KR100765621B1

KR100765621B1 - 반도체용 다이싱 다이 접착필름

Info

Publication number: KR100765621B1
Application number: KR1020060046646A
Authority: KR
Inventors: 위경태; 강병언; 성태현; 서준모; 신동천; 김재훈
Original assignee: 엘에스전선 주식회사
Priority date: 2005-06-03
Filing date: 2006-05-24
Publication date: 2007-10-09
Also published as: KR20060126364A; TWI299545B; TW200705603A

Abstract

본 발명은 반도체 패키징 공정에서 사용되는 반도체용 다이싱 다이 접착필름에 관한 것으로서, 본 발명의 반도체용 다이싱 다이 접착필름은 웨이퍼의 배면과 접착하는 제1접착층; 제1접착층의 표면에 접착된 제2접착층; 및 제2접착층의 표면에 접착된 다이싱 필름;을 포함하되, 제1접착층의 상온 저장 탄성율(T1)이 제2접착층의 상온 저장 탄성율(T2)보다 더 작고, T2는 50 내지 300 MPa이고, 제1접착층의 신장률(E1)이 제2접착층의 신장률(E2)보다 더 크고, 상기 E2의 상온 측정값이 50 내지 500%이고, 상기 제1접착층의 점착력(Ta1)이 제2접착층의 점착력(Ta2)보다 더 크고, Ta2의 60℃에서의 측정값이 30 내지 350gf이고, 제1접착층과 웨이퍼와의 박리력(P1)은 제2접착층과 다이싱 필름과의 박리력(P2)보다 더 크고, P1은 30 내지 300gf/cm인 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 다이싱 공정시 버 현상을 방지하고 다이 픽업 불량을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 다이본딩시 다이와 기판사이의 접착력은 충분히 유지함으로서, 반도체 패키징 공정의 신뢰성을 확보할 수 있다.

다이접착, 다이싱, 반도체 웨이퍼, 반도체 칩

Description

반도체용 다이싱 다이 접착필름{A dicing die adhesive film for semi-conductor}

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다이싱 다이 접착필름을 도시하는 단면도이다.

도 2 내지 8는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다이싱 다이 접착필름을 이용한 반도체 패키지 공정을 도시하는 도면들이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100...다이싱 다이 접착 필름 110...베이스 필름

120...제1접착층 130...제2접착층

140...다이싱 필름

본 발명은 다이싱 다이 접착필름에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반도체 웨이퍼 배면에 접착되어 다이싱공정을 보완하고 나아가 반도체 칩과 기판 사이를 접착시키는 반도체용 다이싱 다이 접착필름에 관한 것이다.

종래에는 반도체 칩을 칩 실장 프레임에 부착하기 위하여 주로 페이스트형 접착제를 사용하였다. 그러나 페이스트형 접착제는 접착제 도포시 두께 조절이 곤란하고, 블리딩(bleeding)의 문제가 발생하며, 웨이퍼 레벨 공정이 불가능하다는 문제점이 있었다. 따라서 최근에는 필름형 다이 접착제가 사용되고 있다.

일반적으로 필름형 다이 접착제를 사용하는 반도체 공정은 반도체 웨이퍼에 다이 접착 필름을 부착하고 재차 별도의 다이싱(dicing) 테이프을 부착한 후, 다이싱공정을 거치게 된다. 최근에는 이렇게 두차례에 걸친 필름 부착공정을 단순화하기 위하여 다이싱과 다이 접착기능을 동시에 갖는 다이싱 다이 접착 필름 (DDF:Dicing Die adhesive Film)이 제안되었다. 이러한 다이싱 다이 접착 필름은 통상적으로 웨이퍼 배면에 부착할 수 있는 접착층과 이러한 접착층에 부착된 다이싱 필름을 포함하여 이루어지며, 웨이퍼를 고정함으로써 다이싱 공정 중 다이의 비산을 방지함과 동시에 다이를 기판에 고정시키는 역할을 한다.

이러한 다이싱 다이 접착필름을 이용한 웨이퍼 다이싱 공정은 웨이퍼 배면에 다이싱 다이 필름을 접착시키는 단계, 웨이퍼를 다이 크기로 자르는 단계, 세척 및 건조 후 다이/다이 접착필름을 픽업하는 단계로 구성된다.

