KR20100090654A

KR20100090654A - 접착제 조성물, 접착용 시트, 다이싱ㆍ다이 어태치 필름 및 반도체 장치

Info

Publication number: KR20100090654A
Application number: KR1020100010739A
Authority: KR
Inventors: 사또시 오나이; 쇼우헤이 고자까이
Original assignee: 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤
Priority date: 2009-02-06
Filing date: 2010-02-05
Publication date: 2010-08-16
Also published as: TW201100511A; JP2010180333A; JP4778078B2; CN101798490A

Abstract

본 발명은 접착성이 우수할 뿐만 아니라 매립 성능이 우수하고, 반도체 장치의 제조에 이용한 경우에는 신뢰성이 높은 반도체 장치를 제공하는 접착제 조성물, 상기 접착제 조성물을 이용한 접착용 시트, 상기 접착제 조성물을 이용하여, 특성 안정성 및 픽업 안정성이 우수한 다이싱ㆍ다이 어태치 필름, 및 상기 접착용 시트 또는 상기 다이싱ㆍ다이 어태치 필름을 이용하여 얻어진 반도체 장치를 제공한다.
본 발명은 (A) 중량 평균 분자량이 50,000 내지 1,500,000이고, 에폭시기 및 아크릴로니트릴 유래의 구조 단위를 갖는 (메트)아크릴계 수지, (B) 디시클로펜타디엔 골격 구조를 갖는 에폭시 수지, 및 (C) 디페닐술폰 골격 구조를 갖는 방향족 폴리아민을 포함하는 접착제 조성물에 관한 것이다.

Description

접착제 조성물, 접착용 시트, 다이싱ㆍ다이 어태치 필름 및 반도체 장치{ADHESIVE COMPOSITION, ADHESIVE SHEET, DICING DIE ATTACH FILM AND SEMICONDUCTOR DEVICE}

본 발명은 (메트)아크릴계 수지와 에폭시 수지와 방향족 폴리아민을 포함하고, 반도체칩을 기판에 접착할 때에 공극의 발생을 감소시킬 수 있는 접착제 조성물, 상기 접착제 조성물을 이용한 접착용 시트 및 다이싱ㆍ다이 어태치 필름, 및 상기 접착용 시트 또는 상기 다이싱ㆍ다이 어태치 필름을 이용하여 얻어진 반도체 장치에 관한 것이다.

반도체 장치는, 예를 들면 (i) IC 회로가 형성된 대직경의 실리콘 웨이퍼를 다이싱(절단) 공정에서 반도체칩으로 절단하고, (ii) 상기 칩을 다이본드재로서 경화성의 액상 접착제 등으로 리드 프레임에 열압착하고, 상기 접착제를 경화시켜 상기 칩을 고정(마운트)하고, (iii) 전극간의 와이어 본딩 후, (iv) 취급성의 향상 및 외부 환경으로부터의 보호를 위해 밀봉함으로써 제조된다. 밀봉의 형태로서는 수지에 의한 트랜스퍼 몰드법이 양산성이 우수하고 염가이기 때문에, 가장 일반적으로 이용되고 있다.

최근 들어, 반도체 장치의 고기능화에 따라, 반도체칩 탑재를 위한 지지 기판(기재)에도 고밀도화, 미세화가 요구되고 있다. 이러한 상황에서, 상기 다이본드재로서 액상의 접착제를 사용하면, 반도체칩 탑재시에 접착제가 칩단에서 비어져 나와 전극의 오염이 생기기 쉽고, 또한 접착제층의 두께의 불균일에 따른 칩의 경사에 의해 와이어 본딩의 문제점이 생기기 쉽다. 따라서, 이들 결점을 개선하기 위해, 접착제의 필름화가 요망되고 있다.

한편, 기판에는 배선 등의 회로 요소에 의한 요철부가 존재하고, 그와 같은 기판에 반도체칩을 열압착할 때에, 다이본드재로서의 접착 필름, 즉 다이본드 필름이 오목부를 완전히는 매립할 수 없으면, 그 매립되지 않은 부분이 공극으로서 남아, 이것이 리플로우로에서의 가열에 있어서 팽창하여, 접착제층을 파괴하고 반도체 장치의 신뢰성을 손상시키는 경우가 있다. 특히, 최근 들어 납프리 땜납에 대응한 고온(265 ℃)에 있어서 내리플로우성이 요구되도록 되어 있고, 공극의 형성을 방지하는 것의 중요성이 높아지고 있다. 이하, 공극을 남기지 않고서 기판 상의 오목부를 매립하는 성능을 「매립 성능」이라고 한다.

상기 문제를 해결하기 위해서, 기판 상에 존재하는 오목부에 용융한 다이본드 필름이 안으로 들어가 매립하도록, 낮은 용융 점도를 갖는 다이본드 필름에서 반도체칩을 기판에 열압착하여 공극을 최대한 형성시키지 않도록 하는 방법이 생각된다. 그러나, 이 방법으로서는 완전히 공극의 형성을 없앨 수 없고, 또한 열압착에 장시간, 고압력 또는 그 둘 다를 필요로 하기 때문에 생산성에 악영향을 주는 경우가 있다. 또한, 다이본드 필름이 칩단에서 크게 비어져 나와, 전극을 오염시키는 경우도 있다.

상기 문제를 해결하기 위한 또 하나의 방법으로서, 밀봉 수지에 의한 몰드가 고온 고압에서 행해지는 점에서, 잔존한 공극을 수지 밀봉 공정에서 가열, 압축하여, 공극의 부피를 작게 한 상태에서 추가로 다이본드 필름 중에 흡수시키거나, 또는 공극의 부피를 작게 한 채로 다이본드 필름을 가열 경화시킴으로써, 공극을 없애는 방법이 있다. 이 방법은 특별한 공정을 필요로 하지 않아, 제조면에서 유리하다.

그런데, 종래 다이본드를 위한 상기 접착제로서, 구체적으로는 접착성이 우수한 수지인 아크릴계 수지, 에폭시 수지, 그의 경화제인 페놀 수지 및 촉매를 포함하는 저탄성률 재료가 개발되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 내지 3). 그러나, 이들 접착제는 접착성이 우수하지만, 상기 접착제를 이용한 접착 필름은 경화 반응의 진행이 빠르기 때문에, 수지 밀봉 공정에서 공극을 없애는 상기한 방법에 적용하면, 수지 밀봉 공정 전의 와이어 본딩 공정에서의 가열에 의해 필름 용융 점도의 상승 속도가 커지기 때문에, 수지 밀봉 공정에서 공극을 없애는 것이 곤란하다. 즉, 용융 점도가 커지는 결과, 공극의 부피를 충분히는 작게할 수 없고, 또한 수지 중에 공극을 흡수시킬 수 없다. 따라서, 종래의 접착제로서는 기판 상의 오목부를 충분히 매립하는 것이 어렵고, 매립 성능의 개량이 요구되고 있다.

에폭시 수지를 포함하는 접착제로 이루어지는 접착 필름을 다이싱 필름의 점착제층 상에 적층한 다이싱ㆍ다이 어태치 필름에 있어서는 에폭시 수지 및 에폭시 수지의 경화제의 한쪽 또는 양쪽의 선택에 따라서는 상기 접착 필름 중의 이들 성분이 경시로 다이싱 필름으로 이행하는 경우가 있다. 이에 따라, 접착 필름의 특성(접착성, 매립 성능)이 다이싱ㆍ다이 어태치 필름의 제조 후로부터 경시로 변화하여, 상기 다이싱ㆍ다이 어태치 필름을 장기 보관한 후에 반도체 장치의 제조에 이용하여 얻어지는 반도체 장치는 신뢰성이 떨어진 것이 되기 때문에, 반도체 장치의 제조 공정에 있어서 다이싱ㆍ다이 어태치 필름의 보존 안정성을 확보하는 것은 곤란하다.

또한, 에폭시 수지로 이루어지는 접착제로 이루어지는 접착 필름은 에폭시 수지에 따라서 와이어 본딩 공정에서의 가열에 의해 용융 점도의 상승 속도, 탄성률이 커지기 때문에, 수지 밀봉 공정에서 공극을 없애는 것이 곤란해지는 경우가 있다.

