KR100804891B1 - 다이싱 다이 접착필름 및 이를 이용한 반도체 패키징 방법 - Google Patents

다이싱 다이 접착필름 및 이를 이용한 반도체 패키징 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따르면, 반도체 웨이퍼의 일면에 부착되는 다이접착층; 상기 반도체 웨이퍼를 다이 단위로 절단하기 위한 다이싱 다이에 부착되는 다이싱필름층; 및 상기 다이접착층과 상기 다이싱필름층 사이에 적층되는 중간층;을 포함하고, 상기 중간층의 탄성 모듈러스는, 상기 다이접착층 및 상기 다이싱필름층의 탄성 모듈러스보다 크며, 100 ~ 3000 MPa인 것을 특징으로 하는 다이싱 다이 접착필름이 개시된다.

Description

다이싱 다이 접착필름 및 이를 이용한 반도체 패키징 방법{Dicing die attach film and semiconductor packaging method using the same}
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 아니된다.
도 1 및 도 2는 종래기술에 따른 다이싱 다이 접착필름의 버 발생 상태를 나타내는 사진이다.
도 3은 다이아몬드 블레이드를 이용해 버를 제거하는 공정을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다이싱 다이 접착필름의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다이싱 다이 접착필름의 단면도이다.
도 6은 다이싱 다이 접착필름의 각 구성에 대한 물성과 재료에 대한 실시예 및 비교예를 나타내는 테이블이다.
도 7은 도 6의 실시예 및 비교예에 대한 평가결과를 나타내는 테이블이다.
도 8 내지 도 14는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 패키징 방법이 수행되는 과정을 나타내는 도면이다.
<도면의 주요 참조부호에 대한 설명>
100...다이싱필름층 102...중간층
103...다이접착층 104...다이
본 발명은 다이싱 다이(dicing die) 접착필름 및 이를 이용한 반도체 패키징 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다이싱 공정시 버(burr)의 발생을 방지하고 픽업(pick up)이 용이한 구조를 가진 다이싱 다이 접착필름 및 이를 이용한 반도체 패키징 방법에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 패키징 공정에 사용되는 다이싱 다이 접착필름은 다이 접착필름과 다이싱필름의 2층 구조로 제공되며, 다이싱 후 다이 픽업 공정 전에 자외선 조사를 통하여 다이 접착필름과 다이싱필름의 접착력을 조절하게 된다. 이러한 종래의 다이싱 다이 접착필름은 자외선을 사용하여 접착력을 조절하기 때문에 적층 구조를 간단히 형성할 수 있으나, 자외선 조사에 의해 반도체 칩이 손상되어 제품불량이 발생할 수 있는 취약점이 있다.
한편, 대한민국 특허공개 제2005-95199호에는 자외선 조사공정을 거치지 않고, 다이와 다이 접착필름을 픽업할 수 있는 다이싱 다이 접착필름이 개시되어 있다. 이 특허에 의하면, 다이 접착필름과 다이싱필름 사이에 수축성 이형필름을 구비하여 접착력을 조절하도록 구성됨으로써 자외선 조사없이 접착력을 조절할 수 있 다.
하지만, 상기 특허의 경우도 종래의 접착필름과 마찬가지로 다이싱 공정시 버(도 1 및 도 2의 1 참조)가 발생할 수 있는 우려가 여전히 남아 있으며, 이에 따라 다이아몬드 블레이드(도 3의 10 참조)를 이용해 버(1)를 제거해야 번거로움이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 개선하기 위해 창안된 것으로서, 다이싱 공정시 버의 발생과 다이 플라잉(die flying)을 방지할 수 있으며, 픽업 공정시 다이와 다이 접착필름의 픽업이 용이하게 이루어질 수 있는 구조를 가진 다이싱 다이 접착필름 및 이를 이용한 반도체 패키징 방법을 제공하는 데 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 다이싱 다이 접착필름은, 반도체 웨이퍼의 일면에 부착되는 다이접착층; 상기 반도체 웨이퍼를 다이 단위로 절단하기 위한 다이싱 다이에 부착되는 다이싱필름층; 및 상기 다이접착층과 상기 다이싱필름층 사이에 적층되는 중간층;을 포함하고, 상기 중간층의 탄성 모듈러스는, 상기 다이접착층 및 상기 다이싱필름층의 탄성 모듈러스보다 크며, 100 ~ 3000 MPa인 것을 특징으로 한다.
