KR101141493B1 - 반도체소자 접착필름 형성용 수지 바니시, 반도체소자 접착필름, 및 반도체장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 배선기판 상에 반도체소자를 접착하는 반도체소자 접착필름에 관한 것으로서, 배선기판 상에 접착된 반도체소자로의 와이어 본딩성이 우수하고, 또한, 열이력이 긴 경우에도, 나중에 봉지재(封止材)가 봉입될 때에는 배선기판 표면의 요철로의 매입성이 우수한 반도체소자 접착필름을 제공하는 것이다.
본 발명의 반도체소자 접착필름은, 수산기 및 카르복실기를 갖거나, 또는 에폭시기를 가지며, 또한 중량 평균 분자량이 10만~100만인 (메타)아크릴산 에스테르 공중합체(A)와, 평균입경이 1~100 nm인 실리카(B)를 포함하고, 불휘발분 중의 열경화성 수지 및 경화제의 함유량이 5 질량% 이하인 것을 특징으로 한다.

Description

반도체소자 접착필름 형성용 수지 바니시, 반도체소자 접착필름, 및 반도체장치{Resin varnish used for adhesive film for semiconductor element, adhesive film for semiconductor element, and semiconductor device}
본 발명은 반도체소자 접착필름 형성용 수지 바니시, 반도체소자 접착필름, 및 반도체장치에 관한 것이다.
최근 들어, 전자기기의 고기능화 등에 대응하여, 반도체장치의 고밀도화, 고집적화의 요구가 강해져, 반도체장치의 대용량 고밀도화가 진행되고 있다.
이러한 요구에 대응하기 위해, 예를 들면 반도체소자 위에 반도체소자를 다단으로 적층함으로써, 반도체장치의 소형화, 박형화, 대용량화를 실현하는 방법이 검토되고 있다. 이러한 반도체장치의 경우는, 비스말레이미드-트리아진 기판이나 폴리이미드 기판과 같은 유기기판이 주로 사용된다(특허문헌 1).
동 문헌에 따르면, 이러한 반도체장치에 있어서, 반도체소자와 유기기판 또는 반도체소자와 반도체소자의 접착에는, 종래의 페이스트상의 접착제로는 반도체소자로부터 비어져 나오지 않도록 적량으로 도포하는 것은 곤란한 것으로부터, 반도체소자 접착필름이 주로 사용되고 있다.
또한, 반도체소자 접착필름에 관한 종래기술로서, 그 밖에, 특허문헌 2~4에 기재된 것이 있다.
특허문헌 2에는, 반도체소자와 배선기판의 접착에 에폭시 수지와 아크릴 고무로 구성된 반도체소자 접착필름을 사용하는 것이 기재되어 있다.
특허문헌 3에는, 반도체소자와 배선기판의 접착에 페녹시 수지를 주체로 하여 구성된 반도체소자 접착필름을 사용하는 것이 기재되어 있다.
특허문헌 4에는, 반도체소자 접착필름의 접착온도에 있어서의 최저 점도를 특정 범위로 하여, 유동성을 제어하는 것이 기재되어 있다.
특허문헌 1: 일본국 특허공개 제2006-73982호 공보(특허청구범위)
특허문헌 2: 일본국 특허공개 제2001-220571호 공보(특허청구범위)
특허문헌 3: 일본국 특허공개 제2002-138270호 공보(특허청구범위)
특허문헌 4: 일본국 특허공개 평11-12545호 공보(특허청구범위)
배선기판과 반도체소자를 접착하는 경우, 배선기판의 표면에는 금속배선이 있고, 금속배선을 솔더 레지스트로 피복하고 있는데, 금속배선이 있는 부분과 없는 부분이 있기 때문에, 배선기판의 표면에는 요철이 존재한다. 그러나, 상기 문헌에 기재된 반도체소자 접착필름의 경우는, 반도체소자와 배선기판을 접착할 때, 적절히 이 요철을 메울 수 없는 경우가 있어, 배선기판과 반도체소자 사이에 극간(보이드)이 발생하여, 반도체장치의 신뢰성을 악화시킨다고 하는 문제가 발생하는 경우가 있었다.
반도체소자 접착필름의 배선기판 표면의 요철로의 매입은, 반도체소자와 배선기판을 반도체소자 접착필름으로 접착시키고, 반도체소자와 배선기판 사이의 와이어 본딩을 행한 후, 봉지 수지 봉입시의 가열 및 가압을 이용하여 행하기 때문에, 반도체소자 접착필름은 봉지 수지 봉입시의 유동성이 중요해진다.
또한, 최근 들어, 반도체소자의 다단화가 진행되어, 와이어 본딩공정에 의해 많은 시간이 걸려, 종래에 비해, 봉지 수지를 봉입할 때까지, 반도체소자 접착필름에 장시간의 열이력이 걸리게 되어 오고 있다. 그 때문에, 봉지 수지를 봉입하기 전에 반도체소자 접착필름의 경화반응이 진행되어, 유동성이 저하되기 때문에, 배선기판 표면의 요철을 매입할 수 없다고 하는 불량을 발생시키는 경우가 있었다.
또한, 반도체장치의 소형 및 박형화가 진행되고, 그에 수반하여, 반도체소자의 소형 및 박형화가 진행되고 있다. 소형 및 박형의 반도체소자를 반도체소자 접착필름으로 다단으로 적층하는 경우, 와이어 본딩온도에 있어서의 반도체소자 접착필름의 탄성률이 낮으면, 와이어 본딩시에 본딩 패드가 움직여 버리기 때문에, 정확하게 와이어 본딩을 할 수 없다고 하는 문제도 발생하는 경우가 있었다.
발명의 개시
본 발명의 목적은, 반도체소자가 다단으로 적층된 반도체장치에 있어서, 와이어 본딩공정에 많은 시간이 걸려, 봉지 수지를 봉입할 때까지의 반도체소자 접착필름의 접착층에 걸리는 열이력이 길어진 경우에도, 봉지 수지 봉입공정에 있어서, 배선기판 표면의 요철로의 매입성이 우수한 반도체소자 접착필름, 및 반도체장치를 제공하는 것에 있다.
또한, 다른 목적은, 소형 및 박형의 반도체소자가 다단으로 적층된 반도체장치에 있어서, 와이어 본딩성이 우수한 반도체소자 접착필름, 및 반도체장치를 제공하는 것에 있다.
이러한 목적은 [1]~[24]에 기재된 본 발명에 의해 달성된다.
[1]
(메타)아크릴산 에스테르 공중합체(A)와,
실리카(B)를 포함하고,
상기 (메타)아크릴산 에스테르 공중합체(A)는, 수산기 및 카르복실기를 갖거나, 또는 에폭시기를 갖고, 또한 중량 평균 분자량이 10만~100만이며,
상기 실리카(B)는 평균입경이 1~100 nm이고,
불휘발분 중에 열경화성 수지 및 경화제(C)를 포함하지 않거나, 또는 상기 불휘발분 중의 상기 열경화성 수지 및 상기 경화제(C)의 합계의 함유량이 5 질량% 이하인 것을 특징으로 하는, 반도체소자 접착필름 형성용 수지 바니시.
[2] 상기 (메타)아크릴산 에스테르 공중합체(A)가,
하기 화학식(I), (II), (III) 및 (IV)로 표시되는 구조단위를 포함하는 랜덤 공중합체인, [1]에 기재된 반도체소자 접착필름 형성용 수지 바니시.
Figure 112010064708549-pct00001
(화학식 중, R1, R3, R4 및 R6는 수소원자 또는 메틸기를 나타내고, 화학식 중, R2는 탄소수 1~10의 알킬기를 나타낸다. 또한, R5는 탄소수 1~10의 알킬렌기를 나타낸다.)
[3]
구조단위(I)의 몰비가 30~88 mol%, 구조단위(II)의 몰비가 10~68 mol%, 구조단위(III)의 몰비가 1~10 mol%, 구조단위(IV)의 몰비가 1~10 mol%인, [2]에 기재된 반도체소자 접착필름 형성용 수지 바니시.
[4]
상기 (메타)아크릴산 에스테르 공중합체(A)가,
하기 화학식(V), (VI) 및 (VII)으로 표시되는 구조단위를 포함하는 랜덤 공중합체인, [1]에 기재된 반도체소자 접착필름 형성용 수지 바니시.
Figure 112010064708549-pct00002
(화학식 중, R7, R9 및 R10은 수소원자 또는 메틸기를 나타낸다. 또한, 화학식 중, R8은 탄소수 1~10의 알킬기를 나타낸다.)
[5]
구조단위(V)의 몰비가 30~88 mol%, 구조단위(VI)의 몰비가 10~68 mol%, 구조단위(VII)의 몰비가 0.5~10 mol%인, [4]에 기재된 반도체소자 접착필름 형성용 수지 바니시.
[6]
상기 실리카(B)의 함유량이 20~70 질량%인 것을 특징으로 하는 [3]에 기재된 반도체소자 접착필름 형성용 수지 바니시.
[7]
상기 실리카(B)의 함유량이 20~70 질량%인 것을 특징으로 하는 [5]에 기재된 반도체소자 접착필름 형성용 바니시.
[8]
상기 실리카(B)의 입경이 10~30 nm인 것을 특징으로 하는 [3]에 기재된 반도체소자 접착필름 형성용 수지 바니시.
[9]
상기 실리카(B)의 입경이 10~30 nm인 것을 특징으로 하는 [5]에 기재된 반도체소자 접착필름 형성용 수지 바니시.
[10]
기재 필름과 접착층을 포함하는 반도체소자 접착필름으로서,
그 접착층이,
(메타)아크릴산 에스테르 공중합체(A)와,
실리카(B)를 포함하고,
상기 (메타)아크릴산 에스테르 공중합체(A)는, 수산기 및 카르복실기를 갖거나, 또는 에폭시기를 갖고, 또한 중량 평균 분자량이 10만~100만이며,
상기 실리카(B)는 평균입경이 1~100 nm이고,
불휘발분 중에 열경화성 수지 및 경화제(C)를 포함하지 않거나, 또는 상기 불휘발분 중의 상기 열경화성 수지 및 상기 경화제(C)의 합계의 함유량이 5 질량% 이하인 것을 특징으로 하는, 반도체소자 접착필름.
