JP2014220372A

JP2014220372A - 半導体装置の製造方法

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Publication number: JP2014220372A
Application number: JP2013098482A
Authority: JP
Inventors: 上田　倫久; Tsunehisa Ueda; 倫久上田; 貴志渡邉; Takashi Watanabe; 秀中村; Hide Nakamura; 青山卓司; Takuji Aoyama; 卓司青山; 孝徳井上; Takanori Inoue; 高橋　良輔; Ryosuke Takahashi; 良輔高橋
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 2013-05-08
Filing date: 2013-05-08
Publication date: 2014-11-20

Abstract

【課題】タクトタイムを短くし、半導体装置を効率的に得ることができ、得られる半導体装置における接続部の厚み精度を高めることができる半導体装置の製造方法を提供する。【解決手段】本発明に係る半導体装置１１の製造方法は、基板又は第２の半導体チップ１５上に、光硬化及び熱硬化可能である硬化性組成物を、インクジェット装置から吐出して、硬化性組成物層を形成する工程と、上記硬化性組成物層を光硬化させて、Ｂステージ化硬化性組成物層を形成する工程と、上記Ｂステージ化硬化性組成物層上に、第１の半導体チップ２２を積層し、かつ上記Ｂステージ化硬化性組成物層を熱硬化させて、上記基板又は第２の半導体チップ１５と第１の半導体チップ２２とが硬化物層２１により接続されている半導体装置１１を得る工程とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、基板又は第２の半導体チップと、第１の半導体チップとが、硬化物層により接続されている半導体装置の製造方法に関する。

基板上に半導体チップが硬化物層を介して積層された半導体装置が知られている。また、複数の半導体チップが、硬化物層を介して積層された半導体装置が広く知られている。

上記半導体装置は、半導体チップの下面に硬化性組成物層を積層した状態で、基板又は半導体チップ上に、硬化性組成物層付き半導体チップを、硬化性組成物層側から積層し、かつ硬化性組成物層を硬化させることにより製造されている。このような半導体装置の製造方法の一例は、例えば、下記の特許文献１に開示されている。

また、半導体装置は、例えば、基板又は半導体チップ上に、ディスペンサー又はスクリーン印刷などにより硬化性組成物を塗布して硬化性組成物層を形成した後、硬化性組成物層上に半導体チップを積層し、かつ硬化性組成物層を硬化させることにより形成されることもある。

ＷＯ２０１１／０５８９９６Ａ１

上述した従来の半導体装置の製造方法では、タクトタイムが長くなり、半導体装置を効率的に製造することができない。さらに、得られる半導体装置における各層間の接着信頼性が低くなることがある。

特に、硬化性組成物層付き半導体チップを用いる製造方法では、一般的に硬化性組成物層を形成するためにダイアタッチドフィルム（ＤＡＦ）を用い、ＤＡＦを半導体ウエハに積層した状態で、ＤＡＦが積層された半導体ウエハを個々の半導体チップに個片化している。この場合に、半導体ウエハを個片化するには、ＤＡＦを切断する必要がある。この切断時に、ＤＡＦが、切断刃にまとわりつくことで、切断性が低下することがある。切断性が低下することで、半導体チップが欠けて、歩留まりが低下するという問題がある。また、ＤＡＦを作る際には、多くの工程と工程材料とが必要であり、材料の使用効率も悪いというという問題がある。

さらに、特に、ディスペンサー又はスクリーン印刷などにより硬化性組成物を塗布する製造方法では、均一な厚みで硬化剤組成物を塗布することが困難であるという問題がある。

本発明の目的は、タクトタイムを短くし、半導体装置を効率的に得ることができ、得られる半導体装置における接続部の厚み精度を高めることができる半導体装置の製造方法を提供することである。

