KR20080096991A

KR20080096991A - 접착 수지 조성물 및 이를 이용한 다이싱 다이 본딩 필름

Info

Publication number: KR20080096991A
Application number: KR1020070042017A
Authority: KR
Inventors: 박효순; 홍종완; 유현지; 김장순; 주효숙; 장석기
Original assignee: 주식회사 엘지화학
Priority date: 2007-04-30
Filing date: 2007-04-30
Publication date: 2008-11-04
Also published as: CN104745131A; KR101082448B1; WO2008133472A1; CN101675137A

Abstract

본 발명은 반도체 패키지 제조에 적용되는 접착 수지 조성물, 이를 이용하는 접착 필름과 그 제조방법, 다이싱 다이 본딩 필름 및 반도체 장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 접착 수지 조성물은 a) 다관능 에폭시 수지; b) 121℃, 2기압 및 100%RH의 조건에서 48 시간 처리 시에 흡습률이 2.0 중량% 이하인 페놀 수지; 및 c) 열가소성 수지를 포함하는 것을 특징으로 하며, 반경화 상태에서 웨이퍼와의 접착력 및 매립성이 양호하여 공정의 불량률을 감소시킬 수 있고, 경화 상태에서는 내열성, 내흡습성 및 내리플로우 크랙성 등이 우수하여 신뢰성이 우수한 반도체 장치를 제조할 수 있다.

접착 수지 조성물, 접착 필름, 다이싱 다이 본딩 필름, 웨이퍼, 반도체 장치, 에폭시 수지, 열가소성 수지, 페놀 수지

Description

접착 수지 조성물 및 이를 이용한 다이싱 다이 본딩 필름 {ADHEISIVE RESIN COMPOSITION AND DICING DIE BONDING FILM USING THE SAME}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 접착 필름의 단면도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다이싱 다이 본딩 필름의 단면도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 장치의 단면도이다.

<도면 부호의 설명>

1 반도체 칩

10 기재 필름

20 접착층

30 점착층

40 기재

50 배선 기판

본 발명은 반도체 패키지 제조에 적용되는 접착 수지 조성물, 이를 이용하는 접착 필름과 그 제조방법, 다이싱 다이 본딩 필름 및 반도체 장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 접착 수지 조성물은 a) 다관능 에폭시 수지; b) 121℃, 2기압 및 100%RH의 조건에서 48 시간 처리 시에 흡습률이 2.0 중량% 이하인 페놀 수지; 및 c) 열가소성 수지를 포함하는 것을 특징으로 한다.

근래 휴대전화 또는 모바일 단말기에 탑재되는 플래쉬 메모리를 시작으로 반도체 메모리의 고집적화 및 고기능화에 따라 반도체 기판에 복수 개의 반도체 칩을 적층하는 MCP(Multi Chip Package) 방식이 많이 채용되고 있다. MCP 방식에서 반도체 칩과 반도체 기판의 접합은 기존의 액상 에폭시 페이스트 대신에 필름상의 접착제가 사용되고 있다(일본 특개평 3-192178호 및 특개평 4-234472호 등).

한편, 상기 필름상의 접착제를 사용하는 방법에는 필름 단품 접착 방식과 웨이퍼 이면 접착 방식이 있다.

필름 단품 접착 방식은 필름상의 접착제를 커팅(cutting)이나 펀칭(punching)하여 칩에 맞게 단품으로 가공하여 반도체 기판에 접착하고, 칩을 웨이퍼로부터 픽업하여 그 위에 다이 본딩하는 방식으로 후공정인 와이어 본딩 및 몰딩 공정을 거쳐 반도체 장치가 얻어진다(일본 특개평 9-17810호).

웨이퍼 이면 접착 방식은 웨이퍼의 이면에 필름상의 접착제를 부착하고, 웨이퍼 이면과 접착하지 않은 반대면에 점착층이 있는 다이싱 테이프를 추가로 부착하여 상기 웨이퍼를 다이싱하여 개별의 칩으로 분리하고, 칩을 픽업하여 반도체용 기판에 다이 본딩한 후, 와이어 본딩 및 몰딩 공정을 거쳐 반도체 장치를 얻는다. 그러나 상기 웨이퍼 이면 접착 방식은 박형화된 웨이퍼의 이송 곤란, 공정의 증가, 다양한 칩 두께 및 크기에 대한 적응 곤란, 필름의 박막화 곤란 및 고기능 반도체 장치의 신뢰성 부족 등의 문제점이 있었다.

상기 문제를 해결하기 위해서 접착제와 점착제가 하나의 층으로 된 필름을 웨이퍼 이면에 접착하는 방식이 제안되어 있다(일본 특개평 2-32181호, 일본 특개평 8-53655호 및 일본 특개평 10-8001). 상기 방법은 라미네이션 공정을 2번 거치지 않고 1번에 가능하며, 웨이퍼 지지를 위한 웨이퍼 링이 있기 때문에 웨이퍼의 이송 시에 문제가 발생하지 않는다. 또한 상기 특허 문헌의 조성물로 이루어진 점·접착제와 기재로 구성된 다이싱 다이본딩 일체형 필름은 자외선 경화 타입의 점착제와 열경화 타입의 접착제가 혼합되어 있다. 따라서, 상기 점착제는 다이싱 공정에서는 웨이퍼를 지지하는 역할을 하고, 자외선 경화 공정 후에는 점착력을 상실하여 웨이퍼로부터 칩의 픽업을 용이하게 한다. 한편 상기 접착제는 다이본딩 공정에서 경화하여 칩을 반도체용 기판에 견고하게 접착할 수 있다. 그러나, 상기 다이싱 다이본딩 일체형 필름은 제조부터 사용까지의 사이에 필름 내의 점착제층과 접착제층이 서로 반응하여, 다이싱 후에 반도체 칩을 픽업하는 공정에서 기재와 칩 이 잘 박리되지 않은 문제점이 있었다.

상기와 같은 일체형 필름의 문제점을 해소하여, 다이싱 공정에서는 다이싱 테이프의 용도로 사용되고, 다이본딩 공정에서 접착제의 용도로 사용할 수 있도록 점착제와 접착제가 분리된 다이싱 다이본딩 분리형 필름이 제안되어 있다. 상기 다이싱 다이본딩 분리형 필름은 다이싱 공정 후에 자외선 경화나 열을 가함으로써 점착제와 접착제가 용이하게 분리되어 반도체 칩 픽업 공정 시에 문제가 발생하지 않고, 다이 본딩 공정 시 필름 두께를 얇게 할 수 있는 편리함을 제공하고 있다. 그러나 반도체 웨이퍼 이면에 접착제를 라미네이션 하는 공정에서 상온에서 점착제가 붙는 기존 방식과 달리 열을 가하는 공정이 추가되며, 보이드 또한 적지 않게 발생하고 있다. 또한 가열 시 높은 온도로 인해 웨이퍼의 휨 문제가 있었고, 후공정 진행의 어려움 및 접착제의 접착력이 약하여 다이싱 공정에서 칩이 비산(flying)하는 문제가 있었으며, 궁극적으로 반도체 패키지 신뢰성에 문제점이 있었다. 따라서 반도체 패키징에 적용되는 접착 수지 조성물로 반경화 시에는 접착력이나 매립성 등이 우수하여 공정 불량률을 감소시킬 수 있고, 경화 상태로 반도체 패키지 제품화 된 후에는 내열성, 내흡습성 및 내리플로우크랙성 (reflow crack resistance) 등의 신뢰성이 우수한 반도체용 접착 수지 조성물의 개발이 절실히 요구되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 요구에 부응하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 반도체 패키징에 적용되는 접착 수지 조성물로 반경화 시에는 접착력이나 매립성 등이 우수하고, 경화 시에는 내열성, 내흡습성 및 내리플로우크랙성 (reflow crack resistance) 등의 신뢰성이 우수한 접착 수지 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 접착 수지 조성물을 접착층으로 포함하는 접착 필름 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 접착 필름 및 다이싱 테이프를 포함하는 다이싱 다이 본딩 필름을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 다이싱 다이 본딩 필름을 이용하는 반도체 웨이퍼를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 접착 필름을 이용하는 반도체 장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 접착 수지 조성물, 접착 필름, 다이싱 다이 본딩 필름, 반도체 웨이퍼 및 반도체 장치를 차례로 상세히 설명한다.

