量未満であると、得られるフリップチップ実装用接着剤は、充分に硬化しないことがある。上記硬化剤の配合量が１１０当量を超えても特にフリップチップ実装用接着剤の硬化性に寄与しない。
上記硬化剤の配合量のより好ましい下限は７０当量、より好ましい上限は１００当量である。
【００３５】
本発明のフリップチップ実装用接着剤は、硬化速度や硬化物の物性等を調整する目的で、更に、硬化促進剤を含有してもよい。
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。これらの硬化促進剤は、単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。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ましい。
【００３６】
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、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、単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【００３７】
また、上記イミダゾール系硬化促進剤は、常温で液状のイミダゾール化合物を含有してもよい。本明細書中、常温で液状であるとは、温度１０〜３０℃において、液体状態であることを意味する。
【００３８】
一般に、上記イミダゾール系硬化促進剤を配合することで、得られるフリップチップ実装用接着剤を比較的低温で短時間に熱硬化させることができるが、上記イミダゾール系硬化促進剤の多くは常温で固体であり、微小に粉砕されて配合されることから、透明性低下の原因ともなっている。これに対し、上記常温で液状のイミダゾール化合物を含有することで、得られるフリップチップ実装用接着剤の透明性を更に高めることができ、カメラによる半導体チップボンディング時のパターン又は位置表示の認識が容易となる。
また、上述のように上記常温で液状のイミダゾール化合物は、立体的に嵩高いビシクロ骨格を有する酸無水物と併用して使用されることが好ましい。これにより、得られるフリップチップ実装用接着剤の貯蔵安定性及び熱安定性を高めることができる。
更に、上記常温で液状のイミダゾール化合物を用いることで、イミダゾール化合物を微小に粉砕する必要がなく、より容易にフリップチップ実装用接着剤を製造することができる。
【００３９】
上記常温で液状のイミダゾール化合物は、常温で液状であれば特に限定されず、例えば、２−エチル−４−メチルイミダゾール、１―メチルイミダゾール、１−シアノエチル−２−エチル−４−メチルイミダゾ−ル、１−ベンジル−２−メチルイミダゾ−ル、１−シアノエチル−２−メチルイミダゾ−ル、１−ベンジル−２−エチルイミダゾ−ル、１−ベンジル−２−フェニルイミダゾ−ル、１−シアノエチル−２−フェニル−４，５−ジ−（シアノエトキシメチル）イミダゾ−ル、１，８−ジアザビシクロ（５．４．０）ウンデセン−７、及び、これらの誘導体等が挙げられる。
上記誘導体は特に限定されず、例えば、カルボン酸塩、イソシアヌル酸塩、リン酸塩、ホスホン酸塩等の塩、エポキシ化合物との付加物等が挙げられる。
これらは単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。なかでも、２−エチル−４−メチルイミダゾール及びその誘導体が好ましい。
【００４０】
上記常温で液状のイミダゾール化合物の市販品は特に限定されず、例えば、２Ｅ４ＭＺ、１Ｂ２ＭＺ、１Ｂ２ＰＺ、２ＭＺ−ＣＮ、２Ｅ４ＭＺ−ＣＮ、２ＰＨＺ−ＣＮ、１Ｍ２ＥＺ、１Ｂ２ＥＺ（以上、四国化成工業社製）、ＥＭＩ２４（ジャパンエポキシレジン社製）、フジキュア７０００（富士化成社製）等が挙げられる。これらは単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【００４１】
