KR101284968B1 - 점착제 조성물, 상기를 포함하는 점착 필름, 다이싱 다이본딩 필름 및 반도체 웨이퍼 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 베이스 수지; 및 융해점이 70℃ 이상인 광개시제를 포함하는 점착제 조성물, 상기를 사용하여 제조된 점착 필름, 다이싱 다이본딩 필름 및 반도체 웨이퍼에 관한 것이다. 본 발명에 따른 점착제 조성물을 사용하여 구성된 다이싱 다이본딩 필름은 상온 또는 고온 조건에서 장기간 보관한 후에도 다이싱 필름 및 다이본딩 필름의 박리력 변화가 방지되어, 반도체 패키징 공정에서 탁월한 픽업성을 확보할 수 있다.
점착제, 점착제 조성물, 점착 필름, 다이싱 다이본딩 필름, 광개시제, 융해점

Description

점착제 조성물, 상기를 포함하는 점착 필름, 다이싱 다이본딩 필름 및 반도체 웨이퍼{Pressure-sensitive adhesive compositions, pressure-sensitive adhesive films, dicing die-bonding films and semiconductor wafers comprising the same}
본 발명은 점착제 조성물, 상기를 사용하여 제조된 점착 필름, 다이싱 다이본딩 필름 및 반도체 웨이퍼에 관한 것이다.
다이싱 다이본딩 필름은 반도체 패키징 공정에서 사용되는 가공용 필름으로서, 다이싱 공정에서 웨이퍼를 고정하는 역할을 하는 점착층(다이싱 필름) 및 다이본딩 공정에서 반도체 칩 및 기판의 본딩에 사용되는 접착층(다이본딩 필름)이 서로 적층되어 구성되어 있다.
그런데, 다이싱 다이본딩 필름을 상온 또는 그 이상의 고온에서 장시간 동안 보관하면, 적층된 다이싱 필름 및 다이본딩 필름의 계면에서 박리력이 경시적으로 변화하여, 반도체 패키징 공정에서 픽업성에 문제가 발생하게 되므로, 일반적으로 냉장 조건에서 보관하고 있다.
그러나, 보관 중 또는 공정 중에서 부득이하게 상온 이상의 고온에서 방치되는 경우가 있고, 이 경우 필름 계면에서의 박리력 변화로 인해 자외선 조사 후에도 다이싱 필름 및 다이본딩 필름 사이의 박리력이 감소되지 않아, 칩의 픽업이 효율적으로 이루어지지 않게 되는 문제가 빈번히 발생하고 있다.
일본특허공개공보 제2007-220694호는 장시간이 경과한 경우에도 양호한 픽업성을 나타낼 수 있는 다이싱 필름으로서, 알콕시기를 측쇄에 가지는 단량체를 5 중량% 이상 포함하는 아크릴계 수지를 함유하는 점착제층이 기재 필름의 일면에 형성된 점착 필름을 개시한다. 그러나, 상기 기술에서 개시하는 것은 웨이퍼 및 점착층간의 경시 변화에 관한 것이어서, 상온 보관 시에 다이싱 필름 및 다이본딩 필름간에 발생하는 박리력 변화를 방지할 수 있는 대책이 될 수 없다.
일본특허공개공보 제2006-036834호는 연질 염화비닐 수지 필름 기재 상에 자외선 경화형 점착제층이 형성된 점착 테이프로서, 상기 필름의 젖음 지수를 특정 범위로 규정한 테이프를 개시한다. 또한, 일본특허공개공보 제2005-239889호는 롤 형상의 웨이퍼 가공용 점착시트로서, 기재 필름, 방사선 경화형 점착층 및 이형 필름이 순차 적층되어 구성되고, 상기 기재 필름 및/또는 이형 필름의 점착층과 접하는 면의 타측면의 산술평균거칠기가 특정 범위로 한정되며, 점착층에 라디칼 중합 금지제를 특정 함량으로 포함시킨 테이프를 개시하고 있다.
그러나, 상기 기술에서와 같이 기재 필름의 젖음 지수를 한정하거나, 또는 점착제에 라디칼 중합 금지제를 사용할 경우에도, 상온 보관 조건에서의 박리력 변 화의 억제 효과는 얻어지지 않으며, 또한 공정 중에 자외선 조사 시에 박리력이 효과적으로 감소하지 않아, 오히려 픽업성이 떨어지게 되는 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 상온 또는 고온에서 장기간 보관 후에도 다이싱 필름 및 다이본딩 필름의 박리력 변화가 억제되어, 반도체 패키징 공정에서 탁월한 픽업성을 확보할 수 있는 점착제 조성물, 상기를 사용하여 제조된 점착 필름, 다이싱 다이본딩 필름 및 반도체 웨이퍼를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 베이스 수지 및 융해점이 70℃ 이상인 광개시제를 포함하는 점착제 조성물을 제공한다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 다른 수단으로서, 기재 필름; 및
상기 기재 필름 상에 형성되고, 상기 점착제 조성물을 함유하는 점착 필름을 제공한다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 또 다른 수단으로서, 상기 본 발명의 점착 필름; 및
상기 점착 필름 상에 형성된 접착부를 포함하는 다이싱 다이본딩 필름을 제공한다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 또 다른 수단으로서, 상기 본 발명의 다이싱 다이본딩 필름의 접착부가 웨이퍼의 일면에 부착되어 있고,
상기 점착 필름이 웨이퍼 링 프레임에 고정되어 있는 반도체 웨이퍼를 제공한다.
본 발명에서는 상온 또는 고온에서 장기간 보관 후에도 다이싱 필름 및 다이본딩 필름의 박리력 변화가 억제되어, 반도체 패키징 공정에서 탁월한 픽업성을 확보할 수 있는 점착제 조성물, 상기를 사용하여 제조된 점착 필름, 다이싱 다이본딩 필름 및 반도체 웨이퍼를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 베이스 수지; 및
융해점이 70℃ 이상인 광개시제를 포함하는 점착제 조성물에 관한 것이다.
이하 본 발명의 점착제 조성물에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명에서 사용될 수 있는 상기 베이스 수지의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 이 분야에서 공지된 일반적인 점착성 수지를 사용할 수 있다. 본 발명에서는 예를 들면, 중량평균분자량이 20만 내지 150만인 아크릴계 공중합체를 사용할 수 있다. 상기 중량평균분자량이 20만 미만이면, 다이싱 공정에서 칩의 비산 현 상(chip flying)이 발생할 우려가 있으며, 150만을 초과하면, 자외선 조사 후에 박리력 감소가 일어나지 않아 픽업이 용이하게 이루어지지 않을 우려가 있다.
상기와 같은 아크릴계 공중합체는, 예를 들면, (메타)아크릴산 에스테르계 단량체 및 가교성 관능기 함유 단량체를 포함할 수 있다.
상기에서 (메타)아크릴산 에스테르계 단량체의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 알킬 (메타)아크릴레이트를 사용할 수 있다. 이 때 단량체에 포함되는 알킬기가 지나치게 장쇄가 되면, 점착제의 응집력이 저하되고, 유리전이온도 및 점착성의 조절이 어려워질 우려가 있으므로, 탄소수 1 내지 12의 알킬기를 가지는 단량체를 사용하는 것이 바람직하다. 이와 같은 단량체의 예로는 메틸 (메타)아크릴레이트, 에틸 (메타)아크릴레이트, 프로필 (메타)아크릴레이트, n-부틸 (메타)아크릴레이트, 펜틸 (메타)아크릴레이트, 헥실 (메타)아크릴레이트, n-옥틸 (메타)아크릴레이트, 이소옥틸 (메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실 (메타)아크릴레이트, 도데실 (메타)아크릴레이트 및 데실 (메타)아크릴레이트의 일종 또는 이종 이상의 혼합을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기와 같은 (메타)아크릴산 에스테르계 단량체는 아크릴계 공중합체 내에 70 내지 99 중량부의 양으로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 함량이 70 중량부 미만이면, 점착제의 초기 접착력이 저하될 우려가 있고, 99 중량부를 초과하면, 응집력 이 저하되고 박리력의 조절이 어려워질 수 있다.