상기 중간층의 저장 탄성 모듈러스의 변화율(120℃저장탄성모듈러스/25℃저장탄성모듈러스)은 0.001~1인 것이 바람직하다.
상기 중간층의 연신율은 10~700%인 것이 바람직하다.
상기 중간층의 두께는 5~100 ㎛인 것이 바람직하다.
상기 다이접착층과 상기 중간층의 접착력은, 상기 중간층과 상기 다이싱필름층의 접착력 보다 작은 것이 바람직하다.
상기 다이접착층과 상기 중간층의 접착력은 2gf/in~100gf/in인 것이 바람직하다.
상기 중간층은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 또는 폴리에틸렌-2,6-나프탈렌디카르복실레이트(PEN)로 이루어질 수 있다.
바람직하게, 상기 중간층과 다이싱필름 사이에는 접착층이 구비될 수 있다.
상기 다이접착층은 폴리이미드계 수지 또는 에폭시계 수지로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 다이싱필름층은 폴리올레핀계 수지로 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 반도체 웨이퍼의 일면에 부착되는 다이접착층; 상기 반도체 웨이퍼를 다이 단위로 절단하기 위한 다이싱 다이에 부착되는 다이싱필름층; 및 상기 다이접착층과 상기 다이싱필름층 사이에 적층되는 중간층;을 포함하고, 상기 중간층의 탄성 모듈러스는, 상기 다이접착층 및 상기 다이싱필름층의 탄성 모듈러스보다 크며, 100 ~ 3000 MPa인 것을 특징으로 하는 다이싱 다이 접착필름을 준비하는 제1단계; 상기 다이싱 다이 접착필름을 반도체 웨이퍼면에 접착하는 제2단계; 상기 반도체 웨이퍼를 다이 단위로 절단하는 제3단계; 상기 다이싱 다이 접착필름을 다이 사이의 간격이 벌어지도록 팽창시키는 제4단계; 상기 다이싱 다이 접착필름의 다이싱필름층 쪽에서 핀을 삽입하여 다이싱 다이 접착필름을 구부 리는 제5단계; 및 상기 다이접착층이 부착된 개별 다이를 픽업하는 제6단계;를 포함하는 반도체 패키징 방법이 제공된다.
상기 제6단계에는, 상기 픽업된 다이를 기판에 실장하는 단계;가 더 포함될 수 있다.
또한, 상기 기판 실장 이후에는, 실장된 다이를 100℃∼250℃ 범위의 온도와 0.5MPa∼5MPa 범위의 압력을 가하여 본딩하는 단계;가 더 포함될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 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.
도 4 및 도 5에는 본 발명의 일 실시예에 따른 다이싱 다이 접착필름의 구성이 도시되어 있다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 다이싱 다이 접착필름은, 다이접착층(103), 다이싱필름층(100) 및 중간층(102)을 포함한다. 도 5에 도시된 다이싱 다이 접착필름은 다이접착층(103)이 2층으로 구성된다는 점에서 도 4 에 도시된 다이싱 다이 접착필름과 차별된다.
다이접착층(103)은 반도체 웨이퍼의 배면에 부착되고, 단일층 또는 복수층으로 구성된다. 이러한 다이접착층(103)은 폴리이미드계 수지 또는 에폭시계 수지로 구성 가능하다.
다이접착층(103)은 세계 반도체 표준기구인 JEDEC/IPC에서 정한 표준규격을 만족하도록 구성되는 것이 바람직하다.