本発明のフリップチップ実装用接着剤が上記常温で液状のイミダゾール化合物を含有する場合、上記常温で液状のイミダゾール化合物の配合量は特に限定されないが、上記硬化剤１００重量部に対する好ましい下限が５重量部、好ましい上限が５０重量部である。上記常温で液状のイミダゾール化合物の配合量が５重量部未満であると、得られるフリップチップ実装用接着剤は、熱硬化するために高温で長時間の加熱を必要とすることがある。上記常温で液状のイミダゾール化合物の配合量が５０重量部を超えると、得られるフリップチップ実装用接着剤は、貯蔵安定性及び熱安定性が低下することがある。
上記常温で液状のイミダゾール化合物の配合量は、上記硬化剤１００重量部に対するより好ましい下限が１０重量部、より好ましい上限が３０重量部である。
【００４２】
本発明のフリップチップ実装用接着剤は、光重合開始剤を含有してもよい。
上記光重合開始剤は特に限定されず、例えば、２５０〜８００ｎｍの波長の光を照射することにより活性化されるものが挙げられる。このような光重合開始剤として、例えば、メトキシアセトフェノン等のアセトフェノン誘導体化合物や、ベンゾインプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル等のベンゾインエーテル系化合物や、ベンジルジメチルケタール、アセトフェノンジエチルケタール等のケタール誘導体化合物や、フォスフィンオキシド誘導体化合物や、ビス（η５−シクロペンタジエニル）チタノセン誘導体化合物、ベンゾフェノン、ミヒラーケトン、クロロチオキサントン、トデシルチオキサントン、ジメチルチオキサントン、ジエチルチオキサントン、α−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−ヒドロキシメチルフェニルプロパン等の光ラジカル重合開始剤が挙げられる。これらの光重合開始剤は、単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【００４３】
上記光重合開始剤の配合量は特に限定はされないが、上記光硬化性化合物１００重量部に対して好ましい下限は０．０５重量部、好ましい上限は５重量部である。上記光重合開始剤の配合量が０．０５重量部未満であると、得られるフリップチップ実装用接着剤を用いてフィルム等を作製した場合、接着剤層を半硬化させるためにエネルギー線を照射しても、充分に半硬化させることができないことがある。上記光重合開始剤は５重量部を超えて配合しても特に光硬化性に寄与しない。
【００４４】
本発明のフリップチップ実装用接着剤は、更に、必要に応じて、アクリル樹脂、ポリイミド、ポリアミド、フェノキシ樹脂等の一般的な樹脂を含有してもよく、シランカップリング剤、チタンカップリング剤、増粘剤、消泡剤等の添加剤を含有してもよい。
また、本発明のフリップチップ実装用接着剤は、必要に応じて、溶剤を含有してもよい。
【００４５】
本発明のフリップチップ実装用接着剤を製造する方法は特に限定されず、例えば、上記エポキシ樹脂、上記硬化剤、上記無機フィラー及び必要に応じて添加される各材料を、ホモディスパー等を用いて攪拌混合する方法が挙げられる。
【００４６】
本発明のフリップチップ実装用接着剤の用途は特に限定されないが、例えば、表面に電極として複数の突起（バンプ）を有する半導体チップを基板又は他の半導体チップにボンディングする際の接着剤として好適に用いられる。
本発明のフリップチップ実装用接着剤は透明性が高いことから、本発明のフリップチップ実装用接着剤を用いると、カメラによる半導体チップボンディング時のパターン又は位置表示の認識が容易となり、半導体装置の生産性を向上させることができる。
【００４７】
本発明のフリップチップ実装用接着剤からなる接着剤層と、基材層とを有するフリップチップ実装用接着フィルムもまた、本発明の１つである。
上記接着剤層の厚みは特に限定されないが、好ましい下限は５μｍ、好ましい上限は１５０μｍである。上記接着剤層の厚みが５μｍ未満であると、得られる接着剤層の硬化物の接着力が不足することがある。上記接着剤層の厚みが１５０μｍを超えると、接着剤層が厚くなりすぎ、透明性が低下して、カメラによる半導体チップボンディング時のパターン又は位置表示の認識が困難となることがある。上記接着剤層の厚みは、より好ましい下限は１５μｍ、より好ましい上限は５０μｍである。
【００４８】
上記基材層は、本発明の効果を妨げない程度に透明であれば特に限定されず、例えば、ポリオレフィン、アクリレート、ポリカーボネート、塩化ビニル、ＡＢＳ、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ナイロン、ウレタン、ポリイミド等の樹脂からなる層が挙げられる。
