KR102339968B1

KR102339968B1 - 휨 교정재 및 팬아웃형 웨이퍼 레벨 패키지의 제조 방법

Info

Publication number: KR102339968B1
Application number: KR1020197028048A
Authority: KR
Inventors: 히데유키 이토; 가즈야 사토; 야스아키 아라이
Original assignee: 다이요 잉키 세이조 가부시키가이샤
Priority date: 2017-03-29
Filing date: 2018-03-29
Publication date: 2021-12-16
Also published as: KR20190118191A; WO2018181686A1

Abstract

[과제] 팬아웃형의 웨이퍼 레벨 패키지(FO-WLP)의 실장 시의 온도에서도 웨이퍼 반송 등의 실온에서도 휨량을 조정하여 WLP의 휨을 저감시킬 수 있는 휨 교정재를 제공한다. [해결 수단] 팬아웃형 웨이퍼 레벨 패키지용의 휨 교정재로서, 활성 에너지선 및 열에 의해 경화할 수 있는 성분을 포함하는 경화성 수지 조성물을 포함하고, 상기 휨 교정재를 활성 에너지선 및 열에 의해 경화시켜 평막상의 경화물로 한 경우에, 해당 경화물의, 25℃에 있어서의 선팽창 계수 α(ppm/℃), 25℃에 있어의 탄성률 β(GPa) 및 두께 γ(㎛)가, 하기 관계식: 2000≤α×β×γ≤10000을 만족하는 것을 특징으로 한다.

Description

휨 교정재 및 팬아웃형 웨이퍼 레벨 패키지의 제조 방법

본 발명은, 외부 접속용 전극의 배치 영역이 반도체의 평면 사이즈보다도 큰 팬아웃(Fan-out)형의 웨이퍼 레벨 패키지용 휨 교정재에 관한 것이다.

근년, 반도체 회로 등의 분야에 있어서 소형화의 요구가 높아지고 있고, 그 요구에 대응하기 위해 반도체 회로는 그의 칩 사이즈에 가까운 패키지(Chip Size Package)에 실장되는 경우가 있다. 칩 사이즈 패키지를 실현하는 수단의 하나로서, 웨이퍼 레벨로 접합하여 단편화하는 웨이퍼 레벨 패키지(Wafer Level Package, 이하, WLP라 약칭하는 경우가 있다.)라고 불리는 패키지 방법이 제안되어 있다. WLP는 저비용화, 소형화에 기여할 수 있기 때문에 주목받고 있다. WLP는, 전극이 형성된 회로 기판 상에 페이스 다운으로 실장된다.

그런데, 반도체 칩의 소형화, 고집적화에 수반하여, 반도체 칩의 외부 접속용 전극(단자, 범프)의 수는 많아지는 경향이 있고, 그 때문에 반도체 칩의 외부 접속용 전극의 피치는 작아지는 경향이 있다. 그러나, 미세한 피치로 범프가 형성된 반도체 칩을 회로 기판 상에 직접 실장하는 것은 반드시 용이하지는 않다.

상기와 같은 과제에 대하여, 반도체 칩의 외주에 반도체용 봉지재의 영역을 형성하고, 전극에 접속된 재배선층 또는 리드 프레임(이하, 모두 「재배선층 등」이라고도 한다.)을 반도체용 봉지재의 영역에도 마련하여, 범프의 피치를 크게 하는 것이 제안되어 있다. 이러한 WLP는, 반도체 칩의 사이즈에 대하여 범프의 배치 에어리어의 사이즈가 커지기 때문에, 팬아웃형의 웨이퍼 레벨 패키지(이하, FO-WLP라고 약칭하는 경우가 있다.)라고 칭해진다.

FO-WLP에서는, 반도체 칩이 반도체용 봉지재에 의해 매립된다. 반도체 칩의 회로면은 외측을 향해 나와 있고, 반도체 칩과 반도체용 봉지재의 경계가 형성된다. 반도체 칩을 매립하는 반도체용 봉지재의 영역에도, 반도체 칩의 전극에 접속된 재배선층 등이 마련되고, 범프가 재배선층 등을 통해 반도체 칩의 전극에 전기적으로 접속된다. 이러한 범프의 피치는, 반도체 칩의 전극의 피치에 대하여 크게 설정할 수 있게 된다.

또한, 반도체 칩뿐만 아니라, 동종 또는 이종을 포함하는 복수의 전자 부품을 하나의 패키지 내에 수용하거나, 복수의 반도체 칩을 반도체용 봉지재에 매립하여 하나의 반도체 부품으로 하는 것도 생각할 수 있다. 이러한 패키지에서는, 복수의 전자 부품이 반도체용 봉지재에 의해 매립된다. 복수의 전자 부품을 매립하는 반도체용 봉지재에는, 전자 부품의 전극에 접속된 재배선층 등이 마련되고, 범프가 재배선층 등을 통해 전자 부품의 전극에 전기적으로 접속된다. 이 경우에도, 반도체 칩의 사이즈에 대하여 범프의 배치 에어리어의 사이즈가 커지기 때문에, FO-WLP라고 할 수 있다.

이러한 패키지에서는, 일반적으로 지지체 상에 일정한 간격을 마련하여 반도체 칩이나 전자 부품을 배치하고, 반도체용 봉지재를 사용하여 매립하고, 봉지재를 가열 경화시킨 후에, 지지체로부터 박리하여 의사 웨이퍼가 제작된다. 계속해서, 의사 웨이퍼의 반도체 칩 회로면으로부터 확장된 반도체용 봉지 재료 영역에 걸쳐서, 재배선층 등이 형성된다. 이와 같이 하여 범프의 피치는, 반도체 칩의 전극 피치에 대하여 크게 설정할 수 있게 된다.

재배선층의 형성에 있어서는, 일반적으로, 포지티브형 감응성 수지를, 의사 웨이퍼의 반도체 칩 회로면에 도포하여, 프리베이크를 행하고, 포토마스크 등을 통해 개구하고자 하는 영역에 UV 광선 등의 활성 광선을 조사하고, 이어서 TMAH(테트라메틸암모늄히드록시드) 등의 현상액을 사용하여 현상을 행하고, 가열 큐어, 산소 플라스마 처리 등을 행하여, 메탈 전극의 스퍼터링을 행하고, 추가로 포토레지스트층을 형성하고 배선을 패터닝하여 재배선층을 형성해간다(예를 들어, 일본 특허 공개 제2013-38270호 공보 등). 한편, 리드 프레임의 형성에 있어서는, 얇은 금속판을 에칭 기술이나 펀칭 가공 등에 의해 틀에서 빼내고, 프레스 굽힘에 의해 일괄 형성된다.

WLP나 FO-WLP에 있어서, 반도체 칩 회로면에 재배선층을 형성하면, 주로 배선간의 감광성 폴리이미드 등의 절연막의 큐어 시의 수축에 의해 회로면(즉, 절연막을 형성한 면)이 오목해지는 휨 변형이 발생한다. 또한, 재배선층이나 리드 프레임과는 반대면에 봉지된 봉지재의 큐어 시의 수축에 의해, 회로면이 볼록해지는 휨 변형이 발생한다. 이 휨량을 저감시키기 위해서, 웨이퍼상의 반도체를 포함하는 기판의 한 면에 수지층을 형성하고, 그 수지층의 전역이 구면상으로 팽출하도록 휘게 하여 유지한 후에, 수지층을 경화시킨 것이 제안되어 있다(예를 들어, 일본 특허 공개 제2012-178422호 공보). 또한, FO-WLP의 휨에 대하여, 예를 들어 미국 특허 공개 제2010/0252919호에는, FO-WLP에서는 반도체 칩면측이 오목해지는 휨이 발생하기 때문에, 그 휨량을 예측해두고, 동일한 휨량으로 역방향으로 휘는 고분자 필름을 반도체 칩면과는 반대면측에 마련함으로써 휨을 서로 상쇄하도록 한 반도체 장치가 기재되어 있다. 또한, 필립 칩 방식의 반도체 장치에 있어서 언더필의 선팽창 계수와 탄성률의 곱(스트레스 인덱스)에 착안하여, 반도체 장치의 신뢰성을 개선하는 것이 제안되어 있다(예를 들어, 일본 특허 공개 제2013-8896호 공보).

FO-WLP에서는, 종래의 WLP와 비교하여 패키지의 두께가 얇은 점에서, 재배선층 형성 시에 발생하는 응력의 영향을 받기 쉽다. 그 때문에, 종래의 것보다도 패키지가 휘기 쉽다. 또한, 일본 특허 공개 제2012-178422호 공보에서 제안되어 있는 바와 같이, 재배선층이 편면에만 마련되어 있는 WLP를 가열하여 휨량을 억제하였다고 해도, WLP의 실장 온도(예를 들어 260℃)로 가열되면 재배선층이나 봉지재가 팽창하여 패키지에 휨이 발생한다. 그 결과, 패키지 내부의 층간에 박리가 발생하거나, 실장 시에 일부 단자가 접속하기 어려워지는 문제가 있다. 한편, WLP의 실장 시의 패키지의 휨을 억제하기 위해서, WLP의 실장 온도에서 휨량이나 봉지재가 억제되도록 조정하면, 패키지를 실온으로 냉각시켰을 때에 절연막을 포함하는 재배선층이 수축하여 웨이퍼에 휨이 발생해버린다. 그 결과, 웨이퍼 반송이 곤란해지거나, 웨이퍼에 응력이 가해져 미소한 충격으로 깨지는 리스크가 높아지는 문제가 있다. 또한, 미국 특허 공개 제2010/0252919호에 기재되어 있는 방법에서는, 예측할 수 있는 휨량이면 휨 교정이 가능하기는 하지만, 상술한 바와 같이 의사 웨이퍼의 제조 단계뿐만 아니라, WLP의 실장 시의 가열에 있어서도 휨이 발생하기 때문에, 휨의 정도가 변화하는 경우에는 대응할 수 없다. 또한, 미국 특허 공개 제2010/0252919호에 기재되어 있는 방법은, 의사 웨이퍼 제작 시에 미리 반대의 휨을 부여해두는 것이기 때문에, 재배선층을 마련할 때의 미세한 가공이 곤란해지는 경우가 있다. 또한, 일본 특허 공개 제2013-8896호 공보에서는, 언더필에 착안한 것이며, WLP의 휨에 대하여는 전혀 고려되어 있지 않다.

따라서, 본 발명의 목적은, 팬아웃형의 웨이퍼 레벨 패키지(FO-WLP)의 실장 시의 온도에서도 웨이퍼 반송 등의 실온에서도 휨량을 조정하여 WLP의 휨을 저감시킬 수 있는 휨 교정재를 제공하는 것이다.

상기와 같은 문제를 해결하기 위해서는, FO-WLP에 휨 교정층을 마련함에 있어서 반도체 패키지 실장 시의 온도에서도 웨이퍼 반송 등의 실온에서도 휨량을 억제할 수 있는 것이 바람직하다고 할 수 있다. 그리고, 본 발명자들이 검토한 결과, 휨 교정재의 휨 응력을 조정할 수 있는 파라미터로서, 휨 교정재의 경화물의 선팽창 계수와 탄성률과 막 두께가 밀접하게 관계되어 있는 것이 판명되었다. 그리고, 검토를 더욱 진행하여, 선팽창 계수, 탄성률 및 막 두께가 일정한 관계에 있으면, 반도체 패키지 실장 시의 온도에서도 웨이퍼 반송 등의 실온에서도 휨량을 억제할 수 있음과 함께, FO-WLP의 휨량을 조정하면서 웨이퍼 내지 패키지의 휨을 저감시킬 수 있다는 지견을 얻었다. 본 발명은 관련된 지견에 기초하는 것이다.

또한, 본 발명자들은, 활성 에너지선과 열의 양쪽으로 경화할 수 있는 경화성 수지 조성물을 사용한 휨 교정재는, 휨 응력을 효과적으로 발생시킬 수 있음을 발견하였다. 또한, 경화성 수지 조성물을 경화시킬 때의 경화 정도에 의해 휨 응력을 제어를 할 수 있고, 그의 경화 정도는, 경화막으로 하였을 때의 표면과 계면의 광택도의 차의 절댓값에 관련되는 것을 알았다. 그리고, 당해 광택도의 차가 일정한 범위 내에 있으면, 휨 교정재에 의해 적당한 휨 응력을 발생시킬 수 있다는 지견을 얻었다.