다이접착층(103)이 폴리이미드계 수지로 구성되는 경우, 그 조성은 폴리이미드 수지 자체 뿐만 아니라 폴리이미드 수지의 선구물질을 포함하는 것이 바람직하다. 폴리이미드계 수지의 예에는 폴리이미드 수지, 폴리이소이미드 수지, 말레이미드 수지, 비스말레이미드 수지, 폴리아미드-이미드 수지, 폴리에테르-이미드 수지 및 폴리이미드-이소인도르퀴나졸린디온이미드 수지가 해당될 수 있다. 이들 수지는 단독으로 혹은 복수개가 결합된 상태로 사용 가능하며, 바람직하게 폴리이미드계 수지가 사용되는 경우 폴리이미드계 수지의 분자량은 10,000 내지 1000,000 정도가 적합하고, 보다 바람직하게는 50,000 내지 100,000 정도가 적합하다.
에폭시계 수지로는 비스페놀A형 에폭시, 비스페놀F형 에폭시, 테트라브로모비스페놀A(TBPA)형 에폭시, 하이드로젼네이티드비스페놀A형 에폭시, 노볼락 에폭시, 다관능성 에폭시, 고무변성형 에폭시, 가소성 에폭시, 경화형 에폭시, 수용성 에폭시 등 고체 또는 액체 형태의 에폭시 물질군으로부터 선택된 어느 하나 또는 둘 이상이 사용되며, 그 분자량은 1 ~ 100,000인 것이 바람직하다.
다이싱필름층(100)은 반도체 웨이퍼를 다이 단위로 절단하는 다이싱 공정시 다이싱 다이에 웨이퍼 및 다이접착층(103)을 고정하는 부분으로서, 단일층 또는 복수층으로 구성된다. 바람직하게, 다이싱필름층(100)의 상면에는 중간층(102)을 접착하기 위한 접착층(101)이 구비될 수 있다.
상기 다이싱필름층(100)은 폴리올레핀계(PO) 수지로 구성되는 것이 바람직하다. 채택 가능한 폴리올레핀계(PO) 수지로는 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 직쇄 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE), 에틸렌/프로필렌 공중합체, 폴리프로필렌, 폴리부텐, 폴리부타디엔, 폴리메틸펜텐, 에틸렌/비닐 아세테이트 공중합체, 에틸렌/메틸(메타)아크릴산 공중합체, 에틸렌/메틸(메타)아크릴레이트 공중합체, 에틸렌/에틸(메타)아크릴레이트 공중합체, 폴리비닐 클로라이드, 비닐 클로라이드/비닐아세테이트 공중합체, 에틸렌/비닐클로라이드/비닐 아세테이트 공중합체, 폴리우레탄, 폴리아미드 및 이오노머를 예로 들 수 있다. 이러한 신장성 필름은 상호 조합하여 사용될 수 있다. 게다가 중합체 구조 단위로서 카르복실기를 갖는 화합물의 중합체 필름 및 이 필름과 범용 중합체 필름의 적층체를 사용하는 것도 가능하다.
중간층(102)은 다이접착층(103)과 다이싱필름층(100) 사이에 적층되어, 다이싱 후 다이접착층(103)과 다이싱필름층(100)의 분리를 용이하게 할 수 있는 접착력 조절기능을 제공한다.
중간층(102)은 그 탄성 모듈러스(Elastic modulus)(이하, "모듈러스")가 다이접착층(103)과 다이싱필름층(100)의 모듈러스보다 크도록 구성되며, 100 ~ 3000MPa의 값을 갖는다. 중간층(102)의 모듈러스가 100MPa 미만이면 버 발생 감소에 기여할 수 없고, 3000MPa를 초과할 경우에는 픽업 공정시 구부림 특성이 좋지 않아 픽업이 곤란하다.
상기와 같은 물성의 중간층(102)에 따르면, 다이싱 공정시 그라인딩(grinding)에 의한 연질화로 의해 늘어지는 현상을 줄일 수 있고, 다이싱필름층(100) 상의 점착제가 다이접착층(103)에 섞이는 현상을 최소화 할 수 있으며, 다이싱필름층(100)에서 발생한 버가 다이싱시 모듈러스가 큰 중간층(102)을 통해서 다이접착층(103)으로 진행하기가 곤란하므로 다이싱 다이 접착필름 전체의 버 발생량을 줄일 수 있는 장점이 있다.
