KR101023841B1 - 접착제 수지 조성물 및 이를 이용한 다이싱 다이 본딩 필름 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 패키지 공정에 적용되는 접착제 수지 조성물, 이를 이용하는 접착 필름과 그 제조방법, 다이싱 다이 본딩 필름, 및 반도체 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 본 발명에 따른 접착제 수지 조성물은 a) 분자량 1만 이상인 열가소성 수지; b) 연화점이 85℃ 이하인 에폭시 수지; 및 c) 커플링제를 포함하되, 웨이퍼에 부착되는 면의 Tack 에너지가 상온에서 1 g·mm 이상이고, 80℃에서 3 g·mm 이상인 것으로서, 저온에서 필름을 웨이퍼에 보이드 없이 부착할 수 있고, 양호한 접착력으로 다이싱 공정시에 칩의 비산을 방지할 수 있는 것을 특징으로 한다.

반도체, 웨이퍼, 칩, 다이싱 다이 본딩 필름, 접착제, 열가소성 수지, 에폭시 수지, 페놀 수지, 아크릴 수지, 이미다졸, 실리카, 커플링제

Description

접착제 수지 조성물 및 이를 이용한 다이싱 다이 본딩 필름 {ADHEISIVE COMPOSITION AND DICING DIE BONDING FILM USING THE SAME}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 접착 필름의 단면도.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다이싱 다이 본딩 필름의 단면도.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 장치의 단면도

* 도면의 주요 부호에 대한 설명

1 반도체 칩

10 접착 필름의 기재 필름 20 접착 필름의 접착층

30 다이싱다이본딩필름의 점착층 40 다이싱다이본딩필름 기재

50 배선 기판

본 발명은 반도체 패키지 제조에 적용되는 접착제 수지 조성물, 이를 이용하는 접착 필름과 그 제조방법, 다이싱 다이 본딩 필름, 및 반도체 장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 접착제 수지 조성물은 a) 분자량 1만 이상인 열가소성 수지; b) 연화점이 85℃ 이하인 에폭시 수지; 및 c) 커플링제를 포함하되, 웨이퍼에 부착되는 면의 Tack 에너지가 상온에서 1 g·mm 이상이고, 80℃에서 3 g·mm 이상인 것으로서, 저온에서 필름을 웨이퍼에 보이드 없이 부착할 수 있고, 양호한 접착력으로 다이싱 공정시에 칩의 비산을 방지할 수 있는 것을 특징으로 한다.

근래 휴대전화 또는 모바일 단말기에 탑재되는 플래쉬 메모리를 시작으로 반도체 메모리의 고집적화 및 고기능화에 따라 반도체 기판에 복수 개의 반도체 칩을 적층하는 MCP(Multi Chip Package) 방식이 많이 채용되고 있다. MCP 방식에서 반도체 칩과 반도체 기판의 접합은 기존의 액상 에폭시 페이스트 대신에 필름상의 접착제가 사용되고 있다(일본 특개평 3-192178호, 특개평 4-234472호). 액상 에폭시 페이스트는 원가가 저렴하지만, 다이 본딩 공정에서 칩의 휨을 해결할 수 없고, 흐름성 제어가 곤란하며, 와이어 본딩(wire bonding) 공정시 이상의 발생, 접착층 두께 제어의 곤란, 접착층의 보이드(void)의 발생 등의 문제점이 있었다.

한편, 상기 필름상의 접착제를 사용하는 방법에는 필름 단품 접착 방식과 웨이퍼 이면 접착 방식 있다.

필름 단품 접착 방식은 필름상의 접착제를 커팅(cutting)이나 펀칭(punching)하여 칩에 맞게 단품으로 가공하여 반도체 기판에 접착하고, 칩을 웨이퍼로부터 픽 업하여 그 위에 다이 본딩하는 방식으로 후공정인 와이어 본딩 및 몰딩 공정을 거쳐 반도체 장치가 얻어진다(일본 특개평 9-17810호).

웨이퍼 이면 접착 방식은 웨이퍼의 이면에 필름상의 접착제를 부착하고, 웨이퍼 이면과 접착하지 않은 반대면에 점착층이 있는 다이싱 테이프를 추가로 부착하여 상기 웨이퍼를 다이싱하여 개별의 칩으로 분리하고, 칩을 픽업하여 반도체용 기판에 다이 본딩한 후, 와이어 본딩 및 몰딩 공정을 거쳐 반도체 장치를 얻는다. 그러나 상기 웨이퍼 이면 접착 방식은 박형화된 웨이퍼의 이송 곤란, 공정의 증가, 다양한 칩 두께 및 크기에 대한 적응 곤란, 필름의 박막화 곤란 및 고기능 반도체 장치의 신뢰성 부족 등의 문제점이 있었다.

상기 문제를 해결하기 위해서 접착제와 점착제가 하나의 층으로 된 필름을 웨이퍼 이면에 접착하는 방식이 제안되어 있다(일본 특개평 2-32181호, 특개평 8-53655호, 특개평 10-8001). 상기 방법은 라미네이션 공정을 2번 거치지 않고, 1번에 가능하고, 웨이퍼 지지를 위한 웨이퍼 링이 있기 때문에 웨이퍼의 이송시에 문제가 발생하지 않는다. 또한 상기 특허 문헌의 특정 조성물로 이루어진 점·접착제와 기재로 구성된 다이싱 다이본드 일체형 필름은 자외선 경화 타입의 점착제와 열경화 타입의 접착제가 혼합되어 있다. 따라서, 상기 점착제는 다이싱 공정에서는 웨이퍼를 지지하는 역할을 하고, 자외선 경화 공정 후에는 점착력을 상실하여 웨이퍼로부터 칩의 픽업을 용이하게 한다. 한편 상기 접착제는 다이본드 공정에서 경화하여 칩을 반도체용 기판에 견고하게 접착할 수 있다. 그러나, 상기 다이싱 다이본드 일체형 필름은 제조부터 사용까지의 사이에 필름내의 점착제층과 접착제층이 서로 반응하여, 다이싱 후에 반도체 칩을 픽업하는 공정에서 기재와 칩이 잘 박리되지 않은 문제점이 있었다.

상기와 같은 일체형 필름의 문제점을 해소하여, 다이싱 공정에서는 다이싱 테이프의 용도로 사용되고, 다이본드 공정에서 접착제의 용도로 사용할 수 있도록 점착제와 접착제가 분리된 다이싱 다이본드 분리형 필름이 제안되어 있다. 상기 다이싱 다이본드 분리형 필름은 다이싱 공정 후에 자외선 경화나 열을 가함으로써 점착제와 접착제가 용이하게 분리되어 반도체 칩 픽업 공정시에 문제가 발생하지 않고, 다이 본딩 공정시 필름 두께를 얇게 할 수 있는 편리함을 제공하고 있다. 그러나 반도체 웨이퍼 이면에 접착제를 라미네이션 하는 공정에서 상온에서 점착제가 붙는 기존 방식과 달리 열을 가하는 공정이 추가되며, 보이드의 발생 또한 적지 않게 발생하고 있다. 또한 가열시 높은 온도로 인해 웨이퍼의 휨 문제가 있었고, 후공정 진행의 어려움 및 접착제의 접착력이 약하여 다이싱 공정에서 칩이 비산(flying)하는 문제가 있었으며, 궁극적으로 반도체 패키지 신뢰성에 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 반 도체 웨이퍼와 저온에서 접착시 보이드 발생을 최소화하고, 웨이퍼와 높은 접착력을 유지하여 다이싱 공정에서 칩이 비산하지 않는 접착제 수지 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 접착제 수지 조성물을 접착층으로 포함하는 접착 필름 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 접착 필름 및 다이싱 테이프를 포함하는 반도체 패키지 신뢰성이 우수한 다이싱 다이 본딩 필름을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 다이싱 다이 본딩 필름을 이용하는 반도체 웨이퍼를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 접착 필름을 이용하는 반도체 장치를 제공하는 것이다.

