KR20090063983A - 칩온필름용 적층필름 및 칩온필름의 제조방법 - Google Patents
칩온필름용 적층필름 및 칩온필름의 제조방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 포지티브형 드라이 필름 포토레지스트를 이용하여 패턴 형성 영역 내에 신뢰할만한 배선 패턴을 가능하게 하고 제조비용을 절감할 수 있도록 한 필름 캐리어 테이프의 제조방법 및 필름 캐리어 테이프용 적층필름을 제공한다.
Description
본 발명은 IC 또는 LSI 등의 전자부품을 실장하는 필름 캐리어 테이프에 이용하는 칩온필름(COF)용 적층필름과 이를 이용한 COF의 제조방법에 관한 것이다.
고집적 반도체칩의 조립, 실장기술 중 하나인 COF용 적층필름은 경박단소화를 통한 휴대의 용이성 및 FINE 피치형성이 가능하여 경쟁력 우위의 제품개발이 가능하고, 테이프캐리어의 제작기간 단축 및 주변부품을 탑재함으로써 작업공정 단순화를 꾀할 수 있다. 현재 COF용 적층필름은 PDA, PDP, 모니터 프레임 면적의 미세화 및 고해상도를 요구하는 액정 디스플레이를 사용하는 전자장비분야에서 그 중요성이 증가하고 있다.
전자부품 장착용 기판으로 되는 COF용 적층필름은 다음과 같은 공정으로 제조되고 있다. 우선 폴리이미드 필름 등의 절연필름에 동박을 붙이는 등의 방법으로 전도층을 형성하고, 전도층 표면에 액상의 포토레지스트를 도포한다. 이때 네가티 브형의 포토레지스트 재료 도포액이 패턴이 형성될 패턴 형성 영역에 도포된다. 또한, 포지티브 타입의 포토레지스트 재료 도포액도 사용될 수도 있다. 통상 포토레지스트액은 스핀 코팅 등의 방법으로 코팅된다.
일반적으로 포토레지스트를 형성하고자 하는 배선패턴 이외의 부분으로 노광하고, 노광된 포토레지스트를 제거한다. 뒤이어, 포토레지스트가 제거된 부분의 동박을 에칭에 의해 제거하고, 최종으로 포토레지스트를 제거함으로써 배선패턴형성이 가능하다. 배선패턴을 형성한 필름 캐리어테이프에 회로를 보호하는 솔더 레지스트를 도포하고, 노출부분에는 니켈도금을 실시한다.
이와 같은 방법에 의해 얻어지는 COF용 적층필름의 단면도를 도 1에 도시하였는바, COF용 적층필름은 양쪽 길이방향의 가장자리에 존재하는 스프래킷 홀(4)을 가지고 있어, 이를 기준하여 절연필름(1) 상에 연속적으로 배선패턴(2)이 형성된 구조를 갖는다.
그러나 종래방법에 의하면 절연필름(1)의 외측에 있는 스프래킷 홀(4)에 의해 배선 패턴이 형성되는 패턴형성 영역의 폭이 제한되고, 포토레지스트를 코팅하여 절연필름(1) 전면에 도포한다. 이 때, 포토레지스트액을 도포하는 스핀코터 도포법은 도포두께가 균일하지 않으므로 현상공정 후 잔사발생률이 높으며, 단위 면적에 필요한 포토레지스트액 사용량이 증가하여 수율이 높지 않다. 또한 연속제조공정 중에서 COF용 적층필름이 미세회로를 형성하기 위해서는 도포 후 건조시간동안 일정한 균일도가 유지되어야 하므로 대형화된 공정에서는 고가의 설비가 필요하다.
한편, 전자기기의 회로패턴 형성방법은 제조공정 상에서의 두께에 따라 후막공정과 박막공정으로 분류할 수 있다. 비교적 두꺼운 두께의 막을 형성하는 후막공정은 스크린 인쇄법이 대표적인 방법이며, 이보다 얇고 미세한 박막을 형성하는 박막공정은 포토 리소그래피법이 대표적이다. 포토레지스트 조성물을 이용한 후막공정은 패턴이 미세화함에 따라 현상시에 기판과의 밀착성이 부족하여 탈착되는 문제가 발생한다. 또 내도금성이 낮아지며 노광시에 레지스트 패턴의 변형이나 균열이일어나 패턴의 부풀어오름도 자주 발생된다. 미세패턴을 형성하는 기존의 박막공정은 복수의 습식공정이 반복으로 이루어지므로 많은 설비 및 작업성을 요구하여 제조 원가가 매우 높을 뿐 아니라, 그 수율이 낮아지는 단점이 있으며 특히 부식환경에 취약한 금속패턴은 우수한 전기적 특성을 가지기 어렵다.
