KR20020078478A - 반도체칩의 접착 방법 - Google Patents

Abstract

이 발명은 반도체칩의 접착방법에 관한 것으로, 반도체칩과 필름 접착제 사이의 갭 또는 굴곡면이 발생하지 않고, 또한 상기 반도체칩의 크랙 현상도 제거할 수 있도록, 다수의 반도체칩이 형성된 웨이퍼 후면에 일정 두께의 필름 접착제를 접착하는 단계와; 다수의 회로패턴이 형성된 섭스트레이트 상면에 일정 두께의 필름 접착제를 접착하는 단계와; 상기 웨이퍼를 소잉하여 필름 접착제가 접착된 낱개의 반도체칩을 구비하고, 상기 반도체칩을 상기 필름 접착제가 접착된 섭스트레이트에 접착하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 함.

Description

반도체칩의 접착 방법{Attaching method of semiconductor chip}

본 발명은 반도체칩의 접착방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게 설명하면 다수의 회로패턴이 형성된 섭스트레이트 표면에 반도체칩을 접착하는 방법에 관한 것이다.

통상 반도체패키지의 제조 방법은 다수의 반도체칩이 형성된 웨이퍼에서 낱개의 반도체칩을 소잉(Sawing)하여 분리하는 단계와, 다수의 회로패턴이 형성된 섭스트레이트 표면에 접착수단을 개재하여 상기 소잉된 낱개의 반도체칩을 접착하는단계와, 상기 반도체칩의 입출력패드와 상기 섭스트레이트의 회로패턴을 도전성와이어 등으로 연결하는 단계와; 상기 섭스트레이트, 반도체칩 및 도전성와이어 등을 봉지재로 봉지하여 일정 형태의 봉지부를 형성하는 단계 등으로 이루어져 있다.

여기서, 상기 반도체칩 접착 단계는 접착 수단으로서 에폭시 접착제 또는 필름 접착제 등을 사용하고 있으며, 최근에는 접착 방법이 간단하고, 얼라인먼트(Alignment)를 맞추기 쉬운 상기 필름 접착제를 많이 사용하고 있다.

이러한 필름 접착제를 이용한 종래의 반도체칩 접착 방법이 도1a 및 도1b에 도시되어 있으며, 이를 참조하여 종래 기술을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도1a를 참조하여 종래의 반도체칩 접착 방법을 순차적으로 설명한다.

1. 섭스트레이트에 필름 접착제를 접착하는 단계로서, 상면에 다수의 회로패턴(12')이 형성된 섭스트레이트(10') 상면에 일정 두께의 필름 접착제(8')를 접착한다.

이때, 상기 필름 접착제(8')는 상기 회로패턴(12')의 표면을 따라 접착되므로, 상기 필름 접착제(8')의 상면에는 다수의 굴곡면(屈曲面)(16')이 형성된다.

구체적으로, 상기 회로패턴(12')의 두께는 통상 20~30㎛의 두께를 가지며, 상기 필름 접착제(8')는 통상 40~60㎛의 두께를 가지므로, 상기 필름 접착제(8')의 상면은 평면이 아니고 대략 20~30㎛의 깊이를 갖는 다수의 굴곡면(16')이 형성된다.

2. 반도체칩 접착 단계로서, 웨이퍼(도시되지 않음)에서 낱개의 반도체칩(4')을 소잉하고, 이 소잉된 반도체칩(4')을 상기 필름 접착제(8') 상면에위치시켜 접착시킨다. 도면중 미설명 부호 6'은 반도체칩(4)의 상면에 형성된 입출력패드이다.

3. 갱 라미네이션(Gang Lamination) 단계로서, 상기 필름 접착제(8') 상면에 위치된 반도체칩(4')의 상면을 부드러운 툴(14')(Tool)을 이용하여 강하게 눌러줌으로써, 상기 반도체칩(4')이 상기 필름 접착제(8')에 완전히 접착되도록 한다.