본 발명은 a) 분자량 1만 이상인 열가소성 수지;

b) 연화점이 85℃ 이하인 에폭시 수지; 및

c) 커플링제

를 포함하되, 웨이퍼에 부착되는 면의 Tack 에너지가 상온에서 1 g·mm 이상이고, 80℃에서 3 g·mm 이상인 것을 특징으로 하는 접착제 수지 조성물에 관한 것이다.

본 발명의 접착 필름에 있어서 웨이퍼에 접하는 면의 상온에서의 Tack 에너지가 1 g·mm 이상, 바람직하게는 1 ~ 2.5 g·mm, 보다 바람직하게는 1 ~ 2 g·mm 이고, 80℃에서는 3 g.mm 이상, 바람직하게는 3.0 ~ 10 g·mm, 보다 바람직하게는 3.0 ~ 8 g·mm 인 것이다. 상온에서의 Tack 에너지가 1.0 이하이면 필름의 유동성이 저하되어 웨이퍼와의 접착이 불균일해져서 보이드가 발생하고, 접착 강도가 낮아지는 경향이 있다. 한편, 80℃에서의 Tack 에너지가 3.0 g·mm 이하이면 라미네이션시에 기포가 빠지기 어려워져서 보이드가 발생하기 쉽다. 상기와 같이 접착 강도가 낮아지거나, 보이드가 발생하면 다이싱 공정에서 다이싱 소(saw)에 의해서 칩이 비산(flying)하거나, 접착층이나 점착제 층이 칩의 주변에 남는 버(burr) 발생의 원인이 된다.

이하, 본 발명의 수지 조성물의 각 구성 성분을 상세히 설명한다.

본 발명에 사용한 a) 열가소성 수지는 열가소성을 가지는 수지 또는 미경화 상태에서 열가소성의 성질을 갖고, 경화하면서 가교 구조를 형성하는 수지라면 특별히 제한은 없으나,

i) 유리전이온도가 -60 ~ 30℃이고, 중량 평균 분자량이 1만 ~ 100만인 중합체 화합물;

ii) 유리전이온도가 0 ~ 140℃이고 중량 평균 분자량이 1만 ~ 10만인 고분자 수지; 및

iii) 중량 평균 분자량이 1만 이상인 고무

로 이루어진 그룹 중에서 선택된 하나 이상을 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명에서 사용 가능한 바람직한 열가소성 수지는 i) 유리전이온도가 -60 ~ 30℃이고, 중량 평균 분자량이 1만 ~ 100만인 중합체 화합물이다.

상기 화합물의 유리전이온도는 -60 ~ 30℃이고, -40 ~ 20℃인 것이 보다 바람직하다. 유리전이온도가 -60℃ 미만이면 접착력이 커져서 취급성과 작업성이 저하되는 경우가 있고, 30℃을 초과하면 저온에서의 접착력이 낮아진다.

또한 접착력 및 내열성을 고려할 때, 상기 화합물의 중량평균분자량은 1만 ~ 100만인 것이 바람직하고, 10만 ~ 80만인 것이 보다 바람직하고, 특별히 30만 ~ 75만인 것이 가장 바람직하다. 중량평균분자량이 1만 미만이면 필름의 유연성 및 강도가 낮아져서 취급성이 떨어지고, 반도체용 기판의 회로 충진 시 흐름성을 제어할 수 없다. 중량평균분자량이 100만을 초과하면 다이 본딩시 흐름성 억제 효과가 커서 표면에 요철이 있는 기재로의 매립성이 저하되어 접착 필름의 신뢰성 및 회로 충진성을 감소시킨다.

상기 i) 중합체 화합물은 특별히 제한되지 않으나, 아크릴산 에스테르, 메타크릴산 에스테르, 아크릴로니트릴 및 아크릴아미드로 이루어진 그룹 중에서 선택된 하나 이상의 단량체를 포함하는 아크릴계 공중합체인 것이 바람직하다. 상기 아크릴계 공중합체의 단량체는 아크릴산 및 그 유도체를 의미하고, 구체적으로 아크릴산; 메타크릴산; 아크릴산 메틸 또는 아크릴산 에틸 등의 알킬의 탄소수가 1 ~ 9인 아크릴산 에스테르; 메타크릴산 메틸 또는 메타크릴산 에틸 등의 알킬의 탄소수가 1 ~ 9인 메타크릴산 에스테르, 아크릴로니트릴 또는 아크릴아미드 등의 단량체 및 기타 공중합 가능한 다른 단량체를 포함할 수 있다. 또한 상기 아크릴계 공중합체는 글리시딜기, 하이드록시기, 카르복시기, 및 니트릴기로 이루어진 그룹 중에서 선택된 하나 이상의 관능기를 포함하는 것이 바람직하다. 상기와 같은 관능기를 가지는 화합물은 예를 들어 글리시딜기를 가지는 글리시딜 아크릴레이트 또는 글리시딜 메타크릴레이트; 하이드록시기를 갖는 하이드록시 메타아크릴레이트, 또는 하이드록시 에틸아크릴레이트; 또는 카르복시기를 갖는 카르복시 메타아크릴레이트를 사용할 수 있다.

상기 아크릴계 공중합체의 관능기의 함량은 특별히 한정되지 않지만, 아크릴수지 100 중량부에 대하여 0.5 ~ 20 중량부인 것이 바람직하고, 보다 바람직한 함량은 5 ~ 15 중량부이다. 그 함유량이 0.5 중량부 미만이면 접착력을 확보할 수 없고, 20 중량부를 초과하면 접착력이 강하여 작업성이 떨어지고, 겔화를 방지할 수 없다.

본 발명에서 사용 가능한 바람직한 열가소성 수지는 또한 ii) 유리전이온도가 0 ~ 140℃이고, 중량평균 분자량이 1만 ~ 10만인 고분자 수지이다.

상기 유리전이온도가 0℃ 미만이면 접착력이 커져서 취급성과 작업성이 불량하고, 140℃을 초과하면 웨이퍼에 라미네이션시에 접착력이 떨어진다. 또한 중량평균분자량이 1만 이하이면 필름의 유연성이 떨어져, 취급성이 떨어지고, 중량평균분자량이 100만 이상이면 다이본딩시 흐름성이 떨어져 기재로의 매립성이 저하된다.

상기 고분자 수지는 폴리에스테르, 폴리에스테르이미드, 폴리비닐알코올, 폴리비닐부티럴, 폴리염화비닐, 폴리스티렌, 폴리아미드, 폴리설폰, 폴리 에테르설폰, 폴리이미드, 페녹시 수지, 폴리비닐에테르, 및 폴리에틸렌으로 이루어진 그룹 중에서 선택된 하나 이상을 제한 없이 사용할 수 있으나, 에폭시 수지와의 상용성 측면에서 페녹시 수지가 바람직하다.

본 발명에서 사용 가능한 바람직한 열가소성 수지는 또한 iii) 중량 평균 분자량이 1만 이상, 바람직하게는 1만 ~ 100만, 보다 바람직하게는 1만 ~ 50만인 고무이다.

상기 고무의 중량평균분자량이 1만 미만이면 유연성이 떨어져서 필름 형상을 유지하기 힘들고, 중량평균분자량이 100만을 초과하면 매립성이 저하되고, 접착력이 낮아진다.