즉, 본 발명에 의한 휨 교정재는, 팬아웃형 웨이퍼 레벨 패키지용의 휨 교정재로서,

활성 에너지선 및 열에 의해 경화할 수 있는 성분을 포함하는 경화성 수지 조성물을 포함하고,

상기 휨 교정재를 활성 에너지선 및 열에 의해 경화시켜 평막상의 경화물로 한 경우에, 해당 경화물의, 25℃에 있어서의 선팽창 계수 α(ppm/℃), 25℃에 있어의 탄성률 β(GPa) 및 두께 γ(㎛)가, 하기 관계식:

2000≤α×β×γ≤10000

을 만족하는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명의 양태에 있어서는, 상기 γ(㎛)가 15 내지 50의 범위인 것이 바람직하다.

본 발명의 양태에 있어서는, 상기 휨 교정재를, JEITA 규격의 실리콘 웨이퍼 상에 적용하여 활성 에너지선 및 열에 의해 경화시켜 평막상의 경화물로 한 경우에, 경화물 표면의 60° 경면 반사율과, 경화물과 실리콘 웨이퍼의 계면에서의 60° 경면 반사율의 차의 절댓값이 10％ 이하인 것이 바람직하다.

본 발명의 양태에 있어서는, 상기 경화성 수지 조성물이, 수산기를 갖는 화합물과 이소시아네이트기를 갖는 화합물을 적어도 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 양태에 있어서는, 상기 수산기를 갖는 화합물 중의 수산기의, 상기 이소시아네이트기를 갖는 화합물의 이소시아네이트기에 대한 몰비(수산기/이소시아네이트기)가 0.1 내지 0.9인 것이 바람직하다.

본 발명의 양태에 있어서는, 상기 수산기를 갖는 화합물이, 1 분자 중에 수산기를 2개 이상 가지고, 수산기가가 100(mgKOH/g) 이상인 것이 바람직하다.

본 발명의 양태에 있어서는, 상기 수산기를 갖는 화합물 또는 상기 이소시아네이트기를 갖는 화합물이, 이소시아누르기 또는 벤젠환 중 적어도 하나를 갖는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 다른 양태에 의한 팬아웃형 웨이퍼 레벨 패키지의 제조 방법은,

상기 휨 교정재를, 의사 웨이퍼의 재배선층이 형성되어 있는 면과 동일한 면 또는 반대측의 면에 도포하여 도막을 형성하고,

상기 도막을 활성 에너지선 및 열에 의해 경화시켜 휨 교정층을 형성하는

것을 포함하는 것이다.

본 발명의 양태에 있어서는, 상기 도포가 잉크젯 방식에 의해 행해지는 것이 바람직하다.

본 발명의 양태에 있어서는, 휨 교정층의 두께가 15 내지 50㎛의 범위인 것이 바람직하다.

본 발명의 양태에 있어서는, 상기 활성 에너지선 및 열에 의한 경화를, JEITA 규격의 실리콘 웨이퍼 상에 상기 휨 교정재를 도포하여 활성 에너지선 및 열에 의해 경화시켜 평막상의 경화물로 한 경우에, 경화물 표면의 60° 경면 반사율과, 경화물과 실리콘 웨이퍼의 계면에서의 60° 경면 반사율의 차의 절댓값이 10％ 이하가 되도록 행하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 경화물로 한 경우의 선팽창 계수, 탄성률 및 두께가 소정의 관계를 갖는 경화성 수지 조성물을 포함하는 휨 교정재를 사용함으로써, 반도체 패키지 실장 시의 온도에서도 웨이퍼 반송 등의 실온에서도 휨량을 억제할 수 있음과 함께, 웨이퍼 내지 패키지의 휨량을 조정하면서 웨이퍼 내지 패키지의 휨을 저감시킬 수 있다. 그 결과, 품질 신뢰성이 높은 반도체 패키지를 얻을 수 있다.

<휨 교정재>

본 발명에 의한 휨 교정재는, 휨 교정층을 형성하기 위한 재료이며, 활성 에너지선 및 열에 의해 경화할 수 있는 성분을 포함하는 경화성 수지 조성물을 포함하는 것이다. FO-WLP의 제조 시에, 의사 웨이퍼의 회로 형성면에 재배선층 등과 함께 절연층이 마련되지만, 재배선층뿐만 아니라, 절연막의 재료, 두께, 패턴, 봉지재의 재료, 두께에 의해, 의사 웨이퍼의 휨량도 변화된다. 그래서, 재배선층의 수축 응력이나 절연층의 수축 응력이나 봉지재의 수축 응력에 의해 FO-WLP에 작용하는 응력과 동일한 정도의 수축 응력을, 휨 교정층에 의해 발생시킬 수 있으면, FO-WLP의 휨을 억제할 수 있다고 생각된다. 본 발명에 있어서는, 상기한 바와 같은 활성 에너지선과 열에 의해 경화할 수 있는 경화성 수지 조성물을 포함하는 휨 교정재가, 휨 교정재를 활성 에너지선 및 열에 의해 경화시켜 평막상의 경화물로 한 경우에, 해당 경화물의, 25℃에 있어서의 선팽창 계수 α(ppm/℃), 25℃에 있어의 탄성률 β(GPa) 및 두께 γ(㎛)가, 하기 관계식:

2000≤α×β×γ≤10000

을 만족하도록 조정함으로써, 반도체 패키지 실장 시의 온도에서도 웨이퍼 반송 등의 실온에서도 휨량을 억제할 수 있는 것을 발견하였다. 즉, 재배선층이나 절연층이나 봉지재의 수축 응력을 상쇄하도록 휨 교정층에 수축 응력을 작용시킬 수 있고, 그 결과, 반도체 패키지 실장 시의 온도에서도 웨이퍼 반송 등의 실온에서도 휨량을 억제할 수 있음과 함께, 웨이퍼 내지 패키지의 휨량을 조정하면서 웨이퍼 내지 패키지의 휨을 저감시킬 수 있어, 품질 신뢰성이 높은 반도체 패키지를 얻을 수 있다. 이것은 어디까지나 본 발명자들의 추측이며, 본 발명이 당해 논리에 구속되는 것은 아니다. 또한, 본 발명에 의한 휨 교정재는, FO-WLP의 재배선층 등이 마련되어 있는 면과는 반대의 면에 마련되어 있어도 되지만, 밸런스에 따라서 동일한 면에 마련되어 있어도 된다. 이하, 본 발명에 의한 경화성 수지 조성물을 구성하는 각 성분에 대하여 설명한다.

휨 교정재를 구성하는 경화성 수지 조성물에 포함되는 필수 성분인 활성 에너지선에 의해 경화할 수 있는 성분으로서는, 라디칼성의 부가 중합 반응에 의해 경화할 수 있는 경화성 성분을 들 수 있다. 분자 중에 1개 이상의 에틸렌성 불포화기를 갖는 라디칼성의 부가 중합 반응성 성분의 구체예로서는, 예를 들어 관용 공지된 폴리에스테르(메타)아크릴레이트, 폴리에테르(메타)아크릴레이트, 우레탄(메타)아크릴레이트, 카보네이트(메타)아크릴레이트, 에폭시(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 구체적으로는 에틸렌글리콜, 메톡시테트라에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜 등의 글리콜의 디아크릴레이트류; N,N-디메틸아크릴아미드, N-메틸올아크릴아미드, N,N-디메틸아미노프로필아크릴아미드 등의 아크릴아미드류; N,N-디메틸아미노에틸아크릴레이트, N,N-디메틸아미노프로필아크릴레이트 등의 아미노알킬아크릴레이트류; 헥산디올, 트리메틸올프로판, 펜타에리트리톨, 디펜타에리트리톨, 트리스-히드록시에틸이소시아누레이트 등의 다가 알코올 또는 이들의 에틸렌옥사이드 부가물, 프로필렌옥사이드 부가물, 또는 ε-카프로락톤 부가물 등의 다가 아크릴레이트류; 페녹시아크릴레이트, 비스페놀 A 디아크릴레이트 및 이들 페놀류의 에틸렌옥사이드 부가물 또는 프로필렌옥사이드 부가물 등의 다가 아크릴레이트류; 글리세린디글리시딜에테르, 글리세린트리글리시딜에테르, 트리메틸올프로판트리글리시딜에테르, 트리글리시딜이소시아누레이트 등의 글리시딜에테르의 다가 아크릴레이트류; 상기에 한정되지 않고, 폴리에테르폴리올, 폴리카보네이트디올, 수산기 말단 폴리부타디엔, 폴리에스테르폴리올 등의 폴리올을 직접 아크릴레이트화, 또는 디이소시아네이트를 통해 우레탄아크릴레이트화한 아크릴레이트류 및 멜라민아크릴레이트, 및 상기 아크릴레이트에 대응하는 각 메타크릴레이트류의 적어도 어느 1종 등을 들 수 있다.

상기한 것 이외에도, 라디칼성의 부가 중합 반응에 의해 경화할 수 있는 경화성 성분으로서는, 이하의 (1) 내지 (11)과 같은 화합물을 사용해도 된다.

(1) 1 분자 중에 복수의 페놀성 수산기를 갖는 화합물과 알킬렌옥사이드를 반응시켜 얻어지는 반응 생성물에, 불포화기 함유 모노카르복실산을 반응시키고, 얻어지는 반응 생성물에 다염기산 무수물을 반응시켜 얻어지는 불포화기 함유 폴리머,

(2) 2관능 또는 그 이상의 다관능 에폭시 수지에 (메타)아크릴산을 반응시켜, 측쇄에 존재하는 수산기에 2염기산 무수물을 부가시킨 아크릴 함유 폴리머,

(3) 2관능 에폭시 수지의 수산기를 추가로 에피클로로히드린으로 에폭시화한 다관능 에폭시 수지에 (메타)아크릴산을 반응시키고, 발생한 수산기에 2염기산 무수물을 부가시킨 아크릴 함유 폴리머,

(4) 1 분자 중에 복수의 페놀성 수산기를 갖는 화합물과 환상 카보네이트 화합물을 반응시켜 얻어지는 반응 생성물에 불포화기 함유 모노카르복실산을 반응시키고, 얻어지는 반응 생성물에 다염기산 무수물을 반응시켜 얻어지는 불포화기 함유 폴리머,

(5) 디이소시아네이트와, 2관능 에폭시 수지의 (메타)아크릴레이트 또는 그의 부분 산 무수물 변성물, 카르복실기 함유 디알코올 화합물 및 디올 화합물과의 중부가 반응에 의한 아크릴 함유 우레탄 수지,

(6) 불포화 카르복실산과 불포화기 함유 화합물의 공중합에 의해 얻어지는 불포화기 함유 폴리머,

(7) 디이소시아네이트와, 카르복실기 함유 디알코올 화합물 및 디올 화합물과의 중부가 반응에 의한 수지의 합성 중에, 분자 내에 하나의 수산기와 하나 이상의 (메타)아크릴로일기를 갖는 화합물을 첨가하여, 말단 (메타)아크릴화한 아크릴 함유 우레탄 수지,

(8) 디이소시아네이트와, 카르복실기 함유 디알코올 화합물 및 디올 화합물과의 중부가 반응에 의한 수지의 합성 중에, 분자 내에 하나의 이소시아네이트기와 하나 이상의 (메타)아크릴로일기를 갖는 화합물을 첨가하여, 말단 (메타)아크릴화한 아크릴 함유 우레탄 수지,

(9) 상기 (5)의 수지의 합성 중에, 분자 내에 하나의 수산기와 하나 이상의 (메타)아크릴로일기를 갖는 화합물을 첨가하여, 말단 (메타)아크릴화한 아크릴 함유 우레탄 수지,

(10) 상기 (5)의 수지의 합성 중에, 분자 내에 하나의 이소시아네이트기와 하나 이상의 (메타)아크릴로일기를 갖는 화합물을 첨가하여 말단 (메타)아크릴화한 아크릴 함유 우레탄 수지, 및

(11) 상기 (1) 내지 (10)의 수지에 추가로 1 분자 내의 하나의 에폭시기와 하나 이상의 (메타)아크릴로일기를 갖는 화합물을 부가하여 이루어지는 아크릴 함유 폴리머 등을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하거나, 또는 상기한 분자 중에 1개 이상의 에틸렌성 불포화기를 갖는 모노머와 병용하여, 사용할 수 있다.

