KR101420903B1 - 다이싱·다이본드 필름 - Google Patents

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KR101420903B1
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가쯔히꼬 가미야
다께시 마쯔무라
스우헤이 무라따
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닛토덴코 가부시키가이샤
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Abstract

작업물이 박형인 경우에도 작업물을 다이싱할 때의 유지력과, 다이싱에 의해 얻어지는 칩 형상 작업물을 그 다이본드 필름과 일체로 박리할 때의 박리성과의 밸런스 특성이 우수한 다이싱·다이본드 필름을 제공한다. 본 발명의 다이싱·다이본드 필름은, 기재 위에 점착제층을 갖는 다이싱 필름과, 상기 점착제층 위에 형성된 다이본드 필름을 갖는 다이싱·다이본드 필름이며, 상기 점착제층은, 주 단량체로서의 아크릴산에스테르와, 아크릴산에스테르에 대하여 함유량이 10 내지 30mol%의 범위 내의 히드록실기 함유 단량체와, 히드록실기 함유 단량체에 대하여 함유량이 70 내지 90mol%의 범위 내의 라디칼 반응성 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 이소시아네이트 화합물을 함유하여 구성되는 중합체를 함유하고, 상기 다이본드 필름은 에폭시 수지를 함유하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

다이싱·다이본드 필름{DICING DIE-BONDING FILM}
본 발명은, 칩 형상 작업물(반도체 칩 등)과 전극 부재를 고착하기 위한 접착제를, 다이싱 전에 작업물(반도체 웨이퍼 등)에 부설한 상태에서 작업물의 다이싱에 사용되는 다이싱·다이본드 필름에 관한 것이다.
회로 패턴을 형성한 반도체 웨이퍼(작업물)는 필요에 따라 이면 연마에 의해 두께를 조정한 후, 반도체 칩(칩 형상 작업물)으로 다이싱된다(다이싱 공정). 다이싱 공정에서는, 절단층의 제거를 위해 반도체 웨이퍼를 적당한 액압(통상, 2kg/cm2 정도)으로 세정하는 것이 일반적이다. 계속하여, 상기 반도체 칩을 접착제에 의해 리드 프레임 등의 피착체에 고착(마운트 공정)한 후, 본딩 공정으로 이행한다. 상기 마운트 공정에 있어서는, 접착제를 리드 프레임이나 반도체 칩에 도포하였다. 그러나, 이 방법에서는 접착제층의 균일화가 곤란하고, 또한, 접착제의 도포에 특수 장치나 장시간을 필요로 한다. 이로 인해, 다이싱 공정에서 반도체 웨이퍼를 접착 유지함과 함께, 마운트 공정에 필요한 칩 고착용의 접착제층까지도 부여하는 다이싱·다이본드 필름이 제안되고 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).
특허문헌 1에 기재된 다이싱·다이본드 필름은, 지지 기재 위에 접착제층을 박리 가능하게 형성하여 이루어지는 것이다. 즉, 접착제층에 의한 유지 하에 반도체 웨이퍼를 다이싱한 후, 지지 기재를 연신하여 반도체 칩을 접착제층과 함께 박리하고, 이것을 개별적으로 회수하여 그 접착제층을 개재하여 리드 프레임 등의 피착체에 고착시키도록 한 것이다.
이러한 종류의 다이싱·다이본드 필름의 접착제층에는 다이싱 불능이나 치수 오류 등이 발생하지 않도록, 반도체 웨이퍼에 대한 양호한 유지력과, 다이싱 후의 반도체 칩을 접착제층과 일체로 지지 기재로부터 박리할 수 있는 양호한 박리성이 기대된다. 그러나, 이 양 특성의 밸런스를 맞추는 것은 결코 쉬운 것이 아니었다. 특히, 반도체 웨이퍼를 회전 원형 커터 등으로 다이싱하는 방식 등과 같이, 접착제층에 큰 유지력이 요구되는 경우에는 상기 특성을 만족하는 다이싱·다이본드 필름을 얻는 것은 곤란했다.
따라서, 이러한 문제를 극복하기 위하여, 다양한 개량법이 제안되어 있다(예를 들어, 특허문헌 2 참조). 특허문헌 2에는 지지 기재와 접착제층 사이에 자외선 경화가 가능한 점착제층을 개재시켜, 이것을 다이싱 후에 자외선 경화하고, 점착제층과 접착제층 사이의 접착력을 저하시켜, 양자간의 박리에 의해 반도체 칩의 픽업을 쉽게 하는 방법이 제안되어 있다.
그러나, 이 개량법에 의해서도 다이싱 시의 유지력과 그 후의 박리성을 밸런스좋게 맞춘 다이싱·다이본드 필름으로 하는 것은 곤란한 경우가 있다. 예를 들어, 10mm×10mm 이상의 대형의 반도체 칩을 얻는 경우에는 그 면적이 크기 때문에 일반적인 다이본더로는 쉽게 반도체 칩을 픽업할 수 없다.
[선행기술문헌]
[특허문헌]
(특허문헌 1) 특허문헌 1: 일본 특허 공개 소 60-57642호 공보
(특허문헌 2) 특허문헌 2: 일본 특허 공개 평 2-248064호 공보
본 발명은 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것이며, 그 목적은 기재 위에 점착제층을 갖는 다이싱 필름과, 당해 점착제층 위에 형성된 다이본드 필름을 갖는 다이싱·다이본드 필름이며, 반도체 웨이퍼가 박형인 경우에도 당해 박형 작업물을 다이싱할 때의 유지력과, 다이싱에 의해 얻어지는 반도체 칩을 그 다이본드 필름과 일체로 박리할 때의 박리성의 밸런스 특성이 우수한 다이싱·다이본드 필름을 제공하는 것에 있다.
본원 발명자들은, 상기 종래의 문제점을 해결하기 위하여 다이싱·다이본드 필름에 대하여 검토했다. 그 결과, 다이싱 필름 내에 함유되는 다관능성 단량체 성분이 다이본드 필름 내에 물질 확산되고, 이에 의해 다이싱 필름과 다이본드 필름의 경계면이 소실됨으로써 픽업성이 저하되는 것을 발견하여 본 발명을 완성시키기에 이르렀다.
즉, 본 발명에 관한 다이싱·다이본드 필름은, 상기한 과제를 해결하기 위하여 기재 위에 점착제층을 갖는 다이싱 필름과, 당해 점착제층 위에 형성된 다이본드 필름을 갖는 다이싱·다이본드 필름이며, 상기 점착제층은 주 단량체로서의 아크릴산에스테르와, 아크릴산에스테르에 대하여 함유량이 10 내지 30mol%의 범위 내의 히드록실기 함유 단량체와, 히드록실기 함유 단량체에 대하여 함유량이 70 내지 90mol%의 범위 내의 라디칼 반응성 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 이소시아네이트 화합물을 함유하여 구성되는 중합체를 함유하고, 상기 다이본드 필름은 에폭시 수지를 함유하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다이싱 필름에 있어서는, 아크릴산에스테르를 주 단량체로서 사용하므로 박리력의 저감이 도모되고, 그 결과 양호한 픽업성을 가능하게 한다. 또한, 히드록실기 함유 단량체의 함유량을 10mol% 이상으로 함으로써 자외선 조사 후의 가교가 부족한 것을 억제한다. 그 결과, 예를 들어 다이싱 시에 점착제층 위에 부착되는 다이싱 링에 대하여, 풀 잔량이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 한편, 상기 함유량을 30mol% 이하로 함으로써, 자외선 조사에 의한 가교가 너무 진행되어 박리가 곤란해져 픽업성이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서는, 다관능성 단량체 대신에 라디칼 반응성 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 이소시아네이트 화합물을 채용하므로, 그 다관능성 단량체가 다이본드 필름 내에 물질 확산을 하는 경우가 없다. 그 결과, 다이싱 필름과 다이본드 필름의 경계면이 소실되는 것을 방지하여 한층 양호한 픽업성을 가능하게 한다.
상기 구성에 있어서, 상기 아크릴산에스테르는 CH2=CHCOOR(식에서, R은 탄소수가 6 내지 10인 알킬기이다)인 것이 바람직하다. 아크릴산에스테르로서, CH2=CHCOOR을 사용하는 경우, 식에서의 알킬기 R의 탄소수가 6 내지 10의 범위 내의 것을 사용함으로써 박리력이 너무 커져 픽업성이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
상기 히드록실기 함유 단량체는, (메트)아크릴산 2-히드록시에틸, (메트)아크릴산 2-히드록시프로필, (메트)아크릴산 4-히드록시부틸, (메트)아크릴산 6-히드록시헥실, (메트)아크릴산 8-히드록시옥틸, (메트)아크릴산 10-히드록시데실, (메트)아크릴산 12-히드록시라우릴 및 (4-히드록시메틸시클로헥실)메틸(메트)아크릴레이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 어느 1종인 것이 바람직하다.
