KR101635265B1 - 점착 필름 - Google Patents

Abstract

본 출원은 점착 필름, 다이싱 다이본딩 필름 및 반도체 패키징 방법에 관한 것으로, 본 출원은 다이싱 공정 시에는 반도체 웨이퍼를 고정할 수 있으면서도, 다이싱 공정 후 별도의 자외선 조사 공정 없이도 점착층과 접착층의 박리가 용이하여 다이싱 공정 시 칩의 비산 또는 버 발생을 최소화할 수 있는 점착 필름 및 다이싱 다이본딩 필름을 제공할 수 있으며, 그에 따라 반도체 패키징 공정 시 생산성을 향상시킬 수 있다.

Description

점착 필름{ADHESIVE FILM}

본 출원은 점착 필름, 다이싱 다이본딩 필름 및 반도체 패키징 방법에 관한 것이다.

최근 반도체 소자의 소형화, 대용량화 경향에 따라 반도체 제조 공정에 사용되는 지지 부재 또한 소형화와 세밀화가 요구되고 있다.

반도체 웨이퍼를 개개의 칩으로 절단하는 다이싱 공정에서 반도체 웨이퍼를 고정하기 위해 사용되는 점착 필름을 다이싱 필름(dicing film)이라 한다. 상기 다이싱 공정에 연속해서 익스팬딩 공정, 픽업공정 및 마운팅 공정이 수행된다. 또한, 상기 공정에서 반도체 부착에 사용되는 접착 필름을 다이본딩 필름(die-bonding film)이라 하며, 최근 제조 공정의 단순화 측면에서 다이본딩 필름과 다이싱 필름이 일체화된 다이싱 다이본딩 필름이 많이 사용되고 있다.

이러한 다이싱 다이본딩 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, 상기 두 특성을 모두 만족하는 접착제층을 제공하는 것은 어려운 일이다.

또한, 반도체 패키징 공정 시 발생되는 버 및 칩의 비산 등의 불량을 최소화하면서도, 픽업에 유리하고 신뢰성 있는 공정을 가능하게 하는 다이싱 다이본딩 필름은 여전히 요구되고 있다.

본 출원은 점착 필름, 다이싱 다이본딩 필름 및 반도체 패키징 을 제공한다.

본 출원의 하나의 구현예는 기재 필름; 및 상기 기재 필름 상에 형성되는 점착층을 포함하는 점착 필름으로서, 상기 점착층이 점착성이 상이한 둘 이상의 영역을 포함하고, 저점착성 영역이 동일 평면 상에서 고점착성 영역 내부에 위치하는 점착 필름을 제공한다.

도 1은 본 출원의 일 구현예에 따른 점착 필름(1)의 단면도이다. 도 1을 참조하면, 본 출원의 일 구현예에 따른 점착 필름(1)은 기재 필름(10) 및 상기 기재 필름(10) 상부에 형성되는 점착층(20)을 포함하고, 상기 점착층(20)은 고점착성 영역(21) 및 저점착성 영역(22)을 포함한다. 예를 들어, 상기 점착층(20)의 표면은, 점착력이 상대적으로 낮은 저점착성 영역(22)의 표면(이하, 저점착성 표면이라고도 한다.)과 점착력이 상대적으로 높은 고점착성 영역(21)의 표면(이하, 고점착성 표면이라고도 한다.)으로 나뉘어질 수 있으며, 하나의 예시에서, 상기 저점착성 영역(22) 및 고점착성 영역(21)은 상기 고점착성 영역(21)의 표면이 상기 저점착성 영역(22)의 표면 내부에 위치할 수 있다. 즉, 상기 저점착성 표면이 차지하는 부분은 상기 고점착성 표면이 차지하는 부분에 완전히 포함될 수 있다. 또한, 상기 저점착성 영역(22)은, 동일 평면 상에서, 고점착성 영역(21)의 내부에 위치할 수 있다. 즉, 저점착성 영역(22)이 점착층(20)의 내부에, 고점착성 영역(21)이 점착층(20)의 외부에 위치할 수 있다.

본 출원의 점착 필름(1)은 상기 점착층(20)이 점착성이 상이한 둘 이상의 영역을 포함하고, 두 영역 중 상대적으로 점착력이 높은 고점착성 영역(21)이 바깥쪽에 배치됨으로써, 상기 점착 필름(1)을 이용한 반도체 웨이퍼의 패키징 공정 시 발생되는 버 및 칩의 비산 등의 불량을 최소화할 수 있으면서도, 다이싱 공정 후 칩의 픽업이 용이 할 수 있다. 즉, 바깥쪽의 고점착성 영역(21)은 블레이드 다이싱 다이싱 공정 및 저온 익스팬딩 공정 중 반도체 웨이퍼를 유지하는 역할을 제공하며, 안쪽의 저점착성 영역(22)은 다이싱 공정 후 절단된 칩을 쉽게 픽업할 수 있도록 감소된 점착력을 가진다.

본 출원의 점착 필름(1)의 상기 저점착성 영역(22)의 저온 점착력은 특정 범위로 조절될 수 있으며, 이에 따라, 다이싱 공정, 특히, 후술할 스텔스 다이싱 또는 DBG 다이싱 공정에 사용될 경우에, 저온 익스팬딩이 용이하게 유도될 수 있다. 하나의 예시에서, 상기 점착 필름(1)의 저점착성 영역(22)의 -10℃에서의 택 강도(tack force)는 1.5 gf 내지 150 gf이다. 예를 들어, 상기 저점착성 영역(22)의 -10℃에서의 택 강도는 5 내지 80 gf, 20 내지 100 gf, 30 내지 120 gf 또는 40 내지 140 gf일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 저점착성 영역(22)의 -10℃에서의 택 강도가 1.5 gf 미만일 경우에는, 스텔스 공정의 저온 익스팬딩 과정에서 다이본딩 필름에 대한 점착층의 점착력이 매우 낮아 공정 중에 점착층으로부터 다이본딩 필름이 탈리하여 다이본딩 필름이 분단되지 않는 문제가 발생하며, 칩의 비산이 일어날 수도 있으며, 택 강도가 150 gf를 초과하는 경우, 픽업 공정의 용이성을 심각하게 저해하는 문제가 발생할 수 있으므로, 이러한 점을 고려하여, 상기 저점착성 영역(22)의 -10℃에서의 택 강도를 전술한 범위 내로 조절할 수 있다. 상기 택 강도는 예를 들어, 프로브 택 테스트(probe tack test)에 의하여 측정될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

상기 점착 필름(1)의 저점착성 영역(22)의 상온에서의 택 강도는 1 내지 80 gf, 예를 들어, 3 gf 내지 50gf, 10 gf 내지 60gf, 20 gf 내지 70gf 또는 30 gf 내지 80gf일 수 있다. 또한, 상기 저점착성 영역(22)의 인장 탄성율(Young's modulus)은 상온에서 3×10⁶ Pa 내지 1×10⁸ Pa, 예를 들어, 3×10⁶ Pa 내지 7×10⁷ Pa, 4×10⁶ Pa 내지 5×10⁷ Pa 또는 5×10⁶ Pa 내지 3×10⁷ Pa일 수 있다.