상기한 경화성 성분을 활성 에너지선에 의해 라디칼성의 부가 중합 반응을 시키는 광중합 개시제로서는, 예를 들어 비스-(2,6-디클로로벤조일)페닐포스핀옥사이드, 비스-(2,6-디클로로벤조일)-2,5-디메틸페닐포스핀옥사이드, 비스-(2,6-디클로로벤조일)-4-프로필페닐포스핀옥사이드, 비스-(2,6-디클로로벤조일)-1-나프틸포스핀옥사이드, 비스-(2,6-디메톡시벤조일)페닐포스핀옥사이드, 비스-(2,6-디메톡시벤조일)-2,4,4-트리메틸펜틸포스핀옥사이드, 비스-(2,6-디메톡시벤조일)-2,5-디메틸페닐포스핀옥사이드, 비스-(2,4,6-트리메틸벤조일)-페닐포스핀옥사이드(IGM Resins사제 Omnirad 819), 2,6-디메톡시벤조일디페닐포스핀옥사이드, 2,6-디클로로벤조일디페닐포스핀옥사이드, 2,4,6-트리메틸벤조일페닐포스핀산메틸에스테르, 2-메틸벤조일디페닐포스핀옥사이드, 피발로일페닐포스핀산이소프로필에스테르, 2,4,6-트리메틸벤조일디페닐포스핀옥사이드(IGM Resins사제 Omnirad TPO) 등의 아실포스핀옥사이드류; 1-히드록시-시클로헥실페닐케톤, 1-[4-(2-히드록시에톡시)-페닐]-2-히드록시-2-메틸-1-프로판-1-온, 2-히드록시-1-{4-[4-(2-히드록시-2-메틸-프로피오닐)-벤질]페닐}-2-메틸-프로판-1-온, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온 등의 히드록시아세토페논류; 벤조인, 벤질, 벤조인메틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤조인n-프로필에테르, 벤조인이소프로필에테르, 벤조인n-부틸에테르 등의 벤조인류; 벤조인알킬에테르류; 벤조페논, p-메틸벤조페논, 미힐러 케톤, 메틸벤조페논, 4,4'-디클로로벤조페논, 4,4'-비스디에틸아미노벤조페논 등의 벤조페논류; 아세토페논, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 2,2-디에톡시-2-페닐아세토페논, 1,1-디클로로아세토페논, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤, 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-모르폴리노-1-프로파논, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-부타논-1,2-(디메틸아미노)-2-[(4-메틸페닐)메틸)-1-[4-(4-모르폴리닐)페닐]-1-부타논, N,N-디메틸아미노아세토페논 등의 아세토페논류; 티오크산톤, 2-에틸티오크산톤, 2-이소프로필티오크산톤, 2,4-디메틸티오크산톤, 2,4-디에틸티오크산톤, 2-클로로티오크산톤, 2,4-디이소프로필티오크산톤 등의 티오크산톤류; 안트라퀴논, 클로로안트라퀴논, 2-메틸안트라퀴논, 2-에틸안트라퀴논, 2-tert-부틸안트라퀴논, 1-클로로안트라퀴논, 2-아밀안트라퀴논, 2-아미노안트라퀴논 등의 안트라퀴논류; 아세토페논디메틸케탈, 벤질디메틸케탈 등의 케탈류; 에틸-4-디메틸아미노벤조에이트, 2-(디메틸아미노)에틸벤조에이트, p-디메틸벤조산에틸에스테르 등의 벤조산에스테르류; 1,2-옥탄디온, 1-[4-(페닐티오)-,2-(O-벤조일옥심)], 에타논, 1-[9-에틸-6-(2-메틸벤조일)-9H-카르바졸-3-일]-,1-(O-아세틸옥심) 등의 옥심에스테르류; 비스(η5-2,4-시클로펜타디엔-1-일)-비스(2,6-디플루오로-3-(1H-피롤-1-일)페닐)티타늄, 비스(시클로펜타디에닐)-비스[2,6-디플루오로-3-(2-(1-필-1-일)에틸)페닐]티타늄 등의 티타노센류; 페닐디술피드2-니트로플루오렌, 부틸로인, 아니소인에틸에테르, 아조비스이소부티로니트릴, 테트라메틸티우람디술피드 등을 들 수 있다. 이들 광중합 개시제는 1종을 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다.

상기한 광중합 개시제 중에서도 옥심에스테르류(이하 「옥심에스테르계 광중합 개시제」라고 칭함), 아세토페논류의 하나인 α-아미노아세토페논류(이하, 「α-아미노아세토페논계 광중합 개시제」라고 칭함), 및 아실포스핀옥사이드류(이하, 「아실포스핀옥사이드계 광중합 개시제」라고 칭함)로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 광중합 개시제를 사용하는 것이 바람직하다.

옥심에스테르계 광중합 개시제로서는, 시판품으로서, BASF 재팬 가부시키가이샤제의 CGI-325, IRGACURE OXE01, IRGACURE OXE02, 가부시키가이샤 ADEKA제 N-1919 등을 들 수 있다. 또한, 분자 내에 2개의 옥심에스테르기를 갖는 광중합 개시제도 적합하게 사용할 수 있다. 옥심에스테르계 광중합 개시제의 배합량은, 분자 중에 1개 이상의 에틸렌성 불포화기를 갖는 라디칼성의 부가 중합 반응성 성분 100질량부에 대하여, 0.01 내지 5질량부로 하는 것이 바람직하다.

α-아미노아세토페논계 광중합 개시제로서는, 구체적으로는 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-모르폴리노프로파논-1,2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-부탄-1-온, 2-(디메틸아미노)-2-[(4-메틸페닐)메틸]-1-[4-(4-모르폴리닐)페닐]-1-부타논, N,N-디메틸아미노아세토페논 등을 들 수 있다. 시판품으로서는, IGM Resins사제의 Omnirad 907, Omnirad 369, Omnirad 379 등을 들 수 있다.

아실포스핀옥사이드계 광중합 개시제로서는, 상기 화합물을 들 수 있다. 시판품으로서는, IGM Resins사제의 Omnirad TPO, Omnirad 819 등을 들 수 있다.

옥심에스테르계 광중합 개시제를 제외한 광중합 개시제의 배합량은, 분자 중에 1개 이상의 에틸렌성 불포화기를 갖는 라디칼성의 부가 중합 반응성 성분 100질량부에 대하여, 0.1 내지 30질량부인 것이 바람직하다. 0.1질량부 이상의 경우, 경화성 수지 조성물의 광경화성이 양호해지고, 도막이 박리되기 어렵고, 내약품성 등의 도막 특성도 양호해진다. 한편, 30질량부 이하의 경우, 아웃 가스의 저감 효과가 얻어지고, 또한 솔더 레지스트 도막 표면에서의 광흡수가 양호해지고, 심부 경화성이 저하되기 어렵다. 보다 바람직하게는 0.5 내지 15질량부이다.

활성 에너지선에 의해 라디칼성의 부가 중합 반응을 시키는 광중합 개시제로서 옥심에스테르계 광중합 개시제를 사용하면, 소량으로도 충분한 감도를 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 열경화성 성분을 배합한 경우의 열경화 시, 및 실장 시의 후열 공정에서의 광중합 개시제의 휘발이 적기 때문에, 건조로 등의 장치의 오염을 적게 할 수 있다.

또한, 아실포스핀옥사이드계 광중합 개시제를 사용하면, 광반응 시의 심부 경화성을 향상시키기 때문에, 해상성에 있어서 양호한 개구 형상이 얻어진다.

옥심에스테르계 광중합 개시제, 아실포스핀옥사이드계 광중합 개시제 중 어느 쪽을 사용해도 효과적이지만, 상술한 바와 같은 레지스트의 라인 형상 및 개구의 밸런스, 광경화성의 면에서는, 옥심에스테르계 광중합 개시제와 아실포스핀옥사이드계 광중합 개시제의 병용이 더욱 적합하다.

또한, 활성 에너지선에 의해 라디칼성의 부가 중합 반응을 시키는 광중합 개시제로서 시판되는 것을 사용해도 되고, 예를 들어 웨양시 진마오타이 과학 기술 유한공사 주식회사제의 JMT-784를 적합하게 사용할 수 있다.

경화성 수지 조성물 중에 포함되는 열에 의해 경화할 수 있는 성분으로서는, 멜라민 수지, 벤조구아나민 수지 등의 아민 수지, 이소시아네이트 화합물, 블록 이소시아네이트 화합물, 시클로카보네이트 화합물, 다관능 에폭시 화합물, 다관능 옥세탄 화합물, 에피술피드 수지, 멜라민 유도체 등의 공지 관용의 열경화성 수지를 사용할 수 있다. 본 발명의 일 형태에 있어서, 분자 중에 2개 이상의 환상 에테르기 및 환상 티오에테르기 중으로부터 선택되는 적어도 어느 1종(이하, 환상 (티오)에테르기라 약칭함)을 갖는 열경화성 성분이 바람직하다.

이러한 분자 중에 2개 이상의 환상 (티오)에테르기를 갖는 열경화성 성분은, 분자 중에 3, 4 또는 5원환의 환상 에테르기 또는 환상 티오에테르기 중 어느 한쪽 또는 2종류의 기를 2개 이상 갖는 화합물이며, 예를 들어 분자 내에 적어도 2개 이상의 에폭시기를 갖는 화합물, 즉 다관능 에폭시 화합물, 분자 내에 적어도 2개 이상의 옥세타닐기를 갖는 화합물, 즉 다관능 옥세탄 화합물, 분자 내에 2개 이상의 티오에테르기를 갖는 화합물, 즉 에피술피드 수지 등을 들 수 있다.