접착 수지 조성물

본 발명은

a) 다관능 에폭시 수지;

b) 121℃, 2기압 및 100%RH의 조건에서 48 시간 처리 시에 흡습률이 2.0 중량% 이하인 페놀 수지; 및

c) 열가소성 수지

를 포함하는 것을 특징으로 하는 접착 수지 조성물에 관한 것이다.

이하, 본 발명의 수지 조성물의 각 구성 성분을 상세히 설명한다.

본 발명에서 사용되는 a) 다관능 에폭시 수지는 경화되어 접착 특성을 나타내는 것이라면 특별히 한정되지 않는다. 본 발명에서 사용되는 a) 다관능 에폭시 수지의 예로는 관능기가 3개 이상인 에폭시 수지, 바람직하게는 평균 에폭시 당량이 180 내지 1,000인 에폭시 수지, 더욱 바람직하게는 크레졸 노볼락 에폭시 수지, 비스페놀 A형 노볼락 에폭시 수지, 페놀 노볼락 에폭시 수지, 4관능성 에폭시 수지, 비페닐형 에폭시 수지, 트리 페놀 메탄형 에폭시 수지, 알킬 변성 트리 페놀 메탄 에폭시 수지, 나프탈렌형 에폭시 수지, 디시클로펜타디엔형 에폭시 수지 또는 디시클로펜타디엔 변성 페놀형 에폭시 수지의 단독 또는 상기 중 2종 이상을 혼합한 것을 들 수 있다. 본 발명에 있어서 상기 a) 다관능 에폭시 수지의 평균 에폭시 당량이 180 미만이면, 경화 후에 가교 밀도가 지나치게 높아져서 딱딱한 성질을 나타낼 우려가 있고, 또한 상기 평균 에폭시 당량이 1,000을 초과하면, 유리전이온도(Tg)가 낮아질 우려가 있다.

본 발명에서는, 고온에서의 내습성의 관점에서, 가압 시험 (Pressure cooker test, PCT), 구체적으로는 121℃, 2기압 및 100%RH의 조건에서 48 시간 처리 시에 흡습률이 2.0 중량% 이하인 b) 페놀 수지를 사용한다. 또한 상기 b) 페놀 수지를 사용하여 필름을 제조할 경우에는 필름의 흡습률이 1.5 중량% 이하인 것이 바람직하다.

본 발명에서는 또한 상기 b) 페놀 수지를 열중량 분석법(TGA)으로 측정할 경우, 질소 분위기 하에서 10℃/분의 속도로 50℃에서 260℃까지 승온시켰을 때 무게 감소율이 10 중량% 미만인 것이 바람직하다. 페놀 수지가 상기 범위의 무게 감소율을 가질 경우 공정 내에서 휘발 성분이 적기 때문에, 내열성이나 내습성 등의 신뢰성을 높일 수 있다.

본 발명에서는 또한 흐름성의 관점에서 상기 b) 페놀 수지의 점도가 150℃에서 측정 시에 200 cps 이하인 것이 바람직하며, 상기 범위의 점도를 가지는 페놀 수지를 사용할 경우, 공정 시에 흐름성을 양호하게 유지할 수 있어 매립성이 개선되고, 또한 고온에서의 내습성도 양호하기 때문에 반도체 패키지의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 상기 점도의 하한은 특별히 한정되는 것은 아니지만 80 cps가 바람직하다.

본 발명에서는 내열성의 관점에서 상기 b) 페놀 수지로 관능성 페놀 수산기를 3개 이상 가지는 다관능 페놀 수지, 바람직하게는 평균 수산기 당량이 100 내지 500인 페놀 수지를 사용한다. 상기 평균 수산기 당량이 100 미만이면, 경화물의 경도가 낮고, 접착력이 저하될 우려가 있으며, 상기 당량이 500을 초과하면, 유리전이온도 (Tg)가 저하되고, 내열성이 취약해 질 우려가 있다.

본 발명에서 사용하는 페놀 수지의 더욱 바람직한 예로는 하기 화학식 1로 표시되는 것을 들 수 있다.

[화학식 1]

(상기 식에서 n은 0내지 50의 정수이다.)

상기 화학식 1로 표시되는 페놀 수지의 바람직한 예로는 디시클로펜타디엔 페놀 노볼락 (dicyclopentadien phenol novolac, 이하 "DPP")를 들 수 있고, 상기 중 DPP-6085, DPP-6095 및 DPP-6115로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상이 바 람직하다.

본 발명의 접착 수지 조성물에서 상기 페놀 수지의 함량은 당량비로는 에폭시 수지 대비 0.5 내지 1.2 당량 정도가 바람직하고, 중량비로는 상기 에폭시 수지 100 중량부에 대하여 60 내지 150 중량부의 범위로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 페놀 수지의 양이 60 중량부 미만이면, 미반응 에폭시기가 잔존하게 되어 유리전이온도(Tg)가 저하되고, 잔존하는 에폭시기가 고온 신뢰성 시험 시 휘발되어 반도체 패키지의 신뢰성이 저하될 우려가 있다. 또한 상기 페놀 수지의 양이 150 중량부를 초과하면, 가교밀도는 증가하지만 미반응 하이드록시기(OH)로 인해 흡습률이 증가되거나 저장 안정성이 악화될 우려가 있다.

본 발명에서 사용하는 열가소성 수지는, 접착력 및 내열성의 관점에서, 유리전이온도(Tg)가 - 60 내지 30℃이고, 중량평균 분자량이 100,000 내지 1000,000인 것이 바람직하다. 상기와 같은 열가소성 수지가 포함됨으로써 필름 성형 시에 흐름성을 제어할 수 있고, 탄성률을 감소시켜 완성된 필름의 유연성을 확보할 수 있다. 상기에서 유리전이온도(Tg)가 -60℃ 미만이면, 접착력이 지나치게 커져서 취급성과 작업성이 오히려 저하될 우려가 있고, 30℃를 초과하면 저온에서의 접착력이 저하될 우려가 있다. 본 발명에서 사용하는 열가소성 수지의 중량평균 분자량이 100,000 미만이면 접착 필름의 유연성이나 강도가 저하하여 취급성이 떨어지고, 반도체용 기판에 회로 충진 시에 흐름이 많아져서 흐름성을 제어할 수 없게 될 우려 가 있다. 또한 상기 중량평균 분자량이 1000,000을 초과하면 다이 본딩 시에 흐름성의 억제 효과가 커져서 기재의 표면에 요철이 있는 경우에는 매립성이 저하되어서 접착 필름의 신뢰성 및 회로 충진성이 감소될 우려가 있다.