【００４９】
上記基材層の厚みは特に限定されないが、好ましい下限は１２μｍ、好ましい上限は３００μｍである。上記基材層の厚みが１２μｍ未満であると、得られるフリップチップ実装用接着フィルムが取り扱いにくかったり、バックグラインドテープ機能を備えた非導電性フィルム（ＢＧ−ＮＣＦ）として用いる場合に、充分な電極保護効果が得られなかったりすることがある。上記基材層の厚みが３００μｍを超えると、得られるフリップチップ実装用接着フィルムの加工性が悪かったり、梱包時ロール状にしにくかったり、ＢＧ−ＮＣＦとして用いる場合に、ウエハの厚みのばらつきが大きくなったりすることがある。
なお、本明細書中、バックグラインドテープ機能を備えた非導電性フィルム（ＢＧ−ＮＣＦ）とは、少なくとも基材層と接着剤層とを有するフィルムであって、表面に突起電極（バンプ）が形成されているウエハの突起電極形成面に貼り合わされてバックグラインドテープとして用いられ、その後、基材層だけが剥離され、ウエハ上に残った接着剤層は半導体チップを基板又は他の半導体チップにボンディングする際に用いられるフィルムをいう。
【００５０】
本発明のフリップチップ実装用接着フィルムは、ヘイズ値が７０％以下であることが好ましい。上記ヘイズ値が７０％を超えると、フリップチップ実装用接着剤の透明性が低下して、カメラによる半導体チップボンディング時のパターン又は位置表示の認識が困難となることがある。本発明のフリップチップ実装用接着フィルムは、ヘイズ値が６５％以下であることがより好ましい。
なお、本明細書中、フリップチップ実装用接着フィルムのヘイズ値とは、厚み４０μｍの接着剤層の両面を、２枚の厚み２５μｍのＰＥＴフィルム間に挟み込んで得られたフリップチップ実装用接着フィルムを、村上色彩技術研究所社製「ＨＭ−１５０」等のヘイズメータを用いて測定したときのヘイズ値（％）を意味する。
【００５１】
本発明のフリップチップ実装用接着フィルムを製造する方法は特に限定されず、例えば、上記エポキシ樹脂、上記無機フィラー、上記硬化剤及び必要に応じて添加される各材料を適当な溶媒で希釈し、ホモディスパー等を用いて攪拌混合することにより得られる接着剤溶液を、上記基材層上に塗工、乾燥させる方法等が挙げられる。また、上記接着剤溶液をウエハの突起電極形成面に直接塗工、乾燥させて、ウエハ上に本発明のフリップチップ実装用接着フィルムを形成してもよい。
上記接着剤溶液を調製する際には、固形分濃度を３０〜７０重量％とすることが好ましい。上記固形分濃度が３０重量％未満であると、充分な厚みの接着剤層を形成することが困難となったり、乾燥時に接着剤層にムラが生じたりすることがある。上記固形分濃度が７０重量％を超えると、上記接着剤溶液の粘度の調整が困難となり、接着剤層の厚みが均一にならなかったり、塗工ムラ又は塗工スジが生じたりすることがある。
なお、本明細書中、固形分濃度とは、接着剤溶液全体の重量に占める、溶剤を除いた接着剤溶液の重量の割合を意味する。
【００５２】
上記塗工する方法は特に限定されず、例えば、コンマコート、グラビアコート、スピンコート、キャスティング等を用いる方法が挙げられる。なお、本発明のフリップチップ実装用接着剤と同様に、本発明のフリップチップ実装用接着剤を含有する接着剤溶液も優れた塗工性を示す。
【００５３】
本発明のフリップチップ実装用接着フィルムの用途は特に限定されないが、例えば、表面に電極として複数の突起（バンプ）を有する半導体チップを基板又は他の半導体チップにボンディングする際の接着フィルム等として好適に用いられる。
本発明のフリップチップ実装用接着フィルムは透明性が高いことから、本発明のフリップチップ実装用接着フィルムを用いると、カメラによる半導体チップボンディング時のパターン又は位置表示の認識が容易となり、半導体装置の生産性を向上させることができる。
【００５４】