중간층(102)은 120℃에서의 저장 탄성 모듈러스(storage modulus)를 25℃에서의 저장 탄성 모듈러스로 나눔으로써 산출되는 저장 탄성 모듈러스의 변화율이 0.001~1인 것이 바람직하다. 저장 탄성 모듈러스의 변화율이 0.001 미만이 되면, 다이싱 공정시 온도가 상승한 경우 중간층(102)의 변형이나, 다이접착층(103) - 다이싱필름층(100) 간의 섞임 현상이 발생하여 버 발생량이 많아진다.
중간층(102)의 연신율은 10~700%인 것이 바람직하다. 연신율이 10% 미만인 경우 픽업 공정시 팽창이 곤란하며, 연신율이 700%를 초과할 경우에는 버 발생 문제가 발생하게 된다.
또한, 중간층(102)의 두께는 5~100㎛인 것이 바람직하다. 중간층(102)의 두께가 5㎛ 미만인 경우 버 발생의 감소에 기여하기 곤란하며, 중간층(102)의 일부만 절단하게 되는 다이싱 공정시 절단정도의 조절이 용이하지 않다. 중간층(102)의 두께가 100㎛를 초과할 경우에는 다이싱 블레이드의 마모도가 증가되며, 픽업공정시 필름의 구부림성에 문제가 발생하게 된다.
픽업공정시 중간층(102)과 다이접착층(103)의 계면에 잔류물이 남지않고 픽업을 용이하게 수행할 수 있도록 다이접착층(103)과 중간층(102) 간의 접착력은, 중간층(102)과 상기 다이싱필름층(100) 간의 접착력 보다 작은 것이 바람직하다. 다이접착층(103)과 중간층(102) 간의 접착력 범위는, 다이접착층(103)과 중간층(102) 간의 이물질 침투를 방지하고, 다이 플라잉 현상을 방지하며, 다이싱 공정시 다이와 다이접착층(103)을 잡아줄 수 있는 접착력을 유지하도록 2gf/in~100gf/in으로 결정되는 것이 바람직하다.
다이접착층(103)과 중간층(102) 간의 접착력 조절은 다이접착층(103)의 물성 조절이나, 다이접착층(103)과 접촉하는 중간층(102)의 계면에 대한 이형처리에 의해 수행될 수 있다. 이와 같은 이형처리에 사용되는 이형제로는 실리콘계, 불소계, 불포화에스테르계, 폴리올레핀계, 왁스계 등이 사용될 수 있으나, 그 중 실리콘계나 불소계의 이형제가 가장 바람직하다.
한편, 중간층(102)과 다이싱필름층(100) 계면간 접착력은 100gf/in 이상인 것이 바람직하다. 여기서, 접착력이 100gf/in 미만인 경우 여러 번의 팽창에 의해 중간층(102)과 다이싱필름층(100) 간 분리 현상이 발생하고, 픽업 특성이 좋지 않은 문제가 있다.
중간층(102)은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 또는 폴리에틸렌-2,6-나프탈렌디카르복실레이트(PEN)로 이루어지는 것이 바람직하다. 대안으로, 상기 중간층(102)은 HDPE/LDPE 등의 폴리에틸렌수지, 폴리프로필렌수지, 풀리비닐클로라이드수지(PVC), 불소 수지, 폴리부틸렌테레프탈레이트수지, 폴리에테르이미드수지, 폴 리술폰수지, 폴리에테르술폰수지(PES), 셀룰로오스수지, 폴리이미드수지, 폴리에스테르수지, 폴리에테르수지, 폴리에테르케톤수지, 폴리에테르에트르케톤수지, 에폭시수지, 페놀수지, 폴리아미드수지, 폴리옥시메틸렌수지, 폴리페닐렌황화물수지 등으로 구성될 수도 있다.
