JP7331248B2 - 半導体用接着剤組成物およびその硬化物を含む半導体用接着フィルム - Google Patents

Description

本発明は、２０１９年１０月２２日付で韓国特許庁に提出された韓国特許出願第１０－２０１９－０１３１５０６号の出願日の利益を主張し、その内容のすべては本発明に組み込まれる。本発明は、半導体用接着剤組成物およびその硬化物を含む半導体用接着フィルムに関し、具体的には、被着物と接着剤との間に発生するボイドを除去し、半導体用接着剤組成物のブリードアウトを低減できる半導体用接着剤組成物およびその硬化物を含む半導体用接着フィルムに関する。

最近、半導体パッケージの高密度化、高集積化に対する必要性が急激に高まるにつれ、半導体チップのサイズがますます大きくなっており、集積度の面でも改善のためにチップを多段に積層するスタックパッケージ方法が次第に増加している。

半導体パッケージの開発動向においては上述した半導体チップの小型薄型化および高性能化が急激に進められており、同時に、パッケージの大容量化を目的として同一のパッケージ内により多くのチップを積層できるように半導体ウエハの厚さがすべて２０μｍ以下と次第に極薄化されている。

一方、半導体パッケージの通信速度が低下する問題と半導体の小型薄型化による半導体パッケージの品質および生産歩留まりが低下する問題を克服するために、コントローラを基板上に固定し、接着剤で覆ってその上にチップを積層する方法を適用している。

しかし、上述のようにコントローラ上にチップを付着させる時、接着剤がコントローラの上部および側面に十分に密着しなくなれば、加圧オーブン処理された後にもボイド（ｖｏｉｄ）が残留する問題が発生する。

さらに、コントローラ上にチップを接着させる過程で接着剤がチップの縁外に染み出るブリードアウト（ｂｌｅｅｄ ｏｕｔ）が発生する問題がある。

本発明が達成しようとする技術的課題は、半導体チップの３次元実装過程で発生するボイドおよびブリードアウトを減少させるための半導体用接着剤組成物およびその硬化物を含む半導体用接着フィルムを提供することである。

ただし、本発明が解決しようとする課題は上記の課題に制限されず、言及されていないさらに他の課題は下記の記載から当業者に明確に理解されるであろう。

本発明の一実施態様は、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、硬化剤、および非イオン性界面活性剤を含む半導体用接着剤組成物を提供する。

本発明の一実施態様は、本発明の一実施例による半導体用接着剤組成物の硬化物を含む半導体用接着フィルムを提供する。

本発明の一実施態様に係る半導体用接着剤組成物は、非イオン性界面活性剤を添加することにより、前記半導体用接着剤組成物の表面張力が向上できる。

本発明の一実施態様に係る半導体用接着フィルムは、前記半導体用接着剤組成物の硬化物を含むことにより、ダイボンディングで発生しうるボイドと接着剤のブリードアウトを減少させることができる。

実施例１～３による半導体装置の側面切断面図である。 実施例１～３による半導体装置の正面図である。 比較例１～３による半導体装置の側面切断面図である。 比較例１～３による半導体装置の正面図である。

本明細書において、ある部分がある構成要素を「含む」とする時、これは、特に反対の記載がない限り、他の構成要素を除くのではなく、他の構成要素をさらに包含できることを意味する。

本明細書において、前記ガラス転移温度は、示差走査熱量測定法（ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ ｓｃａｎｎｉｎｇ ｃａｌｏｒｉｍｅｔｒｙ）によって測定されたものを意味する。

以下、本発明についてより詳細に説明する。

本発明の一実施態様は、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、硬化剤、および非イオン性界面活性剤を含む半導体用接着剤組成物を提供する。

本発明の一実施態様に係る半導体用接着剤組成物は、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、硬化剤、および非イオン性界面活性剤を添加することにより、前記半導体用接着剤組成物の重合体の表面張力が向上し、半導体用接着剤の濡れ性が減少してフィレットの長さを減少させることができる。