상기 iii) 고무는 특별히 제한되지는 않으나, 부타디엔 고무(BR), 아크릴로니트릴부타디엔 고무(NBR), 아크릴 고무(AR), 및 스티렌부타디엔 고무(SBR)로 이루어진 그룹 중에서 선택된 하나 이상의 합성 고무를 사용하는 것이 바람직하다. 특히, 저온에서 탄성율 향상 및 성형시 흐름성 억제 측면에서 아크릴로 니트릴 부타 디엔 고무(NBR)가 보다 바람직하다.

상기 아크릴로 니트릴 부타디엔 고무는 중량 평균 분자량이 1만 ~ 50만인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 20만 ~ 40만이다. 상기 고무의 중량평균분자량이 1만 미만이면 필름 형태를 유지하기 힘들고, 중량평균분자량이 50만을 초과하면 용액과의 상용성에 저하 및 탄성율이 낮아지고, 성형시 흐름성을 과도하게 억제한다.

또한 상기 아크릴로 니트릴 부타디엔 고무는 아크릴로니트릴 함량이 25 ~ 45 중량부이고, 나머지는 부타디엔 공중합체인 것이 바람직하다. 상기 아크릴로 니트릴 함량이 25 중량부 미만이면 접착성이 충분하지 하고, 45 중량부를 초과하면 용액과의 상용성 저하와 점도 상승으로 인해 코팅성 등 성형성이 저하된다.

본 발명에 사용되는 b) 에폭시 수지는 연화점이 85℃ 이하, 바람직하게는 50 ~ 85℃인 것으로서 경화되어서 접착 작용을 나타내는 것이라면 특별히 제한되지 않는다. 연화점이 50℃ 미만이면 접착 필름이 실온에서 Tack이 있기 때문에 반도체 공정에서 작업성이 저하되고, 85℃를 초과하는 경우 웨이퍼와 접착시에 부착 성질이 저하되어 보이드(void)가 발생한다.

또한 상기 에폭시 수지는 평균 에폭시 당량이 180 ~ 1000인 다관능형 에폭시 수지를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 에폭시 당량이 180 미만인 경우에는 지나치게 가교밀도가 높아 딱딱한 성질을 나타내기 쉽고, 1000을 초과하는 경우에는 유리전이온도가 낮아질 우려가 있다.

본 발명에 사용 가능한 상기 에폭시 수지의 예를 들면, 크레졸 노볼락 에폭시 수지, 비스페놀 A형 노볼락 에폭시 수지, 페놀 노볼락 에폭시 수지, 4관능성 에폭시 수지, 비페닐형 에폭시 수지, 트리 페놀 메탄형 에폭시 수지, 알킬 변성 트리 페놀 메탄 에폭시 수지, 나프탈렌형 에폭시 수지, 디시클로펜타디엔형 에폭시 수지, 또는 디시클로펜타디엔 변성 페놀형 에폭시 수지 등을 포함하고, 이들을 2종 이상 혼합 사용 가능하다.

상기 에폭시 수지의 함유량은 열가소성 수지 100 중량부에 대하여 10 ~ 200 중량부가 바람직하고, 특별히 10 ~ 100 중량부가 바람직하다. 10 중량부 미만이면 접착필름의 내열성이 저하되고 200 중량부를 초과하면 필름의 탄성율이 지나치게 강해져서 취급성과 작업성이 저하되어 보이드 발생의 가능성이 크다.

본 발명에 사용되는 c) 커플링(coupling)제는 그 종류가 특별히 제한되지는 않는다. 커플링제에 의해 수지와 웨이퍼 및 수지와 실리카 필러 계면과의 밀착성을 향상시킬 수 있다. 커플링제는 경화 반응시에 유기 관능기가 수지 성분과 반응하여 경화물의 내열성을 손상시키지 않고 접착성과 밀착성을 향상 시킬 수 있고, 더욱이 내습열 특성도 향상된다. 상기 커플링제로는 실란계 커플링제, 티탄계 커플링제, 및 알루미늄계 커플링제로 이루어진 그룹 중에서 선택된 하나 이상을 사용할 수 있으나, 비용 대비 효과가 높은 점에서 실란계 커플링제가 바람직하다.

상기 실란계 커플링제는 예를 들면,

비닐메틸디메톡시실란, 비닐트리클로로실란, 비닐트리스(β-메톡시에톡시)실란, 비닐트리에톡시실란, 또는 비닐트리메톡시실란과 같은 비닐 실란;

γ-메타크릴옥시프로필 트리메톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필-트리메톡시실란, 또는 γ-메타크릴옥시프로필메틸 디메톡시실란과 같은 메타크릴옥시 실란;

β-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란과 같은 에폭시 실란;

γ-글리시독시프로필 트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필메틸 디메톡시실란, 또는 γ-글리시독시프로필메틸 디에톡시실란과 같은 글리시독시 실란;

N-β-(아미노에틸)-γ-아미노프로필 트리메톡시실란, N-β-(아미노에틸)-γ-아미노프로필메틸 디메톡시실란, γ-아미노프로필 트리에톡시실란, 3-아미노프로필메틸디에톡시실란, 3-아미노프로필 트리메톡시실란, 3-아미노프로필-트리스(2-메톡시-에톡시-에톡시)실란, N-메틸-3-아미노프로필 트리메톡시실란, 트리아미노프로필-트리메톡시실란, 또는 N-페닐-γ-아미노프로필 트리메톡시실란과 같은 아미노 실란;

γ-메르캅토프로필 트리메톡시실란, 3-메르캅토프로필-메틸디메톡시실란, 또는 γ-메르캅토프로필 트리에톡시실란과 같은 메르캅토 실란; 및

3-우레이도프로필 트리에톡시실란, 또는 3-우레이도프로필 트리메톡시실란과 같은 우레이도 실란을 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

커플링제의 사용량은 특별히 한정되지 않으나, 고형분 수지 성분 100 중량부에 대하여 0.05 ~ 15 중량부가 바람직하고, 특별히 0.1 ~ 10 중량부가 바람직하다. 사용량이 0.01 중량부 미만이면 밀착성 효과가 충분하지 않고, 10 중량부를 초과하면 보이드(void)나 미반응 커플링제들이 내열성 저하의 원인이 된다.

본 발명에 따른 수지 접착제 조성물은 에폭시 수지 100 중량부에 대하여 40 ~ 150 중량부, 바람직하게는 50 ~ 90 중량부의 경화제를 추가로 포함할 수 있다.

그 함량이 40 중량부 미만일 경우 미반응 에폭시가 많이 남아 유리전이온도가 낮아지므로, 남아있는 에폭시기의 반응을 위해 고온, 혹은 장시간의 열을 공급해주어야 하는 문제점이 있고, 150 중량부를 초과할 경우 가교밀도는 증가하나 미반응 수산기로 인해 흡습율, 또는 유전 특성 등이 상승하고, 저장 안정성이 낮아지는 단점이 생길 수 있다.

상기 경화제는 그 종류가 특별히 제한되지는 않으나, 페놀계 화합물, 지방족 아민, 지환족 아민, 제 3급 아민, 이미다졸 화합물, 디시안디아마이드(dicyandiamide), 및 산무수물로 이루어진 그룹 중에서 선택된 하나 이상을 사용할 수 있다. 그 중 페놀계 화합물이 바람직하고, 특별히 2개 이상의 수산기를 가지고, 수산기 당량이 100 ~ 1000인 다관능성 페놀 수지가 내열성 측면에서 유리하다.