일본 특허 공개 (평)10-163391호 공보 일본 특허 공개 (평)11-12545호 공보 일본 특허 공개 제2000-154361호 공보

본 발명은 접착성이 우수할 뿐만 아니라 매립 성능이 우수하고, 반도체 장치의 제조에 이용한 경우에 신뢰성이 높은 반도체 장치를 제공하는 접착제 조성물, 상기 접착제 조성물을 이용한 접착용 시트, 상기 접착제 조성물을 이용하여 특성 안정성 및 픽업 안정성이 우수한 다이싱ㆍ다이 어태치 필름, 및 상기 접착용 시트 또는 상기 다이싱ㆍ다이 어태치 필름을 이용하여 얻어진 반도체 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

따라서, 본 발명자들은 (메트)아크릴계 수지 및 에폭시 수지를 포함하는 접착제 조성물에 대해서 다양하게 검토한 바, 하기의 접착제 조성물, 접착용 시트, 다이싱ㆍ다이 어태치 필름 및 반도체 장치에 의해 상기 목적이 달성되는 것을 발견하여, 본 발명을 완성시켰다.

즉, 본 발명은 첫째로,

(A) 중량 평균 분자량이 50,000 내지 1,500,000이고, 에폭시기 및 하기 화학식 1로 표시되는 구조 단위를 갖는 (메트)아크릴계 수지,

(B) 디시클로펜타디엔 골격 구조를 갖는 에폭시 수지, 및

(C) 디페닐술폰 골격 구조를 갖는 방향족 폴리아민을 포함하는 접착제 조성물을 제공한다.

본 발명은 둘째로, 기재와 상기 기재 상에 설치된 상기 접착제 조성물로 이루어지는 접착제층을 구비한 접착용 시트를 제공한다. 또한, 상기 접착제 조성물로 이루어지는 접착제층은 기재로부터 박리된 상태에서도 실온에서 필름 형상을 유지하여, 이른바 접착 필름에 해당한다.

본 발명은 셋째로, 기재와 그 위에 설치된 점착제층을 갖는 다이싱 필름과, 상기 다이싱 필름의 점착제층 상에 설치된 상기 접착제 조성물로 이루어지는 접착제층을 구비한 다이싱ㆍ다이 어태치 필름을 제공한다.

본 발명은 넷째로, 상기 접착용 시트 또는 상기 다이싱ㆍ다이 어태치 필름을 사용하여 제조된 반도체 장치를 제공한다.

본 발명의 접착제 조성물은 와이어 본딩 공정에서의 가열에 의한 용융 점도의 상승이 억제되어 있고, 수지 밀봉 공정에서 충분히 공극을 소실시킬 수 있는 용융 점도를 갖고 있기 때문에, 용이하고 충분히 공극을 없앨 수 있으므로, 우수한 매립 성능을 갖는다. 또한, 상기 접착제 조성물을 층상으로 가열 경화시켜 얻어지는 경화물, 즉 접착제 경화물층은 각종 기재에 대하여 높은 접착력을 가짐과 동시에 저탄성률이고 내열성이 우수하다. 또한, 본 발명의 다이싱ㆍ다이 어태치 필름은 장기간으로 보관한 후라도 특성 안정성, 픽업 안정성이 우수하기 때문에, 반도체 장치의 제조 공정에서, 장기간에 걸쳐 안정된 특성을 유지한 채로 바람직하게 사용할 수 있다. 따라서, 본 발명의 접착제 조성물 및 상기 접착제 조성물을 이용한 접착용 시트 및 다이싱ㆍ다이 어태치 필름은 신뢰성이 높은 반도체 장치를 제조하는 데 유용하다.

[도 1] 매립 성능 시험에 있어서의 실리콘칩의 배치를 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다. 또한, 본 명세서에 있어서, 「중량 평균 분자량」이란, 겔 투과 크로마토그래피(GPC)로 측정한 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량을 말한다.

본 발명의 접착제 조성물은 상기 (A) 내지 (C) 성분을 포함하고, 실온에서는 형상을 유지하기 때문에, 예를 들면 필름상 박막을 형성할 수 있고, 한편 가열에 의해 가소 상태가 되고, 또한 그 상태를 장시간 유지함으로써 우수한 매립 성능을 발휘한다. 상기 조성물의 경화물은 기재에 대하여 높은 접착성을 가짐과 동시에 저탄성률이고, 우수한 내열성을 갖는다.

본 발명의 접착제 조성물로 이루어지는 접착제층을 다이싱 필름의 점착제층 상에 적층한 다이싱ㆍ다이 어태치 필름은 장기간으로 보관한 후라도, 상기 접착제층으로부터 다이싱 필름으로 성분이 이행되는 것이 억제되어 있고, 특성 안정성, 픽업 안정성이 우수하기 때문에, 반도체 장치의 제조 공정에서, 장기간에 걸쳐 안정된 특성을 유지할 수 있다.

[접착제 조성물의 성분]

<(A) (메트)아크릴계 수지>

(A) 성분은 중량 평균 분자량이 50,000 내지 1,500,000이고, 에폭시기 및 하기 화학식 1로 표시되는 아크릴로니트릴 유래의 구조 단위를 갖는 (메트)아크릴계 수지이다. 본 명세서에 있어서 (메트)아크릴계 수지란, 아크릴산, 아크릴산 유도체, 메타크릴산 및 메타크릴산 유도체를 포함하는 (메트)아크릴계 단량체에서 유래되는 구조 단위를 포함하는 중합체를 말한다. (A) 성분은 1종 단독으로 사용하거나 2종 이상을 조합하여 사용할 수도 있다. 2종 이상을 조합하여 사용하는 경우, (A) 성분은 에폭시기를 갖는 (메트)아크릴계 수지와 에폭시기를 갖지 않는 (메트)아크릴계 수지와의 혼합물일 수도 있다.

<화학식 1>

(A) 성분으로서는, 예를 들면 상기 (메트)아크릴계 단량체의 단독 중합체 또는 공중합체 또는 상기 (메트)아크릴계 단량체와 그 밖의 단량체와의 공중합체로서, 중량 평균 분자량이 50,000 내지 1,500,000이고, 에폭시기 및 상기 화학식 1로 표시되는 구조 단위를 갖는 중합체를 들 수 있다. (메트)아크릴계 단량체와 그 밖의 단량체와의 공중합체에 있어서, 그 밖의 단량체에서 유래되는 구조 단위의 함유량은 (A) 성분의 전 구조 단위 중, 바람직하게는 0 내지 50 몰％, 보다 바람직하게는 0 내지 30 몰％이다.

(메트)아크릴계 단량체와 그 밖의 단량체와의 공중합체에 있어서, 이들 단량체는 각각, 1종 단독으로 사용하거나 2종 이상을 조합하여 사용할 수도 있다.

상기 아크릴산 유도체로서는, 예를 들면 아크릴산메틸, 아크릴산에틸, 아크릴산부틸 등의 아크릴산알킬에스테르; 디메틸아크릴산아미드 등의 아크릴산아미드; 아크릴산글리시딜 등의 에폭시기 함유 아크릴산에스테르; 아크릴로니트릴을 들 수 있다.

상기 메타크릴산 유도체로서는, 예를 들면 메타크릴산메틸, 메타크릴산에틸, 메타크릴산부틸 등의 메타크릴산알킬에스테르; 디메틸메타크릴산아미드 등의 메타크릴산아미드; 메타크릴산글리시딜 등의 에폭시기 함유 메타크릴산에스테르를 들 수 있다.

상기한 그 밖의 단량체로서는, 예를 들면 스티렌, 부타디엔, 알릴 유도체(알릴알코올, 아세트산알릴 등)를 들 수 있다.

(A) 성분은 얻어지는 접착제 경화물층의 접착성 면에서, 에폭시기를 갖는다. 이 에폭시기는 (B) 및 (C) 성분과 반응한다. 에폭시기는, 예를 들면 (A) 성분의 원료로서 이용하는 단량체의 일부로서, 에폭시기를 함유하는 단량체를 이용하여 (A) 성분을 합성함으로써, (A) 성분 중에 도입할 수 있다. 에폭시기를 함유하는 단량체로서는, 예를 들면 에폭시기를 함유하는 아크릴산 유도체, 에폭시기를 함유하는 메타크릴산 유도체를 들 수 있고, 보다 구체적으로는 아크릴산글리시딜 등의 에폭시기 함유 아크릴산에스테르, 메타크릴산글리시딜 등의 에폭시기 함유 메타크릴산에스테르를 들 수 있다.

