TW202138530A - 半導體用接著劑、以及半導體裝置及其製造方法 - Google Patents

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Abstract

一種半導體用接著劑，其在具備將半導體晶片及配線電路基板的各自的連接部彼此電連接而成之連接結構及/或將複數個半導體晶片的各自的連接部彼此電連接而成之連接結構之半導體裝置中用於連接部的密封，前述半導體用接著劑含有固化性樹脂成分、助熔劑及無機填料，以該半導體用接著劑的總量為基準，前述無機填料的含量為60～95質量%，該半導體用接著劑固化後的導熱率為1.5W/mK以上。

Description

半導體用接著劑、以及半導體裝置及其製造方法
本揭示係有關一種半導體用接著劑、以及半導體裝置及其製造方法。
以往，為了連接半導體晶片和基板，廣泛適用了使用金導線（wire）等金屬細線之導線接合方式，但為了應對對半導體裝置的高功能·高積體·高速化等要求，在半導體晶片或基板上形成被稱為凸塊之導電性突起，在半導體晶片與基板之間直接連接之倒裝晶片連接方式（FC連接方式）日益普及。
作為倒裝晶片連接方式，已知有使用焊料、錫、金、銀、銅等進行金屬接合之方法、施加超聲波振動而進行金屬接合之方法、藉由樹脂的收縮力保持機械接觸之方法等，但從連接部的可靠性的觀點而言，通常採用使用焊料、錫、金、銀、銅等進行金屬接合之方法。
例如，在半導體晶片與基板之間的連接中，在BGA（Ball Grid Array：球柵陣列）、CSP（Chip Size Package：晶片尺寸封裝）等中廣泛使用之COB（Chip On Board：板上晶片）型連接方式亦為倒裝晶片連接方式。又，倒裝晶片連接方式亦廣泛使用於在半導體晶片上形成凸塊或配線，在半導體晶片之間連接之COC（Chip On Chip：層疊式晶片）型連接方式（例如，參閱下述專利文獻1）。
在強烈要求進一步的小型化、薄型化及高功能化之封裝中，將上述連接方式積層·多層化而成之晶片堆疊型封裝或POP（Package On Package：疊層封裝）、TSV（Through-Silicon Via：矽穿孔）等亦開始廣泛普及。由於藉由配置成立體狀而不是平面狀，能夠減小封裝，因此該等技術被廣泛使用，對於半導體的性能提高及減少噪聲、安裝面積的削減、省電力化亦有效，作為下一代的半導體配線技術而受到關注。
[專利文獻1]日本特開2008-294382號公報
在上述倒裝晶片連接方式中，以保護連接部的金屬接合等目的，有時經由半導體用接著劑進行倒裝晶片連接。
在倒裝晶片封裝中，近年來，高功能化及高積體化不斷發展，但隨著高功能化及高積體化，配線之間的間距變窄，因此封裝發熱量增加。若在封裝中積聚熱，則半導體晶片成為高溫，有可能引起誤作動。因此，對於半導體用接著劑要求比以往更優異的散熱性。
因此，本揭示的目的為提供一種散熱性優異的半導體用接著劑。又，本揭示的目的為提供一種使用了這種半導體用接著劑之半導體裝置及其製造方法。
本揭示的一方式提供一種半導體用接著劑，其在具備將半導體晶片及配線電路基板的各自的連接部彼此電連接而成之連接結構及/或將複數個半導體晶片的各自的連接部彼此電連接而成之連接結構之半導體裝置中用於連接部的密封，前述半導體用接著劑含有固化性樹脂成分、助熔劑及無機填料，以半導體用接著劑的總量為基準，無機填料的含量為60～95質量%，半導體用接著劑固化後的導熱率為1.5W/mK以上。
上述無機填料可以含有多面體氧化鋁。
上述無機填料可以含有選自由碳化矽、氮化硼、金剛石、二氧化矽及氮化鋁組成的組中之至少一種。
在體積基準的粒徑分布中，上述無機填料可以在0.1～4.5μm及5～20μm的各自的範圍內具有峰。
上述半導體用接著劑作為無機填料，可以調配有體積基準的平均粒徑r1 為5～20μm之多面體氧化鋁和體積基準的平均粒徑r2 為0.1～4.5μm之多面體氧化鋁。
上述平均粒徑r1 與上述平均粒徑r2 之差（r1 -r2 ）可以為4～10μm。
上述半導體用接著劑固化後的導熱率可以為3.0W/mK以上。
上述助熔劑可以為羧酸。
上述固化性樹脂成分可以含有熱固化性樹脂、固化劑及熱塑性樹脂。
本揭示的另一方式提供一種半導體裝置的製造方法，前述半導體裝置具備將半導體晶片及配線電路基板的各自的連接部彼此電連接而成之連接結構及/或將複數個半導體晶片的各自的連接部彼此電連接而成之連接結構，前述半導體裝置的製造方法包括：使用上述半導體用接著劑對連接部的至少一部分進行密封之工序。
本揭示的另一方式提供一種半導體裝置，其具備：將半導體晶片及配線電路基板的各自的連接部彼此電連接而成之連接結構及/或將複數個半導體晶片的各自的連接部彼此電連接而成之連接結構；以及對連接部的至少一部分進行密封之密封材料，密封材料含有上述半導體用接著劑的固化物。 [發明效果]
依據本揭示，能夠提供一種散熱性優異的半導體用接著劑。又，依據本揭示，能夠提供一種使用了這種半導體用接著劑之半導體裝置及其製造方法。
以下，依據情況參閱圖式對用於實施本揭示的形態進行詳細說明。然而，本揭示並不限定於以下的實施形態。另外，在本說明書中，“（甲基）丙烯酸”是指丙烯酸或甲基丙烯酸，“（甲基）丙烯酸酯”是指丙烯酸酯或與其對應之甲基丙烯酸酯。“A或B”只要包含A和B中的任一者即可，亦可以包含兩者。
又，在本說明書中，使用“～”表示之數值範圍表示將記載於“～”前後之數值分別作為最小值及最大值包含之範圍。而且，在本說明書中階段性地記載之數值範圍內，某一階段的數值範圍的上限值或下限值亦可以替換成其他階段的數值範圍的上限值或下限值。又，在本說明書中記載之數值範圍內，該數值範圍的上限值或下限值亦可以替換成實施例中所示之值。
＜半導體用接著劑＞ 本實施形態之半導體用接著劑係在具備將半導體晶片及配線電路基板的各自的連接部彼此電連接而成之連接結構及/或將複數個半導體晶片的各自的連接部彼此電連接而成之連接結構之半導體裝置中用於連接部的密封之半導體用接著劑，其含有固化性樹脂成分、助熔劑及無機填料，以半導體用接著劑的總量為基準，無機填料的含量為60～95質量%，半導體用接著劑固化後的導熱率為1.5W/mK以上。
（固化性樹脂成分） 固化性樹脂成分可以含有（a）熱固化性樹脂、（b）固化劑及（c）熱塑性樹脂。
（（a）熱固化性樹脂） 作為熱固化性樹脂，例如可舉出環氧樹脂、脲樹脂、三聚氰胺樹脂、酚醛樹脂。從良好的固化性、接著性優異的觀點而言，作為熱固化性樹脂可以為環氧樹脂。熱固化性樹脂能夠單獨使用一種或同時使用兩種以上。