그러나, 이러한 반도체칩의 접착 방법은 상기 갱 라미네이션 단계 후에도, 상기 반도체칩(4')의 하면과 상기 필름 접착제(8')의 굴곡면(16') 사이에 다수의 갭(Gap)이 발생되는 단점이 있다. 따라서 반도체패키지의 제조 단계중 상기 갭에 채워진 공기 또는 수분이 팽창함으로써, 반도체패키지가 크랙(Crack)되거나 또는 파손되는 문제가 있다.

다음으로, 도1b를 참조하여 종래의 다른 반도체칩 접착 방법을 순차적으로 설명한다.

1. 웨이퍼에 필름 접착제를 접착하는 단계로서, 다수의 반도체칩(4')이 형성된 웨이퍼(2')의 후면에 일정 두께의 필름 접착제(8')를 접착한다.

이때, 상기 필름 접착제(8')는 대략 평면의 웨이퍼(2') 후면에 직접 접착되기 때문에, 굴곡면이나 갭 등이 형성되지 않는다.

또한, 상기 필름 접착제(8')는 통상 40~60㎛의 두께를 갖는다.

2. 반도체칩 접착 단계로서, 상기 필름 접착제(8')가 접착된 웨이퍼(2')를 소잉하여, 낱개의 반도체칩(4')을 준비하고, 이 반도체칩(4')을 다수의 회로패턴(12')이 형성된 섭스트레이트(10') 상면에 위치시켜 접착시킨다.

3. 갱 라미네이션 단계로서, 상기 섭스트레이트(10') 상면에 위치된 반도체칩(4')의 상면을 부드러운 툴(14')을 이용하여 강하게 눌러줌으로써, 상기 반도체칩(4')이 상기 섭스트레이트(10')에 필름 접착제(8')를 통하여 완전하게 접착되도록 한다.

그러나, 이러한 반도체칩의 접착 방법도 비록, 반도체칩과 필름 접착제 사이에 굴곡면이나 갭은 발생하지 않지만, 상기 갱 라미네이션 단계중 상기 툴의 압력에 의해 상기 반도체칩이 크랙될 위험이 크다. 즉, 필름 접착제가 반도체칩의 후면에 미리 접착된 후, 그 반도체칩이 섭스트레이트에 접착되기 때문에, 상기 필름 접착제와 상기 섭스트레이트 사이의 접착력이 약하고, 따라서 이를 보완하기 위해 상기 툴의 압력을 크게 해주어야 하는데, 상기와 같이 압력이 크게 작용된 툴에 의해, 결국 상기 반도체칩이 크랙되거나 또는 상기 필름 접착제에서 레진(Resin)이 블리드 아웃(Bleed Out)되는 단점이 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 반도체칩과 필름 접착제 사이의 갭 또는 굴곡면이 발생하지 않고, 또한 상기 반도체칩의 크랙 현상도 제거할 수 있는 반도체칩의 접착 방법을 제공하는데 있다.

도1a 및 도1b는 종래 반도체칩의 접착 방법을 도시한 순차 설명도이다.

도2는 본 발명에 의한 반도체칩의 접착 방법을 도시한 순차 설명도이다.

- 도면중 주요 부호에 대한 설명 -

2; 웨이퍼(Wafer)4; 반도체칩

6; 입출력패드8a, 8b; 필름 접착제

10; 섭스트레이트(Substrate)12; 회로패턴

14; 툴(Tool)

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 반도체칩의 접착 방법은 다수의 반도체칩이 형성된 웨이퍼 후면에 일정 두께의 필름 접착제를 접착하는 단계와; 다수의 회로패턴이 형성된 섭스트레이트 상면에 일정 두께의 필름 접착제를 접착하는 단계와; 상기 웨이퍼를 소잉하여 필름 접착제가 접착된 낱개의 반도체칩을 구비하고, 상기 반도체칩을 상기 필름 접착제가 접착된 섭스트레이트에 접착하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 반도체칩과 섭스트레이트의 접착 단계후에는, 상기 반도체칩의 상면을 부드러운 재질의 툴로 눌러주는 갱 라미네이션 단계가 더 포함될 수 있다.