본 발명에서 사용하는 열가소성 수지는, 이 발명이 속하는 분야의 숙련된 기술자라면 적절히 선택할 수 있고, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 폴리이미드, 폴리에테르 이미드, 폴리에스테르 이미드, 폴리아미드, 폴리에테르 술폰, 폴리에테르 케톤, 폴리올레핀, 폴리염화비닐, 페녹시, 반응성 부타디엔 아크릴로 니트릴 공중합 고무 및 아크릴계 수지로부터 선택된 하나 이상이 바람직하고, 아크릴계 수지가 더욱 바람직하다.

상기 아크릴계 수지는 아크릴산 및 그 유도체를 포함하는 아크릴계 공중합체가 바람직하다. 상기 아크릴산 및 그 유도체의 예로는 아크릴산; 메타크릴산; 아크릴산 메틸 또는 아크릴산 에틸 등의 탄소수 1 내지 12의 아크릴산 알킬 에스테르; 메타크릴산 메틸 또는 메타크릴산 에틸 등의 탄소수 1 내지 12의 메타크릴산 알킬 에스테르; 아크릴로니트릴 또는 아크릴아미드 등의 단량체 및 기타 공중합 가능한 다른 단량체를 포함할 수 있다. 또한 상기 아크릴계 공중합체는 글리시딜기, 하이드록시기, 카르복실기 및 니트릴기로부터 선택된 하나 이상의 관능기를 포함하는 것이 바람직하다. 상기와 같은 관능기를 갖는 단량체의 바람직한 예로는, 글리시딜기를 가지는 경우로서 글리시딜 (메타)아크릴레이트; 하이드록시를 가지는 경우로 서 하이드록시 (메타)아크릴레이트 또는 하이드록시 에틸 (메타)아크릴레이트; 또는 카르복실기를 가지는 경우로서 카르복실 (메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다.

상기 아크릴계 공중합체의 관능기의 함량은, 특별히 한정되지 않지만, 아크릴계 수지 100 중량부에 대하여 0.5 내지 10 중량부의 범위인 것이 바람직하다. 상기 관능기의 양이 0.5 중량부 미만이면 목적하는 접착력을 확보하기 어렵고, 또한 10 중량부를 초과하면 접착력이 지나치게 강해져서 작업성이 떨어지고, 겔화를 방지할 수 없게 되는 단점이 있다.

본 발명에 따른 접착 수지 조성물에 포함되는 열가소성 수지는, 에폭시 수지 100 중량부에 대하여 100 내지 400 중량부의 범위로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 열가소성 수지의 양이 100 중량부 미만이면 탄성율이 증가하여 제조 공정 상에서 수지 조성물을 필름 형상으로 성형하기가 어렵게 되며, 성형 시에 흐름이 많아지는 경향이 있고, 400 중량부를 초과하면 흐름 억제 효과가 지나치게 커져서 매립성이 저하되고, 고온에서의 취급성이 악화되는 경향이 있다.

상기 열가소성 수지의 제조 방법은 이 발명의 분야의 숙련된 기술자라면 적절히 선택할 수 있고, 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들면 용액 중합, 유화 중합 또는 현탁 중합 등의 방법을 사용할 수 있다.

본 발명에 따른 접착 수지 조성물에는 커플링제가 추가로 포함될 수 있으며, 상기 커플링제는 전체 수지 성분 100 중량부에 대하여 0.01 내지 10 중량부, 바람직하게는 0.1 내지 10 중량부의 양으로 포함될 수 있다. 본 발명에서는 상기 커플링제를 포함시킴으로써 반도체 웨이퍼 또는 실리카 필러의 계면과의 밀착성을 향상시킬 수 있고, 또한 경화 반응 시에 커플링제의 유기 관능기가 수지 성분과 반응하여 경화물의 내열성을 손상시키지 않으면서 접착성과 밀착성을 향상시킬 수 있으며 내습열 특성도 향상된다. 상기 커플링제가 0.01 중량부 미만으로 포함되면 접착 필름의 밀착성 효과가 충분하지 않고, 10 중량부를 초과하여 포함되면 보이드(void)가 발생하거나 또는 미반응 커플링제로 인해 내열성이 저하될 우려가 있다.

본 발명에서 사용할 수 있는 커플링제는, 전술한 효과를 발휘하는 것이라면 특별히 한정되지 않지만, 실란계 커플링제, 티탄계 커플링제, 알루미늄계 커플링제 또는 상기 중 2종 이상이 조합된 것이 바람직하며, 비용 대비 효과가 높다는 점에서 실란계 커플링제가 더욱 바람직하다. 상기 실란계 커플링제의 바람직한 예로서는 아미노 실란, 에폭시 실란, 메르캅토 실란, 우레이도 실란, 메타크릴록시 실란, 비닐 실란, 글리시독시 실란 및 설파이도 실란으로부터 선택된 하나 이상이 바람직하다.

상기 아미노 실란의 바람직한 예로는 N-β-(아미노에틸)-γ-아미노프로필 트리메톡시실란, N-β-(아미노에틸)-γ-아미노프로필메틸 디메톡시실란, γ-아미노프로필 트리에톡시실란, 3-아미노프로필메틸디에톡시실란, 3-아미노프로필 트리메톡 시실란, 3-아미노프로필-트리스(2-메톡시-에톡시-에톡시)실란, N-메틸-3-아미노프로필 트리메톡시실란, 트리아미노프로필-트리메톡시실란, 또는 N-페닐-γ-아미노프로필 트리메톡시실란을 들 수 있고; 에폭시 실란의 바람직한 예로는 β-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란을 들 수 있으며; 메르캅토 실란의 바람직한 예로는 γ-메르캅토프로필 트리메톡시실란, 3-메르캅토프로필-메틸디메톡시실란, 또는 γ-메르캅토프로필 트리에톡시실란을 들 수 있고; 우레이도 실란의 바람직한 예로는 3-우레이도프로필 트리에톡시실란, 또는 3-우레이도프로필 트리메톡시실란을 들 수 있으며; 메타크릴록시 실란의 바람직한 예로는 γ-메타크릴록시프로필 트리메톡시실란, 3-메타크릴록시프로필-트리메톡시실란, 또는 γ-메타크릴록시프로필메틸 디메톡시실란을 들 수 있고; 비닐 실란의 바람직한 예로는 비닐메틸디메톡시실란, 비닐트리클로로실란, 비닐트리스(β-메톡시에톡시)실란, 비닐트리에톡시실란, 또는 비닐트리메톡시실란 등을 들 수 있으며; 글리시독시 실란의 바람직한 예로는 γ-글리시독시프로필 트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필메틸 디메톡시실란, 또는 γ-글리시독시프로필메틸 디에톡시실란을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

본 발명에 따른 접착 수지 조성물은 에폭시 수지 100 중량부에 대하여 0.1 내지 10 중량부, 바람직하게는 0.5 내지 5 중량부의 범위의 경화 촉진제를 추가로 포함할 수 있으며, 상기 경화 촉진제가 포함됨으로써 수지 조성물의 경화 반응을 촉진시킬 수 있다. 상기 경화 촉진제의 양이 0.1 중량부 미만이면 에폭시 수지의 가교가 불충분하여 내열성이 저하되는 경향이 있고, 10 중량부를 초과하면 경화 반 응이 급격하게 진행되고, 보존 안정성이 저하될 우려가 있다.