作為環氧樹脂，例如可舉出在分子內具有2個以上的環氧基之環氧樹脂，可舉出雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、萘型環氧樹脂、苯酚酚醛清漆型環氧樹脂、甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、苯酚芳烷基型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、三苯基甲烷型環氧樹脂、二環戊二烯型環氧樹脂、各種多官能環氧樹脂。該等環氧樹脂能夠單獨使用一種或同時使用兩種以上。
相對於固化劑樹脂成分100質量份，環氧樹脂的含量可以為40質量份以上或50質量份以上。相對於固化劑樹脂成分100質量份，環氧樹脂的含量可以為90質量份以下或80質量份以下。
相對於半導體用接著劑100質量份，環氧樹脂的含量可以為10質量份以上或20質量份以上。相對於半導體用接著劑100質量份，環氧樹脂的含量可以為50質量份以下或40質量份以下。相對於半導體用接著劑100質量份，環氧樹脂的含量可以為10～50質量份。
（（b）固化劑） 作為固化劑，例如可舉出酚醛樹脂系固化劑、酸酐系固化劑、胺系固化劑、咪唑系固化劑及膦系固化劑。當固化劑含有酚性羥基、酸酐、胺類或咪唑類時，容易顯示抑制在連接部產生氧化膜之助熔劑活性，能夠容易提高連接可靠性·絕緣可靠性。
作為酚醛樹脂系固化劑，例如可舉出在分子內具有2個以上的酚性羥基之固化劑，能夠使用苯酚酚醛清漆、甲酚酚醛清漆、苯酚芳烷基樹脂、甲酚萘酚甲醛縮聚物、三苯基甲烷型多官能酚、各種多官能酚醛樹脂等。酚醛樹脂系固化劑能夠單獨使用一種或同時使用兩種以上。
在固化性樹脂成分含有環氧樹脂之情況下，從良好的固化性、接著性及保存穩定性優異的觀點而言，酚醛樹脂系固化劑相對於環氧樹脂的當量比（酚性羥基/環氧基，莫耳比）可以為0.3～1.5、0.4～1.0或0.5～1.0。當當量比為0.3以上時，存在固化性提高，接著力提高之傾向，當為1.5以下時，存在未反應的酚性羥基不會過量殘留，吸水率被抑制得較低，絕緣可靠性進一步提高之傾向。
作為酸酐系固化劑，例如可舉出甲基環己烷四羧酸二酐、1,2,4-苯三甲酸酐、焦蜜石酸酐、二苯甲酮四羧酸二酐、乙二醇雙（脫水1,2,4-苯三甲酸酯）（ethylene glycol bis（anhydro trimellitate））。酸酐系固化劑能夠單獨使用一種或同時使用兩種以上。
在固化性樹脂成分含有環氧樹脂之情況下，從良好的固化性、接著性及保存穩定性優異的觀點而言，酸酐系固化劑相對於環氧樹脂的當量比（酸酐基/環氧基，莫耳比）可以為0.3～1.5、0.4～1.0或0.5～1.0。當當量比為0.3以上時，存在固化性提高，接著力提高之傾向，當為1.5以下時，存在未反應的酸酐不會過量殘留，吸水率被抑制得較低，絕緣可靠性進一步提高之傾向。
作為胺系固化劑，例如可舉出二氰二胺。
在固化性樹脂成分含有環氧樹脂之情況下，從良好的固化性、接著性及保存穩定性優異的觀點而言，胺系固化劑相對於環氧樹脂的當量比（胺/環氧基，莫耳比）可以為0.3～1.5、0.4～1.0或0.5～1.0。當當量比為0.3以上時，存在固化性提高，接著力提高之傾向，當為1.5以下時，存在未反應的胺不會過量殘留，絕緣可靠性進一步提高之傾向。
作為咪唑系固化劑，例如可舉出2-苯基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑、1-苄基-2-甲基咪唑、1-苄基-2-苯基咪唑、1-氰基乙基-2-十一基咪唑、1-氰基-2-苯基咪唑、1,2,4-苯三甲酸1-氰基乙基-2-十一基咪唑、1,2,4-苯三甲酸1-氰基乙基-2-苯基咪唑鎓、2,4-二胺基-6-[2’-甲基咪唑基-（1’）]-乙基-對稱三𠯤、2,4-二胺基-6-[2’-十一基咪唑基-（1’）]-乙基-對稱三𠯤、2,4-二胺基-6-[2’-乙基-4’-甲基咪唑基-（1’）]-乙基-對稱三𠯤、2,4-二胺基-6-[2’-甲基咪唑基-（1’）]-乙基-對稱三𠯤異三聚氰酸加成物、2-苯基咪唑異三聚氰酸加成物、2-苯基-4,5-二羥基甲基咪唑、2-苯基-4-甲基-5-羥基甲基咪唑、環氧樹脂與咪唑類的加成物。其中，從固化性、保存穩定性及連接可靠性更優異的觀點而言，咪唑系固化劑可以為1-氰基乙基-2-十一基咪唑、1-氰基-2-苯基咪唑、1,2,4-苯三甲酸1-氰基乙基-2-十一基咪唑、1,2,4-苯三甲酸1-氰基乙基-2-苯基咪唑鎓、2,4-二胺基-6-[2’-甲基咪唑基-（1’）]-乙基-對稱三𠯤、2,4-二胺基-6-[2’-乙基-4’-甲基咪唑基-（1’）]-乙基-對稱三𠯤、2,4-二胺基-6-[2’-甲基咪唑基-（1’）]-乙基-對稱三𠯤異三聚氰酸加成物、2-苯基咪唑異三聚氰酸加成物、2-苯基-4,5-二羥基甲基咪唑及2-苯基-4-甲基-5-羥基甲基咪唑。咪唑系固化劑能夠單獨使用一種或同時使用兩種以上。又，亦可以將該等作為微膠囊化之潛在性固化劑。
相對於固化性樹脂成分100質量份，咪唑系固化劑的含量可以為0.1～20質量份、0.1～10質量份、0.1～5質量份或0.5～5質量份。當咪唑系固化劑的含量為0.1質量份以上時，存在固化性提高之傾向，當為20質量份以下時，存在在形成金屬接合之前接著劑組成物不會固化，不易發生連接不良之傾向。
作為膦系固化劑，例如可舉出三苯基膦、四苯基硼酸四苯鏻、四（4-甲基苯基）硼酸四苯鏻及（4-氟苯基）硼酸四苯鏻。
相對於固化性樹脂成分100質量份，膦系固化劑的含量可以為0.1～10質量份或0.1～5質量份。當膦系固化劑的含量為0.1質量份以上時，存在固化性提高之傾向，當為10質量份以下時，存在在形成金屬接合之前半導體用接著劑不會固化，不易發生連接不良之傾向。
酚醛樹脂系固化劑、酸酐系固化劑及胺系固化劑分別能夠單獨使用一種或同時使用兩種以上。咪唑系固化劑及膦系固化劑可以分別單獨使用，亦可以與酚醛樹脂系固化劑、酸酐系固化劑或胺系固化劑一同使用。
作為固化劑，從固化性優異的觀點而言，可以同時使用酚醛樹脂系固化劑和咪唑系固化劑，同時使用酸酐系固化劑和咪唑系固化劑，同時使用胺系固化劑和咪唑系固化劑，或單獨使用咪唑系固化劑。在短時間內連接時生產性提高，因此可以單獨使用快速固化性優異的咪唑系固化劑。此時，在短時間內固化時能夠抑制低分子成分等揮發成分，因此亦能夠容易抑制產生空隙。