그런데, 이러한 다이싱 다이 접착필름의 접착층은 다이싱 시에는 웨이퍼를 다이싱 필름에 견고하게 고정시켜야 하는 반면, 다이 픽업 시에는 다이싱 필름으로 부터 쉽게 분리되어야 하는 상반된 특성을 만족시켜야 한다. 특히, 이러한 공정에 있어서 실리콘 더스트와 마찰열에 의해 연질화 된 접착필름이 복합되어 가늘고 긴 형태의 버(burr)를 형성하므로, 와이어 본딩시 불량을 생성시킨다는 문제점이 있다.

따라서, 관련 분야에서는 전술한 바와 같은 문제를 해결하기 위한 노력을 꾸준하게 기울여 왔으며, 그 결과 본 발명이 안출된 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 웨이퍼 배면에 접착할 때 웨이퍼와 다이접착필름 사이에 높은 접착력을 유지하며 다이접착필름과 다이싱 필름 사이의 박리력은 약하게 함으로써, 다이싱 공정시 다이 플라잉과 테이프버 현상을 방지하고, 다이 픽업 불량을 방지하며, 다이본딩시 다이와 기판사이의 접착력은 충분히 유지하기 위함에 있으며, 이러한 기술적 과제를 달성할 수 있는 반도체용 다이싱 다이 접착필름을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 반도체 패키징 공정에서 사용되는 반도체용 다이싱 다이 접착필름에 관한 것으로서, 상기 다이싱 다이 접착필름은 웨이퍼의 배면과 접착하는 제1접착층; 상기 제1접착층의 표면에 접착된 제2접착층; 및 상기 제2접착층의 표면에 접착된 다이싱 필름;을 포함하되, 상기 제1접착층의 상온 저장 탄성율(T1)이 상기 제2접착층의 상온 저장 탄성율(T2)보다 더 작고, 상기 T2는 50 내지 300 MPa이고, 상기 제1접착층의 신장률(E1)이 상기 제2접착층의 신장률(E2)보다 더 크고, 상기 E2의 상온 측정값이 50 내지 500%이고, 상기 제1접착층의 점착력(Ta1)이 상기 제2접착층의 점착력(Ta2)보다 더 크고, 상기 Ta2의 60℃에서의 측정값이 30 내지 350gf이고, 상기 제1접착층과 웨이퍼와의 박리력(P1)은 상기 제2접착층과 다이싱 필름과의 박리력(P2)보다 더 크고, 상기 P1은 30 내지 300gf/cm인 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

본 발명자들은 버 발생이 적고 픽업공정에서 웨이퍼와 접착층 간의 계면 박리현상이 없는 다이싱 다이 접착필름을 개발하기 위하여 연구를 거듭하여 왔으며, 그 결과 웨이퍼의 배면과 접착하는 제1접착층, 제1접착층의 표면에 접착된 제2접착층, 제2접착층의 표면에 접착된 다이싱 필름을 포함하여 이루어진 다이싱 다이 필름으로서 제1접착층 및 제2접착층 각각에 대한 저장 탄성율, 점착력, 신장율 및 계면 박리력 등을 상호 관련성 있게 조절함으로써 본 발명을 완성하게 되었다.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 다이싱 다이 접착필름(100)은 베이스 필름(110)과, 상기 베이스 필름(110)의 일면에 접착된 제1접착층(120), 상기 제1접착층(120)에 접착된 제2접착층(130) 및 상기 제2접착층(130)에 접착된 다이싱 필름(140)을 포함하여 적층된 구조를 갖는다.

상기 베이스 필름(110)은 다이싱 다이 접착필름(100)의 기본적인 형태를 유지하기 위한 목적으로 사용된 필름으로서, 바람직하게 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 또는 폴리에틸렌-2,6-나프탈렌디카르복실레이트(PEN) 등의 물질을 사용하여 제조될 수 있으며, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 다이싱 다이 접착필름(100)의 제1접착층(120)은, 반도체 패키징 공정 중에서 웨이퍼의 배면에 접착되며, 웨이퍼 절단편인 다이와의 높은 접착력이 요구되는 물질층이며, 상기 다이싱 다이 접착필름의 제2접착층(130)은, 다이싱 필름(140)과 접착되되, 상기 제1접착층(120)과 다이 간에 요구되는 접착력보다는 낮은 접착력이 요구되는 물질층이다. 한편, 상기 다이싱 필름(140)은 반도체 웨이퍼 다이싱 공정에서 일시적으로 반도체 웨이퍼에 부착되어 웨이퍼 절단 시에 웨이퍼를 고정지지하는 부재로서, 아크릴계, 고무계, 폴리에스테르계 또는 실리콘계 등 점착력 물질이 도포되어 형성된 점착층을 구비한 폴리염화비닐계 또는 폴리올레핀계 필름이다.