본 발명에서 사용할 수 있는 경화 촉진제는, 본 발명의 기술 분야에서 통상 사용되는 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니지만, 이미다졸 화합물, 트리페닐포스핀(TTP) 및 3급 아민으로부터 선택된 하나 이상을 사용할 수 있으며, 이미다졸 화합물을 사용하는 것이 더욱 바람직하다. 상기 이미다졸 화합물의 바람직한 예로는 2-메틸 이미다졸(2MZ), 2-에틸-4-메틸 이미다졸(2E4MZ), 2-페닐 이미다졸(2PZ), 1-시아노에틸-2-페닐 이미다졸(2PZ-CN), 2-운데실 이미다졸(C11Z), 2-헵타데실 이미다졸(C17Z) 및 1-시아노에틸-2-페닐 이미다졸 트리메탈레이트(2PZ-CNS)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 수지 조성물은 또한, 취급성과 내열성 향상 및 용융 점도 조정의 관점에서, 고형분 수지 100 중량부에 대하여 5 내지 100 중량부의 충진제(filler)를 추가로 포함할 수 있다. 상기 충진제의 양이 5 중량부 미만이면 충진제 첨가에 의한 내열성 및 취급성의 향상 효과가 불충분해지고, 또한 100 중량부를 초과하면 작업성과 밀착성의 향상 효과가 저하될 우려가 있다.

상기 충진제의 종류로서는 유기 충진제 또는 무기 충진제를 들 수 있으며, 특성 측면에서 무기 충진제가 바람직하다. 상기 무기 충진제로서는 실리카, 탈크, 수산화알루미늄, 탄산칼슘, 수산화마그네슘, 알루미나 및 질화알루미늄으로부터 선 택된 하나 이상을 들 수 있으며, 수지 조성물 내에서의 분산성이 양호하고, 필름 내에서 균일한 접착력을 갖는다는 측면에서 구형의 실리카가 더욱 바람직하다.

상기 충진제의 평균 입경은, 특별히 한정되지는 않지만, 10 내지1,000 nm가 바람직하며, 상기 입경이 10 nm 미만이면 접착 필름에서 충진제가 응집되기 쉽고 외관 불량이 발생할 우려가 있으며, 1,000 nm를 초과하면 접착 필름 내의 충진제가 표면으로 돌출할 우려가 있고, 또한 웨이퍼와의 열압착 시에 칩에 손상을 주거나 접착성의 향상 효과를 저해할 우려가 있다.

접착 필름

본 발명은 또한 기재 필름; 및

상기 기재 필름 상에 형성되고, 본 발명에 따른 접착 수지 조성물을 함유하는 접착층

을 포함하는 접착 필름에 관한 것이다. 본 발명의 접착 필름은 본 발명에 따른 접착 수지 조성물을 함유하며, 이 때 상기 조성물이 흡습률이 낮은 b) 페놀 수지를 포함함으로써 반경화 상태에서 우수한 접착력과 매립성을 가지며, c) 열가소성 수지와 충진제를 사용함으로써 내열성, 내흡습성 및 내리플로우 크랙성 등이 우수하다.

도 1을 참조하여 본 발명에 따른 접착 필름을 설명하면 하기와 같다.

본 발명에 따른 접착 필름의 기재 필름(10)은 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리테트라플로오로에틸렌 필름, 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름, 폴리부텐필름, 폴리부타디엔필름, 염화비닐 공중합체 필름 또는 폴리이미드 필름 등의 플라스틱 필름을 사용할 수 있다. 또한 상기 기재 필름의 표면은 이형 처리하는 것이 바람직하다. 표면의 이형처리로 사용되는 이형제로는 알키드계, 실리콘계, 불소계, 불포화에스테르계, 폴리올레핀계 또는 왁스계를 들 수 있고, 내열성을 가진다는 점에서 알키드계, 실리콘계 또는 불소계 등이 특히 바람직하다.

기재 필름의 두께는 10 내지 500 ㎛가 바람직하고, 20 내지 200㎛가 더욱 바람직하다. 상기 두께가 10 ㎛ 미만이면 기재에 코팅하여 경화할 때 연신이 많게 되고, 500 ㎛를 초과하면 경제적이지 않다.

상기 접착 필름의 접착층(20)은 본 발명에 따른 접착 수지 조성물을 함유하여, 반도체 웨이퍼와 저온에서 접착 시 보이드 발생을 최소화하고, 웨이퍼와 높은 접착력을 유지하여 다이싱 공정에서 칩의 비산을 방지할 수 있다.

상기 접착층의 두께는 특별히 한정되지 않으나, 가열 경화된 접착층의 두께가 5 내지 200㎛인 것이 바람직하고, 10 내지 100㎛ 정도인 것이 보다 바람직하다. 그 두께가 5㎛ 미만이면, 고온에서 응력 완화 효과가 부족하고, 200㎛를 초과하면 경제적이지 않다.

또한 상기 접착층(20)은 기재 필름(10)의 일면에 형성되어 기재 필름/접착층의 2층 구조를 형성하거나, 접착층/기재필름/접착층 또는 기재필름/접착층/기재필름의 3층 구조를 형성할 수도 있다.

본 발명은 또한 본 발명의 접착 필름의 제조방법에 관한 것이다.

상기 접착 필름의 제조방법은 접착 수지 조성물을 용제에 용해 또는 분산시켜 수지 바니쉬를 제조하는 제 1 단계;

상기 수지 바니쉬를 기재필름에 도포하는 제 2 단계; 및

상기 수지 바니쉬가 도포된 기재필름을 가열하여 용제를 제거하는 제 3 단계 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 본 발명의 제조방법의 제 1 단계는 본 발명에 따른 접착 수지 조성물을 사용하여 수지 바니쉬를 제조하는 단계이다.

상기 바니쉬화의 용제는 통상적으로 메틸에틸케톤(MEK), 아세톤(Acetone), 톨루엔(Toluene), 디메틸포름아마이드(DMF), 메틸셀로솔브(MCS), 테트라하이드로퓨란(THF), N-메틸피로리돈(NMP) 또는 상기 중 2종 이상이 혼합된 것 등을 사용할 수 있다. 기재 필름의 내열성을 고려하여 저비점의 용제를 사용하는 것이 바람직하나, 도막성을 향상시키기 위해 고비점의 용제를 사용할 수도 있다.

또한 상기 제 1 단계에서는 공정 시간의 단축이나, 접착 필름 내의 분산성을 좋게 하기 위하여 충진제를 사용할 수도 있으며, 충진제를 사용하는 경우 상기 제 1 단계는,

(a) 용제, 충진제 및 커플링제를 혼합하는 단계;

(b) 상기 (a) 단계의 혼합물에 에폭시 수지 및 페놀수지를 첨가하여 혼합하는 단계; 및

(c) 상기 (b) 단계의 혼합물에 열가소성 수지 및 경화 촉진제를 혼합하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 충진제의 예로는 볼 밀(Ball Mill), 비드 밀(Bead Mill), 3개 롤(roll) 또는 고속 분산기의 단독 또는 상기 중 2종 이상을 조합한 것을 들 수 있다. 볼이나 비드의 재질로는 글라스, 알루미나 또는 지르코늄 등이 있고, 입자의 분산성 측면에서는 지르코늄 재질의 볼이나 비드가 바람직하다.