相對於固化性樹脂成分100質量份，固化劑的含量可以為0.1～20質量份或0.1～10質量份。
（（c）熱塑性樹脂） 作為熱塑性樹脂，可舉出苯氧基樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚醯胺樹脂、聚碳二亞胺樹脂、氰酸酯樹脂、（甲基）丙烯酸樹脂、聚酯樹脂、聚乙烯樹脂、聚醚碸樹脂、聚醚醯亞胺樹脂、聚乙烯醇縮醛樹脂、胺酯樹脂、丙烯酸橡膠等。作為熱塑性樹脂，從耐熱性及薄膜形成性優異的觀點而言，可以為苯氧基樹脂、聚醯亞胺樹脂、（甲基）丙烯酸樹脂、丙烯酸橡膠、氰酸酯樹脂、聚碳二亞胺樹脂等，進一步可以為苯氧基樹脂、聚醯亞胺樹脂、（甲基）丙烯酸樹脂、丙烯酸橡膠。熱塑性樹脂能夠單獨使用一種或同時使用兩種以上。
作為苯氧基樹脂，例如可舉出NIPPON STEEL Chemical & Material Co., Ltd.製造的ZX1356-2、FX-293。作為胺酯樹脂，例如能夠使用作為聚胺酯之DIC Covestro Polymer Ltd.製造的T-8175N。作為（甲基）丙烯酸樹脂，例如能夠使用（甲基）丙烯酸、（甲基）丙烯酸甲酯等（甲基）丙烯酸酯等（甲基）丙烯酸酯化合物的至少一種化合物的嵌段共聚即丙烯酸系嵌段共聚物。作為丙烯酸系嵌段共聚物，例如能夠使用作為甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯的嵌段共聚物的LA4285、LA2330、LA2140（全部為KURARAY CO.,LTD製造）。從高散熱性更優異的觀點而言，熱塑性樹脂可以為具有容易採用結晶結構之結構（芳香環多的結構）之苯氧基樹脂。
從半導體用接著劑對基板及晶片的貼附性優異的觀點而言，熱塑性樹脂的玻璃轉移溫度（Tg）可以為120℃以下、100℃以下或85℃以下。藉由半導體用接著劑含有具有120℃以下的Tg之熱塑性樹脂，能夠抑制固化反應，因此容易埋入形成於半導體晶片之凸塊、形成於基板之電極及配線圖案等凹凸中，因此氣泡不易殘留，存在容易抑制空隙的產生之傾向。又，藉由半導體用接著劑含有具有室溫（25℃）以上的Tg之熱塑性樹脂，容易將半導體用接著劑形成為薄膜狀或膜狀。
在本說明書中，熱塑性樹脂的Tg是指使用示差掃描熱量測量（DSC，PerkinElmer Co., Ltd.製造的DSC-7型）在樣品量10mg、升溫速度10℃/分鐘、測量氣氛：空氣的條件下測量時的Tg。
從半導體用接著劑的薄膜形成性優異的觀點而言，熱塑性樹脂的重量平均分子量可以為10000以上、30000以上、40000以上、50000以上。從半導體用接著劑的薄膜加工性優異的觀點而言，熱塑性樹脂的重量平均分子量可以為1000000以下或500000以下。
在本說明書中，重量平均分子量是指使用高速液體層析（Shimadzu Corporation製造的C-R4A）以聚苯乙烯換算測量時的重量平均分子量。
在固化性樹脂成分含有環氧樹脂和熱塑性樹脂之情況下，相對於熱塑性樹脂100質量份，環氧樹脂的含量可以為1質量份以上、5質量份以上或10質量份以上，且可以為500質量份以下、400質量份以下或300質量份以下。相對於熱塑性樹脂100質量份，環氧樹脂的含量可以為1～500質量份、5～400質量份或10～300質量份。藉由環氧樹脂的含量在該等範圍內，半導體用接著劑具有充分的固化性，接著力優異，並且容易將半導體用接著劑形成為薄膜狀或膜狀。
相對於固化性樹脂成分100質量份，熱塑性樹脂的含量可以為0.1質量份以上、1質量份以上或10質量份以上，且可以為50質量份以下或40質量份以下。相對於固化性樹脂成分100質量份，熱塑性樹脂的含量可以為0.1～50質量份、1～50質量份或10～40質量份。
以半導體用接著劑的總量為基準，固化性樹脂成分的含量可以為10質量%以上或30質量%以上，且可以為70質量%以下或50質量%以下。以半導體用接著劑的總量為基準，固化性樹脂成分的含量可以為10～70質量%、10～50質量%或30～50質量%。
（助熔劑） 本實施形態之半導體用接著劑還可以含有助熔劑（亦即，顯示助熔劑活性（去除氧化物、雜質等之活性）之助熔劑活性劑）。作為助熔劑，可舉出具有未共用電子對之含氮化合物（咪唑類、胺類等）、羧酸類、酚類、醇類等。
從與醇類相比更強地顯現出助熔劑活性，容易提高連接性之觀點而言，助熔劑可以含有與環氧樹脂反應之有機酸。
在固化性樹脂成分含有環氧樹脂之情況下，與環氧樹脂反應，在半導體用接著劑的固化物中不以游離之狀態存在，因此能夠防止絕緣可靠性的降低，因此可以含有有機酸，亦可以含有羧酸。
作為羧酸，可舉出：乙烷酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、十二烷酸、十四烷酸、十六烷酸、十七烷酸、十八烷酸等脂式飽和羧酸；油酸、亞油酸、亞麻酸、花生四烯酸、二十二碳六烯酸、二十碳五烯酸等脂式不飽和羧酸；草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸等脂式二羧酸；安息香酸（benzoic acid）、鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、對苯二甲酸、1,2,4-苯三甲酸、1,3,5-苯三甲酸、1,2,3-苯三甲酸、焦蜜石酸、戊烷羧酸、苯甲酸（mesic acid）等芳香族羧酸；順丁烯二酸及反丁烯二酸。又，作為具有羥基之羧酸，可舉出乳酸、蘋果酸、檸檬酸、水楊酸等。
羧酸可以為二羧酸。由於二羧酸與單羧酸相比相對不易揮發，因此存在能夠抑制空隙之傾向。又，二羧酸與三羧酸相比在薄膜形成、層壓、預熱等中在低溫（接合以下的溫度，例如100℃以下）下不易反應，因此黏度不會變得過大，存在能夠抑制連接不良之傾向。
羧酸可以為在距羧基2位或3位的位置具有一個以上烷基之羧酸。作為具有這種烷基之羧酸，可舉出2-甲基戊二酸、3-甲基戊二酸等。
相對於半導體用接著劑100質量份，助熔劑的含量可以為0.5質量份以上、1質量份以上或1.5質量份以上。相對於半導體用接著劑100質量份，助熔劑的含量可以為10質量份以下或5質量份以下。相對於半導體用接著劑100質量份，助熔劑的含量可以為0.5～10質量份或0.5～5質量份。
（無機填料） 本實施形態的半導體用接著劑含有無機填料。以半導體用接著劑的總量為基準，無機填料的含量為60～95質量%。若無機填料的含量在上述範圍內，則能夠賦予半導體用接著劑優異的散熱性。