공중합체에 포함되는 가교성 관능기 함유 단량체는 가교제 또는 후술하는 자외선 경화형 화합물과 반응할 수 있는 관능기를 공중합체에 부여하여, 점착제의 내 구신뢰성, 점착력 및 응집력을 조절하는 역할을 한다.
가교성 관능기 함유 단량체의 예로는 히드록시기 함유 단량체 및 카복실기 함유 단량체를 들 수 있다. 상기에서 히드록시기 함유 단량체의 예로는, 2-히드록시에틸 (메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필 (메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸 (메타)아크릴레이트, 6-히드록시헥실 (메타)아크릴레이트, 8-히드록시옥틸 (메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸렌글리콜 (메타)아크릴레이트 또는 2-히드록시프로필렌글리콜 (메타)아크릴레이트를 들 수 있고, 카복실기 함유 단량체의 예로는 (메타)아크릴산, 2-(메타)아크릴로일옥시 아세트산, 3-(메타)아크릴로일옥시 프로필산, 4-(메타)아크릴로일옥시 부틸산, 아크릴산 이중체, 이타콘산, 말레산 및 말레산 무수물을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 본 발명에서는 상기 중 일종 또는 이종 이상의 혼합을 사용할 수 있다.
상기 가교성 관능기 함유 단량체는 아크릴계 공중합체 내에 1 중량부 내지 30 중량부의 양으로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 함량이 1 중량부 미만이면, 점착제의 박리력을 낮출 수 없어 접착제층과 박리가 되지 않을 수 있고, 자외선 경화를 위한 자외선 경화형 화합물을 첨가하기 어려우며, 30 중량부를 초과하면, 점착제 제조시 겔이 형성될 수 있으며, 점착 수지의 저장안정성이 나빠질 수 있다.
상기 아크릴계 공중합체는 또한 상기 (메타)아크릴산 에스테르계 단량체 및 가교성 관능기 함유 단량체를 함유하는 주사슬의 측쇄에 결합된 자외선 경화형 화합물을 추가로 포함할 수 있다.
상기와 같은 화합물의 종류는, 광경화성 관능기(ex. 자외선 중합성 탄소-탄소 이중 결합)를 한 분자당 1 내지 5개, 바람직하게는 1 내지 2개 포함하고, 또한 상기 주사슬에 포함되는 가교성 관능기와 반응할 수 있는 관능기를 가지는 한, 특별히 제한되지 않는다. 이 때 주사슬의 가교성 관능기와 반응할 수 있는 관능기의 예로는, 이소시아네이트기 또는 에폭시기 등을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 자외선 중합성기 함유 화합물의 구체적인 예로는, 주사슬에 포함된 히드록시기와 반응할 수 있는 관능기를 포함하는 것으로서, (메타)아크릴로일옥시 이소시아네이트, (메타)아크릴로일옥시 메틸 이소시아네이트, 2-(메타)아크릴로일옥시 에틸 이소시아네이트, 3-(메타)아크릴로일옥시 프로필 이소시아네이트, 4-(메타)아크릴로일옥시 부틸 이소시아네이트, m-프로페닐-α,α-디메틸벤질이소시아네이트, 메타크릴로일이소시아네이트 또는 알릴 이소시아네이트; 디이소시아네이트 화합물 또는 폴리이소시아네이트 화합물을 (메타)아크릴산 2-히드록시에틸과 반응시켜 얻어지는 아크릴로일 모노이소시아네이트 화합물; 디이소시아네이트 화합물 또는 폴리이소시아네이트 화합물, 폴리올화합물 및 (메타)아크릴산 2-히드록시에틸을 반응시켜 얻어지는 아크릴로일 모노이소시아네이트 화합물; 또는 주사슬에 포함되는 카복실기와 반응할 수 있는 관능기를 포함하는 것으로서, 글리시딜 (메타)아크릴레이트 또는 알릴 글리시딜 에테르등의 일종 또는 이종 이상을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기와 같은 자외선 경화형 화합물은 주사슬에 포함된 가교성 관능기의 5 몰% 내지 90 몰%를 치환하여 베이스 수지의 측쇄에 포함될 수 있다. 상기 치환량이 5 몰% 미만이면, 자외선 조사에 의한 박리력 저하가 충분하지 않을 우려가 있고, 90 몰%를 초과하면, 자외선 조사 전의 점착제의 응집력이 저하될 우려가 있다.
이상과 같은 아크릴계 공중합체를 제조하는 방법은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 용액 중합, 광중합, 벌크 중합, 서스펜션 중합 또는 에멀션 중합과 같은 일반적인 중합법을 통하여 제조할 수 있다. 본 발명에서는 특히 용액 중합법을 사용하는 것이 바람직하며, 용액 중합은 각각의 단량체가 균일하게 혼합된 상태에서 개시제를 혼합하여, 50℃ 내지 140℃의 중합 온도로 수행하는 것이 바람직하다. 사용될 수 있는 개시제의 예로는 아조비스 이소부티로니트릴 또는 아조비스시클로헥산 카르보니트릴과 같은 아조계 중합 개시제; 및/또는 과산화 벤조일 또는 과산화 아세틸과 같은 과산화물 등의 통상의 개시제를 들 수 있고, 상기 중 일종 또는 이종 이상의 혼합을 사용할 수 있다.
또한, 상기와 같이 제조된 아크릴계 공중합체(주사슬)의 측쇄에 자외선 경화형 관능기를 도입하는 방법 역시 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 상기 제조된 주사슬을 이루는 아크릴계 공중합체 및 자외선 경화형 화합물을 실온 내지 40℃의 온도의 상압에서 4 시간 내지 48 시간 동안 반응시켜 제조할 수 있다. 이 때 상기 반응은 아세트산 에틸 등의 용매 내에서 유기 주석 등의 촉매를 사용하여 수행할 수 있다.
본 발명의 점착제 조성물은 상기와 같은 베이스 수지와 함께 융해점이 70℃ 이상인 광개시제를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이와 같은 광개시제를 포함함으로 해서, 점착제로 제조 후 상온에서 보관 시에도 피착체와의 박리력 변화가 억제될 수 있는 조성물이 제공될 수 있다. 상기 광개시제의 융해점이 70℃ 미만이면, 상온 또는 고온에서 점착제를 장시간 보관 시에 상기 점착제의 점착 물성이 변화될 우려가 있다. 또한, 상기 광개시제의 융해점의 상한은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 300℃ 일 수 있다.
본 발명에서 상기 광개시제의 융해점이 70℃ 이상인 한, 고상 또는 액상, 또는 고분자량 광개시제 등을 포함한 이 분야에서 공지된 모든 광개시제를 사용할 수 있다. 사용될 수 있는 광개시제의 구체적인 예로는 α-아민케톤, 모노아실 포스핀(monoacyl Phosphine), 비스아실 포스핀(bisacyl phosphine) 또는 메탈로센(metallocene) 등의 일종 또는 이종 이상을 들 수 있는데, 이와 같은 광개시제는 이가큐어(Igacure) 369, 이가큐어 907, 이카큐어 2959, 이카큐어 1173, 이가큐어 819, 이카큐어 784, 다로커(Darocur) TPO 또는 다로커 MBF 등의 상품명으로 시판되어 있다.