なお、本発明のフリップチップ実装用接着フィルムをＢＧ−ＮＣＦとして用いる場合には、該フリップチップ実装用接着フィルムの接着剤層が付着したウエハをダイシングする工程が行われ、このとき、ダイシングする箇所を示すウエハ表面の切断予定線の認識もまた、パターン又は位置表示と同様に接着剤層越しにカメラにより行われる。従って、本発明のフリップチップ実装用接着剤の高い透明性、及び、それによる本発明のフリップチップ実装用接着フィルムの接着剤層の高い透明性により、カメラによるウエハダイジング時の切断予定線の認識もまた容易となり、半導体装置の生産性を向上させることができる。
【００５５】
本発明のフリップチップ実装用接着フィルムを用いる半導体チップの実装方法であって、本発明のフリップチップ実装用接着フィルムの接着剤層と、表面に突起電極が形成されているウエハの突起電極形成面とを貼り合わせる工程１と、前記ウエハを、本発明のフリップチップ実装用接着フィルムに固定した状態で裏面から研削する工程２と、前記研削後のウエハに貼り合わせられた本発明のフリップチップ実装用接着フィルムから、基材層を剥離して、接着剤層が付着したウエハを得る工程３と、前記接着剤層が付着したウエハ表面の切断予定線に沿ってダイシングして、接着剤層が付着した半導体チップに個片化する工程４と、前記接着剤層が付着した半導体チップと、被実装体となる基板又は他の半導体チップとの間にカメラを挿入し、前記接着剤層が付着した半導体チップのパターン又は位置表示と、前記基板又は他の半導体チップのパターン又は位置表示とを、カメラに自動的に認識させて位置合わせを行う工程５と、前記接着剤層が付着した半導体チップを、接着剤層を介して前記基板又は他の半導体チップに接着して半導体チップを実装する工程６とを有する半導体チップの実装方法もまた、本発明の１つである。
【００５６】
本発明の半導体チップの実装方法においては、まず、本発明のフリップチップ実装用接着フィルムの接着剤層と、表面に突起電極が形成されているウエハの突起電極形成面とを貼り合わせる工程１を行う。
上記ウエハは特に限定されず、例えば、シリコン、ガリウム砒素等の半導体からなり、金、銅、銀−錫ハンダ、アルミニウム、ニッケル等からなる突起電極が形成されているウエハが挙げられる。
【００５７】
上記工程１は常圧下で行ってもよいが、より密着性を向上するためには、１ｔｏｒｒ程度の真空下で行うことが好ましい。
上記貼り合わせる方法は特に限定されないが、ラミネーターを用いる方法が好ましい。
【００５８】
本発明の半導体チップの実装方法においては、次いで、上記ウエハを、本発明のフリップチップ実装用接着フィルムに固定した状態で裏面から研削する工程２を行う。これにより、上記ウエハを所望の厚みに研削する。
また、上記工程２を行う前には、上記突起電極は上記接着剤層中に埋もれている。そして、上記工程２の研削時にかかる圧力によって上記突起電極の頂部から接着剤が押し除かれ、これにより、後の工程において上記基材層を剥離した後には、上記突起電極の頂部が上記接着剤層から露出することができる。
【００５９】
上記研削する方法は特に限定されず、従来公知の方法を用いることができ、例えば、市販の研削装置（例えば、Ｄｉｓｃｏ社製の「ＤＦＧ８５４０」等）を用いて、２４００ｒｐｍの回転で３〜０．２μｍ／ｓの研削量の条件にて研削を行い、最終的にはＣＭＰで仕上げる方法等が挙げられる。
【００６０】
本発明の半導体チップの実装方法においては、上記工程２の後工程３を行う前に、上記研削後のウエハに貼り合わせられた本発明のフリップチップ実装用接着フィルムにエネルギー線を照射して、上記接着剤層を半硬化させる工程を行ってもよい。なお、このようにして上記接着剤層を半硬化させるためには、上記接着剤層が、例えば光照射等のエネルギー線照射により硬化する化合物を含有している必要がある。
エネルギー線を照射して上記接着剤層を半硬化させることにより、上記接着剤層の粘着力が低下し、後の工程における上記基材層の剥離が容易になる。また、このとき、上記接着剤層は完全な硬化ではなく「半硬化」することから、上記接着剤層は、後の工程における基板又は他の半導体チップとの接着時には、なお充分な接着力を発揮することができる。なお、本明細書において「半硬化」とは、ゲル分率が１０〜６０重量％であることを意味する。
【００６１】
本発明の半導体チップの実装方法においては、次いで、上記研削後のウエハに貼り合わせられた本発明のフリップチップ実装用接着フィルムから、上記基材層を剥離して、接着剤層が付着したウエハを得る工程３を行う。