本発明の広い局面によれば、基板又は第２の半導体チップと、第１の半導体チップとが、硬化物層により接続されている半導体装置の製造方法であって、前記基板又は前記第２の半導体チップ上に、光硬化及び熱硬化可能である硬化性組成物を、インクジェット装置から吐出して、硬化性組成物層を形成する工程と、前記硬化性組成物層を光硬化させて、Ｂステージ化硬化性組成物層を形成する工程と、前記Ｂステージ化硬化性組成物層上に、前記第１の半導体チップを積層し、かつ前記Ｂステージ化硬化性組成物層を熱硬化させて、前記基板又は前記第２の半導体チップと前記第１の半導体チップとが前記硬化物層により接続されている半導体装置を得る工程とを備える、半導体装置の製造方法が提供される。

本発明に係る半導体装置のある特定の局面では、前記第２の半導体チップを用いる場合に、前記硬化性組成物層を形成する前の前記第２の半導体チップが、硬化物層を介して他の基板又は他の半導体チップ上に積層されている。

本発明に係る半導体装置のある特定の局面では、光を照射するために、前記インクジェット装置と連動可能な光照射装置を用いる。

本発明に係る半導体装置のある特定の局面では、前記硬化性組成物が導電性粒子を含まない。

本発明に係る半導体装置の製造方法は、基板又は第２の半導体チップ上に、光硬化及び熱硬化可能である硬化性組成物を、インクジェット装置から吐出して、硬化性組成物層を形成する工程と、上記硬化性組成物層を光硬化させて、Ｂステージ化硬化性組成物層を形成する工程と、上記Ｂステージ化硬化性組成物層上に、第１の半導体チップを積層し、かつ上記Ｂステージ化硬化性組成物層を熱硬化させて、上記基板又は上記第２の半導体チップと上記第１の半導体チップとが硬化物層により接続されている半導体装置を得る工程とを備えるので、タクトタイムを短くし、半導体装置を効率的に得ることができ、得られる半導体装置における接続部の厚み精度を高めることができる。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る半導体装置の製造方法により得られる半導体装置を模式的に示す断面図である。図２（ａ）〜（ｃ）は、図１に示す半導体装置の製造方法の各工程を説明するための断面図である。図３は、本発明の第２の実施形態に係る半導体装置の製造方法により得られる半導体装置を模式的に示す断面図である。

以下、本発明の詳細を説明する。

本発明に係る半導体装置の製造方法は、基板又は第２の半導体チップと、第１の半導体チップとが、硬化物層により接続されている半導体装置の製造方法である。本発明に係る半導体装置の製造方法は、上記基板又は上記第２の半導体チップ上に、光硬化及び熱硬化可能である硬化性組成物を、インクジェット装置から吐出して、硬化性組成物層を形成する工程と、上記硬化性組成物層を光硬化させて、Ｂステージ化硬化性組成物層を形成する工程と、上記Ｂステージ化硬化性組成物層上に、上記第１の半導体チップを積層し、かつ上記Ｂステージ化硬化性組成物層を熱硬化させて、上記基板又は上記第２の半導体チップと上記第１の半導体チップとが上記硬化物層により接続されている半導体装置を得る工程とを備える。

本発明に係る半導体装置の製造方法では、上述した構成が備えられているので、タクトタイムを短くし、半導体装置を効率的に得ることができ、得られる半導体装置における接続部の厚み精度を高めることができる。さらに、得られる半導体装置における各層間の接着信頼性を高めることができる。

上記半導体装置の製造方法では、特に、硬化性組成物層付き半導体チップを用いずに、基板又は第２の半導体チップ上に、硬化性組成物層が積層されていない第１の半導体チップを積層することができるので、硬化剤組成物層（ＤＡＦなど）を切断する必要がなく、硬化剤組成物層が切断刃にまとわりつくことに起因する切断時の半導体チップの欠けが起こらない。

さらに、上記半導体装置の製造方法では、特に、ディスペンサー又はスクリーン印刷などにより硬化性組成物を塗布せずに、インクジェット装置から硬化性組成物を塗布するので、均一な厚みの硬化性組成物層を形成でき、接続部の厚み精度を高めることができる。

上記半導体装置の製造方法において、上記第２の半導体チップを用いる場合に、上記硬化性組成物層を形成する前の上記第２の半導体チップが、硬化物層を介して他の基板又は他の半導体チップ上に積層されていることが好ましい。