상기와 같은 광개시제는 베이스 수지 100 중량부에 대하여 0.05 중량부 내지 20 중량부인 것이 바람직하다. 상기 함량이 0.05 중량부 미만이면, 자외선 조사에 의한 경화 반응이 원활히 이루어지지 않아, 점착력 감소가 불충분하여 픽업성이 저하될 우려가 있다. 또한 상기 함량이 20 중량부를 초과하면, 경화 과정에서 가교 반응이 짧은 단위로 진행되고, 저분자량의 자외선 경화형 화합물이 잔존하여 피착체로의 잔사의 원인이 되거나, 경화 후 박리력이 지나치게 저하되어 픽업 시에 칩 의 포지션닝이 어려워질 우려가 있다.
본 발명의 점착제 조성물은 또한 상기 베이스 수지 100 중량부에 대하여 900 중량부 이하, 바람직하게는 5 중량부 내지 400 중량부의 자외선 경화형 화합물을 추가로 포함할 수 있다. 이 때 사용될 수 있는 자외선 경화형 화합물의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 중량평균분자량이 500 내지 300,000 정도인 다관능성 화합물(ex. 우레탄 아크릴레이트, 다관능성 아크릴레이트 모노머 또는 올리고머 등)을 사용할 수 있다. 이 분야의 평균적 기술자는 목적하는 용도에 따른 적절한 화합물을 용이하게 선택할 수 있다.
상기 자외선 경화형 화합물의 함량이 900 중량부를 초과하면, 자외선 조사 전의 점착제의 응집력이 지나치게 떨어지거나, 또는 이형 필름 등과의 박리가 용이하게 이루어지지 않을 우려가 있다.
본 발명의 점착제 조성물은 또한 상기 베이스 수지 100 중량부에 대하여 2 중량부 내지 40 중량부, 바람직하게는 2 중량부 내지 20 중량부의 가교제를 추가로 포함할 수 있다. 상기 가교제의 함량이 2 중량부 미만이면, 점착제의 응집력이 떨어지거나, 픽업성이 저하될 우려가 있고, 40 중량부를 초과하면, 방사선 조사 전의 박리력이 부족하여 칩의 비산 현상이 일어날 우려가 있다.
본 발명에서 사용할 수 있는 가교제의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 이소시아네이트계 화합물, 아지리딘계 화합물, 에폭시계 화합물 또는 금속 킬 레이트계 화합물 등의 통상의 가교제를 사용할 수 있다.
이 때 이소시아네이트계 화합물의 예로는 톨리렌 디이소시아네이트, 크실렌 디이소시아네이트, 디페닐메탄 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 이소포름 디이소시아네이트, 테트라메틸크실렌 디이소시아네이트, 나프탈렌 디이소시아네이트 및 상기 중 어느 하나의 폴리올(ex. 트리메틸롤 프로판)과의 반응물로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 들 수 있고; 에폭시계 화합물의 예로는 에틸렌글리콜 디글리시딜에테르, 트리글리시딜에테르, 트리메틸올프로판 트리글리시딜에테르, N,N,N',N'-테트라글리시딜 에틸렌디아민 및 글리세린 디글리시딜에테르로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 들 수 있으며; 아지리딘계 화합물의 예로는 N,N'-톨루엔-2,4-비스(1-아지리딘카르복사미드), N,N'-디페닐메탄-4,4'-비스(1-아지리딘카르복사미드), 트리에틸렌 멜라민, 비스이소프로탈로일-1-(2-메틸아지리딘) 및 트리-1-아지리디닐포스핀옥시드로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 들 수 있다. 또한, 상기 금속 킬레이트계 화합물의 예로는, 알루미늄, 철, 아연, 주석, 티탄, 안티몬, 마그네슘 및/또는 바나듐과 같은 다가 금속이 아세틸 아세톤 또는 아세토초산 에틸 등에 배위하고 있는 화합물을 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 점착제 조성물은 또한, 필요에 따라서, 로진 수지, 테르펜 수지, 페놀 수지, 스티렌 수지, 지방족계 석유 수지, 방향족계 석유 수지 또는 지방족 방향족 공중합계 석유 수지 등의 일종 또는 이종 이상의 점착성 부여제를 추가로 포 함할 수 있으며, 그 외에도, 발명의 효과에 영향을 미치지 않는 범위에서, 에폭시 수지, 경화제, 자외선 안정제, 산화 방지제, 조색제, 보강제, 충진제, 소포제, 계면 활성제 및 가소제로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 첨가제를 추가로 추가로 포함할 수 있다.
본 발명은 또한, 기재 필름; 및
상기 기재 필름 상에 형성되고, 전술한 본 발명의 따른 점착제 조성물로부터 형성된 점착제층을 포함하는 점착 필름에 관한 것이다.
상기에서 사용될 수 있는 기재 필름의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 저밀도 폴리에틸렌 필름, 선형 폴리에틸렌 필름, 중밀도 폴리에틸렌 필름, 고밀도 폴리에틸렌 필름, 초저밀도 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌의 랜덤 공중합체 필름, 폴리프로필렌의 블록 공중합체 필름, 호모폴리프로필렌, 폴리메틸펜텐(polymethylpentene), 에틸렌-초산비닐 공중합체 필름, 에틸렌-메타아크릴산 공중합체 필름, 에틸렌-메틸메타아크릴레이트 공중합체 필름, 에틸렌-아이오노머 공중합체 필름, 에틸렌-비닐알코올 공중합체 필름, 폴리부텐 필름, 스틸렌의 공중합체 또는 일래스토머 등의 일종 또는 이종 이상의 필름을 들 수 있다. 상기에서 이종 이상의 기재 필름은, 전술한 각 기재 필름이 2층 이상 적층된 구조의 필름 또는 전술한 수지의 2종 이상의 블렌드물로부터 제조된 필름을 의미한다.
이러한 기재 필름에는 또한 필요에 따라 매트 처리, 코로나 방전처리, 프라 이머 처리 또는 가교 처리 등의 관용적인 물리적 또는 화학적 처리를 가할 수 있다.
본 발명에서는 또한 상기 기재 필름으로서, 2축 연신 특성이 유사한 필름을 사용할 수 있으며, 보다 구체적으로는 길이 방향(MD) 및 폭 방향(TD)의 연신률의 차이가 수직 방향(MD) 연신률의 10% 이내, 바람직하게는 5% 이내인 필름을 사용할 수 있다.
상기와 같은 기재 필름의 두께는, 전술한 관계를 만족하는 한 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 30 ㎛ 내지 300 ㎛, 바람직하게는 50 ㎛ 내지 200 ㎛일 수 있다. 상기 두께가 30 ㎛ 미만이면, 다이싱 공정에서 절단 깊이(cut depth)의 조절이 불안해질 우려가 있고, 300 ㎛를 초과하면, 다이싱 공정에서 버(burr)가 다량 발생하게 되거나, 연신률이 떨어져서 익스펜딩 공정이 정확하게 이루어지지 않을 우려가 있다.
또한, 상기 기재 필름은 자외선 투과율이 우수한 것이 바람직하며, 예를 들면, 70% 이상, 바람직하게는 90% 이상의 자외선 투과율을 가질 수 있다.
본 발명의 점착 필름에 포함되는 상기 점착제층은 하기 일반식 1의 조건을 만족하는 것이 바람직하다.
[일반식 1]
△X ≤ 20 gf/in
상기 일반식 1에서 △X는 상기 점착제층에 자외선을 조사한 직후에 측정한 박리력(X1) 및 동일 점착제층을 상온(25℃)에서 2달 동안 보관 후에 자외선을 조사하여 측정한 박리력(X2)의 차이(X1-X2)의 절대값을 나타낸다.