패선형성시, 레지스트의 두께차이에 따라 포토레지스트의 분해능력은 달라진다. 포토레지스트의 두께가 두꺼워지면 미 패턴형성면에서 노광의 산란이 커지게 되어 포토레지스트의 미세화가 어려워진다. 반면에 포토레지스트의 두께가 얇아지면 노광된 광의 산란이 미패턴형성면 근방에서 작아지게 되어 포토레지스트의 분해능력은 높아진다. 따라서, 포토레지스트의 두께가 얇은 쪽이 미세패턴 형성에 더 바람직하다. 그러나, 포토레지스트의 두께가 얇은 경우, 레지스트의 표면에도 단차가 나타나게 되어 노광시에 정확한 포인트를 맞추기 어려워 패턴들뜸 등의 문제가 발생하게 된다. 레지스트의 두께가 얇으면, 현상하여 에칭할 때 원하는 부분 이외의 부분도 에칭된다는 문제가 발생하게 된다. 따라서, 실제의 제조공정에서는 미세패턴을 위한 포토레지스트의 분해능력 저하를 감수하더라도 레지스트의 두께를 두 껍게 할 필요가 있었다.
본 발명은 포토레지스트의 분해능력이 레지스트를 얇게 도포한 것과 유사하면서도, 일정한 두께를 가지는 필름형의 포토레지스트를 사용하여 노광시에 패턴흐려짐과 에칭내성저하를 막아 미세패턴이 가능하도록 할 수 있는 COF용 적층필름을 제공하고자 한다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 종래의 문제점을 감안하여 공정이 간단하고 정확한 패턴과 우수한 박막특성을 얻을 수 있도록 배선패턴을 형성하는 COF의 제조방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 고해상도의 배선패턴을 가지면서 생산성을 향상시켜 제조비용을 절감하는 COF를 제공하고자 한다.
본 발명의 한 구현예에서는 절연필름, 전도층, 포지티브형 포토레지스트층 및 기재필름이 순차적으로 적층된 칩온필름용 적층필름을 제공한다.
이때 포지티브형 포토레지스트층 및 기재필름은 기재필름 상에 포지티브형 포토레지스트층이 형성된 드라이 필름 포토레지스트를 전도층 상에 라미네이션하여 형성된 것일 수 있다.
본 발명의 한 구현예에서는 절연필름 상에 전도층을 형성하는 단계; 전도층 상에 포지티브형 감광성 수지 필름을 라미네이션하는 단계; 프리베이크하는 단계; 소정의 배선패턴을 마스킹하고 나머지 부분을 노광하는 단계; 노광된 포토레지스트 부분을 현상하는 단계; 노광된 부분의 전도층을 에칭에 의해 제거하여 전도층으로 형성된 배선패턴을 형성하는 단계를 포함하는 칩온필름의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따른 칩온필름의 제조방법은 배선패턴 형성 부분의 일부에 솔더 레지스트를 도포하고, 노출된 배선패턴 부분에 도금층을 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 한 구현예에서는 절연 필름의 표면에 전도층으로 형성된 배선 패턴과, 이 배선 패턴의 양측에 설치된 복수의 스프라킷 홀을 갖고 있고, 상기 배선 패턴 위에 전자부품이 실장되는 칩온필름에 있어서,
배선패턴은 절연필름 상에 전도층을 형성하는 단계; 전도층 상에 포지티브형 감광성 수지 필름을 라미네이션하는 단계; 프리베이크하는 단계; 소정의 배선패턴을 마스킹하고 나머지 부분을 노광하는 단계; 노광된 포토레지스트 부분을 현상하는 단계; 및 노광된 부분의 전도층을 에칭에 의해 제거하여 배선패턴을 형성하는 단계를 거쳐 형성된 것임을 특징으로 하는 칩온필름을 제공한다.