(A) 성분 중의 에폭시기의 함유량은 (A) 성분 100 g당 바람직하게는 0.002 내지 0.1 몰이고, 보다 바람직하게는 0.005 내지 0.05 몰이다. 상기 함유량이 0.002 내지 0.1 몰의 범위 내이면, 충분한 매립 성능을 갖는 조성물 및 충분한 접착력을 갖는 접착제 경화물층을 용이하게 얻을 수 있다.

상기 화학식 1로 표시되는 구조 단위는, 예를 들면 (A) 성분의 원료로서 이용하는 단량체의 일부로서, 아크릴로니트릴을 이용하여 (A) 성분을 합성함으로써, (A) 성분 중에 도입할 수 있다. (A) 성분에 있어서, 아크릴로니트릴 유래의 구조 단위의 함유량(공중합시키는 전 단량체 중의 아크릴로니트릴의 비율)은 바람직하게는 5 내지 50 질량％이고, 특히는 10 내지 40 질량％로 하는 것이 바람직하다.

(A) 성분의 중량 평균 분자량은 통상 50,000 내지 1,500,000, 바람직하게는 100,000 내지 1,000,000이다. 상기 분자량이 50,000 미만이면, 얻어지는 접착제 경화물층의 접착성 및 강도가 저하되는 경우가 있다. 상기 분자량이 1,500,000을 초과하면, 얻어지는 조성물은 점도가 너무 높아져 취급성이 떨어지는 경우가 있다.

또한, (A) 성분의 (메트)아크릴계 수지는 열기계 분석(TMA)으로 측정된 유리 전이점(Tg)이 바람직하게는 -40 ℃ 내지 100 ℃이고, 보다 바람직하게는 -10 내지 70 ℃이다.

<(B) 에폭시 수지>

(B) 성분은 디시클로펜타디엔 골격 구조를 갖는 에폭시 수지이고, 1 분자 중에 에폭시기를 적어도 2개 갖는 것이 바람직하다. (B) 성분은 1종 단독이거나 2종 이상을 조합하여도 사용할 수 있다.

본 명세서에 있어서 「디시클로펜타디엔 골격 구조」란, 하기 화학식

로 표시되는 구조, 및 상기 화학식으로 표시되는 구조로부터 일부 또는 전부의 수소 원자를 제외한 나머지 구조를 말한다. 후자의 구조에 있어서, 제외되는 수소 원자의 수 및 위치에 제한은 없다. 그 중에서도, 상기 화학식으로 표시되는 구조가 바람직하다.

일반적으로, 저분자량체(주로 1 분자 중에 2개의 에폭시기를 갖는 화합물)의 함유율이 높은 에폭시 수지를 포함하는 접착제 조성물로 이루어지는 접착제층을 다이싱 필름의 점착제층 상에 적층한 다이싱ㆍ다이 어태치 필름에 있어서는 접착제층 중의 에폭시 수지가 다이싱 필름 중으로 이행되기 쉽다. 그 결과, 상기 접착제층에서는 조성물의 성분 균형이 무너져, 수지끼리의 가교 밀도가 저하되어, 경시로 상기 접착제층의 접착성이 저하되는 경우가 있다. 또한, 장기 보관 후의 상기 접착제층을 이용하여 얻어진 반도체 장치는 신뢰성이 떨어지는 경우가 있다. 구체적으로는 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 비페닐형 에폭시 수지, 나프탈렌형 에폭시 수지 등의 결정성이 보다 높은 골격을 분자 내에 갖는 에폭시 수지를 이용한 경우에 상기 현상은 발생하기 쉽다. 이 때, 접착제층으로부터 다이싱 필름 중에 이행하는 것은 상기 에폭시 수지의 저분자량체이다. 상기한 결정성이 보다 높은 골격을 분자내에 갖는 에폭시 수지를 포함하는 접착제 조성물로 이루어지는 접착제층을 다이싱 필름의 점착제층 상에 적층한 다이싱ㆍ다이 어태치 필름을 제조로부터 1개월간 25 ℃, 50 ％RH에서 정치했을 때에 상기 접착제층으로부터 상기 다이싱 필름으로 이행하는 상기 접착제층 중의 성분의 양은 정치 전의 다이싱ㆍ다이 어태치 필름의 접착제층 중의 전체 성분의 30 질량％ 이상에 달한다. 그 때문에, 정치 후에는 상기 접착제층을 경화시켜도 가교 밀도는 저하되어 바람직하지 않다. 또한, 에폭시 수지의 이행에 따라, 다이싱 필름과 접착제층과의 점착력이 경시로 상승하여, 개편화한 칩의 취출(픽업)이 곤란하게 되기 때문에, 바람직하지 않다.

한편, 에폭시 수지로서, 디시클로펜타디엔형 에폭시 수지, 크레졸 노볼락형 에폭시 수지, 페놀 노볼락형 에폭시 수지, 자일록형 에폭시 수지 등의 결정성이 보다 낮은 골격을 갖는 에폭시 수지를 이용한 경우에는 이하의 이점이 있다. 즉, 이러한 에폭시 수지를 포함하는 접착제 조성물로 이루어지는 접착제층을 다이싱 필름의 점착제층 상에 적층한 다이싱ㆍ다이 어태치 필름을 제조로부터 1개월간 25 ℃, 50 ％RH에서 정치했을 때에 상기 접착제층으로부터 상기 다이싱 필름으로 이행하는 상기 접착제층 중의 성분의 양은 정치 전의 다이싱ㆍ다이 어태치 필름의 접착제층 중의 전체 성분의 30 질량％ 미만으로 억제할 수 있고, 경시로 상기 접착제층의 접착성이 저하되는 것을 억제할 수 있다. 더욱 장기 보관 후의 상기 접착제층을 이용했다고 해도, 우수한 신뢰성을 갖는 반도체 장치를 얻을 수 있다.

따라서, (B) 성분의 디시클로펜타디엔 골격 구조를 갖는 에폭시 수지를 포함하는 접착제 조성물로 이루어지는 접착용 시트는 장기간 안정성이 우수하고, 높은 접착성을 갖고, 또한 상기 접착용 시트를 이용하여 얻어진 반도체 장치는 우수한 신뢰성을 갖는다. 따라서, 상기 접착용 시트는 반도체 장치의 제조 공정에 있어서 다이싱ㆍ다이 어태치 필름에 바람직하게 적용할 수 있다.

(B) 성분은 디시클로펜타디엔 골격 구조를 갖는 한 특별히 한정되지 않는다. 본 발명의 접착제 조성물을 접착용 시트로서 적용하는 경우, 특히 접착하는 실리콘 웨이퍼가 얇을 때에는 균열의 발생 및 휘어짐을 방지하기 위해, 상기 접착용 시트를 보다 저온 및 보다 저압으로 압착할 수 있도록, (B) 성분은 실온에서 고체상이고, 환구법(JIS-K7234)에서 측정되는 연화 온도가 100 ℃ 이하인 것이 바람직하다. 이러한 (B) 성분의 에폭시 수지 중에 존재하는 저분자량체의 양은 너무 많지 않고, 얻어지는 접착용 시트는 태크가 발현되기 어렵고, 또한 얻어지는 다이싱ㆍ다이 어태치 필름은 다이싱 후의 칩의 취출(픽업)이 용이하다.

(B) 성분으로서는, 바람직하게는 하기 구조식 2로 표시되는 에폭시 수지가 예시된다. 하기 구조식 2 중, n은 0 이상의 수이지만, 바람직하게는 0 내지 10의 수, 보다 바람직하게는 0 내지 5의 수이다. 이 에폭시 수지는 1 분자 중에 에폭시기를 적어도 2개 갖는 화합물이다. 하기 구조식 2로 표시되는 에폭시 수지는 1종 단독으로도 2종 이상을 조합하여도 사용할 수 있다.