상기 일반식 1에서 △X는 10 gf/in 이하인 것이 바람직하고, 6 gf/in 이하인 것이 보다 바람직하며, 4 gf/in 이하인 것이 가장 바람직하다.
상기 점착제층은 또한 자외선 조사 후의 박리력이 상온에서 2달 동안 보관하기 전 그리고 후에 모두 20 gf/in 이하인 것이 바람직하고, 15 gf/in 이하인 것이 보다 바람직하나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 상기와 같은 점착제층의 두께는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 1 ㎛ 내지 50 ㎛, 바람직하게는 5 ㎛ 내지 40 ㎛일 수 있다.
상기와 같은 점착제층을 형성하는 방법은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 기재 필름 상에 직접 본 발명의 점착제 조성물을 도포한 후, 건조하는 방법 또는 박리성 기재 상에 일단 점착제 조성물을 도포, 건조한 후, 상기 박리성 기재를 사용하여 점착제층을 기재 필름 상에 전사하는 방법 등을 사용할 수 있다.
이 때 점착제 조성물을 도포 및 건조하는 방법은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 상기 조성물을 그대로, 또는 적당한 유기용제와 희석하여 콤마 코터, 그라비아 코터, 다이 코터 또는 리버스 코터 등의 공지의 수단으로 도포한 후, 60℃ 내지 200℃의 온도에서 10초 내지 30분 동안 용제를 건조시키는 방법을 사용할 수 있다. 또한, 상기 과정에서는 점착제의 충분한 가교 반응을 진행시키기 위한 에이징(aging) 공정을 추가적으로 수행할 수도 있다.
본 발명은 또한, 상기 본 발명에 따른 점착 필름; 및
상기 점착 필름 상에 형성된 접착부를 포함하는 다이싱 다이본딩 필름에 관한 것이다.
상기 다이싱 다이본딩 필름에 포함되는 접착부는 350 내지 390 nm의 파장 영역에서 반사율이 0.02% 내지 50%인 것이 바람직하다. 이와 같이 반사율을 제어함으로 해서, 공정 시 적은 양의 자외선을 단시간 조사하여도 큰 박리력 감소가 일어나, 칩의 픽업성을 향상시킬 수 있다. 상기 반사율이 0.02% 미만이면, 자외선 조사에 의한 점착제층의 박리력의 감소가 용이하게 일어나지 않을 우려가 있고, 50%를 초과하면, 자외선 조사에 의한 점착층의 박리력 감소가 지나치게 커져 다이본딩 필름과의 밀착력이 낮아져 익스팬딩시 칩이 비산하거나, 이송 시 칩이 날아갈 우려가 있다.
이와 같은 본 발명의 접착제층을 구성하는 성분은 특별히 한정되지 않는다. 다만, 다이본딩용으로 사용되는 상기 접착제층은 패키지 내에서 칩 및 반도체 기판의 휘어짐 및 응력 완화라는 두 가지 특성을 모두 만족시킬 수 있는 것이 바람직하다. 통상 반도체 칩의 열팽창 계수(CTE)는 4 ppm/℃ 정도이며, 반도체 기판의 열팽창 계수(CTE)는 10 내지 15 ppm/℃ 정도인데, 이와 같은 열팽창 계수의 차이로 인해 공정 시에 제품의 휘어짐 또는 크렉 등이 발생하게 될 우려가 있다. 따라서 본 발명에서 사용하는 접착제층은 상기 제품의 휘어짐 등을 방지하면서, 접착력 및 내열성 등의 물성이 우수하고, 고온에서의 응력 완화 특성 등이 탁월하게 제어되는 것이 바람직하다.
본 발명에서는 접착제층이 전술한 바와 같은 특성을 만족하는 한, 포함되는 성분은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 본 발명에서는 서로 상이한 탄성을 가지는 2종 이상의 수지를 혼합하여, 접착제 내에 소프트 세그먼트 및 하드 세그먼트가 공존하도록 한 조성물을 사용할 수 있으며, 이를 통하여, 반도체 칩 및 기판의 열팽창 계수의 차이에 따른 휨 현상을 방지할 수 있는 응력완화특성을 가지면서도, 접착력 및 내열성 등의 물성이 우수한 접착제를 제공할 수 있다.
즉, 본 발명에서는 상기 접착제층으로서, 고분자량의 플렉서블 에폭시 수지 및 저분자량의 리지드 에폭시 수지를 포함하는 것을 사용할 수 있다.
본 발명의 접착제층에 포함되는 고분자량 플렉서블 에폭시 수지는 분자 내에 2 이상의 에폭시기를 함유하고, 유리전이온도가 50℃ 이하인 수지를 의미한다. 본 발명에서 사용되는 고분자량 플렉서블 에폭시 수지의 종류는, 상기 조건을 만족하면 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 에폭시의 골격을 이루는 주쇄 내에 지방족 반복단위를 포함하는 에폭시 수지를 사용할 수 있다. 상기에서 주쇄 내에 지방족 반복단위를 포함한다는 것은, 주쇄가 지방족 반복단위만으로 이루어지거나, 또는 주쇄 내에 장쇄의 지방족 반복단위가 포함되는 경우를 의미한다. 상기에서 장쇄의 지방족 반복단위는, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 또는 폴리부타디엔과 같은 장쇄의 알킬; 폴리에틸렌 글리콜(PEG) 또는 폴리프로필렌 글리콜(PPG)와 같은 장쇄의 알킬 글리콜; 에틸헥실 (메타)아크릴레이트, 부틸 (메타)아크릴레이트, n-옥틸 (메타)아크릴레이트 또는 n-도데실 (메타)아크릴레이트와 같은 (메타)아크릴산 에스테르; 비닐 아세테이트 및 스티렌으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 폴리머 구조를 포함하는 것이 바람직하지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기와 같은 에폭시 수지는 경화 후 상온 또는 저온에서 부서짐 등이 발생하지 않는다. 따라서, 플렉서블 에폭시 수지는 고분자량으로 경화 전에 부서짐 등이 없이 필름상으로 유지할 수 있고, 경화 공정 중에 가교구조를 형성하며, 가교체가 된 이 후에도 점탄성을 갖는다.
상기와 같은 고분자량 플렉서블 에폭시 수지는 경화전 자체 유리전이온도가 -30℃ 내지 50℃, 바람직하게는 -20℃ 내지 40℃, 보다 바람직하게는 0℃ 내지 30℃이다. 상기 유리전이온도가 -30℃보다 작으면, 필름 형성 시에 흐름성이 커져 취급성이 악화될 우려가 있고, 50℃를 초과하면, 저온에서의 웨이퍼와 부착력이 낮아져, 다이싱 공정 중에 칩이 비산하거나, 접착제와 칩 사이에 세척수가 침투할 우려가 있다.
상기 고분자량 플렉서블 에폭시 수지는 또한 중량평균분자량이 10만 내지 100만, 바람직하게는 10만 내지 80만, 보다 바람직하게는 10만 내지 30만이다. 상기 중량평균분자량이 10만보다 작으면, 필름의 강도가 떨어져, 취급성 및 내열성이 떨어지거나, 회로 충진 시 흐름성을 제어할 수 없게 될 우려가 있다. 또한 상기 중량평균분자량이 100만을 초과하면, 탄성률 및/또는 다이본딩 시 흐름성 억제 효 과가 지나치게 커져, 필름의 회로 충진성 및 신뢰성을 감소시킬 우려가 있다.