作為無機填料，例如可舉出氧化鋁（Al2 O3 ）、氧化鎂、碳化矽、氮化硼、金剛石、氮化鋁。從半導體用接著劑的導熱性的觀點而言，無機填料可以含有選自由氧化鋁、碳化矽、氮化硼、金剛石及氮化鋁組成的組中之至少一種。
在無機填料為含有氧化鋁之粒子之情況下（以下，亦稱為“氧化鋁填料”。），氧化鋁亦可以為α-氧化鋁。從半導體用接著劑的散熱性優異的觀點而言，氧化鋁填料的氧化鋁的純度可以為99.0質量%以上、99.5質量%以上或99.9質量%以上。氧化鋁填料的純度亦可以為實質上由氧化鋁構成（氧化鋁填料的100質量%實質上為氧化鋁）之態樣。
作為氧化鋁填料的形狀，並無特別限制，例如可舉出球形、大致球形、多面體、針狀、板狀。其中，從半導體用接著劑的散熱性優異的觀點而言，可以為球形或多面體，進一步可以為多面體。另外，在本說明書中，“多面體”是指作為表面的構成部分具有複數個平面之立體。存在複數個之平面亦可以分別經由曲面相交（亦可以為角部變圓之形狀）。多面體例如作為表面的構成部分可以具有4～100的平面。
藉由使用多面體氧化鋁作為氧化鋁填料，半導體用接著劑的散熱性優異的理由未必明確，但本發明人等認為，藉由氧化鋁填料為多面體，填料彼此以面接觸，導熱面積變大，從而熱傳遞提高。
從提高將半導體用接著劑製成薄膜狀時的成膜性之觀點而言，無機填料的平均粒徑可以為20μm以下、15μm以下或10μm以下。從無機填料的分散性的觀點而言，無機填料的平均粒徑可以為0.1μm以上、0.5μm以上或1μm以上。
在本說明書中，“平均粒徑”是指將粒子的總體積作為100%而求出基於粒徑的累積頻率分布曲線時，相當於體積50%之點的粒徑，能夠藉由使用雷射繞射散射法之粒度分布測量裝置等進行測量。
從可見性、分散性及接著力進一步提高之觀點而言，氧化鋁填料可以為對氧化鋁表面進行了處理之氧化鋁填料。作為表面處理劑，可舉出環氧丙基系（環氧系）化合物、胺系化合物、苯基系化合物、苯基胺基系化合物、（甲基）丙烯酸系化合物（例如，具有由下述通式（1）表示之結構之化合物）、具有由下述通式（2）表示之結構之乙烯基系化合物等。
【化學式1】
Figure 02_image001
[R11 表示氫原子或烷基，R12 表示伸烷基。]
作為藉由具有由式（1）表示之結構之化合物表面處理之填料，可舉出R11 為氫原子之丙烯酸表面處理填料、R11 為甲基之甲基丙烯酸表面處理填料、R11 為乙基之乙基丙烯酸表面處理填料等。從與半導體用接著劑中包含之樹脂及半導體基板的表面的反應性、以及鍵形成的觀點而言，R11 可以是作為體積不大的取代基之氫原子或甲基。經表面處理之填料可以為丙烯酸表面處理填料或甲基丙烯酸表面處理填料。R12 的伸烷基並無特別限制，但從揮發成分減少之觀點而言，可以為重量平均分子量高的基團。
【化學式2】
Figure 02_image003
[R21 、R22 及R23 分別獨立地表示氫原子或烷基，R24 表示伸烷基。]
從反應性不降低之觀點而言，R21 、R22 及R23 可以為體積小的取代基。又，可以為式（2）中的乙烯基的反應性提高之取代基。R24 並無特別限制，但從不易揮發和減少空隙之觀點而言，可以為重量平均分子量高的基團。又，R21 、R22 、R23 及R24 亦可以依據表面處理的難易程度來選定。例如，R21 、R22 及R23 亦可以為氫原子、甲基。
作為表面處理劑，從表面處理的容易性而言，可以為環氧系矽烷、胺基系矽烷、（甲基）丙烯酸系矽烷、乙烯基系矽烷等矽烷化合物。又，從半導體用接著劑的透明性更優異的觀點而言，氧化鋁填料可以為對氧化鋁表面進行了矽烷處理之氧化鋁填料。作為表面處理劑，從分散性、流動性、接著力優異的觀點而言，可以為環氧丙基系、苯基胺基系、（甲基）丙烯酸、乙烯基系的矽烷化合物。作為表面處理劑，從保存穩定性優異的觀點而言，可以為乙烯基系、苯基胺基系、（甲基）丙烯酸系的矽烷化合物。
無機填料能夠單獨使用一種，或同時使用不同的兩種以上。同時使用之無機填料例如可以為如同時使用氧化鋁填料和碳化矽那樣種類不同的兩種以上的無機填料。又，同時使用之無機填料亦可以為形狀、平均粒徑、表面處理等不同的兩種以上的相同種類的無機填料。
從散熱性更優異的觀點而言，同時使用之無機填料可以為兩種以上的相同種類的無機填料、兩種以上的氧化鋁填料、兩種以上的多面體氧化鋁、或兩種以上的平均粒徑不同的多面體氧化鋁。
在使用兩種以上的無機填料之情況下，從散熱性更優異的觀點而言，無機填料可以為在體積基準的粒徑分布中具有複數個峰之填料，可以為在0.1～4.5μm及5～20μm的各自的範圍內具有峰之填料。另外，在本說明書中，“峰”是指體積基準的粒徑分布中的個數頻度的極大值。
從散熱性更優異的觀點而言，複數個峰中的一個峰（第一峰）可以為5～15μm、5～10μm或5～8μm。從散熱性更優異的觀點而言，複數個峰中的一個峰（第二峰）可以為0.1～3.0μm、0.1～2.0μm或0.1～1.5μm。
從散熱性更優異的觀點而言，第一峰與第二峰的峰位置之差可以為4μm以上或5μm以上，且可以為10μm以下、8μm以下或7μm以下。第一峰與第二峰的峰位置之差可以為4～10μm、4～8μm或5～7μm。
在體積基準的粒徑分布中具有複數個峰之無機填料能夠藉由同時使用模式直徑或平均粒徑不同的兩種以上的無機填料而得到。同時使用之無機填料例如可以為模式直徑或平均粒徑為5～20μm之無機填料和模式直徑或平均粒徑為0.1～4.5μm之無機填料。
從散熱性更優異的觀點而言，半導體用接著劑可以調配有模式直徑或平均粒徑為5～20μm之第一無機填料和模式直徑或平均粒徑為0.1～4.5μm之第二無機填料。第一無機填料的模式直徑或平均粒徑可以為5～15μm、5～10μm或5～8μm。第二無機填料的模式直徑或平均粒徑可以為0.1～3.0μm、0.1～2.0μm或0.1～1.5μm。
從散熱性更優異的觀點而言，半導體用接著劑可以調配有平均粒徑r1 為5～20μm之第一多面體氧化鋁和平均粒徑r2 為0.1～4.5μm之第二多面體氧化鋁。第一多面體氧化鋁的平均粒徑r1 可以為5～15μm、5～10μm或5～8μm。第二多面體氧化鋁的平均粒徑r2 可以為0.1～3.0μm、0.1～2.0μm或0.1～1.5μm。
從散熱性更優異的觀點而言，第一多面體氧化鋁的平均粒徑r1 與第二多面體氧化鋁的平均粒徑r2 之差（r1 -r2 ）可以為4～10μm、4～8μm或5～7μm。