[11]
상기 (메타)아크릴산 에스테르 공중합체(A)가,
하기 화학식(I), (II), (III) 및 (IV)로 표시되는 구조단위를 포함하는 랜덤 공중합체인, [10]에 기재된 반도체소자 접착필름.
Figure 112010064708549-pct00003
(화학식 중, R1, R3, R4 및 R6는 수소원자 또는 메틸기를 나타낸다. 또한, 화학식 중, R2는 탄소수 1~10의 알킬기를 나타낸다. 또한, R5는 탄소수 1~10의 알킬렌기를 나타낸다.)
[12]
구조단위(I)의 몰비가 30~88 mol%, 구조단위(II)의 몰비가 10~68 mol%, 구조단위(III)의 몰비가 1~10 mol%, 구조단위(IV)의 몰비가 1~10 mol%인, [11]에 기재된 반도체소자 접착필름.
[13]
상기 (메타)아크릴산 에스테르 공중합체(A)가,
하기 화학식(V), (VI) 및 (VII)으로 표시되는 구조단위를 포함하는 랜덤 공중합체인, [10]에 기재된 반도체소자 접착필름.
Figure 112010064708549-pct00004
(화학식 중, R7, R9 및 R10은 수소원자 또는 메틸기를 나타내다. 또한, 화학식 중, R8은 탄소수 1~10의 알킬기를 나타낸다.)
[14]
구조단위(V)의 몰비가 30~88 mol%, 구조단위(VI)의 몰비가 10~68 mol%, 구조단위(VII)의 몰비가 0.5~10 mol%인, [13]에 기재된 반도체소자 접착필름.
[15]
상기 접착층 중의 상기 실리카(B)의 함유량이 20~70 질량%인 것을 특징으로 하는 [12]에 기재된 반도체소자 접착필름.
[16]
상기 접착층 중의 상기 실리카(B)의 함유량이 20~70 질량%인 것을 특징으로 하는 [14]에 기재된 반도체소자 접착필름.
[17]
상기 실리카(B)의 입경이 10~30 nm인 것을 특징으로 하는 [12]에 기재된 반도체소자 접착필름.
[18]
상기 실리카(B)의 입경이 10~30 nm인 것을 특징으로 하는 [14]에 기재된 반도체소자 접착필름.
[19]
175℃에 있어서의 탄성률이 30 MPa 이상, 140 MPa 이하인, [12]에 기재된 반도체소자 접착필름.
[20]
175℃에 있어서의 탄성률이 30 MPa 이상, 140 MPa 이하인, [14]에 기재된 반도체소자 접착필름.
[21]
[12]에 기재된 반도체소자 접착필름과 다이싱 필름으로 되는 것을 특징으로 하는 복합 반도체소자 접착필름.
[22]
[14]에 기재된 반도체소자 접착필름과 다이싱 필름으로 되는 것을 특징으로 하는 복합 반도체소자 접착필름.
[23]
다단으로 적층된 반도체소자와,
다단으로 적층된 상기 반도체소자가 탑재되는 기판과,
상기 반도체소자와 상기 반도체소자 사이 또는 상기 반도체소자와 상기 기판 사이에 설치된 접착층을 구비하고,
상기 접착층이, [12]에 기재된 반도체소자 접착필름의 경화물인 것을 특징으로 하는 반도체장치.
[24]
다단으로 적층된 반도체소자와,
다단으로 적층된 상기 반도체소자가 탑재되는 기판과,
상기 반도체소자와 상기 반도체소자 사이 또는 상기 반도체소자와 상기 기판 사이에 설치된 접착층을 구비하고,
상기 접착층이, [14]에 기재된 반도체소자 접착필름의 경화물인 것을 특징으로 하는 반도체장치.
본 발명에 따르면, 반도체소자가 다단으로 적층된 반도체장치에 있어서, 와이어 본딩공정에 많은 시간이 걸려, 봉지 수지를 봉입할 때까지의 반도체소자 접착 필름의 접착층에 걸리는 열이력이 길어진 경우에도, 봉지 수지 봉입공정에 있어서, 배선기판 표면의 요철로의 매입성이 우수한 반도체소자 접착 필름, 및 반도체장치를 제공할 수 있다.
또한, 소형 및 박형의 반도체소자가 다단으로 적층된 반도체장치에 있어서, 와이어 본딩성이 우수한 반도체소자 접착필름, 및 반도체장치를 제공할 수 있다.
전술한 목적, 및 기타 목적, 특징 및 이점은, 이하에 기술하는 바람직한 실시의 형태, 및 그에 부수되는 이하의 도면에 의해 더욱 명확해진다.
도 1은 반도체소자 접착필름을 모식적으로 나타내는 모식도이다.
도 2는 제1 적층체를 모식적으로 나타내는 모식도이다.
도 3은 점착층 적층체를 모식적으로 나타내는 모식도이다.
도 4는 복합 반도체소자 접착필름 A를 모식적으로 나타내는 모식도이다.
도 5는 제1 점착층 적층체를 모식적으로 나타내는 모식도이다.
도 6은 제2 적층체를 모식적으로 나타내는 모식도이다.
도 7은 제3 적층체를 모식적으로 나타내는 모식도이다.
도 8은 제2 점착층 적층체를 모식적으로 나타내는 모식도이다.
도 9는 복합 반도체소자 접착필름 B를 모식적으로 나타내는 모식도이다.
도 10은 다이싱 시트를 모식적으로 나타내는 모식도이다.
도 11은 반도체소자 접착필름을 사용한 경우의 실시형태에 있어서의 반도체장치를 제조하는 흐름도이다.
도 12는 실시형태에 있어서의 반도체소자 접착필름의 사용방법을 나타내는 모식도이다.
도 13은 다이싱 기능을 갖는 복합 반도체소자 접착필름을 사용한 경우의 실시형태에 있어서의 반도체장치를 제조하는 흐름도이다.
도 14는 실시형태에 있어서의 복하 반도체소자 접착필름의 사용방법을 나타내는 모식도이다.
도 15는 반도체장치의 일례를 모식적으로 나타내는 모식도이다.
이하, 본 발명의 반도체소자 접착필름 형성용 수지 바니시, 반도체소자 접착필름, 및 반도체장치에 대해서, 적절히 도면을 사용하여 상세하게 설명한다.
1. 반도체소자 접착필름 형성용 수지 바니시
본 발명의 반도체소자 접착필름 형성용 수지 바니시는, 수산기 및 카르복실기를 갖거나, 또는 에폭시기를 가지며, 또한 중량 평균 분자량이 10~100만인 (메타)아크릴산 에스테르 공중합체(A)(이하, 화합물(A)로도 기재한다.)와, 평균입경이 1~100 nm인 실리카(B)(이하, 화합물(B)로도 기재한다.)를 포함하고, 반도체소자 접착필름 형성용 바니시 불휘발분 중의 열경화성 수지 및 경화제(C)의 합계의 함유량이 5 질량% 이하인 것을 특징으로 한다(이하, 「~」는 특별히 명시하지 않는 한, 상한값과 하한값을 포함하는 것을 나타낸다). 특히, 반도체소자 접착필름 형성용 바니시 불휘발분 중의 열경화성 수지 및 경화제(C)의 합계의 함유량이 5 질량% 이하인 것으로 인해, 반도체소자를 다단으로 적층하고, 반도체소자 접착필름의 접착층에 장시간 열이력이 가해진 경우에 있어서도, 봉지재 봉입공정에서 배선기판 표면 요철의 매입성이 우수하기 때문에, 반도체장치의 신뢰성이 양호해진다. 또한, 평균입경이 1~100 nm인 실리카(B)를 함유함으로써, 반도체소자 접착필름의 접착층의 탄성률이 향상되기 때문에, 와이어 본딩성이 양호해진다. 또한, 본 발명에서 중량 평균 분자량은 GPC(겔침투크로마토그래프)로 측정되어, 폴리스티렌 환산값으로 얻어지는 것이다.
본 발명의 화합물(A)는, 수산기 및 카르복실기를 갖거나, 또는 에폭시기를 가지며, 또한 중량 평균 분자량이 10~100만인 (메타)아크릴산 에스테르 공중합체이다. 화합물(A)는, 반도체소자 접착필름의 접착층의 경화시에 (메타)아크릴산 에스테르 공중합체끼리 중합할 수 있도록, 수산기 및 카르복실기를 갖거나, 또는 에폭시를 가지며, 또한 반도체소자 접착필름의 접착층의 경화 후의 기계 특성과 접착시의 유동성이 양립되도록, 중량 평균 분자량이 10~100만이라면, 특별히 제한되는 것은 아니다.
상기 수산기 및 카르복실기를 가지며, 또한 중량 평균 분자량이 10~100만인 (메타)아크릴산 에스테르 공중합체는 특별히 제한되는 것은 아니나, 하기 화학식(I), (II), (III) 및 (IV)로 표시되는 구조단위를 포함하는 랜덤 공중합체이면 되고, 하기 화학식(I), (II), (III) 및 (IV)로 표시되는 구조단위로 되는 랜덤 공중합체가 바람직하다. 화학식(I)으로 표시되는 구조단위를 포함함으로써, 반도체소자용 접착필름의 접착층의 탄성률을 낮출 수 있기 때문에, 배선기판이나 반도체소자에 대한 밀착성을 향상시킬 수 있다. 또한, 화학식(II)로 표시되는 구조단위를 포함함으로써, 반도체 접착필름 접착층을 접착시킬 때, 극성이 높은 아크릴로니트릴기가 배선기판이나 반도체소자와 상호작용하기 때문에, 배선기판이나 반도체소자에 대한 밀착성을 향상시킬 수 있다. 또한, 화학식(III) 및 (IV)로 표시되는 구조단위를 포함함으로써, 반도체소자 접착필름 접착층을 열경화할 때, (메타)아크릴산 에스테르 공중합체의 수산기와 카르복실기가 에스테르 반응하여, (메타)아크릴산 에스테르 공중합체가 분자간 가교하기 때문에, 경화 후의 기계적 강도를 확보할 수 있다.
Figure 112010064708549-pct00005
(화학식 중, R1, R3, R4 및 R6는 수소원자 또는 메틸기를 나타낸다. 또한, 화학식 중, R2, R5는 탄소수 1~10의 알킬기를 나타낸다.)