다이싱필름층(100) 상에 구비되는 접착층(101)은 중간층(102)을 접착하기 위한 층으로서, 다이싱 공정시 웨이퍼와 다이접착층(103)을 다이싱필름층(100)에 고정시키고, 다이 픽업시 중간층(102)을 분리되지 않게 고정시키는 기능을 제공한다. 이러한 접착층(101)은 공지의 아크릴계 또는 실리콘계, 아크릴계, 비닐계, 폴리우래탄계, 폴리에스테르계 접착제 등을 채용하여 구성 가능하다.
도 6 및 도 7에는 이상과 같은 다이싱 다이 접착필름의 각 구성에 대한 물성과 재료에 대한 실시예 및 비교예와 그 평가결과가 나타나 있다.
도 6에서, 실시예 1 내지 3과, 비교예 1 내지 6에 따른 3층 구조의 다이싱 다이 접착필름의 제조예를 설명하면 다음과 같다.
보호층으로 PET를 사용하고, 해당 수지를 이 보호층의 일면에 코팅하여 필름 형태의 다이접착층(이하, '다이접착필름(DA)'이라 함)을 제작하였다. 코팅시에는 코터(coater)의 선속도 및 토출량을 조절하여 다이접착필름(DA)의 두께를 조절한다. 이때, 코팅되는 다이접착필름(DA)의 두께가 코팅되는 폭 방향으로 일정하도록 하기 위하여, 립패드 사이의 간격이 균일하게 조절되어야 한다.
다이접착필름(DA)은 코팅 후 가열공정에 의해 필름 형태를 이루고, 가열공정이 끝난 후에는 완전 경화상태가 아닌 B-스테이지(B-stage) 상태를 유지하기 위해 자외선 조사(UV curing) 공정이 실시된다. 여기서, B-stage 상태라 함은 열경화성 수지가 초기반응단계의 A-스테이지(A-stage) 상태를 지나, 가열에 의해 연화하지만 용융하지 않고, 용제에 팽윤하지만, 용해하지 않는 상태에 이른 것을 의미한다. 따라서, 자외선 조사량을 조절함으로써 반응상태의 정도를 조절할 수 있다.
다음, 실시예의 수지와 물성을 가진 중간층을 준비한다. 중간층은 다이접착필름(DA)과의 접합면이, 이형처리를 통하여 실시예의 제시된 접착력을 갖도록 조절된다.
마지막으로, 중간층의 타면에 다이싱필름(DF)의 점착층을 부착하여 중간층과 다이싱필름(DF)을 적층한다.
도 6에서, 비교예 7에 따른 2층 구조의 다이싱 다이 접착필름은, PET 보호층의 일면에 해당 수지를 코팅하여 다이접착필름(DA)을 제작한 후 UV조사를 실시하고, 다이접착필름(DA)에 바로 다이싱필름(DF)의 점착층을 부착하여 다이접착필름(DA)과 다이싱필름(DF)을 적층하는 과정을 통해 제조된다.
도 7에서, 버(burr)의 발생 유무에 대한 측정 방법은 다음과 같다. 즉, WBL 공정을 통해 다이접착필름(DA)과 웨이퍼를 라미네이션 하였으며, 이후 다이싱 공정을 수행한 후 웨이퍼 상단으로 삐져나온 다이접착제의 버에 대하여 현미경을 이용해 1차 육안 검사하였으며, 다이 접착후 다이의 에지(edge)로부터 다이의 옆이나 위로 올라오거나 삐져나온 다이접착제 버에 대하여 현미경을 이용해 2차 육안 검사하였다.
버 발생 유무 측정의 통과기준은 버가 웨이퍼의 두께보다 짧거나, 2차 검사 시 와이어 본드패드를 덮지 않는 경우가 해당된다. 다이 위에 형성되어 있는 와이어본딩 패드(wire bonding pad)를 테잎 버가 올라 탈 경우에는 다이 접착후 다음 공정인 와이어 본딩공정에서 불량을 발생시킬 수 있다.