本発明の一実施態様は、非イオン性界面活性剤を含む。

本発明の一実施態様によれば、前記非イオン性界面活性剤は、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、オレイン酸ジエタノールアミド、ポリソルベート、ポリエチレングリコール、ヒドロキシエチルセルロース、およびこれらの組み合わせからなる群より選択された１つであってもよい。上述したものから前記非イオン性界面活性剤を選択することにより、半導体用接着剤の表面張力を向上させると同時に濡れ性を低減させて、半導体パッケージすなわち、半導体装置の形成過程で発生するコントローラすなわち、半導体素子と接着剤との間のボイド（ｖｏｉｄ）の発生を防止し、接着剤がブリードアウトされることを減少させることができる。

本発明の一実施態様によれば、前記非イオン性界面活性剤の含有量は、前記熱硬化性樹脂および熱可塑性樹脂の総含有量１００重量部に対して０．１重量部～１０重量部であってもよい。具体的には、前記非イオン性界面活性剤の含有量は、前記熱硬化性樹脂および熱可塑性樹脂の総含有量１００重量部に対して１重量部～９重量部、２重量部～８重量部、３重量部～８重量部、４重量部～７重量部、５重量部～６重量部、１重量部～５重量部、５重量部～９重量部、８重量部～１０重量部、９重量部～１０重量部、または２重量部～３重量部であってもよい。上述した範囲で前記非イオン性界面活性剤の含有量を調節することにより、半導体用接着剤の表面張力を向上させると同時に濡れ性を低減させて、半導体パッケージの形成過程で発生するコントローラと接着剤との間のボイド（ｖｏｉｄ）の発生を防止し、接着剤がブリードアウトされることを減少させることができる。

本発明の一実施態様によれば、前記半導体用接着剤組成物は、親水性添加剤をさらに含むことができる。上述のように前記半導体用接着剤組成物に親水性添加剤がさらに含まれることにより、前記半導体用接着剤組成物の表面張力が向上し、半導体用接着剤の濡れ性が減少してフィレットの長さを減少させることができる。

本発明の一実施態様によれば、前記親水性添加剤の含有量は、前記熱硬化性樹脂および熱可塑性樹脂の総含有量１００重量部に対して０．１重量部～２０重量部であってもよい。具体的には、前記半導体用接着剤組成物１００重量部に対して１重量部～１９重量部、２重量部～１８重量部、３重量部～１８重量部、４重量部～１７重量部、５重量部～１６重量部、６重量部～１５重量部、７重量部～１４重量部、８重量部～１３重量部、９重量部～１２重量部、または１０重量部～１１重量部であってもよい。上述した範囲内で前記親水性添加剤の含有量を調節することにより、半導体用接着剤の表面張力を向上させると同時に濡れ性を低減させて、半導体パッケージの形成過程で発生するコントローラと接着剤との間のボイド（ｖｏｉｄ）の発生を防止し、接着剤がブリードアウトされることを減少させることができる。

本発明の一実施態様によれば、前記親水性添加剤は、親水性重合体、陰イオン系界面活性剤、糖アルコール、およびこれらの組み合わせからなる群より選択された１つであってもよい。上述したものから前記親水性添加剤が選択されることにより、半導体用接着剤の表面張力を向上させることができる。

本発明の一実施態様によれば、前記親水性重合体は、ポリビニルピロリドン誘導体化合物、ポリビニルアルコール誘導体化合物、ポリエーテル誘導体化合物、多糖誘導体化合物、およびこれらの組み合わせからなる群より選択された１つであってもよい。上述したものから親水性重合体を選択することにより、接着剤組成物の濡れ性を減少させて半導体パッケージのフィレットの長さを減少させることができる。