상기 에폭시기를 가지며, 또한 중량 평균 분자량이 10~100만인 (메타)아크릴산 에스테르 공중합체는 특별히 제한되는 것은 아니나, 하기 화학식(V), (VI) 및 (VII)으로 표시되는 구조단위를 포함하는 랜덤 공중합체이면 되고, 하기 화학식 (V), (VI) 및 (VII)으로 표시되는 구조단위로 되는 랜덤 공중합체가 바람직하다. 화학식(V)로 표시되는 구조단위를 포함함으로써, 반도체소자용 접착필름의 접착층의 탄성률을 낮출 수 있기 때문에, 배선기판이나 반도체소자에 대한 밀착성을 향상시킬 수 있다. 또한, 화학식(VI)로 표시되는 구조단위를 포함함으로써, 반도체 접착필름 접착층을 접착시킬 때, 극성이 높은 아크릴로니트릴기가 배선기판이나 반도체소자와 상호작용하기 때문에, 배선기판이나 반도체소자에 대한 밀착성을 향상시킬 수 있다. 또한, 화학식(VII)으로 표시되는 구조단위를 포함함으로써, 반도체소자 접착필름 접착층을 열경화할 때, (메타)아크릴산 에스테르 공중합체의 에폭시기끼리가 중합하여, (메타)아크릴산 에스테르 공중합체가 분자간 가교하기 때문에, 경화 후의 기계적 강도를 확보할 수 있다.
Figure 112010064708549-pct00006
(화학식 중, R7, R9 및 R10은 수소원자 또는 메틸기를 나타낸다. 또한, 화학식 중, R8은 탄소수 1~10의 알킬기를 나타낸다.)
본 발명의 화합물(A)로서는, (메타)아크릴산 에스테르와, (메타)아크릴로니트릴과, (메타)아크릴로일기 및 수산기를 갖는 화합물과, (메타)아크릴로일기 및 카르복실기를 갖는 화합물을, 라디칼 개시제 존재하에서 현탁 부가 중합하여 얻어지는, 수산기 및 카르복실기를 갖는 (메타)아크릴산 에스테르 공중합체; 및 (메타)아크릴산 에스테르와, (메타)아크릴로니트릴과, (메타)아크릴로일기 및 에폭시기를 갖는 화합물을, 라디칼 개시제 존재하에서 현탁 중합하여 얻어지는, 에폭시기를 갖는 (메타)아크릴산 에스테르 공중합체를 들 수 있다.
상기 화합물(A)의 중량 평균 분자량은 10~100만이고, 바람직하게는 20~90만이다. 화합물(A)의 중량 평균 분자량이 상기 범위 내에 있는 것으로 인해, 화합물(A)의 응집력과 가열시의 유동성이 양립하기 때문에, 반도체소자 접착필름 접착층의 경화 후의 기계 특성과 접착시의 유동성도 양립한다. 여기서, 중량 평균 분자량은 GPC(겔침투크로마토그래프)에 의해 측정할 수 있다.
상기 수산기 및 카르복실기를 갖는 (메타)아크릴산 에스테르 공중합체는 특별히 제한되는 것은 아니나, (메타)아크릴산 에스테르와, (메타)아크릴로니트릴과, (메타)아크릴로일기 및 수산기를 갖는 화합물과, (메타)아크릴로일기 및 카르복실기를 갖는 화합물을, 유기과산화물, 아조화합물 등의 라디칼 개시제 존재하에서 부가 중합하여 얻을 수 있다.
또한, 상기 에폭시기를 갖는 (메타)아크릴산 에스테르 공중합체는 특별히 제한되는 것은 아니나, (메타)아클릴산 에스테르와, (메타)아크릴로니트릴과, (메타)아크릴로니트릴기 및 에폭시기를 갖는 화합물을, 유기과산화물, 아조화합물 등의 라디칼 개시제 존재하에서 부가 중합하여 얻을 수 있다.
상기 (메타)아크릴산 에스테르로서는, 중합함으로써 (I) 또는 (V)식의 구조를 부여하는 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니고, (메타)아크릴산 메틸, (메타)아크릴산 에틸, (메타)아크릴산 n-프로필기, (메타)아크릴산 이소프로필, (메타)아크릴산 n-부틸기, (메타)아크릴산 이소부틸 등을 들 수 있고, 이들 중, 반도체소자 접착필름의 접착층의 경화 후의 유연성이 우수하고 접착성이 양호한, (메타)아크릴산 에틸과 (메타)아크릴산 n-부틸기가 바람직하다.
상기 (메타)아크릴로일기와 수산기를 갖는 화합물로서는, 중합함으로써 (III)식의 구조를 부여하는 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니나, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 2-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 카프로락톤(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있고, 이들 중, 반도체소자 접착필름의 접착층의 경화 후의 내열성이 우수한 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트가 바람직하다.
상기 (메타)아크릴로일기와 카르복실기를 갖는 화합물로서는 특별히 제한되는 것은 아니나, (메타)아크릴산, 2-(메타)아크릴로일옥시에틸숙신산, 2-메타크릴로일옥시에틸헥사히드로프탈산 등을 들 수 있고, 이들 중, 반도체소자 접착필름의 접착층의 경화 후의 내열성이 우수한 (메타)아크릴산이 바람직하다.
또한, 본 발명에서, 수산기 및 카르복실기를 갖는 (메타)아크릴산 에스테르 공중합체는, 하기 화학식(I), (II), (III) 및 (IV)로 표시되는 구조단위로 되는 랜덤 중합체로, 구조단위(I)의 몰비가 30~88 mol%, 구조단위(II)의 몰비가 10~68 mol%, 구조단위(III)의 몰비가 1~10 mol%, 구조단위(IV)의 몰비가 1~10 mol%이고, 보다 반도체소자 접착필름의 접착층의 접착성 및 경화후의 내열성이 우수한, 구조단위(I)의 몰비가 35~70 mol%, 구조단위(II)의 몰비가 20~60 mol%, 구조단위(III)의 몰비가 2~8 mol%, 구조단위(IV)의 몰비가 2~8 mol%인 것이 바람직하다.
상기 수산기 및 카르복실기를 가지며, 또한 중량 평균 분자량이 1~100만인 (메타)아크릴산 에스테르 공중합체는 일례를 나타내는 것으로, 특별히 제한되는 것은 아니다.
Figure 112010064708549-pct00007
(화학식 중, R1, R3, R4 및 R6는 수소원자 또는 메틸기를 나타낸다. 또한, 화학식 중, R2, R5는 탄소수 1~10의 알킬기를 나타낸다.)
또한, 본 발명에서 에폭시기를 갖는 (메타)아크릴산 에스테르 공중합체는, 하기 화학식(V), (VI) 및 (VII)으로 표시되는 구조단위로 되는 랜덤 공중합체로, 구조단위(V)의 몰비가 30~88 mol%, 구조단위(VI)의 몰비가 10~68 mol%, 구조단위(VII)의 몰비가 0.5~10 mol%이고, 보다 반도체소자 접착필름의 접착층의 접착성 및 경화 후의 내열성이 우수한, 구조단위(V)의 몰비가 35~80 mol%, 구조단위(VI)의 몰비가 15~60 mol%, 구조단위(VII)의 몰비가 1~8 mol%인 것이 바람직하다.
상기 에폭시기를 가지며, 또한 중량 평균 분자량이 10~100만인 (메타)아크릴산 에스테르 공중합체는 일례를 나타내는 것으로, 특별히 제한되는 것은 아니다.
Figure 112010064708549-pct00008
(화학식 중, R7, R9 및 R10은 수소원자 또는 메틸기를 나타낸다. 또한, 화학식 중, R8은 탄소수 1~10의 알킬기를 나타낸다.)
본 발명의 화합물(A)의 함유량은, 반도체소자 접착필름 형성용 바니시 불휘발분 중의 20~80 질량%가 바람직하고, 30~70 질량%가 특히 바람직하다. 여기서, 화합물(A)의 함유량은 하기 식에 의해 산출할 수 있다.
화합물(A) 함유량(질량%)=[화합물(A)(질량부)]/[(화합물(A)(질량부)+화합물(B)(질량부)+열경화성 수지 및 경화제(C)+기타 첨가제(질량부)]×100
본 발명의 화합물(B)는 평균입경이 1~100 nm인 실리카이다. 상기 실리카의 평균입경이 100 nm를 초과하면, 가열시 탄성률을 높이기 위해서는 상기 실리카의 첨가량을 70 질량%로 할 필요가 있고, 그렇게 함으로써, 접착성의 저하라는 문제가 발생하는 경우가 있다. 실리카로서는, 침강 실리카, 흄드 실리카, 콜로이달 실리카 등을 들 수 있으나, 그 중에서도 콜로이달 실리카가 바람직하다. 콜로이달 실리카는 금속오염 레벨이 침강 실리카, 흄드 실리카와 비교해서 낮기 때문에, 반도체소자 접착필름의 이온성 불순물을 저감하는 것이 가능해진다. 또한, 콜로이달 실리카는, 실리카가 용매 중에서 단분산에 가까운 상태로 분산되고 있기 때문에, 반도체소자 접착필름 형성용 수지 바니시에 배합한 경우, 실리카의 응집을 억제하는 것이 가능해진다.
상기 실리카의 평균입경은 5~80 nm가 바람직하고, 10~30 nm가 특히 바람직하다. 상기 범위인 것으로 인해, 접착성 및 가열시 탄성률의 밸런스가 우수한 반도체소자 접착필름의 접착층을 얻을 수 있다. 상기 실리카의 평균입경의 측정방법은 이하와 같다.
레이저 회절식 입도분포 측정장치 SALD-7000을 사용하여, 수중에 1분간 초음파처리함으로써 분산시키고, 측정을 행하였다. D50값(수적산)을 평균입경으로 한다.
본 발명의 화합물(B)의 함유량은, 반도체소자 접착필름 형성용 바니시 불휘발분 중의 20~80 질량%가 바람직하고, 30~70 질량%가 특히 바람직하다. 상기 범위인 것으로 인해, 접착성 및 가열시 탄성률의 밸런스가 우수한 반도체소자 접착필름의 접착층을 얻을 수 있다. 여기서, 화합물(B)의 함유량은 하기 식에 의해 산출할 수 있다.