도 7에서, 버의 발생 정도와 관련된 측정 방법은 다음과 같다. 즉, 주로 다이접착 후 다이싱 공정시 발생된 버가 와이어 본드패드를 덮는지에 대한 유무가 중요 판단 기준이므로 2차 육안 검사시 와이어 본딩 패드에 붙는 버에 대하여 불량 표시를 한다. 또한, 2차 육안 검사 전에는 다이싱 공정 후 블레이드가 지나간 자리로부터 웨이퍼 위로 버가 올라타는 현상이 있는지 확인하는 1차 육안 검사를 실시하여 버가 많이 발생했을 때 불량으로 판단한다. 여기서, 측정단위는 PPM이며, 통과기준은, 최종적으로는 다이접착 후 버가 와이어 본딩 패드를 덮지 않으면 특채처리 되지만, 그전에 1차 육안 검사에서 웨이퍼 위로 버가 올라타는 현상이 없는 경우가 해당된다.
도 7에서, 다이 플라잉 정도와 관련된 측정은, WBL 공정을 통해 다이접착필름(DA)과 웨이퍼를 라미네이션 하였으며 이후 다이싱 공정시 다이가 분리되는지 여부를 판단하는 측정법이 사용되었다. 여기서, 통과기준은 다이 플라잉이 하나도 없는 경우가 해당된다.
도 7에서, 팽창공정시 팽창성과 관련된 측정은, 다이 접착시 팽창(expanding)공정을 실시하고, 이때 다이와 다이 사이가 잘 벌어져 다이 픽업 시 옆에 있는 다이와 충돌이 발생하지 않는 것을 기준으로 한다. 여기서, 통과기준은 다이와 다이끼리 충돌이 일어나지 않는 경우가 해당된다.
도 7에서, 팽창공정시 다이싱 다이 접착필름의 구부림성과 관련된 측정방법은 다음과 같다. 즉, 다이 접착공정시 다이 픽업을 하게 되는데 이때 일정 높이 만큼 다이를 들어 주는 이젝트 핀(eject pin)의 삽입공정이 들어가게 된다. 이때, 이젝트 핀이 다이를 들어 올려 줄때 다이의 크기보다 작은 면적으로 들어주므로 다이싱필름(DF)의 구부러짐 특성 정도에 따라 다이의 에지 부분에서 마운트 테잎(mount tape)과 다이접착필름(DA) 사이의 분리 정도에 차이가 있게 된다. 픽업 공정시에는 이러한 분리 정도가 클수록 보다 양호한 픽업특성을 갖게 되므로 구부러짐 특성이 좋아야 한다. 여기서, 통과기준은 픽업 공정시 불량이 없는 경우가 해당된다.
도 7에서, 다이 픽업 용이성과 관련된 측정은, 다이싱후 다이 접착공정시 다이와 다이접착필름(DA)이 다이싱필름(DF)으로부터 잘 분리되는지를 판단하였다. 여기서, 통과기준에 따르면, 다이 픽업시 다이만 들리고 다이접착필름(DA)은 들리지 않는 경우, 다이와 다이접착필름(DA)이 모두 들리지 않는 경우, 다이와 다이접착필름(DA)이 들리되 다이와 다이접착필름(DA) 사이에서 분리가 일어나는 경우 모두 불량이다.
도 8 내지 도 14는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 패키징 방법이 수행되는 과정을 나타내는 도면이다. 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 패키징 방법은, 도 4에서 살펴본 바와 같은 구성을 가진 다이싱 다이 접착필름을 준비하는 과정(도 8)과, 다이싱 다이 접착필름을 웨이퍼(200) 면에 접착하는 과정(도 9)과, 다이싱 블레이드(300)를 이용해 웨이퍼(200)를 다이싱하는 과정(도 10)과, 다이싱 다이 접착필름을 팽창시키는 과정(도 11)과, 다이싱 다이 접착필름의 다이싱필름층(100) 쪽에서 이젝트 핀(eject pin)(205)을 삽입하여 다이싱 다이 접착필름을 구부리는 과정(도 12)과, 석션 툴(suction tool)(206)을 이용해 다이(104)를 픽업하는 과정(도 13)을 포함한다.