상기 다관능 에폭시 화합물로서는, 예를 들어 미쓰비시 케미컬 가부시키가이샤제의 jER828, jER834, jER1001, jER1004, DIC 가부시키가이샤제의 에피클론 840, 에피클론 850, 에피클론 1050, 에피클론 2055, 신닛테츠 스미킨 가가쿠 가부시키가이샤제의 에포토트 YD-011, YD-013, YD-127, YD-128, 다우·케미컬사제의 D.E.R.317, D.E.R.331, D.E.R.661, D.E.R.664, 스미또모 가가꾸 고교 가부시끼가이샤제의 스미에폭시 ESA-011, ESA-014, ELA-115, ELA-128, 아사히 가세이 고교 가부시키가이샤제의 A.E.R.330, A.E.R.331, A.E.R.661, A.E.R.664 등(모두 상품명)의 비스페놀 A형 에폭시 수지; 미쓰비시 케미컬 가부시키가이샤제의 jERYL903, DIC 가부시키가이샤제의 에피클론 152, 에피클론 165, 신닛테츠 스미킨 가가쿠 가부시키가이샤제의 에포토트 YDB-400, YDB-500, 다우·케미컬사제의 D.E.R.542, 스미또모 가가꾸 고교 가부시끼가이샤제의 스미에폭시 ESB-400, ESB-700, 아사히 가세이 고교 가부시키가이샤제의 A.E.R.711, A.E.R.714 등(모두 상품명)의 브롬화에폭시 수지; 미쓰비시 케미컬 가부시키가이샤제의 jER152, jER154, 다우·케미컬사제의 D.E.N.431, D.E.N.438, DIC 가부시키가이샤제의 에피클론 N-730, 에피클론 N-770, 에피클론 N-865, 신닛테츠 스미킨 가가쿠 가부시키가이샤사제의 에포토트 YDCN-701, YDCN-704, 닛폰 가야쿠 가부시키가이샤제의 EPPN-201, EOCN-1025, EOCN-1020, EOCN-104S, RE-306, 스미또모 가가꾸 고교 가부시끼가이샤제의 스미에폭시 ESCN-195X, ESCN-220, 아사히 가세이 고교 가부시키가이샤제의 A.E.R.ECN-235, ECN-299 등(모두 상품명)의 노볼락형 에폭시 수지; DIC 가부시키가이샤제의 에피클론 830, 미쓰비시 케미컬 가부시키가이샤제 jER807, 신닛테츠 스미킨 가가쿠 가부시키가이샤제의 에포토트 YDF-170, YDF-175, YDF-2004 등(모두 상품명)의 비스페놀 F형 에폭시 수지; 신닛테츠 스미킨 가가쿠 가부시키가이샤제의 에포토트 ST-2004, ST-2007, ST-3000(상품명) 등의 수소 첨가 비스페놀 A형 에폭시 수지; 미쓰비시 케미컬 가부시키가이샤제의 jER604, 신닛테츠 스미킨 가가쿠 가부시키가이샤제의 에포토트 YH-434, 스미토모 가가꾸 고교 가부시키가이샤제의 스미에폭시 ELM-120 등(모두 상품명)의 글리시딜아민형 에폭시 수지; 히단토인형 에폭시 수지; 가부시키가이샤 다이셀제의 셀록사이드 2021P 등(상품명)의 지환식 에폭시 수지; 미쓰비시 케미컬 가부시키가이샤제의 YL-933, 다우·케미컬사제의 T.E.N., EPPN-501, EPPN-502 등(모두 상품명)의 트리히드록시페닐메탄형 에폭시 수지; 미쓰비시 케미컬 가부시키가이샤제의 YL-6056, YX-4000, YL-6121(모두 상품명) 등의 비크실레놀형 혹은 비페놀형 에폭시 수지 또는 그들의 혼합물; 닛폰 가야쿠 가부시키가이샤제 EBPS-200, 아사히 덴까 고교 가부시키가이샤제 EPX-30, DIC 가부시키가이샤제의 EXA-1514(상품명) 등의 비스페놀 S형 에폭시 수지; 미쓰비시 케미컬 가부시키가이샤제의 jER157S(상품명) 등의 비스페놀 A 노볼락형 에폭시 수지; 미쓰비시 케미컬 가부시키가이샤제의 jERYL-931 등(모두 상품명)의 테트라페닐올에탄형 에폭시 수지; 닛산 가가꾸 고교 가부시끼가이샤제의 TEPIC 등(상품명)의 복소환식 에폭시 수지; 니혼 유시 가부시키가이샤제 블렘머 DGT 등의 디글리시딜프탈레이트 수지; 신닛테츠 스미킨 가가쿠 가부시키가이샤제 ZX-1063 등의 테트라글리시딜크실레노일에탄 수지; 신닛테츠 가가꾸 가부시끼가이샤제 ESN-190, ESN-360, DIC 가부시키가이샤제 HP-4032, EXA-4750, EXA-4700 등의 나프탈렌기 함유 에폭시 수지; DIC 가부시키가이샤제 HP-7200, HP-7200H 등의 디시클로펜타디엔 골격을 갖는 에폭시 수지; 니혼 유시 가부시키가이샤제 CP-50S, CP-50M 등의 글리시딜메타크릴레이트 공중합계 에폭시 수지; 추가로 시클로헥실말레이미드와 글리시딜메타크릴레이트의 공중합 에폭시 수지; 에폭시 변성의 폴리부타디엔 고무 유도체(예를 들어 다이셀 가가꾸 고교제 PB-3600 등), CTBN 변성 에폭시 수지(예를 들어 도토 가세이 가부시키가이샤제의 YR-102 YR-450 등) 등을 들 수 있지만 이들에 한정되는 것은 아니다. 이들 에폭시 수지는 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 이들 중에서도 특히 노볼락형 에폭시 수지, 헤테로 고리 에폭시 수지, 비스페놀 A형 에폭시 수지 또는 그들의 혼합물이 바람직하다.

상기 다관능 옥세탄 화합물로서는, 비스[(3-메틸-3-옥세타닐메톡시)메틸]에테르, 비스[(3-에틸-3-옥세타닐메톡시)메틸]에테르, 1,4-비스[(3-메틸-3-옥세타닐메톡시)메틸]벤젠, 1,4-비스[(3-에틸-3-옥세타닐메톡시)메틸]벤젠, (3-메틸-3-옥세타닐)메틸아크릴레이트, (3-에틸-3-옥세타닐)메틸아크릴레이트, (3-메틸-3-옥세타닐)메틸메타크릴레이트, (3-에틸-3-옥세타닐)메틸메타크릴레이트나 그들의 올리고머 또는 공중합체 등의 다관능 옥세탄류 외에도, 옥세탄알코올과 노볼락 수지, 폴리(p-히드록시스티렌), 카르도형 비스페놀류, 칼릭사렌류, 칼릭스레조르신아렌류 또는 실세스퀴옥산 등의 수산기를 갖는 수지와의 에테르화물 등을 들 수 있다. 그 밖에도, 옥세탄환을 갖는 불포화 모노머와 알킬(메타)아크릴레이트의 공중합체 등도 들 수 있다.

상기 에피술피드 수지로서는, 예를 들어 미쓰비시 케미컬 가부시키가이샤제의 비스페놀 A형 에피술피드 수지 YL7000 등을 들 수 있다. 또한, 동일한 합성 방법을 사용하여, 노볼락형 에폭시 수지의 에폭시기 산소 원자를 황 원자로 치환한 에피술피드 수지 등도 사용할 수 있다.

분자 중에 2개 이상의 환상 (티오)에테르기를 갖는 열경화성 성분을 사용하는 경우, 열경화 촉매를 배합하는 것이 바람직하다. 그러한 열경화 촉매로서는, 예를 들어 이미다졸, 2-메틸이미다졸, 2-에틸이미다졸, 2-에틸-4-메틸이미다졸, 2-페닐이미다졸, 4-페닐이미다졸, 1-시아노에틸-2-페닐이미다졸, 1-(2-시아노에틸)-2-에틸-4-메틸이미다졸 등의 이미다졸 유도체; 디시안디아미드, 벤질디메틸아민, 4-(디메틸아미노)-N,N-디메틸벤질아민, 4-메톡시-N,N-디메틸벤질아민, 4-메틸-N,N-디메틸벤질아민 등의 아민 화합물, 아디프산디히드라지드, 세바스산디히드라지드 등의 히드라진 화합물; 트리페닐포스핀 등의 인 화합물 등을 들 수 있다. 또한, 시판되고 있는 것으로서는, 예를 들어 시꼬꾸 가세이 고교 가부시키가이샤제의 2MZ-A, 2MZ-OK, 2PHZ, 2P4BHZ, 2P4MHZ(모두 이미다졸계 화합물의 상품명), 산아프로 가부시키가이샤제의 U-CAT(등록 상표) 3503N, U-CAT3502T(모두 디메틸아민의 블록 이소시아네이트 화합물의 상품명), DBU, DBN, U-CATSA102, U-CAT5002(모두 이환식 아미딘 화합물 및 그의 염) 등을 들 수 있다.

또한, 휨 교정재를 경화시켜 휨 교정층으로 하였을 때의 경화막의 강인성을 향상시키기 위해서, 본 발명에 있어서는, 열경화성 성분으로서, 1 분자 내에 2개 이상의 이소시아네이트기 또는 블록화 이소시아네이트기를 갖는 화합물을 첨가할 수 있다. 이러한 1 분자 내에 2개 이상의 이소시아네이트기 또는 블록화 이소시아네이트기를 갖는 화합물은, 1 분자 내에 2개 이상의 이소시아네이트기를 갖는 화합물, 즉 폴리이소시아네이트 화합물 또는 1 분자 내에 2개 이상의 블록화 이소시아네이트기를 갖는 화합물, 즉 블록 이소시아네이트 화합물 등을 들 수 있다.

폴리이소시아네이트 화합물로서는, 예를 들어 방향족 폴리이소시아네이트, 지방족 폴리이소시아네이트 또는 지환식 폴리이소시아네이트가 사용된다. 방향족 폴리이소시아네이트의 구체예로서는, 4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트, 2,4-톨릴렌디이소시아네이트, 2,6-톨릴렌디이소시아네이트, 나프탈렌-1,5-디이소시아네이트, o-크실릴렌디이소시아네이트, m-크실릴렌디이소시아네이트 및 2,4-톨릴렌 이량체를 들 수 있다. 지방족 폴리이소시아네이트의 구체예로서는, 테트라메틸렌디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 메틸렌디이소시아네이트, 트리메틸헥사메틸렌디이소시아네이트, 4,4-메틸렌비스(시클로헥실이소시아네이트) 및 이소포론디이소시아네이트를 들 수 있다. 지환식 폴리이소시아네이트의 구체예로서는 비시클로헵탄트리이소시아네이트를 들 수 있다. 그리고 앞서 열거된 이소시아네이트 화합물의 어덕트체, 뷰렛체 및 이소시아누레이트체를 들 수 있다.

블록 이소시아네이트 화합물에 포함되는 블록화 이소시아네이트기는, 이소시아네이트기가 블록제와의 반응에 의해 보호되어 일시적으로 불활성화된 기이다. 소정 온도로 가열되었을 때에 그 블록제가 해리되어 이소시아네이트기가 생성된다.

블록 이소시아네이트 화합물로서는, 이소시아네이트 화합물과 이소시아네이트 블록제의 부가 반응 생성물이 사용된다. 블록제와 반응할 수 있는 이소시아네이트 화합물로서는, 이소시아누레이트형, 뷰렛형, 어덕트형 등을 들 수 있다. 이 이소시아네이트 화합물로서는, 예를 들어 상기와 동일한 방향족 폴리이소시아네이트, 지방족 폴리이소시아네이트 또는 지환식 폴리이소시아네이트가 사용된다.

이소시아네이트 블록제로서는, 예를 들어 페놀, 크레졸, 크실레놀, 클로로페놀 및 에틸페놀 등의 페놀계 블록제; ε-카프로락탐, δ-발레로락탐, γ-부티로락탐 및 β-프로피오락탐 등의 락탐계 블록제; 아세토아세트산에틸 및 아세틸아세톤 등의 활성 메틸렌계 블록제; 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올, 아밀알코올, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 벤질에테르, 글리콜산메틸, 글리콜산부틸, 디아세톤알코올, 락트산메틸 및 락트산에틸 등의 알코올계 블록제; 포름알데히독심, 아세트알독심, 아세톡심, 메틸에틸케톡심, 디아세틸모노옥심, 시클로헥산옥심 등의 옥심계 블록제; 부틸머캅탄, 헥실머캅탄, t-부틸머캅탄, 티오페놀, 메틸티오페놀, 에틸티오페놀 등의 머캅탄계 블록제; 아세트산아미드, 벤즈아미드 등의 산아미드계 블록제; 숙신산이미드 및 말레산이미드 등의 이미드계 블록제; 크실리딘, 아닐린, 부틸아민, 디부틸아민 등의 아민계 블록제; 이미다졸, 2-에틸이미다졸 등의 이미다졸계 블록제; 메틸렌이민 및 프로필렌이민 등의 이민계 블록제 등을 들 수 있다.

블록 이소시아네이트 화합물은 시판되는 것이어도 되고, 예를 들어 7950, 7951, 7960, 7961, 7982, 7990, 7991, 7992(이상, Baxenden사제, 상품명) 스미듈 BL-3175, BL-4165, BL-1100, BL-1265, 데스모듈 TPLS-2957, TPLS-2062, TPLS-2078, TPLS-2117, 데스모삼 2170, 데스모삼 2265(이상, 스미토모 바이엘 우레탄 가부시키가이샤제, 상품명), 코로네이트 2512, 코로네이트 2513, 코로네이트 2520(이상, 닛본 폴리우레탄 고교 가부시키가이샤제, 상품명), B-830, B-815, B-846, B-870, B-874, B-882(미쓰이 다께다 케미컬 가부시끼가이샤제, 상품명), TPA-B80E, 17B-60PX, E402-B80T, MF-B60B, MF-K60B, SBN-70D(아사히 가세이 케미컬즈 가부시키가이샤제, 상품명) 등을 들 수 있다. 또한, 스미듈 BL-3175, BL-4265는 블록제로서 메틸에틸옥심을 사용하여 얻어지는 것이다.