以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施形態及び実施例を説明することにより、本発明を明らかにする。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る半導体装置の製造方法により得られる半導体装置を模式的に示す断面図である。

図１に示す半導体装置１１は、積層構造体１２を備える。積層構造体１２は、基板１３と、硬化物層１４と、基板１３上に硬化物層１４を介して積層された第２の半導体チップ１５とを有する。基板１３上に、第２の半導体チップ１５が配置されている。基板１３上に、第２の半導体チップ１５は間接に積層されている。平面視において、基板１３は、第２の半導体チップ１５よりも大きい。基板１３は、第２の半導体チップ１５よりも側方に張り出している領域を有する。

硬化物層１４は、例えば、硬化性組成物を硬化させることにより形成されている。硬化前の硬化性組成物を用いた硬化性組成物層は、粘着性を有していてもよい。硬化前の硬化性組成物層を形成するために、硬化性組成物シートを用いてもよい。

基板１３は上面に、第１の接続端子１３ａを有する。第２の半導体チップ１５は上面に、接続端子１５ａを有する。接続端子１５ａから配線１６が引き出されている。配線１６の一端は、第２の半導体チップ１５上に設けられた接続端子１５ａに接続されている。配線１６の他端は、基板１３上に設けられた第１の接続端子１３ａに接続されている。配線１６により、接続端子１５ａと第１の接続端子１３ａとが電気的に接続されている。配線１６の他端は、第１の接続端子１３ａ以外の他の接続端子に接続されていてもよい。配線１６は、ボンディングワイヤーであることが好ましい。

積層構造体１２における第２の半導体チップ１５上に、硬化物層２１を介して、第１の半導体チップ２２が積層されている。硬化物層２１は、光硬化及び熱硬化可能である硬化性組成物を光硬化及び熱硬化させることにより形成されている。

基板１３は上面に、第２の接続端子１３ｂを有する。第１の半導体チップ２２は上面に、接続端子２２ａを有する。接続端子２２ａから配線２３が引き出されている。配線２３の一端は、第１の半導体チップ２２上に設けられた接続端子２２ａに接続されている。配線２３の他端は、基板１３上に設けられた第２の接続端子１３ｂに接続されている。配線２３により、接続端子２２ａと第２の接続端子１３ｂとが電気的に接続されている。配線２３の他端は、第２の接続端子１３ｂ以外の他の接続端子に接続されていてもよい。配線２３は、ボンディングワイヤーであることが好ましい。

半導体装置１１は、以下のようにして得ることができる。

図２（ａ）に示すように、積層構造体１２における第２の半導体チップ１５上に、光硬化及び熱硬化可能である硬化性組成物を、インクジェット装置５１から矢印Ｘで示す方向に吐出して、硬化性組成物層２１Ａを形成する。ここでは、インクジェット装置５１に光照射装置５２が接続されている複合装置を用いている。タクトタイムをより一層短くする観点、並びに液滴を即硬化することで解像度を高める観点から、光を照射するために、インクジェット装置５１と連動可能な光照射装置５２が用いられている。インクジェット装置５１は、上記硬化性組成物を加温するための加温部を備えることが好ましい。上記加温部は、上記硬化性組成物を５０℃以上に加温可能であることが好ましく、７０℃以上に加温可能であることがより好ましく、８０℃以上に加温可能であることが更に好ましい。

次に、インクジェット装置５１と光照射装置５２との複合装置を矢印Ｚで示す方向に移動させて、硬化性組成物層２１Ａに矢印Ｙで示す方向に光を照射して、硬化性組成物層２１Ａを光硬化させる。この結果、図２（ｂ）に示すように、Ｂステージ化硬化性組成物層２１Ｂを形成する。Ｂステージ化により、第２の半導体チップ１５とＢステージ化硬化性組成物層２１Ｂとが仮接着される。Ｂステージ化硬化性組成物層２１Ｂは、半硬化状態にある半硬化物である。Ｂステージ化硬化性組成物層２１Ｂは、完全に硬化しておらず、熱硬化がさらに進行され得る。なお、インクジェット装置５１のノズル付近の迷光によって、意図しない光硬化が進行して、ノズルの目詰まりが生じることを防止するために、別の光強度の高い別の照射機を用いてもよい。