화합물(B) 함유량(질량%)=[화합물(B)(질량부)]/[(화합물(A)(질량부)+화합물(B)(질량부)+열경화성 수지 및 경화제(C)(질량부)+기타 첨가제(질량부)]×100
본 발명의 반도체소자 접착필름 형성용 바니시 불휘발분 중의 열경화성 수지 및 경화제(C)의 합계의 함유량은 5 질량% 이하이고, 3 질량% 이하가 특히 바람직하다. 상기 열경화성 수지 및 경화제(C)의 합계의 함유량이 상기 범위인 것으로 인해, 와이어 본딩공정에 많은 시간이 걸려, 봉지 수지를 봉입할 때까지의 반도체소자 접착필름의 접착층에 걸리는 열이력이 길어진 경우에도, 봉지 수지 봉입공정에 있어서, 배선기판 표면의 요철로의 매입성이 우수한 반도체소자 접착필름의 접착층을 얻을 수 있다. 여기서, 상기 열경화성 수지 및 경화제(C)의 합계의 함유량이란, 화합물(A)를 제외한 열경화성 수지와 경화제 양쪽을 가리킨다. 반도체소자 접착필름 형성용 바니시 불휘발분이란, 화합물(A), 화합물(B), 열경화성 수지 및 경화제(C)의 합계의 함유량과, 필요에 따라 첨가되는 기타 첨가제의 합계를 가리키고, 열경화성 수지 및 경화제(C)의 합계의 함유량은 하기 식에 의해 산출할 수 있다.
열경화성 수지 및 경화제(C)의 합계의 함유량(질량%)=[열경화성 수지 및 경화제(C)(질량부)]/[(화합물(A)(질량부)+화합물(B)(질량부)+열경화성 수지 및 경화제(C)(질량부)+기타 첨가제(질량부)]×100
상기 열경화성 수지는 특별히 제한되는 것은 아니나, 페놀 노볼락 수지, 크레졸 노볼락 수지, 비스페놀 A 노볼락 수지 등의 노볼락형 페놀 수지, 미변성의 레졸 페놀 수지, 동유(桐油) 등으로 변성한 유 변성 레졸 페놀 수지 등의 레졸형 페놀 수지 등의 페놀 수지, 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지 등의 비스페놀형 에폭시 수지, 페놀 노볼락형 에폭시 수지, 크레졸 노볼락형 에폭시 수지 등의 노볼락형 에폭시 수지, 비페닐형 에폭시 수지, 하이드로퀴논형 에폭시 수지, 스틸벤형 에폭시 수지, 트리페놀메탄형 에폭시 수지, 트리아진 핵 함유 에폭시 수지, 디시클로펜타디엔 변성 페놀형 에폭시 수지, 나프톨형 에폭시 수지, 페놀아랄킬형 에폭시 수지, 나프톨아랄킬형 에폭시 수지 등의 에폭시 수지, 우레아(요소) 수지, 멜라민 수지 등의 트리아진 고리를 갖는 수지, 폴리우레탄 수지, 실리콘 수지, 벤조옥사진 고리를 갖는 수지, 시아네이트에스테르 수지, 우레탄아크릴레이트 수지 등의 아크릴레이트류, 불포화 폴리에스테르 수지, 디알릴프탈레이트 수지, 말레이미드 수지 등을 들 수 있고, 이들 중에서도 반도체소자 접착필름의 경화 후의 탄성률을 높일 수 있고, 또한 접착계면의 밀착성을 향상시킬 수 있는 노볼락형 에폭시 수지, 비스페놀형 에폭시 수지, 비페닐형 에폭시 수지, 나프톨형 에폭시 수지로부터 선택되는 에폭시 수지가 바람직하게 사용된다. 여기서, 본 발명에서 화합물(A)에 해당하는 것은 열경화성 수지 및 경화제(C)는 아닌 것으로 한다.
상기 열경화성 수지로서 에폭시 수지를 사용하는 경우, 특별히 제한되는 것은 아니나, 경화제를 함유하는 것이 바람직하다. 상기 경화제로서는, 예를 들면, 디에틸렌트리아민(DETA), 트리에틸렌테트라민(TETA), 메타크실릴렌디아민(MXDA) 등의 지방족 폴리아민, 디아미노디페닐메탄(DDM), m-페닐렌디아민(MPDA), 디아미노디페닐설폰(DDS) 등의 방향족 폴리아민, 디시안디아미드(DICY), 유기산 디히드라지드 등을 포함하는 폴리아민화합물 등의 아민계 경화제, 헥사히드로 무수프탈산(HHPA), 메틸테트라히드로 무수프탈산(MTHPA) 등의 지환족 산무수물(액상 산무수물), 무수트리멜리트산(TMA), 무수피로멜리트산(PMDA), 벤조페논테트라카르복실산(BTDA) 등의 방향족 산무수물 등의 산무수물계 경화제, 페놀 수지 등의 페놀계 경화제를 들 수 있다. 이들 중에서도 반도체소자 접착필름 경화 후의 유리전이온도를 높일 수 있는, 페놀계 경화제가 바람직하고, 구체적으로는, 비스(4-히드록시-3,5-디메틸페닐)메탄(통칭 테트라메틸비스페놀 F), 4,4'-설포닐디페놀, 4,4'-이소프로필리덴디페놀(통칭 비스페놀 A), 비스(4-히드록시페닐)메탄, 비스(2-히드록시페닐)메탄, (2-히드록시페닐)(4-히드록시페닐)메탄 및 이들 중 비스(4-히드록시페닐)메탄, 비스(2-히드록시페닐)메탄, (2-히드록시페닐)(4-히드록시페닐)메탄의 3종의 혼합물(예를 들면, 혼슈화학공업(주)제, 비스페놀 F-D) 등의 비스페놀류, 1,2-벤젠디올, 1,3-벤젠디올, 1,4-벤젠디올 등의 디히드록시벤젠류, 1,2,4-벤젠트리올 등의 트리히드록시벤젠류, 1,6-디히드록시나프탈렌 등의 디히드록시나프탈렌류의 각종 이성체, 2,2'-비페놀, 4,4'-비페놀 등의 비페놀류의 각종 이성체 등의 화합물을 들 수 있다.
상기 경화제의 첨가량은 특별히 제한되는 것은 아니나, 에폭시 당량과 경화제의 당량비를 계산하여 결정할 수 있고, 상기 에폭시 수지의 에폭시 당량과 경화제의 당량비가 0.5~1.5인 것이 바람직하며, 특히 0.7~1.3인 것이 바람직하다. 상기 범위인 것으로 인해, 상기 접착층의 보존성과 경화 후의 내열성을 양립할 수 있다.
상기 열경화성 수지로서 에폭시 수지를 사용하는 경우, 특별히 한정되는 것은 아니나, 추가적으로 반도체소자용 접착필름의 경화성을 향상시킬 수 있는 경화촉매를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 경화촉매로서는, 예를 들면, 이미다졸류, 1,8-디아자비시클로(5,4,0)운데센 등 아민계 촉매, 트리페닐포스핀 등 인계 촉매 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 반도체소자 접착필름의 속경화성과 보존성이 양립하는 이미다졸류가 바람직하다.
상기 이미다졸류로서는 특별히 한정되는 것은 아니나, 예를 들면, 1-벤질-2 메틸이미다졸, 1-벤질-2 페닐이미다졸, 1-시아노에틸-2-에틸-4-메틸이미다졸, 2-페닐 4-메틸이미다졸, 1-시아노에틸-2-페닐이미다졸륨 트리멜리테이트, 2,4-디아미노-6-[2'-메틸이미다졸릴-(1')]-에틸-s-트리아진, 2,4-디아미노-6-[2'-운데실이미다졸릴-(1')]-에틸-s-트리아진, 2,4-디아미노-6-[2'-에틸-4' 메틸이미다졸릴-(1')]-에틸-s-트리아진, 2,4-디아미노-6-[2'-메틸이미다졸릴-(1')]-에틸-s-트리아진이소시아누르산 부가물, 2-페닐이미다졸이소시아누르산 부가물, 2-페닐-4,5-디히드록시메틸이미다졸, 2-페닐-4-메틸-5-히드록시메틸이미다졸, 2,4-디아미노-6-비닐-s-트리아진, 2,4-디아미노-6-비닐-s-트리아진 이소시아누르산 부가물, 2,4-디아미노-6-메타크릴로일옥시에틸-s-트리아진, 2,4-디아미노-6-메타크릴로일옥시에틸-s-트리아진 이소시아누르산 부가물 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 상기 접착층의 속경화성과 보존성의 밸런스가 우수한, 2-페닐-4,5-디히드록시메틸이미다졸 또는 2-페닐-4-메틸-5-히드록시메틸이미다졸이 바람직하다.
상기 경화촉매의 함유량은 특별히 제한되는 것은 아니나, 상기 에폭시 수지 100 중량부에 대해 0.01~30 중량부가 바람직하고, 특히 0.5~10 중량부가 바람직하다. 상기 범위인 것으로 인해, 상기 접착층의 속경화성과 보존성을 양립할 수 있다.
상기 경화촉매의 평균입자경은 특별히 제한되는 것은 아니나, 10 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 특히 1~5 ㎛인 것이 바람직하다. 상기 범위인 것으로 인해, 상기 접착층의 속경화성을 확보할 수 있다.
본 발명의 반도체소자 접착필름 형성용 바니시는 특별히 제한되는 것은 아니나, 추가적으로 커플링제를 포함하고 있어도 된다. 이것에 의해, 반도체소자 접착필름과 피착체(반도체소자, 반도체소자가 탑재되는 기판) 계면의 밀착성을 보다 향상시킬 수 있다. 상기 커플링제로서는, 예를 들면, 실란계 커플링제, 티탄계 커플링제, 알루미늄계 커플링제 등을 들 수 있으나, 반도체소자 접착필름의 경화 후의 내열성이 우수한 실란계 커플링제가 바람직하다.
상기 실란계 커플링제로서는 특별히 제한되는 것은 아니나, 예를 들면, 비닐트리클로로실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, β-(3,4 에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필메틸디메톡시실란, γ-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, γ-메타크릴옥시프로필메틸디에톡시실란, γ-메타크릴옥시프로필트리에톡시실란, N-β(아미노에틸)γ-아미노프로필메틸디메톡시실란, N-β(아미노에틸)γ-아미노프로필트리메톡시실란, N-β(아미노에틸)γ-아미노프로필트리에톡시실란, γ-아미노프로필트리메톡시실란, γ-아미노프로필트리에톡시실란, N-페닐-γ-아미노프로필트리메톡시실란, γ-클로로프로필트리메톡시실란, γ-메르캅토프로필트리메톡시실란, 3-이소시아네이트프로필트리에톡시실란, 3-아크릴옥시프로필트리메톡시실란 등을 들 수 있다.