또한, 상기 라디칼 반응성 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 이소시아네이트 화합물은 2-메타크릴로일옥시에틸이소시아네이트 또는 2-아크릴로일옥시에틸이소시아네이트 중 적어도 어느 하나인 것이 바람직하다.
또한, 상기 중합체의 중량 평균 분자량은, 35만 내지 100만의 범위 내인 것이 바람직하다. 중량 평균 분자량을 35만 이상으로 함으로써 저분자량 중합체가 되는 것을 방지하고, 이에 의해, 예를 들어 다이싱 시에 점착제층 위에 부착되는 다이싱 링으로부터 박리가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 자외선 조사 후의 가교가 부족한 것을 방지하므로, 다이싱 링을 점착제층으로부터 박리할 때에, 풀 잔량이 발생하는 것도 방지할 수 있다. 한편, 중량 평균 분자량을 100만 이하로 함으로써, 점착제층을 기재 위에 형성할 때의 작업성을 향상시킬 수 있다. 점착제층의 형성은, 예를 들어 상기 중합체를 함유하는 점착제 조성물의 용액을 기재 위에 도포한 후, 건조시켜 행하지만, 중합체의 중량 평균 분자량이 100만을 초과하면 점착제 조성물의 용액의 점도가 너무 커지기 때문에 상기 중합체의 중합 및 도포 시공 시의 작업성이 저하되기 때문이다.
또한, 상기 점착제층의 자외선 조사 전의 23℃에 있어서의 인장 탄성률이 0.4 내지 3.5MPa의 범위 내이며, 자외선 조사 후의 23℃에 있어서의 인장 탄성률이 7 내지 100MPa의 범위 내인 것이 바람직하다. 자외선 조사 전의 인장 탄성률(23℃)을 0.4MPa 이상으로 함으로써, 반도체 웨이퍼를 다이싱할 때의 반도체 칩의 고정을 양호한 것으로 하여, 그 결과 칩핑이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 다이싱 링을 박리할 때에 풀 잔량이 발생하는 것도 방지할 수 있다. 한편, 인장 탄성률(23℃)을 3.5MPa 이하로 함으로써, 다이싱 시에 칩 비산이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 자외선 조사 후의 인장 탄성률(23℃)을 7MPa 이상으로 함으로써, 픽업성의 향상이 도모된다.
상기 점착제층은 아크릴산을 함유하지 않는 것이 바람직하다. 이에 의해, 점착제층과 다이본드 필름의 반응이나 상호 작용을 방지할 수 있어, 픽업성의 향상이 한층 더 도모된다.
반도체 웨이퍼가 박형인 경우에도 당해 박형 작업물을 다이싱할 때의 유지력과, 다이싱에 의해 얻어지는 반도체 칩을 그 다이본드 필름과 일체로 박리할 때의 박리성의 밸런스 특성이 우수한 다이싱·다이본드 필름을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시의 일 형태에 관한 다이싱·다이본드 필름을 도시하는 단면 모식도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시 형태에 관한 다른 다이싱·다이본드 필름을 도시하는 단면 모식도이다.
도 3은 상기 다이싱·다이본드 필름에 있어서의 다이본드 필름을 개재하여 반도체 칩을 실장한 예를 도시하는 단면 모식도이다.
(다이싱·다이본드 필름)
본 발명의 실시 형태에 대하여, 도 1 및 도 2를 참조하면서 설명한다. 도 1은 본 실시 형태에 관한 다이싱·다이본드 필름을 도시하는 단면 모식도이다. 도 2는 본 실시 형태에 관한 다른 다이싱·다이본드 필름을 도시하는 단면 모식도이다. 단, 설명에 불필요한 부분은 생략하고, 또한 설명을 쉽게 하기 위하여 확대 또는 축소하거나 하여 도시한 부분이 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 다이싱·다이본드 필름(10)은 기재(1) 위에 점착제층(2)이 형성된 다이싱 필름과, 당해 점착제층(2) 위에 다이본드 필름(3)을 갖는 구성이다. 또한, 본 발명은, 도 2에 도시된 바와 같이, 반도체 웨이퍼 부착 부분에만 다이본드 필름(3')을 형성한 구성이어도 좋다.
상기 기재(1)는 자외선 투과성을 갖고, 또한 다이싱·다이본드 필름(10, 11)의 강도 모체로 되는 것이다. 예를 들어, 저밀도 폴리에틸렌, 직쇄상 폴리에틸렌, 중밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 초저밀도 폴리에틸렌, 랜덤 공중합 폴리프로필렌, 블록 공중합 폴리프로필렌, 호모폴리플로렌, 폴리부텐, 폴리메틸펜텐 등의 폴리올레핀, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체, 아이오노머 수지, 에틸렌-(메트)아크릴산 공중합체, 에틸렌-(메트)아크릴산에스테르(랜덤, 교대) 공중합체, 에틸렌-부텐 공중합체, 에틸렌-헥센 공중합체, 폴리우레탄, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르, 폴리카르보네이트, 폴리이미드, 폴리에테르에테르케톤, 폴리이미드, 폴리에테르이미드, 폴리아미드, 전체 방향족 폴리아미드, 폴리페닐술피드, 아라미드(종이), 유리, 유리 섬유 직물, 불소 수지, 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴, 셀룰로오스계 수지, 실리콘 수지, 금속(박), 종이 등을 들 수 있다.
또한, 기재(1)의 재료로서는, 상기 수지의 가교체 등의 중합체를 들 수 있다. 상기 플라스틱 필름은 비연신으로 사용해도 되고, 필요에 따라 일축 또는 이축의 연신 처리를 실시한 것을 사용해도 된다. 연신 처리 등에 의해 열수축성을 부여한 수지 시트에 의하면, 다이싱 후에 그 기재(1)를 열수축시킴으로써 점착제층(2)과 다이본드 필름(3, 3')의 접착 면적을 저하시켜 반도체 칩의 회수의 용이화를 도모할 수 있다.
기재(1)의 표면은, 인접하는 층과의 밀착성, 유지성 등을 높이기 위하여, 관용의 표면 처리, 예를 들어 크롬산 처리, 오존 폭로, 화염 폭로, 고압 전격 폭로, 이온화 방사선 처리 등의 화학적 또는 물리적 처리, 하도제(예를 들어, 후술하는 점착 물질)에 의한 코팅 처리를 실시할 수 있다.
상기 기재(1)는, 동종 또는 이종의 것을 적절하게 선택하여 사용할 수 있고, 필요에 따라 수 종을 블렌드한 것을 사용할 수 있다. 또한, 기재(1)로는, 대전 방지능을 부여하기 위하여, 상기한 기재(1) 위에 금속, 합금, 이들의 산화물 등으로 이루어지는 두께가 30 내지 500Å 정도인 도전성 물질의 증착층을 형성할 수 있다. 기재(1)는 단층 혹은 2종 이상의 복층이어도 된다.
기재(1)의 두께는, 특별히 제한되지 않고 적절하게 결정할 수 있지만, 일반적으로는 5 내지 200㎛ 정도이다.
상기 점착제층(2)은 자외선 경화형 점착제를 포함하여 구성되어 있다. 자외선 경화형 점착제는, 자외선의 조사에 의해 가교도를 증대시켜 그 점착력을 쉽게 저하시킬 수 있고, 도 2에 도시된 점착제층(2)의 반도체 웨이퍼 부착 부분에 대응하는 부분(2a)만을 자외선 조사함으로써 다른 부분(2b)의 점착력의 차를 형성할 수도 있다.
또한, 도 2에 도시된 다이본드 필름(3')에 맞추어 자외선 경화형의 점착제층(2)을 경화시킴으로써, 점착력이 현저하게 저하된 상기 부분(2a)을 쉽게 형성할 수 있다. 경화되어, 점착력이 저하된 상기 부분(2a)에 다이본드 필름(3')이 부착되기 때문에, 점착제층(2)의 상기 부분(2a)과 다이본드 필름(3')의 계면은 픽업 시에 쉽게 박리되는 성질을 갖는다. 한편, 자외선을 조사하고 있지 않은 부분은 충분한 점착력을 갖고 있으며, 상기 부분(2b)을 형성한다.