光を照射する際に用いる光源は特に限定されない。該光源としては、例えば、波長４２０ｎｍ以下に充分な発光分布を有する光源や、波長４２０ｎｍ以下の特定波長に強い発光を有する光源等が挙げられる。波長４２０ｎｍ以下に充分な発光分布を有する光源の具体例としては、例えば、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、ケミカルランプ、ブラックライトランプ、マイクロウェーブ励起水銀灯、及びメタルハライドランプ等が挙げられる。また、波長４２０ｎｍ以下の特定波長に強い発光を有する光源の具体例としては、ＬＥＤランプ等が挙げられる。なかでもＬＥＤランプが好ましい。ＬＥＤランプを用いた場合には、被照射物自身の発熱が非常に少なくなり、発熱による上記硬化性組成物層の過度の硬化を防ぐことができる。

光の照射により上記硬化性組成物層をＢステージ化させるために、上記硬化性組成物層の硬化を適度に進行させるための光照射強度は、例えば、波長３６５ｎｍにピークを持つＬＥＤランプ光源を用いる場合は、好ましくは１００〜３０００ｍＪ／ｃｍ^２程度である。また、上記硬化性組成物層の硬化を適度に進行させるための光の照射エネルギーは、好ましくは５００ｍＪ／ｃｍ^２以上、より好ましくは２０００ｍＪ／ｃｍ^２以上、好ましくは１０００００ｍＪ／ｃｍ^２以下、より好ましくは２００００ｍＪ／ｃｍ^２以下である。

なお、光の照射は、第１の半導体チップ２２の積層前、積層時又は積層後に行われ、積層前に行われてもよく、積層時に行われてもよく、積層後に行われてもよい。光の照射は、第１の半導体チップ２２の積層前に行われることが特に好ましい。

次に、図２（ｃ）に示すように、Ｂステージ化硬化性組成物層２１Ｂ上、すなわちＢステージ化硬化性組成物２１Ｂの第２の半導体チップ１５側とは反対の表面上に、第１の半導体チップ２２を積層する。さらに、第１の半導体チップ２２の積層時に、Ｂステージ化硬化性組成物層２１Ｂを加熱して本硬化させ、硬化物層２１を形成する。ただし、第１の半導体チップ２２の積層前又は積層後に、Ｂステージ化硬化性組成物層２１Ｂを加熱してもよい。第１の半導体チップ２２の積層時又は積層後に、Ｂステージ化硬化性組成物層２１Ｂを加熱して本硬化させることが好ましく、第１の半導体チップ２２の積層時に、Ｂステージ化硬化性組成物層２１Ｂを加熱して本硬化させることがより好ましい。Ｂステージ化硬化性組成物層２１Ｂを硬化させる際に、加圧することが好ましい。加圧により、各層間の接着信頼性がより一層高くなる。

加熱によりＢステージ化硬化性組成物層２１Ｂを充分に硬化させるための加熱温度は好ましくは１００℃以上、より好ましくは１２０℃以上、好ましくは２５０℃以下、より好ましくは２００℃以下である。

Ｂステージ化硬化性組成物層２１Ｂを硬化させることにより、第２の半導体チップ１５と第１の半導体チップ２２とが、硬化物層２１を介して接続される。また、配線２３により、接続端子２２ａと第２の接続端子１３ｂとを電気的に接続する。このようにして、図１に示す半導体装置１１を得ることができる。本実施形態では、光硬化と熱硬化とが併用されているため、半導体チップを積層する際に上記硬化性組成物層が光硬化されている場合には、厚みの均一性をより一層高めることができる。また、光硬化後に熱硬化される成分が液状成分として残っている場合に、該液状成分を熱硬化させることで、接着信頼性を高めることができる。

図３は、本発明の第２の実施形態に係る半導体装置の製造方法により得られる半導体装置を模式的に示す断面図である。

図３に示す半導体装置３１は、基板１３Ａと、硬化物層４１と、第１の半導体チップ２２とを備える。基板１３Ａは、第２の接続端子１３ｂが設けられていないことを除いては、基板１３と同様に形成されている。