이러한 다이싱 다이 접착필름의 커팅시 버 발생을 최소화하여 커팅불량을 해 결하기 위해서는 저장 탄성율(modulus), 신장율(elongation) 등의 물성을 조절하여야 한다. 이것은 저장 탄성율이 높을수록 커팅성의 향상되며, 저장 탄성율이 낮으면 블레이드 또는 나이프에 의한 커팅시 접착필름이 늘어남에 따라 버 발생 가능성이 높아지기 때문이다. 반면, 저장 탄성율이 너무 높게 되면 상대적으로 낮은 점착력을 나타내게 되므로, 접착계면에서 박리가 발생하여 버 발생의 가능성이 높아지게 된다. 또한, 신장율의 경우에는 그 수치가 높을수록 커팅에 의해 절단되는 특성보다 블레이드 또는 나이프에 의해 늘어나는 특성이 강하기 때문에 버 발생의 가능성이 커진다.

본 발명의 다이싱 다이 접착필름에서는 제1접착층은 탄성율과 인장강도는 낮게 조절함으로써 웨이퍼와의 접착력을 향상시키는 동시에, 제2접착층은 탄성율을 높게하고 신장율은 낮게 조절함으로써 필름의 견고성(rigidity)을 향상시킨다.

구체적으로, 본 발명의 다이싱 다이 접착필름에서의 제1접착층의 저장탄성율(T1)은 제2접착층의 저장 탄성율(T2)보다 작아야 하며, 상기 T2는 50 내지 300MPa이면 바람직하다. 상기 제2접착층의 저장 탄성율(T2)에 대한 수치한정과 관련하여, 상기 하한치에 미달하는 경우에는 필름의 견고성이 감소하여 커팅 시 버(burr)가 다량 발생하고, 상기 상한치를 초과하는 경우에는 공정상 오버플로우(overflow)가 발생하여 와이어 본딩 불량이 발생할 수 있어 바람직하지 못하다.

한편, 본 발명의 다이싱 다이 접착필름에 있어서, 상기 제1접착층의 신장률(E1)이 상기 제2접착층의 신장율(E2)보다 크게 유지되어야 하며, 상기 E2는 상온 측정값이 50 내지 500%이면 바람직하다. 이는 필름의 견고성을 유지하기 위해 요구 되는 조건이다.

또한, 픽업 공정에서의 공정성 향상을 위해서는 제1접착층 및 제2접착층의 점착력을 최적화 해야한다. 제1접착층의 경우에는 점착력이 높을수록 접착필름과 웨이퍼와의 밀착성을 향상시켜서 다이싱 공정시 칩이 비산하지 않을 수 있으나, 제2접착층의 경우에는 다이싱 필름과의 높은 점착력으로 인해 오히려 픽업 공정시 불량이 발생할 수 있다. 따라서, 제1접착층은 높은 점착력을 갖게 함으로써 라미네이션시 기포발생 억제 및 저온(60℃) 라미네이션 공정의 적용이 가능하도록 하며, 상기 제2접착층은 제1접착층 보다 낮은 점착력을 갖게 함으로써 다이싱 필름과의 분리를 원활하게 하는 것이 바람직하다. 이를 위하여, 본 발명에서는 다이와 제1접착층의 층간점착력(Ta1)이 제2접착층과 다이싱 필름의 층간점착력(Ta2)보다 크게 유지되어야 하며, 상기 Ta2는 60℃ 측정값이 30 내지 350gf인 것을 사용하면 바람직하다.

또한, 픽업공정에서 다이싱 필름과 제2접착층과의 계면 분리시 웨이퍼와 제1접착층 간의 계면에서 박리현상이 없어야 하는데, 이를 위하여 본 발명의 다이싱 다이 접착필름의 제1접착층과 웨이퍼의 박리력(P1)이 제2접착층과 다이싱 필름과의 박리력(P2)보다 크게 유지되어야 하며, 상기 P1은 30 내지 300gf/cm이면 바람직하다.

