KR100254258B1 - 리드 프레임의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 리드 프레임의 기판 상에 박형의 산화막을 형성함으로써 드라이 필름과의 접착력을 향상시킬 뿐 아니라 기판 표면에서의 난반사 현상으로 인하여 해상도가 저하되는 것을 방지한다. 즉, 본 발명의 방법에 의해 제조된 리드 프레임은 드라이 필름과 기판와의 접착성이 종래에 비해 현저하게 향상됨에 따라서 막들뜸 현상이 나타나지 않으며, 산화막이 반사방지막으로서의 역할도 함으로써 기판 표면에서의 난반사 현상으로 인한 해상도 저하를 방지하여 고도로 미세한 패턴의 형성을 가능하게 한다.
Description
도1은 본 발명의 일실시예에 따른 리드 프레임의 제조 방법을 순차적으로 보인 순서도이다.
본 발명은 리드 프레임의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기판과 포토레지스트로서 사용되는 드라이 필름과의 접착력을 향상시킬 뿐 아니라 고도의 미세 패턴 형성을 구현할 수 있는 리드 프레임의 제조방법에 관한 것이다.
리드 프레임은 웨이퍼와 함께 중요한 반도체 재료의 하나이며, 칩과 외부 회로와의 접속, 방열, 외부로부터의 보호 역할을 하는 구조 재료로서 전기 전도성, 강도, 열전도성 등의 특성이 우수해야 한다. 이러한 특성은 반도체의 집적도가 증대될수록 더욱 증요시되고 있다.
리드 프레임의 제조 공정은 크게 스탬핑 방식과 에칭 방식의 2가지로 나눌 수 있다. 이중, 스탬핑 방식은 금형으로 제조하는 방법으로서 순차 이송형 프레스 금형 장치에 의해 기판을 순차적으로 이송시키면서 타발함으로써 소정 패턴을 갖는 리드 프레임을 제조하는 방식이다. 이 방식은 초고속 생산으로 대량 생산이 가능하나, 금형 제작기간이 길고 (6-10개월), 초기 금형 투자 비용이 많이 소용되기 때문에 다품종 소량 생산에는 에칭 방식을 채용하고 있다.
이에 반하여 에칭 방식은 기판의 양쪽 면에 포토레지스트층을 형성한 후, 노광 및 현상 공정을 거친 다음 에칭하여 원하는 패턴대로 리드 프레임을 제조하는 방법으로서, 미세 패턴 형성에 적합하고 공정 소요시간이 짧다는 잇점이 있다. 그러나 경제성과 양산성이 다소 불량이기 때문에 그 개선책에 대한 연구가 많이 이루어지고 있다.
에칭 방식은 레지스트의 종류에 따라서 구분될 수 있는데, 통상은 포토레지스트가 액상 타입인 경우와 건식 타입의 드라이 필름인 경우가 있다.
포토레지스트가 액상 타입인 경우에는 통상 전처리와 코팅처리는 릴투릴 방식으로 일괄작업을 실시하고 후공정은 쉬트 타입으로 진행된다. 이러한 포토레지스트로는 액상 타입의 "카제인" 등이 주로 사용되는데, 가격이 저렴하며 코팅 두께를 얇게 할 수 있을 뿐 아니라 기판과의 접착력도 양호하지만 코팅시의 레지스트의 점도와 작업 속도에 의하여 코팅 두께가 불균일해진다는 단점이 있다.
코팅 두께가 불균일해지면 이후에 실시되는 노광 및 현상 공정을 수행하기가 어려우며 최종적으로 얻어지는 리드 프레임의 성능 상에도 악영향을 미치게 된다. 따라서, 포토레지스트의 두께 균일성을 유지하는 것이 매우 중요하다 할 수 있다.
이러한 점을 고려할 때, 건식 타입의 드라이 필름은 두께 균일성이 양호하므로 포토레지스트로서 바람직하다 할 수 있다. 그럼에도 불구하고, 드라이 필름은 두께가 두꺼워서 리드 프레임 업체에서 사용하기를 꺼려왔다. 하지만, 최근 들어 박형의 드라이 필름이 개발되면서 그 사용이 보편화되고 있는 실정이다. 그러나, 드라이 필름을 사용함에 있어서는 한가지 해결하여야 하는 문제점이 있는데 그것은 드라이 필름이 액상 타입의 레지스트에 비해 기판과의 접착력이 불량하다는 것과 노광시 기판 표면에 의한 빛의 난반사로 인하여 드라이 필름을 과반응되어 해상도가 떨어진다는 것이다.
기판과의 접착력이 불량해지면 막들뜸 현상이 발생하는데 이를 개선하기 위한 노력으로서 종래에는 기판 표면을 브러싱하는 정면 처리와 기판 표면에 산화막을 형성하는 흑화처리 방법이 주로 사용되어 왔다. 그러나 브러싱 처리의 경우 기판의 표면 불균일해진다는 단점이 있으며, 흑화처리 방법의 경우 형성된 산화막의 두께가 너무 두꺼워서 에칭성이 불량해진다는 단점이 있다.