基板１３Ａ上に、硬化物層４１を介して、第１の半導体チップ４２が積層されている。硬化物層４１は、光硬化及び熱硬化可能である硬化性組成物を光硬化及び熱硬化させることにより形成されている。

第１の半導体チップ４２は上面に、接続端子４２ａを有する。接続端子４２ａから配線４３が引き出されている。配線４３により、接続端子４２ａと第１の接続端子１３ａとが電気的に接続されている。

半導体装置１１では、第２の半導体チップ１５上に、光硬化及び熱硬化可能である硬化性組成物を、インクジェット装置から吐出して、硬化性組成物層を形成することで得ることができる。これに対して、半導体装置３１は、基板１３Ａ上に、光硬化及び熱硬化可能である硬化性組成物を、インクジェット装置から吐出して、硬化性組成物層を形成することで得ることができる。

上記基板（金属層を有する場合は金属層を除く基板部分）は、絶縁性を有することが好ましく、絶縁基板であることが好ましい。上記基板は、適宜の絶縁性材料により形成される。上記基板は、合成樹脂などの有機材料により形成されていてもよく、ガラス又は絶縁性セラミックスなどの無機材料により形成されていてもよい。上記基板の具体例としては、ガラスエポキシ基板等が挙げられる。

上記光硬化及び熱硬化可能である硬化性組成物（以下、「硬化性組成物Ａ」と記載することがある）は、インクジェット装置（インクジェットプリンター）により吐出可能である。上記硬化性組成物Ａは、室温（２５℃）以下に冷却されると、粘度が高くなる性質を有することが好ましい。

上記インクジェット装置は、インクジェットヘッドを有する。インクジェットヘッドはノズルを有する。インクジェット装置は、インクジェット装置内又はインクジェットヘッド内の温度を５０℃以上に加温するための加温部を備えることが好ましい。上記硬化性組成物Ａ料を加温しながら吐出することが好ましい。

上記硬化性組成物Ａは、硬化性化合物と、光重合開始剤と、熱硬化剤とを含むことが好ましい。上記硬化性組成物Ａは、硬化促進剤を含むことが好ましい。上記硬化性組成物Ａは、導電性粒子を含まないことが好ましい。

以下、上記硬化性組成物Ａに用いることができる各成分を詳細に説明する。

（硬化性化合物）
上記硬化性化合物Ａは、光硬化性化合物（光の照射により硬化可能な化合物）と熱硬化性化合物（加熱により硬化可能な化合物）とを含むことが好ましい。

上記光硬化性化合物としては、（メタ）アクリル化合物のようなビニル基を有するラジカル重合性モノマー等が挙げられる。

上記熱硬化性化合物としては、エポキシ化合物及びオキセタン化合物等が挙げられる。

上記硬化性組成物Ａ１００重量％中、上記光硬化性化合物の含有量は好ましくは１０重量％以上、より好ましくは２０重量％以上、好ましくは７０重量％以下、より好ましくは５０重量％以下である。

上記硬化性組成物Ａ１００重量％中、上記熱硬化性化合物の含有量は好ましくは３０重量％以上、より好ましくは５０重量％以上、好ましくは９０重量％以下、より好ましくは８０重量％以下である。

（光重合開始剤）
上記光重合開始剤としては、光ラジカル重合開始剤及び光カチオン重合開始剤等が挙げられる。上記光重合開始剤は、光ラジカル重合開始剤であることが好ましい。上記光重合開始剤は、１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。

上記光ラジカル重合開始剤は特に限定されない。上記光ラジカル重合開始剤は、光の照射によりラジカルを発生し、ラジカル重合反応を開始するための化合物である。上記光ラジカル重合開始剤の具体例としては、例えば、ベンゾイン、ベンゾインアルキルエーテル類、アセトフェノン類、アミノアセトフェノン類、アントラキノン類、チオキサントン類、ケタール類、２，４，５−トリアリールイミダゾール二量体、リボフラビンテトラブチレート、チオール化合物、２，４，６−トリス−ｓ−トリアジン、有機ハロゲン化合物、ベンゾフェノン類、キサントン類及び２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド等が挙げられる。上記光ラジカル重合開始剤は、１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。