본 발명은 미세패턴 형성을 가능하게 하고 생산성을 향상시켜 제조비용을 절감할 수 있는 COF용 적층필름을 제공하는바, 이를 이용하는 경우 액상의 포토레지스트를 이용하여 패턴을 형성하지 않음에 따라 용매건조공정이 필요없으며 다량의 포토레지스트 사용에 따른 수율의 저하를 방지할 수 있고 두께 균일성을 확보할 수 있어 고해상도의 패턴 형성이 가능하다.
이하, 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 COF를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
전자부품 실장용 COF는 하나 이상의 IC칩이 배선패턴 상에 직접 실장되는 필름이다. 개략적인 구조는 전도층으로 형성된 배선패턴(2)은 절연필름(1)의 표면상에 도포되며, 절연 필름(1)의 양쪽 가장자리를 따라 스프래킷 홀(4)의 열이 존재한다.
이때 절연필름(1)은 내열성, 굴곡성, 내약품성을 지닌 다양한 재료가 사용된다. 재료로는 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리이미드 등이 있으며, 주로 방향족의 폴리이미드가 바람직하다. 절연필름(1)의 두께는 일반적으로는 12~100㎛, 바람직하게는 25~60㎛이다.
배선패턴(2)은 알루미늄, 구리, 니켈 등으로 이루어진 전해층으로, 절연필름(1) 상에 접착제를 통해 열압착하거나 스퍼터링함으로써 결합시킨다. 주로 구리를 이용하는 것이 바람직하며 두께는 일반적으로는 1~50㎛, 바람직하게는 5~20㎛이다.
절연필름(1) 상에 도전층을 형성한 다음 패턴을 구현하는 방법으로, 본 발명에서는 포지티브형 드라이 필름 포토레지스트를 이용한 포토리소그라피법을 도입하였는바, 구체적으로는 포지티브형 드라이 필름 레지스트를 도전층 상에 라미네이션 을 통해 도포하고, 프리베이크한 다음, 노광 및 현상공정을 거쳐, 에칭처리 및 포토레지스트 용해작업을 함으로써 배선패턴(2)을 형성한다.
이와 같이 COF 제조시에 포지티브형 드라이 필름 레지스트를 전도층 상에 라미네이션하여 제조할 수도 있지만, 별도의 적층필름을 제조한 뒤, 이후로 배선패턴 형성 공정을 수행할 수 있다. 구체적으로, COF용 적층필름은 절연필름상에 형성된 전도층, 그리고 포지티브형 포토레지스트층이 형성된 기재필름을 갖는 포지티브형 드라이 필름 포토레지스트를 전도층 상에 라미네이션하여 형성된, 포지티브형 포토레지스트층 및 기재필름으로 이루어진 것일 수 있다.
포지티브형 드라이 필름 레지스트를 이용하는 것은 포토레지스트층을 후막으로 형성하는 것이 가능하기 때문이며, 액상 포지티브형 포토레지스트를 사용한 것에 비하여 균일한 두께로 포토레지스트층 형성을 가능케 하기 때문이며, 또한 액상 포지티브형 포토레지스트를 사용한 것에 비하여 포토레지스트액의 사용량을 줄일 수 있기 때문이다. 또한 액상의 포토레지스트를 이용하는 경우 도전층 상에 스프레이 도포한 후 용매를 휘발시키는 과정이 필요한데 이 경우 전도층의 열적 변화를 방지할 수 있기 때문이다.
포지티브형 드라이 필름 포토레지스트의 경우 포토레지스트층 상에 잔류 용매가 거의 없는 형태이므로 별도로 용매를 건조하는 공정을 거치지 않아도 된다.
다만 포지티브형 드라이 필름 포토레지스트를 도전층 상에 라미네이션한 다음 프리베이크하는데, 프리베이크는 일부 잔류된 용매를 없애서 밀착력을 높이기 위한 공정이다. 프리베이크 공정의 조건은 80 내지 100℃에서 1분 내지 3분 동안 수행되는 것이 바람직하다.
그 이후로 노광, 현상 및 에칭 등의 공정은 통상 포토레지스트를 이용한 포토리소그라피 공정과 동등유사한 바, 각별히 방법에 한정이 있는 것은 아니다.