關於第一多面體氧化鋁及第二多面體氧化鋁的調配量，相對於第一多面體氧化鋁100質量份，第二多面體氧化鋁可以為10～70質量份、10～50質量份或10～30質量份。
從散熱性更優異的觀點而言，以半導體用接著劑的總量為基準，半導體用接著劑中的第一多面體氧化鋁的含量可以為60質量%以上或70質量%以上，且可以為90質量%以下或85質量%以下。以半導體用接著劑的總量為基準，半導體用接著劑中的第一多面體氧化鋁的含量可以為60～90質量%或70～85質量%。
從散熱性更優異的觀點而言，以半導體用接著劑的總量為基準，半導體用接著劑中的第二多面體氧化鋁的含量可以為10質量%以上或15質量%以上，且可以為30質量%以下或20質量%以下。以半導體用接著劑的總量為基準，半導體用接著劑中的第二多面體氧化鋁的含量可以為10～30質量%或15～20質量%。
從散熱性更優異的觀點而言，以半導體用接著劑的總量為基準，無機填料的含量可以為75質量%以上或85質量%以上。另外，在無機填料為兩種以上的無機填料之情況下，無機填料的含量是指所有無機填料的總量。
在無機填料為氧化鋁填料之情況下，從散熱性更優異的觀點而言，以半導體用接著劑的總量為基準，氧化鋁填料的含量可以為75質量%以上或85質量%以上。另外，在無機填料為兩種以上的氧化鋁填料之情況下，氧化鋁填料的含量是指所有氧化鋁填料的總量。
在無機填料為平均粒徑或模式直徑不同的兩種以上的氧化鋁填料的混合物之情況下，從散熱性更優異的觀點而言，以半導體用接著劑的總量為基準，平均粒徑或模式直徑最大的氧化鋁填料的含量可以為60～90質量%或70～85質量%。
（其他） 本實施形態的半導體用接著劑還可以含有有機填料（樹脂填料）、抗氧化劑、矽烷偶合劑（符合助熔劑之化合物除外）、鈦偶合劑、調平劑等添加劑。該等添加劑能夠單獨使用一種或同時使用兩種以上。以顯現出各添加劑的效果之方式適當調整該等添加劑的含量即可。
作為有機填料的材質，能夠使用聚胺酯、聚醯亞胺等。樹脂填料與無機填料相比，能夠在260℃等高溫下賦予柔軟性，因此對提高薄膜形成性具有效果。
（導熱率） 本實施形態之半導體用接著劑固化後的導熱率為1.5W/mK以上。藉由使半導體用接著劑固化後的導熱率為1.5W/mK以上，能夠提供散熱性優異的半導體用接著劑。
從散熱性更優異的觀點而言，半導體用接著劑固化後的導熱率可以為2.0W/mK以上、2.5W/mK以上、3.0W/mK以上、3.5W/mK以上或4.0W/mK以上。
半導體用接著劑固化後的導熱率能夠藉由雷射閃光法（Xe-flash法）測量熱擴散率，將比熱及密度與熱擴散率相乘來計算，具體而言，能夠藉由後述實施例中記載之方法得到導熱率。
半導體用接著劑能夠藉由在240℃下加熱1小時而使其固化，具體而言，能夠藉由後述實施例中記載之方法得到固化後的半導體用接著劑。
本實施形態的半導體用接著劑能夠形成為薄膜狀或膜狀。作為薄膜狀或膜狀的半導體用接著劑（薄膜狀接著劑）的厚度，例如可以為100μm以下、80μm以下或50μm以下。對於薄膜狀接著劑的厚度的下限並無特別限制，可以為1μm以上或5μm以上。
＜半導體用接著劑的製作方法＞ 薄膜狀或膜狀的半導體用接著劑能夠藉由以下方法得到。首先，將上述固化性樹脂成分、助熔劑、無機填料及其他成分加入到有機溶劑中後，藉由攪拌混合、混煉等使其溶解或分散來製備樹脂清漆。然後，在實施了脫模處理之基材薄膜上，使用刀式塗佈機、輥塗機、敷料器、模塗佈機、缺角輪塗佈機（comma coater）等塗佈樹脂清漆後，藉由加熱使有機溶劑減少，在基材薄膜上形成半導體用接著劑。又，亦可以在藉由加熱使有機溶劑減少之前，將樹脂清漆旋塗在晶圓等而形成膜後，藉由進行溶劑乾燥之方法在晶圓上形成半導體用接著劑。
作為基材薄膜，只要是具有能夠耐受使有機溶劑揮發時的加熱條件之耐熱性之膜，則並無特別限制，可舉出聚酯薄膜、聚丙烯薄膜、聚對苯二甲酸乙二酯薄膜、聚醯亞胺薄膜、聚醚醯亞胺薄膜、聚醚萘二甲酸酯薄膜、甲基戊烯薄膜等。作為基材薄膜，不限於由該等薄膜中的一種構成之單層薄膜，可以是由兩種以上的薄膜構成之多層薄膜。
作為使有機溶劑從塗佈後的樹脂清漆揮發時的條件，具體而言，可以進行50～200℃、0.1～90分鐘的加熱。只要對安裝後的空隙、黏度調整等沒有影響，則亦可以設為有機溶劑揮發至1.5%以下的條件。
＜半導體裝置＞ 對使用本實施形態之半導體用接著劑製造之半導體裝置進行說明。本實施形態之半導體裝置具備將半導體晶片及配線電路基板的各自的連接部彼此電連接而成之連接結構及/或將複數個半導體晶片的各自的連接部彼此電連接而成之連接結構、以及對連接部的至少一部分進行密封之密封材料，密封材料含有本實施形態之半導體用接著劑的固化物。半導體裝置中的連接部可以是凸塊與配線的金屬接合及凸塊與凸塊的金屬接合中的任一種。在本實施形態之半導體裝置中，例如能夠使用經由半導體用接著劑得到電連接之倒裝晶片連接。
圖1係表示半導體裝置的實施形態（半導體晶片及基板的COB型的連接態樣）之示意剖面圖。如圖1（a）所示，半導體裝置100具有彼此對向之半導體晶片10及基板（電路配線基板）20、在半導體晶片10及基板20的彼此對向之面分別配置之配線15、將半導體晶片10及基板20的配線15彼此連接之連接凸塊30、以及無間隙地填充於半導體晶片10及基板20之間的空隙中之密封材料40。半導體晶片10及基板20藉由配線15及連接凸塊30而被倒裝晶片連接。配線15及連接凸塊30藉由密封材料40密封，與外部環境隔斷。密封材料40含有本實施形態之半導體用接著劑的固化物。
如圖1（b）所示，半導體裝置200具有彼此對向之半導體晶片10及基板20、在半導體晶片10及基板20的彼此對向之面分別配置之凸塊32、以及無間隙地填充於半導體晶片10及基板20之間的空隙中之密封材料40。半導體晶片10及基板20藉由對向之凸塊32彼此連接而被倒裝晶片連接。凸塊32藉由密封材料40密封，與外部環境隔斷。
圖2係表示半導體裝置的另一實施形態（半導體晶片之間的COC型的連接態樣）之示意剖面圖。如圖2（a）所示，兩個半導體晶片10藉由配線15及連接凸塊30而被倒裝晶片連接，除此以外，半導體裝置300與半導體裝置100相同。如圖2（b）所示，兩個半導體晶片10藉由凸塊32而被倒裝晶片連接，除此以外，半導體裝置400與半導體裝置200相同。
作為半導體晶片10，並無特別限制，能夠使用由矽、鍺等相同種類的元素構成之元素半導體、砷化鎵、磷化銦等化合物半導體等各種半導體。