상기 점착 필름(1)의 고점착성 영역(21)의 상온에서의 택 강도는 150 내지 500 gf, 예를 들어, 180 내지 500 gf, 200 내지 300 gf일 수 있으며, 상기 고점착성 영역(21)의 상온에서의 인장 탄성율은 5×10⁴ Pa 내지 2×10⁶ Pa, 예를 들어, 7×10⁴ Pa 내지 2×10⁶ Pa, 9×10⁴ Pa 내지 1×10⁶ Pa 또는 1×10⁵ Pa 내지 1×10⁶ Pa일 수 있다. 본 명세서에서 용어 「상온」은 가온 또는 감온되지 않은 자연 그대로의 온도를 의미하고, 예를 들면, 약 15 내지 35℃, 약 20 내지 25℃, 약 25 또는 23℃의 온도를 의미할 수 있다.

상기 점착 필름(1)의 저점착성 영역(22) 및 고점착성 영역(21)의 상온에서의 택 강도 및 인장 탄성율이 상기 범위 내로 조절될 경우, 상온에서 진행되는 픽업 공정 시에 우수한 픽업 특성을 나타낼 수 있다.

본 출원의 또 다른 구현예는, 전술한 점착 필름(1)을 포함하는 다이싱 다이본딩 필름에 관계한다.

도 2는 본 출원의 다이싱 다이본딩 필름(2)의 단면도이다.

도 2를 참조하면, 상기 다이싱 다이본딩 필름(2)은 기재 필름(10); 상기 기재 필름(10) 상에 형성되는 점착층(20); 및 상기 점착층(20) 상에 형성되는 접착층(30)을 포함한다. 즉, 본 출원의 다이싱 다이본딩 필름(2)은 상기 점착 필름(1) 및 상기 점착 필름(1)의 점착층(20)의 상부에 추가로 형성된 접착층(30)을 포함한다. 상기 접착층(30)은 본 출원의 점착 필름(1)이 반도체 웨이퍼 공정에 다이싱 다이본딩 필름으로 사용될 경우, 다이본딩 필름에 해당하는 것으로, 반도체 웨이퍼에 부착되는 것이다.

하나의 예시에서, 상기 점착층(20)은, 점착성이 상이한 표면을 가지는 둘 이상의 영역을 포함하며, 저점착성 영역(22)의 표면이 고점착성 영역(21)의 표면의 내부에 위치하며, 이에 대한 설명은 전술한 점착 필름(1)에서와 동일하다.

종래의 다이싱 다이본딩 필름을 사용하여 반도체 패키징 공정을 수행할 경우, 다이싱 공정 중의 유지력과 다이싱 공정 후의 픽업공정에서 점착층과 접착층의 박리력을 모두 달성하기 위하여, 다이싱 공정 후 픽업공정 전에 별도의 자외선 조사 공정 등을 수행하여 점착층의 점착력을 감소시켜 접착층과의 박리가 용이하도록 하였다. 그러나, 반도체 패키징 공정 중 별도의 자외선 조사 공정은 생산성의 저하로 이어지는바, 본 출원에서는 이러한 자외선 조사 공정을 반도체 패키징 공정으로부터 생략하기 위하여 특정 점착층을 포함하는 점착 필름(1)을 다이싱 다이본딩 필름에 도입하였다.

하나의 예시에서, 상기 점착층(20)의 저점착성 영역(22)의 접착층(30)에 대한 -10℃에서의 T-박리 테스트(T-peel test)에 의하여 측정된 박리력은 20 내지 100 gf/25mm, 예를 들어, 30 내지 90 gf/25mm, 또는 50 내지 80 gf/25mm일 수 있다. 상기와 같이, 점착층(20)의 저점착성 영역(22)의 접착층(30)에 대한 저온 박리력이 상기 범위로 조절됨으로써, 본 출원의 다이싱 다이본딩 필름(2)이 스텔스 다이싱 또는 DBG 다이싱에 사용될 경우에, 저온 분단이 용이하게 유도될 수 있다.

또한, 상기 점착층(20)의 저점착성 영역(22)의 접착층(30)에 대한 상온에서의 T-박리 테스트에 의하여 측정된 박리력은 10 내지 80 gf/25mm, 예를 들어, 15 내지 60 gf/25mm 또는 20 내지 70 gf/25mm일 수 있으며, 상기 점착층(20)의 고점착성 영역(21)의 접착층(30)에 대한 상온에서의 T-박리 테스트에 의하여 측정된 박리력은 150 내지 1000 gf/25mm, 예를 들어, 150 내지 800 gf/25mm 또는 200 내지 900 gf/25mm일 수 있다. 상기 점착층(20)의 저점착성 영역(22)의 상온에서의 접착제층에 대한 박리력이 상기 범위 내로 조절될 경우, 상온에서 진행되는 픽업 공정 시에 우수한 픽업 특성을 나타낼 수 있으며, 반도체 패키징 공정에 신뢰성을 부여할 수 있으며, 상기 고점착성 영역(21)의 상온에서의 접착층에 대한 박리력이 상기 범위 내로 조절됨으로써, 다이싱 및 픽업 공정 중에 필름이 SUS 링에서 탈리되는 현상을 막을 수 있다.

상기 점착층(20)의 저점착성 영역(22)의 면적은 상기 점착층(20) 상부의 접착층(30)의 면적 보다 작게 설계될 수 있다. 만일 저점착성 영역(22)의 면적이 점착층(20) 상부의 접착층(30)의 면적과 동일하게 되면, 점착층(20)과 접착층(30)의 계면 점착력이 매우 낮아져서 공정 중에 필름이 프레임에서 탈리할 가능성이 있으며, 다이싱 과정에서 칩의 비산이 일어날 가능성이 있다. 따라서, 점착층(20)의 저점착성 영역(22)은 그 상부의 접착층(30)의 면적보다 작도록 설계될 수 있다.

예를 들어 본 출원의 다이싱 다이본딩 필름은 하기 일반식 1을 만족할 수 있다.

[일반식 1]

0.879 ≤ Sp/Sa ≤ 0.938

상기 일반식 1에서, Sp는 저점착성 영역(22)의 면적을 나타내고, Sa는 접착층(30)의 면적을 나타낸다.

상기 저점착성 영역(22)의 면적과 접착층(30)의 면적의 비 Sp/Sa는 0.879 내지 0.938, 예를 들어, 0.879 내지 0.928, 0.908 내지 0.938, 바람직하게는 0.908 내지 0.920일 수 있다.

상기와 같이 저점착성 영역(22)과 접착층(30)의 면적의 비율을 0.879 내지 0.938의 범위 내로 조절할 경우, 블레이드 다이싱 공정에서 냉각수와의 접촉에 의한 다이본딩 필름의 들뜸 현상을 막을 수 있다. 특히, 상기 비율을 0.879 내지 0.920의 범위로 조절하는 경우, 후술할 스텔스 다이싱 또는 DBG 다이싱에 사용될 경우에, 저온 익스팬딩 공정에서 다이본딩 필름의 들뜸 방지 및 다이본딩 필름의 분단성 향상 효과를 얻을 수 있다.

