KR20110049168A - Liquid adhesive composition of semiconductor device and semiconductor device using the same - Google Patents

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KR20110049168A KR1020090106051A KR20090106051A KR20110049168A KR 20110049168 A KR20110049168 A KR 20110049168A KR 1020090106051 A KR1020090106051 A KR 1020090106051A KR 20090106051 A KR20090106051 A KR 20090106051A KR 20110049168 A KR20110049168 A KR 20110049168A
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    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof

Abstract

PURPOSE: A liquid adhesive composition of a semiconductor device is provided to ensure enough normal temperature stability, excellent adhesive force and mechanical strength when applied to a backside of a semiconductor wafer. CONSTITUTION: A liquid adhesive composition of a semiconductor device includes an epoxy resin in which a softening point is 50 °C or more; a hardener; a solvent which dissolves the epoxy resin and hardener and has a boiling point of 150 °C or more; and a polymer resin with molecular weight of 1,000~50,000 reactive with a hardening material in which the epoxy resin, hardener and solvent are mixed.

Description

반도체 소자용 액상 접착제 조성물 및 이를 이용한 반도체 소자{LIQUID ADHESIVE COMPOSITION OF SEMICONDUCTOR DEVICE AND SEMICONDUCTOR DEVICE USING THE SAME}Liquid adhesive composition for semiconductor device and semiconductor device using same TECHNICAL FIELD {{LIQUID ADHESIVE COMPOSITION OF SEMICONDUCTOR DEVICE AND SEMICONDUCTOR DEVICE USING THE SAME}

본 발명은 반도체 소자를 제조함에 있어 반도체 웨이퍼의 후면에 접착제층을 형성하기 위해 사용되는 반도체 소자용 액상 접착제 조성물에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid adhesive composition for semiconductor devices used to form an adhesive layer on the back side of a semiconductor wafer in manufacturing a semiconductor device.

반도체 소자(또는 반도체 패키지) 제조 공정은 일반적으로 반도체 웨이퍼를 소정의 크기로 절단시켜 다이(Die:반도체 칩)로 분리하는 쏘잉(Sawing) 및 싱귤레이션(singulation) 공정, 분리된 반도체 칩을 배선기판에 부착하는 칩 부착(Chip Attaching) 공정, 도전성 본딩 와이어를 사용하여 반도체 칩과 배선기판을 전기적으로 연결하는 와이어 본딩(Wire Bonding) 공정 및 반도체 칩을 외부 환경으로부터 보호하기 위하여 성형수지로 밀봉하는 성형(Molding) 공정 순서로 진행된다.A semiconductor device (or semiconductor package) manufacturing process is generally a sawing and singulation process in which a semiconductor wafer is cut into a predetermined size and separated into a die (semiconductor chip). Chip attaching process for attaching to the wire, wire bonding process for electrically connecting the semiconductor chip and the wiring board using the conductive bonding wire, and molding to seal the semiconductor chip with the molding resin to protect the semiconductor chip from the external environment. (Molding) The process proceeds in sequence.

여기서, 종래에는 상기 칩 부착 공정으로 배선기판에 접착제를 도포한 상태에서 싱귤레이션된 반도체 칩을 압착하는 방법이 사용되었다. 이때, 칩 부착용 접착제로는 에폭시(epoxy) 등의 수지 페이스트 접착제 또는 필름 접착제가 일반적으로 사용되었다.Here, conventionally, a method of compressing a singulated semiconductor chip in a state in which an adhesive is applied to a wiring board by the chip attaching process is used. At this time, a resin paste adhesive or film adhesive such as epoxy is generally used as the chip adhesive.

그런데, 배선기판에 접착제를 도포한 후 반도체 칩을 부착하는 방법은 작업성 및 생산성이 떨어져 근래에는 반도체 웨이퍼를 싱귤레이션하기 전에 제조된 반도체 웨이퍼의 후면에 필름화된 접착제품을 접착한 후 싱귤레이션하여 접착제층이 존재하는 다이를 배선 기판에 접착시킴으로써 반도체 소자 제조의 작업성 및 생산성을 개선하였다.However, a method of attaching a semiconductor chip after applying an adhesive to a wiring board is poor in workability and productivity, and in recent years, after bonding a filmed adhesive product to the back surface of a manufactured semiconductor wafer before singulating the semiconductor wafer, By adhering the die in which the adhesive layer is present to the wiring board, the workability and productivity of semiconductor device manufacturing were improved.