상기 페놀 수지의 수산기 당량이 100 미만이면, 경화물 경도가 낮고, 접착력이 저하되는 경향이 있고, 1000을 넘으면, 유리전이온도가 저하되고, 내열성이 취약해 진다. 이와 같은 다관능성 페놀 수지로는 비스페놀 A 수지, 페놀 노볼락 수지, 크레졸 노볼락 수지, 비스페놀 A 노볼락 수지, 자일록 수지, 다관능 노볼락 수지, 디시클로펜타디엔 페놀 노볼락 수지, 아미노 트리아진 페놀 노볼락 수지, 폴리 부타디엔 페놀 노볼락 수지, 또는 비페닐 타입 수지, 그 밖의 다관능성 수지이면 모두 사용 가능하고, 이들 페놀 수지는 단독으로 이용해도 좋고, 2종류 이상 혼합 사용 해도 무방하다.

상기 다관능성 페놀 수지의 함량은 에폭시 수지 대비 0.4 ~ 2.4 당량 정도가 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.8 ~ 1.2 당량이 좋다. 상기 범위 이외이면 미반응 에폭시나 페놀이 잔존하여 고온 신뢰성 시험시 휘발되어 패키지의 신뢰성을 저하시키는 단점이 있다.

본 발명의 수지 조성물의 경화 반응을 촉진시키기 위하여 에폭시 수지 100 중량부에 대하여 0.1 ~ 10 중량부, 보다 바람직하게는 0.2 ~ 5 중량부의 경화촉진제를 추가로 포함할 수 있다.

경화촉진제의 함량이 0.1 중량부 미만이면 에폭시 수지의 가교가 불충분하여 내열성이 저하되는 경향이 있고, 10 중량부를 초과하면 경화 반응이 급격하게 일어나고, 보존 안정성이 저하된다.

경화촉진제는 특별히 제한이 없고, 이미다졸 화합물, 트리페닐포스핀(TPP), 및 3급 아민으로 이루어진 그룹 중에서 선택된 하나 이상을 사용할 수 있다.

상기 이미다졸 화합물은 2-메틸 이미다졸(2MZ), 2-에틸-4-메틸 이미다졸(2E4MZ), 2-페닐 이미다졸(2PZ), 1-시아노에틸-2-페닐 이미다졸(2PZ-CN), 2-운데실 이미다졸(C11Z), 2-헵타데실 이미다졸(C17Z), 및 1-시아노에틸-2-페닐 이미다졸 트리메탈레이트(2PZ-CNS)로 이루어진 그룹 중에서 선택된 하나 이상을 사용할 수 있다.

본 발명의 수지 조성물은 특별히 한정되지 않지만, 취급성 향상, 내열성 향상, 및 용융 점도 조정 등을 고려할 때, 고형분 수지 100 중량부에 대하여 0.5 ~ 150 중량부, 바람직하게는 5 ~ 100 중량부의 충진제(filler)를 추가로 포함하는 것이 바람직하다.

그 함량이 0.5 중량부 미만이면 충진제 첨가에 의한 내열성 및 취급성 향상 효과가 충분하지 않고, 150 중량부를 초과하면 작업성과 밀착성을 향상하는 효과가 저하된다.

충진제의 종류로서는 유기 충진제 및 무기 충진제를 들 수 있는데, 특성 측면에서 무기 충진제가 바람직하다. 상기 무기 충진제로서는 실리카, 수산화알루미늄, 탄산칼슘, 수산화마그네슘, 산화알루미늄, 탈크, 질화알루미늄 등이 바람직하다. 특히, 수지 조성물에 있어서 분산성이 양호하고, 필름 내에서 균일한 접착력을 갖는 측면에서 구형의 실리카가 특별히 바람직하다.

충진제의 평균 입경은 0.005㎛ ~ 5㎛가 바람직하고, 보다 바람직한 입경은 0.01㎛ ~ 1㎛이다. 평균 입경이 0.005㎛ 미만이면 접착 필름에서 충진제가 응집되기 쉽고 외관 불량이 발생한다. 5㎛보다 크면, 접착 필름 내에 충진제가 표면으로 돌출하기 쉬어지고, 웨이퍼와 열압착시에 칩을 손상을 주고, 접착성이 향상 효과가 저하되는 경우가 있다.

본 발명은 또한 기재 필름; 및

상기 기재 필름 상에 형성되고, 본 발명에 따른 접착제 수지 조성물을 함유하 는 접착층을 포함하는 접착 필름에 관한 것이다.

도 1을 참조하여 본 발명에 따른 접착 필름을 설명하면 하기와 같다.

본 발명에 따른 접착 필름의 기재 필름(10)은 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리테트라플로오루에틸렌 필름, 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름, 폴리부텐필름, 폴리부타디엔필름, 염화비닐 공중합체 필름, 또는 폴리이미드 필름 등의 플라스틱 필름을 사용할 수 있다. 또한 상기 기재 필름의 표면은 이형 처리하는 것이 바람직하다. 표면의 이형처리로 사용되는 이형제로는 알킬드계, 실리콘계, 불소계, 불포화에스테르계, 폴리올레핀계, 또는 왁스계들이 이용되는데, 특별히 알키드계, 실리콘계, 또는 불소계 등이 내열성을 가지므로 바람직하다.

기재 필름의 두께는, 통상적으로 10 ~ 500㎛, 바람직하게는 20 ~ 200㎛ 정도이다. 그 두께가 10㎛ 미만이면 기재에 코팅하여 경화시에 연신이 많이 되고, 500㎛를 초과하면 경제적이지 않다.

상기 접착 필름의 접착층(20)은 본 발명에 따른 접착제 수지 조성물을 함유하여, 반도체 웨이퍼와 저온에서 접착시 보이드 발생이 최소화되고, 웨이퍼와 높은 접착력을 유지하여 다이싱 공정에서 칩의 비산을 방지할 수 있다.

상기 접착층의 두께는 특별히 한정되지 않으나, 가열 경화된 접착층의 두께가 5 ~ 200㎛인 것이 바람직하고, 10 ~ 100㎛ 정도인 것이 보다 바람직하다. 그 두께가 5㎛ 미만이면, 고온에서 응력 완화 효과가 부족 하고, 200㎛를 초과하면 경제적 이지 않다.

또한 상기 접착층(20)은 기재 필름(10)의 일면에 형성되어 기재 필름-접착층의 2층 구조를 형성하거나, 접착층-기재필름-접착층 또는 기재필름-접착층-기재필름의 3층 구조를 형성할 수 있음은 물론이다.

본 발명은 또한 본 발명에 따른 접착제 수지 조성물을 용제에 용해 또는 분산시켜 수지 바니쉬를 제조하는 제 1 단계;

상기 수지 바니쉬를 기재필름에 도포하는 제 2 단계; 및

상기 수지 바니쉬가 도포된 기재필름을 가열하여 용제를 제거하는 제 3 단계

를 포함하는 것을 특징으로 하는 접착 필름의 제조방법에 관한 것이다.

상기에서 제 1 단계는 수지 바니쉬를 제조하는 단계로서, 공정 시간 단축, 및 분산성을 고려할 때,

용제, 충진제 및 커플링제를 혼합하는 단계 a);

상기 단계 a)의 혼합물에 에폭시 수지 및 경화제를 첨가하여 혼합하는 단계 b); 및

상기 단계 b)의 혼합물에 열가소성 수지 및 경화촉진제를 혼합하는 단계 c)

를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 바니쉬화의 용제는 통상적으로 메틸에틸케톤(MEK), 아세톤(Acetone), 톨루엔(Toluene), 디메틸포름아마이드(DMF), 메틸셀로솔브(MCS), 테트라하이드로퓨 란(THF), 또는 N-메틸피로리돈(NMP) 등을 사용할 수 있다. 기재 필름의 내열성을 고려하여 저비점의 용제를 사용하는 것이 바람직하나, 도막성을 향상시키기 위해 고비점의 용제를 사용할 수도 있고, 이들 용매를 2종 이상 혼합 사용도 가능하다.