또한 카렌즈 MOI-BM, 카렌즈 MOI-BP(쇼와 덴꼬사제, 상품명)와 같이 활성 에너지 조사로 에틸렌성 불포화기를 갖는 라디칼성의 부가 중합 반응에 의해 분자 내에 2개 이상의 블록 이소시아네이트를 갖는 화합물을 사용해도 된다.

상기한 1 분자 내에 2개 이상의 이소시아네이트기 또는 블록화 이소시아네이트기를 갖는 화합물은, 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.

경화성 수지 조성물 중에는, 블록 이소시아네이트의 반응 촉매가 포함되어 있어도 된다. 반응 촉매로서는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 블록 이소시아네이트의 반응 촉매가, 유기 암모늄염, 유기 아미딘염 또는 이미다졸인 것이 바람직하다. 구체적으로는 유기 암모늄염에서는 테트라알킬암모늄 할로겐화물, 테트라알킬암모늄 수산화물, 테트라알킬암모늄 유기산염 등, 유기 아미딘염에서는 1,8-디아자비시클로[5.4.0]운데센-7(이하 DBU), 1,5-디아자비시클로[4.3.0]노넨-5(이하 DBN)의 페놀염, 옥틸산염, 올레산염, p-톨루엔술폰산염, 포름산염을 사용할 수 있다. 그 중에서도 DBU-옥틸산염, DBN-옥틸산염 등을 사용하는 것이 바람직하다. 시판품으로서는, 유기 암모늄염에서는 TOYOCAT-TR20, TOYOCAT-TRX(도소 가부시키가이샤제), 유기 아미딘염에서는 U-CAT SA1, U-CAT SA102, U-CAT SA106, U-CAT SA506, U-CAT SA603, U-CAT SA1102(산아프로 가부시키가이샤제), 이미다졸로서는 TOYOCAT-DMI(도소 가부시키가이샤제)를 들 수 있다. 이들 반응 촉매는 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.

본 발명의 휨 교정재를 구성하는 경화성 수지 조성물에는, 이소시아네이트기 또는 블록화 이소시아네이트기를 갖는 화합물과 반응할 수 있는 수산기를 2개 이상 갖는 화합물이 포함되어 있어도 된다. 수산기를 2개 이상 갖는 화합물로서는, 폴리올 수지, 폴리비닐부티랄 수지, 폴리비닐아세탈 수지, 폴리카보네이트디올, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 1,3-프로필렌글리콜, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 1,7-헵탄디올, 1,8-옥탄디올, 1,9-노난디올, 1,10-데칸디올, 1,11-운데칸디올, 1,12-도데칸디올, 1,2-프로필렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 트리프로필렌글리콜, 1,3-부탄디올, 1,2-부탄디올, 2,3-부탄디올, 1,5-헥산디올, 2,5-헥산디올, 2-메틸-1,3-프로판디올, 2,2-디메틸-1,3-프로판디올, 2-부틸-2-에틸-1,3-프로판디올, 3-메틸-1,5-펜탄디올, 2-에틸-1,3-헥산디올, 2-메틸-1,8-옥탄디올, 1,4-시클로헥산디올, 1,4-시클로헥산디메탄올, 3-메틸-1,5-펜탄디올 등의 지방족 폴리올이나, 비스페놀 A나 비스페놀 F 등의 비스페놀 화합물 및 그들의 알킬렌옥사이드 부가물, G700(가부시키가이샤 ADEKA제 상품명), AM-302(가부시키가이샤 ADEKA 상품명), THEIC, THEIC-G, THEIC-EP, THEIC-LP(시꼬꾸 가세이 고교 가부시키가이샤제 상품명) 등을 들 수 있다.

추가로, 이소시아네이트와 반응하는 수산기를 갖는 화합물은 열에 의한 경화 반응하기 전에 2개 이상 분자 내에 존재하면 되고, 활성 에너지의 조사에 의해 2개 이상 갖는 것으로 변화되는 것도 포함한다. 예를 들어, 수산기를 2개 이상 갖는 화합물에는, 상기한 분자 중에 1개 이상의 에틸렌성 불포화기를 갖는 라디칼성의 부가 중합 반응성 성분에 활성 에너지선을 조사하였을 때에 발생하는, 분자 내에 수산기를 2개 이상 갖는 화합물이어도 된다. 구체적으로는 펜타에리트리톨트리아크릴레이트, 1,4-시클로헥산디메탄올모노아크릴레이트, 4-히드록시부틸아크릴레이트 등을 들 수 있다. 이러한 수산기를 2개 이상 갖는 화합물이 포함됨으로써, 열경화 시의 가교가 충분하기 때문에 도막(휨 교정층)의 강도가 향상된다.

또한, 수산기를 갖는 화합물은, 수산기가가 100(mgKOH/g) 이상이면 열경화 시의 가교가 충분하기 때문에 도막(휨 교정층)의 강도가 향상된다.

상기한 수산기를 갖는 화합물 중의 수산기의 이소시아네이트기를 갖는 화합물의 이소시아네이트기에 대한 몰비(수산기/이소시아네이트기)는, 0.1 내지 0.9인 것이 바람직하다. 수산기/이소시아네이트기가 0.1 이상이면 이소시아네이트의 반응이 충분히 진행되고, 또한 0.9 이하이면 도막이 적당한 경도가 되어, 충분한 강도를 확보할 수 있다.

본 발명의 휨 교정재를 구성하는 경화성 수지 조성물에는, 무기 필러 성분이 포함되어 있어도 된다. 무기 필러 성분으로서는, 종래 공지된 것을 제한없이 사용할 수 있고, 예를 들어 실리카, 알루미나, 탈크, 수산화알루미늄, 탄산칼슘, 노이부르크 규토, 유리 분말, 클레이, 탄산마그네슘, 천연 마이카, 합성 마이카, 황산바륨, 티타늄산바륨, 하이드로탈사이트, 미네랄울, 알루미늄실리케이트, 칼슘실리케이트, 아연화, 산화티타늄, 산화철, 탄화규소, 질화붕소 등의 분말, 이들을 구형화한 비즈, 단결정 섬유 및 유리 섬유 등을 들 수 있고, 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 이들 중에서도, 필름 중의 비유전율을 제어하기 때문에 실리카, 알루미나, 산화티타늄이 바람직하다.

무기 필러 성분은, 평균 입자 직경은 바람직하게는 0.01 내지 15㎛, 보다 바람직하게는 0.02 내지 12㎛, 특히 바람직하게는 0.03 내지 10㎛인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 본 명세서 중 평균 입자 직경은, 전자 현미경으로 무작위로 선택한 무기 필러 20개의 장축 직경을 측정하고, 그의 산술 평균값으로서 산출되는 개수 평균 입자 직경으로 한다.

본 발명의 휨 교정재를 구성하는 경화성 수지 조성물에는, 착색제 성분이 포함되어 있어도 된다. 착색제 성분이 포함됨으로써, 경화성 수지 조성물을 배치한 반도체 칩을 기기에 조립하였을 때, 주위 장치로부터 발생하는 적외선 등에 의한 반도체 장치의 오작동을 방지할 수 있다. 또한, 레이저 마킹 등의 수단에 의해 경화제 조성물에 각인을 행한 경우에, 문자, 기호 등의 마크가 인식되기 쉬워진다. 즉, 경화성 수지 조성물이 형성된 반도체 칩에서는, 보호막의 표면에 제품 번호 등이 통상적으로 레이저 마킹법(레이저광에 의해 보호막 표면을 깍아내어 인자를 행하는 방법)에 의해 인자되지만, 경화성 수지 조성물이 착색제를 함유함으로써, 보호막의 레이저광에 의해 깍아내진 부분과 그렇지 않은 부분의 콘트라스트차가 충분히 얻어져, 시인성이 향상된다.

착색제 성분으로서, 유기 또는 무기 안료 및 염료를 1종 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있지만, 이들 중에서도 전자파나 적외선 차폐성의 점에서 흑색 안료가 바람직하다. 흑색 안료로서는, 카본 블랙, 페릴렌 블랙, 산화철, 이산화망간, 아닐린 블랙, 활성탄 등이 사용되지만, 이들에 한정되지 않는다. 반도체 장치의 오작동 방지의 관점에서는 카본 블랙이 특히 바람직하다. 또한, 카본 블랙 대신에, 적색, 청색, 녹색, 황색 중 어느 안료 또는 염료를 혼합하고, 흑색 또는 그것에 가까운 흑색계의 색으로 할 수도 있다.

적색 착색제로서는 모노아조계, 디스아조계, 아조레이크계, 벤즈이미다졸론계, 페릴렌계, 디케토피롤로피롤계, 축합 아조계, 안트라퀴논계, 퀴나크리돈계 등이 있고, 구체적으로는 이하의 것을 들 수 있다. 피그먼트 레드 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9, 12, 14, 15, 16, 17, 21, 22, 23, 31, 32, 112, 114, 146, 147, 151, 170, 184, 187, 188, 193, 210, 245, 253, 258, 266, 267, 268, 269 등의 모노아조계 적색 착색제, 피그먼트 레드 37, 38, 41 등의 디스아조계 적색 착색제, 피그먼트 레드 48:1, 48:2, 48:3, 48:4, 49:1, 49:2, 50:1, 52:1, 52:2, 53:1, 53:2, 57:1, 58:4, 63:1, 63:2, 64:1, 68 등의 모노아조 레이크계 적색 착색제, 피그먼트 레드 171, 피그먼트 레드 175, 피그먼트 레드 176, 피그먼트 레드 185, 피그먼트 레드 208 등의 벤즈이미다졸론계 적색 착색제, 솔벤트 레드 135, 솔벤트 레드 179, 피그먼트 레드 123, 피그먼트 레드 149, 피그먼트 레드 166, 피그먼트 레드 178, 피그먼트 레드 179, 피그먼트 레드 190, 피그먼트 레드 194, 피그먼트 레드 224 등의 페릴렌계 적색 착색제, 피그먼트 레드 254, 피그먼트 레드 255, 피그먼트 레드 264, 피그먼트 레드 270, 피그먼트 레드 272 등의 디케토피롤로피롤계 적색 착색제, 피그먼트 레드 220, 피그먼트 레드 144, 피그먼트 레드 166, 피그먼트 레드 214, 피그먼트 레드 220, 피그먼트 레드 221, 피그먼트 레드 242 등의 축합 아조계 적색 착색제, 피그먼트 레드 168, 피그먼트 레드 177, 피그먼트 레드 216, 솔벤트 레드 149, 솔벤트 레드 150, 솔벤트 레드 52, 솔벤트 레드 207 등의 안트라퀴논계 적색 착색제, 피그먼트 레드 122, 피그먼트 레드 202, 피그먼트 레드 206, 피그먼트 레드 207, 피그먼트 레드 209 등의 퀴나크리돈계 적색 착색제를 들 수 있다.

청색 착색제로서는 프탈로시아닌계, 안트라퀴논계 등이 있고, 안료계는 피그먼트(Pigment)로 분류되어 있는 화합물, 구체적으로는: 피그먼트 블루 15, 피그먼트 블루 15:1, 피그먼트 블루 15:2, 피그먼트 블루 15:3, 피그먼트 블루 15:4, 피그먼트 블루 15:6, 피그먼트 블루 16, 피그먼트 블루 60 등을 들 수 있다. 염료계로서는, 솔벤트 블루 35, 솔벤트 블루 63, 솔벤트 블루 68, 솔벤트 블루 70, 솔벤트 블루 83, 솔벤트 블루 87, 솔벤트 블루 94, 솔벤트 블루 97, 솔벤트 블루 122, 솔벤트 블루 136, 솔벤트 블루 67, 솔벤트 블루 70 등을 사용할 수 있다. 또한, 이들 외에도, 금속 치환 또는 비치환된 프탈로시아닌 화합물도 사용할 수 있다.