<구조식 2>

(식 중, n은 0 이상의 수임)

상기 구조식 2로 표시되는 에폭시 수지를 본 발명의 접착제 조성물에 이용하여, 상기 접착제 조성물을 다이싱ㆍ다이 어태치 필름에 적용한 경우, 접착제층으로부터 다이싱 필름으로의 성분의 이행량은 보다 적어지고, 와이어 본딩 공정에서의 가열을 거쳐도 접착제층의 용융 점도, 탄성률의 상승은 보다 효과적으로 억제되어, 매립 성능이 더욱 양호해진다.

(B) 성분의 배합량은 (A) 성분 100 질량부에 대하여 바람직하게는 5 내지 300 질량부이고, 보다 바람직하게는 10 내지 200 질량부이다. 상기 배합량이 5 내지 300 질량부의 범위 내이면, 충분한 매립 성능을 갖는 접착제 조성물을 용이하게 얻을 수 있고, 얻어지는 접착제 경화물층은 접착성이 우수하여, 탄성률의 상승이 억제되고, 충분한 유연성을 갖는 것이 되기 쉽다.

<(C) 방향족 폴리아민>

(C) 성분의 디페닐술폰 골격 구조를 갖는 방향족 폴리아민은 디페닐술폰 골격 구조를 갖고, 또한 방향환에 직결한 적어도 2개의 아미노기를 갖는 화합물이고, 에폭시 수지용 경화제 및 촉매로서의 기능을 갖는 것이다. (C) 성분의 방향족 폴리아민은 디페닐술폰 골격 구조 중에 벤젠환을 갖지만, 추가로 다른 방향환을 가질 수도 있다. 적어도 2개의 아미노기는 (C) 성분 중의 방향환이 디페닐술폰 골격 구조 중의 벤젠환만인 경우에는 상기 벤젠환에 직결하여, (C) 성분 중의 방향환이 디페닐술폰 골격 구조 중의 벤젠환과 상기 벤젠환 이외의 방향환인 경우에는 상기 벤젠환 및 상기 벤젠환 이외의 방향환 중 어느 한쪽 또는 양쪽에 직결한다.

(C) 성분의 방향족 폴리아민은 170 ℃를 초과하는 융점을 갖고, 와이어 본딩 공정에서의 가열하에서는 반응성이 작기 때문에, (C) 성분을 포함하는 조성물로서는 경화 반응이 느리게 진행한다. 이 때문에, 상기 조성물로서는 가열 경화에 의한 용융 점도의 상승을 유효하게 억제할 수 있다. 또한, (C) 성분의 방향족 폴리아민을 포함하는 조성물을 가열 경화시켜 얻어지는 경화물은 내열성이 우수하다. 따라서, (C) 성분의 방향족 폴리아민을 포함하는 본 발명 조성물은 종래의 것과 비교하여, 매립 성능이 개선되고, 또한 경화 후의 내열성이 우수한 것으로 되기 쉽다. (C) 성분은 1종 단독으로도 2종 이상을 조합하여도 사용할 수 있다.

본 명세서에 있어서 「디페닐술폰 골격 구조」란, 디페닐술폰으로부터 일부 또는 전부의 수소 원자를 제외한 나머지 구조를 말하며, 제외되는 수소 원자의 수 및 위치에 제한은 없다. 그 중에서도, 하기 구조식

로 표시되는 디페닐술폰 골격 구조가 바람직하다.

(C) 성분이 디페닐술폰 골격 구조 중의 벤젠환과 상기 벤젠환 이외의 방향환을 갖는 경우, 상기 벤젠환 이외의 방향환은 방향족 탄화수소환이거나 방향족 복소환일 수도 있다. 방향족 탄화수소환으로서는, 예를 들면 벤젠환, 나프탈렌환, 안트라센환 등을 들 수 있다. 방향족 복소환으로서는, 예를 들면 피리딘환, 퀴놀린환, 이소퀴놀린환 등을 들 수 있다.

(C) 성분의 구체예로서는 4,4'-디아미노디페닐술폰, 3,3'-디아미노디페닐술폰, 비스(4-(4-아미노페녹시)페닐)술폰, 비스(4-(3-아미노페녹시)페닐)술폰 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 4,4'-디아미노디페닐술폰, 3,3'-디아미노디페닐술폰을 공업적으로 바람직하게 사용할 수 있다. 이들 방향족 폴리아민은 에폭시 수지 경화제로서 공지된 것으로, 시판품을 사용할 수 있다.

(C) 성분의 배합량은 본 발명 조성물 중의 전 에폭시기에 대한 (C) 성분 중의 아미노기의 몰비가 0.6 내지 1.4가 되는 양인 것이 바람직하고, 0.8 내지 1.2가 되는 양인 것이 더욱 바람직하다. 상기 몰비가 0.6 내지 1.4가 되는 양의 (C) 성분을 본 발명 조성물에 배합하면, 상기 조성물은 가교가 충분히 행해지기 때문에, 얻어지는 경화물은 경화 특성이 양호해지기 쉽고, 접착성 및 내땜납리플로우성이 효과적으로 향상된다. 또한, (C) 성분이 상기 경화물 중에 미반응물로서 남기 어렵고 쓸데없게 되지 않기 때문에, 자원 절약화를 도모하기 쉽고 경제적이다.

본 발명의 조성물에는 (B) 성분의 에폭시 수지 이외에도, 에폭시기를 함유하는 성분으로서 (A) 성분과, 에폭시기를 함유하는 그 밖의 성분을 배합할 수 있기 때문에, 본 발명 조성물 중의 전 에폭시기란, (B) 성분 중의 에폭시기와, (A) 성분 중의 에폭시기와, 에폭시기를 함유하는 그 밖의 성분 중의 에폭시기와의 합계를 의미한다. 본 발명 조성물 중의 전 에폭시기에 대한 (B) 성분 중의 에폭시기와 (A) 성분 중의 에폭시기와의 합계의 몰비는 바람직하게는 0.5 내지 1.0, 보다 바람직하게는 0.7 내지 1.0이다. 또한, 본 발명 조성물 중의 전 에폭시기에 대한 (B) 성분 중의 에폭시기의 몰비는 바람직하게는 0.5 내지 1.0, 보다 바람직하게는 0.6 내지 0.9이다. 여기서, 본 발명 조성물 중에 (B) 성분 및 (A) 성분 이외에 에폭시기를 갖는 성분이 포함되지 않는 경우에는 (C) 성분의 배합량은 (B) 성분 중의 에폭시기와 (A) 성분 중의 에폭시기와의 합계에 대한 (C) 성분 중의 아미노기의 몰비가 0.6 내지 1.4가 되는 양인 것이 바람직하고, 0.8 내지 1.2가 되는 양인 것이 더욱 바람직하다.

<그 밖의 성분>

본 발명의 접착제 조성물에는 상기 (A) 내지 (C) 성분에 더하여, 상기 조성물의 특성을 손상시키지 않는 범위에서 그 밖의 성분을 배합할 수 있다. 그 밖의 성분으로서는, 예를 들면 (B) 성분 이외의 에폭시 수지; (C) 성분 이외의 에폭시 수지용 경화제 및 촉매; 충전제; 접착 보조제; 안료, 염료 등의 착색제; 습윤 향상제; 산화 방지제; 열 안정제; 용매 등을 들 수 있다.

ㆍ(B) 성분 이외의 에폭시 수지

본 발명 조성물에 있어서는 디시클로펜타디엔 골격 구조 이외의 골격 구조를 갖는 에폭시 수지를 (B) 성분의 에폭시 수지와 조합하여 이용할 수도 있다. (B) 성분 이외의 이러한 에폭시 수지는 공지이고, 시판품을 사용할 수 있다. (B) 성분 이외의 에폭시 수지로서는, 예를 들면 비스페놀 F형 에폭시 수지; 비스페놀 A형 에폭시 수지; 페놀 노볼락, 크레졸 노볼락 등의 노볼락형 페놀 수지와 에피클로로히드린을 축합시켜 얻어지는 노볼락형 에폭시 수지; 나프탈렌환 함유 에폭시 수지; 비페닐형 에폭시 수지; 페놀아르알킬형 에폭시 수지; 비페닐아르알킬형 에폭시 수지 등을 들 수 있다. 바람직하게는 노볼락형 에폭시 수지이다. (B) 성분 이외의 에폭시 수지의 배합량은 (B) 성분 100 질량부에 대하여, 0 내지 50 질량부, 바람직하게는 0 내지 20 질량부이다. 상기 배합량이 50 질량부를 초과하면, 얻어지는 접착제 조성물의 매립 성능이 손상되는 경우가 있다.