本発明の一実施態様によれば、前記陰イオン系界面活性剤は、ラウリル酸カリウム、ナトリウムラウリルスルフェート、およびこれらの組み合わせからなる群より選択された１つであってもよい。上述したものから前記陰イオン系界面活性剤を選択することにより、接着剤組成物の濡れ性を減少させて半導体パッケージのフィレットの長さを減少させることができる。

本発明の一実施態様によれば、前記糖アルコールは、マンニトール、キシリトール、エリスリトール、ソルビトール、トレハロース、マルチトール、およびこれらの組み合わせからなる群より選択された１つであってもよい。上述したものから前記糖アルコールを選択することにより、接着剤組成物の濡れ性を減少させて半導体パッケージのフィレットの長さを減少させることができる。

本発明の一実施態様は、熱可塑性樹脂を含む。

本発明の一実施態様によれば、前記熱可塑性樹脂は、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリエステルイミド、ポリアミド、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルケトン、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、フェノキシ、反応性ブタジエンアクリロニトリル共重合ゴム、（メタ）アクリレート系樹脂、およびこれらの組み合わせからなる群より選択された１つを含むことができる。より具体的には、前記熱可塑性樹脂は、エポキシ系官能基を有する（メタ）アクリレート系繰り返し単位を含む（メタ）アクリレート系樹脂を含むことができる。

本発明の一実施態様によれば、前記（メタ）アクリレート系樹脂は、エポキシ系官能基を含む（メタ）アクリレート系繰り返し単位を含み、－１０℃～３０℃のガラス転移温度を有する（メタ）アクリレート系樹脂であってもよい。

本発明の一実施態様によれば、前記（メタ）アクリレート系樹脂は、エポキシ系官能基を含む（メタ）アクリレート系繰り返し単位０．１重量％～３０重量％を含むことができる。前記エポキシ系官能基は、エポキシ基またはグリシジル基を含むことができる。

本発明の一実施態様によれば、前記熱可塑性樹脂は、エポキシ系官能基を有する（メタ）アクリレート系繰り返し単位を０．１重量％～３０重量％含む（メタ）アクリレート系樹脂を含むものであってもよい。

本発明の一実施態様は、熱硬化性樹脂を含む。具体的には、前記熱硬化性樹脂は、エポキシ樹脂であってもよい。

本発明の一実施態様によれば、前記エポキシ樹脂は、ビスフェノール系エポキシ樹脂、ビフェニル系エポキシ樹脂、ナフタレン系エポキシ樹脂、フルオレン系エポキシ樹脂、フェノールノボラック系エポキシ樹脂、クレゾールノボラック系エポキシ樹脂、トリスヒドロキシルフェニルメタン系エポキシ樹脂、テトラフェニルメタン系エポキシ樹脂、およびこれらの組み合わせからなる群より選択された１つであってもよい。

本発明の一実施態様によれば、ここで、前記ビスフェノール系エポキシ樹脂としては、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、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、水素添加ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡＦ型エポキシ樹脂であってもよい。

本発明の一実施態様によれば、前記熱硬化性樹脂は、２０℃～２５℃の温度下で１ｍＰａ・ｓ～２０，０００ｍＰａ・ｓの粘度を有する液状エポキシ樹脂を含むことができる。上述した範囲で液状エポキシの粘度を調節することにより、ダイアタッチ工程時に樹脂が過度に流れ出て汚染が発生するのと、接着層のべたつきが強くてピックアップ特性が著しく低下するのを防止することができる。

本発明の一実施態様によれば、前記熱硬化性樹脂として２種のエポキシ樹脂が適用される場合、１０℃～３５℃下で液状であるエポキシ樹脂と、１０℃～３５℃下で固体状であるエポキシ樹脂とを１：０．４～１：２の重量比で混合して使用できる。上述した範囲で液状エポキシと固体状エポキシ樹脂の重量比を調節することにより、ダイアタッチ工程時に樹脂が過度に流れ出て汚染が発生するのと、接着層のべたつきが強くてピックアップ特性が著しく低下するのを防止することができ、熱可塑性樹脂との相溶性、反応性を向上させることができる。