또한, 상기 웨이퍼 및 상기 섭스트레이트에 각각 접착되는 필름 접착제는 대략 20~30㎛의 두께로 형성될 수 있다.

상기와 같이 하여 본 발명에 의한 반도체칩의 접착 방법에 의하면, 반도체칩의 하면에 접착된 필름 접착제와, 섭스트레이트 상면에 접착된 필름 접착제 사이에는 갭이나 굴곡면이 형성되지 않기 때문에, 반도체패키지의 제조 공정중 보이드(Void) 문제를 해결할 수 있게 된다.

또한, 최종적인 반도체칩의 접착은 필름 접착제끼리의 접착이기 때문에, 반도체칩의 접착력이 더욱 향상되며, 본 발명에서 종래와 같은 갱 라미네이션 단계가 반듯이 필요한 것도 아니다.

더불어, 대략 40~60㎛의 필름 접착제를 두 부분(즉, 반도체칩쪽에 20~30㎛, 섭스트레이트쪽에 20~30㎛)으로 나누었기 때문에, 전체적인 필름 접착제의 두께에는 영향이 없는 장점도 있다.

이하 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도2를 참조하여 순차적으로 설명하면 다음과 같다.

1. 웨이퍼에 필름 접착제를 접착하는 단계로서, 다수의 반도체칩(4)이 형성된 웨이퍼(2)의 후면에 일정 두께의 필름 접착제(8a)를 접착한다. 상기 웨이퍼(2)의 각 반도체칩(4)은 상면에 다수의 입출력패드(6)가 형성되어 있으며, 상기 후면에는 어떠한 전자회로도 형성되지 않은 평탄한 면이다.

따라서, 상기 필름 접착제(8a)는 상기 평탄한 웨이퍼(2)의 후면에 직접 접착되기 때문에, 상기 웨이퍼(2)의 후면과 필름 접착제(8a) 사이에는 어떠한 굴곡면이나 갭(Gap) 등이 형성되지 않는다.

또한, 상기 필름 접착제(8a)는 종래 두께의 대략 절반 정도 즉, 20~30㎛ 정도의 두께로 형성된 것을 이용한다.

2. 섭스트레이트에 필름 접착제를 접착하는 단계로서, 상면에 다수의 회로패턴(12)이 형성된 섭스트레이트(10) 상면에 일정 두께의 필름 접착제(8b)를 접착한다.

여기서, 상기 회로패턴(12)의 두께는 주지된 바와 같이 통상 20~30㎛의 두께를 가지며, 상기 필름 접착제(8b)는 통상 20~30㎛의 두께로 된 것을 이용한다.

이때, 상기 필름 접착제(8b)는 상기 회로패턴(12)의 표면을 따라 접착되므로, 상기 필름 접착제(8b)의 상면에는 다수의 굴곡면(屈曲面)이 형성된다.

3. 반도체칩 접착 단계로서, 필름 접착제(8a)가 접착된 웨이퍼(2)를 소잉하여, 낱개의 반도체칩(4)을 준비하고, 이 반도체칩(4)을 필름 접착제(8b)가 미리 접착된 섭스트레이트(10)에 접착시킨다.

즉, 반도체칩(4)의 하면에 접착된 필름 접착제(8a)와 섭스트레이트(10)의 상면에 접착된 필름 접착제(8b)끼리 상호 접착되도록 한다. 따라서, 상기 두 필름 접착제(8a,8b) 사이에는 굴곡면 또는 갭이 발생하지 않게 되어, 나머지 반도체패키지의 제조 공정중에 보이드(Void) 현상이 발생하지 않게 된다.

또한 상기 두 필름 접착제(8a,8b)의 총 두께는 종래와 비슷하므로, 전체적으로 필름 접착제의 두께가 증가되지는 않는다.