上記光ラジカル重合開始剤とともに、光重合開始助剤を用いてもよい。該光重合開始助剤としては、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ安息香酸エチルエステル、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ安息香酸イソアミルエステル、ペンチル−４−ジメチルアミノベンゾエート、トリエチルアミン及びトリエタノールアミン等が挙げられる。これら以外の光重合開始助剤を用いてもよい。上記光重合開始助剤は、１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。

また、可視光領域に吸収があるＣＧＩ−７８４等（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製）のチタノセン化合物などを、光反応を促進するために用いてもよい。

上記光カチオン重合開始剤としては特に限定されず、例えば、スルホニウム塩、ヨードニウム塩、メタロセン化合物及びベンゾイントシレート等が挙げられる。上記光カチオン重合開始剤は、１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。

上記光硬化性化合物１００重量部に対して、上記光重合開始剤の含有量は好ましくは０．０１重量部以上、より好ましくは０．１重量部以上、好ましくは１０重量部以下、より好ましくは７．５重量部以下である。

（熱硬化剤）
上記熱硬化剤としては、有機酸、アミン化合物、アミド化合物、ヒドラジド化合物、イミダゾール化合物、イミダゾリン化合物、フェノール化合物、ユリア化合物、ポリスルフィッド化合物及び酸無水物等が挙げられる。上記熱硬化剤として、アミン−エポキシアダクトなどの変性ポリアミン化合物を用いてもよい。これら以外の熱硬化剤を用いてもよい。

上記熱硬化性化合物１００重量部に対して、上記熱硬化剤の含有量は好ましくは５重量部以上、より好ましくは１０重量部以上、好ましくは４００重量部以下、より好ましくは２００重量部以下である。

（硬化促進剤）
上記硬化促進剤としては、第三級アミン、イミダゾール、第四級アンモニウム塩、第四級ホスホニウム塩、有機金属塩、リン化合物及び尿素系化合物等が挙げられる。

上記熱硬化性化合物１００重量部に対して、上記硬化促進剤の含有量は好ましくは０．０１重量部以上、より好ましくは０．１重量部以上、好ましくは２０重量部以下、より好ましくは５重量部以下である。

（硬化性組成物Ａの他の詳細）
上記硬化性組成物Ａにおいては、ＪＩＳＫ２２８３に準拠して測定された２５℃での粘度η１が１６０ｍＰａ・ｓ以上、１２００ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましい。上記硬化性組成物Ａの粘度η１が上記下限以上及び上記上限以下であると、上記硬化性組成物Ａをインクジェットヘッドから容易にかつ精度よく吐出できる。さらに、上記硬化性組成物Ａが５０℃以上に加温されても、上記硬化性組成物Ａをインクジェットヘッドから容易にかつ精度よく吐出できる。

上記粘度η１は、より好ましくは１０００ｍＰａ・ｓ以下、更に好ましくは５００ｍＰａ・ｓ以下である。上記粘度が好ましい上記上限を満足すると、上記硬化性組成物Ａをヘッドから連続吐出したときに、吐出性がより一層良好になる。また、上記硬化性組成物Ａの濡れ拡がりをより一層抑制し、硬化物層を形成する際の配置精度をより一層高める観点からは、上記粘度は２５０ｍＰａ・ｓを超えることが好ましく、５００ｍＰａ・ｓを超えることがより好ましい。