한편, 상기 제1접착층(120)과 제2접착층(130)은 각각 고상 에폭시 수지, 액상 에폭시 수지, 고무수지 및 필러를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

이때, 제1접착층과 제2접착층의 저장 탄성율, 점착력, 신장율 및 계면 박리력을 적절하게 얻기 위하여, 상기 제1접착층은, 고상 에폭시 수지 30 내지 50 중량%, 액상 에폭시 수지 20 내지 40 중량%, 및 고무수지 50 내지 10 중량%로 이루어진 제1기본수지조성물; 및 상기 제1기본수지조성물 100 중량부 대비 1 내지 30 중량부의 필러;를 포함하여 이루어진 제1조성물을 이용하여 제조되며, 상기 제2접착층은, 고상 에폭시 수지 35 내지 55 중량%, 액상 에폭시 수지 15 내지 35 중량%, 및 고무수지 50 내지 10 중량%로 이루어진 제2기본수지조성물; 및 상기 제2기본수지조성물 100 중량부 대비 1 내지 30 중량부의 필러;를 포함하여 이루어진 제2조성물을 이용하여 제조되면 바람직하다.

이때, 고상 에폭시 수지로서는 10,000 내지 50,000 당량 범위를 갖는 비스페놀A형 페녹시, 10,000 내지 50,000 당량 범위를 갖는 비스페놀F형 페녹시, 400 내지 6,000 당량 범위를 갖는 비스페놀A형 고체 에폭시, 또는 400 내지 6,000의 당량 범위를 갖는 비스페놀F형 고체 에폭시 수지 등을 각각 단독으로 또는 이들을 혼합하여 사용할 수 있는데 이에 한정되는 것은 아니다.

또한, 액상 에폭시 수지로서는 비스페놀A형 액체 에폭시 수지, 비스페놀F형 액체 에폭시 수지, 3관능성 이상의 다관능성 액체 에폭시 수지, 고무변성 액체 에폭시 수지, 우레탄 변성 액체 에폭시 수지, 아크릴 변성 액체 에폭시 수지 또는 감광성 액체 에폭시 수지 등이 사용될 수 있으며, 이들은 각각 단독으로 또는 혼합하여 사용될 수 있는데 이에 한정되지는 않는다.

또한, 상기 고무수지로는 아크릴로니트릴 함량이 15중량%에서 40중량%이고 100℃에서의 무니점도(Mooney viscosity)가 20 내지 80인 NBR(butadiene- acrylonitrile rubber), 아크릴로니트릴 함량이 15중량% 내지 40중량%이고 100℃에서의 무니점도(Mooney viscosity)가 20 내지 80인 HNBR(hydrogenated butadiene-acrylonitrile rubber), 스티렌 함량이 10중량% 내지 30중량%인 SBR(styrene-butadiene rubber), 스티렌 함량이 10중량% 내지 60중량%인 SBS(polystyrene-co-butadiene-co-styrene), 또는 스티렌 함량이 10중량% 내지 60중량%인 SEBS(hydrogenated polystyrene-co-butadiene-co-styrene) 등을 각각 단독으로 또는 이들을 혼합하여 사용할 수 있는데, 이에 한정되는 것은 아니다.

또한, 상기 필러는 접착층의 내부강도(내부응력)을 증가시키고, 커팅성을 향상시키며, 점착력을 감소시켜서 공정성을 향상시켜줄 수 있다. 이러한 필러로서는 실리카, 그래파이트(graphite)(흑연), 알루미늄(aluminium), 카본블랙(Carbon black) 등을 각각 단독으로 또는 이들을 혼합하여 사용할 수 있는데, 이에 한정되는 것은 아니다. 이러한 필러는 그 함량이 너무 낮으면 견고성(rigidity) 및 점착력을 조절하기 어렵고, 너무 높으면 스트레스(stress)를 효과적으로 흡수하지 못한다.