本発明の一実施態様によれば、前記エポキシ樹脂は、５０℃～１００℃の軟化点を有するビフェニル系エポキシ樹脂とともに、５０℃～１００℃の軟化点を有するクレゾールノボラック型エポキシ樹脂および５０℃～１００℃の軟化点を有するビスフェノールＡエポキシ樹脂からなる群より選択された１種以上のエポキシ樹脂をさらに含むことができる。

本発明の一実施態様によれば、前記エポキシ樹脂は、５０℃～１００℃の軟化点を有するビフェニル系エポキシ樹脂に対して、前記５０℃～１００℃の軟化点を有するクレゾールノボラック型エポキシ樹脂および５０℃～１００℃の軟化点を有するビスフェノールＡエポキシ樹脂からなる群より選択された１種以上のエポキシ樹脂を０．２５～１．２５、または０．３～１．１の重量比で含むことができる。

本発明の一実施態様によれば、前記エポキシ樹脂は、１００～１，０００の平均エポキシ当量を有することができる。前記平均エポキシ当量は、前記エポキシ樹脂に含まれるそれぞれのエポキシ樹脂の重量比率およびエポキシ当量に基づいて求められる。

本発明の一実施態様によれば、前記半導体用接着剤組成物は、前記硬化剤としてノボラック系フェノール樹脂を含むことができる。

本発明の一実施態様によれば、前記硬化剤は、６０℃～１５０℃の軟化点を有するノボラック系フェノール樹脂を含むものであってもよい。

本発明の一実施態様によれば、前記ノボラック系フェノール樹脂は、反応性官能基の間に環が位置する化学構造を有する。このような構造的特性によって、前記ノボラック系フェノール樹脂は、前記接着フィルムの吸湿性をより低下させることができ、高温のＩＲリフロー工程で安定性をより高めることができて、接着フィルムの剥離現象やリフロークラックなどを防止する役割を果たすことができる。

本発明の一実施態様によれば、前記ノボラック系フェノール樹脂の具体例としては、ノボラックフェノール樹脂、キシロックノボラックフェノール樹脂、クレゾールノボラックフェノール樹脂、ビフェニルノボラックフェノール樹脂、ビスフェノールＡノボラックフェノール樹脂、およびこれらの組み合わせからなる群より選択された１つであってもよい。

本発明の一実施態様によれば、前記ノボラック系フェノール樹脂は、６０℃以上、または６０℃～１５０℃、または１０５℃～１５０℃、または７０℃～１２０℃の軟化点を有するものが好ましく適用可能である。６０℃以上の軟化点を有するノボラック系フェノール樹脂は、接着フィルムの硬化後に十分な耐熱性、強度および接着性を有するようにする。しかし、前記ノボラック系フェノール樹脂の軟化点が高すぎると、前記接着フィルムの流動性が低くなって、実際の半導体製造工程で接着剤の内部に空き空間（ｖｏｉｄ）が生成されて、最終製品の信頼性や品質を大きく低下させることがある。

本発明の一実施態様によれば、前記ノボラック系フェノール樹脂は、８０ｇ／ｅｑ～３００ｇ／ｅｑの水酸基当量、および６０℃～１５０℃の軟化点を有するものが好ましい。

本発明の一実施態様によれば、前記半導体用接着剤組成物は、硬化触媒および無機充填材をさらに含むものであってもよい。前記硬化触媒は、前記硬化剤の作用や前記半導体用接着剤組成物の硬化を促進させることができる。

本発明の一実施態様によれば、前記硬化触媒は、リン系化合物、ホウ素系化合物、リン－ホウ素系化合物、イミダゾール系化合物、およびこれらの組み合わせからなる群より選択された１つであってもよい。より具体的には、前記硬化触媒は、２－フェニルイミダゾールであることが好ましい。