作為基板20，只要係配線電路基板則並無特別限制，能夠使用蝕刻去除在以玻璃環氧、聚醯亞胺、聚酯、陶瓷、環氧、雙順丁烯二醯亞胺三𠯤、聚醯亞胺等為主要成分之絕緣基板的表面上形成之金屬層的不需要的部位而形成有配線（配線圖案）之電路基板、在上述絕緣基板的表面上藉由金屬電鍍等形成有配線（配線圖案）之電路基板及在上述絕緣基板的表面上印刷導電性物質而形成有配線（配線圖案）之電路基板等。
配線15、凸塊32等連接部作為主成分含有金、銀、銅、焊料（主成分例如為錫銀、錫鉛、錫鉍、錫銅）、鎳、錫、鉛等，亦可以含有複數個金屬。
在配線（配線圖案）的表面亦可以形成有以金、銀、銅、焊料（主成分例如為錫銀、錫鉛、錫鉍、錫銅）、錫、鎳等作為主要成分之金屬層。該金屬層可以僅由單一成分構成，亦可以由複數個成分構成。又，亦可以設為複數個金屬層積層而成之結構。由於廉價且通常被使用，因此金屬層可以為銅、焊料，但由於具有氧化物或雜質，因此需要助熔劑活性。
作為被稱為凸塊之導電性突起的材質，作為主要成分使用金、銀、銅、焊料（主成分例如為錫-銀、錫-鉛、錫-鉍、錫-銅）、錫、鎳等，可以僅由單一成分構成，亦可以由複數個成分構成。又，亦可以形成為該等金屬積層而成之結構。凸塊亦可以形成於半導體晶片或基板上。由於廉價且通常被使用，因此凸塊可以為銅、焊料，但由於具有氧化物或雜質，因此需要助熔劑活性。
又，亦可以積層如圖1或圖2所示之半導體裝置（封裝）並利用金、銀、銅、焊料（主成分例如為錫-銀、錫-鉛、錫-鉍、錫-銅）、錫、鎳等電連接。由於廉價且通常被使用，因此連接可以使用銅、焊料，但由於具有氧化物或雜質，因此需要助熔劑活性。例如，如在TSV技術中所見，亦可以將半導體用接著劑介於半導體晶片之間而進行倒裝晶片連接或積層，形成貫通半導體晶片之孔，與圖案面的電極連接。
圖3係表示半導體裝置的另一實施形態（半導體晶片積層型的態樣（TSV））之示意剖面圖。在圖3所示之半導體裝置500中，形成於中介層（interposer）50上之配線15經由連接凸塊30與半導體晶片10的配線15連接，藉此半導體晶片10與中介層50被倒裝晶片連接。在半導體晶片10與中介層50之間的空隙中無間隙地填充有密封材料40。在上述半導體晶片10的與中介層50相反的一側的表面上，隔著配線15、連接凸塊30及密封材料40重複積層有半導體晶片10。半導體晶片10的正面和背面的圖案面的配線15藉由填充於貫通半導體晶片10的內部之孔內之貫通電極34彼此連接。另外，作為貫通電極34的材質，能夠使用銅、鋁等。
藉由這種TSV技術，亦能夠從通常不使用之半導體晶片的背面獲取訊號。進而，由於貫通電極34垂直地通過半導體晶片10內，因此能夠縮短對向之半導體晶片10之間或半導體晶片10與中介層50之間的距離，能夠進行靈活的連接。本實施形態之半導體用接著劑在這種TSV技術中，能夠作為對向之半導體晶片10之間或半導體晶片10與中介層50之間的密封材料適用。
又，在區域凸塊晶片技術等自由度高的凸塊形成方法中，能夠不經由中介層而按原樣將半導體晶片直接安裝於母板上。本實施形態之半導體用接著劑亦能夠適用於將這種半導體晶片直接安裝於母板上之情況。另外，本實施形態之半導體用接著劑在將兩個配線電路基板積層之情況下，在對基板之間的空隙進行密封時亦能夠適用。
圖5係表示半導體裝置的另一實施形態（半導體晶片及基板的COB型的連接態樣）之示意剖面圖。在圖5所示之半導體裝置600中，具有配線（銅配線）15之基板（玻璃環氧基板）60與具有配線（銅柱（pillar）、銅柱（post））15之半導體晶片10經由密封材料40彼此連接。半導體晶片10的配線15與基板60的配線15藉由連接凸塊（焊料凸塊）30電連接。在基板60的形成有配線15之表面上，除了連接凸塊30的形成位置以外，配置有阻焊層70。半導體晶片10可以具有貫通電極。
＜半導體裝置的製造方法＞ 本實施形態之半導體裝置的製造方法中，前述半導體裝置具備將半導體晶片及配線電路基板的各自的連接部彼此電連接而成之連接結構及/或將複數個半導體晶片的各自的連接部彼此電連接而成之連接結構，前述半導體裝置的製造方法包括：使用本實施形態之半導體用接著劑對連接部的至少一部分進行密封之工序。
上述工序能夠藉由使用本實施形態之半導體用接著劑將半導體晶片及配線電路基板或複數個半導體晶片彼此連接來進行。此時，本實施形態之半導體裝置的製造方法例如亦可以包括：經由半導體用接著劑將半導體晶片及配線電路基板彼此連接，並且將該半導體晶片及該配線電路基板的各自的連接部彼此電連接之步驟；及/或經由半導體用接著劑將複數個半導體晶片彼此連接，並且將該複數個半導體晶片的各自的連接部彼此電連接之步驟。
在本實施形態之半導體裝置的製造方法中，能夠藉由金屬接合將連接部彼此連接。亦即，能夠藉由金屬接合將上述半導體晶片及上述配線電路基板的各自的上述連接部彼此連接或藉由金屬接合將上述複數個半導體晶片的各自的上述連接部彼此連接。
作為本實施形態之半導體裝置的製造方法的一例，對圖3所示之半導體裝置500的製造方法進行說明。在半導體裝置500中，形成於中介層50上之配線（銅配線）15經由連接凸塊（焊料凸塊）30與半導體晶片10的配線（銅柱（pillar）、銅柱（post））15連接，藉此半導體晶片10與中介層50被倒裝晶片連接。在半導體晶片10與中介層50之間的空隙中無間隙地填充有密封材料40。在上述半導體晶片10的與中介層50相反的一側的表面上，隔著配線15、連接凸塊30及密封材料40重複積層有半導體晶片10。半導體晶片10的正面和背面的圖案面的配線15藉由填充於貫通半導體晶片10的內部之孔內之貫通電極34彼此連接。
圖4係用於說明圖3所示之半導體裝置的製造方法的一例的圖。圖4（a）表示將在半導體晶片的主面上設置有半導體用接著劑之積層晶片與其他半導體晶片經由半導體用接著劑而壓接之步驟。積層晶片（積層之半導體晶片）700具備半導體晶片10和設置於半導體晶片10的主面上之半導體用接著劑42，在半導體晶片10上設置有填充於貫通半導體晶片10的內部之孔內之貫通電極34、配置於半導體晶片10的一個表面上之配線15及配置於配線15上之連接凸塊30。半導體用接著劑42以埋入配線15及連接凸塊30之方式設置，但可以覆蓋半導體晶片10的表面、配線15及連接凸塊30的至少一部分。
積層晶片700能夠藉由在具有配線15及連接凸塊30之半導體晶圓上塗佈半導體用接著劑42後，或將半導體用接著劑42製成薄膜狀貼附後切割而將半導體晶片10單片化來製作。薄膜狀的半導體用接著劑的貼附能夠藉由熱壓、輥層壓、真空層壓等來進行。