이 외에도 본 발명의 접착제 조성물에는 본 발명의 효과를 저해하지 않으며 본 발명의 목적 범위 내에서 적절한 첨가제들을 더 포함할 수 있는데, 예를 들면 에폭시경화제, UV 경화제, 커플링제 및 UV 경화조제 등이 있으며 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 제1접착층을 제조하기 위한 제1조성물은, 상기 제1조성물 100 중량부 대비 1 내지 30 중량부의 아민, 유기산 및 무수물의 물질 중 선택된 하나 또는 둘 이상의 물질인 에폭시경화제를 더 포함하여 이루어지면 바람직하다.
한편, 상기 제2접착층을 제조하기 위한 제2조성물은, 상기 제2조성물 100 중량부 대비 1 내지 30 중량부의 아민, 유기산 및 무수물의 물질 중 선택된 하나 또는 둘 이상의 물질인 에폭시경화제를 더 포함하여 이루어지면 바람직하다.

상기 제1접착층을 제조하기 위한 제1조성물은, 상기 제1조성물 100 중량부 대비 0.1 내지 10 중량부의 1-하이드록시 헥실 페닐 케톤, 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐 프로판-1-온, 4-(2-하이드록시에틸)페닐-(2-하이드록시-2-메틸프로필) 케톤, 포스페이트 옥사이드, 사이클로펜타디에닐 페닐아이언 헥사풀루오르포스페이트(Cyclopentadienyl phenyl iron hexafluorophosphate), 디페닐케톤, Bis-(2,6-디메톡시벤조일)-t-부틸-2-메틸에틸포스핀옥사이드, Bis(2,4,6-트리메톡시벤조일) 페닐포스핀옥사이드 물질 중 선택된 하나 또는 둘 이상의 물질인 UV 경화제를 더 포함하면 바람직하다.
한편, 상기 제2접착층을 제조하기 위한 제2조성물은, 상기 제2조성물 100 중량부 대비 0.1 내지 10 중량부의 1-하이드록시 헥실 페닐 케톤, 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐 프로판-1-온, 4-(2-하이드록시에틸)페닐-(2-하이드록시-2-메틸프로필) 케톤, 포스페이트 옥사이드, 사이클로펜타디에닐 페닐아이언 헥사풀루오르포스페이트(Cyclopentadienyl phenyl iron hexafluorophosphate), 디페닐케톤, Bis-(2,6-디메톡시벤조일)-t-부틸-2-메틸에틸포스핀옥사이드, Bis(2,4,6-트리메톡시벤조일) 페닐포스핀옥사이드 물질 중 선택된 하나 또는 둘 이상의 물질인 UV 경화제가를 더 포함하면 바람직하다.

상기 제1접착층을 제조하기 위한 제1조성물은, 상기 제1조성물 100 중량부 대비 0.1 내지 20 중량부의 실란 커플링제, 알루미늄 커플링제, 티타네이트 커플링제 등이 더 포함되어 사용될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 상기 제2접착층을 제조하기 위한 제2조성물 내에는 상기 제2조성물 100 중량부 대비 0.1 내지 20 중량부의 함량으로 포함되는 실란 커플링제, 알루미늄 커플링제, 티타네이트 커플링제 등을 더 포함하여 사용될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
이러한 커플링제는 필러 등으로 이루어진 분산상과 수지로 이루어진 연속상을 결합시킬 수 있는 보조제로서 역할할 뿐만 아니라, 반도체 칩이나 기판과 같은 접착기재에 대한 접착력을 증진시켜주는 접착 증진제로서의 역할도 한다.

본 발명에 따른 다이싱 다이 접착필름은 예를 들면 에어 나이프 코터(air knife coater), 콤마 코터(comma coater), 리프 코터(lip coater), 그라비아 코 터(gravure coater) 등의 롤 코터(roll coater)를 이용하여 제1접착층 및 제2접착층을 필름상으로 각각 캐스팅하여 제조한 다음, 고온(60~100℃) 라미네이션 공정을 통해 두 층을 합지하고, 여기에 제2접착층에 다이싱 필름을 적층하여 제조될 수 있는데, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 다이싱 다이 접착필름은 도 2 내지 도 8에 도시된 바와 같은 공정을 거쳐 반도체 칩 제조공정에 이용된다. 이하, 반도체 칩 제조공정과 함께 본 발명에 따른 다이싱 다이 접착필름에 대한 상세한 설명을 하기로 한다.