このとき、上記接着剤層の接着剤は、上記突起電極の表面よりも上記基材層側に付着しやすいことから、上記突起電極の表面に残存する接着剤の量は抑制される。
【００６２】
本発明の半導体チップの実装方法においては、次いで、上記接着剤層が付着したウエハ表面の切断予定線に沿ってダイシングして、接着剤層が付着した半導体チップに個片化する工程４を行う。
上記ダイシングの方法は特に限定されず、例えば、従来公知の砥石等を用いて切断分離する方法、レーザーダイシング法等が挙げられる。
上記工程４においては、ダイシングする箇所を示すウエハ表面の切断予定線の認識は、通常、上記接着剤層越しにカメラにより行われる。本発明の半導体チップの実装方法においては、上記接着剤層の透明性が高いことから、カメラによる切断予定線の認識が容易となり、半導体装置の生産性を向上させることができる。
【００６３】
本発明の半導体チップの実装方法においては、次いで、上記接着剤層が付着した半導体チップと、被実装体となる基板又は他の半導体チップとの間にカメラを挿入し、上記接着剤層が付着した半導体チップのパターン又は位置表示と、上記基板又は他の半導体チップのパターン又は位置表示とを、カメラに自動的に認識させて位置合わせを行う工程５を行う。
【００６４】
上記工程５において、上記接着剤層が付着した半導体チップのパターン又は位置表示と、上記基板又は他の半導体チップのパターン又は位置表示との位置合わせは、上記接着剤層越しにカメラにより行われる。本発明の半導体チップの実装方法においては、上記接着剤層の透明性が高いことから、カメラによるパターン又は位置表示の認識が容易となり、半導体装置の生産性を向上させることができる。
なお、本明細書中、半導体チップの実装とは、基板上に半導体チップを実装する場合と、基板上に実装されている１以上の半導体チップ上に、更に半導体チップを実装する場合との両方を含む。
【００６５】
本発明の半導体チップの実装方法においては、次いで、上記接着剤層が付着した半導体チップを、接着剤層を介して上記基板又は他の半導体チップに接着して半導体チップを実装する工程６を行う。また、更に加熱することによって上記接着剤層を完全に硬化させる工程７を行ってもよく、これにより、より安定した接着を実現することができる。
【００６６】
上記の説明においては、接着剤層が付着したウエハを得る工程３を行った後、該接着剤層が付着したウエハをダイシングして、接着剤層が付着した半導体チップに個片化する工程４を行った。
この他の態様として、工程３で得られた接着剤層が付着したウエハ上に、接着剤層を介して他のウエハを積層してウエハ積層体を製造し、得られたウエハ積層体を一括的にダイシングして、接着剤層が付着した半導体チップの積層体を得てもよい。
【００６７】
本発明のフリップチップ実装用接着フィルムは透明性が高いことから、本発明のフリップチップ実装用接着フィルムを用いることで、カメラによるウエハ表面の切断予定線、及び、半導体チップのパターン又は位置表示の認識が容易となる。従って、本発明の半導体チップの実装方法によれば、半導体装置を生産性良く製造することができる。
また、本発明のフリップチップ実装用接着フィルムは、接着剤層の厚みの均一性、バンプ間への充填性等が高いことから、高い接合信頼性を実現することができる。従って、本発明の半導体チップの実装方法によれば、接合信頼性の高い半導体装置を製造することができる。
【発明の効果】
【００６８】
本発明によれば、塗工性に優れ、接合信頼性が高く、かつ、透明性が高く、カメラによる半導体チップボンディング時のパターン又は位置表示の認識を容易なものとするフリップチップ実装用接着剤を提供することができる。また、本発明によれば、該フリップチップ実装用接着剤を用いて製造されるフリップチップ実装用接着フィルム、及び、該フリップチップ実装用接着フィルムを用いた半導体チップの実装方法を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００６９】
以下に実施例を挙げて本発明の態様を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみ限定されない。
【００７０】
（実施例１〜１１及び比較例１〜６）
（１）フリップチップ実装用接着フィルムの製造