또한, 조사광의 난반사로 인하여 해상도가 저하되면 고도의 미세 패턴을 형성하기가 어렵다는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기한 접착 불량성 및 해상도 저하의 문제점을 해결하여 기판과의 접착력이 우수하고 미세 에칭을 구현할 수 있는 리드 프레임의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는,
a) 기판의 양면에 소정 두께의 1차 산화막을 형성하는 단계;
b) 상기 1차 산화막을 산으로 용해시켜 박형의 2차 산화막을 형성하는 단계;
c) 상기 2차 산화막을 베이킹하여 경화시키는 단계;
d) 상기 2차 산화막 상에 드라이 필름을 코팅하는 단계;
e) 상기 단계 d)의 결과물을 노광 및 현상한 다음, 에칭하는 단계; 및
f) 상기 단계 e)의 결과물을 세정하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 리드 프레임의 제조 방법이 제공된다.
본 발명의 일실시예에 따른 리드 프레임의 제조 방법이 도1에 순차적으로 도시되어 있다.
이하, 본 발명의 제조 방법을 각 단계별로 상세히 설명하기로 한다.
먼저, 기판으로는 구리 또는 니켈의 합금이 주로 사용되는데, 이들 기판에는 통상 오일이 도포되어 있거나 방청 처리가 되어 있다. 따라서, 상기 단계 a)를 실시하기에 앞서 기판 표현을 탈지시키고 이물질들을 세정해내는 등의 기판 전처리 공정을 추가로 실시하게 된다.
전처리된 기판의 양쪽 표면을 산화제로 처리하여 산화막을 소정 두께로 성장시켜 1차 산화막을 형성한다. 이렇게 형성된 1차 산화막의 두께는 1㎛-5㎛ 정도로 두께가 두꺼울 뿐 아니라 그 표면이 불균일하다. 이 산화막은 기판과 이후에 코팅될 드라이 필름과의 접착력을 향상시키는 역할을 할 수 있지만, 두께가 두껍기 때문에 후속의 에칭 공정시 에칭성이 불량해지므로 바람직하지 않다.
따라서, 상기 1차 산화막을 산으로 용해시킴으로써 에칭성을 만족시키면서 접착력 향상과 광반사 방지의 효과를 동시에 나타낼 수 있는 박형의 2차 산화막을 형성한다. 이때, 사용되는 산은 황산(H2SO4)과 같은 강산이 주로 사용되며 pH는 1 내지 5인 것이 바람직하다. 또한, 이렇게 형성된 2차 산화막은 그 표면이 균일하며 두께는 약 0.1 내지 1.0㎛이다.
상기 2차 산화막을 100 내지 150℃에서 30분 내지 1시간 동안 베이킹하여 경화시킴으로써 산화막을 기판 표면 상에 안정화시킨다. 이어서, 상기 2차 산화막 상에 드라이 필름을 코팅한 다음, 노광 및 현상 공정을 실시하여 원하는 패턴을 형성한 다음, 에칭하고 수세하여 리드 프레임을 제조한다.
상기와 같은 공정을 거쳐 제조된 리드 프레임은 드라이 필름과 기판과의 접착성이 종래에 비해 현저하게 향상됨으로써 막들뜸 현상이 나타나지 않는다. 또한, 산화막이 반사방지막으로서 역할도 하기 때문에 기판 표면에서의 난반사 현상으로 인한 해상도 저하를 방지할 수 있으므로 고도로 미세한 패턴을 형성할 수 있다.
Claims (7)
- a) 기판의 양면에 소정 두께의 1차 산화막을 형성하는 단계; b) 상기 1차 산화막을 산으로 용해시켜 박형의 2차 산화막을 형성하는 단계; c) 상기 2차 산화막을 베이킹하여 경화시키는 단계; d) 상기 2차 산화막 상에 드라이 필름을 코팅하는 단계; e) 상기 단계 d)의 결과물을 노광 및 현상한 다음, 에칭하는 단계; 및 f) 상기 단계 e)의 결과물을 세정하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 리드 프레임의 제조 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 단계 a)를 실시하기 전에 기판을 탈지하고 수세하는 전처리 공정을 추가로 실시하는 것을 특징으로 하는 리드 프레임의 제조방법.
- 제1항에 있어서, 상기 1차 산화막의 두께가 1 내지 5㎛인 것을 특징으로 하는 리드 프레임의 제조방법.
- 제1항에 있어서, 상기 2차 산화막 용해시 사용되는 산이 염산 계열의 산인 것을 특징으로 하는 리드 프레임의 제조방법.
- 제4항에 있어서, 상기 산의 pH가 1 내지 5인 것을 특징으로 하는 리드 프레임의 제조방법.
- 제1항에 있어서, 상기 2차 산화막의 두께가 0.1 내지 1.0㎛인 것을 특징으로 하는 리드 프레임의 제조방법.
- 제1항에 있어서, 단계 c)에서 상기 2차 산화막을 100 내지 150℃에서 30분 내지 1시간 동안 베이킹하는 것을 특징으로 하는 리드 프레임의 제조방법.
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