다이싱 공정에는 다이아몬드 블레이드(diamond blade)를 이용한 절단 방법, 웨이퍼 내부에 레이저를 집광시켜 선택적으로 개질부를 형성하고, 그 뒤 -10 내지 0℃의 저온에서 물리적인 인장을 통해 선택적 개질부 라인을 따라 웨이퍼를 접착층(30)과 함께 개별화하는 스텔스 다이싱(stealth dicing) 방법, 그리고 먼저 웨이퍼를 하프 커팅한 후에 백 그라인딩 실시하여 칩으로 분할하는 DBG(Dicing Before Grinding) 방법 등이 있다. 상기 스텔스 다이싱 방법은 다이싱과 그라인딩 순서에 따라, GAL(Grind After Laser)법 또는 SDBG(Stretch Dicing Before Grinding)법으로 분류되기도 한다. 그러나, 초박화 경향에 따라 초격박의 웨이퍼를 생산함에 있어서, 블레이드 다이싱 공정은 칩의 비산 또는 버 발생 등의 문제가 있는바, 스텔스 다이싱 방법 또는 DBG 방법을 이용할 수 있으나, 저온에서도 다이본딩 필름의 분단이 가능한 정도의 점착력과 박리력을 모두 만족해야 하는 과제가 있다. 본 출원의 다이싱 다이본딩 필름은 두 점착성 영역을 가지는 점착층을 포함함으로써, 상기 과제를 해결할 수 있다. 즉, 상기 다이싱 다이본딩 필름은 통상적인 블레이드 다이싱 공정 뿐만아니라, 스텔스용 다이싱 다이본딩 필름 또는 DBG (Dicing Before Grinding)용 다이싱 다이본딩 필름으로 사용될 수 있다.

본 출원의 다이싱 다이본딩 필름에서 점착층(20)이 점착력이 상이한 두 영역을 포함하도록 하는 방법은 특별히 제한되지 아니하고, 기술 분야에서 사용가능한 다양한 방법을 사용하여 두 영역을 도입할 수 있다. 일례로, 기재 필름 상부에 점착층(20)을 형성함에 있어서, 내부와 바깥쪽의 점착제 성분을 달리하여 필름을 성형하는 방법도 있으며, 동일한 점착제를 도포하여 필름을 형성한 후, 마스크를 사용하여 원하는 영역에만 자외선을 조사하여 일부 영역을 경화시킴으로써, 점착력을 감소시키는 방법을 사용할 수도 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

상기 기재 필름(10)은 당업계에서 사용되는 일반적인 기재 필름을 사용할 수 있으며, 특별히 제한되지 않으나, 자외선 투과성을 가질 수 있다. 일례로, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체, 에틸렌-(메타)아크릴산 공중합체, 폴리우레탄, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 폴리에테르에테르케톤, 폴리이미드, 폴리에테르이미드, 폴리아미드, 유리, 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴, 종이, 금속 등을 들 수 있다.

상기 기재 필름(10)에는 필요에 따라, 열처리, 커플링제 등의 화학적 또는 물리적 표면 처리가 수행될 수 있다. 또한, 상기 기재 필름(10) 상부에 점착층(20)을 형성하기 전에 필요에 따라 기능성층을 부가할 수도 있다. 기능성층의 예로는 대전방지층, 프라이머층 등이 있을 수 있다.

상기 기재 필름(10)의 두께는, 특별히 제한되지 않으나, 5 내지 200㎛ 일 수 있다. 상기 두께가 10 ㎛ 미만이면, 다이싱 공정에서 절단 깊이(cut depth)의 조절이 불안해질 우려가 있고, 200 ㎛를 초과하면, 다이싱 공정에서 버가 다량 발생하게 되거나, 연신률이 떨어져서 익스펜딩 공정이 정확하게 이루어지지 않을 우려가 있다.

상기 점착층(20)은 본 출원에서 목적하는 점착력 및 인장 탄성율을 만족하는 한, 특별히 성분이 제한되지는 않는다. 또한, 저점착성 영역(22)과 고점착성 영역(21)의 점착 성분은 동일할 수도 있고, 상이할 수도 있다. 저점착성 영역(22)과 고점착성 영역(21)의 점착성은 상대적인 개념으로 점착층의 내부가 바깥쪽에 비해 점착력이 낮도록 설계된다. 일례로는 상기 점착층(20)은 자외선 경화형 점착제 또는 열 경화형 점착제일 수 있다. 자외선 경화형 점착제는 외부자극, 즉 자외선에 의해 가교밀도가 높아짐에 따라 점착력이 저하된다.

하나의 예시에서, 상기 점착층(20)은 픽업 신뢰성 측면에서 자외선 경호형 점착제로부터 형성될 수 있다. 이 경우 상기 점착층(20)를 형성하기 위한 점착제 조성물은 베이스 수지, 자외선 경화형 화합물, 광개시제 및 가교제를 포함할 수 있다.

상기에서 베이스 수지의 예로는 아크릴계 수지를 들 수 있으며, 이러한 아크릴계 수지는 중량평균분자량이 10만 내지 150만, 바람직하게는 20만 내지 100만일 수 있다. 중량평균분자량이 10만 미만이면, 코팅성 또는 응집력이 저하되어, 박리 시에 피착체에 잔여물이 남거나, 또는 점착제 파괴 현상이 일어날 우려가 있다. 또한, 중량평균분자량이 150만을 초과하면, 베이스 수지가 자외선 경화형 화합물의 반응을 방해하여, 박리력 감소가 효율적으로 이루어지지 않을 우려가 있다.

상기 아크릴계 수지는 예를 들면, (메타)아크릴산 에스테르계 단량체 및 가교성 관능기 함유 단량체의 공중합체일 수 있다.

상기 (메타)아크릴산 에스테르계 단량체의로는, 예를 들어, 알킬 (메타)아크릴레이트를 들 수 있으며, 보다 구체적으로는 탄소수 1 내지 12의 알킬기를 가지는 (메타)아크릴산 에스테르계 단량체로서, 펜틸 (메타)아크릴레이트, n-부틸 (메타)아크릴레이트, 에틸 (메타)아크릴레이트, 메틸 (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 1종 또는 2종 이상을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 알킬의 탄소수가 큰 단량체를 사용할수록, 최종 공중합체의 유리전이온도가 낮아지므로, 목적하는 유리전이온도에 따라 적절한 단량체를 선택하면 된다.

또한, 가교성 관능기 함유 단량체로는, 히드록시기 함유 단량체, 카복실기 함유 단량체 및 질소 함유 단량체로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상이 예시될 수 있다. 상기 히드록실기 함유 화합물의 예로는, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트 또는 2-히드록시프로필 (메타)아크릴레이트 등을 들 수 있고, 카복실기 함유 화합물의 예로는, (메타)아크릴산 등을 들 수 있으며, 질소 함유 단량체의 예로는 (메타)아크릴로니트릴, N-비닐 피롤리돈 또는 N-비닐 카프로락탐 등을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

상기 아크릴계 수지에는 또한 상용성 등의 기타 기능성 향상의 관점에서, 초산비닐, 스틸렌 또는 아크릴로니트릴 등의 탄소-탄소 이중결합 함유 저분자량 화합물이 추가로 포함될 수 있다.