表１及び表２の組成に従って、下記に示す材料をメチルエチルケトンに加えて固形分濃度が５０重量％となるように調整し、ホモディスパーを用いて攪拌混合することにより、接着剤溶液を調製した。得られた接着剤溶液を、基材層としての厚み２５μｍの離型処理したＰＥＴフィルム上にアプリケーター（テスター産業社製）を用いて塗工し、１００℃で５分間乾燥させることにより、厚み４０μｍの接着剤層を有するフリップチップ実装用接着フィルムを得た。
【００７１】
得られたフリップチップ実装用接着フィルムの接着剤層側に更に厚み２５μｍのＰＥＴフィルムを積層し、厚み４０μｍの接着剤層の両面を、２枚の厚み２５μｍのＰＥＴフィルム間に挟み込んだ試片を得た。得られた試片をヘイズメータ（ＨＭ−１５０、村上色彩技術研究所社製）に設置し、ヘイズ値（％）を測定した。
得られたヘイズ値（％）を表１及び２に示す。
【００７２】
（エポキシ樹脂）
・ＨＰ−７２００ＨＨ（ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、ＤＩＣ社製）
・ＥＸＡ−４７１０（ナフタレン型エポキシ樹脂、ＤＩＣ社製）
【００７３】
（エポキシ基含有アクリル樹脂）
・ＳＫ−２−７８（２−エチルヘキシルアクリレートと、イソボルニルアクリレートと、ヒドロキシエチルアクリレートと、グリシジルメタクリレートとの共重合体に２−メタクリロイルオキシエチルイソシアネートを付加させたもの、分子量５２万、二重結合当量０．９ｍｅｑ／ｇ、エポキシ当量１６５０、新中村化学社製）
【００７４】
（硬化剤）
・ＹＨ−３０９（酸無水物系硬化剤、ＪＥＲ社製）
【００７５】
（硬化促進剤）
・フジキュア７０００（常温で液状のイミダゾール化合物、富士化成社製）
【００７６】
（無機フィラー）
・ＳＸ００７（フェニル基含有シラン表面処理球状シリカ、平均粒子径０．０２０μｍ、アドマテックス社製）
・ＹＡ０５０Ｃ（フェニル基含有シラン表面処理球状シリカ、平均粒子径０．０５０μｍ、アドマテックス社製）
・ＮＳＳ−５Ｎ（フェニル基含有シラン表面処理球状シリカ、平均粒子径０．０７５μｍ、トクヤマ社製）
・ＳＳ−０１（フェニル基含有シラン表面処理球状シリカ、平均粒子径０．１μｍ、トクヤマ社製）
・ＳＳ−０１（エポキシ基含有シラン表面処理球状シリカ、平均粒子径０．１μｍ、トクヤマ社製）
・ＳＳ−０１（表面処理なし、平均粒子径０．１μｍ、トクヤマ社製）
・ＮＳＳ−３Ｎ（フェニル基含有シラン表面処理球状シリカ、平均粒子径０．１２５μｍ、トクヤマ社製）
・ＮＳＳ−２Ｎ（フェニル基含有シラン表面処理球状シリカ、平均粒子径０．１５μｍトクヤマ社製）
・ＳＥ−１０５０（フェニル基含有シラン表面処理球状シリカ、平均粒子径０．３μｍ、アドマテックス社製）
・ＳＳ−０４（フェニル基含有シラン表面処理球状シリカ、平均粒子径０．４μｍ、トクヤマ社製）
【００７７】
（その他）
・ＡＣ−４０３０（応力緩和ゴム系高分子、ガンツ化成社製）
【００７８】
（２）半導体チップの実装
直径２０ｃｍ、厚み７００μｍであり、表面に高さ４０μｍ、幅１００μｍ×１００μｍの正方形の銅バンプが４００μｍピッチで多数形成されている半導体ウエハ（シリコンウエハ）を用意した。フリップチップ実装用接着フィルムから接着剤層を保護するＰＥＴフィルムを剥がし、真空ラミネーターを用いて、真空下（１ｔｏｒｒ）、７０℃で半導体ウエハの銅バンプ形成面にフリップチップ実装用接着フィルムを貼り合わせた。
【００７９】
次いで、得られたフリップチップ実装用接着フィルムが貼り合わされた半導体ウエハを研磨装置に取りつけ、半導体ウエハの厚さが約１００μｍになるまで裏面から研磨した。このとき、研磨の摩擦熱により半導体ウエハの温度が上昇しないように、半導体ウエハに水を散布しながら作業を行った。研磨後はＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）プロセスでアルカリのシリカ分散水溶液による研磨で鏡面化加工を行った。
【００８０】
フリップチップ実装用接着フィルムが貼り合わされた半導体ウエハを研磨装置から取り外し、フリップチップ実装用接着フィルムが貼り合わされていない側の面にダイシングテープ「ＰＥテープ♯６３１８−Ｂ」（積水化学社製、厚み７０μｍ、基材ポリエチレン、粘着材ゴム系粘着材１０μｍ）を貼り付け、ダイシングフレームにマウントした。フリップチップ実装用接着フィルムの接着剤層から基材層を剥離して、接着剤層が付着した研磨済の半導体ウエハを得た。