포지티브형 드라이 필름 포토레지스트를 이용할 경우 지지체 필름의 제거는 라미네이션한 단계 이후, 프리베이크 단계 이전에 하는 것이 잔존 용매를 제거하는 측면에서 유리하다.
이와 같은 일련의 방법을 통해 절연필름(1) 상에 배선패턴(2)을 형성한 다음, 패턴의 보호를 위해 솔더 레지스트층(3)을 형성하고, 일부 노출된 부분은 도금층(도시하지 않음)을 형성할 수 있다. 이때 도금층은 각별히 한정이 있는 것은 아니다.
본 발명의 제조방법 및 실시예를 이하에 설명하였다. 그러나 본 발명은 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.
제조예 1
크레졸 노블락 수지 100중량부에 대하여, 감광성 화합물로서 34중량부의 1,2-나프토퀴논-2-디아지드-5-술포산 클로라이드, 감도증진제로서 3.6중량부의 2,3,4-트리하이드록시벤조페논, 저비점 용매로서 165중량부의 메틸에틸케톤, 고비점 용매로서 55중량부의 디에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르 아세테이트, 이형제로서 0.5중량부의 불소계 실리콘 수지를 혼합한 용액을 제조한 후, 이 혼합용액을 0.2㎛의 밀리포어(millipore) 테프론 필터를 통해 여과시켜 불용물질을 제거하였다. 이 렇게 제조된 혼합용액을 폴리프로필렌 필름(OPP)의 지지체 필름(두께30㎛) 위에 3㎛의 두께(건조 후 두께)로 도포시켜 감광성 수지층을 형성시킨 다음, 보호층으로 폴리프로필렌 필름을 20㎛ 두께로 도포하여 포지티브형 감광성 수지 필름을 제조하였다.
제조예 2
감도 증감제로서 2,2',4,4'-테트라하이드록시벤조페논을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 포지티브형 감광성 수지필름을 제조하였다.
제조예 3
감광성 화합물로서 1,2-나프토퀴논 디아지드-4-설포산 클라이드를 사용함과 동시에 감도증감제로서 1-[1-(4-히드록시페닐)이소프로필]-4-[1,1-비스(4-히드록시페닐)에틸]벤젠)을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 포지티브형 감광성 수지필름을 제조하였다.
실시예 1 내지 3
먼저, 배선 패턴이 될 전도층이 절연 필름(1)상에 형성된 적층 필름을 준비하였다.
이어서, 배선 패턴(2)이 형성될 전도층의 패턴 형성 영역에 상기 제조예 1 내지 3으로부터 얻어진 각각의 포지티브형 드라이 필름 포토레지스트를 라미네이션 속도 2m/분, 온도 110℃ 및 가열롤 압력 70psi 조건에서 라미네이션시킨 후 지지체 필름을 벗겨내고, 100℃의 핫 플레이트(Hot Plate)에서 120초 동안 열처리 한 다음, 포토마스크를 이용하여 자외선에 조사(노광)시킨 다음, 25℃, 1.0% KOH(Potassium hydroxide) 알칼리 현상액에 60초간 현상시킨 후 30초간 수세하여 건조시켜 배선패턴을 형성하였다.
상기 제조예 1 내지 3의 포지티브형 감광성 수지필름(DFR)으로부터 형성된 패턴의 물성들을 아래와 같이 측정하여, 그 결과를 다음 표 1에 나타내었다.
감도 평가
광학현미경을 통해 노광량을 측정하였다.
해상도 평가
전자현미경으로 관찰, 측정하였다.
포토레지스트층 두께 균일도 평가
두께측정기(α-step)으로 관찰, 측정하였다.
한편, 솔더레지스트층을 예를 들어 스크린 인쇄법을 통해 형성하였다.
비교실시예 1
크레졸 노볼락 수지 18.23중량%, 1,2-나프토퀴논 디아지드-4-술폰산 폴리히드록시벤조페논 에스테르를 포함하는 감광성 화합물 6.17중량%, 프로필렌 글리콜 모노에틸 에테르 아세테이트(용제) 74.19중량%, 2,2',4,4'-테트라히드록시 벤조페논(감도증진제) 1.0중량% 및 염료 0.41중량%를 첨가하여 2시간 동안 교반시켜 감광 성 수지층 조성액을 제조하였다.
한편, 배선 패턴이 될 전도층이 절연 필름(1)상에 형성된 적층 필름을 준비하였다.