4. 갱 라미네이션 단계로서, 상기 섭스트레이트(10) 상면에 위치된 반도체칩(4)의 상면을 부드러운 툴(14)을 이용하여 눌러줌으로써, 상기 반도체칩(4)이 상기 섭스트레이트(10)에 필름 접착제(8a,8b)를 통하여 완전히 접착되도록 한다. 이때, 상기 툴(14)은 종래에 비해 매우 약한 압력으로 상기 반도체칩(4)의 상면에 접촉되도록 한다.

여기서, 상기 갱 라미네이션 단계는 생략할 수도 있다. 즉, 반도체칩(4)의 하면에 접착된 필름 접착제(8a)에는 접착력이 있고, 상기 섭스트레이트(10) 상면의 필름 접착제(8b)에도 접착력이 있기 때문에, 상기 반도체칩(4)을 웨이퍼(2)로부터 픽업(Pick Up)하는 픽업툴(Pick Up Tool, 도시되지 않음)이 상기 반도체칩(4)을 상기 섭스트레이트(10) 상면에 올려 놓는 가압력에 의해 상기 반도체칩(4)과 섭스트레이트(10)는 양호하게 접착될 수 있다.

또한, 상기 갱 라미네이션 단계의 수행시, 상기 툴(14)의 가압력을 종래에 비해 현격히 작은 값으로 제어한다고 해도, 상기 반도체칩(4)은 상기 섭스트레이트(10)에 양호하게 접착됨으로써, 결국, 종래와 같은 반도체칩(4)의 크랙 현상을 완전히 예방할 수 있게 된다.

이상에서와 같이 본 발명은 비록 상기의 실시예에 한하여 설명하였지만 여기에만 한정되지 않으며, 본 발명의 범주 및 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러가지로 변형된 실시예도 가능할 것이다.

따라서, 본 발명에 의한 반도체칩의 접착 방법에 의하면, 반도체칩의 하면에 접착된 필름 접착제와, 섭스트레이트 상면에 접착된 필름 접착제 사이에 갭이나 굴곡면이 형성되지 않기 때문에, 반도체패키지의 제조 공정중 상기 접착계면에서 보이드(Void) 현상이 발생하지 않는 효과가 있다.

또한, 최종적인 반도체칩의 접착은 필름 접착제끼리의 접착이기 때문에, 반도체칩의 접착력이 더욱 향상되며, 종래와 같은 갱 라미네이션 단계를 반듯이 수행할 필요가 없어, 갱 라미네이션 단계중 발생될 수 있는 반도체칩의 크랙 현상을 억제할 수 있게 된다.

더불어, 대략 40~60㎛의 필름 접착제를 두 부분(즉, 반도체칩쪽에 20~30㎛, 섭스트레이트쪽에 20~30㎛)으로 나누었기 때문에, 전체적인 필름 접착제의 두께에는 영향이 없다.

Claims (3)

1. 다수의 반도체칩이 형성된 웨이퍼 후면에 일정 두께의 필름 접착제를 접착하는 단계와;

   다수의 회로패턴이 형성된 섭스트레이트 상면에 일정 두께의 필름 접착제를 접착하는 단계와;

   상기 웨이퍼를 소잉하여 필름 접착제가 접착된 낱개의 반도체칩을 구비하고, 상기 반도체칩을 상기 필름 접착제가 접착된 섭스트레이트에 접착하는 단계를 포함하여 이루어진 반도체칩의 접착 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 반도체칩과 섭스트레이트의 접착 단계후에는, 상기 반도체칩의 상면을 부드러운 재질의 툴로 눌러주는 갱 라미네이션 단계가 더 포함된 것을 특징으로 하는 반도체칩의 접착 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 웨이퍼 및 상기 섭스트레이트에 각각 접착되는 필름 접착제는 대략 20~30㎛의 두께로 형성된 것을 특징으로 하는 반도체칩의 접착 방법.