상기 커플링제의 함유량은 특별히 한정되는 것은 아니나, 상기 반도체소자 접착필름 형성용 바니시에 포함되는 불휘발분 100 중량부에 대해 0.01~10 중량부가 바람직하고, 특히 0.5~10 중량부가 바람직하다. 상기 범위인 것으로 인해, 피착체(반도체소자, 반도체소자가 탑재되는 기판)끼리의 접착성이 우수한 효과가 얻어진다.
본 발명의 반도체소자 접착필름의 175℃에 있어서의 탄성률은 특별히 제한되는 것은 아니나, 30 MPa 이상, 140 MPa 이하인 것이 바람지가고, 특히 40 MPa 이상, 120 MPa 이하인 것이 바람직하다. 상기 범위인 것으로 인해, 배선기판이나 반도체소자의 단차에 대한 충전성을 향상시킬 수 있는 동시에, 와이어 본딩에 필요한 기계적 강도를 확보할 수 있다.
반도체소자 접착필름의 175℃에 있어서의 탄성률의 측정방법은, 이하와 같다.
본 발명의 반도체소자 접착필름의 접착층을 세이코 인스트루먼트사제 동적 점탄성장치를 사용하여, 주파수 10 Hz에서 상온으로부터 승온 5℃/min로 가열하면서 온도 의존 측정모드로 동적 점탄성을 측정하여, 175℃에서의 저장 탄성률을 측정한다.
본 발명의 반도체소자 접착필름 형성용 바니시는, 본 발명의 목적을 손상시키지 않는 범위에서 가소성 수지, 레벨링제, 소포제, 유기과산화물 등의 첨가제를 함유할 수 있다.
본 발명의 반도체소자 접착필름 형성용 바니시는, 전술한 화합물(A), 화합물(B) 등의 반도체소자 접착필름을 구성하는 화합물을 유기용제, 예를 들면, 메틸에틸케톤, 아세톤, 톨루엔, 디메틸포름알데히드 등의 용제에 용해 또는 분산함으로써 비니시상으로 할 수 있다. 이 바니시상의 반도체소자 접착필름 형성용 바니시를 층상(層狀)으로 성형하고, 용제를 제거, 건조시킴으로써, 상기 반도체소자 접착필름 형성용 바니시를 필름형상으로 성형할 수 있다.
2. 반도체소자 접착필름
본 발명의 반도체소자 접착필름은, 기재 필름과, 그 기재 필름의 표면에 형성되는 접착층을 포함하고, 바람직하게는, 기재 필름과, 그 접착층으로 되는 것이다. 또한, 그 접착층은 필름형상으로 성형되어 있다.
본 발명의 반도체소자 접착필름의 접착층의 조성은, 반도체소자 접착필름 형성용 바니시와 상기 유기용제를 함유하지 않는 것 이외에는 반도체소자 접착필름 형성용 바니시와 동일하다.
상기 접착층은 특별히 제한되는 것은 아니나, 본 발명의 반도체소자 접착필름 형성용 바니시를 콤마 코터, 다이 코터, 그라비아 코터 등을 사용하여 기재필름에 도공하고, 건조시켜 용제를 제거함으로써 얻을 수 있다. 상기 접착층의 두께는 특별히 제한되는 것은 아니나, 3 ㎛ 이상 100 ㎛ 이하가 바람직하고, 특히 5 ㎛ 이상 70 ㎛ 이하가 바람직하다. 상기 범위인 것으로 인해, 접착층의 두께 정도(精度)를 용이하게 제어할 수 있다.
상기 기재 필름은, 접착층의 필름형상태를 유지할 수 있는 필름 특성, 예를 들면, 파단강도, 가요성 등이 우수한 필름 지지 기재로, 예를 들면, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE) 등을 들 수 있는데, 이들 중, 가요성과 파단강도의 균형이 우수한, 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)가 바람직하다.
본 발명의 복합 반도체소자 접착필름은, 접착층을 고정하기 위해 다이싱 기능이 부여되어 있어도 되고, 다이싱 기능이 부여된 복합 반도체소자 접착필름의 제조방법으로서, 하기의 방법 등을 들 수 있다.
도 1에 나타내는 평면에서 봤을 때 원형인 필름(I1) 및 접착층(2)이 적층된 반도체소자 접착필름(20)의, 상기 접착층(2)의 유효영역의 외주를 링형상으로 제거하여, 도 2에 나타내는 제1 적층체(30)를 얻는다. 여기서, 유효영역이란, 사용되는 반도체소자가 탑재된 반도체 웨이퍼를 첩부(貼付)하는 영역을 가리킨다.
다음으로, 제1 적층체(30)의 접착층(2)과, 도 3에 나타내는 기재 필름(II3) 및 점착층(4)이 적층된 점착층 적층체(40)의 점착층(4)이 인접하도록 적층하여 복합 반도체소자 접착필름(A50)을 얻을 수 있다(도 4).
또한, 하기의 방법으로도 복합 반도체소자 접착필름을 얻을 수 있다.
도 1에 나타내는 기재 필름(I1) 및 접착층(2)이 적층된 반도체소자 접착필름(10)의 접착층(2)과, 도 5에 나타내는 기재 필름(III5) 및 제1 점착층(6)이 적층된 제1 점착층 적층체(60)의 제1 점착층(6)이 인접하도록 적층하여 제2 적층체(70)를 얻는다(도 6).
다음으로, 상기 제2 적층체(70)에 대해, 상기 기재 필름(I1)을 남기고, 상기 기재 필름(III5), 상기 제1 점착층(6) 및 상기 접착층(2)의 유효영역의 외주를 링형상으로 제거하여, 도 7에 나타내는 제3 적층체(80)를 얻는다.
다음으로, 상기 제3 적층체(80)의 기재 필름(III5)을 박리하고, 도 8에 나타내는 기재 필름(IV7) 및 제1 점착층보다도 점착력이 큰 제2 점착층(8)이 적층된 제2 점착층 적층체(90)의 제2 점착층(8)과 제1 점착층(6)이 인접하도록 적층하여, 도 9에 나타내는 다이싱 기능이 부여된 복합 반도체소자 접착필름(B100)을 얻을 수 있다.
또한, 도 10에 나타내는 바와 같이, 기재 필름(9) 위에 점착층(10)을 적층하여, 다이싱 시트(110)를 얻을 수 있다.
즉, 본 발명의 복합 반도체소자 접착필름은, 본 발명의 반도체소자 접착필름과 다이싱 필름으로 되는 것이다. 여기서, 도 3, 도 5, 도 8 및 도 10에 나타내어지는 필름이, 다이싱 필름이다.
다음으로, 반도체장치의 일 제조방법에 대해서 설명한다.
도 11은 다이싱 기능을 부여하지 않는 반도체소자 접착필름을 사용한 경우의, 반도체장치를 제조하는 흐름도의 일례이다.
도 11에 나타내는 바와 같이, 반도체장치는 반도체소자가 탑재된 반도체 웨이퍼를 각 반도체소자 단위별(이하, 반도체칩으로도 기재한다.)로 절단하는 반도체 웨이퍼 다이싱공정, 반도체 칩을 주워올리는 픽업공정, 픽업된 반도체칩에 반도체소자 접착필름을 첩부하는, 반도체소자 접착필름 첩부공정, 반도체소자 접착필름의 접착층을 사용하여 반도체칩과 배선기판, 또는 반도체칩끼리를 가접착하는 가접착공정과, 반도체칩과 배선기판을 전기적으로 접속하는 와이어 본딩공정과, 반도체칩 및 본딩 와이어를 봉지 수지로 봉지하는 봉지공정과, 봉지 수지와 반도체소자 접착필름을 경화시키는 경화공정으로 제조된다.
이하, 전술한 각 공정에 대해서 상세하게 설명한다.
(반도체 웨이퍼 다이싱공정)
반도체 웨이퍼 다이싱공정에서는, 도 12-a에 나타내는 바와 같이, 반도체소자가 탑재된 반도체 웨이퍼(11)를 기재 필름(9) 위에 점착층(10)이 적층된 다이싱 시트(110)를 첩부하고, 다음으로, 도 12-b에 나타내는 바와 같이 반도체 웨이퍼(11)의 외주부에 지지부재인 웨이퍼 링(13)을 첩부한다. 웨이퍼 링(13)은 다이싱 시트의 점착층(10)에 고정된다. 그 후, 도 12-c에 나타내는 바와 같이 다이싱장치의 블레이드로 반도체 웨이퍼(11)를 반도체 웨이퍼면측으로부터 개편(個片)으로 절단한다. 그때, 점착층(10)의 두께방향의 대략 절반까지 컷팅한다.
(픽업공정)
다음으로, 도 12-d에 나타내는 바와 같이 개편화된 반도체칩(12)을 픽업할 수 있도록, 익스팬드장치로 반도체소자 접착필름을 잡아늘여, 반도체칩(12) 사이를 일정 간격으로 벌린다. 그 후, 도 12-e에 나타내는 바와 같이 반도체칩(12)을 픽업한다.
(반도체소자 접착필름 첩부공정)
또한, 반도체소자 접착필름 첩부공정에서는, 도 12-f에 나타내는 바와 같이 픽업한 반도체칩(12)에 반도체소자 접착필름(20)의 접착층(2)을 첩부한다.
(가접착공정)
가접착공정에서는, 구체적으로는, 배선기판, 반도체소자 접착필름, 반도체소자를 이 순서로 적층하고, 열압착으로 반도체소자와 배선기판의 가접착을 행한다. 이 가접착은, 예를 들면 다이 본딩장치(AD898 ASM제)를 사용하여, 80℃~150℃의 온도, 1 N~20 N의 하중, 0.1초~5초의 시간으로 열압착할 수 있다. 이때, 반도체소자의 파괴를 방지하기 위해, 저온, 저하중, 단시간에 열압착하는 것이 바람직하고, 이 공정에 있어서 배선기판 상의 요철을 반도체소자 접착필름으로 완전히 충전시키는 것은 곤란하여, 배선기판과 반도체소자 접착필름 사이에 공극이 있어도 상관없다.