사용할 수 있는 자외선 경화형 화합물의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 중량평균분자량이 500 내지 300,000 정도인 다관능성 올리고머 화합물(ex. 다관능성 아크릴레이트)을 사용할 수 있고, 이 분야의 평균적 기술자는 목적하는 용도에 따른 적절한 올리고머를 용이하게 선택할 수 있다.

상기 자외선 경화형 화합물은 전술한 베이스 수지 100 중량부에 대하여, 5 중량부 내지 400 중량부, 바람직하게는 10 중량부 내지 200 중량부일 수 있다. 자외선 경화형 화합물의 함량이 5 중량부 미만이면, 경화 후 점착력 저하가 충분하지 않아 픽업성이 떨어질 우려가 있고, 400 중량부를 초과하면, 자외선 조사 전 점착제의 응집력이 부족하거나, 이형 필름 등과의 박리가 용이하게 이루어지지 않을 우려가 있다.

상기 광개시제의 종류 역시 특별히 한정되지 않고, 이 분야에서 알려진 일반적인 개시제의 사용이 가능하며, 그 함량은 상기 자외선 경화형 화합물 100 중량부에 대하여 0.05 중량부 내지 20 중량부일 수 있다. 광개시제의 함량이 0.05 중량부 미만이면, 자외선 조사에 의한 경화 반응이 부족해져 픽업성이 저하될 우려가 있고, 20 중량부를 초과하면 경화 과정에는 가교 반응이 짧은 단위로 일어나거나, 미반응 자외선 경화형 화합물이 발생하여 피착체 표면의 잔사에 원인이 되거나, 경화 후 박리력이 지나치게 낮아져 픽업성이 저하될 우려가 있다.

또한, 점착층(20)에 포함되어 접착력 및 응집력을 부여하기 위한 가교제의 종류 역시 특별히 한정되지 않으며, 이소시아네이트계 화합물, 아지리딘계 화합물, 에폭시계 화합물 또는 금속 킬레이트계 화합물 등의 통상의 화합물을 사용할 수 있다. 상기 이소시아네이트계 화합물은, 분자 내에 이소시아네이트기를 2개 이상 갖는 것이면 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어 톨루엔디이소시아네이트, 디페닐메탄디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트 등을 사용할 수 있다. 상기 아지리딘계 화합물은, 분자 내에 아지리딘기를 2개 이상 갖는 것이면, 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, ω-아지리디닐프로피온산-2,2-디히드록시메틸-부탄올-트리에스테르, 4,4'-비스(에틸렌이미노카보닐아미노)디페닐메탄 등이 사용될 수 있다. 상기 에폭시계 가교제는, 분자 내에 에폭시기를 2개 이상 갖는 것이면 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어 에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 디글리세롤폴리글리시딜에테르, 레조르신디글리시딜에테르 등을 사용할 수 있다.

상기 가교제는 베이스 수지 100 중량부에 대하여 2 중량부 내지 40 중량부, 바람직하게는 2 중량부 내지 20 중량부의 양으로 포함될 수 있다. 상기 함량이 2 중량부 미만이면, 점착제의 응집력이 부족할 우려가 있고, 20 중량부를 초과하면, 자외선 조사 전 점착력이 부족하여, 칩 비산 등이 일어날 우려가 있다.

상기 점착층(20)에는 또한 로진 수지, 터펜(terpene) 수지, 페놀 수지, 스티렌 수지, 지방족 석유 수지, 방향족 석유 수지 또는 지방족 방향족 공중합 석유 수지 등의 점착 부여제가 적절히 포함될 수 있다.

본 출원의 다이싱 다이본딩 필름은 또한, 상기 점착층 상에 형성된 이형 필름을 추가로 포함할 수 있다. 사용될 수 있는 이형 필름의 예로는 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리테트라플루오로에틸렌 필름, 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름, 폴리부텐필름, 폴리부타디엔필름, 염화비닐 공중합체 필름 또는 폴리이미드 필름 등의 일종 또는 이종 이상의 플라스틱 필름을 들 수 있다.

상기와 같은 이형 필름의 표면은 알킬드계, 실리콘계, 불소계, 불포화에스테르계, 폴리올레핀계 또는 왁스계 등의 일종 또는 이종 이상으로 이형 처리되어 있을 수 있으며, 이 중 특히 내열성을 가지는 알키드계, 실리콘계 또는 불소계 등의 이형제가 바람직하다.

이형 필름은 통상 10 ㎛ 내지 500 ㎛, 바람직하게는 20 ㎛ 내지 200 ㎛ 정도의 두께로 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

점착층(20)의 두께는, 특별히 제한되지 않으나, 다이싱 공정 시 불량 발생을 최소화하고, 픽업 공정에 신뢰성을 부여하는 점에서, 5 내지 30 ㎛일 수 있다.

상기 접착층(30)은 에폭시 수지, 저탄성 고분자량 수지 및 경화제를 포함하는 접착제 조성물을로부터 형성될 수 있다.

상기 에폭시 수지에는 이 분야에서 공지된 일반적인 접착제용 에폭시 수지가 포함될 수 있으며, 예를 들면, 분자 내에 2개 이상의 에폭시기를 함유하고, 중량평균분자량이 300 내지 2,000인 에폭시 수지를 사용할 수 있다. 위와 같은 에폭시 수지는 경화 공정을 통해 하드한 가교 구조를 형성하여, 탁월한 접착성, 내열성 및 기계적 강도를 나타낼 수 있다. 하나의 예시에서, 상기 에폭시 수지로는 평균 에폭시 당량이 180 내지 1,000인 에폭시 수지를 사용할 수 있다. 에폭시 수지의 에폭시 당량이 180 미만이면, 가교 밀도가 지나치게 높아져서, 접착 필름이 전체적으로 딱딱한 성질을 나타낼 우려가 있고, 1,000을 초과하면, 내열성이 저하될 우려가 있다.

이와 같은 에폭시 수지의 예로는, 비스페놀 A 에폭시 수지 또는 비스페놀 F 에폭시 수지 등의 이관능성 에폭시 수지; 또는 크레졸 노볼락 에폭시 수지, 페놀 노볼락 에폭시 수지, 4관능성 에폭시 수지, 비페닐형 에폭시 수지, 트리페놀메탄형 에폭시 수지, 알킬 변성 트리페놀메탄형 에폭시 수지, 나프탈렌형 에폭시 수지, 디시클로 펜타디엔형 에폭시 수지 또는 디시클로펜타디엔 변성 페놀형 에폭시 수지 등의 3개 이상의 관능기를 가지는 다관능성 에폭시 수지의 일종 또는 이종 이상을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 특히, 상기 에폭시 수지로서 이관능성 에폭시 수지 및 다관능성 에폭시 수지의 혼합 수지를 사용할 수 있다. 본 명세서에서 사용하는 용어 『다관능성 에폭시 수지』는 3개 이상의 관능기를 가지는 에폭시 수지를 의미한다. 즉, 일반적으로 이관능성 에폭시 수지는 유연성 및 고온에서의 흐름성 등은 우수하나, 내열성 및 경화 속도가 떨어지는 반면, 관능기가 3개 이상인 다관능성 에폭시 수지는 경화 속도가 빠르고, 높은 가교 밀도로 인해 탁월한 내열성을 보이나, 유연성 및 흐름성이 떨어진다. 따라서, 상기 두 종류의 수지를 적절히 혼합, 사용함으로 해서, 접착층(30)의 탄성율 및 택(tack) 특성을 제어하면서도, 다이싱 공정 시에 칩의 비산이나 버의 발생을 억제할 수 있다.