상기와 같이 경화 전 자체 유리전이온도가 -30 내지 50℃이고, 중량평균분자량이 10만 내지 100만인 고분자량 플렉서블 에폭시 수지의 예로는 고분자량 지방족 에폭시 또는 고무 변성 에폭시 등을 들 수 있으며, 본 발명에서는 주쇄 내에 에테르기를 포함하여, 자체 탄성이 우수한 구조를 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 사용되는 저분자량 리지드 에폭시 수지는 경화 후 유리전이온도가 50℃를 초과하는 에폭시 수지를 의미한다. 상기 저분자량 리지드 에폭시 수지는 주쇄 내에 2 이상의 에폭시기를 함유하고, 유리전이온도가 50℃를 초과하는 수지라면 제한 없이 사용할 수 있으며, 예를 들면, 에폭시 골격을 이루는 주쇄 내에 방향족 구조의 반복 단위를 포함하는 에폭시 수지를 사용할 수 있다. 이러한 에폭시 수지는 경화 공정에서 가교 구조를 형성하여 딱딱해지며, 우수한 접착력, 내열성 및 기계적 강도 등을 갖는다.
본 발명에서는 상기 저분자량 리지드 에폭시 수지로서 평균 에폭시 당량이 180 내지 1000인 다관능 에폭시 수지를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 당량이 180보다 작으면, 가교 밀도가 지나치게 높아져, 접착 필름 전체가 딱딱한 성질을 나타내기 쉽고, 1000을 초과하면, 높은 내열특성이 요구되는 본 발명의 특성에 반하여 유리전이온도가 낮아질 우려가 있다. 상기 저분자량 리지드 에폭시 수지는 또한 경화 전 자체 연화점이 50 내지 100℃인 것이 바람직하다. 상기 연화점이 50℃보다 작으면, 필름의 A-스테이지 상태의 모듈러스가 떨어지고, 택(tack)이 커져 취급성이 악화될 우려가 있고, 100℃를 초과하면, 웨이퍼와의 부착성이 저하되어 다이싱 시 칩이 비산하는 등의 문제가 발생할 우려가 있다. 상기에서 사용된 용어 『A-스테이지』는 열경화성 수지의 경화 정도를 나타내는 용어이다. 에폭시 수지와 같은 열경화성 수지의 경우 경화 상태에 따라 A, B 및 C-스테이지로 구분할 수 있는데, A-스테이지의 경우 통상적으로 미경화 상태이며, FT-IR로 에폭시기의 경화반응에 의한 전환율을 측정하였을 때 약 0% 내지 20%의 진행을 보이는 상태이고, B-스테이지의 경우 약 20 내지 60%, C-스테이지의 경우 약 60% 내지 100%의 전환율을 보이는 상태를 의미한다.
상기와 같은 다관능 에폭시 수지의 예로는 크레졸 노볼락 에폭시 수지, 비스페놀 A형 노볼락 에폭시 수지, 페놀 노볼락 에폭시 수지, 4 관능성 에폭시 수지, 비페닐형 에폭시 수지, 트리페놀 메탄형 에폭시 수지, 알킬 변성 트리페놀 메탄 에폭시 수지, 나프탈렌형 에폭시 수지, 디시클로펜타디엔형 에폭시 수지 및 디시클로펜타디엔 변성 페놀형 에폭시 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 접착제층에 포함되는 저분자량 리지드 에폭시 수지의 함유량은 고분자량 플렉서블 에폭시 수지 100 중량부에 대하여 10 중량부 내지 200 중량부가 바람직하고, 20 중량부 내지 100 중량부가 더욱 바람직하다. 상기 함량이 10 중량부보다 작으면, 내열성 및 취급성이 저하될 우려가 있고, 200 중량부를 초과하면, 필름의 강성이 지나치게 높아져, 작업성 및 신뢰성이 저하될 우려가 있다.
상기 접착제층은 또한 첨가제의 형태로 중량평균분자량이 5만 이상인 탄성 보강 수지가 추가로 포함될 수 있다. 상기 탄성 보강 수지의 구체적인 예로는 폴 리에스테르, 폴리비닐알코올, 폴리비닐부티랄, 폴리염화비닐, 폴리스티렌, 폴리아미드, 폴리이미드, 페녹시, 폴리비닐에테르 및/또는 폴리에틸렌 등을 들 수 있고, 리지드 에폭시 수지와의 상용성 관점에서 페녹시 수지가 바람직하다. 또한, 부타디엔 고무(BR), 아크릴로니트릴 부타디엔 고무(NBR), 아크릴 고무(AR) 및/또는 스티렌부타디엔 고무(SBR)와 같은 합성 고무 등도 사용할 수 있으며, 특히 카복실기 변성 아크릴로니트릴 부타디엔 고무(CTBN)를 사용하는 것이 바람직하다. 상기와 같은 탄성 보강 수지의 함량은 고분자량 플렉서블 에폭시 수지 100 중량부에 대하여 50 내지 1000 중량부의 범위가 바람직하나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 접착제층은 경화제를 추가로 포함할 수 있다. 상기 경화제의 종류는 전술한 고분자량 플렉서블 에폭시 수지 및/또는 저분자량 리지드 에폭시 수지와 반응하여 가교 구조를 형성할 수 있는 것이라면 특별히 제한되지는 않으나, 상기 두 성분 모두와 반응하여 가교 구조를 형성할 수 있는 것이 바람직하다. 이와 같은 경화제는, 소프트 세그먼트를 이루는 고분자량 플렉서블 에폭시 수지와 하드 세그먼트를 이루는 저분자량 리지드 에폭시 수지와 각각 가교구조를 이루어, 접착제층의 내열성을 향상시키는 동시에, 상기 두 종류의 에폭시 수지의 계면에서 상기 두 수지간의 연결고리 역할을 하여 반도체 패키지의 신뢰성을 향상시킬 수 있다는 측면에서 바람직하다.
본 발명에서 사용되는 경화제는 상기와 같은 역할을 수행할 수 있다면 특별히 한정되는 것은 아니나, 내열성 측면에서 다관능 페놀 수지가 바람직하고, 수산 기 당량이 100 내지 1000인 다관능 페놀 수지가 보다 바람직하다. 상기 수산기 당량이 100보다 작으면, 경화물의 경도가 높고, 흡습 특성이 저하될 우려가 있으며, 1000을 초과하면, 유리전이온도가 저하되고, 내열성이 취약해질 우려가 있다. 상기와 같은 다관능 페놀 수지의 예로는 비스페놀 A 수지, 페놀 노볼락 수지, 크레졸 노볼락 수지, 비스페놀 A 노볼락 수지, 페놀 아랄킬 수지, 다관능 노볼락, 디시클로펜타디엔 페놀 노볼락 수지, 아미노 트리아진 페놀 노볼락 수지, 폴리부타디엔 페놀 노볼락 수지, 비페놀 타입 수지, 또는 기타 다관능 수지를 들 수 있고, 이들은 단독 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
상기와 같은 경화제의 함량은 전체 에폭시 수지 대비 0.4 당량비 내지 2.4 당량비가 바람직하고, 0.8 당량비 내지 1.2 당량비가 더욱 바람직하다. 또한 경화제의 함량은 중량부로는 전체 에폭시 수지 100 중량부에 대하여 50 중량부 내지 150 중량부가 바람직하다. 상기 함량이 50 중량부보다 작으면, 미반응 에폭시기가 많이 잔존하여 유리전이온도의 확보 및 잔존 에폭시기의 반응을 위해 고온 또는 장시간의 열을 가해주어야 할 우려가 있고, 150 중량부를 초과할 경우, 미반응 수산기 등에 의해 흡습율, 저장 안정성 및 유전 특성 등이 악화될 우려가 있다.