전술한 바와 같이, 도 1에 도시된 다이싱·다이본드 필름(10)의 점착제층(2)에 있어서, 미경화의 자외선 경화형 점착제에 의해 형성되어 있는 상기 부분(2b)은 다이본드 필름(3)과 점착하여, 다이싱할 때의 유지력을 확보할 수 있다. 이와 같이 자외선 경화형 점착제는 반도체 칩을 기판 등의 피착체에 고착하기 위한 다이본드 필름(3)을, 접착·박리의 밸런스에 맞게 지지할 수 있다. 도 2에 도시된 다이싱·다이본드 필름(11)의 점착제층(2)에 있어서는 상기 부분(2b)이 다이싱 링을 고정할 수 있다. 다이싱 링은, 예를 들어 스테인리스제 등의 금속으로 이루어지는 것이나 수지제의 것을 사용할 수 있다.
상기 자외선 경화형 점착제는, 라디칼 반응성 탄소-탄소 이중 결합 등의 자외선 경화성의 관능기를 갖고, 또한 점착성을 나타내는 것을 사용한다. 자외선 경화형 점착제로서는, 예를 들어 아크릴계 점착제로, 자외선 경화성의 단량체 성분이나 올리고머 성분을 배합한 첨가형의 자외선 경화형 점착제를 예시할 수 있다. 아크릴계 점착제는 아크릴계 중합체를 베이스 중합체로 하는 점착제이며, 반도체 웨이퍼나 유리 등의 오염에 민감한 전자 부품의 초순수나 알코올 등의 유기 용제에 의한 청정 세정성 등의 면에서 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 아크릴계 중합체로서는, 아크릴산에스테르를 주 단량체 성분으로서 사용한 것을 들 수 있다. 상기 아크릴산에스테르로서는, 예를 들어, 아크릴산알킬에스테르(예를 들어, 메틸에스테르, 에틸에스테르, 프로필에스테르, 이소프로필에스테르, 부틸에스테르, 이소부틸에스테르, sec-부틸에스테르, t-부틸에스테르, 펜틸에스테르, 이소펜틸에스테르, 헥실에스테르, 헵틸에스테르, 옥틸에스테르, 2-에틸헥실에스테르, 이소옥틸에스테르, 노닐에스테르, 데실에스테르, 이소데실에스테르, 운데실에스테르, 도데실에스테르, 트리데실에스테르, 테트라데실에스테르, 헥사데실에스테르, 옥타데실에스테르, 에이코실에스테르 등의 알킬기의 탄소수 1 내지 30, 특히 탄소수 4 내지 18의 직쇄상 또는 분지쇄상의 알킬에스테르 등) 및 아크릴산시클로알킬에스테르(예를 들어, 시클로펜틸에스테르, 시클로헥실에스테르 등) 등을 들 수 있다. 이들의 단량체는 단독으로 또는 2종 이상을 병용하여 사용해도 된다.
상기에 예시한 아크릴산에스테르 중, 본 발명에 있어서는 화학식 CH2=CHCOOR (식에서, R은 탄소수 6 내지 10, 보다 바람직하게는 탄소수 8 내지 9의 알킬기이다)로 표시되는 단량체를 사용하는 것이 바람직하다. 탄소수가 6 미만이면 박리력이 너무 커져 픽업성이 저하되는 경우가 있다. 한편, 탄소수가 10을 초과하면, 다이본드 필름과의 접착성이 저하되어, 그 결과 다이싱 시에 칩 비산이 발생하는 경우가 있다. 또한, 아크릴산에스테르가 화학식 CH2=CHCOOR로 표시되는 경우, 그 함유량은 전체 단량체 성분에 대하여 50 내지 91mol%가 바람직하고, 80 내지 87mol%가 보다 바람직하다. 함유량이 50mol% 미만이면 박리력이 너무 커져, 픽업성이 저하되는 경우가 있다. 한편, 91mol%를 초과하면, 점착성이 저하되어 다이싱 시에 칩 비산이 발생하는 경우가 있다. 또한, 상기 화학식으로 표시되는 단량체 중 아크릴산 2-에틸헥실, 아크릴산이소옥틸이 특히 바람직하다.
상기 아크릴계 중합체는, 상기 아크릴산에스테르와 공중합 가능한 히드록실기 함유 단량체를 필수 성분으로서 함유한다. 히드록실기 함유 단량체로서는, 예를 들어 (메트)아크릴산 2-히드록시에틸, (메트)아크릴산 2-히드록시프로필, (메트)아크릴산 4-히드록시부틸, (메트)아크릴산 6-히드록시헥실, (메트)아크릴산 8-히드록시옥틸, (메트)아크릴산 10-히드록시데실, (메트)아크릴산 12-히드록시라우릴, (4-히드록시메틸시클로헥실)메틸(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
상기 히드록실기 함유 단량체의 함유량은, 아크릴산에스테르에 대하여 10 내지 30mol%의 범위 내인 것이 바람직하고, 15 내지 25mol%의 범위 내인 것이 보다 바람직하다. 함유량이 10mol% 미만이면 자외선 조사 후의 가교가 부족하여, 다이싱 시에 점착제층 위에 부착되는 다이싱 링에 대하여, 풀 잔량이 발생하는 경우가 있다. 한편, 함유량이 30mol%를 초과하면, 점착제의 극성이 높아져, 다이본드 필름과의 상호 작용이 높아짐으로써 박리가 곤란해진다.
상기 아크릴계 중합체는, 응집력, 내열성 등의 개질을 목적으로 하여, 필요에 따라 상기 아크릴산알킬에스테르 또는 시클로알킬에스테르와 공중합 가능한 다른 단량체 성분에 대응하는 단위를 포함하고 있어도 된다. 이러한 단량체 성분으로서, 예를 들어 아크릴산, 메타크릴산, 카르복시에틸(메트)아크릴레이트, 카르복시펜틸(메트)아크릴레이트, 이타콘산, 말레산, 푸마르산, 크로톤산 등의 카르복실기 함유 단량체; 무수 말레산, 무수 이타콘산 등의 산무수물 단량체; 스티렌술폰산, 알릴술폰산, 2-(메트)아크릴아미드-2-메틸프로판술폰산, (메트)아크릴아미드프로판술폰산, 술포프로필(메트)아크릴레이트, (메트)아크릴로일옥시나프탈렌술폰산 등의 술폰산기 함유 단량체; 2-히드록시에틸아크릴로일포스페이트 등의 인산기 함유 단량체; 아크릴아미드, 아크릴로니트릴 등을 들 수 있다. 이들 공중합 가능한 단량체 성분은, 1종 또는 2종 이상 사용할 수 있다. 이들 공중합 가능한 단량체의 사용량은, 전체 단량체 성분의 40중량% 이하가 바람직하다. 단, 상기 카르복실기 함유 단량체의 경우, 그 카르복실기와 다이본드 필름(3) 내의 에폭시 수지에 있어서의 에폭시기가 반응함으로써, 점착제층(2)과 다이본드 필름(3)의 경계면이 소실되어, 양자의 박리성이 저하되는 경우가 있다. 따라서, 카르복실기 함유 단량체의 사용량은, 전체 단량체 성분의 0 내지 3중량% 이하가 바람직하다. 그 외, 히드록실기 함유 단량체나 글리시딜기 함유 단량체도 에폭시 수지에 있어서의 에폭시기와 반응할 수 있으므로, 카르복실기 함유 단량체의 경우와 마찬가지로 하는 것이 바람직하다. 또한, 이들의 단량체 성분 중, 본 발명의 점착제층(2)은 아크릴산을 함유하지 않는 편이 바람직하다. 아크릴산은 다이본드 필름(3)에 물질 확산되어, 점착제층(2)과 다이본드 필름(3)의 경계면을 소실시켜 박리성을 저하시키는 경우가 있기 때문이다.
여기서, 상기 아크릴계 중합체는, 공중합용 단량체 성분으로서 다관능성 단량체를 함유하지 않는다. 이에 의해, 다관능성 단량체가 다이본드 필름에 물질 확산을 하지 않게 되어, 점착제층(2)과 다이본드 필름(3)의 경계면이 소실되는 것에 의한 픽업성의 저하를 방지할 수 있다.
또한, 상기 아크릴계 중합체는, 라디칼 반응성 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 이소시아네이트 화합물을 필수 성분으로서 함유한다. 상기 이소시아네이트 화합물로서는, 예를 들어 메타크릴로일이소시아네이트, 2-메타크릴로일옥시에틸이소시아네이트, 2-아크릴로일옥시에틸이소시아네이트, m-이소프로페닐-α,α-디메틸벤질이소시아네이트 등을 들 수 있다.
상기 라디칼 반응성 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 이소시아네이트 화합물의 함유량은, 히드록실기 함유 단량체에 대하여 함유량이 70 내지 90mol%의 범위 내인 것이 바람직하고, 75 내지 85mol%의 범위 내인 것이 보다 바람직하다. 함유량이 70mol% 미만이면 자외선 조사 후의 가교가 부족하여, 다이싱 시에 점착제층 위에 부착되는 다이싱 링에 대하여 풀 잔량이 발생한다. 한편, 함유량이 90mol%를 초과하면, 점착제의 극성이 높아져 다이본드 필름의 상호 작용이 높아지는 것에 의해 박리가 곤란해져 픽업성이 저하된다.