상기와 같이 이종의 수지를 혼합 사용할 경우에, 이관능성 에폭시 수지는 다관능성 에폭시 수지 100 중량부에 대하여 10 중량부 내지 50 중량부의 양으로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 함량이 10 중량부 미만이면, 택이 낮아져 고온에서의 접착력이 저하될 우려가 있고, 50 중량부를 초과하면, 취급성이 저하되거나, 다이싱 공정 시에 버의 발생이 증가할 우려가 있다.

또한, 상기 접착제 조성물에서 상기 에폭시 수지는 저탄성 고분자량 수지 100 중량부에 대하여 10 중량부 내지 200 중량부, 바람직하게는 20 중량부 내지 100 중량부의 양으로 포함될 수 있다. 상기 함량이 10 중량부 미만이면, 내열성 및 취급성이 저하될 우려가 있고, 200 중량부를 초과하면, 작업성 및 신뢰성이 저하될 우려가 있다.

상기 저탄성 고분자량 수지는 접착제 내에서 소프트 세그먼트를 이루어 고온에서의 응력 완화 특성을 부여하는 역할을 할 수 있다. 예를 들어, 상기 저탄성 고분자량 수지 성분으로서, 에폭시 수지와 블렌딩되어 필름 형성 시에 부서짐을 유발하지 않고, 가교 구조의 형성 후 점탄성을 나타낼 수 있으며, 다른 성분과의 상용성 및 보관 안정성이 우수한 것이라면, 어떠한 수지 성분도 사용될 수 있다.

하나의 예시에서, 상기 저탄성 고분자량 수지로는 유리전이온도가 -20℃ 내지 40℃, 바람직하게는 -10℃ 내지 30℃인 수지를 사용할 수 있다. 상기 유리전이온도가 -20℃ 미만이면, 흐름성이 지나치게 높아져서 취급성이 저하될 우려가 있고, 40℃를 초과하면, 저온에서 웨이퍼와의 부착력이 저하되어 다이싱 공정 중 칩이 비산하거나, 칩 사이로 냉각수가 침투하게 될 우려가 있다.

또한, 상기 저탄성 고분자량 수지는 중량평균분자량이 10만 내지 100만, 바람직하게는 20만 내지 90만일 수 있다. 상기 중량평균분자량이 10만 미만이면, 취급성 및 내열성이 떨어지거나, 회로 충진 시 흐름성의 제어가 어려워질 우려가 있고, 100만을 초과하면, 탄성율의 지나친 상승 등으로 인해 회로 충진성 및 신뢰성 등이 저하될 우려가 있다.

상기 저탄성 고분자량 수지 성분의 구체적인 종류는, 전술한 특성을 만족하는 한, 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 상기 저탄성 고분자량 수지 성분은 폴리이미드, 폴리에테르이미드, 폴리에스테르이미드, 폴리아미드, 폴리에테르술폰, 폴리에테르케톤, 폴리올레핀, 폴리염화비닐, 페녹시, 반응성 아크릴로니트릴부타디엔 고무 또는 아크릴계 수지 등의 일종 또는 이종 이상의 혼합을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

상기에서 아크릴계 수지의 구체적인 예로는 (메타)아크릴산 및 그 유도체를 포함하는 아크릴계 공중합체를 들수 있으며, 이 때 (메타)아크릴산 및 그 유도체의 예로는 (메타)아크릴산; 메틸 (메타)아크릴레이트 또는 에틸(메타)아크릴레이트 등의 탄소수 1 내지 12의 알킬기를 함유하는 알킬 (메타)아크릴레이트; (메타)아크릴로니트릴 또는 (메타)아크릴아미드; 및 기타 공중합성 단량체들이 포함된다.

상기 아크릴계 수지는 또한 글리시딜기, 히드록시기, 카복실기 및 아민기 등의 일종 또는 이종 이상의 관능기를 포함할 수 있으며, 이와 같은 관능기는 글리시딜 (메타)아크릴레이트, 히드록시 (메타)아크릴레이트, 히드록시에틸 (메타)아크릴레이트 또는 카복시 (메타)아크릴레이트 등의 단량체를 공중합시킴으로써 도입할 수 있다.

아크릴계 수지가 관능기를 함유할 경우, 그 함량은 전체 수지 중량에 대하여 0.5 중량부 내지 10 중량부인 것이 바람직하다. 관능기 함량이 0.5 중량부 미만이면, 접착력 확보가 어려워질 우려가 있고, 10 중량부를 초과하면, 작업성이 저하되거나, 겔화가 유발될 우려가 있다.

상기 접착제 조성물에 포함될 수 있는 경화제는 상기 에폭시 수지 및/또는 저탄성 고분자량 수지와 반응하여, 가교 구조를 형성할 수 있는 것이라면 특별히 제한되지 않고, 예를 들면, 상기 에폭시 수지 및 저탄성 고분자량 수지와 동시에 반응하여 가교 구조를 형성할 수 있는 경화제를 사용할 수 있다. 이와 같은 경화제는 접착제 내의 소프트 세그먼트 및 하드 세그먼트와 각각 가교 구조를 이루어 내열성을 향상시키는 동시에, 양자의 계면에서 두 세그먼트의 가교제로 작용하여 반도체 패키지의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

하나의 예시에서, 상기 경화제로는 분자 중에 2개 이상의 수산기를 함유하는 것으로서, 수산기 단량에 100 내지 1,000인 페놀 수지를 사용할 수 있다. 상기 수산기 당량이 100 미만이면, 접착층(30)의 응력 완화 특성이 저하될 우려가 있고, 1,000을 초과하면, 가교 밀도의 저하로 인해 내열성이 악화될 우려가 있다.

상기 페놀 수지는 또한 연화점이 50℃ 내지 150℃인 것이 바람직하다. 연화점이 50℃ 미만이면, 취급성이 저하될 우려가 있고, 150℃를 초과하면, 접착층(30) 및 웨이퍼와의 부착력이 떨어질 우려가 있다.

이와 같은 수지의 예로는 비스페놀 A 수지, 페놀 노볼락 수지, 크레졸 노볼락 수지, 비스페놀 A 노볼락 수지, 페놀아랄킬 수지, 다관능성 노볼락 수지, 디시클로펜타디엔 페놀 노볼락 수지, 아미노트리아진 페놀 노볼락 수지, 폴리부타디엔 페놀 노볼락 수지 및 비페닐형 수지의 일종 또는 이종 이상을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

상기 접착제 조성물에서 상기 경화제는 에폭시 수지 100 중량부에 대하여 30 중량부 내지 100 중량부, 바람직하게는 50 중량부 내지 90 중량부의 양으로 포함될 수 있다. 상기 함량이 30 중량부 미만이면, 경화 공정 시에 미만응 에폭시 수지의 양이 증가하여, 내열성이 저하되거나 또는 미반응 수지의 경화를 위해 고온 또는 장시간의 공정이 필요할 우려가 있다. 또한, 상기 함량이 100 중량부를 초과하면, 미반응 수산기로 인해 흡습율, 저장 안정성 및 유전 특성 등이 상승할 우려가 있다.