또한, 충진제를 사용하는 경우에 접착 필름 내의 분산성을 좋게 하기 위해서, 볼 밀(Ball Mill), 비드 밀(Bead Mill), 3개 롤(roll), 또는 고속 분산기를 단독으로 사용하거나, 조합하여 사용할 수도 있다. 볼이나 비드의 재질로는 글라스, 알루미나, 또는 지르코늄 등이 있고, 입자의 분산성 측면에서는 지르코늄 재질의 볼이나 비드가 바람직하다.

본 발명에 따른 접착 필름의 제조방법의 제 2 단계는 상기 수지 바니쉬를 기재필름에 도포하는 단계이다.

상기 기재 필름에 수지 바니스의 도포 방법은 특별히 한정되지는 않는다. 예를 들면, 나이프 코트법, 롤 코트법, 스프레이 코트법, 그라비아 코트법, 커튼 코트법, 콤마 코트법, 또는 립 코트법 등을 사용할 수 있다.

본 발명에 따른 접착 필름의 제조방법의 제 3 단계는 상기 수지 바니쉬가 도포된 기재필름을 가열하여 용제를 제거하는 단계이다. 이때의 가열 조건은 70 ~ 250℃에서 5분에서 20분 정도인 것이 바람직하다.

본 발명은 또한 다이싱 테이프; 및

상기 다이싱 테이프에 적층되어 있는 본 발명에 따른 상기 접착 필름을 포함하는 다이싱 다이 본딩 필름에 관한 것이다.

도 2를 참조하여 본 발명에 따른 다이싱 다이 본딩 필름을 설명하면 하기와 같다.

상기 다이싱 테이프는

기재 필름(40); 및

상기 기재 필름 상에 형성되어 있는 점착층(30)을 포함하는 것이 바람직하다.

다이싱 테이프의 기재 필름(40)은 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름, 폴리테트라플루오루에틸렌 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리우레탄 필름, 에틸렌 비닐 아세톤 필름, 에틸렌-프로필렌 공중합체 필름, 에틸렌-아크릴산 에틸 공중합체 필름, 또는 에틸렌-아크릴산메틸 공중합체 필름 등을 사용할 수 있고, 필요에 따라서 프라이머 도포, 코로나 처리, 에칭 처리, UV 처리 등의 표면 처리를 행하여도 좋다. 또한 자외선 조사에 의해 점착제를 경화시키는 경우는 광투과성이 좋은 것을 선택할 수 있다.

상기 다이싱 테이프 기재의 두께는 특별히 제한은 없으나, 취급성이나 패키징 공정을 고려하면 60 ~ 160㎛, 바람직하게는 80 ~ 120㎛이 좋다.

다이싱 테이프의 점착층(30)으로는 통상적인 자외선 경화 점착제 또는 열 경화 점착제를 사용할 수 있다. 자외선 경화 점착제의 경우는 기재 측으로부터 자외선 을 조사하여, 점착제의 응집력을 올려서 점착력을 저하시키고, 열 경화 점착제의 경우는 온도를 가하여 점착력을 저하 시킨다.

상기와 같은 본 발명에 따른 다이싱 다이 본딩 필름의 제조 방법은 다이싱 테이프와 접착 필름을 핫 롤 라미네이트 하는 방법과 적층 프레스 하는 방법을 사용할 수 있으며, 연속 공정의 가능성 및 효율 측면에서 핫 롤 라미네이트 방법이 바람직하다. 핫 롤 라미네이트 조건은 10 ~ 100℃에서 0.1 ~ 10kg_f/cm²의 압력이 바람직하다.

본 발명은 또한 상기 본 발명에 따른 다이싱 다이 본딩 필름의 접착 필름이 웨이퍼의 일 면에 부착되어 있고, 상기 다이싱 다이 본딩 필름의 다이싱 테이프가 웨이퍼 링 프레임에 고정되어 있는 반도체 웨이퍼에 관한 것이다.

상기와 같은 반도체 웨이퍼는 반도체 웨이퍼의 이면에 다이싱 다이 본딩 필름의 접착 필름을 라미네이트 온도 0 ~ 180℃ 조건에서 웨이퍼 이면에 부착하고, 상기 다이싱 다이 본딩 필름의 다이싱 테이프를 웨이퍼 링 프레임에 고정시켜 제조할 수 있다.

또한 본 발명은

배선 기판(50);

상기 배선 기판의 칩 탑재면에 부착되어 있는 본 발명에 따른 접착제 조성물을 포함하는 접착층(20); 및

상기 접착층 상에 탑재된 반도체 칩(1)을 포함하는 반도체 장치에 관한 것이다.

상기 반도체 장치의 제조 공정을 설명하면 다음과 같다.

상술한 다이싱 다이 본딩 필름이 부착된 반도체 웨이퍼를 다이싱 기기를 이용하여 완전히 절단하여 개개의 칩으로 분할한다.

그 후, 다이싱 테이프가 자외선 경화 점착제이면 기재측에서 자외선을 조사하여 경화시키고, 열 경화 점착제이면 온도를 올려서 점착제를 경화시킨다. 상기와 같이 자외선 또는 열에 의해 경화된 점착제는 접착제의 밀착력이 저하되어서 후 공정에서 칩의 픽업이 쉬워지게 된다. 이 때 필요에 따라서, 다이싱 다이 본딩 필름을 인장할 수 있다. 이와 같은 익스팬딩 공정을 실시하게 되면 칩간의 간격이 확정되어 픽업이 용이해지고, 접착층과 점착제 층 사이에 어긋남이 발생하여 픽업성이 향상된다.

계속하여 칩 픽업을 실시한다. 이 때 반도체 웨이퍼 및 다이싱 다이 본딩 필름의 점착층은 다이싱 다이 본딩 필름의 점착제층으로부터 박리되어 접착제층 만이 부착된 칩을 얻을 수 있다. 수득한 상기 접착제층이 부착된 칩을 반도체용 기판에 부착한다. 칩의 부착 온도는 통상 100 ~ 180℃이며, 부착 시간은 0.5 ~ 3초, 부착 압력은 0.5 ~ 2kg_f/cm²이다.

상기 공정을 진행한 후에 와이어 본딩과 몰딩 공정을 거쳐 반도체 장치가 얻어진다.

반도체 장치의 제조방법은 상기 공정에 한정되는 것이 아니고, 임의의 공정을 포함시킬 수도 있고, 공정의 순서를 바꿀 수도 있다. 예컨대, 자외선 경화 - 다이싱 - 익스팬딩 공정으로 진행할 수도 있고, 다이싱 - 익스팬딩 - 자외선 경화 공정으로도 진행할 수 있다. 칩 부착 공정 이후에 추가로 가열 또는 냉각 공정을 포함할 수도 있다.

이하의 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 단, 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것이지 이들만으로 한정하는 것이 아니다.

실시예 1

아크릴 계열의 열가소성 수지는 다음의 방법으로 제조하였다. 톨루엔 용매 100 중량부 대비 부틸아크릴레이트 30 중량부, 에틸아크릴레이트 50 중량부, 아크릴로니트릴 10 중량부, 관능기 함유 모노머인 글리시딜 메타아크릴레이트 10 중량부를 혼합하여 반응 온도, 시간을 조정하여 관능기를 갖는 아크릴계 수지를 얻었다. 그 결과로 중합된 수지의 중량평균분자량은 70만, Tg = 10℃였다.