본 발명의 접착제층은 또한 전체 에폭시 수지 100 중량부에 대하여, 0.1 중량부 내지 10 중량부, 바람직하게는 0.5 중량부 내지 3 중량부의 경화 촉진제를 추가로 포함할 수 있다. 상기 함량이 0.1 중량부보다 작으면, 반응 속도 저하에 의해 에폭시 수지의 가교가 불충분하게 되어 내열성이 저하될 우려가 있고, 10 중량 부를 초과하면, 경화 반응이 급격하게 일어나고, 보존 안정성이 저하될 우려가 있다. 본 발명에서 사용할 수 있는 경화 촉진제의 예로는 이미다졸계, 트리페닐포스핀(TPP) 또는 3급 아민류를 들 수 있다. 본 발명에서는 상기 중 이미다졸계 경화 촉진제를 사용하는 것이 바람직하며, 이러한 이미다졸계 경화 촉진제의 예로는 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) 또는 1-시아노에틸-2-페닐 이미다졸 트리메탈레이트(2PZ-CNS)를 들 수 있다. 본 발명에서는 상기 나열된 경화 촉진제의 단독 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
본 발명의 접착제층은 또한 반사율 조절의 관점에서 일정량의 유색 재료(유색의 충진제 또는 안료)를 추가로 포함할 수 있다. 이와 같은 유색 재료가 포함됨으로 해서, 접착제층의 반사율을 제어할 수 있게 되며, 또한 접착제층에 색상을 부여하여, 다이본딩 및 다이싱 필름의 구분이 용이해짐으로써, 공정 시간의 단축, 불량률의 감소 및 작업효율의 향상을 도모할 수 있는 장점을 가진다.
사용될 수 있는 유색 재료의 종류는 특별히 한정되지 않으나, CIE 좌표계에서 L*의 값이 30 이상인 유색재료를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 CIE 좌표계는 국제 조명 기구(CIE)에서 규정한 색상 값으로 CIE 색 공간이라고도 호칭된다. 상기 좌표계는 균일한 색 공간 좌표로서, 눈과 매우 근사한 차이를 보여주기 때문에 현재 세계적으로 표준화되어 있는 좌표계이다. 상기 좌표계에서 색 좌표는 L*, a* 및 b*의 수치로 표시되며, 이 중 L*는 명도(lightness)를 나타내는 입체 좌표이다. 상기 수치에서 L*=100은 완전한 흰색(보다 구체적으로는 광원의 색)이며, L*=0은 완전한 검은 색이다. 상기 L*의 값이 30 미만이면, 유색 재료 자체의 반사율이 너무 낮아서, 목적하는 반사율이 얻어지지 않을 우려가 있다.
상기와 같은 유색 재료의 예로는, 백색 계열로서 화이트 카본, 탄산칼슘, 알루미나, 알루미늄 수화물, 산화마그네슘, 수산화마그네슘, 염기성 탄산마그네슘, 천연규산염, 합성 규산염, 이산화규소, 황산바륨, 산화티탄(TiO2), 리토폰(ZnS+BaSO4), 아연화(ZnO) 또는 연백(2PbCO3·Pb(OH)2); 적색 계열로서 산화철(Fe2O3) 또는 카드뮴 레드(CdS+CdSe); 황색 계열로서 카드뮴 옐로우 (CdS 또는 CdS+ZnS), 크롬 옐로우(PbCrO4) 또는 티탄 옐로우(TiO2·NiO·Sb2O3); 녹색 계열로서 산화크롬(Cr2O3); 청색 계열로서 군청안료(3NaAl·SiO4·Na2S3), 감청안료(F24[Fe(CN)6]3·nH2O), 코발트 블루(CoO·nAl2O3) 또는 코발트 자색(CoO·MgO·B2O3); 갈색 계열로서 갈색 안료(FeO3·MnO2·Mn3O4) 등을 들 수 있다. 본 발명에서는 상기와 같은 유색 재료를 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
본 발명에서 상기와 같은 유색재료는 1 nm 내지 10 ㎛, 바람직하게는 1 nm 내지 1 ㎛의 평균 입경을 갖는다. 상기 입경이 1 nm 보다 작으면, 접착제층 내에서 재료가 응집될 우려가 있고, 반사율이 균일하지 않게 되며 오히려 저하될 우려가 있다. 또한, 10 ㎛를 초과하면, 접착제층 내에서 유색재료가 표면으로 돌출되 어, 웨이퍼와의 열압착 시에 칩에 손상으로 주거나, 접착성 향상 효과를 저해할 우려가 있다.
본 발명에서는 상기 유색 재료가 에폭시 수지 100 중량부에 대하여 0.1 중량부 내지 100중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 그러나, 상기 함량은 본 발명의 일례에 불과하며, 본 발명에서는 유색 재료의 색상, 명도 및 목적하는 접착제층의 반사율에 따라 유색 재료의 함량을 자유롭게 변경할 수 있다.
본 발명의 접착제층은 또한 커플링제를 추가로 포함할 수 있다. 포함된 커플링제는 접착부와 웨이퍼와의 밀착성을 향상시킬 수 있다. 또한 상기 커플링제는 경화 반응시에 유기 관능기가 수지 성분과 반응함으로써 경화물의 내열성을 손상시키지 않고, 접착성 및 밀착성을 향상시킬 수 있으며, 내습열 특성도 향상시킬 수 있다. 사용할 수 있는 커플링제의 예로는 실란계, 티탄계 또는 알루미늄계 커플링제를 들 수 있으며, 비용 대비 효과가 높다는 점에서 실란계 커플링제가 바람직하다. 이러한 실란계 커플링제의 예로는 아미노 실란, 에폭시 실란, 머캅토 실란, 우레이도 실란, 메타크릴록시 실란, 비닐 실란 및 설파이도 실란으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 들 수 있다.
이상과 같은 접착제층을 포함하는 접착부를 제조하는 방법은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 전술한 성분을 포함하는 조성물을 용제에 용해 또는 분산시켜 수지 바니쉬를 제조하는 제 1 단계; 상기 수지 바니쉬를 기재 필름 또는 이형 필름에 도포하는 제 2 단계; 및
상기 수지 바니쉬가 도포된 기재 필름 또는 이형 필름을 가열하여 용제를 제거하는 제 3 단계를 포함하는 방법으로 제조될 수 있다.
상기 제 1 단계는 본 발명에 따른 접착 수지 조성물을 사용하여 수지 바니쉬를 제조하는 단계로서, 용제로는 통상 메틸에틸케톤(MEK), 아세톤(Acetone), 톨루엔(Toluene), 디메틸포름아미드(DMF), 메틸셀로솔브(MCS), 테트라히드로퓨란(THF), N-메틸피롤리돈(NMP) 또는 에틸 아세테이트 등의 일종 또는 이종 이상의 혼합을 사용할 수 있다. 이 때 기재 필름의 내열성을 고려하여 저비점 용제를 사용하거나, 또는 도막성을 향상을 위하여 고비점 용제를 사용할 수도 있다.
상기 제 1 단계에서는 또한 공정 시간의 단축 및 분산성 향상의 관점에서 충진제를 사용할 수 있으며, 이 경우 제 1 단계는, (1) 용제, 유색재료 및 커플링제를 혼합하는 단계; (2) 상기 (1) 단계의 혼합물에 저분자량 리지드 에폭시 수지 및 경화제를 첨가하여 혼합하는 단계; 및
(3) 상기 (2) 단계의 혼합물에 고분자량 플렉서블 에폭시 수지 및 경화 촉진제를 혼합하는 단계를 포함할 수 있다.