본 발명에 따른 접착 필름의 제조방법의 제 2 단계는 상기 수지 바니쉬를 기재필름에 도포하는 단계이다.

상기 기재 필름에 수지 바니스를 도포하는 방법은 특별히 한정되지는 않고, 본 발명의 기술분야의 통상의 방법을 사용할 수 있으며, 예를 들면, 나이프 코트 법, 롤 코트법, 스프레이 코트법, 그라비아 코트법, 커튼 코트법, 콤마 코트법 또는 립 코트법 등을 사용할 수 있다.

본 발명에 따른 접착 필름의 제조방법의 제 3 단계는 상기 수지 바니쉬가 도포된 기재필름을 가열하여 용제를 제거하는 단계이다. 이때의 가열은 70 내지 250℃에서 5분 내지 20분 정도 수행하는 것이 바람직하며, 바니쉬 도포 후 가열·경화된 접착층의 두께는 5 내지 200 ㎛인 것이 바람직하고, 10 내지 100 ㎛가 더욱 바람직하다.

다이싱 다이 본딩 필름

본 발명은 또한 다이싱 테이프; 및

상기 다이싱 테이프에 적층되어 있는 본 발명에 따른 상기 접착 필름을 포함하는 다이싱 다이 본딩 필름에 관한 것이다.

도 2를 참조하여 본 발명에 따른 다이싱 다이 본딩 필름을 설명하면 하기와 같다.

상기 다이싱 테이프는

기재 필름(40); 및

상기 기재 필름 상에 형성되어 있는 점착층(30)을 포함하는 것이 바람직하다.

다이싱 테이프의 기재 필름(40)으로는 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름, 폴리테트라플루오로에틸렌 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리우레탄 필름, 에틸렌 비닐 아세톤 필름, 에틸렌-프로필렌 공중합체 필름, 에틸렌-아크릴산 에틸 공중합체 필름 또는 에틸렌-아크릴산메틸 공중합체 필름 등을 사용할 수 있고, 필요에 따라서 프라이머 도포, 코로나 처리, 에칭 처리 또는 UV 처리 등의 표면 처리를 행하여도 좋다. 또한 자외선 조사에 의해 점착제를 경화시키는 경우는 광투과성이 좋은 것을 선택할 수 있다.

상기 다이싱 테이프 기재의 두께는 특별히 제한되는 것은 아니나, 취급성이나 패키징 공정을 고려하면 60 내지 160㎛인 것이 바람직하며, 80 내지 120㎛가 더욱 바람직하다.

다이싱 테이프의 점착층(30)으로는 통상적인 자외선 경화 점착제 또는 열 경화 점착제를 사용할 수 있다. 자외선 경화 점착제의 경우는 기재 측으로부터 자외선을 조사하여, 점착제의 응집력을 올려서 점착력을 저하시키고, 열 경화 점착제의 경우는 온도를 가하여 점착력을 저하시킨다.

상기와 같은 본 발명에 따른 다이싱 다이 본딩 필름의 제조 방법으로는 다이싱 테이프와 접착 필름을 핫 롤 라미네이트 하는 방법과 적층 프레스하는 방법 등 을 들 수 있으며, 연속 공정의 가능성 및 효율 측면에서 핫 롤 라미네이트 방법이 바람직하다. 또한 핫 롤 라미네이트는 10 내지 100℃에서 0.1 내지 10kgf/cm²의 압력의 조건에서 수행하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 다이싱 다이 본딩 필름을 반도체 웨이퍼에 접합시켜 다이싱할 경우에는 우수한 접착력을 가져 칩의 비산이 방지되고, 픽업 시 접착 필름이 용이하게 박리되어 반도체 기판에 본딩 시 매입성이 우수하여, 반도체 패키지에 양호한 패키지 신뢰성을 부여할 수 있다.

반도체 웨이퍼

본 발명은 또한 상기 본 발명에 따른 다이싱 다이 본딩 필름의 접착 필름이 웨이퍼의 일 면에 부착되어 있고, 상기 다이싱 다이 본딩 필름의 다이싱 테이프가 웨이퍼 링 프레임에 고정되어 있는 반도체 웨이퍼에 관한 것이다.

상기와 같은 반도체 웨이퍼는 반도체 웨이퍼의 이면에 다이싱 다이 본딩 필름의 접착 필름을 라미네이트 온도 0 내지 180℃ 조건에서 웨이퍼 이면에 부착하고, 상기 다이싱 다이 본딩 필름의 다이싱 테이프를 웨이퍼 링 프레임에 고정시켜 제조할 수 있다.

반도체 장치

또한 본 발명은

배선 기판(50);

상기 배선 기판의 칩 탑재면에 부착되어 있는 본 발명에 따른 접착 조성물을 포함하는 접착층(20); 및

상기 접착층 상에 탑재된 반도체 칩(1)을 포함하는 반도체 장치에 관한 것이다.

상기 반도체 장치의 제조 공정을 설명하면 다음과 같다.

상술한 다이싱 다이 본딩 필름이 부착된 반도체 웨이퍼를 다이싱 기기를 이용하여 완전히 절단하여 개개의 칩으로 분할한다.

그 후, 다이싱 테이프가 자외선 경화 점착제이면 기재측에서 자외선을 조사하여 경화시키고, 열 경화 점착제이면 온도를 올려서 점착제를 경화시킨다. 상기와 같이 자외선 또는 열에 의해 경화된 점착제는 접착제의 밀착력이 저하되어서 후 공정에서 칩의 픽업이 쉬워지게 된다. 이때 필요에 따라서, 다이싱 다이 본딩 필름을 인장할 수 있다. 이와 같은 익스팬딩 공정을 실시하게 되면 칩간의 간격이 확정되어 픽업이 용이해지고, 접착층과 점착제 층 사이에 어긋남이 발생하여 픽업성이 향상된다.

계속하여 칩 픽업을 실시한다. 이때 반도체 웨이퍼 및 다이싱 다이 본딩 필름의 점착층은 다이싱 다이 본딩 필름의 점착제층으로부터 박리되어 접착제층 만이 부착된 칩을 얻을 수 있다. 수득한 상기 접착제층이 부착된 칩을 반도체용 기판에 부착한다. 칩의 부착 온도는 통상 100 내지 180℃이며, 부착 시간은 0.5 내지 3초, 부착 압력은 0.5 내지 2kg_f/cm²이다.

상기 공정을 진행한 후에 와이어 본딩과 몰딩 공정을 거쳐 반도체 장치가 얻어진다.

반도체 장치의 제조방법은 상기 공정에 한정되는 것이 아니고, 임의의 공정을 포함시킬 수도 있고, 공정의 순서를 바꿀 수도 있다. 예컨대, 자외선 경화 - 다이싱 - 익스팬딩 공정으로 진행할 수도 있고, 다이싱 - 익스팬딩 - 자외선 경화 공정으로도 진행할 수 있다. 칩 부착 공정 이후에 추가로 가열 또는 냉각 공정을 포함할 수도 있다.