以下、実施例及び比較例を挙げて、本発明を具体的に説明する。本発明は、以下の実施例のみに限定されない。

（実施例１）
硬化性組成物Ａ１の調製：
ジシクロペンタジエニルジメタクリレート（２官能メタクリレート、共栄社化学社製「ＤＣＰ−Ｍ」）２６．２３重量部、グリシジルメタクリレート（光反応性基と熱反応性基を併せ持つ化合物、日油社製「ＧＭＡ」）５．３７重量部、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−４−モルホリノブチロフェノン（光開始剤、ＢＡＳＦ社製「イルガキュア３６９」）３．３５重量部、ビスフェノールＡ型エポキシ化合物（熱硬化性化合物、ＤＩＣ社製「ＥＸＡ８５０ＣＲＰ」）２６．２３重量部、テルペン系固体酸無水化合物（熱硬化剤、三菱化学社製「ＹＨ３０９」）３８．３４重量部、及びＤＢＵ−オクチル酸塩（熱硬化促進剤、サンアプロ社製「ＵＣＡＴＳＡ１０２」）０．４８重量部を配合することにより、硬化性組成物Ａ１を得た。

ＪＩＳＫ２２８３に準拠して、粘度計（東機産業社製「ＴＶＥ２２Ｌ」）を用いて、得られた硬化性組成物Ａ１の２５℃での粘度η１を測定した。得られた硬化性組成物Ａ１の粘度は２９０ｍＰａ・ｓであった。

半導体装置（積層構造体）の作製：
ＦＲ４ガラスエポキシ基板（厚み０．３ｍｍ、市販のソルダーレジストが塗布されている、縦１０ｍｍ×横１０ｍｍの半導体チップが置かれる場所が３行×９列で２７か所設けられている）を用意した。このＦＲ４ガラスエポキシ基板上に、半導体チップを置く位置毎に、縦１０ｍｍ×横１０ｍｍの大きさになるようにインクジェット装置（７５℃に加温、リコープリンティングシステムズ社製のヘッドを使用、ヘッド直近にＬＥＤＵＶ光源を設置）を用いて、硬化性組成物を厚み３０μｍに塗布し、硬化性組成物層を形成した。ＵＶ−ＬＥＤ光により塗布直後の硬化性組成物層に光を照射して、光仮硬化を行った。その後、超高圧水銀灯により積算光量が１０００ｍＪ／ｃｍ^２となるように光を照射することで、光本硬化を行い、Ｂステージ化硬化性組成物層を形成した。

その後、Ｂステージ化硬化性組成物層上に、ダイボンド装置を用いて、半導体チップ（縦１０ｍｍ×横１０ｍｍ×厚み８０μｍ）に見立てたシリコンベアチップを積層して、積層体を得た。

得られた積層体を１６０℃のオーブン内に入れ、１時間加熱することで、Ｂステージ化硬化性組成物層を熱硬化させることにより、半導体装置（積層構造体）を得た。

（実施例２）
ＦＲ４ガラスエポキシ基板の代わりに実施例１で得られた積層構造体（ただし、１６０℃の硬化はせず、シリコンベアチップをダイボンドして得られた積層体を使用）を用意した。この積層構造体を用いて、ダイボンドされた積層体上に、実施例１と同様にしてインクジェット装置により硬化性組成物を厚み３０μｍに塗布し、硬化性組成物層を形成することにより、半導体装置を得た（熱硬化も同様に行う）。

（比較例１）
市販のダイアッタッチドペースト（ＤＡＰ）（日立化成社製「ＥＮ４９００」）を、ディスペンサーにより塗布したこと以外は実施例１と同様にして、半導体装置を得た。

（比較例２）
市販のダイアッタッチドペースト（ＤＡＰ）（日立化成社製「ＥＮ４９００」）を、スクリーン印刷により塗布したこと以外は実施例１と同様にして、半導体装置を得た。

（比較例３）
ダイボンディングフィルムの作製：
Ｇ−２０５０Ｍ（日油社製、エポキシ基含有アクリル系高分子ポリマー、重量平均分子量Ｍｗ２０万）１５重量部と、ＥＸＡ−７２００ＨＨ（ＤＩＣ社製、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂）８０重量部と、ＨＰ−４０３２Ｄ（ＤＩＣ社製、ナフタレン型エポキシ樹脂）５重量部と、ＹＨ−３０９（三菱化学社製、酸無水物系硬化剤）３５重量部と、２ＭＡＯＫ−ＰＷ（四国化成工業社製、イミダゾール）８重量部と、Ｓ３２０（チッソ社製、アミノシラン）２重量部とを配合し、配合物を得た。この配合物を溶剤としてのメチルエチルケトン（ＭＥＫ）に固形分６０％となるように添加し、攪拌し、塗液を得た。これを離型フィルムに塗布し、１１０℃で３分間オーブン中で加熱乾燥し、離型フィルム上に厚み４０μｍのダイボンディングフィルムを得た。