상기 아크릴계 중합체는, 단일 단량체 또는 2종 이상의 단량체 혼합물을 중합시킴으로써 얻어진다. 중합은, 용액 중합, 유화 중합, 괴상 중합, 현탁 중합 등의 어떤 방식으로든 행할 수 있다. 청정한 피착체에의 오염 방지 등의 면에서 저분자량 물질의 함유량이 작은 것이 바람직하다. 이러한 점에서, 아크릴계 중합체의 중량 평균 분자량은, 바람직하게는 35만 내지 100만, 더욱 바람직하게는 45만 내지 80만 정도이다.
또한, 상기 점착제에는, 자외선 조사 전의 점착력이나, 자외선 조사 후의 점착력을 조정하기 위하여, 외부 가교제를 적절하게 채용할 수도 있다. 외부 가교 방법의 구체적 수단으로서는 폴리이소시아네이트 화합물, 에폭시 화합물, 아지리딘 화합물, 멜라민계 가교제 등의 소위 가교제를 첨가하여 반응시키는 방법을 들 수 있다. 외부 가교제를 사용하는 경우, 그 사용량은 가교시킬 베이스 중합체와의 균형에 따라 또한 점착제로서의 사용 용도에 따라 적절하게 결정된다. 일반적으로는, 상기 베이스 중합체 100중량부에 대하여, 20중량부 정도 이하, 나아가서는 0.1 내지 10중량부 배합하는 것이 바람직하다. 또한, 점착제에는, 필요에 따라 상기 성분 이외에, 종래 공지의 각종 점착 부여제, 노화 방지제 등의 첨가제를 사용해도 된다.
배합하는 상기 자외선 경화성의 단량체 성분으로서는, 예를 들어 우레탄올리고머, 우레탄(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 테트라메틸올메탄테트라(메트)아크릴레이트, 펜타에리스리톨트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리스리톨테트라(메트)아크릴레이트, 디펜타에리스톨모노히드록시펜타(메트)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨헥사(메트)아크릴레이트, 1,4-부탄디올디(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 또 자외선 경화성의 올리고머 성분은 우레탄계, 폴리에테르계, 폴리에스테르계, 폴리카르보네이트계, 폴리부타디엔계 등 다양한 올리고머를 들 수 있고, 그 분자량이 100 내지 30000 정도의 범위인 것이 적당하다. 자외선 경화성의 단량체 성분이나 올리고머 성분의 배합량은, 상기 점착제층의 종류에 따라 점착제층의 점착력을 저하시킬 수 있는 양을 적절하게 결정할 수 있다. 일반적으로는, 점착제를 구성하는 아크릴계 중합체 등의 베이스 중합체 100중량부에 대하여, 예를 들어 5 내지 500중량부, 바람직하게는 40 내지 150중량부 정도이다.
또한, 자외선 경화형 점착제로서는, 상기 설명한 첨가형의 자외선 경화형 점착제 외에, 베이스 중합체로서 라디칼 반응성 탄소-탄소 이중 결합을 중합체 측쇄 또는 주쇄 내 혹은 주쇄 말단에 갖는 것을 사용한 내재형의 자외선 경화형 점착제도 들 수 있다. 내재형의 자외선 경화형 점착제는, 저분자량 성분인 올리고머 성분 등을 함유할 필요가 없거나, 또는 많이 함유하지 않기 때문에 경시적으로 올리고머 성분 등이 점착제 내를 이동하지 않고, 안정된 층 구조의 점착제층을 형성할 수 있기 때문에 바람직하다.
상기 라디칼 반응성 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 베이스 중합체는 라디칼 반응성 탄소-탄소 이중 결합을 갖고, 또한 점착성을 갖는 것을 특별히 제한없이 사용할 수 있다. 이러한 베이스 중합체로서는, 아크릴계 중합체를 기본 골격으로 하는 것이 바람직하다. 아크릴계 중합체의 기본 골격으로서는, 상기 예시한 아크릴계 중합체를 들 수 있다.
상기 아크릴계 중합체에의 라디칼 반응성 탄소-탄소 이중 결합의 도입법은 특별히 제한되지 않고, 여러 방법을 채용할 수 있지만, 라디칼 반응성 탄소-탄소 이중 결합은 중합체 측쇄에 도입하는 것이 분자 설계면에서 쉽다. 예를 들어, 미리 아크릴계 중합체에 히드록실기를 갖는 단량체를 공중합한 후, 이 히드록실기와 반응할 수 있는 이소시아네이트기 및 라디칼 반응성 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 이소시아네이트 화합물을, 라디칼 반응성 탄소-탄소 이중 결합의 자외선 경화성을 유지한 채로 축합 또는 부가 반응시키는 방법을 들 수 있다. 이소시아네이트기 및 라디칼 반응성 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 이소시아네이트 화합물로서는, 상기에 예시한 것을 들 수 있다. 또한, 아크릴계 중합체로서는, 상기 예시한 히드록시기 함유 단량체나 2-히드록시에틸비닐에테르, 4-히드록시부틸비닐에테르, 디에틸렌글루콜모노비닐에테르의 에테르계 화합물 등을 공중합한 것이 사용된다.
상기 내재형의 자외선 경화형 점착제는, 상기 라디칼 반응성 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 베이스 중합체(특히 아크릴계 중합체)를 단독으로 사용할 수 있지만, 특성을 악화시키지 않을 정도로 상기 자외선 경화성의 단량체 성분이나 올리고머 성분을 배합할 수도 있다. 자외선 경화성의 올리고머 성분 등은 통상 베이스 중합체 100중량부에 대하여 30중량부의 범위 내이며, 바람직하게는 0 내지 10중량부의 범위이다.
상기 자외선 경화형 점착제에는, 자외선 등에 의해 경화시키는 경우에는 광중합 개시제를 함유시킨다. 광중합 개시제로서는, 예를 들어 4-(2-히드록시에톡시)페닐(2-히드록시-2-프로필)케톤, α-히드록시-α,α'-디메틸아세토페논, 2-메틸-2-히드록시프로피오페논, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤 등의 α-케톨계 화합물; 메톡시아세토페논, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 2,2-디에톡시아세토페논, 2-메틸-1-[4-(메틸티오)-페닐]-2-모르폴리노프로판-1 등의 아세토페논계 화합물; 벤조인에틸에테르, 벤조인이소프로필에테르, 아니소인메틸에테르 등의 벤조인에테르계 화합물; 벤질디메틸케탈 등의 케탈계 화합물; 2-나프탈렌술포닐클로라이드 등의 방향족 술포닐클로라이드계 화합물; 1-페논-1,1-프로판디온-2-(o-에톡시카르보닐)옥심 등의 광활성 옥심계 화합물; 벤조페논, 벤조일벤조산, 3,3'-디메틸-4-메톡시벤조페논 등의 벤조페논계 화합물; 티오크산톤, 2-클로로티오크산톤, 2-메틸티오크산톤, 2,4-디메틸티오크산톤, 이소프로필티오크산톤, 2,4-디클로로티오크산톤, 2,4-디에틸티오크산톤, 2,4-디이소프로필티오크산톤 등의 티오크산톤계 화합물; 캄포퀴논; 할로겐화케톤; 아실포스피녹시드; 아실포스포네이트 등을 들 수 있다. 광중합 개시제의 배합량은, 점착제를 구성하는 아크릴계 중합체 등의 베이스 중합체 100중량부에 대하여, 예를 들어 0.05 내지 20중량부 정도이다.
또 자외선 경화형 점착제로서는, 예를 들어 일본 특허 공개(소)60-196956호 공보에 개시되어 있는, 불포화 결합을 2개 이상 갖는 부가 중합성 화합물, 에폭시기를 갖는 알콕시실란 등의 광중합성 화합물과, 카르보닐 화합물, 유기 황 화합물, 과산화물, 아민, 오늄염계 화합물 등의 광중합 개시제를 함유하는 고무계 점착제나 아크릴계 점착제 등을 들 수 있다.
자외선 경화형의 점착제층(2)의 형성은, 기재(1) 위에 자외선 경화형의 점착제층(2)을 형성해도 되고, 혹은 세퍼레이터 위에 형성한 점착제층(2)을 기재(1) 위에 전사함으로써 행해도 된다.