도 9의 접착과정은, 라미네이션 롤러로 반도체 웨이퍼(200)와 다이싱 다이 접착필름을 부착시키고, 웨이퍼(200)와 다이싱 다이 접착필름 간에 충분한 접착력을 확보하기 위하여 온도 40℃∼150℃, 압력 1~10kg/㎠의 조건하에서 실시된다. 보다 바람직하게, 접착과정의 온도 및 압력 조건은 60℃∼120℃, 1~4kg/㎠로 설정된다.
도 10의 다이싱 과정은 웨이퍼를 개별 다이로 절단하는 공정으로서, 다이싱 깊이는 웨이퍼의 두께, 다이접착층(102)과 다이싱필름층(100)의 두께, 다이싱 블레이드(300)의 rpm 및 선속 등에 따라 변화될 수 있다. 다이싱 다이 접착필름의 경우 중간층의 일부 또는 중간층까지 절단하는 것이 다이싱 공정 중 발생할 수 있는 버를 최소화할 수 있으므로 바람직하다.
도 11의 팽창 과정은, 다이싱 후 다이 접착시 다이 픽업을 용이하게 하기 위하여 서스링(SUS-ring)(201)에 붙어 있는 테잎 형태의 다이싱 다이 접착필름의 안쪽을 일정한 높이 만큼 원형 지그(jig)(202)로 올려 주어 다이싱된 웨이퍼를 지지하고 있는 다이싱 다이 접착필름을 일정한 힘으로 좌우로 당겨 주게 된다. 이렇게 함으로써 다이 사이의 간격을 다이싱 직후 보다 넓게 벌려줄 수 있으며, 이젝트 핀(205)이 올라갈 때 다이끼리의 간섭을 최소화 하고, 다이싱 다이 접착필름에 일정한 텐션(tension)을 주게 되어 웨이퍼(200)의 가장자리 부분에서 다이싱 다이 접 착필름이 잘 분리될 수 있도록 해 준다.
도 12의 구부림 과정은, 다이 픽업 시 다이싱 다이 접착필름의 아래쪽으로부터 다이(104)보다 작은 면적을 갖는 이젝트 핀(205)이 올라가면서 다이(104)를 위로 밀어주고, 이때 다이(104)의 가장자리에서 중간층(102)과 다이접착층(103) 간에 분리가 일어나게 된다. 따라서, 도 13에 도시된 다이 픽업공정시 다이(104)와 다이싱필름층(100) 간의 분리가 원활히 이루어질 수 있다. 구부림 과정은 다이싱 다이 접착필름의 구부림성에 의해 영향을 받으며, 전술한 중간층의 모듈러스 조건을 만족해야 적절한 구부림성을 가질수 있다.
한편, 다이 픽업 후에는 다이접착층(103)이 부착된 다이(104)를 기판(105)에 실장하는 과정(도 14)이 더 수행된다. 여기서, 상기 기판(105)과 균등한 실장 대상체로서 리드프레임이나 반도체칩이 해당될 수 있음은 물론이다.
기판(105) 실장 이후에는, 실장된 다이(104)를 100℃∼250℃ 범위의 온도와 0.5MPa∼5MPa 범위의 압력을 가하는 과정이 수행된다. 여기서, 온도가 100℃ 미만으로 낮을 경우에는 접착력이 낮아질 수 있고, 온도가 250℃를 초과하여 높을 경우에는 높은 열에 의하여 다이접착층(103)의 변형이 커질 수 있다. 또한, 압력이 0.5MPa 미만으로 낮을 경우에는 일정한 접착력을 갖는 다이접착층(103)을 기판 상에 접착할 수 있도록 충분히 압착할 수 없고, 압력이 5MPa을 초과하여 높을 경우에는 다이(104)에 형성된 회로패턴에 손상을 가할 수 있다. 압력을 가하는 시간은 0.5∼5초 정도가 바람직하다.