이하 본 발명에 따른 실시예 및 본 발명에 따르지 않는 비교예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명의 범위는 하기에 제시한 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

아크릴계 수지의 제조

부틸 아크릴레이트 150 g, 에틸 아크릴레이트 200 g, 아크릴로니트릴 140 g, 글리시딜 메타크릴레이트 16 g 및 탈이온화된 증류수 1500 g을 교반기, 질소 치환 기 및 온도계를 구비한 4구 3L 반응기에 넣고, 여기에 현탁화제 (suspending agent)로 물에 4%로 희석된 폴리비닐 알코올 (상품명: NH-17, Nippon ghosei사(제)) 4 g과 분자량 조절제로서 도데실 메르캅탄 (dodecyl mercaptan) 0.3 g을 넣어 혼합물을 제조하였다. 상기 혼합물에 1 시간 정도 질소 치환을 행하고, 온도를 55℃로 승온하여 설정 온도에 이르렀을 때 개시제로서 에틸아세테이트 2%로 희석한 디에틸헥실 퍼옥시 디카보네이트 (상품명: Trigonox EHP, Akzo Nobel사(제)) 4 g을 넣어 중합 반응을 개시시켰다. 반응 개시 후 4 시간이 경과한 시점에서 반응을 종결시키고, 탈이온화된 증류수로 여러 번 세척한 후, 원심분리기와 진공 오븐 (vacuum oven)을 이용하여 건조시켜서 중합체 비드 (polymer bead)를 수득하였다. 수율은 90%였으며, 겔투과 크로마토그래피로 측정한 중량평균 분자량은 700,000이고, 분자량 분포는 3.0이었고, 또한 DSC (Differential Scanning Calorimeter)로 측정한 유리전이온도(Tg)는 5℃였다. 얻어진 중합체 비드를 메틸에틸 케톤에 녹여 코팅에 사용하였다.

접착 수지 조성물, 접착 필름 및 다이싱 다이 본딩 필름의 제조

에폭시 수지로서 크레졸 노볼락 에폭시 수지 (EOCN-1020-55, 일본화약사(제); 에폭시 당량: 199, 연화점: 55℃) 100 중량부, 페놀 수지로서 DPP-6115 (코오롱 유화(제); 수산기 당량: 180, 연화점: 115℃, 121℃, 2기압 및 100%RH의 조건에서 48 시간 처리 시의 흡습률: 1.0 중량%) 90 중량부, 상기의 방법으로 제조된 열가소성 수지 150 중량부, 경화 촉진제로서 2-페닐-4-메틸-5-디하이드록시메틸 이미다졸 (2P4MHZ, 시코쿠화성(제)) 0.5 중량부, 커플링제로서 γ-글리시독시 프로필 트리메톡시 실란 (KBM-403, 신에츠 화학(제)) 2 중량부 및 충진제로서 UFP-80 (덴카, 구상 실리카, 평균 입경: 75 nm) 30 중량부를 메틸에틸 케톤에 넣고 교반·혼합하여 바니쉬를 제조하였다.

상기 바니쉬를 두께 38 ㎛의 기재 필름 (이형 폴리에스테르 필름,RS-21G, SKC(제))에 도포하고, 160℃에서 3 분 동안 건조하여 도막 두께가 20 ㎛인 접착 필름을 제작한 후, 상기 접착 필름을 라미네이터 (Fujishoko사(제))를 이용하여 다이싱 테이프 (스리온텍 6360-50)에 30℃에서 5 kgf/cm²로 라미네이트하여 다이싱 다이 본딩 필름을 얻었다.

실시예 2

에폭시 수지로서 디시클로펜타디엔 변성 에폭시 (XD-1000L, 일본화약사(제); 에폭시 당량: 253, 연화점: 74℃) 100 중량부와 페놀 수지로서 DPP-6115 70 중량부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 필름을 제조하였다.

실시예 3

에폭시 수지로서 나프톨 노볼락 에폭시 (NC-7300L, 일본화약사(제); 에폭시 당량: 215, 연화점: 62℃) 100 중량부와 페놀 수지로서 DPP-6115 85 중량부를 사 용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 필름을 제조하였다.

실시예 4

페놀 수지로서 DPP-6085 (코오롱 유화(제); 수산기 당량: 168, 연화점: 87℃, 121℃, 2기압 및 100%RH의 조건에서 48 시간 처리 시의 흡습률: 1.5 중량%)를 85 중량부로 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 필름을 제조하였다.

비교예 1

에폭시 수지로서 비스페놀 A형 에폭시 (YD-128, 국도화학(제); 에폭시 당량: 187) 100 중량부, 페놀 수지로서 DPP-6115 100 중량부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 필름을 제조하였다.

비교예 2

페놀 수지로서 페놀 노볼락 수지 (KPH-F2001, 코오롱 유화(제); 수산기 당량: 106, 연화점: 84℃, 121℃, 2기압 및 100%RH의 조건에서 48 시간 처리 시의 흡습률: 4.5 중량%) 50 중량부를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 필름을 제조하였다.

비교예 3

페놀 수지로서 비스페놀 A 노볼락 수지 (Phenolite VH-4170, 강남화성(제); 수산기 당량: 118, 연화점: 105℃, 121℃, 2기압 및 100%RH의 조건에서 48 시간 처리 시의 흡습률: 5.2 중량%) 60 중량부를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 필름을 제조하였다.

비교예 4

페놀 수지로서 자일록 수지 (KPH-F3075, 코오롱 유화(제); 수산기 당량: 175, 연화점: 75℃, 121℃, 2기압 및 100%RH의 조건에서 48 시간 처리 시의 흡습률: 3.2 중량%) 90 중량부를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 필름을 제조하였다.

상기 실시예와 비교예의 조성 및 상기에서 사용된 페놀 수지의 흡습률과 무게 감소율은 각각 하기 표 1 및 2와 같다.

	조성 ( 중량부 )
	에폭시 수지	페놀 수지	열가소성 수지	경화 촉진제 (2 P4MHZ )	커플링제 ( KBM -403)	충진제 ( UFP -80)
실시예 1	100	90	150	0.5	2	30
실시예 2	100	70	150	0.5	2	30
실시예 3	100	85	150	0.5	2	30
실시예 4	100	85	150	0.5	2	30
비교예 1	100	100	150	0.5	2	30
비교예 2	100	50	150	0.5	2	30
비교예 3	100	60	150	0.5	2	30
비교예 4	100	90	150	0.5	2	30

	실시예				비교예
	1	2	3	4	1	2	3	4
페놀 수지의 흡습률 ^* (중량%)	1.0	1.0	1.0	1.5	1.0	4.5	5.2	3.2
페놀 수지의 무게 감소율 ^ (중량%)**	7.5	7.5	7.5	7.8	7.5	17.4	25.2	8.0

* 121℃, 2기압 및 100% RH 의 조건에서 48 시간 처리 시의 흡습률

** 질소 분위기 하에서 10℃/분의 속도로 50℃에서 260℃까지 승온시켰을 시의 무게 감소율

상기 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 4에 대하여 다음과 같은 방법으로 물성을 측정하였고, 그 결과를 표 3에서 정리하였다.