다이싱·다이본드 필름(10)의 점착제층(2)에 있어서는, 상기 부분(2a)의 점착력<그 외 부분(2b)의 점착력으로 되도록 점착제층(2)의 일부를 자외선 조사해도 된다. 즉, 기재(1)의 적어도 편면의, 반도체 웨이퍼 부착 부분(3a)에 대응하는 부분 이외의 부분의 전부 또는 일부가 차광된 것을 사용하고, 이것에 자외선 경화형의 점착제층(2)을 형성한 후에 자외선 조사하여, 반도체 웨이퍼 부착 부분(3a)에 대응하는 부분을 경화시켜, 점착력을 저하시킨 상기 부분(2a)을 형성할 수 있다. 차광 재료로서는, 지지 필름 상에서 포토마스크가 될 수 있는 것을 인쇄나 증착 등으로 제작할 수 있다. 또한, 자외선 조사 적산 광량은 50 내지 500mJ/cm2인 것이 바람직하다. 적산 광량을 상기 범위 내로 함으로써, 다이싱 시에는 반도체 칩의 칩 비산의 발생을 방지할 수 있을 정도의 점착성을 유지함과 함께 픽업 시에는 양호한 픽업성이 얻어진다. 이에 의해, 효율적으로 본 발명의 다이싱·다이본드 필름(10)을 제조하는 것이 가능하다.
또한, 자외선 조사 시에, 산소에 의한 경화 저해가 일어나는 경우에는, 자외선 경화형의 점착제층(2)의 표면으로부터 산소(공기)를 차단하는 것이 바람직하다. 그 방법으로서는, 예를 들어 점착제층(2)의 표면을 세퍼레이터에 의해 피복하는 방법이나, 질소 가스 분위기 중에서 자외선 등의 자외선의 조사를 행하는 방법 등을 들 수 있다.
점착제층(2)의 두께는, 특별히 한정되지 않지만, 칩 절단면의 절결 방지나 접착층의 고정 유지의 양립성 등의 점으로 부터는, 1 내지 50㎛ 정도인 것이 바람직하다. 바람직하게는 2 내지 30㎛, 또한 5 내지 25㎛가 바람직하다.
다이본드 필름(3)은, 예를 들어 접착제층의 단층만으로 이루어지는 구성으로 할 수 있다. 또한, 유리 전이 온도가 다른 열가소성 수지, 열경화 온도가 다른 열경화성 수지를 적절하게 조합하여 2층 이상의 다층 구조로 하여도 좋다. 또한, 반도체 웨이퍼의 다이싱 공정에서는 절삭수를 사용하기 때문에, 다이본드 필름(3)이 흡습하여, 통상 이상의 함수율이 되는 경우가 있다. 이러한 고함수율인 상태에서 기판 등에 접착시키면, 후 경화의 단계에서 접착 계면에 수증기가 머물러서 들뜸이 발생하는 경우가 있다. 따라서, 다이 접착용 접착제로서는, 투습성이 높은 코어 재료를 다이 접착제 사이에 끼운 구성으로 함으로써, 후 경화의 단계에서는 수증기가 필름을 통하여 확산되어, 이러한 문제를 피하는 것이 가능해진다. 이러한 관점에서, 다이본드 필름(3)은 코어 재료의 편면 또는 양면에 접착제층을 형성한 다층 구조로 하여도 좋다.
상기 코어 재료로서는, 필름(예를 들어 폴리이미드 필름, 폴리에스테르 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리에틸렌나프탈레이트 필름, 폴리카르보네이트 필름 등), 유리 섬유나 플라스틱제 부직 섬유로 강화된 수지 기판, 실리콘 기판 또는 유리 기판 등을 들 수 있다.
본 발명에 관한 다이본드 필름(3)은, 에폭시 수지를 주성분으로서 함유하여 구성된다. 에폭시 수지는, 반도체 소자를 부식시키는 이온성 불순물 등의 함유가 적은 점에서 바람직하다. 상기 에폭시 수지로서는, 접착제 조성물로서 일반적으로 사용되는 것이면 특별히 한정은 없고, 예를 들어 비스페놀 A형, 비스페놀 F형, 비스페놀 S형, 브롬화 비스페놀 A형, 수소 첨가 비스페놀 A형, 비스페놀 AF형, 비페닐형, 나프탈렌형, 플루올렌형, 페놀노볼락형, 오르토크레졸노볼락형, 트리스히드록시페닐메탄형, 테트라페닐올에탄형 등의 2관능 에폭시 수지나 다관능 에폭시 수지, 또는 히단토인형, 트리스글리시딜이소시아누레이트형 혹은 글리시딜아민형 등의 에폭시 수지가 사용된다. 이들은 단독으로, 또는 2종 이상을 병용하여 사용할 수 있다. 이들의 에폭시 수지 중 노볼락형 에폭시 수지, 비페닐형 에폭시 수지, 트리스히드록시페닐메탄형 수지 또는 테트라페닐올에탄형 에폭시 수지가 특히 바람직하다. 이들의 에폭시 수지는, 경화제로서의 페놀 수지와의 반응성이 풍부하고, 내열성 등이 우수하기 때문이다.
또한, 다이본드 필름(3)은 적절하게 필요에 따라 기타의 열경화성 수지나 열가소성 수지를 병용시킬 수 있다. 상기 열경화성 수지로서는, 페놀 수지, 아미노 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 폴리우레탄 수지, 실리콘 수지, 또는 열경화성 폴리이미드 수지 등을 들 수 있다. 이들의 수지는, 단독으로 또는 2종 이상을 병용하여 사용할 수 있다. 또한, 에폭시 수지의 경화제로서는 페놀 수지가 바람직하다.
또한, 상기 페놀 수지는, 상기 에폭시 수지의 경화제로서 작용하는 것이며, 예를 들어 페놀노볼락 수지, 페놀아르알킬 수지, 크레졸노볼락 수지, tert-부틸페놀노볼락 수지, 노닐페놀노볼락 수지 등의 노볼락형 페놀 수지, 레졸형 페놀 수지, 폴리파라옥시스티렌 등의 폴리옥시스티렌 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로, 또는 2종 이상을 병용하여 사용할 수 있다. 이들의 페놀 수지 중 페놀 노볼락 수지, 페놀아르알킬 수지가 특히 바람직하다. 반도체 장치의 접속 신뢰성을 향상시킬 수 있기 때문이다.
상기 에폭시 수지와 페놀 수지의 배합 비율은, 예를 들어 상기 에폭시 수지 성분 내의 에폭시기 1당량당 페놀 수지 내의 수산기가 0.5 내지 2.0당량이 되도록 배합하는 것이 바람직하다. 보다 바람직한 것은 0.8 내지 1.2당량이다. 즉, 양자의 배합 비율이 상기 범위를 벗어나면, 충분한 경화 반응이 진행되지 않아, 에폭시 수지 경화물의 특성이 열화되기 쉬워지기 때문이다.
상기 열가소성 수지로서는, 천연 고무, 부틸 고무, 이소프렌 고무, 클로로프렌 고무, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체, 에틸렌-아크릴산 공중합체, 에틸렌-아크릴산에스테르 공중합체, 폴리부타디엔 수지, 폴리카르보네이트 수지, 열가소성 폴리이미드 수지, 6-나일론이나 6,6-나일론 등의 폴리아미드 수지, 페녹시 수지, 아크릴 수지, PET나 PBT 등의 포화 폴리에스테르 수지, 폴리아미드이미드 수지, 또는 불소 수지 등을 들 수 있다. 이들의 열가소성 수지는 단독으로, 또는 2종 이상을 병용하여 사용할 수 있다. 이들의 열가소성 수지 중, 이온성 불순물이 적고 내열성이 높아, 반도체 소자의 신뢰성을 확보할 수 있는 아크릴 수지가 특히 바람직하다.
상기 아크릴 수지로서는, 특별히 한정되는 것은 아니고, 탄소수 30 이하, 특히 탄소수 4 내지 18의 직쇄 혹은 분지의 알킬기를 갖는 아크릴산 또는 메타크릴산의 에스테르의 1종 또는 2종 이상을 성분으로 하는 중합체 등을 들 수 있다. 상기 알킬기로서는, 예를 들어 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, t-부틸기, 이소부틸기, 아밀기, 이소아밀기, 헥실기, 헵틸기, 시클로헥실기, 2-에틸헥실기, 옥틸기, 이소옥틸기, 노닐기, 이소노닐기, 데실기, 이소데실기, 운데실기, 라우릴기, 트리데실기, 테트라데실기, 스테아릴기, 옥타데실기, 또는 도데실기 등을 들 수 있다.