열가소성 수지로 상기 방식으로 제조된 아크릴계 수지 100 중량부, 에폭시 수 지로서 YDCN-500-80P(국도화학, 크레졸 노볼락형 에폭시 수지, 에폭시 당량 205, 연화점 80℃) 25 중량부, 에폭시 수지의 경화제로 페놀 수지인 KPH-F2001(코오롱유화, 페놀 노볼락, 수산기 당량 106, 연화점 88℃) 15 중량부, 실란 커플링제인 A-187(GE도시바실리콘, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란) 1 중량부, 경화 촉진제로는 2PZ(시코쿠 화성, 2-페닐 이미다졸) 0.1 중량부, 충진제로서 UFP-80(덴카, 구상 실리카, 평균 입경 75nm) 10 중량부로 이루어지는 조성물에 메틸에틸케톤(MEK)에 교반 혼합하여 바니쉬를 제조하였다.

상기 접착제 조성물을 두께 38㎛의 기재 필름(SKC, RS-21G, 실리콘 이형 PET 필름)에 도포하고, 110℃에서 5분간 건조하여 도막 두께가 20㎛인 접착 필름을 제작했다.

이 접착 필름을 라미네이터(Fujishoko사)를 이용하여 다이싱 테이프(스리온텍 6360-00)와 30℃에서 5kg_f/cm²으로 라미네이트하여 반도체용 다이싱 다이본딩 필름을 얻었다.

실시예 2

에폭시 수지로서 YDCN-500-8P(연화점 70℃) 제품을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 수지를 제조하였다.

실시예 3

에폭시 수지로서 YDCN-500-1P(연화점 52℃) 제품을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 수지를 제조하였다.

실시예 4

열가소성 수지로 페녹시 수지 YP-70(동도화성, 분자량 5만 ~ 6만) 제품을 첨가한 것을 제외하고는 실시예 3과 동일한 방법으로 수지를 제조하였다.

실시예 5

열가소성 수지로 CTBN 변성 수지(Carboxyl terminated Butadiene Acrylo Nitrile Rubber) PNR-1(JSR, 분자량 40만) 제품을 첨가한 것을 제외하고는 실시예 3과 동일한 방법으로 수지를 제조하였다.

실시예 6

열가소성 수지로 NBR 수지 Nipol N20(ZEON, 분자량 5~6만) 제품을 첨가한 것을 제외하고는, 실시예 3과 동일한 방법으로 수지를 제조하였다.

하기 표1과 같은 조성과 함량으로 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수지를 제조하였다.

실시예 7

실란 커플링제 A-187의 함량을 10 중량부로 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수지를 제조하였다.

실시예 8

실란 커플링제로 A-1160(GE도시바실리콘, γ-우레이도프로필트리에톡시시실란)을 2 중량부 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 수지를 제조하였다.

실시예 9

실란 커플링제로 A-2171(GE도시바실리콘, 비닐메틸디메톡시실란)을 2 중량부 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 수지를 제조하였다.

비교예 1

하기 표 1과 같이 실시예 1에서 연화점이 90℃인 에폭시 수지 YDCN-500-90P(국도화학)를 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수지를 제조하였다.

비교예 2

하기 표 1과 같이 실시예 1에서 실란 커플링제를 0.01 중량부 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 수지를 제조하였다.

비교예 3

하기 표 1과 같이 실시예 1에서 연화점이 90℃인 에폭시 수지를 사용하고, 커플링제를 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 수지를 제조하였다.

조 성 (중량부)	실시예 1	실시예 2	실시예 3	실시예 4	실시예 5	실시예 6	실시예 7	실시예 8	실시예 9	비교예 1	비교예 2	비교예 3
열가소성 수지 (분자량)	100 (70만)	100 (70만)	100 (70만)	100 (5-6만)	100 (40만)	100 (10만)	100 (70만)	100 (70만)	100 (70만)	100 (70만)	100 (70만)	100 (70만)
에폭시 수지	25	25	25	25	25	25	25	25	25	25	25	25
KPH-F2001	15	15	15	15	15	15	15	15	15	15	15	15
2PZ	0.01	0.01	0.01	0.01	0.01	0.01	0.01	0.01	0.01	0.01	0.01	0.01
커플링제	1	1	1	1	1	1	10	2	2	1	0.01	0
UFP-80	10	10	10	10	10	10	10	10	10	10	10	10
열가소성 수지	자체 중합	자체 중합	자체 중합	YP-70	PNR-1	N-20	자체 중합	자체 중합	자체 중합	자체 중합	자체 중합	자체 중합
에폭시 연화점(℃)	80	70	52	52	52	52	80	80	80	90	80	90
커플링제	A187	A187	A187	A187	A187	A187	A187	A1160	A2171	A187	A187	x

상기 실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 3의 수지 조성물에 대하여 다음과 같은 방법으로 물성을 측정하였고, 그 결과는 표 2와 같다.

[필름의 평가 방법]

(1) 이면 부착성 평가

8인치 실리콘 웨이퍼를 40℃로 세팅된 테이프 마운터(DS 정공)에서 다이 본딩 필름과 10초간 라미네이션을 하였다. 이면 부착성은 라미네이션 후에 보이드의 유무로 평가하였다. 여기에서 보이드가 발생하지 않은 것을 양호, 1개 이상 발생한 것을 불량으로 처리하였다.

(2) 접착력

상기의 다이 본딩 필름을 3M의 1인치 테이프를 이용하여 박리속도 5mm/초 조건으로 180° Peel을 측정하였다.

(3) Tack 에너지

반경화 상태의 필름의 Tack 특성을, Stable Micro System사의 TA.XT Plus 시험기를 이용하여 Ball Probe, 박리속도 1㎜/초, 접촉하중 800g_f/㎠, 접촉시간 0.01초에 의해, 30℃ 및 80℃에서 Tack 에너지를 측정하였다.

(4) 매립성

10㎛ 높이차를 갖는 PCB를 기재로 사용하였다. 다이 본딩 필름(20um)을 25mm x 25mm로 커팅하여 테이프 마운터(DS정공)에서 칩과 60℃로 라미네이션 하였다. PCB와 다이 본딩이 붙어 있는 칩을 130℃, 1.5kg의 압력으로 1초간 압착하였다. 필름이 유동하여 PCB의 회로 패턴 사이로 흘러 들어간 양을 계산하여 매입율을 계산하였다. 매입율이 50% 이상이면 양호, 50% 미만이면 불량으로 처리하였다.

(5) 흐름성

다이 본딩 필름과 폴리이미드 필름(25㎛)을 60℃에서 라미네이션 하여 25mm x 25mm로 커팅하고, 2장의 슬라이드 글라스(50mm x 50mm x 1mm)에 사이에 넣었다. 열압착 프레스(STN㈜)를 이용하여 180℃에서 200kg의 하중으로 120초간 누른 후에 흘러나온 수지의 길이를 광학 현미경으로 측정하여, 이것을 흐름 양으로 하였다.

(6) 잔존 휘발분

반경화 상태의 필름을 50mm x 50mm로 커팅한 후에 질량을 측정하고(M1), 170℃ 오븐에 2시간 경화한 후에 질량을 측정하였다(M2). 잔존 휘발분은 하기의 식으로 계산하였다.

잔존 휘발분(%) = (M1-M2) X100 / M1

(7) 흡수율

경화된 필름의 질량을 측정하고(A), 항온 항습 챔버에 85℃ 및 85%의 조건으로 24시간 처리한 후 질량을 측정하였다(B). 흡수율은 하기의 식으로 계산하였다.

흡수율(%) = (B-A) X 100 / A

(8) 탄성율

인장 탄성율의 측정은 길이 20mm(L) 두께 20um의 다이본딩 필름을 170℃로 2시간 경화 시키고, 이 경화 필름을 일정 하중(W)을 준 상태로 오븐에 투입하여 탄성율을 측정하고자 하는 온도로 승온하였다. 경화필름의 늘어난 길이(△L), 단면적(S)를 계산하여 하기의 식으로 인장 탄성율을 계산하였다.