상기 접착제 조성물은 또한 경화 반응의 촉진을 위해 경화 촉진제를 추가로 포함할 수 있다. 사용될 수 있는 경화 촉진제의 예로는 이미다졸 화합물, 트리페닐포스핀(TPP) 또는 3급 아민류 등의 일종 또는 이종 이상을 들 수 있으며, 이 중 이미다졸 화합물이 바람직하다.

사용될 수 있는 이미다졸 화합물의 예로는 2-메틸이미다졸(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 이미다졸트리메탈레이트(2PZ-CNS) 등의 일종 또는 이종 이상을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

상기 경화 촉진제는 에폭시수지 100 중량부에 대하여 0.1 중량부 내지 10 중량부, 바람직하게는 0.2 중량부 내지 5 중량부의 양으로 포함될 수 있다. 상기 함량이 0.1 중량부 미만이면, 내열성 또는 접착력이 저하될 우려가 있고, 10 중량부를 초과하면, 경화 반응이 지나치게 급격히 일어나거나, 보존 안정성이 저하된다.

상기 접착제 조성물은 또한, 취급성, 내열성 및 용융 점도의 조절의 관점에서, 무기 충진제를 추가적으로 포함할 수 있다. 사용될 수 있는 무기 충진제의 예로는 실리카, 수산화 알루미늄, 탄산 칼슘, 수산화 마그네슘, 산화 알루미늄, 활석 또는 질화 알루미늄 등의 일종 또는 이종 이상을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

상기 무기 충진제는 평균 입경이 0.001 ㎛ 내지 10 ㎛, 바람직하게는 0.005 ㎛ 내지 1 ㎛인 것을 사용할 수 있다. 평균 입경이 0.001 ㎛ 미만이면, 접착층(30) 내에서 충진제가 응집되거나, 외관 불량이 발생할 우려가 있고, 10 ㎛을 초과하면, 접착층(30) 표면으로의 충진제의 돌출, 열압착 시 칩의 손상 또는 접착성 향상 효과의 저하가 일어날 우려가 있다.

상기 충진제는 접착제 조성물의 전체 수지 100 중량부에 대하여 0.5 중량부 내지 100 중량부, 바람직하게는 5중량부 내지 50 중량부의 양으로 포함될 수 있다. 상기 함량이 0.5 중량부 미만이면, 충진제 첨가로 인한 내열성 및 취급성 향상 효과가 떨어질 우려가 있고, 100 중량부를 초과하면, 작업성 및 기재 부착성이 저하될 우려가 있다.

상기 접착제 조성물은 또한 커플링제를 추가로 포함할 수 있으며, 이를 통해 수지 성분과 웨이퍼 또는 충진제와의 계면 밀착성 또는 내습열 특성 등을 개선할 수 있다. 사용될 수 있는 커플링제의 예로는 실란계 커플링제, 티탄계 커플링제 및 알루미늄계 커플링제의 일종 또는 이종 이상을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

상기 커플링제는 수지 성분 100 중량부에 대하여 0.05 중량부 내지 15 중량부, 바람직하게는 0.1 중량부 내지 10 중량부의 양으로 포함될 수 있다. 상기 함량이 0.05 중량부 미만이면, 밀착성 개선 효과가 떨어질 우려가있고, 15 중량부를 초과하면, 보이드(void)가 발생하거나, 내열성이 저하될 우려가 있다.

상기 접착층(30)의 두께는, 특별히 제한되지 않으나, 다이싱 공정 후 익스팬드 공정, 픽업 공정 및 마운팅 공정에서 불량을 야기하지 않을 정도로 3 내지 100 ㎛일 수 있다.

이상과 같은 다이싱 다이본딩 필름을 제조하는 방법은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 기재 필름 상에 점착층, 접착층 및 이형 필름을 순차로 형성하는 방법, 또는 다이싱 필름(기재 필름+점착층) 및 다이본딩 필름 또는 접착층이 형성된 이형 필름을 별도로 제조한 후, 이를 라미네이션시키는 방법 등이 사용될 수 있다.

상기에서 라미네이션 방법은 특별히 한정되지 않으며, 핫 롤 라미네이트 또는 적층 프레스법을 사용할 수 있고, 이 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 출원의 구현예들에 따른 점착 필름(1) 및 다이싱 다이본딩 필름(2)은 반도체 패키징 공정에서 사용될 수 있다. 일반적으로, 회로 패턴을 형성한 반도체 웨이퍼는 필요에 따라 이면 연마에 의해 두께를 조정한 후(그라인딩 공정), 반도체 칩으로 다이싱된다(다이싱 공정). 그러나, DBG 공정에서는 그라인딩 전에 다이싱 공정을 먼저 수행하여, 그라인딩과 동시에 칩이 분리되도록 하기도 한다.

이하에서, 상기 점착 필름(1) 및 다이싱 다이본딩 필름(2)을 사용하여 일련의 공정을 수행하는 것을 예를 들어 설명하나, 이에 제한되는 것은 아니다. 다이싱 공정 전에 상기 점착 필름(1)의 다이본딩 필름에 해당하는 접착층(30)을 반도체 웨이퍼에 압착하고, 이것을 접착 유지시켜 고정한다(마운팅 공정). 이어서, 반도체 웨이퍼의 다이싱을 행한다. DBG 프로세스에 의하면, 다이싱 전에 그라인딩 공정을 먼저 수행하기도 한다. 다이싱에 의해, 반도체 웨이퍼를 소정의 크기로 절단하여 칩을 제조한다. 종래의 블레이드 다이싱 방법은 반도체가 초박화됨에 따라 칩의 비산, 버 발생에 취약한 단점이 있어, 레이저에 의한 스텔스 다이싱 방법을 이용할 수 있다.

다이싱 공정 후에, 절단된 칩의 픽업을 행한다. 종래의 픽업 공정에서는 다이싱 필름인 점착층의 점착력을 감소시켜 접착층과 점착층의 박리를 용이하게 할 수 있도록 자외선을 경화하였으나, 본 출원에 따른 다이싱 다이본딩 필름을 사용할 경우, 점착력이 상이한 두 영역이 점착층 내에 포함되므로, 그러한 자외선 조사 공정을 반도체 패키징 공정 중에 수행하지 않아도 픽업 공정 시 점착층과 접착층의 박리가 용이하다. 칩의 픽업 시에는 다이본딩 필름에 해당하는 접착층도 함께 픽업되며, 그 상태로 피착제에 접착 고정된다.