또한, 상기 중합체를 형성하는 다른 단량체로서는, 특별히 한정되는 것은 아니고, 예를 들어 아크릴산, 메타크릴산, 카르복시에틸아크릴레이트, 카르복시펜틸아크릴레이트, 이타콘산, 말레산, 푸마르산 혹은 크로톤산 등과 같은 카르복실기 함유 단량체, 무수 말레산 혹은 무수 이타콘산 등과 같은 산무수물 단량체, (메트)아크릴산 2-히드록시에틸, (메트)아크릴산 2-히드록시프로필, (메트)아크릴산 4-히드록시부틸, (메트)아크릴산 6-히드록시헥실, (메트)아크릴산 8-히드록시옥틸, (메트)아크릴산 10-히드록시데실, (메트)아크릴산 12-히드록시라우릴 혹은 (4-히드록시메틸시클로헥실)-메틸아크릴레이트 등과 같은 히드록실기 함유 단량체, 스티렌술폰산, 알릴술폰산, 2-(메트)아크릴아미드-2-메틸프로판술폰산, (메트)아크릴아미드프로판술폰산, 술포프로필(메트)아크릴레이트 혹은 (메트)아크릴로일옥시나프탈렌술폰산 등과 같은 술폰산기 함유 단량체, 또는 2-히드록시에틸아크릴로일포스페이트 등과 같은 인산기 함유 단량체를 들 수 있다.
다이본드 필름(3)의 접착제층에는, 미리 어느 정도 가교를 시켜 놓기 위하여, 제작 시에, 중합체의 분자쇄 말단의 관능기 등과 반응하는 다관능성 화합물을 가교제로서 첨가시켜 두는 것이 바람직하다. 이에 의해, 고온 하에서의 접착 특성을 향상시켜, 내열성의 개선을 도모한다.
또한, 다이본드 필름(3)의 접착제층에는, 필요에 따라 다른 첨가제를 적절하게 배합할 수 있다. 다른 첨가제로서는, 예를 들어 난연제, 실란 커플링제 또는 이온 트랩제 등을 들 수 있다. 상기 난연제로서는, 예를 들어 삼산화안티몬, 오산화안티몬, 브롬화 에폭시 수지 등을 들 수 있다. 이들은, 단독으로, 또는 2종 이상을 병용하여 사용할 수 있다. 상기 실란 커플링제로서는, 예를 들어 β-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필메틸디에톡시실란 등을 들 수 있다. 이들의 화합물은, 단독으로 또는 2종 이상을 병용하여 사용할 수 있다. 상기 이온 트랩제로서는, 예를 들어 하이드로탈사이트류, 수산화비스무트 등을 들 수 있다. 이들은, 단독으로 또는 2종 이상을 병용하여 사용할 수 있다.
다이본드 필름(3)의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 5 내지 100㎛ 정도, 바람직하게는 5 내지 50㎛ 정도이다.
다이싱·다이본드 필름(10, 11)에는, 대전 방지능을 갖게 할 수 있다. 이에 의해, 그 접착 시 및 박리 시 등에 있어서의 정전기의 발생이나 그에 의한 작업물(반도체 웨이퍼 등)의 대전으로 회로가 파괴되는 것 등을 방지할 수 있다. 대전 방지능의 부여는, 기재(1), 점착제층(2) 내지 다이본드 필름(3)에 대전 방지제나 도전성 물질의 첨가 방법, 기재(1)에의 전하 이동 착체나 금속막 등으로 이루어지는 도전층의 부설 등, 적당한 방식으로 행할 수 있다. 이들의 방식으로서는, 반도체 웨이퍼를 변질시킬 우려가 있는 불순물 이온이 발생하기 어려운 방식이 바람직하다. 도전성의 부여, 열전도성의 향상 등을 목적으로 하여 배합되는 도전성 물질(도전 필러)로서는, 은, 알루미늄, 금, 구리, 니켈, 도전성 합금 등의 구 형상, 바늘 형상, 조각 형상의 금속분, 알루미나 등의 금속 산화물, 아몰퍼스 카본 블랙, 그래파이트 등을 들 수 있다. 단, 상기 다이본드 필름(3, 3')은, 비도전성인 것이, 전기적으로 누설되지 않도록 할 수 있는 점에서 바람직하다.
상기 다이싱·다이본드 필름(10, 11)의 다이본드 필름(3, 3')은, 세퍼레이터에 의해 보호되어 있는 것이 바람직하다(도시하지 않음). 세퍼레이터는, 실용적으로 제공될 때까지 다이본드 필름(3, 3')을 보호하는 보호재로서의 기능을 갖고 있다. 또한, 세퍼레이터는, 또한, 점착제층(2)에 다이본드 필름(3, 3')을 전사할 때의 지지 기재로서 사용할 수 있다. 세퍼레이터는 다이싱·다이본드 필름의 다이본드 필름(3, 3') 위에 작업물을 부착할 때에 박리된다. 세퍼레이터로서는, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌, 폴리프로필렌이나, 불소계 박리제, 장쇄 알킬아크릴레이트계 박리제 등의 박리제에 의해 표면 코팅된 플라스틱 필름이나 종이 등도 사용 가능하다.
(다이싱·다이본드 필름의 제조 방법)
다음에, 본 발명의 다이싱·다이본드 필름의 제조 방법에 대하여, 다이싱·다이본드 필름(10)을 예로서 설명한다. 우선, 기재(1)는, 종래 공지의 제막 방법에 의해 제막할 수 있다. 당해 제막 방법으로서는, 예를 들어 캘린더 제막법, 유기 용매 내에서의 캐스팅법, 밀폐계에서의 인플레이션 압출법, T다이 압출법, 공압출법, 드라이 라미네이트법 등을 예시할 수 있다.
이어서, 기재(1) 위에 점착제를 함유하는 조성물을 도포하고, 건조시켜(필요에 따라 가열 가교시켜) 점착제층(2)을 형성한다. 도포 방식으로서는, 롤 도포 시공, 스크린 도포 시공, 그라비아 도포 시공 등을 들 수 있다. 또한, 도포는 직접 기재(1) 위에 행해도 되고, 표면에 박리 처리를 행한 박리지 등에 도포 후, 기재(1)에 전사해도 좋다.
이어서, 다이본드 필름(3)을 형성하기 위한 형성 재료를 박리지 위에 소정 두께가 되도록 도포하고, 또한 소정 조건 하에서 건조시켜 도포층을 형성한다. 이 도포층을 상기 점착제층(2) 위에 전사함으로써, 다이본드 필름(3)을 형성한다. 또한, 상기 점착제층(2) 위에 형성 재료를 직접 도포한 후, 소정 조건 하에서 건조시킴으로써 다이본드 필름(3)을 형성할 수 있다. 이상에 의해, 본 발명에 관한 다이싱·다이본드 필름(10)을 얻을 수 있다.
(반도체 장치의 제조 방법)
본 발명의 다이싱·다이본드 필름(10, 11)은, 다이본드 필름(3, 3') 위에 임의로 형성된 세퍼레이터를 적절하게 박리하여, 다음과 같이 사용된다. 이하에서는, 도 3을 참조하면서 다이싱·다이본드 필름(11)을 사용한 경우를 예로서 설명한다.
우선, 다이싱·다이본드 필름(11)에 있어서의 다이본드 필름(3') 위에 반도체 웨이퍼(4)를 압착하고, 이것을 접착 유지시켜 고정한다(마운트 공정). 본 공정은, 압착 롤 등의 가압 수단에 의해 가압하면서 행한다.
이어서, 반도체 웨이퍼(4)의 다이싱을 행한다. 이에 의해, 반도체 웨이퍼(4)를 소정의 크기로 절단하여 개별 조각화하여, 반도체 칩(5)을 제조한다. 다이싱은, 예를 들어 반도체 웨이퍼(4)의 회로면측으로부터 통상의 방법에 따라 행하여진다. 또한, 본 공정에서는, 예를 들어 다이싱·다이본드 필름(10)까지 절입을 행하는 풀 컷트라는 절단 방식 등을 채용할 수 있다. 본 공정에서 사용하는 다이싱 장치로서는 특별히 한정되지 않고 종래 공지의 것을 사용할 수 있다. 또한, 반도체 웨이퍼는 다이싱·다이본드 필름(10)에 의해 접착 고정되어 있으므로, 칩 절결이나 칩 비산을 억제할 수 있음과 함께 반도체 웨이퍼(4)의 파손도 억제할 수 있다.
다이싱·다이본드 필름(10)에 접착 고정된 반도체 칩을 박리하기 위하여, 반도체 칩(5)의 픽업을 행한다. 픽업의 방법으로서는 특별히 한정되지 않고 종래 공지의 다양한 방법을 채용할 수 있다. 예를 들어, 개개의 반도체 칩(5)을 다이싱·다이본드 필름(10)측으로부터 니들에 의해 밀어 올리고, 밀어 올려진 반도체 칩(5)을 픽업 장치에 의해 픽업하는 방법 등을 들 수 있다.