【００８１】
ダイシング装置「ＤＦＤ６５１」（ＤＩＳＣＯ社製）を用いて、送り速度５０ｍｍ／秒で、接着剤層が付着した半導体ウエハを１０ｍｍ×１０ｍｍのチップサイズにウエハ表面の切断予定線に沿ってダイシングして個片化し、接着剤層が付着した半導体チップを得た。
【００８２】
得られた接着剤層が付着した半導体チップを熱風乾燥炉内にて８０℃で１０分間乾燥後、ボンディング装置（澁谷工業社製、ＤＢ−１００）を用いて荷重０．１５ＭＰａ、温度２３０℃で１０秒間、基板上に圧着し、次いで、１９０℃で３０分間かけて硬化させ、半導体チップ実装体を得た。
【００８３】
（評価）
実施例及び比較例で得られた接着剤溶液、フリップチップ実装用接着フィルム及び半導体チップ実装体について以下の評価を行った。結果を表１及び２に示す。
【００８４】
（１）塗工性評価
（１−１）接着剤溶液の粘度測定
接着剤溶液について、Ｅ型粘度計（ＶＩＳＣＯＭＥＴＥＲ ＴＶ−２２、東機産業社製、使用ローターφ４８ｍｍ、設定温度２５℃）を用いて、回転数５ｒｐｍにおける粘度（ｍＰａ・ｓ）を測定した。
【００８５】
（１−２）フィルム外観
フリップチップ実装用接着フィルムの状態を目視にて観察し、塗工スジが見られず外観が良好であった場合を○、塗工スジが発生していた場合を×とした。
【００８６】
（２）カメラによる自動認識
フリップチップ実装用接着フィルムを、真空ラミネーター（ＡＴＭ−８１２、タカトリ社製）を用いて半導体ウエハの銅バンプ形成面に貼り合わせ、試験サンプルを得た。１０個の試験サンプルについて、自動ダイシング装置（ＤＦＴ６３６１、ＤＩＳＣＯ社製）で個片化した後、自動ボンディング装置（ＦＣ３０００Ｓ、東レエンジニアリング社製）にマウントし、カメラによって半導体チップのパターンを認識可能か否かについて観察した。
１０個全ての試験サンプルで半導体チップのパターンを認識可能であった場合を○、７〜９個の試験サンプルで半導体チップのパターンを認識可能であった場合を△、６個以下の試験サンプルで半導体チップのパターンを認識可能であった場合を×とした。
【００８７】
（３）接合信頼性評価
（３−１）ボイドの有無
超音波測定装置（日立建機社製）用いて半導体チップ実装体を測定し、半導体チップ面積に対するボイド発生部分の面積が５％未満であった場合を○、５％以上１０％未満であった場合を△、１０％以上であった場合を×とした。
【００８８】
（３−２）冷熱サイクル試験（ＴＣＴ試験）
半導体チップ実装体について、−５５〜１２５℃（３０分／１サイクル）の冷熱サイクル試験を行い、１００サイクルごとに導通抵抗値を測定した。導通抵抗値が、冷熱サイクル試験前の初期導通抵抗値に比べ５％以上変化した時点をＮＧ判定とし、５％未満の導通抵抗値が保たれたサイクル数をＴＣＴ試験のサイクル数とした。
なお、最大２０００サイクルまで評価を行い、２０００サイクルをクリアしたものについては＞２０００サイクルとした。
【００８９】
【表１】
【００９０】
【表２】
【産業上の利用可能性】
【００９１】
本発明によれば、塗工性に優れ、接合信頼性が高く、かつ、透明性が高く、カメラによる半導体チップボンディング時のパターン又は位置表示の認識を容易なものとするフリップチップ実装用接着剤を提供することができる。また、本発明によれば、該フリップチップ実装用接着剤を用いて製造されるフリップチップ実装用接着フィルム、及び、該フリップチップ実装用接着フィルムを用いた半導体チップの実装方法を提供することができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エポキシ樹脂、無機フィラー及び硬化剤を含有するフリップチップ実装用接着剤であって、
前記無機フィラーは、シランカップリング剤により表面処理されており、平均粒子径が０．０５μｍ以上０．２０μｍ未満であり、かつ、フリップチップ実装用接着剤中の含有量が２０重量％以上６０重量％以下である
ことを特徴とするフリップチップ実装用接着剤。
【請求項２】
シランカップリング剤は、フェニル基を有することを特徴とする請求項１記載のフリップチップ実装用接着剤。