본 출원에서는 반도체 패키징 공정 시 생산성을 향상시킬 수 있을 뿐 아니라, 다이싱 공정 시에는 반도체 웨이퍼를 고정할 수 있으면서도, 다이싱 공정 후 별도의 자외선 조사 공정 없이도 점착층과 접착층의 박리가 용이하여 다이싱 공정 시 칩의 비산 또는 버 발생을 최소화할 수 있는 점착 필름 및 다이싱 다이본딩 필름을 제공할 수 있다.

도 1은 본 출원의 일 구현예에 따른 점착 필름의 단면도이다.
도 2는 본 출원의 다른 구현예에 따른 다이싱 다이본딩 필름의 단면도이다.
도 3은 본 출원의 일 구현예에 따른 다이싱 다이본딩 필름의 단면도 및 평면도이다.

이하 실시예 및 비교예를 통하여 상기 봉지재 시트를 상세히 설명하나, 상기 봉지재 시트의 범위가 하기 제시된 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.

점착 필름의 제조

실시예 1

원통형 플라스크에, 광경화형 점착 바인더 수지, 이소시아네이트계 경화제 및 광개시제를 각각 100, 2 및 0.2 중량부로 첨가하여 점착제 조성물을 제조하였다. 상기 점착체 조성물을, PET 박리 라이너의 실리콘 처리를 실시한 면 위에 도포하고, 120℃에서 2분간 가열하여, 두께 10 ㎛의 점착층을 형성하였다. 이어서, 상기 점착층에 두께 100 ㎛의 폴리올레핀 필름을 접합하여 다이싱 필름을 제조하였다(면적: 지름 370 mm).

상기 점착제 조성물과는 별도로 접착제 조성물인 아크릴 계열의 열가소성 수지는 다음의 방법으로 제조하였다. 톨루엔 용매 100 중량부 대비 부틸아크릴레이트 40 중량부, 에틸아크릴레이트 35 중량부, 아크릴로니트릴 15 중량부, 관능기 함유 모노머인 글리시딜 메타아크릴레이트 10 중량부를 혼합하여 반응 온도, 시간을 조정하여 관능기를 갖는 아크릴계 수지를 얻었다. 열가소성 수지로 상기 방식으로 제조된 아크릴계 수지 100 중량부, 에폭시 수지 25 중량부, 에폭시 수지의 경화제 15 중량부, 실란 커플링제 1 중량부, 경화 촉진제 0.1 중량부, 충진제로서 구상 실리카 10 중량부로 이루어지는 조성물에 메틸에틸케톤(MEK)에 교반 혼합하여 조성물을 제조하였다. 상기 접착제 조성물을, 박리 라이너(세퍼레이터)로서 실리콘 이형 처리한 두께 38 ㎛인 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(이형 처리 필름) 위에 도포한 후, 130℃에서 2분간 건조시켜 두께 20 ㎛의 다이본딩 필름을 제조하였다(지름: 320 mm).

그 후에, 상기 다이본딩 필름의 접착제 면을 앞서 제조한 다이싱 필름의 점착층에 전사하여 다이싱 필름과 다이본딩 필름이 일체화된 다이싱·다이본딩 필름을 제조하였으며, 점착층에 점착성이 상이한 두 영역을 부여하기 위하여 접착층 보다 작은 면적(지름: 305 mm)을 가지는 원형 마스크를 준비하여 도 3에서와 같이 50 mJ/cm² 광량의 자외선을 조사하여 점착력을 조절하였다.

실시예 2

광량을 60 mJ/cm²로 조절한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 점착 필름을 제조하였다.

실시예 3

마스크의 지름을 310 mm로 조절한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 점착 필름을 제조하였다.

비교예 1

점착 필름의 제조 시, 자외선 조사 과정을 생략한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 점착 필름을 제조하였다.

비교예 2

점착 필름의 제조 시, 자외선 조사를 위한 마스크에서 자외선이 통과하는 원형의 면적을 접착층보다 넓게(지름: 340 mm) 준비한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 점착 필름을 제조하였다.

비교예 3

마스크의 지름을 280 mm로 조절한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 점착 필름을 제조하였다.

비교예 4

마스크의 지름을 370 mm로 조절한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 점착 필름을 제조하였다.

이하 실시예 및 비교예에서 제조된 점착 필름을 이용하여 다이싱 공정 및 픽업 공정을 수행하여 제조된 점착 필름의 성능을 평가하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

접착층의 들뜸 유무 평가

반도체 웨이퍼(직경 12 인치, 두께 500 ㎛)를 이면 연마 처리하여, 두께 100 ㎛의 반도체 웨이퍼를 제조하였다. 상기에서 제조된 점착 필름인 다이싱 다이본딩 필름으로부터 세퍼레이터를 박리한 후, 접착층 상부에 준비한 반도체 웨이퍼를 압착하여 접합시키고, 웨이퍼 내부에 레이저를 집광시켜 선택적으로 개질부를 형성하고, 그 뒤 -10℃의 저온에서 물리적인 인장을 통해 선택적 개질부 라인을 따라 웨이퍼를 접착층과 함께 개별화하는 스텔스 다이싱(stealth dicing) 방법으로 다이싱을 행하였다. 절단 후의 반도체 웨이퍼 및 다이싱 다이본딩 필름에 대하여, 접착층의 분단성 및 접착층 모서리의 들뜸을 확인했다.

접착층 모서리의 들뜸은, 들뜸이 발생한 경우를 ×로 표시하고, 불량은 아니지만 들뜸이 미미하게 발생하는 경우를 △로 표시하였으며, 발생하지 않은 경우를 ｏ로 표시하였다.

이어서, 다이싱 다이본딩 필름에 대하여 칩간을 소정의 간격으로 하는 익스팬딩 공정을 행한 후, 반도체 칩을 픽업하는 공정을 수행하였다. 픽업 시 성공율을 평가하였으며, 평가한 항목을 하기 표 1에 나타내었다.

픽업 성공율 측정

상기 실시예들 및 비교예들에 따라 제조된 다이싱 필름으로부터 제조된 다이싱 다이본딩 필름 및 웨이퍼를 70℃ 조건에서 라미네이션 시켰다. 이어서 전술한 방법으로 스텔스 공정을 수행한 후, 각 칩을 다이본더(Shinkawa 사)로 200개 픽업하여 픽업이 되지 않은 개수를 측정하여 퍼센트로 표기하였다.

SUS 링 탈리 유무 평가

다이싱 다이본딩 필름의 블레이드 다이싱 및 스텔스 다이싱 공정 진행 중에, 다이싱 필름과 SUS 링 사이의 탈리 현상을 관찰하였으며, 탈리가 발생한 경우를 ×로 하고 발생하지 않은 경우를 ｏ로 표시하였다.

블레이드 공정 시 접착층 들뜸 유무 평가

상기 실시예들 및 비교예들에 따라 제조된 다이싱 다이본딩 필름 및 웨이퍼를 70℃ 조건에서 라미네이션 시켰다. 이어서 블레이드 다이싱 장비(NEON 社)로 하기의 조건으로 블레이드 다이싱을 수행하였다. 블레이드 다이싱 공정 시, 냉각수 수압에 의한 접착층 모서리의 들뜸을 관찰하였으며, 들뜸이 발생한 경우를 ×로, 발생하지 않은 경우를 ｏ로 표시하였다.