여기에서 픽업은, 점착제층(2)은 자외선 경화형이기 때문에, 상기 점착제층(2)에 자외선을 조사한 후에 행한다. 이에 의해, 점착제층(2)의 다이본드 필름(3a)에 대한 점착력이 저하되어, 반도체 칩(5)의 박리가 쉬워진다. 그 결과, 반도체 칩을 손상시키지 않고 픽업이 가능해진다. 자외선 조사 시의 조사 강도, 조사 시간 등의 조건은 특별히 한정되지 않고 적절하게 필요에 따라 설정하면 된다. 예를 들어, 자외선 조사 적산 광량으로, 50 내지 500mJ/cm2인 것이 바람직하다. 상기 적산 광량의 범위 내라도, 본 발명의 다이본드 필름은 자외선 조사에 의한 가교가 너무 진행되어 박리가 곤란해지는 일도 없이, 양호한 픽업성을 나타낸다. 또한, 자외선 조사에 사용하는 광원으로서는 전술한 것을 사용할 수 있다.
픽업한 반도체 칩(5)은, 다이본드 필름(3a)을 개재하여 피착체(6)에 접착 고정한다(다이본드). 피착체(6)는 히트 블록(9) 위에 적재되어 있다. 피착체(6)로서는, 리드 프레임, TAB 필름, 기판 또는 별도로 제작한 반도체 칩 등을 들 수 있다. 피착체(6)는, 예를 들어 쉽게 변형되는 변형형 피착체이어도 되고, 변형되는 것이 곤란한 비변형형 피착체(반도체 웨이퍼 등)이어도 된다.
상기 기판으로서는 종래 공지의 것을 사용할 수 있다. 또한, 상기 리드 프레임으로서는, Cu 리드 프레임, 42Alloy 리드 프레임 등의 금속 리드 프레임이나 유리 에폭시, BT(비스말레이미드-트리아진), 폴리이미드 등으로 이루어지는 유기 기판을 사용할 수 있다. 그러나, 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니고, 반도체 소자를 마운트하고, 반도체 소자와 전기적으로 접속하여 사용 가능한 회로 기판도 포함된다.
다이본드 필름(3)이 열경화형인 경우에는 가열 경화에 의해 반도체 칩(5)을 피착체(6)에 접착 고정하여 내열 강도를 향상시킨다. 또한, 반도체 웨이퍼 부착 부분(3a)을 개재하여 반도체 칩(5)이 기판 등에 접착 고정된 것은, 리플로우 공정에 제공할 수 있다. 그 후, 기판의 단자부(이너 리드)의 선단과 반도체 칩(5) 위의 전극 패드(도시하지 않다)를 본딩 와이어(7)에 의해 전기적으로 접속하는 와이어 본딩을 행하고, 또한 반도체 칩을 밀봉 수지(8)로 밀봉하여, 당해 밀봉 수지(8)를 후 경화한다. 이에 의해, 본 실시 형태에 관한 반도체 장치가 제작된다.
실시예
이하에, 본 발명의 적합한 실시예를 예시적으로 상세하게 설명한다. 단, 이 실시예에 기재되어 있는 재료나 배합량 등은, 특별히 한정적인 기재가 없는 한, 본 발명의 범위를 그들에만 한정하는 취지의 것은 아니며, 단순한 설명예에 지나지 않는다. 또한, 각 예 중, 부는 특별한 언급이 없는 한 모두 중량 기준이다.
(실시예 1)
<다이싱 필름의 제작>
냉각관, 질소 도입관, 온도계 및 교반 장치를 구비한 반응 용기에, 아크릴산 2-에틸헥실 (이하, 「2EHA」라고 한다) 88.8부, 아크릴산-2-히드록시에틸(이하, 「HEA」라고 한다) 11.2부, 과산화 벤조일 0.2부 및 톨루엔 65부를 넣고, 질소 기류 내에서 61℃에서 6시간 중합 처리를 하고, 중량 평균 분자량 85만의 아크릴계 중합체 A를 얻었다. 중량 평균 분자량은 하기와 같다. 2EHA와 HEA의 몰비는 100mol 대 20mol로 했다.
본 아크릴계 중합체 A에 2-메타크릴로일옥시에틸이소시아네이트(이하, 「MOI」라고 한다) 12부(HEA에 대하여 80mol%)를 첨가하고, 공기 기류 내에서 50℃에서 48시간, 부가 반응 처리를 하여 아크릴계 중합체 A'를 얻었다.
이어서, 아크릴계 중합체 A' 100부에 대하여, 폴리이소시아네이트 화합물(상품명 「콜로네이트 L」, 닛본 폴리우레탄(주)제) 8부 및 광중합 개시제(상품명 「이르가큐어 651」, 시바 스페셜티 케미컬즈사제) 5부를 첨가하여, 점착제 용액을 제작했다.
상기한 바와 같이 제조한 점착제 용액을, PET 박리 라이너의 실리콘 처리를 실시한 면 위에 도포하고, 120℃에서 2분간 가열 가교하여, 두께 10㎛의 점착제층을 형성했다. 계속하여, 당해 점착제층면에 두께 100㎛의 폴리올레핀 필름을 접합했다. 그 후, 50℃에서 24시간 보존을 한 후, 본 실시예에 관한 다이싱 필름을 제작했다.
<다이본드 필름의 제작>
아크릴산에틸-메틸메타크릴레이트를 주성분으로 하는 아크릴산에스테르계 중합체(네가미 고교(주)제, 상품명; 파라크론 W-197CM) 100부에 대하여, 에폭시 수지 1(JER(주)제, 에피코트 1004) 59부, 에폭시 수지 2(JER(주)제, 에피코트 827) 53부, 페놀 수지(미쯔이 가가꾸(주)제, 상품명 : 미렉스 XLC-4L) 121부, 구 형상 실리카(애드마텍스(주)제, 상품명; SO-25R) 222부를 메틸에틸케톤에 용해하여, 농도 23.6 중량%로 되도록 제조했다.
본 접착제 조성물의 용액을, 박리 라이너(세퍼레이터)로서 실리콘 이형 처리한 두께가 38㎛인 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름으로 이루어지는 이형 처리 필름 위에 도포한 후, 130℃에서 2분간 건조시켰다. 이에 의해, 두께 25㎛의 다이본드 필름을 제작했다. 또한, 다이본드 필름을 전술한 다이싱 필름에 있어서의 점착제층측에 전사하여 본 실시예에 관한 다이싱·다이본드 필름을 얻었다.
<중량 평균 분자량 Mw의 측정>
중량 평균 분자량 Mw의 측정은, GPC(겔 투과 크로마토그래피)에 의해 행했다. 측정 조건은 하기와 같다. 또한, 중량 평균 분자량은 폴리스티렌 환산에 의해 산출했다.
측정 장치 : HLC-8120GPC(제품명, 도소사제)
칼럼 : TSKgel GMH-H (S)×2(제품 번호, 도소사제)
유량 : 0.5ml/min
주입량 : 100μl
칼럼 온도 : 40℃
용리액 : THF
주입 시료 농도 : 0.1중량%
검출기 : 시차 굴절계
(실시예 2 내지 15)
각 실시예 2 내지 15에 대해서는, 하기 표 1에 나타낸 조성 및 함유량으로 변경한 것 이외는, 상기 실시예 1과 마찬가지로 하여 다이싱·다이본드 필름을 제작했다.
Figure 112010073119411-pat00001
또한, 표 1 및 후술하는 표 2 중에 기재하는 약칭의 의미는 다음과 같다.
2EHA : 아크릴산 2-에틸헥실
i-OA : 아크릴산이소옥틸
i-NA : 아크릴산이소노닐
BA : 아크릴산n-부틸
LA : 아크릴산라우릴
AA : 아크릴산
HEA : 2-히드록시에틸아크릴레이트
4HBA : 4-히드록시부틸아크릴레이트
AOI : 2-아크릴로일옥시에틸이소시아네이트
C/L : 폴리이소시아네이트 화합물(상품명 「콜로네이트 L」, 닛본 폴리우레탄(주)제)
T/C : 에폭시계 가교제(상품명 「테트래드 C」, 미쯔비시 가스 가가꾸사제)
(비교예 1 내지 9)
각 비교예 1 내지 9에 대하여는, 하기 표 2에 나타낸 조성 및 함유량으로 변경한 것 이외는, 상기 실시예 1과 마찬가지로 하여 다이싱·다이본드 필름을 제작했다.
Figure 112010073119411-pat00002
(다이싱)
각 실시예 및 비교예의 각각 다이싱·다이본드 필름을 사용하여, 이하의 요령으로, 실제로 반도체 웨이퍼의 다이싱을 행하여, 각 다이싱·다이본드 필름의 성능을 평가했다.