ㆍ(C) 성분 이외의 에폭시 수지용 경화제 및 촉매

(C) 성분 이외의 에폭시 수지용 경화제 및 촉매로서는, 예를 들면 에폭시 수지용 경화제 또는 촉매로서 공지된 페놀계 화합물을 들 수 있다. (C) 성분 이외의 에폭시 수지용 경화제 및 촉매의 양은 (C) 성분의 방향족 폴리아민의 효과를 방해하지 않는 정도이다.

ㆍ충전제

본 발명 조성물에는 충전제를 배합할 수도 있다. 충전제에는 특별히 제한은 없고, 공지된 것을 사용할 수 있다. 충전제는 1종 단독으로 사용하거나 2종 이상을 조합하여 사용할 수도 있다. 충전제의 배합량은 (A) 내지 (C) 성분의 합계 100 질량부에 대하여 바람직하게는 0 내지 900 질량부, 보다 바람직하게는 0 내지 500 질량부이다.

충전제로서는, 예를 들면 실리카 입자, 알루미나, 산화티탄, 카본 블랙, 은 입자 등의 그 밖의 도전성 입자 등의 무기계 충전제; 유기계 충전제를 들 수 있다. 이들 중에서도, 실리카 입자가 바람직하다. 이하, 실리카 입자에 대해서 더욱 자세히 설명한다.

실리카 입자는 본 발명의 접착제 조성물로 이루어지는 접착제층의 용융 점도를 적절히 증가시켜, 수지 밀봉 공정에서의 칩 흐름을 억제하고, 얻어지는 접착제 경화물층의 흡습율 및 선팽창율을 저하시킨다. 실리카 입자에는 특별히 제한은 없고, 공지된 것을 사용할 수 있다. 실리카 입자는 얻어지는 조성물의 유동성 면에서, 오르가노알콕시실란, 오르가노클로로실란, 오르가노실라잔, 저분자량 실록산 등의 유기 규소 화합물 등으로 표면 처리된 것이 바람직하다. 실리카 입자는 1종 단독으로 사용하거나 2종 이상을 조합하여 사용할 수도 있다.

실리카 입자의 평균 입경은 바람직하게는 10 μm 이하, 보다 바람직하게는 5 μm 이하이다. 상기 평균 입경이 10 μm 이하이면, 본 발명의 접착용 시트는 표면의 평활성을 유지하기 쉽다. 또한, 실리카 입자의 최대 입경은 20 μm 이하인 것이 바람직하다. 또한, 본 명세서에 있어서, 「평균 입경」이란, 레이저 광 회절법을 이용한 입도 분포 측정 장치에 의해 구한 누적 분포의 50％에 상당하는 부피 기준의 평균 입경을 말한다. 또한, 「최대 입경」이란, 상기에서 평균 입경을 구했을 때에 측정된 누적 분포에 있어서의 입경의 최대치이다.

실리카 입자로서는, 예를 들면 퓸드 실리카, 침강성 실리카 등의 보강성 실리카; 석영 등의 결정성 실리카를 들 수 있다. 구체적으로는 닛본 아에로질사 제조의 아에로질(Aerosil) R972, R974, R976; (주)애드마텍스사 제조의 SE-2050, SC-2050, SE-1050, SO-E1, SO-C1, SO-E2, SO-C2, SO-E3, SO-C3, SO-E5, SO-C5; 신에쯔 가가꾸 고교사 제조의 무실(Musil) 120A, 무실 130A 등이 예시된다.

실리카 입자의 배합량은 충전제 전체의 배합량을 상기한 범위 내로 조정하면서, 조성물 총 질량의 5 내지 80 질량％로 하는 것이 바람직하고, 특히 10 내지 60 질량％로 하는 것이 바람직하다. 상기 배합량이 5 내지 80 질량％의 범위이면, 얻어지는 접착제 경화물층은 흡습율 및 선팽창율을 효과적으로 저하시킬 수 있고, 또한 탄성률의 상승을 억제하기 쉽다.

ㆍ접착 보조제

본 발명의 조성물에는 접착성을 향상시키기 위해서, 접착 보조제를 첨가할 수도 있다. 접착 보조제는 1종 단독으로도 2종 이상을 조합하여도 사용할 수 있다. 접착 보조제로서는, 예를 들면 규소를 포함하는 커플링제(실란 커플링제)를 사용할 수 있다. 접착 보조제의 예로서는 에폭시기 함유 실란 커플링제, 머캅토기 함유 실란 커플링제, 아미노기 함유 실란 커플링제, (메트)아크릴기 함유 실란 커플링제 등이 예시되고, 상품명으로 신에쯔 가가꾸 고교사 제조의 KBM-403, KBM-402, KBM-803, KBM-802, KBM-903, KBM-902, KBM-503, KBM5103 또는 X-12-414 또는 이들 부분 가수분해물 등을 들 수 있다.

ㆍ용매

본 발명의 조성물에는 각 성분의 혼합의 용이함, 얻어지는 조성물의 도포의 용이함 등의 측면에서, 용매를 첨가할 수도 있다. 용매는 1종 단독으로도 2종 이상을 조합하여도 사용할 수 있다. 용매로서는, 예를 들면 메틸에틸케톤, 톨루엔, 아세트산에틸, 시클로헥사논, N-메틸피롤리돈(NMP) 등의 비양성자성 극성 용매를 들 수 있다.

[접착제 조성물의 제조]

본 발명의 접착제 조성물은 상기 (A) 내지 (C) 성분 및 원한다면 그 밖의 성분을 관용의 혼합 수단에 의해 실온에서 혼합함으로써 제조할 수 있다.

[접착제 조성물의 용도]

본 발명의 접착제 조성물은, 예를 들면 2개의 피착체를 접착하는 데 사용할 수 있다. 이들 피착체는 특별히 한정되지 않지만, 한쪽의 피착체로서는, 예를 들면 실리콘칩, 유리, 세라믹 등을 들 수 있으며, 다른쪽의 피착체로서는, 예를 들면 BT 기판 등의 수지 기판; 금, 은, 구리, 니켈 등을 포함하는 리드 프레임 기판; 실리콘 기판을 들 수 있다.

예를 들면, 본 발명의 접착제 조성물을 용매에 적당한 농도로 용해하여 한쪽의 피착체상에 도포하여, 건조시킨 후, 상기 접착제 조성물이 도포된 상기 피착체 표면에 다른쪽의 피착체를 압착하고, 상기 접착제 조성물을 가열 경화시킴으로써, 이들 2개의 피착체를 접착할 수 있다. 용매의 예는 상기와 마찬가지이다. 건조는 실온 내지 200 ℃, 특히 80 내지 150 ℃에서 1분 내지 1시간, 특히 3 내지 10분간 행하는 것이 바람직하다. 압착은 0.01 내지 10 MPa, 특히 0.05 내지 2 MPa의 압력으로 행하는 것이 바람직하다. 가열 경화는 100 내지 200 ℃, 특히 120 내지 180 ℃의 온도에서 30분 내지 8시간, 특히 1 내지 7시간 행하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 접착제 조성물은 필름상으로 성형된 상태에서 2개의 피착체를 접착하는 데 이용할 수도 있다. 예를 들면, 기재와, 상기 기재 상에 설치된 본 발명의 접착제 조성물로 이루어지는 접착제층을 구비한 접착용 시트를 이용하여, 상기 2개의 피착체를 접착할 수도 있다. 보다 구체적으로는, 예를 들면 상기 접착용 시트로부터 상기 접착제층을 박리하여, 그 접착제층을 2개의 피착체 사이에 층상으로 사이에 끼워 압착하여 가열 경화시킴으로써, 상기 2개의 피착체를 접착할 수도 있다. 압착 및 가열 경화의 조건은 상기와 마찬가지이다.