녹색 착색제로서는, 동일하게 프탈로시아닌계, 안트라퀴논계, 페릴렌계 등이 있고, 구체적으로는 피그먼트 그린 7, 피그먼트 그린 36, 솔벤트 그린 3, 솔벤트 그린 5, 솔벤트 그린 20, 솔벤트 그린 28 등을 사용할 수 있다. 상기 이외에도, 금속 치환 또는 비치환된 프탈로시아닌 화합물도 사용할 수 있다.

황색 착색제로서는 모노아조계, 디스아조계, 축합 아조계, 벤즈이미다졸론계, 이소인돌리논계, 안트라퀴논계 등이 있고, 구체적으로는 이하의 것을 들 수 있다. 솔벤트 옐로 163, 피그먼트 옐로 24, 피그먼트 옐로 108, 피그먼트 옐로 193, 피그먼트 옐로 147, 피그먼트 옐로 199, 피그먼트 옐로 202 등의 안트라퀴논계 황색 착색제, 피그먼트 옐로 110, 피그먼트 옐로 109, 피그먼트 옐로 139, 피그먼트 옐로 179, 피그먼트 옐로 185 등의 이소인돌리논계 황색 착색제, 피그먼트 옐로 93, 피그먼트 옐로 94, 피그먼트 옐로 95, 피그먼트 옐로 128, 피그먼트 옐로 155, 피그먼트 옐로 166, 피그먼트 옐로 180 등의 축합 아조계 황색 착색제, 피그먼트 옐로 120, 피그먼트 옐로 151, 피그먼트 옐로 154, 피그먼트 옐로 156, 피그먼트 옐로 175, 피그먼트 옐로 181 등의 벤즈이미다졸론계 황색 착색제, 피그먼트 옐로 1, 2, 3, 4, 5, 6, 9, 10, 12, 61, 62, 62:1, 65, 73, 74, 75, 97, 100, 104, 105, 111, 116, 167, 168, 169, 182, 183 등의 모노아조계 황색 착색제, 피그먼트 옐로 12, 13, 14, 16, 17, 55, 63, 81, 83, 87, 126, 127, 152, 170, 172, 174, 176, 188, 198 등의 디스아조계 황색 착색제 등을 사용할 수 있다.

또한, 색조를 조정할 목적으로 보라색, 오렌지, 갈색, 흑색 등의 착색제를 첨가해도 된다. 구체적으로 예시하면, 피그먼트 바이올렛 19, 23, 29, 32, 36, 38, 42, 솔벤트 바이올렛 13, 36, C. I. 피그먼트 오렌지 1, C. I. 피그먼트 오렌지 5, C. I. 피그먼트 오렌지 13, C. I. 피그먼트 오렌지 14, C. I. 피그먼트 오렌지 16, C. I. 피그먼트 오렌지 17, C. I. 피그먼트 오렌지 24, C. I. 피그먼트 오렌지 34, C. I. 피그먼트 오렌지 36, C. I. 피그먼트 오렌지 38, C. I. 피그먼트 오렌지 40, C. I. 피그먼트 오렌지 43, C. I. 피그먼트 오렌지 46, C. I. 피그먼트 오렌지 49, C. I. 피그먼트 오렌지 51, C. I. 피그먼트 오렌지 61, C. I. 피그먼트 오렌지 63, C. I. 피그먼트 오렌지 64, C. I. 피그먼트 오렌지 71, C. I. 피그먼트 오렌지 73, C. I. 피그먼트 브라운 23, C. I. 피그먼트 브라운 25, C. I. 피그먼트 블랙 1, C. I. 피그먼트 블랙 7 등을 들 수 있다.

또한, FO-WLP의 팬아웃 영역에 관통 전극을 형성하는 경우에는, 팬아웃 영역과 FO-WLP용 휨 교정층을 동시에 레이저 가공할 필요가 있기 때문에, 얼라인먼트용으로 휨 교정층도 광투과성을 갖고 있는 것이 바람직하다. 이러한 경우도 적절히 고려하여 착색제 성분을 선택할 수 있다.

본 발명의 휨 교정재를 구성하는 경화성 수지 조성물에는, FO-WLP에 휨 교정층을 마련한 경우의 휨 교정층의 피착체(의사 웨이퍼)에 대한 접착성, 밀착성 및 휨 교정층의 응집성 중 적어도 어느 한쪽을 향상시키기 위해서, 무기물과 반응하는 관능기 및 유기 관능기와 반응하는 관능기를 갖는 커플링제 성분이 포함되어 있어도 된다. 또한, 커플링제 성분이 포함됨으로써, FO-WLP에 경화성 수지 조성물의 도막을 형성하고, 당해 경화성 수지 조성물을 경화시켜 휨 교정층을 형성한 경우에, 휨 교정층의 내열성을 손상시키지 않고, 그의 내수성을 향상시킬 수 있다. 이러한 커플링제로서는, 티타네이트계 커플링제, 알루미네이트계 커플링제, 실란 커플링제 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 실란 커플링제가 바람직하다.

실란 커플링제에 함유되는 유기기로서는, 예를 들어 비닐기, 에폭시기, 스티릴기, 메타크릴옥시기, 아크릴옥시기, 아미노기, 우레이드기, 클로로프로필기, 머캅토기, 폴리술피드기, 이소시아네이트기 등을 들 수 있다. 실란 커플링제로서 시판되고 있는 것을 사용할 수 있고, 예를 들어 KA-1003, KBM-1003, KBE-1003, KBM-303, KBM-403, KBE-402, KBE-403, KBM-1403, KBM-502, KBM-503, KBE-502, KBE-503, KBM-5103, KBM-602, KBM-603, KBE-603, KBM-903, KBE-903, KBE-9103, KBM-9103, KBM-573, KBM-575, KBM-6123, KBE-585, KBM-703, KBM-802, KBM-803, KBE-846, KBE-9007(모두 상품명; 신에쯔 가가꾸 고교 가부시키가이샤제) 등을 들 수 있다. 이들은 1종을 단독으로 사용해도 되고 2종 이상을 병용해도 된다.

본 발명의 휨 교정재를 구성하는 경화성 수지 조성물에는, 상기한 성분 이외에도, 필요에 따라서 각종 첨가제가 배합되어도 된다. 각종 첨가제로서는, 레벨링제, 가소제, 산화 방지제, 이온 포착제, 게터링제, 연쇄 이동제, 박리제, 방청제, 밀착 촉진제, 자외선 흡수제, 열중합 금지제, 증점제, 소포제 등의 전자 재료의 분야에 있어서 공지 관용의 첨가제를 함유해도 된다.

본 발명의 휨 교정재를 구성하는 경화성 수지 조성물에는, 유기 용제를 함유할 수 있다. 유기 용제는, 분자 중에 에틸렌성 불포화기를 함유하는 폴리에테르 화합물의 합성, 각 성분의 혼합, 및 얻어진 경화성 수지 조성물을 기판이나 지지체 필름에 도포할 때의, 점도 조정을 위해 사용할 수 있다.

유기 용제로서는, 케톤류, 방향족 탄화수소류, 글리콜에테르류, 글리콜에테르아세테이트류, 에스테르류, 알코올류, 지방족 탄화수소, 석유계 용제 등을 들 수 있다. 보다 구체적으로는, 메틸에틸케톤, 시클로헥사논 등의 케톤류, 톨루엔, 크실렌, 테트라메틸벤젠 등의 방향족 탄화수소류, 셀로솔브, 메틸셀로솔브, 부틸셀로솔브, 카르비톨, 메틸카르비톨, 부틸카르비톨, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 디프로필렌글리콜모노메틸에테르, 디프로필렌글리콜디에틸에테르, 트리에틸렌글리콜모노에틸에테르 등의 글리콜에테르류, 아세트산에틸, 아세트산부틸, 디프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜에틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜부틸에테르아세테이트 등의 에스테르류, 에탄올, 프로판올, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜 등의 알코올류, 옥탄, 데칸 등의 지방족 탄화수소, 석유 에테르, 석유 나프타, 수소 첨가 석유 나프타, 솔벤트 나프타 등의 석유계 용제 등을 들 수 있다. 유기 용제는 1종을 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다.

<팬아웃형 웨이퍼 레벨 패키지의 제조 방법>

본 발명의 교정재는 FO-WLP의 휨 교정층으로서 사용된다. 이하, 휨 교정층을 마련한 FO-WLP의 의사 웨이퍼에 대하여 설명한다.

우선, 반도체 웨이퍼를 준비하여, 한쪽 면에 회로 형성을 행한다. 반도체 웨이퍼는 실리콘 웨이퍼여도 되고, 또한 갈륨·비소(GaAs) 등의 화합물 반도체 웨이퍼여도 된다. 웨이퍼 표면에의 회로의 형성은 에칭법, 리프트오프법 등의 범용되고 있는 방법을 포함하는 각종 방법에 의해 행할 수 있다. 반도체 웨이퍼는 다이싱 공정을 거쳐, 개개의 반도체 칩으로 잘라나누어 두어도 된다.

상기와 같이 하여 얻은 반도체 칩을, 점착층을 통해 표면이 평활한 판상의 캐리어에 적재한다. 캐리어로서는 특별히 한정되지 않지만, 원형이나 사각형의 실리콘 웨이퍼나 금속판을 사용할 수 있다. 또한, 점착층으로서는, 반도체 칩을 가고정할 수 있고, 의사 웨이퍼 제작 후에 박리가 가능한 것을 사용한다. 이러한 점착층 재료로서는, 아크릴계 점착제, 고무계 점착제, 스티렌·공액 디엔 블록 공중합체 등을 사용할 수 있다. 또한, 점착층 재료로서, 에틸렌성 불포화기를 갖는 카르복실기 함유 수지와, 상기한 바와 같은 라디칼 중합 개시제를 함유시킬 수도 있고, 이러한 수지를 함유시킴으로써, 가열 또는 활성 에너지선의 조사에 의해, 점착층의 점착성을 변화시킬 수도 있다.

점착층 상에 반도체 칩을 적재할 때는, 복수의 반도체 칩을 이격하여 적재한다. 적재되는 반도체 칩은 평면으로 보아, 종횡 방향에 있어서의 배치수가 동일해도 상이해도 되고, 또한 밀도의 향상이나 단위 반도체 칩당 단자 면적을 확보하는 등의 각종 관점에서, 점대칭이나 격자상 등으로 배치되어도 된다. 인접하는 반도체 칩간의 이격부의 거리는, 특별히 한정되지 않지만, 최종적으로 얻어지는 FO-WLP의 접속 단자를 형성하기 위해 필요한 팬아웃(FO) 영역이 얻어지도록 배치하는 것이 바람직하다.

계속해서, 판상의 캐리어 상에 점착층을 통해 적재한 반도체 칩을 봉지재에 의해 봉지한다. 반도체 칩의 측벽면 및 상면이 봉지재로 봉지되도록, 반도체 칩이 적재되어 캐리어 상에 봉지재를 도포 내지 접합시킨다. 이 때, 반도체 칩간의 이격부에도 봉지재가 매립되도록 성형한다. 이러한 봉지재를 사용한 봉지 공정은, 액상, 과립, 시트상인 공지된 반도체 봉지용 수지 조성물을 사용하여, 압축 성형을 행함으로써 형성할 수 있다. 공지된 반도체 봉지용 수지 조성물에는 주로 에폭시 수지, 에폭시 수지의 경화제, 경화 촉진제, 구상 필러 등이 사용된다.

봉지재를 경화시킨 후, 판상의 캐리어를 박리한다. 박리는 봉지재 및 반도체 칩과 점착층 사이에서 행한다. 박리 방법으로서는, 가열 처리를 행하여 점착층의 점착력을 변화(저하)시켜 박리하는 방법, 먼저 판상의 캐리어와 점착층 사이에서 박리를 행하고, 그 후에 점착층에 가열 처리 또는 전자선이나 자외선 등의 조사 처리를 실시한 후에 박리하는 방법 등을 들 수 있다.

이와 같이 하여 얻어진 의사 웨이퍼는, 후경화를 실시해도 된다. 후경화로서는, 예를 들어 150 내지 200℃의 온도 범위로 10분 내지 8시간의 범위에서 행한다. 계속해서, 얻어진 의사 웨이퍼의 반도체가 매립되어 있는 면의 반대측을 연마하여, 의사 웨이퍼를 얇게 할 수도 있다. 연삭하는 방법은 특별히 한정되지는 않고, 그라인더 등을 사용한 공지된 수단으로 연삭해도 된다. 의사 웨이퍼의 연삭 후의 두께는 특별히 한정되지는 않지만, 통상은 50 내지 500㎛ 정도이다.