積層晶片700與其他半導體晶片的壓接例如能夠如下進行：將積層晶片700的連接凸塊30以與填充於貫通另一半導體晶片10的內部之孔內之貫通電極34電連接之方式進行位置對準，一邊以連接凸塊30的熔點以上的溫度加熱積層晶片700和半導體晶片10，一邊使用壓接工具90進行壓接（在連接部使用焊料之情況下，施加於焊料部分之溫度可以為240℃以上）。藉此，能夠將積層晶片700與半導體晶片10連接，並且藉由半導體用接著劑的固化物對連接部進行密封。
連接荷重依賴於凸塊數，但可以考慮凸塊的高度偏差吸收、凸塊變形量的控制等來設定。從提高生產性的觀點而言，連接時間可以為短時間。連接時間可以為，使焊料熔融並去除氧化膜、表面的雜質等，能夠在連接部形成金屬接合之時間。短時間的連接時間（壓接時間）是指在連接形成（正式壓接）中對連接部施加240℃以上的溫度之時間（例如，使用焊料時的時間）為10秒以下。連接時間可以為5秒以下或3秒以下。對於具有配線15之中介層50與積層晶片700的連接亦能夠適用相同的方法。
藉由重複上述步驟，能夠製造圖4（b）所示之半導體裝置500。又，半導體裝置500亦可以在重複進行將積層晶片700和半導體晶片10進行位置對準並積層（臨時固定），得到臨時固定之多層積層體後，藉由在回焊爐中進行加熱處理，使焊料凸塊熔融並將半導體晶片彼此一起連接而製造。由於臨時固定不顯著要求形成金屬接合之必要性，因此與上述正式壓接相比，亦可以是低荷重、短時間、低溫度，產生提高生產性、防止連接部的劣化等優點。亦可以將半導體晶片與基板連接後，用烘箱等進行加熱處理，使半導體用接著劑固化。加熱溫度可以為半導體密封用接著劑進行固化，並完全固化之溫度。加熱溫度及加熱時間只要適當設定即可。 [實施例]
以下，使用實施例對本揭示進行說明，但本揭示並不限於該等實施例。
＜半導體用接著劑的製作＞ 以下示出在半導體用接著劑的製作中使用之化合物。
（固化性樹脂成分） （（a）環氧樹脂） ·含三酚甲烷骨架之多官能固體環氧樹脂（Japan Epoxy Resins Co. Ltd.製造，產品名“EP1032H60”） ·雙酚F型液狀環氧樹脂（Japan Epoxy Resins Co. Ltd.製造，產品名“YL983U”） ·柔軟性環氧樹脂（Japan Epoxy Resins Co. Ltd.製造，產品名“YL7175”）
（（b）固化劑） 2,4-二胺基-6-[2’-甲基咪唑基-（1’）]-乙基-對稱三𠯤異三聚氰酸加成物（SHIKOKU CHEMICALS CORPORATION.製造，產品名“2MAOK-PW”）
（（c）熱塑性樹脂） 苯氧基樹脂（NIPPON STEEL Chemical & Material Co., Ltd.製造，產品名“ZX1356-2”，Tg：大約71℃，Mw：大約63000）
（無機填料） ·多面體氧化鋁1（Sumitomo Chemical Co., Ltd.，AA-04，平均粒徑：0.41μm） ·多面體氧化鋁2（Sumitomo Chemical Co., Ltd.，AA-07，平均粒徑：0.83μm） ·多面體氧化鋁3（Sumitomo Chemical Co., Ltd.，AA-1.5，平均粒徑：1.6μm） ·多面體氧化鋁4（Sumitomo Chemical Co., Ltd.，AA-3，平均粒徑：3.7μm） ·多面體氧化鋁5（Sumitomo Chemical Co., Ltd.，AA-5，平均粒徑：6.6μm） ·多面體氧化鋁6（Sumitomo Chemical Co., Ltd.，AA-10，平均粒徑：14.5μm） ·碳化矽1（TOMOE Engineering Co.,Ltd.，αSiC2500N，平均粒徑：0.87μm） ·碳化矽2（TOMOE Engineering Co.,Ltd.，βSiC2500N，平均粒徑：0.82μm） ·氮化硼1（Momentive Performance Materials，PT132，平均粒徑：5.1μm） ·氮化硼2（Momentive Performance Materials，AC6041，平均粒徑：5.4μm） ·氮化硼3（Momentive Performance Materials，TECO20191251，平均粒徑：4.5μm） ·金剛石（Tomei Diamond Co.,Ltd.，CMM2-4，平均粒徑：2.4μm）
（填料） ·無機二氧化矽填料（Admatechs Co.,Ltd.，SE2050，平均粒徑：500nm）
（助熔劑） 戊二酸（Wako Pure Chemical Corporation製造，和光特級，熔點：大約95℃）
（實施例1） 將熱固化性樹脂（“EP1032H60”45質量份、“YL983U”15質量份、“YL7175”5質量份）、固化劑2質量份、無機填料（表1中記載之量，單位：質量%（以半導體用接著劑的總量為基準））、有機填料10質量份、助熔劑4質量份以NV（不揮發成分濃度）成為55質量%之方式添加到有機溶劑（環己酮）中。然後，加入與固體成分相同質量的Φ1.0mm的珠粒及Φ2.0mm的珠粒，用珠磨機（Fritsch Japan Co.,Ltd.製造，行星型微粉碎機P-7）攪拌了30分鐘。然後，作為熱塑性樹脂加入苯氧基樹脂30質量份，再度用珠磨機攪拌了30分鐘。藉由過濾去除了在攪拌中使用之珠。用小型精密塗佈裝置（Yasui Seiki Inc.製造）塗佈所製作之清漆，用潔淨烘箱（ESPEC CORP.製造）乾燥（100℃/10分鐘），得到了厚度400μm的薄膜狀接著劑（半導體用接著劑）。
（實施例2～21，比較例1） 如表1～4所示變更了無機填料的種類及含量，除此以外，以與實施例1相同的方式得到了薄膜狀接著劑（半導體用接著劑）。另外，根據同時使用之無機填料的平均粒徑之差的絕對值計算出表3及4的平均粒徑之差。