최근에는, 반도체장치의 고밀도화, 고집적화를 위해 반도체소자를 복수 적층시키는 것이 일반적으로 되어 있으나, 전술한 가접착한 반도체소자 위에 새롭게 반도체소자를 가접착시키는 경우에도 본 발명을 사용할 수 있다.
(와이어 본딩공정)
와이어 본딩공정에서는, 반도체소자의 전극과, 배선기판의 전극을 본딩 와이어로 전기적으로 접속한다. 이 본딩 와이어의 접속은, 예를 들면, 와이어 본딩장치(EAGLE60 ASM제)를 사용하여, 150℃~200℃의 온도에서 실시할 수 있다.
반도체소자가 2단 이상으로 적층되는 반도체장치에서는, 1단째의 반도체소자의 와이어 본딩공정을 행한 후, 2단째 이후도 먼저 가접착, 와이어 본딩된 반도체소자 상에서 동일하게 가접착공정, 추가적으로 와이어 본딩공정을 반복해서 실시한다.
(봉지공정)
봉지공정에서는, 반도체소자 및 반도체소자의 전극과 배선기판의 전극을 접합하고 잇는 본딩 와이어를 덮듯이 봉지 수지로 봉지한다. 이것에 의해, 절연성 및 방습성을 향상시킬 수 있다. 봉지조건은, 예를 들면 트랜스퍼 성형기를 사용하여, 150~200℃, 50~100 ㎏/㎟의 고온, 고압에서 행해진다. 또한, 봉지 수지의 봉지와 동시에 반도체소자 접착필름을 연화시키고, 배선기판 상의 요철에 완전히 충전시킨다.
종래의 반도체소자 접착필름에서는, 반도체소자가 다단으로 적층되고, 와이어 본딩공정에서 열이력이 오래 걸리는 경우에, 반도체소자 접착필름의 경화가 진행되어, 흐름성이 저하되기 때문에, 배선기판 표면의 요철을 매입할 수 없다고 하는 불량을 발생시키는 경우가 있었다. 본 발명의 반도체소자 접착필름을 적용하면, 상기 불량을 억제할 수 있다.
(경화공정)
경화공정에서는, 봉지 수지를 경화하는 동시에, 반도체소자 접착필름을 경화한다. 이것에 의해, 최종적인 반도체장치를 얻을 수 있다. 경화조건은, 봉지 수지 및 반도체소자 접착필름이 경화되는 조건이라면 특별히 한정되지 않으나, 예를 들면, 온도: 100~200℃, 시간: 5~300분의 조건이 바람직하고, 특히 온도: 120~180℃, 시간: 30~240분의 조건이 바람직하다.
이러한 공정을 거쳐, 최종적으로 도 15에 나타내는 바와 같은 반도체장치(200)를 얻을 수 있다.
본 발명의 반도체장치(200)는, 다단으로 적층된 반도체소자(제1 반도체소자(121), 제2 반도체소자(122))와, 다단으로 적층된 반도체소자(제1 반도체소자(121), 제2 반도체소자(122))가 탑재되는 기판(배선기판(120))과, 반도체소자(제1 반도체소자(121))와 반도체소자(제2 반도체소자(122)) 사이 또는 반도체소자(제1 반도체소자(121))와 기판(배선기판(120)) 사이에 설치된 접착층(2)을 구비하는 것이다. 이 접착층(2)은 본 발명의 반도체소자 접착필름 또는 복합 반도체소자 접착필름의 경화물이다.
또한, 본 발명의 반도체장치(200)는, 제1 본딩 와이어(123), 제2 본딩 와이어(124), 제1 반도체소자 기능면에 형성된 단자(125), 제2 반도체소자 기능면에 형성된 단자(126) 및, 봉지 수지(127)를 구비하는 것이다.
또한, 기판으로서는, 실리콘 기판 등을 사용해도 된다. 본 발명의 반도체소자 접착필름 또는 복합 반도체소자 접착필름은, 반도체칩 및 리드프레임을 접착시키는 것도 가능하다.
도 13은, 다이싱 기능을 갖는 반도체소자 접착필름을 사용한 경우의, 반도체장치를 제조하는 흐름도의 일례이다.
도 13에 나타내는 바와 같이, 반도체장치는, 반도체소자가 탑재된 반도체 웨이퍼에 반도체소자 접착필름을 첩부하는 반도체소자 접착필름 첩부공정, 반도체 웨이퍼를 반도체칩별로 절단하는 다이싱공정, 반도체소자 접착필름 부착 반도체칩을 주워올리는 픽업공정, 반도체소자 접착필름의 접착층을 사용하여 반도체칩과 배선기판, 또는 반도체칩끼리를 가접착하는 가접착공정과, 반도체칩과 배선기판을 전기적으로 접속하는 와이어 본딩공정과, 반도체칩 및 본딩 와이어를 봉지 수지로 봉지하는 봉지공정과, 봉지 수지와 반도체소자 접착필름을 경화시키는 경화공정으로 제조된다.
이하, 전술한 각 공정에 대해서 상세하게 설명한다.
(반도체 웨이퍼 첩부공정)
반도체 웨이퍼 첩부공정에서는, 도 14-a에 나타내는 바와 같이 반도체소자가 탑재된 반도체 웨이퍼(11)를, 전술한 복합 반도체소자 접착필름(B100)의 접착층(2)에 첩부하는 공정이다. 이 첩부공정은, 반도체 웨이퍼(11)를 개편화하는 다이싱장치의 다이서 테이블 위에 접착층(2)을 위를 향하게 한 상태에서, 복합 반도체소자 접착필름(B100)을 올려놓는다. 다음으로, 반도체 웨이퍼(11)의 반도체소자가 탑재된 반대 면과 상기 접착층(2)이 인접하도록 놓고, 반도체 웨이퍼(11)를 접착층(2)에 첩부한다.
(다이싱공정)
다음으로, 도 14-b에 나타내는 바와 같이 접착층(2)의 외주부에 지지부재인 웨이퍼 링(13)을 첩부한다. 이때, 웨이퍼 링(13)은 제2 점착층(8)에 고정된다. 그 후, 도 14-c에 나타내는 바와 같이 다이싱장치의 블레이드로 반도체 웨이퍼(11)를 반도체 웨이퍼면측으로부터 개편으로 절단한다. 그때, 제1 점착층(6)의 두께방향의 대략 절반까지 컷팅한다.
(픽업공정)
다음으로, 도 14-d에 나타내는 바와 같이 개편화된 반도체칩(12)을 픽업할 수 있도록, 익스팬드장치로 반도체소자 접착필름 또는 다이싱 시트 부착 반도체소자 접착필름을 잡아늘여, 반도체칩(12) 사이를 일정 간격으로 벌린다.
그 후, 도 14-e에 나타내는 바와 같이 접착층(2) 부착 반도체칩(12)을 픽업하여, 배선기판이나 반도체소자 상에 탑재한다.
가접착공정 이하의 공정은, 전술한 반도체소자 접착필름을 사용한 경우와 동일하다.
본 발명에서는, 반도체소자 접착필름과 다이싱기능을 갖는 복합 반도체소자 접착필름을 사용한 경우의 반도체장치의 제조방법의 일례에 대해서 설명하였으나, 본 발명의 반도체소자 접착필름을 사용한 반도체장치의 제조방법은 특별히 제한되는 것은 아니고, 예를 들면, 반도체소자 접착필름의 접착층을 반도체 웨이퍼에 첩부하고, 다이싱, 픽업하여 배선기판이나 반도체소자에 탑재해도 된다.
또한, 반도체장치의 구성은 예시한 것에 한정되지는 않고, 반도체소자 접착필름을 사용하여 반도체소자와 피접착부재를 접착한 구조를 갖는 것이라면, 어떠한 반도체장치여도 된다.
이상, 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태에 대해서 기술하였으나, 이들은 본 발명의 예시로, 상기 이외의 다양한 구성을 채용하는 것도 가능하다. 예를 들면, 본 발명의 반도체소자 접착필름 형성용 바니시를, 건조 후에 얻어지는 접착필름의 두께가 목적하는 두께가 되도록 기판이나 반도체 웨이퍼에 도포하고, 건조시켜서 용제를 제거함으로써, 반도체소자 접착필름을 얻는 방법 등을 들 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예 및 비교예를 토대로 추가적으로 상세하게 설명하나, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1]
(수지 바니시의 조제)
(메타)아크릴산 에스테르 공중합체(A)로서, SG-708-6DR(에틸아크릴레이트/부틸아크릴레이트/아크릴로니트릴/히드록시에틸메타크릴레이트/아크릴산 공중합체=46.1 mol%/16.6 mol%/33.5 mol%/1.3 mol%/2.5 mol%, 나가세 켐텍스사제, Tg: 6℃, 중량 평균 분자량: 500,000) 100 중량부;
실리카(B)로서, 오르가노실리카졸 PL-2L-MEK(비표면적 환산 입자경 16 nm 실리카, 메틸에틸케톤(이하, MEK로도 기재한다.) 20 질량% 용액, 후소 화학공업사제) 500 중량부;
를 MEK에 용해하여, 수지 고형분 20%의 수지 바니시를 얻었다.
(반도체소자 접착필름의 제조)
전술한 방법으로 얻어진 수지 바니시를, 콤마 코터를 사용하여 다이싱 시트 부착 반도체소자 접착필름을 제작했을 때 기재 필름이 되는 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(데이진 듀폰사제, 퓨렉스 A54, 두께 38 ㎛)에 도포한 후, 150℃, 3분간 건조하여, 두께 25 ㎛의 반도체소자 접착필름을 얻었다.
(제1 점착층 적층체의 제조)
아크릴산 2-에틸헥실 30 질량%와 초산비닐 70 질량%를 공중합하여 얻어진 중량 평균 분자량 300,000의 공중합체(A) 100 중량부와, 분자량이 700인 5관능 아크릴레이트 모노머(닛폰 가야쿠주식회사제, 가야라드 D-310) 45 중량부와, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논 5 중량부와, 톨릴렌디이소시아네이트(코로네이트 T-100, 닛폰 폴리우레탄사제) 3 중량부를 MEK에 용해하여 수지 고형분 20%의 수지 바니시를 얻었다. 콤마 코터를 사용하여 전술한 수지 바니시를 박리처리한 두께 38 ㎛의 폴리에스테르 필름에 건조 후의 두께가 10 ㎛가 되도록 도공하고, 80℃에서 5분간 건조하였다. 그 후, 자외선을 500 mJ/㎠를 조사하고, 기재 필름 II와 제1 점착층이 적층된 제1 점착층 적층체를 얻었다.