우선, 도 2와 같이 반도체 웨이퍼(1)를 준비한다. 그런 후 도 3와 같이 반도체 웨이퍼(1)의 배면에 다이싱 다이 접착필름(100)을 라미네이션한다. 라미네이션 공정에 앞서, 다이싱 다이 접착필름(100)의 최상면에 부착된 보호필름(110)은 제거된다.

이후, 도 4와 같이 블레이드(2)를 이용하여 반도체 웨이퍼(1)를 소정의 칩크기로 절단하는 다이싱 공정을 거치고, 수세 건조공정을 거친다. 또한 다이싱 공정은 웨이퍼와 접착층을 완전히 절단하며, 다이싱 필름(140)은 일정 깊이까지만 절단되도록 한다.

상기와 같이 다이싱 공정후 절단된 다이(4)는 도 5와 같이 픽업툴(3)을 이용하여 다이 픽업된다. 이때, 다이싱 필름을 제외한 제1접착층 및 제2접착층만이 다이에 접착된 상태를 유지하며 픽업하는 공정이 용이하게 이루어지도록 한다. 즉, 본 발명에 따른 다이싱 다이 접착필름은 다이(4)와 제1접착층(120)의 점착력이 제2접착층(130)과 다이싱 필름(140)과의 점착력보다 높기 때문에 다이 픽업 공정이 지 냉되면서 다이싱 필름(140)이 제2접착층(130)으로부터 효과적으로 분리될 수 있다.

계속하여, 도 6과 같이 리드프레임이나 인쇄회로기판 또는 테이프 배선 기판과 같은 칩 실장 프레임(5) 상에 다이(4)를 부착하는 다이본딩 공정을 거친 후, 다이와 기판 사이의 접착력을 보다 강하게 하게 위하여 열처리경화공정을 실시할 수 있다.

그런 후 도 7과 같이 반도체 칩과 기판을 와이어 본딩(6)하여 연결하고, 마지막으로 도 8과 같이 에폭시 몰딩(7) 공정을 진행하여 반도체 패키징을 완성한다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 실험예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실험예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실험예에 한정되는 것으로 해석되어져서는 안된다. 본 발명의 실험예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.

<실시예 및 비교예>

하기 표 1에 나타낸 조성과 함량에 따라 에어 나이프 코터를 사용하여 각각의 접착층을 캐스팅하여 제조한 다음, 고온(90℃) 라미네이션 공정을 통해 두 필름을 합지하고, 여기에 다이싱 필름을 적층하여 다이싱 다이 접착필름을 제조하였다.

구분	실시예1		실시예2		비교예1		비교예2
구분	제1 접착층	제2 접착층	제1 접착층	제2 접착층	제1 접착층	제2 접착층	제1 접착층	제2 접착층
고상에폭시수지(wt%)	40	44	40	40	30	36	25	30
액상에폭시수지(wt%)	25	26	25	32	42	36	28	24
고무수지(wt%)	29	24	29	22	22	22	41	40
UV 경화조제(wt%)	6	6	6	6	6	6	6	6
에폭시 경화제(phr)	4	4	4	5	4	4	4	4
UV 경화제(phr)	6	6	6	6	6	6	6	6
필러(phr)	6	12	6	10	7	6	7	6
커플링제(phr)	1	1	1	1	1	1	1	1

상기 표 1에서, 고상 에폭시 수지로는 BPA형 에폭시수지(고상), 액상 에폭시 수지로는 BPA형 에폭시수지(액상), 고무 수지로는 NBR, 에폭시 경화제로는 아민경화제, UV 경화조제로는 다이아크릴레이트, 필러로는 실리카, 커플링제로는 실란커플링제를 사용하였다. 상기 표 1에서, 고상에폭시수지, 액상 에폭시수지, 고무수지 및 UV경화조제를 포함하여 전체 100 중량%의 조성을 이루며, 에폭시 경화제, UV경화제, 필러 및 커플링제는 상기 4가지 성분, 즉 고상에폭시수지, 액상 에폭시수지, 고무수지 및 UV경화조제로 이루어진 조성물 100 중량부에 대해 추가적으로 첨가되는 중량부(phr)의 함량으로 이용됨을 표시하였다.