계속해서, 의사 웨이퍼의 반도체 칩의 회로가 노출되어 있는 면측에, 재배선층 또는 리드 프레임을 형성한다. 재배선층의 형성에 있어서는, 우선, 의사 웨이퍼의 반도체 칩의 회로가 노출되어 있는 면의 전체면에 스핀 코팅법 등을 사용하여 재배선용 절연 수지를 도포하고, 100℃ 정도에서 프리베이크를 행하여, 재배선용 절연 수지층을 형성한다. 이어서, 반도체 칩의 접속 패드를 개구시키기 위해서, 포토리소그래피법 등을 사용하여, 재배선용 절연 수지층에 패턴을 형성하여 가열 처리(큐어)를 행한다. 가열 처리의 조건으로서는, 예를 들어 150 내지 250℃의 온도 범위로 10분 내지 5시간의 범위에서 행한다. 재배선용 절연 수지로서는, 특별히 한정되지 않지만, 내열성 및 신뢰성의 관점에서, 폴리이미드 수지, 폴리벤조옥사이드 수지, 벤조시클로부텐 수지 등이 사용된다. 상기한 바와 같이, 재배선용 절연 수지를 가열 처리할 때에 절연 수지의 가열 수축에 의해 의사 웨이퍼에 휨이 발생하는 경우가 있다. 한편, 리드 프레임의 형성에 있어서는, 얇은 금속판을 에칭 기술이나 펀칭 가공 등에 의해 틀에서 빼내고, 프레스 굽힘에 의해 일괄 형성된다.

의사 웨이퍼의 재배선층 등의 전체면에 급전층을 스퍼터 등의 방법으로 형성하고, 이어서 급전층 상에 레지스트층을 형성하고, 소정의 패턴으로 노광, 현상한 후, 전해 구리 도금으로 비아 및 재배선 회로를 형성한다. 재배선 회로를 형성한 후, 레지스트층을 박리하고, 급전층을 에칭한다.

계속해서, 재배선 회로 상에 마련한 랜드에 플럭스를 도포하고, 땜납 볼을 탑재한 후 가열 용융시킴으로써, 땜납 볼을 랜드에 설치한다. 또한, 재배선 회로 및 땜납 볼의 일부를 덮도록 솔더 레지스트층을 형성해도 된다. 도포되는 플럭스는 수지계나 수용계의 것을 사용할 수 있다. 가열 용융 방법으로서는, 리플로우, 핫 플레이트 등을 사용할 수 있다. 이와 같이 하여 FO-WLP의 의사 웨이퍼가 얻어진다.

이 후, 다이싱 등의 방법에 의해, FO-WLP의 의사 웨이퍼를 개편화함으로써 FO-WLP가 얻어진다.

이와 같이 하여 얻어진 의사 웨이퍼의 재배선층 등이 형성되어 있는 면과 동일한 면 또는 반대측의 면에, 휨 교정재를 도포하여 도막을 형성한다. 휨 교정재의 도포는, 스크린 인쇄, 잉크젯, 딥 코팅, 플로우 코팅, 롤 코팅, 바 코터, 커튼 코팅 등의 인쇄 방식에 의해 행할 수 있다. 휨 교정재의 점도는 각 인쇄 방식에 대응하는 점도이면 적절히 조정할 수 있다. 특히, 잉크젯 방식은, 미세하면서 또한 부분적인 인쇄가 가능하고, 패키지의 휨 장소나 크기에 유연하게 대응할 수 있기 때문에 바람직하다. 잉크젯의 경우, 휨 교정재의 50℃에 있어서의 점도가, 5 내지 50mPa·s인 것이 바람직하고, 5 내지 20mPa·s인 것이 보다 바람직하다. 이에 의해, 잉크젯 프린터에 불필요한 부하를 부여하지 않고, 원활한 인쇄가 가능해진다.

휨 교정재의 도포량은, 경화시켜 휨 교정층을 형성하였을 때의 휨 교정층의 두께가 15 내지 50㎛의 범위가 되도록 조정하는 것이 바람직하다. 휨 교정층의 두께가 15㎛ 이상이면 휨을 평활화하는 것이 용이해진다. 또한 50㎛를 초과하면 FOWLP의 이점 중 하나인 얇다는 특성을 손상시키지 않는다.

활성 에너지선의 조사는, 잉크젯 프린터에 의한 패턴 묘화 후에 행할 수도 있지만, 잉크젯 프린터에 의한 패턴 묘화와 평행하게 예를 들어 측부나 저부 등으로부터 활성 에너지선을 조사하는 등, 동시에 행하는 것이 바람직하다. 활성 에너지선의 조사 광원으로서는, LED, 저압 수은등, 중압 수은등, 고압 수은등, 초고압 수은등, 크세논 램프, 메탈 할라이드 램프 등이 적당하다. 그 밖에도, 전자선, α선, β선, γ선, X선, 중성자선 등도 이용 가능하다.

활성 에너지선의 조사량은, 휨 교정층의 막 두께에 따라서도 상이하지만, 일반적으로는 10 내지 10000mJ/cm², 바람직하게는 20 내지 2000mJ/cm²의 범위 내로 할 수 있다.

본 발명에 있어서는, 휨 교정재의 도포량, 즉 휨 교정재를 경화시킨 후의 휨 교정층의 막 두께의 조정, 활성 에너지선의 조사량, 또한 전체면 조사와 부분 조사의 선택에 의해, 의사 웨이퍼의 휨 교정층의 경화도를 적절히 조정함으로써, FO-WLP의 휨 상태에 따른 교정량을 간편하게 조정할 수 있다.

본 발명에 있어서는, 열에 의해 경화시킬 때의 온도나 시간을 조정, 또는 목표의 온도까지 1단계로 온도를 높이는 방법이나 중간 온도를 거쳐 최종 온도로 가열하는 스텝 가열을 행함으로써, 의사 웨이퍼의 휨 교정층의 경화도를 적절히 조정하고, FO-WLP의 휨 상태에 의해, 교정량을 간편하게 조정할 수 있다. 가열에 의해 경화시키는 시간은 30초 내지 3시간이 바람직하다. 바람직하게는 30분 내지 2시간이다.

상기한 활성 에너지선 및 열에 의한 경화는, JEITA 규격의 실리콘 웨이퍼 상에 상기 휨 교정재를 도포하여 활성 에너지선 및 열에 의해 경화시켜 평막상의 경화물로 한 경우에, 경화물 표면의 60° 경면 반사율과, 경화물과 실리콘 웨이퍼의 계면에서의 60° 경면 반사율의 차의 절댓값이 10％ 이하가 되도록 행하는 것이 바람직하다. 본 발명자들은, 휨 교정재를 경화시켜 휨 교정층을 형성할 때, 상기한 바와 같은 관계를 만족시키도록 휨 교정재의 경화를 행함으로써, 휨 교정재에 적당한 휨 응력을 발생시킬 수 있는 것을 발견하였다. 이유는 분명하지는 않지만, 아마도, 활성 에너지선으로 경화를 행할 때의 심부 경화성이 경화 수축에 관여하고 있다고 생각된다. 이것은 어디까지나 본 발명자들의 추측이며, 본 발명이 당해 논리에 구속되는 것은 아니다.

실시예

다음으로 실시예를 들어, 본 발명을 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명이 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

<의사 웨이퍼의 준비>

캐노시스 가부시키가이샤제의 편면에 100nm의 SiO₂막이 형성된 4inch, 두께 150㎛의 P형 실리콘 웨이퍼를, 다이싱 장치를 사용하여 다이싱을 행하여, 10mm×10mm 크기의 사각형의 반도체 칩을 얻었다. SUS제 평면 기판 상에 가고정 필름을 배치하고, 상기 반도체 칩을 SiO₂면이 가고정 필름과 접촉하고, 반도체 칩 사이가 상하 좌우에서 10mm 간격이 되도록 종횡 5×5개 배치하였다. 이 위에 100mm×100mm 크기의 사각형의 시트상의 반도체용 봉지재를 중심 위치가 대략 일치하도록 적층하고, 가열식 프레스 압착기를 사용하여 150℃에서 1시간 압축 성형시켰다. 반도체용 봉지재로서는, 하기 조성을 갖는 혼련물을 2매의 50㎛의 커버 필름(데이진 퓨렉스 필름)에 끼워 배치하고, 평판 프레스법에 의해 혼련물을 시트상으로 형성하여, 두께 200㎛의 시트상으로 형성한 것을 사용하였다.

<반도체용 봉지재 조성물의 조제>

이하의 성분을 배합하고, 롤 혼련기로 70℃ 4분간, 계속해서 120℃ 6분간 가열하고, 합계 10분간, 감압(0.01kg/cm²)시키면서 용융 혼련하여, 혼련물을 제작하였다.

·나프탈렌형 에폭시 수지(닛폰 가야쿠 가부시키가이샤제 NC-7000) 30부

·비스페놀형 에폭시 수지(미쓰비시 케미컬 가부시키가이샤제 YX-4000) 10부

·페놀노볼락형 에폭시 수지(더·다우·케미컬·컴퍼니사제 D.E.N.431) 10부

·안트라퀴논 2부

·카본 블랙(미쓰비시 케미컬 가부시키가이샤제 카본 MA-100) 10부

·구상 실리카(가부시키가이샤 애드마텍스제 애드마파인 SO-E2) 500부

·실란 커플링제(신에쯔 가가꾸 고교 가부시키가이샤제 KBM-403) 2부

·2-페닐이미다졸(시꼬꾸 가세이 고교 가부시키가이샤제 2PZ) 2부

이어서, 얻어진 적층체로부터 가고정 필름을 떼어내고, 이측을 연마하여, 100mm×100mm 크기의 사각형, 두께 200㎛의 의사 웨이퍼를 얻었다.

얻어진 의사 웨이퍼의 반도체 회로면측에, 하기 조성을 갖는 포지티브형의 재배선 형성용 수지 조성물을 스핀 코팅으로 도포하고, 100℃에서 20분간 가열하여 프리베이크를 행하였다. 프리베이크 후의 의사 웨이퍼 상에 형성된 감광성 재배선 형성용 수지층의 두께는 10㎛였다.

<재배선 형성용 수지 조성물의 조제>

먼저, 2,2-비스(3-아미노-4-히드록시페닐)-프로판을, N-메틸피롤리돈에 용해시키고, 4,4'-디페닐에테르디카르복실산클로라이드의 N-메틸피롤리돈을 적하하면서 0 내지 5℃에서 반응시켜, 중량 평균 분자량 1.3×104의 폴리히드록시아미드(폴리벤조옥사졸 전구체) 수지를 합성하였다.

이어서, 폴리히드록시아미드 수지를 포함하는 하기 성분을 배합하고, 이 혼합 용액을 3㎛ 구멍의 테플론(등록 상표) 필터를 사용하여 가압 여과하여, 재배선용 수지 조성물을 조제하였다.

·폴리히드록시아미드 수지(Z2) 100부

·1-나프토퀴논-2-디아지드-5-술폰산에스테르(AZ 일렉트로닉 머티리얼즈사제 상품명 TPPA528) 10부

·Y-X-Y형 블록 공중합체(아르끄마사제 나노스트렝스 M52N) 5부

·γ-부티로락톤 30부

·프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 120부

계속해서, 100㎛의 원형의 개구 패턴이 400㎛ 피치로 종횡으로 연속해서 형성되어 있는 포토마스크를 통해, ORC사제의 HMW680GW(메탈 할라이드 램프)를 사용하여, 노광량 500mJ/cm²로 포지티브형의 패턴상으로 광 조사를 행하고, TMAH 2.38wt％ 수용액을 사용하여, 25℃에서 2분간 현상을 행하여 원형 개구 패턴이 형성된 재배선 수지층을 형성하였다. 그 후, 200℃에서 1시간 베이크 처리를 행하여 실온까지 냉각시켰다. 이렇게 하여 얻어진 의사 웨이퍼는, 재배선 수지층측이 오목해지는 휨이 발생하였다. 휨량은, 100mm×100mm의 크기의 사각형의 주변부를 기준으로 하여 중앙부가 6mm 오목해진 상태였다.