그러나 상기 방법은 미리 생산된 필름(접착제품)을 사용하게 됨으로써 패키지의 종류와 어플리케이션에 따라 각각 다른 두께로 생산된 필름을 사용해야 하는 제약이 있어 반도체 웨이퍼의 후면에 원하는 두께로 접착제를 도포한 후 싱귤레이션하여 접착제층이 존재하는 다이를 배선 기판에 접착시키는 방법이 제안되었다.However, the above method uses a pre-produced film (adhesive product), which limits the use of a film produced in a different thickness depending on the type of package and the application. A method of attaching a die having an adhesive layer to a wiring board has been proposed.

여기서, 반도체 웨이퍼의 후면에 접착제를 도포하는 방법으로는 디스펜싱(dispensing)법, 스크린 프린트(screen print)법 등이 있다. 그런데, 상기 도포 방법들은 반도체 웨이퍼의 크기가 커질 경우 접착제를 균일하게 도포하기 어려운 결점을 가지고 있고, 반도체 웨이퍼의 두께가 얇고 직경이 큰 경우에는 접착제층을 형성하는 과정에서 반도체 웨이퍼가 깨지는 등의 문제점이 있다.Here, the method of applying the adhesive on the back surface of the semiconductor wafer includes a dispensing method, a screen print method and the like. However, the coating methods have a drawback that it is difficult to uniformly apply an adhesive when the size of the semiconductor wafer is large, and when the thickness of the semiconductor wafer is thin and the diameter is large, the semiconductor wafer is broken in the process of forming the adhesive layer. There is this.

한편, 반도체 웨이퍼의 후면에 도포되는 접착제는 일반적으로 사용기간동안 점도(레올로지)가 변하지 않는 충분한 상온 안정성을 가져야 하며, 접착제층에 형성된 반도체 웨이퍼를 쏘잉 공정 및 픽업(pick up) 작업할 경우 접착제층에 크랙이 발생하거나 접착제층이 박리되지 않도록 우수한 접착력 및 기계적 강도를 가져야 한다.On the other hand, the adhesive applied to the backside of the semiconductor wafer should generally have sufficient room temperature stability so that the viscosity (the rheology) does not change during the period of use, and when the semiconductor wafer formed on the adhesive layer is sawed and picked up It should have good adhesion and mechanical strength to prevent cracking or peeling of the adhesive layer.

따라서, 충분한 상온 안정성, 우수한 접착력 및 기계적 강도를 갖는 접착제 및 상기 접착제를 반도체 웨이퍼의 두께 및 크기에 제약을 받지 않고도 도포할 수 있는 방법이 요구되고 있다.Therefore, there is a need for an adhesive having sufficient room temperature stability, good adhesion and mechanical strength, and a method for applying the adhesive without being restricted by the thickness and size of the semiconductor wafer.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 반도체 웨이퍼의 후면에 도포되는 접착제 조성물로써 충분한 상온 안정성, 우수한 접착력 및 기계적 강도를 나타낼 수 있는 반도체 소자용 액상 접착제 조성물 및 이를 이용하여 제조된 반도체 소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is to solve the above problems, a liquid adhesive composition for a semiconductor device that can exhibit sufficient room temperature stability, excellent adhesion and mechanical strength as an adhesive composition applied to the back of the semiconductor wafer and a semiconductor device manufactured using the same It aims to provide.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위해 연화점(softening point)이 50℃ 이상인 에폭시 수지; 경화제; 상기 에폭시 수지와 경화제를 용해하되, 끓는점이 150℃ 이상인 용매; 및 상기 에폭시 수지, 경화제 및 용매가 혼합된 경화물과 반응할 수 있는 분자량 1,000 ~ 50,000의 고분자 수지를 포함하는 반도체 소자용 액상 접착제 조성물을 제공한다.The present invention is an epoxy resin having a softening point of at least 50 ℃ to achieve the above object; Curing agent; A solvent in which the epoxy resin and the curing agent are dissolved but a boiling point of 150 ° C. or more; And it provides a liquid adhesive composition for a semiconductor device comprising a polymer resin having a molecular weight of 1,000 ~ 50,000 that can react with the cured product is a mixture of the epoxy resin, the curing agent and the solvent.

상기한 상기 반도체 소자용 액상 접착제 조성물은 스핀 캐스팅(spin casting)법으로 반도체 웨이퍼 후면에 도포될 수 있다.The liquid adhesive composition for a semiconductor device may be applied to the back surface of a semiconductor wafer by spin casting.

한편, 본 발명은 상기 반도체 소자용 액상 접착제 조성물이 스핀 캐스팅(spin casting)법으로 후면에 도포된 반도체 웨이퍼를 제공한다.On the other hand, the present invention provides a semiconductor wafer in which the liquid adhesive composition for a semiconductor device is applied to the rear surface by a spin casting method.