다이싱 조건

블레이드: 27HEDD

블레이드 회전 속도: 40,000 rpm

속도: 30 mm/s

칩 사이즈: 10 mm x 10 mm

Cut depth: 70 um

또한, 각 실시예 및 비교예에서 제조된 점착 필름에서 점착층의 점착력과 인장 탄성율, 점착층과 접착층 사이의 박리력에 대한 평가를 하기와 같이 수행하여 표 2에 나타내었다.

택 강도의 측정

상기 실시예 1 내지 2 및 비교예 1 내지 2에서 제조한 점착 필름의 상온 택 강도는 자외선 조사가 된 저점착성의 내부 영역과 자외선 조사가 되지 않은 고점착성의 외부 영역의 시편을 각각 준비하였으며, 플레이트 위에 다이싱 필름의 점착층이 위를 향하게 올려 놓고, 직경 1인치의 볼 타입 브로브(probe)를 사용하여 상온 택 강도를 측정하였다. 이 때 프로브에 인가되는 힘은 800gf, 접촉 시간은 0.01초, 프로브를 떼어내는 측정 속도는 1mm/s였으며, 측정에 사용된 기기는 Texture Analyzer였다.

저온 택강도의 경우, 프로브와 샘플이 들어갈 수 있는 저온 챔버를 설치하고 온도를 낮춘 후, 상온과 택 강도의 측정과 동일한 방법으로 측정하였다.

점착층의 인장 탄성율의 측정

상기 실시예 1 내지 2 및 비교예 1 내지 2에서 제조한 점착층의 인장 탄성율을 다음과 같이 측정하였다. 자외선 조사가 된 저점착성의 내부 영역과 자외선 조사가 되지 않은 고점착성의 외부 영역의 시편을 폭 15mm, 길이 50 mm로 준비하여 100 mm/min의 속도로 인장하였으며, 측정에 사용된 기기는 UTM(Universial Testing Machine)이었다.

점착층과 접착층 사이의 박리력 측정

상기 실시예 1 내지 2 및 비교예 1 내지 2에서 제조한 점착 필름의 다이본딩 필름인 접착층의 점착층에 대한 상온 및 -10℃에서의 박리력을 T-박리 테스트(T-peel test)를 통하여 다음과 같이 측정하였다. 상기 T-박리 테스트는 ASTM D1876의 규격 하에서 측정되었다. 점착층과 접착층 사이의 박리력 측정을 위해, 접착층을 상온에서 다이싱 필름과 합지한 후 1시간 동안 방치하고, 이 후 폭 25mm의 샘플을 제작하여 상온 및 저온 챔버에서 각각 상온과 저온 박리력을 측정하였다. 상기 측정은 하나의 샘플 당 3회 이상 수행하였으며, 그 평균값을 기재하였다.

상기 물성 평가에서 확인할 수 있는 바와 같이, 실시예 1 내지 2의 점착 필름은 저온 익스팬딩 공정 수행 시 접착층의 들뜸으로 인한 문제가 없으며, 픽업 성공율이 높은 것을 확인할 수 있으나, 비교예 1의 점착 필름은 저온 익스팬딩 수행 시 접착층의 들뜸으로 인한 문제는 없으나, 점착층과 접착층의 박리에 문제가 있어 픽업 성공율이 낮은 것을 확인할 수 있다.

또한, 점착력이 상이한 두 영역을 가지는 점착층을 포함하더라도 저점착성 영역의 면적이 접착층의 면적보다 큰 점착 필름을 사용한 비교예 2의 경우에는, 접착층 모서리에 대한 점착층의 점착력이 매우 낮아 공정 중에 점착층으로부터 접착 층의 들뜸이 발생하는 것을 확인할 수 있다.

나아가 저점착성 영역과 접착층의 면적의 비율을 본원의 범위로 한정한 실시예 1 내지 3의 경우에는 저온 익스팬딩시 다이본딩 필름의 들뜸 방지 특성이 우수하게 나타났으나, 저점착성 영역과 접착층의 면적의 비율이 본원의 범위 내로 조절되지 않은 비교예 2 내지 4의 경우에는 다이본딩 필름이 들뜨거나, 다이싱 필름으로부터 SUS 링이 탈리되거나 픽업 불량의 문제가 발생하였다.

1: 점착 필름
2: 다이싱 다이본딩 필름
10: 기재 필름
20: 점착층
21: 고점착성 영역
22: 저점착성 영역
30: 접착층
3: 마스크

Claims (13)

1. 기재 필름; 상기 기재 필름 상에 형성되고, 자외선 경화형 점착제를 포함하는 점착층; 및 상기 점착층 상에 형성되는 접착층을 포함하며,
   상기 점착층은 점착성이 상이한 표면을 가지는 둘 이상의 영역을 포함하고, 저점착성 영역의 표면이 고점착성 영역의 표면의 내부에 위치하며,
   상기 점착층의 저점착성 영역의 접착층에 대한 -10℃에서의 T-박리 테스트에 의하여 측정된 박리력은 20 내지 100 gf/25mm이고, 상기 점착층의 저점착성 영역의 면적이 상기 점착층 상의 접착층의 면적보다 작으며, 하기 일반식 1을 만족하고, 상기 저점착성 영역의 상온에서의 택 강도가 1 내지 80 gf이며, 상기 고점착성 영역의 상온에서의 택 강도가 150 내지 500 gf인 다이싱 다이본딩 필름:
   [일반식 1]
   0.879 ≤ Sp/Sa ≤ 0.938
   상기 일반식 1에서, Sp는 저점착성 영역의 면적을 나타내고, Sa는 접착층의 면적을 나타낸다.
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4. 제 1 항에 있어서, 저점착성 영역의 -10℃에서의 택 강도가 1.5 내지 150 gf인 점착층을 포함하는 다이싱 다이본딩 필름.
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6. 제 1 항에 있어서, 접착층의 면적은 점착층의 전체 면적 보다 작은 다이싱 다이본딩 필름.
7. 삭제
8. 제 1 항에 있어서, 점착층의 저점착성 영역의 접착층에 대한 상온에서의 T-박리 테스트에 의하여 측정된 박리력은 10 내지 80 gf/25mm인 다이싱 다이본딩 필름.
9. 제 1 항에 있어서, 점착층의 고점착성 영역의 접착층에 대한 상온에서의 T-박리 테스트에 의하여 측정된 박리력은 150 내지 1000 gf/25mm인 다이싱 다이본딩 필름.
10. 제 1 항에 있어서, 상기 점착층의 두께는 5 내지 30 ㎛인 다이싱 다이본딩 필름.
11. 제 1 항에 있어서, 상기 접착층의 두께는 3 내지 100 ㎛인 다이싱 다이본딩 필름.
12. 제 1 항에 있어서, 블레이드 다이싱 공정, 스텔스 다이싱 공정 또는 DBG (Dicing Before Grinding) 공정에 이용되는 다이싱 다이본딩 필름.
13. 제 1 항의 다이싱 다이본딩 필름을 이용한 반도체 패키징 방법.
    

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