상기 접착용 시트는 본 발명의 접착제 조성물을 용매에 상기와 동일하게 적당한 농도로 용해하여 기재 상에 도포하고 건조시켜, 접착제층을 형성시킴으로써 얻을 수 있다. 용매의 예 및 건조 조건은 상기와 마찬가지이다. 접착제층의 막 두께는 특별히 제한이 없고, 목적에 따라 선택할 수 있지만, 10 내지 100 μm인 것이 바람직하고, 특히 15 내지 50 μm인 것이 바람직하다. 상기 기재는 통상 필름상이고, 예를 들면 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름, 폴리에스테르 필름, 폴리아미드 필름, 폴리이미드 필름, 폴리아미드이미드 필름, 폴리에테르이미드 필름, 폴리테트라플루오로에틸렌 필름, 종이, 금속박 등의 기재, 또는 표면을 이형 처리한 상기 기재를 사용할 수 있다. 상기 기재의 두께는, 바람직하게는 10 내지 100 μm, 보다 바람직하게는 25 내지 50 μm이다.

반도체 장치 제조의 분야에서는 접착제 조성물로 이루어지는 접착제층(접착 필름)은 실리콘칩을 기판에 접착하는 이른바 다이본드 필름으로서 사용할 수 있다. 상기 접착 필름을 이용하여 실리콘칩을 기판에 다이본드한 후, 와이어 본딩 공정 및 밀봉 공정을 거쳐 반도체 장치를 제조하는 경우, 다이본드 후에 매립되지 않은 부분에서는 상기 접착 필름을 경화시켜 얻은 접착제 경화물층과 기판과의 사이의 접착력이 와이어 본딩 공정에서의 가열에 의해 저하된다. 상기 매립되지 않은 부분은 와이어 본딩 공정 후, 밀봉 공정에 의해 매립된다. 이와 같이 하여 수지 밀봉된 반도체 장치가 신뢰성을 갖기 위해서는 상기 접착제 경화물층과 기판과의 사이에서, 접착력이 저하된 부분이 있었다고 해도, 전체로서 충분한 접착력을 유지하고 있는 것이 필요하다. 그 때문에 필요로 되는 접착력은 260 ℃에서 측정한 경우에, 통상 적어도 1 MPa이다. 따라서, 실리콘칩과 기판과의 조합 등의 2개의 피착체 사이에 층상으로 사이에 끼워진 접착 필름을 와이어 본딩 공정에서의 가열 조건에서 가열한 후, 반도체 밀봉 수지에 의한 밀봉 공정에서의 가열/가압 조건으로 열압착하고, 추가로 가열 경화시켜 층상의 경화물(접착제 경화물층)로 한 후에, 상기 2개의 피착체 사이의 전단 접착력을 260 ℃에서 측정했을 때, 상기 전단 접착력은 통상 적어도 1 MPa이다. 와이어 본딩 공정에서의 가열 조건은 다양하게 있지만, 일반적으로 170 ℃에서 30분 이상이다. 또한, 상기 반도체 밀봉 수지에 의한 밀봉 공정에서의 가열/가압 조건은 통상 160 내지 180 ℃/5 내지 10 MPa에서 10 내지 150초간이다. 가열 경화의 조건은 상기한 바와 같다.

본 발명의 접착제 조성물은 본 발명의 다이싱ㆍ다이 어태치 필름에 사용할 수 있다. 즉, 본 발명의 다이싱ㆍ다이 어태치 필름은 기재와 그 위에 설치된 점착제층을 갖는 다이싱 필름과, 상기 다이싱 필름의 점착제층 상에 설치된 본 발명의 접착제 조성물로 이루어지는 접착제층을 구비한 다이싱ㆍ다이 어태치 필름이다.

본 발명의 다이싱ㆍ다이 어태치 필름에서 사용하는 다이싱 필름은 베이스가 되는 필름상의 기재와 점착제층의 적어도 2층을 포함하는 것이 바람직하다.

상기 기재는 일반적으로 다이싱 필름에 있어서 이용되고 있는 것이면 특별히 제한되지 않는다. 상기 기재로서는, 예를 들면 (I) 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌 공중합체, 폴리부텐, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체, 에틸렌-아크릴산에틸 공중합체, 이오노머 등의 α-올레핀의 단독 중합체 또는 공중합체, (II) 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리메타크릴산메틸 등의 엔지니어링 플라스틱, (III) 폴리우레탄, 스티렌-에틸렌-부텐계 공중합체, 스티렌-에틸렌-펜텐계 공중합체 등의 열가소성 엘라스토머 등의 합성 수지 등을 사용할 수 있다.

상기 기재의 두께는 60 내지 200 μm인 것이 바람직하다. 상기 기재의 두께가 60 내지 200 μm의 범위 내이면, 접착제층으로부터 다이싱 필름으로의 에폭시 수지의 이행량이 억제되는 경향이 있기 때문에 접착제층의 특성을 유지하기 쉽고, 또한 다이싱 필름에 웨이퍼를 마운트하는 작업이 용이하고, 또한 다이싱시의 절삭 열에 의해서 상기 기재가 처크 테이블에 융착하는 것을 효과적으로 막을 수 있다.

점착제층은 상기 기재의 적어도 한쪽면에 설치될 수 있다. 상기 점착제층을 형성하는 점착제는 본 발명의 다이싱ㆍ다이 어태치 필름을 이용하여 웨이퍼를 다이싱하여 개편화한 칩을 상기 칩의 이면에 접착 필름이 부착된 채로, 다이싱 필름으로부터 양호하게 픽업할 수 있는 것이면 특별히 한정되지 않으며, 통상의 다이싱 테이프로서 사용되고 있는 감압형의 점착제, 자외선(UV) 경화형의 점착제를 사용할 수 있다. 보다 구체적으로는, 점착제로서는 예를 들면 고무계, 아크릴계, 우레탄계, 또는 실리콘계의 감압형 점착제 등을 들 수 있다. 바람직하게는 아크릴계 점착제, 우레탄계 점착제, 실리콘계 점착제가 사용된다. 점착제층의 두께는 1 내지 50 μm인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 5 내지 10 μm이다. 점착제층은 다이싱 공정에 있어서 칩의 튀어오름이 생기지 않는 정도로 기재와의 점착성이 강한 것이 바람직하고, 접착제층과의 사이의 180도 박리력이 0.01 내지 0.7 N/20 mm인 것이 바람직하고, 0.1 내지 0.4 N/20 mm인 것이 보다 바람직하다.

본 발명의 다이싱ㆍ다이 어태치 필름은, 예를 들면 다이싱 필름의 점착제층 상에 본 발명의 접착용 시트 중의 접착제층을 적층함으로써 제조할 수 있다. 또한, 본 발명의 접착제 조성물을 용매에 상기와 마찬가지의 적당한 농도로 용해하여 다이싱 필름의 점착제층 상에 도포하고 건조시켜, 접착제층을 형성시킴으로써 얻을 수도 있다. 용매의 예, 건조 조건, 및 접착제층의 막 두께는 상기와 마찬가지이다.

본 발명의 다이싱ㆍ다이 어태치 필름에 있어서는 상기 접착제층 중의 성분이 상기 접착제층으로부터 상기 다이싱 필름으로 이행하는 것이 억제되어 있는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 상기 다이싱ㆍ다이 어태치 필름을 제조로부터 1개월간 25 ℃, 50 ％RH에서 정치했을 때에 상기 접착제층으로부터 상기 다이싱 필름으로 이행하는 상기 접착제층 중의 성분의 양이 정치 전의 다이싱ㆍ다이 어태치 필름의 접착제층 중의 전체 성분의 30 질량％ 미만으로 억제되어 있다. 상기 접착제층으로부터 상기 다이싱 필름으로 성분의 이행량은, 보다 바람직하게는 15 질량％ 미만이고, 더욱 보다 바람직하게는 10 질량％ 이하이다. 상기 이행량은 (B) 성분의 종류, 배합량 등을 적절하게 선택함으로써 조정할 수 있다.

통상법에 따라서, 본 발명의 접착용 시트 또는 본 발명의 다이싱ㆍ다이 어태치 필름을 사용하여 반도체 장치를 제조할 수 있다. 이와 같이 하여 얻어지는 반도체 장치는 우수한 신뢰성을 갖는다.

또한, 본 발명의 접착제 조성물은 반도체 장치 등의 전자 부품의 제조에 있어서 뿐만 아니라, 접착 공정을 포함하는 다양한 제품의 제조, 예를 들면 LED 부품, 센서, 액정 부품 등의 제조에 있어서도 사용할 수 있다.