半導体装置の作製：
得られたダイボンディングフィルムを用いて、ＤＡＦを半導体ウエハに積層した状態で、ＤＡＦが積層された半導体ウエハを個々の半導体チップに個片化して、硬化性組成物層付き半導体チップ（縦１０ｍｍ×横１０ｍｍに個片化されている）を得た。得られた硬化性組成物層付き半導体チップ（縦１０ｍｍ×横１０ｍｍに個片化されている）を実施例１で用いた基板上にダイボンディングして、その後の工程は実施例１と同様にして、半導体装置を得た。

（評価）
（１）タクトタイム
半導体チップをダイボンディングする時間に関しては、実施例１，２、比較例２及び比較例３では速かった。これに対して、比較例１では、ディスペンサーで塗布された硬化性組成物をチップ下に均一に押し拡げる時間が余分にかかった。また、比較例２では、スクリーン印刷時に、２７か所の配置位置に硬化性組成物を塗布する際のスクリーンの位置合わせに、非常に時間を要した。

（２）厚み精度
基板と半導体チップとの間のボイドの有無を、超音波装置により確認した。

実施例１，２及び比較例３では、ボイドはほとんど無かった。これに対して、比較例１では厚みの不均一に起因すると思われる空隙（ボイド）が見られた。また、ボイドが見られない半導体チップでは、半導体チップの周りの樹脂のはみ出しが多く、硬化性組成物の厚み精度が悪いことが分かった。比較例２では、ボイドが多数見られた。

（３）材料の使用効率
実施例１，２及び比較例１に比べ、比較例２ではスクリーン印刷版を清掃するために無駄になる樹脂が多かった。また、比較例３では、ＤＡＦを得るために、離型フィルム等の工程材料が必要であり、更に円形のパッチ以外の材料を廃棄する必要があることから、材料の使用効率が低かった。

１１…半導体装置
１２…積層構造体
１３，１３Ａ…基板
１３ａ…第１の接続端子
１３ｂ…第２の接続端子
１４…硬化物層
１５…第２の半導体チップ
１５ａ…接続端子
１６…配線
２１…硬化物層
２１Ａ…硬化性組成物層
２１Ｂ…Ｂステージ化硬化性組成物層
２２…第１の半導体チップ
２２ａ…接続端子
２３…配線
３１…半導体装置
４１…硬化物層
４２…第１の半導体チップ
４２ａ…接続端子
４３…配線
５１…インクジェット装置
５２…光照射装置

Claims

基板又は第２の半導体チップと、第１の半導体チップとが、硬化物層により接続されている半導体装置の製造方法であって、
前記基板又は前記第２の半導体チップ上に、光硬化及び熱硬化可能である硬化性組成物を、インクジェット装置から吐出して、硬化性組成物層を形成する工程と、
前記硬化性組成物層を光硬化させて、Ｂステージ化硬化性組成物層を形成する工程と、
前記Ｂステージ化硬化性組成物層上に、前記第１の半導体チップを積層し、かつ前記Ｂステージ化硬化性組成物層を熱硬化させて、前記基板又は前記第２の半導体チップと前記第１の半導体チップとが前記硬化物層により接続されている半導体装置を得る工程とを備える、半導体装置の製造方法。
前記第２の半導体チップを用いる場合に、前記硬化性組成物層を形成する前の前記第２の半導体チップが、硬化物層を介して他の基板又は他の半導体チップ上に積層されている、請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
光を照射するために、前記インクジェット装置と連動可能な光照射装置を用いる、請求項１又は２に記載の半導体装置の製造方法。
前記硬化性組成物が導電性粒子を含まない、請求項１〜３のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。