인장 탄성율 = [W / S] / [△L / L]

(9) 다이싱시에 칩 비산

회로패턴을 형성한 직경 8인치의 실리콘 웨이퍼를 이면 연마 처리한 두께 125㎛의 미러 웨이퍼를 사용하였다. 테이프 마운터를 이용하여 웨이퍼를 60℃에서 이면 라미네이션하고 하기의 조건에서 10mm x 10mm로 다이싱 하면서 칩 비산을 평가하였다. 칩이 비산되지 않은 것을 양호, 1개 이상 비산한 것을 불량으로 처리하였다.

다이싱 장치	네온 테크 제조 Neon-8010
다이싱 속도	10mm/초
회전수	30,000rpm
컷 깊이	70um

(10) 내습성

웨이퍼와 접착된 필름을 121℃, 습도 100%, 2기압의 분위기(PCT, Pressure Cooker Test)로 72시간 처리 후에 박리 유무를 관찰하여 박리가 되지 않은 것을 양호, 박리가 있은 것을 불량으로 처리하였다.

(11) 패키지 신뢰성

다이본딩 필름으로 칩을 PCB 서브스트레이트에 접착 후 내온도 사이클 샘플을 -55℃에서 15분간 방치하고, 125℃ 분위기에서 15분간 방치하는 공정을 1 사이클로 하여 5 사이클을 실시하고, 항온 항습 챔버 85℃, 85%의 조건에 72시간 방치한 후에 샘플 표면의 최고 온도가 260℃에서 20초간 유지되도록 온도 설정한 IR 리플로우 기기에 샘플을 통과시키고, 실온에 방치하여 냉각하는 처리를 3회 반복하여 샘플 중의 크랙을 초음파 현미경으로 관찰하였다. 박리나 크랙 등의 파괴가 발생하지 않은 것을 양호, 1개 이상 발생한 것을 불량으로 처리하였다.

평가 항목	실시예 1	실시예 2	실시예 3	실시예 4	실시예 5	실시예 6	실시예 7	실시예 8	실시예 9	비교예 1	비교예 2	비교예 3
이면 부착성	양호	양호	양호	양호	양호	양호	양호	양호	양호	불량	불량	불량
접착력 (g/25㎜)	52	55	60	62	58	60	50	55	60	45	38	35
Tack E (30℃)	1.4	1.5	1.6	1.3	1.3	1.2	1.8	1.7	1.5	0.7	0.8	0.65
Tack E (80℃)	6.0	6.1	7.2	3.6	3.8	3.7	10.5	8.9	6.9	2.7	2.4	2.0
매립성	양호	양호	양호	양호	양호	양호	양호	양호	양호	불량	양호	불량
흐름성(㎜)	0.76	0.80	0.83	0.79	0.72	0.81	0.77	0.80	0.85	0.60	0.77	0.61
잔존 휘발분(%)	2.36	2.43	2.33	2.13	2.11	2.07	2.50	2.41	2.22	2.22	2.33	2.30
흡수율(%)	1.34	1.20	1.14	1.28	1.36	1.19	1.35	1.45	1.20	1.20	1.30	1.30
탄성율(MPa)	3.3	3.2	3.1	2.6	2.5	2.7	4.4	3.0	3.4	3.0	3.1	2.8
칩 비산	양호	양호	양호	양호	양호	양호	양호	양호	양호	불량	불량	불량
내습성	양호	양호	양호	양호	양호	양호	양호	양호	양호	양호	불량	불량
패키지신뢰성	양호	양호	양호	양호	양호	양호	양호	양호	양호	불량	불량	불량

상기 표 2에서 나타난 바와 같이, 본 발명에 따라 제조한 실시예 1 내지 9의 수지 조성물의 필름이 비교예 1 내지 3과 비교하여 이면 부착성과 칩 비산을 비롯하여, 매입성, 내습성, 패키지 신뢰성이 모두 우수함을 확인할 수 있었다.

특히 연화점이 90℃를 사용한 비교예 1의 경우에 접착력과 매입성이 낮았으며, 커플링제를 함량이 적은 비교예 2 및 커플링제를 사용하지 않은 비교예 3의 경우에내습성이 저하됨을 확인할 수 있었다.

본 발명에 따른 반도체용 접착 필름은 보이드 없이 저온에서 웨이퍼 이면 라미 네이션이 가능하고, 웨이퍼와 우수한 접착력을 나타내고 다이싱시에 칩의 비산이 없어 공정의 불량률을 감소시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 접착 필름으로 칩과 기판간의 접착 신뢰성이 우수하고, 내열성 및 내습성을 가지는 신뢰성이 우수한 반도체 장치를 제조할 수 있다.

Claims (38)

1. a) i) 유리전이온도가 -60℃ 내지 30℃이고, 중량 평균 분자량이 1만 내지 100만인 중합체 화합물; ii) 유리전이온도가 0℃ 내지 140℃이고 중량 평균 분자량이 1만 내지 10만인 고분자 수지; 및 iii) 중량 평균 분자량이 1만 이상인 고무로 이루어진 그룹 중에서 선택된 하나 이상의 열가소성 수지;