[실시예]

이하, 실시예 및 비교예에 의해, 본 발명을 추가로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.

[접착제 조성물의 제조]

하기 (A) 내지 (C) 성분 및 그 밖의 성분을 표 1에 나타내는 배합량(질량부)으로 자전ㆍ공전 방식의 혼합기((주)신키사 제조)에 투입하고, 추가로 이들 성분의 합계의 농도가 20 질량％가 되도록 메틸에틸케톤, 톨루엔 또는 시클로헥사논을 가하고, 혼합하여 접착제 조성물을 제조하였다.

(A) 성분의 (메트)아크릴계 수지

ㆍSG-P3LC 개(改)43: 에폭시기를 갖고, 또한 상기 화학식 1로 표시되는 아크릴로니트릴 유래의 구조 단위를 갖는 (메트)아크릴계 수지(나가세 켐텍스사 제조), 0.027 몰/100 g의 에폭시기를 함유, Tg=8 ℃, 중량 평균 분자량=85만

(A) 성분 이외의 (메트)아크릴계 수지

ㆍSG-708-6: 카르복실기를 갖고, 또한 상기 화학식 1로 표시되는 아크릴로니트릴 유래의 구조 단위를 갖는 (메트)아크릴계 수지(나가세 켐텍스사 제조), 0.159 몰/100 g의 카르복실기를 함유, Tg=4 ℃, 중량 평균 분자량=80만

(B) 성분의 에폭시 수지

ㆍHP7200: 디시클로펜타디엔형 에폭시 수지(다이닛본 잉크사 제조), 상기 구조식 2로 표시되는 에폭시 수지(n=1.6)

(B) 성분 이외의 에폭시 수지

ㆍEOCN-1020: 크레졸 노볼락형 에폭시 수지(닛본 가야꾸사 제조)

ㆍRE-310S: 비스페놀 A형 에폭시 수지(재팬 에폭시 레진사 제조)

(C) 성분의 방향족 폴리아민

ㆍ4,4'-DDS: 4,4'-디아미노디페닐술폰(와카야마 세이까 제조)

ㆍ3,3'-DDS: 3,3'-디아미노디페닐술폰(고니시 가가꾸사 제조)

(C) 성분 이외의 방향족 폴리아민

ㆍDDM: 4,4'-디아미노디페닐메탄(와카야마 세이까사 제조), 디페닐술폰 골격 구조를 갖지 않는 방향족 폴리아민

(그 밖의 성분) 충전제

ㆍ실리카 입자: SC-2050(애드마텍스사 제조), 구형 실리카, 평균 입경 0.5 μm

(그 밖의 성분) 접착 보조제

ㆍ커플링제: X-12-414(신에쯔 가가꾸 고교사 제조), 머캅토계 실란 커플링제

[접착용 시트의 제조]

이어서, 접착제 조성물을 불소계 실리콘 이형제가 코팅된 두께 50 μm의 PET 필름 상에 도포하고, 110 ℃에서 10분간 가열 건조하여, 두께 약 25 μm의 접착제층을 구비한 접착용 시트를 제조하였다.

[다이싱ㆍ다이 어태치 필름의 제조]

또한, 상기에서 제조한 접착용 시트와 하기의 어느 하나의 다이싱 필름을 상기 접착용 시트의 접착제층과 상기 다이싱 필름의 점착제층이 접촉하도록, 실온에서 접합시켜 다이싱ㆍ다이 어태치 필름을 제조하였다.

다이싱 필름

ㆍ감압형 다이싱 필름: SD85TA(덴키 가가꾸 고교사 제조), 두께 85 μm

ㆍUV 경화형 다이싱 필름: UHP-110M3(덴키 가가꾸 고교사 제조), 두께 110 μm

[시험]

얻어진 접착용 시트 및 다이싱ㆍ다이 어태치 필름에 대해서, 하기 시험을 행하였다. 결과를 표 1에 나타내었다.

(1) 초기의 접착성

두께 450 μm의 실리콘 웨이퍼를 2 mm×2 mm의 칩에 다이싱하고, 이렇게 해서 다이싱된 웨이퍼의 이면에, 접착제층이 접촉하도록 접착용 시트를 100 ℃에서 열압착하였다. 이어서, 접착용 시트를 칩과 동일한 형상으로 절단하여, 접착용 시트가 부착된 실리콘칩을 취출하였다. 이 실리콘칩에서 PET 필름을 박리시켜 접착제층이 부착된 실리콘칩을 얻었다. 이어서, 레지스트 AUS308((주)다이요 잉크사 제조)이 도포 경화된 10 mm×10 mm의 BT 기판 또는 실리콘 기판 상에, 얻어진 접착제층이 부착된 실리콘칩을 접착제층이 부착된 면이 접촉하도록 놓고, 170 ℃, 0.1 MPa의 조건으로 2초간 열압착하여 고정시켰다. 이와 같이 하여 실리콘칩이 고정된 기판을 175 ℃에서 6시간 가열하고 접착제층을 경화시켜 시험편(접착 시험편)을 제조하였다. 이 접착 시험편을 이용하여, 본드 테스터(DAGE사 제조, 4000 PXY)에 의해, 260 ℃에서 접착제 경화물층과 기판과의 사이의 전단 접착력을 측정하였다.

(2) 습열 후의 접착성

상기 (1)의 접착 시험편을 85 ℃/60 ％RH의 조건하에서 168시간 유지하고, 이어서 260 ℃의 리플로우로에 3회 통한 후, 상기 (1)과 동일하게 260 ℃에서 전단 접착력을 측정하였다.

(3) 매립 성능

직경 8인치, 두께 75 μm의 실리콘 웨이퍼의 한쪽면에, 접착제층이 접촉하도록 접착용 시트를 70 ℃에서 열압착하였다. 열압착한 접착용 시트로부터 PET 필름을 박리하여 얻은 접착제층이 부착된 웨이퍼의 접착제층면에 감압 다이싱 필름을 상기 감압 다이싱 필름의 점착제층이 접촉하도록 접착하였다. 이 실리콘 웨이퍼를 하기 다이싱 조건으로, 9 mm 변(角)의 실리콘칩으로 다이싱하였다. 이어서, 이렇게 해서 얻어진 9 mm 변의 실리콘칩을 이면에 접착제층이 붙은 채로 상기 감압 다이싱 필름의 점착제층으로부터 박리시켰다. 이 실리콘칩을 NEC 머시너리사 제조의 다이본더 장치(BESTEM-D02-TypeB)에 의해, 5 내지 15 μm 폭의 스트라이프상 회로 패턴이 형성된 50 mm×50 mm×두께 250 μm의 수지 기판(레지스트 AUS308이 도포 경화된 BT 기판) 상에 접착제층이 접촉하도록 배치하고, 130 ℃, 0.1 MPa의 조건으로 1초간 열압착하였다. 이 점을 도 1(매립 성능 시험에 있어서의 실리콘칩의 배치를 도시한 도면임)에 기초하여 구체적으로 설명하면, 1변 9 mm의 정방형의 실리콘칩 (1)을 1변 50 mm의 정방형의 수지 기판 (2) 상에 3 mm의 간격으로 4행 4열로 16개 배치하고, 가장 외측에 배치된 실리콘칩 (1)과 수지 기판 (2)의 외연과의 간격을 2.5 mm로 하였다. 이와 같이 하여 실리콘칩이 열압착된 수지 기판을 와이어 본딩 공정에서의 가열 온도에 상당하는 170 ℃에서 120분간 가열한 후, 수지 기판 상으로부터 600 μm의 두께로 몰드 재료 KMC2500LMlB(신에쯔 가가꾸 고교사 제조)에 의해 수지 밀봉(175 ℃, 밀봉 압력 6.9 MPa, 90초간)하여, 상기 몰드 재료를 175 ℃에서 4시간 가열 경화시켰다. 이와 같이 하여 얻어진 반도체 패키지 내부를 초음파 화상 측정 장치로 관찰하여, 공극의 유무를 조사하였다.

초음파 화상 측정 장치에서의 관찰에 의해 반도체 패키지 내부에 공극이 확인되지 않은 경우, 매립 성능이 충분하다고 평가하였다. 한편, 초음파 화상 측정 장치에서의 관찰에 의해 반도체 패키지 내부에 공극이 확인된 경우, 매립 성능이 불충분하다고 평가하였다. 표 1에서 「○」는 매립 성능이 충분한 것을, 「×」는 매립 성능이 불충분한 것을 나타낸다.