이 제1 점착층 적층체의 점착층과 반도체소자 접착필름의 접착층이 인접하도록 적층하여, 제1 적층체를 얻었다.
(제2 점착층 적층체의 제조)
기재 필름 III로서, 하이브라 60 중량부, 폴리프로필렌 40 중량부로 되는 클리어텍 CT-H717(구라레제)을, 압출기로 두께 100 ㎛의 필름을 형성하고, 표면을 코로나처리하였다. 다음으로, 아크릴산 2-에틸헥실 50 중량부와 아크릴산부틸 10 중량부, 초산비닐 37 중량부, 메타크릴산 2-히드록시에틸 3 중량부를 공중합하여 얻어진 중량 평균 분자량 500,000의 공중합체를 박리처리한 두께 38 ㎛의 폴리에스테르 필름에 건조 후의 두께가 10 ㎛가 되도록 도공하고, 80℃에서 5분간 건조하여, 제2 점착층을 얻었다. 그 후, 제2 점착층을 기재 필름 III의 코로나처리면에 라미네이트하여 기재 필름 III, 제2 점착층 및 폴리에스테르 필름이 이 순서로 적층된 제2 점착층 적층체를 얻었다.
(복합 반도체소자 접착필름의 제조)
제1 적층체의 기재 필름 II를 박리하고, 이어서, 첩부 예정의 반도체 웨이퍼의 직경보다도 큰 크기로 제1 점착층측으로부터 기재 필름 I의 두께방향의 대략 절반의 두께까지 링형상으로 하프컷팅하여, 링형상의 제1 점착층, 접착층을 박리한다. 또한, 제2 점착층 적층체로부터 폴리에스테르 필름을 박리하고, 제2 점착층과 제1 점착층이 인접하도록 첩합(貼合)한다. 이상에 의해, 기재 필름 III, 제2 점착층, 제1 점착층, 접착층 및 기재 필름 I이 이 순서로 구성되어 되는 복합 반도체소자 접착필름을 얻을 수 있다.
(175℃에서의 탄성률의 측정방법)
실시예 1에서 제작한 반도체소자 접착필름의 접착층을 세이코 인스트루먼트사제 동적 점탄성장치를 사용하여, 주파수 10 Hz로 상온으로부터 승온 5℃/min로 가열하면서 온도 의존 측정모드로 동적 점탄성을 측정하여, 175℃에서의 저장 탄성률을 측정하였다.
(와이어 본딩성 평가)
실시예 1에서 얻어진 반도체소자 접착필름의 접착층을, 3.5 ㎜×3.5 ㎜의 크기의 표면을 알루미늄 증착시킨 실리콘칩(두께 100 ㎛)과 솔더 레지스트(다이요 잉크 제조사제: 상품명: AUS308)가 코팅된 비스말레이미드-트리아진 수지 배선기판(회로단차 5~10 ㎛) 사이에 끼우고, 130℃, 5 N, 1초간 열압착하여, 와이어 본딩성의 평가용 샘플을 얻었다.
전술한 샘플에 ASM사제 와이어 본더로 175℃에서 와이어 본딩을 행하여, 실리콘칩 상에 형성되는 볼의 형상을 광학현미경으로, 실리콘칩 상에 형성된 볼의 실리콘칩의 알루미늄 표면으로의 접착강도를 볼 쉐어 테스터로 평가하였다. 각 부호는, 이하와 같다.
○ : 볼이 원형으로 형성되고, 또한 볼 쉐어 강도가 7 kgf/㎟ 이상
× : 볼의 형상이 원형이 아니거나, 또는 볼 쉐어 강도가 7 kgf/㎟ 이하
(반도체장치의 제조)
이하의 순서로, 도 15에 나타내는 반도체장치를 제조하였다.
실시예 1에서 얻어진 다이싱 시트 부착 반도체소자 접착필름의 접착층과 8인치 200 ㎛ 반도체 웨이퍼의 이면을 대향시키고, 60℃의 온도에서 첩부하여, 복합 반도체소자 접착필름이 첩부된 반도체 웨이퍼를 얻었다.
그 후, 이 복합 반도체소자 접착필름이 첩부된 반도체 웨이퍼를, 다이싱장치를 사용하여 스핀들 회전수 30,000 rpm, 절단속도 50 ㎜/sec로 가로 세로 10 ㎜×10 ㎜의 반도체칩의 사이즈로 다이싱(절단)하였다. 다음으로, 복합 반도체소자 접착필름의 기재 필름 III측에서 밀어올리고, 제1 점착층과 반도체소자 접착필름 사이에서 박리하여 접착층 부착 반도체칩을 얻었다.
이 접착층 부착 반도체칩(가로 세로 10 ㎜×10 ㎜, 소자 표면의 회로단차 1~5 ㎛)을, 솔더 레지스트(다이요 잉크 제조사제: 상품명: AUS308)가 코팅된 비스말레이미드-트리아진 수지 배선기판(기판 표면의 회로단차 5~10 ㎛)에, 130℃, 5 N, 1.0초의 조건으로 압착하여, 반도체칩과 비스말레이미드-트리아진 배선기판을 가접착하였다. 이 가접착된 반도체칩 위에 가로 세로 7 ㎜×7 ㎜의 사이즈로 동일하게 제작된 접착층이 부착된 반도체칩을 130℃, 5 N, 1.0초의 조건으로 압착하여, 사이즈가 상이한 2개의 반도체칩을 비스말레이미드-트리아진 수지 배선기판에 2단으로 적층하였다.
그 후, 반도체칩을 추가적으로 다단으로 적층했을 때의 와이어 본딩공정의 열이력을 상정하여, 175℃에서 1시간의 열처리를 행하였다. 다음으로, 저압 트랜스퍼 성형기를 사용하여, 성형온도 175℃, 압력 70 ㎏/㎠, 경화시간 2분의 조건으로 봉지 수지(스미토모 베이클라이트(주)제, EME-G770)로 봉지하여, 175℃에서 2시간 열처리를 행하여, 봉지 수지를 완전 경화시켜서 10개의 반도체장치를 얻었다.
(배선기판 단차 충전성)
배선기판 단차 충전성은, 실시예 1에서 얻어진 반도체장치를, 주사형 초음파 탐상기(SAT)에 의해, 배선기판의 접착부분에 접착층이 보이드 없이 충전되어 있는 비율을 하기 식으로 산출하였다.
충전율(%)=(보이드 없이 충전되어 있는 면적)/(배선기판의 접착면적)×100
각 부호는 이하와 같고, 충전율이 80% 이상이라면 반도체장치의 신뢰성은 문제 없는 레벨이다.
○ : 충전율이 80% 이상 100% 이하
× : 충전율이 80% 미만 또는 접착층 내가 전면 보이드형상으로 된 것
(내크랙성)
내크랙성은 실시예 1에서 얻어진 반도체장치를 85℃/60%RH/168시간 흡습처리를 한 후, 260℃의 IR 리플로를 3회 행하여 주사형 초음파 탐상기(SAT)로 크랙의 유무를 평가하였다. 각 부호는, 이하와 같다.
○ : 발생한 크랙이 10개 중 0개
× : 발생한 크랙이 10개 중 1개 이상
[실시예 2]
(메타)아크릴산 에스테르 공중합체(A)로서, SG-708-6DR(에틸아크릴레이트-부틸아크릴레이트-아크릴로니트릴-히드록시에틸메타크릴레이트-아크릴산 공중합체, 나가세 켐텍스사제, Tg: 6℃, 중량 평균 분자량: 500,000) 100 중량부 대신에, (메타)아크릴산 에스테르 공중합체로서, SG-P3DR(에틸아크릴레이트/부틸아크릴레이트/아크릴로니트릴/글리시딜메타크릴레이트 공중합체=25.5 mol%/24.6 mol%/48.1 mol%/1.8 mol%, 나가세 켐텍스사제, Tg: 18℃, 중량 평균 분자량: 850,000) 100 중량부를 사용한 것 이외에는, 복합 반도체소자 접착필름의 제조 및 각 평가를 실시예 1과 동일하게 행하였다.
[실시예 3]
실리카(B)로서, 오르가노실리카졸 PL-2L-MEK(비표면적 환산 입자경 16 nm 실리카, 메틸에틸케톤 20 질량% 용액, 후소 화학공업사제) 대신에, 구형상 실리카 NSS-5N(평균입경 70 nm, 도쿠야마사제) 100 중량부를 사용한 것 이외에는, 복합 반도체소자 접착필름의 제조 및 각 평가를 실시예 1과 동일하게 행하였다.
[실시예 4]
열경화성 수지인 에폭시 수지 EOCN-1020-80(오르토크레졸 노볼락형 에폭시 수지), 에폭시 당량 200 g/eq, 닛폰 가야쿠사제) 2 중량부와, 경화제로서 페놀 수지 PR-HF-3(수산기 당량 104 g/OH기, 스미토모 베이클라이트사제) 4 중량부를 첨가한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 복합 반도체소자 접착필름의 제조 및 각 평가를 행하였다. 또한, 당해 에폭시 수지 및 페놀 수지로 되는 열경화성 수지 성분은 전체 불휘발분 중의 2.9 질량%이다.
[실시예 5]
(메타)아크릴산 에스테르 공중합체(A)로서, SG-708-6DR(에틸아크릴레이트-부틸아크릴레이트-아크릴로니트릴-히드록시에틸메타크릴레이트-아크릴산 공중합체, 나가세 켐텍스사제, Tg: 6℃, 중량 평균 분자량: 500,000) 100 중량부 대신에, (메타)아크릴산 에스테르 공중합체로서, SG-80HDR(에틸아크릴레이트/아크릴로니트릴/글리시딜메타크릴레이트/N,N 디메틸아크릴아미드 공중합체=63.0 mol%/32.1 mol%/0.6 mol%/4.3 mol%, 나가세 켐텍스사제, Tg: 18℃, 중량 평균 분자량: 350,000) 100 중량부를 사용한 것 이외에는, 복합 반도체소자 접착필름의 제조 및 각 평가를 실시예 1과 동일하게 행하였다.