상기 실시예와 비교예에서 제조된 각각의 다이싱 다이용 접착필름에 대해 하기와 같은 방법에 의해 저장 탄성율, 점착력, 신장율 및 계면 박리력을 각각 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.

저장 탄성율

저장탄성율은 만능재료시험기인 UTM(Universal Testing Machine)을 이용하여 분석하였으며, 상온(25℃)에서 측정하였다. 저장 탄성율 측정에 사용된 샘플의 접착층 두께는 25㎛이다. 저장탄성율은 제1접착층의 경우가 제2접착층의 경우보다 작아야 하며, 제2접착층의 상온 저장탄성율은 50 내지 300MPa이면 바람직하다.

점착력

점착력은 점착력 측정기(Tackiness tester)를 이용하여 60℃에서 측정하였으며, 점착력 측정에 사용된 샘플의 두께는 25㎛이고, 프루브(probe) 크기는 직경 5.1mm이다. 점착력은 제1접착층의 경우가 제2접착층의 경우보다 더 커야 하며, 제2접착층의 60℃에서의 점착력은 30 내지 350gf이면 바람직하다.

신장율

신장율은 만능재료시험기인 UTM(Universal Testing Machine)을 이용하여 분석하였으며, 상온(25℃)에서 측정하였다. 신장율 측정에 사용된 샘플의 접착층 두께는 25㎛이다. 신장율은 제1접착층의 경우가 제2접착층의 경우보다 더 커야 하며, 제2접착층의 상온 신장율은 50 내지 500%이면 바람직하다.

계면 박리력

계면 박리력은 푸시 풀 게이지(Push pull gauge)를 이용하여 상온에서 180도 필 강도를 측정하였다. 제1접착층에서의 계면 박리력은 제1접착층과 웨이퍼와의 박리력을 의미하며, 제2접착층에서의 계면 박리력은 제2접착층과 다이싱 필름과의 박리력을 의미한다. 이때 계면 박리력 측정에 사용된 샘플의 접착층 두께는 25㎛이다. 계면박리력은 제1접착층과 웨이퍼 간의 박리력(P1)과 제2접착층과 다이싱 필름 간의 박리력(P2)으로 구분되며, 상기 P1은 상기 P2보다 더 커야 하며, 상기 P1은 30 내지 300gf/cm이면 바람직하다.

구분	실시예1		실시예2		비교예1		비교예2
구분	제1 접착층	제2 접착층	제1접 착층	제2 접착층	제1 접착층	제2 접착층	제1 접착층	제2 접착층
저장탄성율(MPa)	19.6	69	19.6	95	28.5	19.4	10.8	28.1
점착력(gf)	430	75	450	55	382	420	720	420
신장율(%)	612	250	612	104	91.6	564.5	1386	887
계면 박리력(gf/cm)	58.5	20.8	68	25.4	38.5	35.5	92.5	26.2

상기 표 2에 나타낸 결과에 따르면, 본 발명에 따른 실시예 1 및 2에서, 저장탄성율은 제1접착층이 제2접착층보다 작게 나타나고 있으며, 점착력, 신장율 및 계면 박리력은 제2접착층이 제1접착층보다 작게 나타나고 있음을 알 수 있다. 이와 달리, 비교예 1에서의 저장탄성율은 제1접착층이 제2접착층보다 크게 나타나고 있으며, 점착력과 신장율은 제2접착층이 제1접착층보다 크게 나타나고 있고, 계면박리력에서는 양층간의 수치적 차이가 크지 않아 다이 픽업이 용이하게 이루어지지 않게 되어 바람직하지 못하다. 또한 비교예 2에서는 점착력이 제1접착층의 경우가 제2접착층의 경우에 비하여 크게 나타나고 있지만, 제2접착층의 절대적인 점착력 수치가 커서 다이 픽업이 용이하게 이루어지지 않게 되어 바람직하지 못하다.

한편, 본 발명에 따른 각각의 실시예들 및 비교예들 각각에 대해서, 하기와 같은 방법으로 버발생유무 및 픽업 용이성을 각각 평가하였으며, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.

버 발생 유무

WBL(wafer backside lamination) 공정을 통해 접착필름과 웨이퍼를 라미네이션 하였으며, 이후 다이싱 공정을 한 후 버가 발생했는지의 유무를 현미경으로 육안 관찰하였다. 이때 사용된 재료의 샘플의 접착층 두께는 25㎛이다. 이와 관련하여, 버가 발생하면 바람직하지 못하며, 양호한 평가를 받기 위해서는 버가 발생하지 않아야 한다.