이 때 사용될 수 있는 충진제의 예로는 볼 밀(Ball Mill), 비드 밀(Bead Mill), 3개 롤(roll) 또는 고속 분산기의 단독 또는 이종 이상의 조합을 사용할 수 있으며, 볼 또는 비드의 재질로는 글래스, 알루미나 또는 지르코늄 등을 들 수 있고, 특히 입자의 분산성 측면에서는 지르코늄 재질의 볼 또는 비드가 바람직하다.
접착 필름의 제조의 제 2 단계는 제조된 수지 바니쉬를 기재필름(또는 이형 필름)에 도포하는 단계로서, 도포 방법은 특별히 한정되지는 않고, 예를 들면, 나이프 코트법, 롤 코트법, 스프레이 코트법, 그라비아 코트법, 커튼 코트법, 콤마 코트법 또는 립 코트법 등을 사용할 수 있다.
접착 필름의 제조의 제 3 단계는 수지 바니쉬가 도포된 기재필름(또는 이형 필름)을 가열하여 용제를 제거하는 단계이다. 이 공정은 70℃ 내지 250℃의 온도에서 1분 내지 20분 동안 수행하는 것이 바람직하나, 이에 제한되는 것은 아니다.
위와 같이 제조된 접착부를 사용하여 다이싱 다이본딩 필름을 제조하는 방법은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 상기 점착 필름 및 접착부를 라미네이션하여 제조할 수 있다. 이 때 라미네이션 방법은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 핫 롤 라미네이트 또는 적층 프레스법을 사용할 수 있다. 상기 중 연속 공정 가능성 및 효율성 측면에서 핫 롤 라미네이트법이 바람직하다. 핫 롤 라미네이트법은 10℃ 내지 100℃의 온도에서 0.1 Kgf/cm2 내지 10 Kgf/cm2의 압력으로 수행될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명은 또한, 상기 본 발명에 따른 다이싱 다이본딩 필름의 접착부가 웨이퍼 일면에 부착되어 있고,
상기 다이싱 다이본딩 필름의 점착 필름이 웨이퍼 링 프레임에 고정되어 있는 반도체 웨이퍼에 관한 것이다.
상기와 같은 반도체 웨이퍼는 반도체 웨이퍼의 이면에 다이싱 다이본딩 필름의 접착부를 온도 0℃ 내지 180℃ 조건에서 웨이퍼 이면에 부착(라미네이션)하고, 상기 기재 필름을 웨이퍼 링 프레임에 고정시켜 제조할 수 있다.
상기와 같은 반도체 웨이퍼를 사용하여 반도체 장치를 제조하는 과정의 일례는 이하와 같다. 즉, 전술한 다이싱 다이본딩 필름이 부착된 반도체 웨이퍼를 다이싱 기기를 이용하여 완전히 절단하여 개개의 칩으로 분할한다. 그 후, 자외선 조사를 통해 점착제를 경화시킨다. 상기와 같이 자외선에 의해 경화된 점착제는 접착제의 밀착력이 저하되어서 후 공정에서 칩의 픽업이 쉬워지게 된다. 이 때 필요에 따라서, 다이싱 다이본딩 필름을 인장하는 익스펜딩 공정을 실시하여, 칩간의 간격이 확정시키고, 접착부 및 점착부 계면에 어긋남을 발생시켜 픽업을 용이하게 할 수 있다.
위와 같은 상태에서 칩의 픽업을 실시하면, 반도체 웨이퍼 및 접착부가 점착부로부터 박리되어 접착층만이 부착된 칩을 얻을 수 있다. 수득한 상기 접착제층이 부착된 칩을 반도체용 기판에 부착한다. 칩의 부착 온도는 통상 100℃ 내지 180℃이며, 부착 시간은 0.5초 내지 3초, 부착 압력은 0.5 kgf/cm2 내지 2 kgf/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.
이하에서 본 발명에 따르는 실시예 및 본 발명에 따르지 않는 비교예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하나, 본 발명의 범위가 하기 제시된 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
실시예 1.
점착 필름의 제조
2-에틸헥실 아크릴레이트, 메틸 아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트 및 히드록시 에틸 아크릴레이트를 공중합하여, 중량평균분자량이 80만이고, 유리전이온도가 -40℃인 아크릴계 공중합체를 제조하였다. 이어서 제조된 공중합체에 포함된 히드록시기의 90%를 메타크릴로일옥시 메틸 이소시아네이트로 치환하여, 측쇄에 자외선 중합성기가 도입된 베이스 수지를 제조하였다. 이어서, 제조된 베이스 수지 100 중량부에 대하여, 이소시아네이트 경화제 (Coronate L, Nippon polyurethane(제)) 5 중량부 및 융해점이 70℃인 광개시제(Igacure 907, Ciba사 (제) 2 중량부를 혼합하여 점착제 조성물을 제조하였다. 이어서, 제조된 점착제 조성물을 이형 처리된 폴리에스테르 필름(두께: 38 ㎛) 상에 건조 후의 두께가 10 ㎛가 되도록 도포하고, 110℃에서 3분 동안 건조하여 점착제층을 제조하였다. 이어서 제조된 점착제층을 두께가 100 ㎛인 폴리올레핀 필름에 라미네이션시켜 점착 필름을 제조하였다.
다이싱 다이본딩 필름의 제조
접착부의 제조를 위해, 고분자량 지방족 에폭시(분자량: 85만, SG-P3, 나가세 켐텍스(제)) 75 중량부 및 크레졸 노볼락 에폭시 (연화점 70℃, EOCN-1020, 일본 화약(제)) 25 중량부를 혼합한 후, 제조된 혼합물에 경화제로서 페놀 노볼락 수지(수산기 당량 = 106, KPH-F2001, 코오롱(제))를 상기 크레졸 노볼락 에폭시 수지 중량 대비 15 중량부의 양으로 혼합하였다. 이어서, 상기 혼합물 100 중량부를 기준으로 이미다졸 경화 촉진제(2P4MHZ)를 0.5 중량부 투입하여 약 1 시간 교반하였다. 이어서, 유색 충진제로서 입경이 16 nm인 실리카를 전체 혼합물 100 중량부 기준으로 10 중량부를 혼합하여 3 시간 정도 교반하고, 건조 후 두께 20 ㎛가 되도록 기재 상에 코팅하여 접착 필름을 제조하였다. 이어서 제조된 접착 필름을 상기 점착 필름과 라미롤 가온에 의해 합판하여 다이싱 다이본딩 필름을 제조하였다.
실시예 2.
점착 필름의 제조 시에 융해점이 110℃인 광개시제(Igacure 369, Ciba사(제 ))를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 다이싱 다이본딩 필름을 제조하였다.
비교예 1.
점착 필름의 제조 시에 융해점이 45℃인 광개시제(Igacure 184, Ciba사(제))를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 다이싱 다이본딩 필름을 제조하였다.
상기 제조된 실시예 및 비교예의 다이싱 다이본딩 필름에 대하여 하기 방법으로 물성을 평가하고, 그 결과를 하기 표 1에 기재하였다.
1. 박리력 평가
제조된 점착 필름을 1인치 폭으로 준비한 후, 다이본딩 필름을 피착체로 하여 2kg 롤러로 2회 왕복하여 부착시켰다. 부착 후 30분 경과 뒤에 자외선을 조사한 후, 인장시험기(Texture Analyzer)를 사용하여 180° 박리력(박리속도: 300 mm/min)을 측정하였다. 상기 측정은 하나의 샘플 당 3회 이상 수행하여, 그 평균값을 하기 표 1에 기재하였다.