반도체 웨이퍼(직경 8인치, 두께 0.6mm)를 이면 연마 처리하여, 두께 0.15mm의 미러 웨이퍼를 작업물로서 사용했다. 다이싱·다이본드 필름으로부터 세퍼레이터를 박리한 후, 그 다이본드 필름 위에 미러 웨이퍼를 40℃에서 롤 압착하여 접합시키고, 추가로 다이싱을 행했다. 또한, 다이싱은 한 변이 1mm인 칩 크기로 되도록 풀 컷트했다. 절단 후의 반도체 웨이퍼 및 다이싱·다이본드 필름에 대하여, 칩 비산의 유무를 확인했다. 칩 비산은, 반도체 칩이 하나라도 비산한 경우를 ×로 하고 비산하지 않은 경우를 ○로 했다. 웨이퍼 연삭 조건, 접합 조건 및 다이싱 조건에 대해서는 후술한다.
<웨이퍼 연삭 조건>
연삭 장치 : 디스코사제 DFG-8560
반도체 웨이퍼 : 8인치 직경(두께 0.6mm으로부터 0.15mm로 이면 연삭)
<접합 조건>
부착 장치 : 닛토 세이끼제, MA-3000II
부착 속도계 : 10mm/min
부착 압력 : 0.15MPa
부착 시의 스테이지 온도 : 40℃
<다이싱 조건>
다이싱 장치 : 디스코사제, DFD-6361
다이싱 링 : 2-8-1(디스코사제)
다이싱 속도 : 80mm/sec
다이싱 블레이드 :
Z1; 디스코사제 2050HEDD
Z2; 디스코사제 2050HEBB
다이싱 블레이드 회전수 :
Z1; 40,000rpm
Z2; 40,000rpm
블레이드 높이 :
Z1; 0.215mm(반도체 웨이퍼의 두께에 의한다(웨이퍼 두께가 75㎛인 경우, 0.170mm))
Z2; 0.085mm
컷트 방식 : A 모드/스텝 컷트
웨이퍼 칩 사이즈 : 한변이 1.0mm
(픽업)
각 실시예 및 비교예의 각각 다이싱·다이본드 필름을 사용하여, 이하의 요령으로 실제로 반도체 웨이퍼의 다이싱을 행한 후에 픽업을 행하여, 각 다이싱·다이본드 필름의 성능을 평가했다.
반도체 웨이퍼(직경 8인치, 두께 0.6mm)를 이면 연마 처리하여, 두께 0.075mm의 미러 웨이퍼를 작업물로서 사용했다. 다이싱·다이본드 필름으로부터 세퍼레이터를 박리한 후, 그 다이본드 필름 위에 미러 웨이퍼를 40℃에서 롤 압착하여 접합시키고, 추가로 다이싱을 행했다. 또한, 다이싱은 한 변이 10mm인 칩 크기로 되도록 풀 컷트했다.
이어서, 각 다이싱·다이본드 필름에 대하여 자외선 조사를 행하고, 그들을 잡아 늘여 각 칩간을 소정의 간격으로 하는 익스팬드 공정을 행했다. 또한, 각 다이싱·다이본드 필름의 기재측으로부터 니들에 의한 밀어 올림 방식으로 반도체 칩을 픽업하여 픽업성의 평가를 행했다. 구체적으로는, 400개의 반도체 칩을 연속하여 픽업하고, 후술하는 조건 A 및 B에 의해 행했을 때의 성공률이 모두 100%인 경우를 ◎로 하고, 조건 A에 의해 행했을 때의 성공률이 100%이며, 또한 조건 B에 의해 행했을 때의 성공률이 100%가 아닌 경우를 ○로 하고, 조건 A 및 B 모두 성공률이 100%가 아닌 경우를 ×로 했다.
<웨이퍼 연삭 조건>
연삭 장치 : 디스코사제 DFG-8560
반도체 웨이퍼 : 8인치 직경(두께 0.6mm로부터 0.075mm로 이면 연삭)
<접합 조건>
부착 장치 : 닛토 세이끼제, MA-3000II
부착 속도계 : 10mm/min
부착 압력 : 0.15MPa
부착 시의 스테이지 온도 : 40℃
<다이싱 조건>
다이싱 장치 : 디스코사제, DFD-6361
다이싱 링 : 2-8-1(디스코사제)
다이싱 속도 : 80mm/sec
다이싱 블레이드 :
Z1; 디스코사제 2050HEDD
Z2; 디스코사제 2050HEBB
다이싱 블레이드 회전수 :
Z1; 40,000rpm
Z2; 40,000rpm
블레이드 높이 :
Z1; 0.170mm (반도체 웨이퍼의 두께에 의한다(웨이퍼 두께가 75㎛인 경우, 0.170mm))
Z2; 0.085mm
컷트 방식 : A 모드/스텝 컷트
웨이퍼 칩 사이즈 : 한 변이 10.0mm
<자외선의 조사 조건>
자외선(UV) 조사 장치 : 닛토 세이끼(상품명, UM-810제)
자외선 조사 적산 광량 : 300mJ/cm2
또한, 자외선 조사는 폴리올레핀 필름측으로부터 행했다.
<픽업 조건>
픽업 조건에 대해서는, 하기 표 3에 나타낸 조건 A 및 조건 B에 의해 각각 행했다.
Figure 112010073119411-pat00003
(인장 탄성률의 측정 방법)
측정 조건으로서, 샘플 크기로서 초기 길이 10mm, 단면적 0.1 내지 0.5mm2로 하고, 측정 온도 23℃, 척간 거리 50mm, 인장 속도 50mm/min이고 MD 방향 또는 TD 방향으로 인장 시험을 행하여, 각 방향에 있어서의 샘플의 신장의 변화량(mm)을 측정했다. 그 결과, 얻어진 S-S 곡선의 초기의 상승 부분에 접선을 긋고, 그 접선이 100% 신장에 상당할 때의 인장 강도를 기재 필름의 단면적으로 나누어, 인장 탄성률로 했다. 또한, 자외선 조사 후의 인장 탄성률의 측정에 대해서는 상기 조사 조건에 의해 자외선을 폴리올레핀 필름측으로부터 조사한 후에 행했다.
(다이싱 링의 풀 잔량)
다이싱 필름을 다이싱 링으로부터 박리하여, 다이싱 링에 풀 잔량이 발생하고 있는지의 여부를 육안에 의해 확인했다. 풀 잔량이 확인된 것을 ×로 하고 확인되지 않은 것을 ○로 했다.
Figure 112010073119411-pat00004
Figure 112010073119411-pat00005
1 : 기재
2 : 점착제층
3 : 다이본드 필름
4 : 반도체 웨이퍼
5 : 반도체 칩
6 : 피착체
7 : 본딩 와이어
8 : 밀봉 수지
9 : 스페이서
10, 11 : 다이싱·다이본드 필름

Claims (7)

  1. 기재 위에 점착제층을 갖는 다이싱 필름과, 상기 점착제층 위에 마련된 다이본드 필름을 갖는 다이싱·다이본드 필름이며,
    상기 점착제층은,
    아크릴산 2-에틸헥실 또는 아크릴산이소옥틸 중 적어도 어느 하나인 아크릴산에스테르와,
    아크릴산에스테르에 대하여 함유량이 10 내지 30mol% 범위 내이고, 아크릴산 2-히드록시에틸 또는 아크릴산 4 -히드록시부틸 중 적어도 어느 하나인 히드록실기 함유 단량체와,
    히드록실기 함유 단량체에 대하여 함유량이 70 내지 90mol%의 범위이며, 2-메타크릴로일옥시에틸이소시아네이트 또는 2-아크릴로일옥시에틸이소시아네이트 중 적어도 어느 하나인 라디칼 반응성 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 이소시아네이트 화합물을 함유하여 구성되는 중합체를 함유하고, 상기 중합체 100중량부에 대하여 0.1중량부 이상의 외부 가교제를 포함하고,
    상기 중합체의 중량 평균 분자량은 35만 내지 100만의 범위 내이고,
    상기 점착제층의 자외선 조사 전의 23℃에 있어서의 인장 탄성률은 0.4 내지 3.5MPa의 범위 내이며,
    상기 다이본드 필름은 에폭시 수지를 함유하여 구성되는 것을 특징으로 하는 다이싱·다이 본드 필름.
  2. 제1항에 있어서, 상기 점착제층의 자외선 조사 후의 23℃에 있어서의 인장 탄성률이 7 내지 100MPa의 범위 내인 것을 특징으로 하는 다이싱·다이 본드 필름.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 점착제층은 아크릴산을 함유하지 않는 것을 특징으로 하는 다이싱·다이 본드 필름.
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