다이 본딩 과정이 완료된 후에는 와이어 접속후 몰딩수지를 이용해 몰딩하여 반도체 패키지를 제조한다.
이상에서 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 버의 발생과 다이 플라잉을 방지할 수 있으며, 픽업 공정시 다이접착층과 다이싱필름층 간의 분리가 용이하게 이루어질 수 있는 장점이 있다.

Claims (13)

  1. 반도체 웨이퍼의 일면에 부착되는 다이접착층;
    상기 반도체 웨이퍼를 다이 단위로 절단하기 위한 다이싱 다이에 부착되는 다이싱필름층; 및
    상기 다이접착층과 상기 다이싱필름층 사이에 적층되는 중간층;을 포함하고,
    상기 중간층의 탄성 모듈러스는, 상기 다이접착층 및 상기 다이싱필름층의 탄성 모듈러스보다 크며, 100 ~ 3000 MPa인 것을 특징으로 하는 다이싱 다이 접착필름.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 중간층의 저장 탄성 모듈러스의 변화율(120℃저장탄성모듈러스/25℃저장탄성모듈러스)이 0.001~1인 것을 특징으로 하는 다이싱 다이 접착필름.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 중간층의 연신율이 10~700%인 것을 특징으로 하는 다이싱 다이 접착필름.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 중간층의 두께가 5~100㎛인 것을 특징으로 하는 다이싱 다이 접착필름.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 다이접착층과 상기 중간층의 접착력이, 상기 중간층과 상기 다이싱필름층의 접착력보다 작은 것을 특징으로 하는 다이싱 다이 접착필름.
  6. 제1항 또는 제5항에 있어서,
    상기 다이접착층과 상기 중간층의 접착력이 2gf/in~100gf/in인 것을 특징으로 하는 다이싱 다이 접착필름.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 중간층은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 또는 폴리에틸렌-2,6-나프탈렌디카르복실레이트(PEN)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 다이싱 다이 접착필름.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 중간층과 다이싱필름층 사이에 구비된 접착층;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다이싱 다이 접착필름.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 다이접착층은 폴리이미드계 수지 또는 에폭시계 수지인 것을 특징으로 하는 다이싱 다이 접착필름.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 다이싱필름층은 폴리올레핀계 수지로 이루어진 것을 특징으로 하는 다이싱 다이 접착필름.
  11. 반도체 웨이퍼의 일면에 부착되는 다이접착층; 상기 반도체 웨이퍼를 다이 단위로 절단하기 위한 다이싱 다이에 부착되는 다이싱필름층; 및 상기 다이접착층과 상기 다이싱필름층 사이에 적층되는 중간층;을 포함하고, 상기 중간층의 탄성 모듈러스는, 상기 다이접착층 및 상기 다이싱필름층의 탄성 모듈러스보다 크며, 100 ~ 3000 MPa인 것을 특징으로 하는 다이싱 다이 접착필름을 준비하는 제1단계;
    상기 다이싱 다이 접착필름을 반도체 웨이퍼면에 접착하는 제2단계;
    상기 반도체 웨이퍼를 다이 단위로 절단하는 제3단계;
    상기 다이싱 다이 접착필름을 다이 사이의 간격이 벌어지도록 팽창시키는 제4단계;
    상기 다이싱 다이 접착필름의 다이싱필름층 쪽에서 핀을 삽입하여 다이싱 다이 접착필름을 구부리는 제5단계; 및
    상기 다이접착층이 부착된 개별 다이를 픽업하는 제6단계;를 포함하는 반도체 패키징 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 제6단계에서,
    상기 픽업된 다이를 기판에 실장하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키징 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 제6단계에서,
    상기 기판 실장 이후, 실장된 다이를 100℃∼250℃ 범위의 온도와 0.5MPa∼5MPa 범위의 압력을 가하여 본딩하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키징 방법.
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