(4) 패키지의 신뢰성

상기 (3)에서 수지 밀봉된 실리콘칩을 분리하여, 얻어진 패키지 합계 16개를 85 ℃/60 ％RH의 조건하에서 168시간 유지하고, 이어서 최고 도달 온도 260 ℃의 땜납리플로우로에 3회 통과한 후, 초음파 화상 측정 장치에 의해 실리콘칩과 기판과의 사이의 박리의 유무를 관찰하였다. 표 1에서 「○」는 16개의 패키지 어느 것에도 박리가 관찰되지 않은 것을 나타내고, 「×」는 16개의 패키지 중 1개라도 박리가 관찰된 것을 나타낸다.

(5) 다이싱ㆍ다이 어태치 필름에 있어서의 에폭시 수지의 이행량

상기에서 제조한 다이싱ㆍ다이 어태치 필름을 25 ℃/50 ％RH의 항온 항습실에 1개월간 보관한 후에, 상기 다이싱ㆍ다이 어태치 필름 중의 접착용 시트와 다이싱 필름을 분리하고, 상기 접착용 시트 중의 접착제층을 THF에 용해시켜 얻어진 용액을 GPC에 걸쳐 상기 접착제층 중에 잔존하는 에폭시 수지의 함유량을 측정하였다. 접착용 시트로부터 다이싱 필름으로의 에폭시 수지의 이행량(질량％)은 수학식: (E₀-E₁)/E₀×100에 의해 구하였다(다만, E₀은 초기의 접착제층 중의 에폭시 수지의 함유량(질량부), E₁은 보관 후의 접착제층 중에 잔존하는 에폭시 수지의 함유량(질량부)임). 또한, GPC는 HLC8220 GPC(토소사 제조)를 이용하여 행하고, 용리액으로서 THF를 이용하였다.

(6) 보관 후의 다이싱ㆍ다이 어태치 필름의 점착력

상기에서 제조한 다이싱ㆍ다이 어태치 필름을 25 ℃/50 ％RH의 항온 항습실에 1개월간 보관한 후에, 상기 다이싱ㆍ다이 어태치 필름 중의 접착용 시트와 다이싱 필름과의 사이의 점착력을 JIS Z 0237에 기초하여 측정하였다.

(7) 보관 후의 다이싱ㆍ다이 어태치 필름의 픽업성

상기에서 제조한 다이싱ㆍ다이 어태치 필름을 25 ℃/50 ％RH의 항온 항습실에 1개월간 보관한 후, 이 다이싱ㆍ다이 어태치 필름으로부터 PET 필름을 박리하여, 노출한 접착제층 상에 직경 8인치, 두께 75 μm의 실리콘 웨이퍼를 마운트하고, 하기의 조건으로 다이싱하여 10 mm×10 mm의 실리콘칩으로 하였다. 이와 같이 하여 다이싱된 실리콘칩 100개를 NEC 머시너리사 제조의 다이본더 장치(BESTEM-D02-TypeB)를 이용하여 다이싱 필름으로부터 픽업하였다. 표 1에서, 「○」는 모든 실리콘칩을 안정적으로 픽업할 수 있었던 것을 나타내고, 「×」는 픽업할 수 없는 실리콘칩이 1개라도 있었던 것을 나타낸다.

다이싱 조건:

다이싱 장치: DAD-341(디스코사 제조)

절단 방식: 싱글컷

스핀들 회전수: 40000 rpm

다이싱 블레이드: NBC-ZH 104F 27HEEE(디스코사 제조)

전송 속도: 50 mm/초

본 발명의 조성물(실시예 1 내지 4)에서는 (메트)아크릴계 수지로서 (A) 성분을 이용하고, 에폭시 수지로서 (B) 성분을 이용하고, 방향족 폴리아민으로서 (C) 성분을 이용하였다. 이것에 대하여, 비교예 1의 조성물로서는 방향족 폴리아민으로서 (C) 성분 이외를 이용하고, 비교예 2 및 3의 조성물로서는 에폭시 수지로서 (B) 성분 이외를 이용하고, 비교예 4의 조성물로서는 (메트)아크릴계 수지로서 (A) 성분 이외를 이용하였다. 표 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 조성물은 비교예 1 내지 4의 조성물에 비교하여 매립 성능이 우수하고, 또한 본 발명의 조성물로부터 얻어지는 접착제 경화물층은 비교예 1 내지 4의 조성물로부터 얻어지는 접착제 경화물층에 비교하여 흡습하에서의 패키지 신뢰성이 높다. 또한, 본 발명의 조성물로 이루어지는 접착제층은 에폭시 수지로서 비스페놀 A형 에폭시 수지를 이용한 비교예 3의 조성물로 이루어지는 접착제층과 비교하여, 다이싱 필름으로의 에폭시 수지의 이행량이 적고, 다이싱 필름에 대한 점착력이 작고, 픽업성이 안정적이다.

본 발명의 접착제 조성물은 매립 성능이 우수하고, 상기 접착제 조성물로부터 얻어지는 접착제 경화물층은 접착성이 우수함과 동시에 저탄성률이고 내열성이 우수하다. 또한, 본 발명의 다이싱ㆍ다이 어태치 필름은 장기간으로 보관한 후라도, 특성 안정성, 픽업 안정성이 우수하다. 따라서, 본 발명의 접착제 조성물 및 상기 접착제 조성물을 이용한 접착용 시트 및 다이싱ㆍ다이 어태치 필름은 신뢰성이 높은 반도체 장치를 제조하는 데 유용하다.

1 실리콘칩
2 수지 기판

Claims

(A) 중량 평균 분자량이 50,000 내지 1,500,000이고, 에폭시기 및 하기 화학식 1로 표시되는 구조 단위를 갖는 (메트)아크릴계 수지,
<화학식 1>

(B) 디시클로펜타디엔 골격 구조를 갖는 에폭시 수지, 및
(C) 디페닐술폰 골격 구조를 갖는 방향족 폴리아민
을 포함하는 접착제 조성물.
제1항에 있어서, (B) 성분이 하기 구조식 2로 표시되는 에폭시 수지인 접착제 조성물.
<구조식 2>

(식 중, n은 0 이상의 수임)
제1항 또는 제2항에 있어서, (C) 성분 중의 디페닐술폰 골격 구조가 하기 구조식
로 표시되는 디페닐술폰 골격 구조인 접착제 조성물.
제1항 또는 제2항에 있어서, 필름상으로 성형된 접착제 조성물.
기재와, 상기 기재 상에 설치된 제1항 또는 제2항에 기재된 접착제 조성물로 이루어지는 접착제층을 구비한 접착용 시트.
기재와 그 위에 설치된 점착제층을 갖는 다이싱 필름과, 상기 다이싱 필름의 점착제층 상에 설치된 제1항 또는 제2항에 기재된 접착제 조성물로 이루어지는 접착제층을 구비한 다이싱ㆍ다이 어태치 필름.
제6항에 있어서, 상기 접착제층 중의 성분이 상기 접착제층으로부터 상기 다이싱 필름으로 이행하는 것이 억제되어 있는 다이싱ㆍ다이 어태치 필름.
제6항에 있어서, 상기 다이싱ㆍ다이 어태치 필름을 제조로부터 1개월간 25 ℃, 50 ％RH에서 정치했을 때에 상기 접착제층으로부터 상기 다이싱 필름으로 이행하는 상기 접착제층 중의 성분의 양이 정치 전의 다이싱ㆍ다이 어태치 필름의 접착제층 중의 전체 성분의 30 질량％ 미만으로 억제되어 있는 다이싱ㆍ다이 어태치 필름.
기재와, 상기 기재 상에 설치된 제1항 또는 제2항에 기재된 접착제 조성물로 이루어지는 접착제층을 구비한 접착용 시트, 또는 기재와 그 위에 설치된 점착제층을 갖는 다이싱 필름과, 상기 다이싱 필름의 점착제층 상에 설치된 제1항 또는 제2항에 기재된 접착제 조성물로 이루어지는 접착제층을 구비한 다이싱ㆍ다이 어태치 필름을 사용하여 제조된 반도체 장치.