[비교예 1]
(메타)아크릴산 에스테르 공중합체(A)로서, SG-708-6DR(에틸아크릴레이트-부틸아크릴레이트-아크릴로니트릴-히드록시에틸메타크릴레이트-아크릴산 공중합체, 나가세 켐텍스사제, Tg: 6℃, 중량 평균 분자량: 500,000) 100 중량부 대신에, 아크릴산 에스테르 공중합체(A)(에틸아크릴레이트-부틸아크릴레이트-아크릴로니트릴-히드록시에틸메타크릴레이트 공중합체, 나가세 켐텍스사제, Tg: 6℃, 중량 평균 분자량: 600,000) 100 중량부를 사용한 것 이외에는, 복합 반도체소자 접착필름의 제조 및 각 평가를 실시예 1과 동일하게 행하였다.
[비교예 2]
(메타)아크릴산 에스테르 공중합체(A)로서, SG-708-6DR(에틸아크릴레이트-부틸아크릴레이트-아크릴로니트릴-히드록시에틸메타크릴레이트-아크릴산 공중합체, 나가세 켐텍스사제, Tg: 6℃, 중량 평균 분자량: 500,000) 100 중량부 대신에, 아크릴산 에스테르 공중합체(B)(에틸아크릴레이트/부틸아크릴레이트/아크릴로니트릴 공중합체, 나가세 켐텍스사제, Tg: 17℃, 중량 평균 분자량: 980,000) 100 중량부를 사용한 것 이외에는, 복합 반도체소자 접착필름 및 각 평가를 실시예 1과 동일하게 행하였다.
[비교예 3]
실리카(B)로서, 구형상 실리카 NSS-3N(평균입경 130 nm, 도쿠야마사제) 100 중량부를 사용한 것 이외에는, 반도체소자 접착필름의 제조 및 각 평가를 실시예 1과 동일하게 행하였다.
[비교예 4]
실리카(B)로서, 실리카 슬러리-SC-1050-LC(평균입경 270 nm 실리카, MEK 75 질량% 용액, 아드마텍스사제) 중의 실리카 133.3 중량부를 사용한 것 이외에는, 복합 반도체소자 접착필름의 제조 및 각 평가를 실시예 1과 동일하게 행하였다.
[비교예 5]
열경화성 수지인 에폭시 수지 EOCN-1020-80((오르토크레졸 노볼락형 에폭시 수지), 에폭시 당량 200 g/eq, 닛폰 가야쿠사제) 7 중량부와, 경화제로서 페놀 수지 PR-HF-3(수산기 당량 104 g/OH기, 스미토모 베이클라이트사제) 14 중량부를 첨가한 것 이외에는, 복합 반도체소자 접착필름의 제조 및 각 평가를 실시예 1과 동일하게 행하였다. 또한, 당해 에폭시 수지 및 페놀 수지로 되는 열경화성 수지 성분은 전체 불휘발분 중의 9.5 질량%이다.
각 실시예 및 비교예에서 얻어진 반도체소자 접착필름의 배합(중량부)과 각 평가결과를 표 1에 나타낸다.
Figure 112010064708549-pct00009

Claims (24)

  1. (메타)아크릴산 에스테르 공중합체(A)와,
    실리카(B)를 포함하고,
    상기 (메타)아크릴산 에스테르 공중합체(A)는, 수산기 및 카르복실기를 갖거나, 또는 에폭시기를 갖고, 또한 중량 평균 분자량이 10만~100만이며,
    상기 실리카(B)는 평균입경이 1~100 nm이고,
    불휘발분 중에 열경화성 수지 및 경화제(C)를 포함하지 않거나, 또는 상기 불휘발분 중의 상기 열경화성 수지 및 상기 경화제(C)의 합계의 함유량이 5 질량% 이하인 것을 특징으로 하는, 반도체소자 접착필름 형성용 수지 바니시.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 (메타)아크릴산 에스테르 공중합체(A)가,
    하기 화학식(I), (II), (III) 및 (IV)로 표시되는 구조단위를 포함하는 랜덤 공중합체인, 반도체소자 접착필름 형성용 수지 바니시.
    Figure 112010064708549-pct00010

    (화학식 중, R1, R3, R4 및 R6는 수소원자 또는 메틸기를 나타내고, 화학식 중, R2는 탄소수 1~10의 알킬기를 나타낸다. 또한, R5는 탄소수 1~10의 알킬렌기를 나타낸다.)
  3. 제2항에 있어서,
    구조단위(I)의 몰비가 30~88 mol%, 구조단위(II)의 몰비가 10~68 mol%, 구조단위(III)의 몰비가 1~10 mol%, 구조단위(IV)의 몰비가 1~10 mol%인, 반도체소자 접착필름 형성용 수지 바니시.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 (메타)아크릴산 에스테르 공중합체(A)가,
    하기 화학식(V), (VI) 및 (VII)으로 표시되는 구조단위를 포함하는 랜덤 공중합체인, 반도체소자 접착필름 형성용 수지 바니시.
    Figure 112010064708549-pct00011

    (화학식 중, R7, R9 및 R10은 수소원자 또는 메틸기를 나타낸다. 또한, 화학식 중, R8은 탄소수 1~10의 알킬기를 나타낸다.)
  5. 제4항에 있어서, 구조단위(V)의 몰비가 30~88 mol%, 구조단위(VI)의 몰비가 10~68 mol%, 구조단위(VII)의 몰비가 0.5~10 mol%인, 반도체소자 접착필름 형성용 수지 바니시.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 실리카(B)의 함유량이 20~70 질량%인 것을 특징으로 하는 반도체소자 접착필름 형성용 수지 바니시.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 실리카(B)의 함유량이 20~70 질량%인 것을 특징으로 하는 반도체소자 접착필름 형성용 바니시.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 실리카(B)의 입경이 10~30 nm인 것을 특징으로 하는 반도체소자 접착필름 형성용 수지 바니시.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 실리카(B)의 입경이 10~30 nm인 것을 특징으로 하는 반도체소자 접착필름 형성용 수지 바니시.
  10. 기재 필름과 접착층을 포함하는 반도체소자 접착필름으로서,
    그 접착층이,
    (메타)아크릴산 에스테르 공중합체(A)와,
    실리카(B)를 포함하고,
    상기 (메타)아크릴산 에스테르 공중합체(A)는, 수산기 및 카르복실기를 갖거나, 또는 에폭시기를 갖고, 또한 중량 평균 분자량이 10만~100만이며,
    상기 실리카(B)는 평균입경이 1~100 nm이고,
    불휘발분 중에 열경화성 수지 및 경화제(C)를 포함하지 않거나, 또는 상기 불휘발분 중의 상기 열경화성 수지 및 상기 경화제(C)의 합계의 함유량이 5 질량% 이하인 것을 특징으로 하는, 반도체소자 접착필름.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 (메타)아크릴산 에스테르 공중합체(A)가,
    하기 화학식(I), (II), (III) 및 (IV)로 표시되는 구조단위를 포함하는 랜덤 공중합체인, 반도체소자 접착필름.
    Figure 112010064708549-pct00012

    (화학식 중, R1, R3, R4 및 R6는 수소원자 또는 메틸기를 나타낸다. 또한, 화학식 중, R2는 탄소수 1~10의 알킬기를 나타낸다. 또한, R5는 탄소수 1~10의 알킬렌기를 나타낸다.)
  12. 제11항에 있어서,
    구조단위(I)의 몰비가 30~88 mol%, 구조단위(II)의 몰비가 10~68 mol%, 구조단위(III)의 몰비가 1~10 mol%, 구조단위(IV)의 몰비가 1~10 mol%인, 반도체소자 접착필름.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 (메타)아크릴산 에스테르 공중합체(A)가,
    하기 화학식(V), (VI) 및 (VII)으로 표시되는 구조단위를 포함하는 랜덤 공중합체인, 반도체소자 접착필름.
    Figure 112010064708549-pct00013

    (화학식 중, R7, R9 및 R10은 수소원자 또는 메틸기를 나타내다. 또한, 화학식 중, R8은 탄소수 1~10의 알킬기를 나타낸다.)
  14. 제13항에 있어서,
    구조단위(V)의 몰비가 30~88 mol%, 구조단위(VI)의 몰비가 10~68 mol%, 구조단위(VII)의 몰비가 0.5~10 mol%인, 반도체소자 접착필름.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 접착층 중의 상기 실리카(B)의 함유량이 20~70 질량%인 것을 특징으로 하는 반도체소자 접착필름.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 접착층 중의 상기 실리카(B)의 함유량이 20~70 질량%인 것을 특징으로 하는 반도체소자 접착필름.
  17. 제12항에 있어서,
    상기 실리카(B)의 입경이 10~30 nm인 것을 특징으로 하는 반도체소자 접착필름.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 실리카(B)의 입경이 10~30 nm인 것을 특징으로 하는 반도체소자 접착필름.
  19. 제12항에 있어서,
    175℃에 있어서의 탄성률이 30 MPa 이상, 140 MPa 이하인, 반도체소자 접착필름.
  20. 제14항에 있어서,
    175℃에 있어서의 탄성률이 30 MPa 이상, 140 MPa 이하인, 반도체소자 접착필름.
  21. 제12항의 반도체소자 접착필름과 다이싱 필름으로 되는 것을 특징으로 하는 복합 반도체소자 접착필름.
  22. 제14항의 반도체소자 접착필름과 다이싱 필름으로 되는 것을 특징으로 하는 복합 반도체소자 접착필름.
  23. 다단으로 적층된 반도체소자와,
    다단으로 적층된 상기 반도체소자가 탑재되는 기판과,
    상기 반도체소자와 상기 반도체소자 사이 또는 상기 반도체소자와 상기 기판 사이에 설치된 접착층을 구비하고,
    상기 접착층이, 제12항의 반도체소자 접착필름의 경화물인 것을 특징으로 하는 반도체장치.
  24. 다단으로 적층된 반도체소자와,
    다단으로 적층된 상기 반도체소자가 탑재되는 기판과,
    상기 반도체소자와 상기 반도체소자 사이 또는 상기 반도체소자와 상기 기판 사이에 설치된 접착층을 구비하고,
    상기 접착층이, 제14항의 반도체소자 접착필름의 경화물인 것을 특징으로 하는 반도체장치.
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