本発明の一実施態様によれば、前記無機充填材は、アルミナ、シリカ、硫酸バリウム、水酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、ケイ酸マグネシウム、酸化マグネシウム、ケイ酸カルシウム、炭酸カルシウム、酸化カルシウム、水酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、ホウ酸アルミニウム、およびこれらの組み合わせからなる群より選択された１つを含むものであってもよい。

本発明の一実施態様によれば、前記無機充填材は、０．１μｍ～１０μｍ、あるいは０．１μｍ～５．０μｍ、あるいは０．１μｍ～２．０μｍの平均粒径（最長外径基準）を有するものが好ましく適用可能である。前記無機充填材の粒径が小さすぎる場合、前記接着フィルム内で凝集されやすいことがある。これに対し、前記無機充填材の粒径が大きすぎる場合、前記無機充填材による半導体回路の損傷および接着フィルムの接着性の低下が誘発されることがある。

本発明の一実施態様によれば、前記無機充填材は、シリカおよび炭酸マグネシウムを１：０．００１～１：１の重量比で含むものであってもよい。上述した範囲でシリカおよび炭酸マグネシウムの重量比を調節することにより、前記半導体用接着フィルムの機械的物性を向上させることができる。

本発明の一実施態様によれば、前記半導体用接着フィルムには塗料または顔料が適用可能である。前記塗料または顔料の適用により前記半導体用接着フィルムに黒い色相を付与することにより、素材のフィレットなどを明確に観察可能で不良率の減少および作業効率の向上を図ることができる。また、前記塗料または顔料の適用によりパッケージの外部でも内部の接着剤が映されて見えないようにする接着フィルムが提供できる。

本発明の一実施態様によれば、前記半導体用接着フィルムの黒色実現のために、通常の黒色化する物質、例えば、反応性染料（ｄｙｅ）、アド染料、ニグロシン（ｎｉｇｒｏｓｉｎｅｓ）、ペリレン顔料（ｐｉｇｍｅｎｔ）、混合相顔料（固体－溶液顔料）、アニレンブラック、ペリレンブラック、ブリリアントヴラックＢＮ（Ｂｒｉｌｌｉａｎｔ Ｂｌａｃｋ ＢＮ）、リアクティブブラック５（Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｂｌａｃｋ５）、サルファブラックＴ（ＳｕｌｐｈｕｒＢｌａｃｋＴ）、カーボンブラックなどが適用可能である。

本発明の一実施態様によれば、前記半導体用接着フィルムは、カップリング剤を含むことができる。前記カップリング剤の種類は特に限定されないが、好ましくは、２－（３，４エポキシシクロヘキシル）－エチルトリメトキシシラン、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－ジエトキシシラン、３－グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、Ｎ－２（アミノエチル）３－アミノプロピルメチルジメトキシシラン、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－アミノプロピルトリエトキシシラン、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、３－トリエトキシリ－Ｎ－（１，３ジメチル－ブチリデン）プロピルアミン、Ｎ－フェニル－３－アミノプロピルトリメトキシシラン、メルカプトが含有された３－メルカプト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、およびガンマ－グリシドキシプロピルトリメトキシシランなどが好ましく適用可能である。

本発明の他の実施態様は、半導体用接着剤組成物の硬化物を含む半導体用接着フィルムを提供する。

本発明の他の実施態様に係る半導体用接着フィルムは、前記半導体用接着フィルムを用いることにより、ダイボンディングで発生しうるボイドと接着剤のブリードアウトを減少させることができる。

本発明の一実施態様によれば、前記硬化物の水に対する接触角が１５０度以下であってもよい。具体的には、前記硬化物の水に対する接触角は、０度超過１５０度以下、１０度以上１４０度以下、２０度以上１３０度以下、３０度以上１２０度以下、４０度以上１１０度以下、５０度以上１００度以下、６０度以上９０度以下、７０度以上８０度以下であることが好ましい。あるいは、前記半導体用接着剤組成物の水に対する接触角が１５０度以下であってもよい。上述した範囲で前記硬化物の水に対する接触角を調節することにより、前記半導体用接着剤組成物の濡れ性が低下してフィレットの長さを減少させることができる。