[필름의 평가 방법]

(1) 접착력 ( Peel strength )

8인치 실리콘 웨이퍼를 60℃로 세팅된 테이프 마운터(휴글 전자)에서 다이 본딩 필름과 10초간 라미네이션을 하였다. 상기 다이 본딩 필름을 TA.XT Plus 시험기(Stable Micro System사)를 이용하여 5 mm/초의 박리속도 및 180° 박리각도의 조건으로 접착력을 측정하였다.

(2) 매립성

10 ㎛의 높이 차이를 갖는 PCB를 기재로 사용하였다. 다이 본딩 필름(20 ㎛)을 25 mm × 25 mm로 절단하여, 테이프 마운터 (휴글 전자)에서 칩과 60℃로 라미네이션하였다. PCB와 다이 본딩이 붙어있는 칩을 130℃에서 1.5 Kg의 압력으로 1초간 압착하였다. 필름이 유동하여 PCB의 회로 패턴 사이로 흘러들어간 양을 계산하여 매입률을 계산하였으며, 매립성의 평가 방법은 하기와 같았다.

◎: 매입률이 60% 이상

○: 매입률이 30 ~ 60%

×: 매입률이 30% 이하

(3) 필름의 흡습률

190℃의 오븐에서 2 시간 동안 경화시킨 필름의 질량(A)을 측정하고, 상기 필름을 PCT 기기 (Hyrayama사)를 이용하여 121℃/100%RH/2기압의 조건으로 48 시간 처리 후 표면의 습기를 제거하고 질량(B)을 측정하였다. 상기 측정된 수치를 하기 식 (1)에 대입하여 흡습률을 계산하였다.

식 (1) -- 흡습률(중량%) = ([B-A] × 100)/A

(4) 내습성 ( moisture resistance )

웨이퍼와 접착된 필름을 PCT 기기를 이용하여 121℃, 습도 100% 및 2 기압의 조건에서 72 시간 동안 처리 후에 박리 유무를 관찰하였으며, 평가 방법은 하기와 같았다.

○: 박리가 발생하지 않음

×: 박리가 발생

(5) IR 리플로우 ( reflow ) 시험

다이 본딩 필름에 칩과 PCB를 접착한 후 180℃에서 2 시간 동안 경화시켜 반도체 패키지 샘플을 제작하였다. 열충격 시험기 (디모스텍)를 이용하여 샘플을 -65℃에서 15분 동안 방치한 후 150℃의 분위기에서 15분 동안 방치하는 단계를 5회 반복하고, 85℃, 85%의 항온 항습 챔버에서 72 시간 방치한 후에 샘플 표면의 최고 온도가 260℃에서 30초간 유지되도록 온도를 설정한 IR 리플로우 기기에 샘플을 통과시키고, 실온에서 방치하여 냉각하는 처리를 3회 반복하였다. 그 후 상기 샘플 중의 크랙을 초음파 현미경 (SAT)로 관찰하였으며, 평가 방법은 하기와 같았다.

○: 박리나 크랙 등이 발생하지 않음

×: 박리나 크랙 등이 발생

		필름 평가 항목
		접착력 (g/ in )	매립성	흡습률 (중량%)	내습성	내리플로우성
실 시 예	1	50	◎	1.01	○	○
	2	58	◎	0.96	○	○
	3	51	○	0.84	○	○
	4	62	◎	1.08	○	○
비 교 예	1	50	○	1.62	×	×
	2	53	×	3.10	×	×
	3	65	○	3.21	×	×
	4	45	○	1.85	×	○

상기 표 2에서 나타난 바와 같이, 본 발명에 따라 제조된 실시예 1 내지 4의 접착 필름이 비교예 1 내지 4와 비교하여 반경화 상태에서 물성과 경화 상태에서의 물성이 우수함을 확인할 수 있었다.

또한 본 발명의 화학식 1에 포함되는 페놀 수지를 사용한 필름에서는 에폭시 수지의 종류에 따라서 접착력과 매립성에서 약간의 차이가 있었으나, 공정 진행에 문제가 발생할 정도의 수준은 아니었으며, 낮은 흡습률로 내습성과 내리플로우성에 있어 우수한 결과를 확인할 수 있었다. 반면에 다관능 에폭시 수지를 사용하지 않고, 이관능 에폭시를 사용한 비교예 1의 경우 접착력과 매립성은 어느 정도 확보되었지만, 낮은 내열성으로 인해 신뢰성 측면에서 문제가 있었고, 흡습률이 높은 페놀 수지를 사용한 비교예 2 및 3 역시 신뢰성에 있어서 문제가 있음을 확인할 수 있었다. 무게 감소율은 적은 반면 흡습률이 높은 페놀 수지를 사용한 비교예 4의 경우에는 내리플로우성은 양호하지만, 내습성의 측면에서 문제가 발생하였다..

본 발명에 따른 반도체용 접착 필름은 반경화 상태에서 웨이퍼와의 접착력 및 매립성이 양호하여 공정의 불량률을 감소시킬 수 있고, 경화 상태로 반도체 패키지에 제품화된 후에는 내열성, 내흡습성 또는 내리플로우 크랙성 등이 우수하여 신뢰성이 우수한 반도체 장치를 제조할 수 있다.

Claims

a) 다관능 에폭시 수지;

b) 121℃, 2기압 및 100%RH의 조건에서 48시간 처리 시에 흡습률이 2.0 중량% 이하인 페놀 수지; 및

c) 열가소성 수지

를 포함하는 것을 특징으로 하는 접착 수지 조성물.
제 1 항에 있어서,

다관능 에폭시 수지의 평균 에폭시 당량이 180 내지 1,000인 것을 특징으로 하는 접착 수지 조성물.
제 1 항에 있어서,

다관능 에폭시 수지가 크레졸 노볼락 에폭시 수지, 비스페놀 A형 노볼락 에폭시 수지, 페놀 노볼락 에폭시 수지, 4관능성 에폭시 수지, 비페닐형 에폭시 수지, 트리 페놀 메탄형 에폭시 수지, 알킬 변성 트리 페놀 메탄 에폭시 수지, 나프탈렌형 에폭시 수지, 디시클로펜타디엔형 에폭시 수지 및 디시클로펜타디엔 변성 페놀형 에폭시 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하 는 접착 수지 조성물.
제 1 항에 있어서,

페놀 수지가 질소 분위기 하에서 10℃/분의 속도로 50℃에서 260℃까지 승온 시의 무게 감소율이 10 중량% 미만인 것을 특징으로 하는 접착 수지 조성물.
제 1 항에 있어서,

페놀 수지의 점도가 150℃에서 200 cps 이하인 것을 특징으로 하는 접착 수지 조성물.
제 1 항에 있어서,

페놀 수지의 평균 수산기 당량이 100 내지 500인 것을 특징으로 하는 접착 수지 조성물.
제 1 항에 있어서,

페놀 수지가 하기 화학식 1로 표시되는 것인 접착 수지 조성물:

[화학식 1]

상기 식에서 n는 0 내지 50의 정수이다.
제 7 항에 있어서,

페놀 수지가 디시클로펜타디엔 페놀 노볼락 수지인 것을 특징으로 하는 접착 수지 조성물.
제 1 항에 있어서,

페놀 수지가 상기 에폭시 수지 100 중량부에 대하여 60 내지 150 중량부의 범위로 포함되는 것을 특징으로 하는 접착 수지 조성물.
제 1 항에 있어서,