【請求項３】
請求項１又は２記載のフリップチップ実装用接着剤からなる接着剤層と、基材層とを有することを特徴とするフリップチップ実装用接着フィルム。
【請求項４】
ヘイズ値が７０％以下であることを特徴とする請求項３記載のフリップチップ実装用接着フィルム。
【請求項５】
請求項３又は４記載のフリップチップ実装用接着フィルムを用いる半導体チップの実装方法であって、
前記フリップチップ実装用接着フィルムの接着剤層と、表面に突起電極が形成されているウエハの突起電極形成面とを貼り合わせる工程１と、
前記ウエハを、前記フリップチップ実装用接着フィルムに固定した状態で裏面から研削する工程２と、
前記研削後のウエハに貼り合わせられた前記フリップチップ実装用接着フィルムから、基材層を剥離して、接着剤層が付着したウエハを得る工程３と、
前記接着剤層が付着したウエハ表面の切断予定線に沿ってダイシングして、接着剤層が付着した半導体チップに個片化する工程４と、
前記接着剤層が付着した半導体チップと、被実装体となる基板又は他の半導体チップとの間にカメラを挿入し、前記接着剤層が付着した半導体チップのパターン又は位置表示と、前記基板又は他の半導体チップのパターン又は位置表示とを、カメラに自動的に認識させて位置合わせを行う工程５と、
前記接着剤層が付着した半導体チップを、接着剤層を介して前記基板又は他の半導体チップに接着して半導体チップを実装する工程６とを有する
ことを特徴とする半導体チップの実装方法。
【請求項１】
エポキシ樹脂、無機フィラー及び硬化剤を含有するフリップチップ実装用接着剤であって、
前記無機フィラーは、シランカップリング剤により表面処理されており、平均粒子径が０．０５μｍ以上０．２０μｍ未満であり、かつ、フリップチップ実装用接着剤中の含有量が２０重量％以上６０重量％以下である
ことを特徴とするフリップチップ実装用接着剤。
【請求項２】
シランカップリング剤は、フェニル基を有することを特徴とする請求項１記載のフリップチップ実装用接着剤。
【請求項３】
請求項１又は２記載のフリップチップ実装用接着剤からなる接着剤層と、基材層とを有することを特徴とするフリップチップ実装用接着フィルム。
【請求項４】
ヘイズ値が７０％以下であることを特徴とする請求項３記載のフリップチップ実装用接着フィルム。
【請求項５】
請求項３又は４記載のフリップチップ実装用接着フィルムを用いる半導体チップの実装方法であって、
前記フリップチップ実装用接着フィルムの接着剤層と、表面に突起電極が形成されているウエハの突起電極形成面とを貼り合わせる工程１と、
前記ウエハを、前記フリップチップ実装用接着フィルムに固定した状態で裏面から研削する工程２と、
前記研削後のウエハに貼り合わせられた前記フリップチップ実装用接着フィルムから、基材層を剥離して、接着剤層が付着したウエハを得る工程３と、
前記接着剤層が付着したウエハ表面の切断予定線に沿ってダイシングして、接着剤層が付着した半導体チップに個片化する工程４と、
前記接着剤層が付着した半導体チップと、被実装体となる基板又は他の半導体チップとの間にカメラを挿入し、前記接着剤層が付着した半導体チップのパターン又は位置表示と、前記基板又は他の半導体チップのパターン又は位置表示とを、カメラに自動的に認識させて位置合わせを行う工程５と、
前記接着剤層が付着した半導体チップを、接着剤層を介して前記基板又は他の半導体チップに接着して半導体チップを実装する工程６とを有する
ことを特徴とする半導体チップの実装方法。
【公開番号】特開２０１２−１９０９２４（Ｐ２０１２−１９０９２４Ａ）
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５１８８５（Ｐ２０１１−５１８８５）
【出願日】平成２３年３月９日（２０１１．３．９）
【出願人】（０００００２１７４）積水化学工業株式会社 (5,781)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月９日（２０１１．３．９）
【出願人】（０００００２１７４）積水化学工業株式会社 (5,781)
【Ｆターム（参考）】
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