以下、本発明を具体的に説明するために実施例を挙げて詳細に説明する。しかし、本発明に係る実施例は種々の異なる形態に変形可能であり、本発明の範囲が以下に述べる実施例に限定されると解釈されない。本明細書の実施例は当業界における平均的な知識を有する者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。

実施例１
（１）熱可塑性樹脂の製造
トルエン１００ｇに、ブチルアクリレート４０ｇ、エチルアクリレート２６ｇ、アクリロニトリル２５ｇ、メチルメタクリレート５ｇ、グリシジルメタクリレート１０ｇ、熱開始剤アゾビスイソブチロニトリル（Ａｚｏｂｉｓｉｓｏｂｕｔｙｒｏｎｉｔｒｉｌｅ）（ＡＩＢＮ）０．１ｇを混合して、１００℃で約１２時間反応させて、グリシジル基が分枝鎖に導入された熱可塑性アクリレート系樹脂を製造した。

（２）接着フィルム用樹脂組成物溶液の製造
エポキシ樹脂の硬化剤であるフェノール樹脂ＫＨ－６０２１（ＤＩＣ社製品、ビスフェノールＡノボラック樹脂、水酸基当量１２１ｇ／ｅｑ、軟化点：１３３℃）５０ｇ、液状エポキシ樹脂ＲＥ－３１０Ｓ（日本化薬製品、ビスフェノールＡエポキシ樹脂、エポキシ当量１８０ｇ／ｅｑ、粘度［２５℃］：１５，０００ｍＰａ・ｓ）３０ｇ、固体状エポキシ樹脂ＥＯＣＮ－１０４Ｓ（日本化薬製品、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、エポキシ当量２１４ｇ／ｅｑ、軟化点：９２℃）３０ｇ、前記熱可塑性アクリレート系樹脂４０ｇ、シランカップリング剤（ＫＢＭ－４０３、信越化学、ガンマ－グリシドキシプロピルトリメトキシシラン）１ｇ、硬化触媒２ＰＺ（四国化成、２－フェニルイミダゾール）０．２ｇ、および無機充填剤ＳＣ－２０５０（アドマテックス、球状シリカ、平均粒径約４００ｎｍ）９０ｇ、および溶媒であるメチルエチルケトンに混合して混合物を用意し、前記液状エポキシ樹脂、前記固体状エポキシ樹脂、および前記熱可塑性アクリレート系樹脂の総含有量１００重量部に対して約０．５重量部で非イオン性界面活性剤であるポリソルベート（東京化成工業、ＴＷＥＥＮ８０（登録商標））を添加して前記半導体用接着剤組成物（固形分濃度４０重量％）を得た。

製造された前記半導体用接着剤組成物を離型処理されたポリエチレンテレフタレートフィルム（厚さ３８μｍ）上に塗布した後、１１０℃で３分間乾燥して半導体用接着フィルムを得た。

前記半導体用接着フィルムは、それぞれ１０μｍの厚さ（第１半導体素子接着用フィルム）および１１０μｍの厚さ（第２半導体素子接着および第１半導体素子埋め込み用フィルム）に製造された。

（３）半導体装置の製造
７０℃の温度下、一辺が３ｍｍである正方形の第１半導体素子（厚さ５０μｍ）の一面に、前記厚さ１０μｍの半導体用接着フィルムを付着させた。前記第１半導体素子を前記接着フィルムを介してＢＧＡ基板に接着した。