2. 상온 보관 후의 박리력 측정
상기 박리력 측정 시와 동일한 샘플을 항온항습(25℃, 50%RH) 조건에서 2달 동안 보관한 후, 자외선 조사하고, 상기와 동일한 방법으로 180° 박리력을 측정하였다.
3. 픽업성 평가
제조된 다이싱 다이본딩 필름 및 웨이퍼를 60℃의 조건에서 라미네이션시켰다. 이어서, 다이싱 장비(NEON사(제))를 사용하여 하기와 같은 조건으로 다이싱 공정을 수행한 후, 다이싱 다이본딩 필름을 10 mm로 익스펜딩하고, 다이싱 필름 면에 하기 조건으로 자외선 조사를 행하였다. 그 후, 각 칩을 인장시험기(Texture Analyzer)로 박리속도 10 mm/s로 20개 박리하여 픽업이 되지 않는 개수를 측정하였다.
다이싱 조건
블레이드: 27HDDD
블레이드 회전 속도: 40,000 rpm
속도: 20 mm/s
칩 사이즈: 10 mm × 10 mm
Cut depth: 70 ㎛
자외선 조사 조건
자외선 조사장치: Dymax model 5000 flood
램프: 400 watt, metal halide type
조사 거리: 20 cm
조사 시간: 0.1초 내지 3초
조사량: 100 mJ/cm2 이하(조사량 측정: UV meter)
상기 방법으로 측정한 결과를 하기 표 1에 정리하여 기재하였다.
[표 1]
실시예 1 실시예 2 비교예 1
광개시제(융해점:℃) Irgacure 907(70) Irgacure 369(110) Irgacure 184(45)
방사선 조사 후 박리력(gf/in) 경시변화 전 8.2 9.6 11
항온항습 2달 보관 후 14 13 40
픽업 미스
(개수)		 경시변화 전 0 0 0
항온항습 2달 보관 후 0 0 15
상기 표 1의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1 및 2의 경우, 상온 조건에서 장기간 보관 후에도 박리력의 경시 변화가 억제되 비교예 1의 경우, 상온 조건에서 보관 후에 박리력의 변화가 커져서 다량의 픽업 미스가 발생하는 것을 확인할 수 있었다.

Claims (23)

  1. 기재 필름; 상기 기재 필름 상에 형성되고, 베이스 수지 및 융해점이 70℃ 이상인 광개시제를 포함하는 점착제 조성물로부터 형성된 점착제층을 포함하는 점착 필름; 및
    상기 점착 필름 상에 형성되며, 경화전 자체 유리전이온도가 -30℃ 내지 50℃인 에폭시 수지 및 경화후 유리전이온도가 50℃를 초과하는 에폭시 수지를 함유하는 접착제층을 포함하는 접착부를 가지는 다이싱 다이본딩 필름.
  2. 제 1 항에 있어서, 베이스 수지가 중량평균분자량이 20만 내지 150만인 아크릴계 공중합체인 것을 특징으로 하는 다이싱 다이본딩 필름.
  3. 제 2 항에 있어서, 아크릴계 공중합체는 (메타)아크릴산 에스테르계 단량체 및 가교성 관능기 함유 단량체를 포함하는 것을 특징으로 하는 다이싱 다이본딩 필름.
  4. 제 3 항에 있어서, (메타)아크릴산 에스테르계 단량체는 메틸 (메타)아크릴레이트, 에틸 (메타)아크릴레이트, 프로필 (메타)아크릴레이트, n-부틸 (메타)아크릴레이트, 펜틸 (메타)아크릴레이트, 헥실 (메타)아크릴레이트, n-옥틸 (메타)아크릴레이트, 이소옥틸 (메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실 (메타)아크릴레이트, 도데실 (메타)아크릴레이트 및 데실 (메타)아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 다이싱 다이본딩 필름.
  5. 제 3 항에 있어서, 가교성 관능기 함유 단량체가 히드록시기 함유 단량체 또는 카복실기 함유 단량체인 것을 특징으로 하는 다이싱 다이본딩 필름.
  6. 제 3 항에 있어서, 아크릴계 공중합체는 주사슬의 측쇄에 결합된 자외선 경화형 화합물을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 다이싱 다이본딩 필름.
  7. 제 6 항에 있어서, 자외선 경화형 화합물은 (메타)아크릴로일옥시 이소시아네이트, (메타)아크릴로일옥시 메틸 이소시아네이트, 2-(메타)아크릴로일옥시 에틸 이소시아네이트, 3-(메타)아크릴로일옥시 프로필 이소시아네이트, 4-(메타)아크릴로일옥시 부틸 이소시아네이트, m-프로페닐-α,α-디메틸벤질이소시아네이트, 메타크릴로일 이소시아네이트, 알릴 이소시아네이트, 아크릴로일 모노이소시아네이트 화합물, 글리시딜 (메타)아크릴레이트 및 알릴 글리시딜 에테르로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 다이싱 다이본딩 필름.
  8. 제 1 항에 있어서, 광개시제가 α-아민케톤, 모노아실 포스핀 또는 메탈로센인 것을 특징으로 하는 다이싱 다이본딩 필름.
  9. 제 1 항에 있어서, 광개시제는 베이스 수지 100 중량부에 대하여 0.05 중량부 내지 20 중량부의 양으로 포함되는 것을 특징으로 하는 다이싱 다이본딩 필름.
  10. 제 1 항에 있어서, 베이스 수지 100 중량부에 대하여 900 중량부 이하의 양으로 자외선 경화형 화합물을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 다이싱 다이본딩 필름.
  11. 제 10 항에 있어서, 자외선 경화형 화합물은 중량평균분자량이 500 내지 300,000인 것을 특징으로 하는 다이싱 다이본딩 필름.
  12. 제 1 항에 있어서, 베이스 수지 100 중량부에 대하여 2 중량부 내지 40 중량부의 양으로 가교제를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 다이싱 다이본딩 필름.
  13. 삭제
  14. 제 1 항에 있어서, 기재 필름은 수직 방향 및 수평 방향의 연신률의 차이가 수직 방향 연신률이 10% 이하인 것을 특징으로 하는 다이싱 다이본딩 필름.
  15. 제 1 항에 있어서, 점착제층은 하기 일반식 1의 조건을 만족하는 것을 특징으로 하는 다이싱 다이본딩 필름:
    [일반식 1]
    △X ≤ 20 gf/in
    상기 일반식 1에서 △X는 상기 점착제층에 자외선을 조사한 후에 측정한 박리력 및 동일한 점착제층을 상온(25℃)에서 2달 동안 보관 후에 자외선을 조사하여 측정한 박리력의 차이의 절대값을 나타낸다.
  16. 삭제
  17. 제 1 항에 있어서, 접착부는 기재 필름을 포함하며, 접착제층은 상기 기재 필름 상에 형성된 것을 특징으로 하는 다이싱 다이본딩 필름.
  18. 제 1 항에 있어서, 접착부는 350 내지 390 nm의 파장 영역에서의 반사율이 0.02% 내지 50%인 것을 특징으로 하는 다이싱 다이본딩 필름.
  19. 삭제
  20. 제 1 항에 있어서, 접착제층은 경화제를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 다이싱 다이본딩 필름.
  21. 제 1 항에 있어서, 접착제층은 경화 촉진제를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 다이싱 다이본딩 필름.
  22. 제 1 항에 있어서, 접착제층은 CIE 좌표계에서 L*의 값이 30 이상인 유색재료를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 다이싱 다이본딩 필름.
  23. 제 1 항에 따른 다이싱 다이본딩 필름의 접착부가 웨이퍼 일면에 부착되어 있고,
    상기 다이싱 다이본딩 필름의 점착 필름이 웨이퍼 링 프레임에 고정되어 있는 반도체 웨이퍼.
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