   b) 연화점이 85℃ 이하인 에폭시 수지; 및

   c) 커플링제

   를 포함하되, 접착 필름으로 가공되었을 때에 웨이퍼에 부착되는 면의 Tack 에너지가 상온에서 1 g·mm 이상이고, 80℃에서 3 g·mm 이상인 것을 특징으로 하는 접착제 수지 조성물.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서, i) 중합체 화합물은 아크릴산, 메타크릴산, 아크릴산 에스테르, 메타크릴산 에스테르, 아크릴로니트릴 및 아크릴아미드로 이루어진 그룹 중에서 선택된 하나 이상의 단량체를 포함하는 아크릴계 공중합체인 것을 특징으로 하는 접착제 수지 조성물.
4. 제 3 항에 있어서, 아크릴계 공중합체는 글리시딜기, 하이드록시기, 카르복시기 및 니트릴기로 이루어진 그룹 중에서 선택된 하나 이상의 관능기를 포함하는 것을 특징으로 하는 접착제 수지 조성물.
5. 제 4 항에 있어서, 아크릴계 공중합체의 관능기의 함량은 아크릴수지 100 중량부에 대하여 0.5 ~ 20 중량부인 것을 특징으로 하는 접착제 수지 조성물.
6. 제 1 항에 있어서, ii) 고분자 수지는 폴리에스테르, 폴리에스테르이미드, 폴리비닐알코올, 폴리비닐부티럴, 폴리염화비닐, 폴리스티렌, 폴리아미드, 폴리설폰, 폴리 에테르설폰, 폴리이미드, 페녹시 수지, 폴리비닐에테르, 및 폴리에틸렌으로 이루어진 그룹 중에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 접착제 수지 조성물.
7. 제 1 항에 있어서, iii) 고무는 부타디엔 고무(BR), 아크릴로니트릴부타디엔 고무(NBR), 아크릴 고무(AR), 및 스티렌부타디엔 고무(SBR)로 이루어진 그룹 중에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 접착제 수지 조성물.
8. 제 7 항에 있어서, 아크릴로니트릴부타디엔 고무(NBR)는 중량평균분자량이 1 만~ 50만이고, 아크릴로니트릴 함량이 25 ~ 45 중량부인 것을 특징으로 하는 접착제 수지 조성물.
9. 제 1 항에 있어서, b) 에폭시 수지는 평균 에폭시 당량이 180 ~ 1000인 다관능형 에폭시 수지인 것을 특징으로 하는 접착제 수지 조성물.
10. 제 1 항에 있어서, b) 에폭시 수지는 크레졸 노볼락 에폭시 수지, 비스페놀 A형 노볼락 에폭시 수지, 페놀 노볼락 에폭시 수지, 4관능성 에폭시 수지, 비페닐형 에폭시 수지, 트리 페놀 메탄형 에폭시 수지, 알킬 변성 트리 페놀 메탄 에폭시 수지, 나프탈렌형 에폭시 수지, 디시클로펜타디엔형 에폭시 수지, 및 디시클로펜타디엔 변성 페놀형 에폭시 수지로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 접착제 수지 조성물.
11. 제 1 항에 있어서, b) 에폭시 수지의 함량은 열가소성 수지 100 중량부에 대하여 10 ~ 200 중량부인 것을 특징으로 하는 접착제 수지 조성물.
12. 제 1 항에 있어서, c) 커플링제는 실란계 커플링제, 티탄계 커플링제, 및 알루미늄계 커플링제로 이루어진 그룹 중에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 접착제 수지 조성물.
13. 제 12 항에 있어서, 실란계 커플링제는 비닐 실란, 메타크릴옥시 실란, 에폭시 실란, 글리시독시 실란, 아미노 실란, 메르캅토 실란, 및 우레이도 실란으로 이루어진 그룹 중에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 접착제 수지 조성물.
14. 제 1 항에 있어서, 실란계 커플링제의 함량은 고형분 수지 100 중량부에 대하여 0.05 내지 15 중량부인 것을 특징으로 하는 접착제 수지 조성물.
15. 제 1 항에 있어서, 에폭시 수지 100 중량부에 대하여 40 ~ 150 중량부의 경화제를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 접착제 수지 조성물.
16. 제 15 항에 있어서, 경화제는 페놀계 화합물, 지방족 아민, 지환족 아민, 제 3급 아민, 이미다졸 화합물, 디시안디아마이드(dicyandiamide), 및 산무수물로 이루어진 그룹 중에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 접착제 수지 조성물.
17. 제 16 항에 있어서, 페놀계 화합물은 2개 이상의 수산기를 가지고, 수산기 당량이 100 ~ 1000인 다관능성 페놀 수지인 것을 특징으로 하는 접착제 수지 조성물.
18. 제 17 항에 있어서, 다관능성 페놀 수지의 함량은 에폭시 수지에 대하여 0.4 ~ 2.4 당량인 것을 특징으로 하는 접착제 수지 조성물.
19. 제 1 항에 있어서, 에폭시 수지 100 중량부에 대하여 0.1 ~ 10 중량부의 경화촉진제를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 접착제 수지 조성물.
20. 제 19 항에 있어서, 경화촉진제는 이미다졸 화합물, 트리페닐포스핀(TPP), 및 3급 아민으로 이루어진 그룹 중에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 접착제 수지 조성물.
21. 제 20 항에 있어서, 이미다졸 화합물은 2-메틸 이미다졸(2MZ), 2-에틸-4-메틸 이미다졸(2E4MZ), 2-페닐 이미다졸(2PZ), 1-시아노에틸-2-페닐 이미다졸(2PZ-CN), 2-운데실 이미다졸(C11Z), 2-헵타데실 이미다졸(C17Z), 및 1-시아노에틸-2-페닐 이미다졸 트리메탈레이트(2PZ-CNS)로 이루어진 그룹 중에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 접착제 수지 조성물.
22. 제 1 항에 있어서, 고형분 수지 100 중량부에 대하여 0.5 ~ 150 중량부의 충진제를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 접착제 수지 조성물.
23. 제 22 항에 있어서, 충진제가 실리카, 수산화알루미늄, 탄산칼슘, 수산화마그네슘, 산화알루미늄, 탈크, 및 질화알루미늄으로 이루어진 그룹 중에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 접착제 수지 조성물.
24. 제 22 항에 있어서, 충진제의 평균 입경은 0.005㎛ 내지 5㎛인 것을 특징으로 하는 접착제 수지 조성물.
25. 기재 필름; 및

    상기 기재 필름 상에 형성되고, 제 1 항에 따른 접착제 수지 조성물을 함유하는 접착층

    을 포함하는 접착 필름.
26. 제 25 항에 있어서, 기재 필름이 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리테트라플로오루에틸렌 필름, 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름, 폴리부텐필름, 폴리부타디엔필름, 염화비닐 공중합체 필름, 또는 폴리이미드 필름인 것을 특징으로 하는 접착 필름.
27. 제 25 항에 있어서, 기재 필름의 표면은 알킬드계, 실리콘계, 불소계, 불포화에스테르계, 폴리올레핀계, 및 왁스계로 이루어진 그룹 중에서 선택된 하나 이상의 이형제로 이형 처리한 것을 특징으로 하는 접착 필름.
28. 제 25 항에 있어서, 기재 필름의 두께가 10 ~ 500㎛인 것을 특징으로 하는 접착 필름.
29. 제 25 항에 있어서, 접착층의 두께가 5 ~ 200㎛인 것을 특징으로 하는 접착 필름.
30. 제 1 항 또는 제 3 항 내지 제 24 항 중 어느 한 항에 따른 접착제 수지 조성물을 용제에 용해 또는 분산시켜 수지 바니쉬를 제조하는 제 1 단계;

    상기 수지 바니쉬를 기재필름에 도포하는 제 2 단계; 및

    상기 수지 바니쉬가 도포된 기재필름을 가열하여 용제를 제거하는 제 3 단계

    를 포함하는 것을 특징으로 하는 접착 필름의 제조방법.
31. 제 30 항에 있어서, 제 1 단계는

    용제, 충진제 및 커플링제를 혼합하는 단계 a);

    상기 단계 a)의 혼합물에 에폭시 수지 및 경화제를 첨가하여 혼합하는 단계 b); 및

    상기 단계 b)의 혼합물에 열가소성 수지 및 경화촉진제를 혼합하는 단계 c)

    를 포함하는 것을 특징으로 하는 접착 필름의 제조방법.
32. 다이싱 테이프; 및

    상기 다이싱 테이프에 적층되어 있는 제 25 항에 따른 접착 필름

    을 포함하는 다이싱 다이 본딩 필름.
33. 제 32 항에 있어서, 다이싱 테이프는

    기재 필름; 및

    상기 기재 필름 상에 형성되어 있는 점착층

    을 포함하는 것을 특징으로 하는 다이싱 다이 본딩 필름.
34. 제 33 항에 있어서, 기재 필름은 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름, 폴리테트라플루오루에틸렌 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리우레탄 필름, 에틸렌 비닐 아세톤 필름, 에틸렌-프로필렌 공중합체 필름, 에틸렌-아크릴산 에틸 공중합체 필름, 또는 에틸렌-아크릴산메틸 공중합체 필름인 것을 특징으로 하는 다이싱 다이 본딩 필름.
35. 제 33 항에 있어서, 기재 필름의 표면은 프라이머 도포, 코로나 처리, 에칭 처리, 및 UV 처리로 이루어진 그룹 중에서 선택된 하나 이상의 방법으로 표면처리 되어있는 것을 특징으로 하는 다이싱 다이 본딩 필름.
36. 제 33 항에 있어서, 점착층은 자외선 경화 점착제 또는 열 경화 점착제를 포함하는 것을 특징으로 하는 다이싱 다이 본딩 필름.
37. 제 32 항에 따른 다이싱 다이 본딩 필름의 접착 필름이 웨이퍼의 일 면에 부착되어 있고, 상기 다이싱 다이 본딩 필름의 다이싱 테이프가 웨이퍼 링 프레임에 고 정되어 있는 반도체 웨이퍼.
38. 배선 기판;

    상기 배선 기판의 칩 탑재면에 부착되어 있는 제 25 항에 따른 접착 필름; 및

    상기 접착 필름 상에 탑재된 반도체 칩

    을 포함하는 반도체 장치.

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