この時、接着は、１２５℃の温度下、１ｋｇｆの圧力で１秒間加圧する方法で行われた。第１半導体素子が接着されたＢＧＡ基板を、乾燥機で１２５℃の温度下で１時間熱処理して前記接着フィルムを熱硬化させた。次いで、１５０℃の温度下、ワイヤボンダ（株式会社新川、商品名ＵＴＣ－１０００）を用いて直径２３μｍのワイヤを１００μｍのピッチで第１半導体素子上にワイヤボンディングを行った。

これとは別途に、７０℃の条件下、一辺が１０ｍｍである正方形の第２半導体素子（厚さ８０μｍ）の一面に、前記厚さ１１０μｍの半導体用接着フィルムを付着させた。前記第２半導体素子を前記接着フィルムを介して前記ＢＧＡ基板上の前記第１半導体素子が埋め込まれるように接着した。すなわち、前記接着によって前記第２半導体素子と前記ＢＧＡ基板との間に前記第１半導体素子が埋め込まれるようにした。この時、接着は、１１０℃の温度下で２ｋｇｆの圧力で１秒間加圧する方法で行われた。

実施例２
前記実施例１の接着フィルム用樹脂組成物溶液の製造過程において、非イオン性界面活性剤であるポリソルベート（東京化成工業、ＴＷＥＥＮ８０（登録商標））を、前記液状エポキシ樹脂、前記固体状エポキシ樹脂、および前記熱可塑性アクリレート系樹脂の総含有量１００重量部に対して約７重量部含ませたことを除き、前記実施例１と同様に前記半導体装置を製造した。

実施例３
前記実施例１の接着フィルム用樹脂組成物溶液の製造過程において、非イオン性界面活性剤であるポリソルベート（東京化成工業、ＴＷＥＥＮ８０（登録商標））の代わりに、ポリエチレングリコール（Ｓｉｇｍａ－Ａｌｄｒｉｃｈ社、Ｔｒｉｔｏｎ Ｘ－１００）を、前記液状エポキシ樹脂、前記固体状エポキシ樹脂、および前記熱可塑性アクリレート系樹脂の総含有量１００重量部に対して約２重量部含ませたことを除き、前記実施例１と同様に前記半導体装置を製造した。

比較例１
前記実施例１において非イオン性界面活性剤を含まないことを除き、実施例１と同様に前記半導体装置を製造した。

比較例２
前記実施例１の半導体用接着剤組成物の製造過程において、非イオン性界面活性剤であるポリソルベート（東京化成工業、ＴＷＥＥＮ８０（登録商標））を、前記液状エポキシ樹脂、前記固体状エポキシ樹脂、および前記熱可塑性アクリレート系樹脂の総含有量１００重量部に対して約０．０２重量部含ませたことを除き、前記実施例１と同様に前記半導体装置を製造した。

比較例３
前記実施例１の接着フィルム用樹脂組成物溶液の製造過程において、非イオン性界面活性剤であるポリソルベート（東京化成工業、ＴＷＥＥＮ８０（登録商標））を、前記液状エポキシ樹脂、前記固体状エポキシ樹脂、および前記熱可塑性アクリレート系樹脂の総含有量１００重量部に対して約１５重量部含ませたことを除き、前記実施例１と同様に前記半導体装置を製造した。

実験例１（埋め込み性評価）
前記実施例および比較例で記載した半導体装置のように、第２半導体素子が接着されたＢＧＡ基板を、加圧乾燥機で１３５℃、１時間、７気圧の条件で熱処理して接着フィルムを熱硬化させて半導体装置を作製した。

前記作製された半導体装置に対して、超音波映像装置ＳＡＴ（Ｓｃａｎ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈ）を用いて接着層内のボイドが観察される試験片の個数を測定した。前記ボイドの観察は、前記試験片を蒸留水に浸した状態で、ｓｏｎｉｆｅｒを用いて透過モードで測定してイメージ化した結果に基づいた。