＜評價＞ （1）導熱率測量 將所製作之薄膜狀接著劑切成1cm×1cm，使其在潔淨烘箱（ESPEC CORP.製造）中以240℃固化1小時而得到了固化物。將所得到之固化物的兩面用石墨噴霧進行黑化處理，測量了厚度方向的熱擴散率。用雷射閃光法（Xe-flash法）（NETZSCH公司製造，LFA447 nanoflash）測量了熱擴散率。在脈衝寬度0.1（ms）、施加電壓236V的條件下進行了脈衝光照射。在氣氛溫度25℃±1℃下進行了測量。接著，使用下述式（I）將比熱及密度與熱擴散率相乘，藉此得到了導熱率的值。將結果示於表1～4中。 λ=α×Cp×ρ……式（I） [式（I）中，λ表示導熱率（W/mK），α表示熱擴散率（m2 /s），Cp表示比熱（J/kg·K），ρ表示密度（g/cm3 ）。] 另外，使用示差掃描熱量測量（DSC），按以下步驟測量了比熱（J/kg·K）。在鋁盤中稱取半導體用接著劑，使用示差掃描熱量計（PerkinElmer Japan Co., Ltd.製造，Pyris1）以10℃/min、室溫（25℃）～60℃進行了測量。使用藍寶石作為參考。使用藍寶石的已知的比熱來計算出試料的25℃的比熱。 使用電子比重計（Alfa Mirage Co., Ltd.製造，SD-200L）在水溫25℃下測量了密度（g/cm3 ）。
[表1]
種類 產品名 平均粒徑 （μm） 實施例
1 2 3 4 5 6 7
氧化鋁 AA-07 0.83 80 - - - - - -
AA-1.5 1.6 - 80 - - - - -
AA-3 3.7 - - 80 - - - -
AA-5 6.6 - - - 80 - 90 -
AA-10 14.5 - - - - 80 - 90
測量結果
導熱率（W/m·K） 2.0 1.92 2.0 2.0 2.23 2.59 2.69
[表2]
種類 產品名 平均粒徑 （μm） 實施例 比較例
8 9 10 11 12 13 1
碳化矽 αSiC 0.87 60 - - - - - -
βSiC 0.82 - 60 - - - - -
氮化硼 PT132 5 - - 60 - - - -
AC6041 6 - - - 60 - - -
TECO 4.53 - - - - 60 - -
金剛石 CMM2-4 2.376 - - - - - 90 -
二氧化矽 SE2050 0.5 - - - - - - 60
測量結果
導熱率（W/m·K） 1.58 1.51 2.53 1.81 1.62 2.27 0.30
[表3]
種類 產品名 平均粒徑 （μm） 實施例
14 15 16 17 18
氧化鋁 AA-04 0.41 18 - - 18 16
AA-07 0.83 - 18 - - -
AA-1.5 1.6 - - 18 - -
AA-3 3.7 - - - - -
AA-5 6.6 72 72 72 - 64
AA-10 14.5 - - - 72 -
無機填料的總含量（質量%） 90 90 90 90 80
平均粒徑之差（μm） 6.19 5.77 5 14.09 6.19
測量結果
導熱率（W/m·K） 4.16 4.15 3.86 3.57 2.94
[表4]
種類 產品名 平均粒徑 （μm） 實施例
19 20 21
氧化鋁 AA-5 6.6 72 72 72
碳化矽 αSiC 0.87 18 - -
氮化硼 NX-1 0.9 - 18 -
氮化鋁 ALN 1.94 - - 18
無機填料的總含量（質量%） 90 90 90
平均粒徑之差（μm） 5.73 5.7 4.66
測量結果
導熱率（W/m·K） 2.54 2.73 1.93
在實施例中，確認到可得到優異的散熱性。在比較例1中，確認到得不到充分的散熱性。
10:半導體晶片 15:配線 20,60:基板 30:連接凸塊 32:凸塊 34:貫通電極 40:密封材料 42:半導體用接著劑 50:中介層 70:阻焊層 90:壓接工具 100,200,300,400,500,600:半導體裝置 700:積層晶片
圖1係表示本揭示之半導體裝置的一實施形態之示意剖面圖。 圖2係表示本揭示之半導體裝置的另一實施形態之示意剖面圖。 圖3係表示本揭示之半導體裝置的另一實施形態之示意剖面圖。 圖4係表示圖3所示之半導體裝置的製造方法的一例之示意剖面圖。 圖5係表示本揭示之半導體裝置的另一實施形態之示意剖面圖。

Claims (11)

  1. 一種半導體用接著劑，其在具備將半導體晶片及配線電路基板的各自的連接部彼此電連接而成之連接結構及/或將複數個半導體晶片的各自的連接部彼此電連接而成之連接結構之半導體裝置中用於前述連接部的密封， 前述半導體用接著劑含有固化性樹脂成分、助熔劑及無機填料， 以該半導體用接著劑的總量為基準，前述無機填料的含量為60～95質量%， 該半導體用接著劑固化後的導熱率為1.5W/mK以上。
  2. 如請求項1所述之半導體用接著劑，其中 前述無機填料含有多面體氧化鋁。
  3. 如請求項1或請求項2所述之半導體用接著劑，其中 前述無機填料含有選自由碳化矽、氮化硼、金剛石及氮化鋁組成的組中之至少一種。
  4. 如請求項1至請求項3之任一項所述之半導體用接著劑，其中 在體積基準的粒徑分布中，前述無機填料在0.1～4.5μm及5～20μm的各自的範圍內具有峰。
  5. 如請求項1至請求項4之任一項所述之半導體用接著劑，其中 作為前述無機填料，調配有體積基準的平均粒徑r1 為5～20μm之多面體氧化鋁和體積基準的平均粒徑r2 為0.1～4.5μm之多面體氧化鋁。
  6. 如請求項5所述之半導體用接著劑，其中 前述平均粒徑r1 與前述平均粒徑r2 之差（r1 -r2 ）為4～10μm。
  7. 如請求項1至請求項6之任一項所述之半導體用接著劑，其固化後的導熱率為3.0W/mK以上。
  8. 如請求項1至請求項7之任一項所述之半導體用接著劑，其中 前述助熔劑為羧酸。
  9. 如請求項1至請求項8之任一項所述之半導體用接著劑，其中 前述固化性樹脂成分含有熱固化性樹脂、固化劑及熱塑性樹脂。
  10. 一種半導體裝置的製造方法，前述半導體裝置具備將半導體晶片及配線電路基板的各自的連接部彼此電連接而成之連接結構及/或將複數個半導體晶片的各自的連接部彼此電連接而成之連接結構，前述半導體裝置的製造方法包括： 使用請求項1至請求項9之任一項所述之半導體用接著劑對前述連接部的至少一部分進行密封之工序。
  11. 一種半導體裝置，其具備： 將半導體晶片及配線電路基板的各自的連接部彼此電連接而成之連接結構及/或將複數個半導體晶片的各自的連接部彼此電連接而成之連接結構；以及 對前述連接部的至少一部分進行密封之密封材料， 前述密封材料含有請求項1至請求項9之任一項所述之半導體用接著劑的固化物。
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