전도층 상에 배선 패턴이 형성될 영역에 상기 감광성 수지층 조성액을 스핀 코팅하여 1.5㎛의 두께로 도포시켰다. 그 다음, 포토마스크를 이용하여 자외선을 조사한 다음, 25℃, 1.0% KOH(Potassium hydroxide) 알칼리 현상액에 60초간 현상시킨 후 30초간 수세하여 건조시켜 패턴을 형성하였다.
형성된 패턴의 물성들을 실시예 1과 동일하게 측정하여 그 결과를 다음 표 1에 나타내었다.
한편, 솔더레지스트층을 예를 들어 스크린 인쇄법을 통해 형성하였다.
| 구분 | 감도(mJ/㎠) | 해상도(㎛) | 포토레지스트층 두께 균일성 |
| 실시예1 | 50 | 4.0 | ○ |
| 실시예2 | 45 | 5.0 | ○ |
| 실시예3 | 40 | 4.5 | ○ |
| 비교실시예1 | 45 | 5.0 | × |
상기 표 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 액상의 포지티브형 감광성 수지를 이용하여 배선패턴을 형성한 것은 실시예 1 내지 실시예 3에서와 같이 지지체 필름에 포지티브형 감광성 수지 조성물을 도포시켜 형성된 포지티브형 감광성 수지 필름을 이용하여 COF용 적층필름의 배선패턴을 형성한 경우에 비하여 스프라킷 홀에서 포토레지스트층의 두께가 불균일한 것을 확인할 수 있는데 이는 나중에 현상 후 잔사가 남는 문제가 발생할 가능성이 높음을 보여주는 결과라 할 것이다.
도 1은 칩온필름(Chip-On-Film)의 단면도.
<도면 주요 부호의 설명>
1 - 절연필름 2 - 배선패턴
3 - 스프래킷홀 4 - 솔더 레지스트
Claims (5)
- 절연필름, 전도층, 포지티브형 포토레지스트층 및 기재필름이 순차적으로 적층된 칩온필름용 적층필름.
- 제 1 항에 있어서, 포지티브형 포토레지스트층 및 기재필름은 기재필름 상에 포지티브형 포토레지스트층이 형성된 드라이 필름 포토레지스트를 전도층 상에 라미네이션하여 형성된 것임을 특징으로 하는 칩온필름용 적층필름.
- 절연필름 상에 전도층을 형성하는 단계;전도층 상에 포지티브형 드라이 필름 포토레지스트를 라미네이션하는 단계;프리베이크하는 단계;소정의 배선패턴을 마스킹하고 나머지 부분을 노광하는 단계;노광된 포토레지스트 부분을 현상하는 단계;노광된 부분의 전도층을 에칭에 의해 제거하여 전도층으로 형성된 배선패턴을 형성하는 단계를 포함하는 칩온필름의 제조방법.
- 제 3 항에 있어서, 배선패턴 형성 부분의 일부에 솔더 레지스트를 도포하고, 노출된 배선패턴 부분에 도금층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 칩온필름의 제조방법.
- 절연 필름의 표면에 전도층으로 형성된 배선 패턴과, 이 배선 패턴의 양측에 설치된 복수의 스프라킷 홀을 갖고 있고, 상기 배선 패턴 위에 전자부품이 실장되는 칩온필름에 있어서,배선패턴은 절연필름 상에 전도층을 형성하는 단계; 전도층 상에 포지티브형 감광성 수지 필름을 라미네이션하는 단계; 프리베이크하는 단계; 소정의 배선패턴을 마스킹하고 나머지 부분을 노광하는 단계; 노광된 포토레지스트 부분을 현상하는 단계; 및 노광된 부분의 전도층을 에칭에 의해 제거하여 배선패턴을 형성하는 단계를 거쳐 형성된 것임을 특징으로 하는 칩온필름.
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200143481A (ko) * | 2018-05-28 | 2020-12-23 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | 반도체 장치의 제조 방법 |
| KR20240000816A (ko) | 2022-06-24 | 2024-01-03 | 윈텍주식회사 | 칩온필름의 불량칩 커팅 제거장치 |
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2007
- 2007-12-14 KR KR1020070131530A patent/KR20090063983A/ko not_active Application Discontinuation
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