接着層内にボイドなしによく埋め込まれていれば「○」、接着層内にボイドが観察された場合を「×」と解析評価して、下記表１にまとめた。

実験例２（フィレット量の測定）
前記実験例１のように半導体装置を作製した後、第２半導体素子の周辺に広がり出た接着剤の量を測定し、素子１個あたり最も多く出た長さを測定して、下記表１にまとめた。

前記表１、図１および図２を参照すれば、図１は、実施例１～３による半導体用接着フィルムが用いられた半導体パッケージの側面切断面図および正面図である。実施例１～３は、前記図１のように、コントローラ１７と接着フィルムとの間にボイド１が発生せず、前記半導体用接着剤組成物１１１のブリードアウトが低減されたことを確認した。

これに対し、図２は、比較例１～３による半導体用接着フィルムが用いられた半導体パッケージの側面切断面図および正面図である。前記図２のように、比較例１～３は、コントローラ１７と従来の接着フィルム１１との間にボイド１が発生し、接着剤のブリードアウトが発生してフィレットの長さが増加したことを確認した。具体的には、比較例１は、非イオン性界面活性剤を含まずフィレット量が増加し、比較例２は、非イオン性界面活性剤を極少量含むことにより、フィレット量が増加することを確認した。さらに、比較例３は、非イオン性界面活性剤を過剰に含むことで、前記非イオン性界面活性剤成分が広がり出ることを確認した。

１：ボイド
１１：従来の接着フィルム
１３：チップ（第２半導体素子）
１５：基板（ＢＧＡ基板）
１７：コントローラ（第１半導体素子）
１１１：半導体用接着フィルム

Claims (9)

1. 熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、硬化剤、および非イオン性界面活性剤を含む半導体用接着剤組成物であって、
   前記非イオン性界面活性剤は、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、オレイン酸ジエタノールアミド、ポリソルベート、ポリエチレングリコール、ヒドロキシエチルセルロース、およびこれらの組み合わせからなる群より選択された１つであり、
   前記非イオン性界面活性剤の含有量は、前記熱硬化性樹脂および熱可塑性樹脂の総含有量１００重量部に対して０．１重量部～１０重量部である、半導体用接着剤組成物。
2. 前記熱可塑性樹脂は、エポキシ系官能基を有する（メタ）アクリレート系繰り返し単位を０．１重量％～３０重量％含む（メタ）アクリレート系樹脂を含むものである、請求項１に記載の半導体用接着剤組成物。
3. 前記熱硬化性樹脂は、２０℃～２５℃の温度下で１ｍＰａ・ｓ～２０，０００ｍＰａ・ｓの粘度を有する液状エポキシ樹脂を含むものであり、
   前記硬化剤は、６０℃～１５０℃の軟化点を有するノボラック系フェノール樹脂を含むものである、請求項１に記載の半導体用接着剤組成物。
4. 硬化触媒および無機充填材をさらに含むものである、請求項１に記載の半導体用接着剤組成物。
5. 前記硬化触媒は、リン系化合物、ホウ素系化合物、リン－ホウ素系化合物、イミダゾール系化合物、およびこれらの組み合わせからなる群より選択された１つを含むものである、請求項４に記載の半導体用接着剤組成物。
6. 前記無機充填材は、アルミナ、シリカ、硫酸バリウム、水酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、ケイ酸マグネシウム、酸化マグネシウム、ケイ酸カルシウム、炭酸カルシウム、酸化カルシウム、水酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、ホウ酸アルミニウム、およびこれらの組み合わせからなる群より選択された１つを含むものである、請求項４に記載の半導体用接着剤組成物。
7. 前記無機充填材は、シリカおよび炭酸マグネシウムを１：０．００１～１：１の重量比で含むものである、請求項６に記載の半導体用接着剤組成物。
8. 請求項１～請求項７のいずれか１項に記載の半導体用接着剤組成物の硬化物を含む半導体用接着フィルム。
9. 前記硬化物の水に対する接触角が１５０度以下である、請求項８に記載の半導体用接着フィルム。

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