픽업 용이성

픽업시 다이싱 필름이 제2접착층으로부터 잘 박리되는지 여부를 육안으로 관찰할 수 있지만, 그에 대한 구체적 기준에 따른 평가를 하기 위해 제2접착층의 박리력이 30 미만인 경우를 양호한 것으로 평가하였으며, 박리력이 30을 초과하는 경우를 불량으로 평가하였다.

구분	실시예1	실시예2	비교예1	비교예2
버 발생 유무	없음	없음	버발생	버발생
픽업 용이성	양호	양호	불량	양호

상기 표 3에 나타낸 결과에 따르면, 본 발명에 따르는 실시예들의 경우에는 버 발생이 없었으며, 또한 다이 픽업이 용이하게 이루어져 양호한 결과를 나타내고 있음을 알 수 있다. 이와 달리, 상기 비교예들에 경우에는 버 현상이 발생하여 커팅성이 양호하지 못하며, 다이 픽업 용이성이 불량하여 공정성이 저하됨을 알 수 있다.

이와 같이, 본 발명에 따르면 요구되는 제품의 물성치를 충분히 만족하면서도 버 발생이 없고, 픽업 용이성이 양호하게 평가됨으로써 본 발명이 예정하고 있는 목적을 충분하게 달성하고 있음을 알 수 있었다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

본 발명에 따르면, 다이싱 공정시 버 현상과 다이 픽업 불량을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 다이본딩시 다이와 기판사이의 접착력은 충분히 유지할 수 있다. 이로써, 반도체 패키징 공정의 신뢰성을 확보할 수 있다.

Claims

반도체 패키징 공정에서 사용되는 반도체용 다이싱 다이 접착필름에 있어서,

상기 다이싱 다이 접착필름은 웨이퍼의 배면과 접착하는 제1접착층; 상기 제1접착층의 표면에 접착된 제2접착층; 및 상기 제2접착층의 표면에 접착된 다이싱 필름;을 포함하되,

상기 제1접착층의 상온 저장 탄성율(T1)이 상기 제2접착층의 상온 저장 탄성율(T2)보다 더 작고, 상기 T2는 50 내지 300 MPa이고,

상기 제1접착층의 신장률(E1)이 상기 제2접착층의 신장률(E2)보다 더 크고, 상기 E2의 상온 측정값이 50 내지 500%이고,

상기 제1접착층의 점착력(Ta1)이 상기 제2접착층의 점착력(Ta2)보다 더 크고, 상기 Ta2의 60℃에서의 측정값이 30 내지 350gf이고,

상기 제1접착층과 웨이퍼와의 박리력(P1)은 상기 제2접착층과 다이싱 필름과의 박리력(P2)보다 더 크고, 상기 P1은 30 내지 300gf/cm인 것을 특징으로 하는 반도체용 다이싱 다이 접착 필름.
제1항에 있어서,

상기 제1접착층은, 고상 에폭시 수지, 액상 에폭시 수지, 고무 수지 및 필러를 포함하여 이루어진 제1조성물을 이용하여 제조되며

상기 제2접착층은, 고상 에폭시 수지, 액상 에폭시 수지, 고무 수지 및 필러를 포함하여 이루어진 제2조성물을 이용하여 제조된 것을 특징으로 하는 반도체용 다이싱 다이 접착 필름.
제2항에 있어서,

상기 제1조성물은, 고상 에폭시 수지 30 내지 50 중량%, 액상 에폭시 수지 20 내지 40 중량%, 및 고무수지 50 내지 10 중량%로 이루어진 제1기본수지조성물; 및 상기 제1기본수지조성물 100 중량부 대비 1 내지 30 중량부의 필러;를 포함하여 이루어지며,

상기 제2조성물은, 고상 에폭시 수지 35 내지 55 중량%, 액상 에폭시 수지 15 내지 35 중량%, 및 고무수지 50 내지 10 중량%로 이루어진 제2기본수지조성물; 및 상기 제2기본수지조성물 100 중량부 대비 1 내지 30 중량부의 필러;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체용 다이싱 다이 접착 필름.