<휨 교정재의 조제>

크레졸노볼락형 에폭시 수지(닛폰 가야쿠 가부시키가이샤제, EOCN-104S, 에폭시 당량 220g/eq) 220부(1당량), 카르비톨아세테이트 140.1부 및 솔벤트 나프타 60.3부를 플라스크에 투입하고, 90℃로 가열·교반하여, 용해시켰다. 얻어진 용액을 일단 60℃까지 냉각시키고, 아크릴산 72부(1몰), 메틸하이드로퀴논 0.5부, 트리페닐포스핀 2부를 첨가하고, 100℃에서 가열하여 약 12시간 반응시키고, 산가가 0.2mgKOH/g인 반응물을 얻었다. 이것에 테트라히드로무수프탈산 80.6부(0.53몰)을 첨가하여 90℃에서 가열하고, 약 6시간 반응시켜, 고형분의 산가 85mgKOH/g, 고형분 64.9％의 경화성 성분인 아크릴 함유 폴리에테르 화합물 용액을 얻었다. 이것을 경화 성분 1이라 하였다.

상기와 같이 하여 얻어진 경화 성분 1을 사용하여, 하기 표 1에 나타낸 조성에 따라서 휨 교정재 1 내지 5를 조제하였다.

표 1 중, 각 성분의 상세는 이하와 같다.

·7982: 블록 이소시아네이트(Baxenden사제)

·4HBA: 4-히드록시부틸아크릴레이트(닛본 가세이 가부시키가이샤제)

·THEIC-G: 트리스(2-히드록시에틸)이소시아누레이트(시꼬꾸 가세이 고교 가부시키가이샤제) 3관능 수산기 함유 화합물(수산기가 644mgKOH/g)

·HDDA: 1,6-헥산디올디아크릴레이트(다이셀·올넥스 가부시키가이샤제)

·DPGDA: 디프로필렌글리콜디아크릴레이트(BASF 재팬 가부시키가이샤제)

·PE-3A: 펜타에리트리톨트리아크릴레이트(교에샤 가가꾸 가부시키가이샤제)

·TMPTA: 트리메틸올프로판트리아크릴레이트(다이셀·올넥스 가부시키가이샤제)

·Omnirad 369: 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-부타논(IGM Resins사제)

·MA-100: 카본 블랙(미쓰비시 케미컬 가부시키가이샤제)

·BYK-307: 실리콘계 첨가제(빅케미·재팬 가부시키가이샤제)

·BYK-350: 아크릴레이트계 첨가제(빅케미·재팬 가부시키가이샤제)

·N-770: 페놀노볼락형 에폭시 수지 에피클론 N-770(DIC 가부시키가이샤제)

·DICY7: 디시안디아미드(미쓰비시 케미컬 가부시키가이샤제)

·B-30: 황산바륨(사까이 가가꾸 고교 가부시키가이샤제)

·SO-E2: 구상 실리카(가부시키가이샤 애드마텍스제)

<휨 교정재의 물성의 측정>

JEITA 사양의 실리콘 웨이퍼 경면 상에, 상기에서 얻어진 각 휨 교정재를 도포하여 도막을 형성하고, 고압 수은등으로 자외선을 600mJ/cm²의 조사량으로 조사하여, 가경화를 행하였다. 이어서, 가경화막을 박리하고, 조사면을 위로 하여 테플론 시트 상에 고정하고, BOX식 건조로를 사용하여, 150℃에서 60분간 가열함으로써 평막상의 경화물을 얻었다.

얻어진 경화물의 50℃에 있어서의 선팽창 계수를 열 기계 분석(TMA/SS6000, 세이코 인스트루먼츠 가부시키가이샤제)에 의해 측정하였다. 또한, 얻어진 경화물에 50℃에 있어서의 탄성률을 동적 점탄성 측정 장치(DMS6100, 세이코 인스트루먼츠 가부시키가이샤제)에 의해 측정하였다. 또한, 평막상의 경화물의 두께를 마이크로 노기스에 의해 측정하였다. 측정 결과는 하기 표 2 및 3에 나타내는 바와 같았다.

또한, 각각의 평막상의 경화물에 대하여, 평막상의 경화물의 표면측(자외선 조사측)과, 실리콘 웨이퍼 경면에 접해 있던 면측(계면측)의 광택도를, 광택도계(마이크로트리글로스, BYK Gardener사제)를 사용하여, 60° 경면 반사율을 측정하였다. 표면측과 계면측의 경면 반사율의 측정 결과로부터 양자의 차의 절댓값을 구하였다. 결과는, 하기 표 4에 나타내는 바와 같았다.

<의사 웨이퍼의 휨 측정>

준비한 의사 웨이퍼 상의 볼록측의 표면에, 휨 교정재 1, 2, 3, 5를, 각각 피에조형 잉크젯 인쇄기를 사용하여 잉크젯 인쇄에 의해 도포하여 도막을 형성하였다. 이 때, 인쇄 직후에 잉크젯 헤드에 부대되어 있는 고압 수은등으로 자외선을 600mJ/cm²의 조사량으로 조사하여, 도막의 가경화를 행하였다.

또한, 준비한 의사 웨이퍼 상의 볼록측의 표면에, 휨 교정재 4를 사용하여 스크린 인쇄에 의해 도포하여 도막을 형성하고, 도막을 BOX식 건조로에서 80℃로 30분간 건조시킨 후, 고압 수은등으로 자외선을 600mJ/cm²의 조사량으로 조사하였다.

상기와 같이 하여 경화시킨 5종의 도막을 BOX식 건조로에서 150℃로 60분간 가열하였다(경화 공법 A).

또한, 준비한 의사 웨이퍼 상의 볼록측의 표면에, 휨 교정재 2를 피에조형 잉크젯 인쇄기를 사용하여 잉크젯 인쇄에 의해 도포하여 도막을 형성하였다. 이 때, 자외선 조사는 행하지 않았다. 그 후, 도막을 BOX식 건조로에서 150℃로 60분간 가열하였다(경화 공법 B).

상기와 같은 경화 공법에 의해 휨 교정재를 경화시켜 휨 교정층을 형성한 의사 웨이퍼에 대하여, 휨량을 측정하였다. 휨량은, 25℃에 있어서 롱죠 노기스를 사용하여 측정하였다. 의사 웨이퍼의 주변부의 2점을 기준으로 하여 중심부의 휨이 ±2mm 이하이면 양호(Ο)라고 하였다. ±2 내지 3mm는 △, ±3mm를 초과할 때는 불량(×)이라 판정하였다. 평가 결과는 표 2 및 3에 나타내는 바와 같았다.

표 2, 3으로부터 명백해진 바와 같이, 선팽창 계수(α)×탄성률(β)×막 두께(γ)가 2000 이상인 실시예 1 및 실시예 2의 휨이 양호한 것에 비해, 비교예 1 및 비교예 2는, 선팽창 계수(α)×탄성률(β)×막 두께(γ)가 2000 미만이기 때문에, 휨 교정이 양호하지 않았다. 또한, 선팽창 계수(α)×탄성률(β)×막 두께(γ)가 10000 이하인 실시예 6 및 실시예 7의 휨이 양호한 것에 비해, 비교예 3, 4 및 비교예 6은, 선팽창 계수(α)×탄성률(β)×막 두께(γ)가 10000을 초과하기 때문에, 휨 교정재의 휨이 불량하다.

또한, 실시예 1과 비교예 1을 비교하면 선팽창 계수(α)와 탄성률(β)이 일정하지만 막 두께(γ)가 상이하다. 이 경우에 있어서 선팽창 계수(α)×탄성률(β)×막 두께(γ)가 2000 이상이면 휨 교정재의 휨이 양호하고, 2000 미만이면 휨 교정재의 휨이 불량하다. 한편, 실시예 2와 비교예 1을 비교하면 선팽창 계수(α)와 막 두께(γ)가 일정하지만, 탄성률(β)이 상이하다. 이 경우에 있어서도 선팽창 계수(α)×탄성률(β)×막 두께(γ)가 10000 이하이면 휨 교정재의 휨이 양호하고, 10000을 초과하면 휨 교정재의 휨이 불량하다.

또한, 표 4에 나타내는 바와 같이, 휨 교정재 1 내지 4를 사용한 경화물은, 반사율차의 절댓값이 10％ 이하이고, 표면과 계면의 경화가 잘 진행되고 있다고 추정된다. 한편, 휨 교정재 5를 사용한 경화물의 반사율차의 절댓값은 10％ 초과가 되어 있지만, 휨 교정재 5에 포함되는 수산기 함유 화합물이 수산기를 2개 이상 가지고, 수산기가가 100(mgKOH/g) 이상인 화합물이기 때문에, 휨 교정재 5를 사용한 의사 웨이퍼의 휨 측정 평가(실시예 7)는, 휨 교정재 1 내지 4를 사용한 경우(실시예 1 내지 6)와 동일한 효과를 발휘하고 있는 것으로 추정된다.

Claims

팬아웃형 웨이퍼 레벨 패키지용의 휨 교정재로서,
활성 에너지선 및 열에 의해 경화할 수 있는 성분을 포함하는 경화성 수지 조성물을 포함하고,
상기 경화성 수지 조성물이, 수산기를 갖는 화합물과, 이소시아네이트기 또는 블록화 이소시아네이트기를 갖는 화합물을 더 포함하고,
상기 휨 교정재를 활성 에너지선 및 열에 의해 경화시켜 평막상의 경화물로 한 경우에, 해당 경화물의, 25℃에 있어서의 선팽창 계수 α(ppm/℃), 25℃에 있어의 탄성률 β(GPa) 및 두께 γ(㎛)가, 하기 관계식:
2000≤α×β×γ≤10000
을 만족하는 것을 특징으로 하는 휨 교정재.
제1항에 있어서, 상기 γ(㎛)가 15 내지 50의 범위인 휨 교정재.
삭제
제1항에 있어서, 상기 수산기를 갖는 화합물 중의 수산기의, 상기 이소시아네이트기를 갖는 화합물의 이소시아네이트기에 대한 몰비(수산기/이소시아네이트기)가 0.1 내지 0.9인 휨 교정재.
제1항에 있어서, 상기 수산기를 갖는 화합물이, 1 분자 중에 수산기를 2개 이상 가지고, 수산기가가 100(mgKOH/g) 이상인 휨 교정재.
제1항에 있어서, 상기 수산기를 갖는 화합물 또는 상기 이소시아네이트기를 갖는 화합물이, 이소시아누르기 또는 벤젠환 중 적어도 하나를 갖는 휨 교정재.
제1항, 제2항 및 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 휨 교정재를 사용한 팬아웃형 웨이퍼 레벨 패키지의 제조 방법으로서,
상기 휨 교정재를, 의사 웨이퍼의 재배선층이 형성되어 있는 면과 동일한 면 또는 반대측의 면에 도포하여 도막을 형성하고,
상기 도막을 활성 에너지선 및 열에 의해 경화시켜 휨 교정층을 형성하는
것을 포함하는, 팬아웃형 웨이퍼 레벨 패키지의 제조 방법.
제7항에 있어서, 상기 도포가 잉크젯 방식에 의해 행해지는 팬아웃형 웨이퍼 레벨 패키지의 제조 방법.
제7항에 있어서, 휨 교정층의 두께가 15 내지 50㎛의 범위인 팬아웃형 웨이퍼 레벨 패키지의 제조 방법.
제7항에 있어서, 상기 활성 에너지선 및 열에 의한 경화를, JEITA 규격의 실리콘 웨이퍼 상에 상기 휨 교정재를 도포하여 활성 에너지선 및 열에 의해 경화시켜 평막상의 경화물로 한 경우에, 경화물 표면의 60° 경면 반사율과, 경화물과 실리콘 웨이퍼의 계면에서의 60° 경면 반사율의 차의 절댓값이 10％ 이하가 되도록 행하는 팬아웃형 웨이퍼 레벨 패키지의 제조 방법.