열가소성 수지의 유리전이온도가 -60 내지 30℃이고, 중량평균 분자량은 100,000 내지 1000,000인 것을 특징으로 하는 접착 수지 조성물.
제 10 항에 있어서,

열가소성 수지가 폴리이미드, 폴리에테르 이미드, 폴리에스테르 이미드, 폴리아미드, 폴리에테르 술폰, 폴리에테르 케톤, 폴리올레핀, 폴리염화비닐, 페녹시, 반응성 부타디엔 아크릴로 니트릴 공중합 고무 및 아크릴계 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 접착 수지 조성물.
제 11 항에 있어서,

아크릴계 수지가 아크릴산, 메타크릴산, 아크릴산 에스테르, 메타크릴산 에스테르, 아크릴로니트릴 및 아크릴아미드로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 단량체를 포함하는 아크릴계 공중합체인 것을 특징으로 하는 접착 수지 조성물.
제 12 항에 있어서,

아크릴계 공중합체는 글리시딜기, 하이드록시기, 카르복실기 및 니트릴기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 관능기를 포함하는 것을 특징으로 하는 접착 수지 조성물.
제 13 항에 있어서,

아크릴계 공중합체의 관능기의 함량은 아크릴 수지 100 중량부에 대하여 0.5 내지 10 중량부인 것을 특징으로 하는 접착 수지 조성물.
제 1 항에 있어서,

열가소성 수지가 에폭시 수지 100 중량부에 대하여 100 내지 400 중량부로 포함되는 것을 특징으로 하는 접착 수지 조성물.
제 1 항에 있어서,

전체 수지 성분 100 중량부에 대하여 0.01 내지 10 중량부의 커플링제를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 접착 수지 조성물.
제 16 항에 있어서,

커플링제가 실란계 커플링제, 티탄계 커플링제 및 알루미늄계 커플링제로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 접착 수지 조성물.
제 17 항에 있어서,

실란계 커플링제가 아미노 실란, 에폭시 실란, 메르캅토 실란, 우레이도 실란, 메타크릴록시 실란, 비닐 실란, 글리시독시 실란 및 설파이도 실란으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 접착 수지 조성물.
제 1 항에 있어서,

에폭시 수지 100 중량부에 대하여 0.1 내지 10 중량부의 범위의 경화 촉진제가 추가로 포함되는 것을 특징으로 하는 접착 수지 조성물.
제 19 항에 있어서,

경화 촉진제가 이미다졸 화합물, 트리페닐포스핀 및 3급 아민으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 접착 수지 조성물.
제 20 항에 있어서,

이미다졸 화합물은 2-메틸 이미다졸, 2-에틸-4-메틸 이미다졸, 2-페닐 이미다졸, 1-시아노에틸-2-페닐 이미다졸, 2-운데실 이미다졸, 2-헵타데실 이미다졸, 및 1-시아노에틸-2-페닐 이미다졸 트리메탈레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 접착 수지 조성물.
제 1 항에 있어서,

고형분 수지 100 중량부에 대하여 5 내지 100 중량부의 충진제를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 접착 수지 조성물.
제 22 항에 있어서,

충진제가 실리카, 탈크, 수산화알루미늄, 탄산칼슘, 수산화마그네슘, 알루미나 및 질화알루미늄으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 접착 수지 조성물.
제 22 항에 있어서,

충진제의 평균 입경은 10 내지 1,000 nm인 것을 특징으로 하는 접착 수지 조성물.
기재 필름; 및

상기 기재 필름 상에 형성되고, 제 1 항 내지 제 24 항에 따른 접착 수지 조성물을 함유하는 접착층을 포함하는 접착 필름.
제 25 항에 있어서,

기재 필름이 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리테트라플로오로에틸렌 필름, 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름, 폴리부텐필름, 폴리부타디엔필름, 염화비닐 공중합체 필름 또는 폴리이미드 필름인 것을 특징으로 하는 접착 필름.
제 25 항에 있어서,

기재 필름의 표면은 알키드계, 실리콘계, 불소계, 불포화에스테르계, 폴리올레핀계 및 왁스계로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 이형제로 이형 처리한 것을 특징으로 하는 접착 필름.
제 25 항에 있어서,

기재 필름의 두께가 10 내지 500 ㎛인 것을 특징으로 하는 접착 필름.
제 25 항에 있어서,

가열 경화된 접착층의 두께가 5 내지 200㎛인 것을 특징으로 하는 접착 필름.
제 1 항 내지 제 24 항 중 어느 한 항에 따른 접착 수지 조성물을 용제에 용해 또는 분산시켜 수지 바니쉬를 제조하는 제 1 단계;

상기 수지 바니쉬를 기재필름에 도포하는 제 2 단계; 및

상기 수지 바니쉬가 도포된 기재필름을 가열하여 용제를 제거하는 제 3 단계

를 포함하는 것을 특징으로 하는 접착 필름의 제조방법.
제 30 항에 있어서,

제 1 단계는

(a) 용제, 충진제 및 커플링제를 혼합하는 단계;

(b) 상기 단계 (a)의 혼합물에 에폭시 수지 및 페놀 수지를 첨가하여 혼합하는 단계; 및

(c) 상기 단계 (b)의 혼합물에 열가소성 수지 및 경화 촉진제를 혼합하는 단계

를 포함하는 것을 특징으로 하는 접착 필름의 제조방법.
다이싱 테이프; 및

상기 다이싱 테이프에 적층되어 있는 제 25 항에 따른 접착 필름

을 포함하는 다이싱 다이 본딩 필름.
제 32 항에 있어서,

다이싱 테이프는

기재 필름; 및

상기 기재 필름 상에 형성되어 있는 점착층

을 포함하는 것을 특징으로 하는 다이싱 다이 본딩 필름.
제 33 항에 있어서,

기재 필름은 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름, 폴리테트라플루오로에틸렌 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리우레탄 필름, 에틸렌 비닐 아세톤 필름, 에틸렌-프로필렌 공중합체 필름, 에틸렌-아크릴산 에틸 공중합체 필름, 또는 에틸렌-아크릴산메틸 공중합체 필름인 것을 특징으로 하는 다이싱 다이 본딩 필름.
제 33 항에 있어서,

기재 필름의 표면은 프라이머 도포, 코로나 처리, 에칭 처리, 및 UV 처리로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 방법으로 표면처리 되어있는 것을 특징으로 하는 다이싱 다이 본딩 필름.
제 33 항에 있어서,

점착층은 자외선 경화 점착제 또는 열 경화 점착제인 것을 특징으로 하는 다이싱 다이 본딩 필름.
제 32 항에 따른 다이싱 다이 본딩 필름의 접착 필름이 웨이퍼의 일 면에 부착되어 있고, 상기 다이싱 다이 본딩 필름의 다이싱 테이프가 웨이퍼 링 프레임에 고정되어 있는 반도체 웨이퍼.
배선 기판;

상기 배선 기판의 칩 탑재면에 부착되어 있는 제 25 항에 따른 접착 필름; 및

상기 접착 필름 상에 탑재된 반도체 칩

을 포함하는 반도체 장치.