또한, 본 발명은 상기 반도체 웨이퍼를 쏘잉(sawing)하여 제조된 다이(die)를 포함하는 반도체 소자를 제공한다.The present invention also provides a semiconductor device comprising a die manufactured by sawing the semiconductor wafer.

이상과 같은 본 발명의 반도체 소자용 액상 접착제 조성물은 끓는점이 150℃ 이상인 용매를 포함함에 따라 사용 기간동안 점도(레올로지)가 변하지 않는 충분한 상온 안정성을 나타낼 수 있다.As described above, the liquid adhesive composition for a semiconductor device of the present invention may exhibit sufficient room temperature stability such that the viscosity (the rheology) does not change during the use period as it includes a solvent having a boiling point of 150 ° C. or more.

또한, 상기한 용매로 인해 본 발명의 조성물은 스핀 캐스팅법으로 반도체 웨이퍼의 후면에 접착제층을 형성할 수 있도록 적절한 휘발성 및 점도를 나타내기 때문에 반도체 웨이퍼의 두께 및 직경에 제약을 받지 않고도 용이하게 접착제층을 형성시킬 수 있다.In addition, because of the solvent described above, the composition of the present invention exhibits appropriate volatility and viscosity to form an adhesive layer on the back surface of the semiconductor wafer by spin casting, so that the adhesive can be easily applied without being restricted by the thickness and diameter of the semiconductor wafer. A layer can be formed.

또, 본 발명의 조성물은 분자량 1,000 ~ 50,000인 액상 고분자 수지를 포함하기 때문에 반도체 웨이퍼의 후면에 형성되는 접착제층은 우수한 기계적 강도를 가질 수 있다.In addition, since the composition of the present invention includes a liquid polymer resin having a molecular weight of 1,000 to 50,000, the adhesive layer formed on the rear surface of the semiconductor wafer may have excellent mechanical strength.

이하, 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명의 반도체 소자용 액상 접착제 조성물(이하, '접착제 조성물'이라 함)은 에폭시 수지, 경화제, 상기 에폭시 수지와 경화제를 용해하는 용매, 및 상기 에폭시 수지, 경화제 및 용매가 혼합된 경화물과 반응할 수 있는 고분자 수지를 포함한다.The liquid adhesive composition for a semiconductor device (hereinafter, referred to as an 'adhesive composition') of the present invention reacts with an epoxy resin, a curing agent, a solvent in which the epoxy resin and the curing agent are dissolved, and a cured product in which the epoxy resin, the curing agent, and the solvent are mixed. It includes a polymer resin which can be made.

본 발명에 사용되는 에폭시 수지는 연화점(softening point)이 50℃ 이상으로, 이러한 에폭시 수지를 포함하는 접착제 조성물을 반도체 웨이퍼의 후면에 도포하여 접착제층을 형성할 경우 접착제층이 상온에서도 안정적으로 존재할 수 있어 반도체 웨이퍼의 취급이 용이하고 소정의 기간동안 저장하여도 반도체 웨이퍼의 신뢰성을 확보할 수 있다.The epoxy resin used in the present invention has a softening point of 50 ° C. or more, and when the adhesive composition containing the epoxy resin is applied to the back side of the semiconductor wafer to form an adhesive layer, the adhesive layer may be stably present even at room temperature. Therefore, the handling of the semiconductor wafer is easy, and the reliability of the semiconductor wafer can be ensured even when stored for a predetermined period.

여기서, 사용되는 에폭시 수지는 연화점(softening point)이 50℃ 이상이면 특별히 한정되지 않으나, 바람직하게는 하기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 노볼락계(novolac계) 고상 에폭시 수지 중에서 선택하여 사용할 수 있다. 다만, 연화점이 너무 높을 경우에는 다이를 접착할 때 충분한 접착력이 나오지 않을 수 있으므로, 연화점은 구체적으로 50 ~ 150℃ 범위인 것이 바람직하다.Herein, the epoxy resin to be used is not particularly limited as long as the softening point is 50 ° C. or higher. Preferably, the epoxy resin may be selected from a novolac solid epoxy resin represented by Formula 1 or Formula 2 below. . However, when the softening point is too high, sufficient adhesive force may not come out when bonding the die, the softening point is preferably in the range of 50 ~ 150 ℃.

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112009067865566-PAT00001
Figure 112009067865566-PAT00001

(상기 화학식 1에서 n는 1 ~ 5이고, R1는 H, CH3 또는 CH2CH3이며, R2는 H, CH3, CH2CH3 또는

Figure 112009067865566-PAT00002
이다.)In Formula 1, n is 1 to 5, R 1 is H, CH 3 or CH 2 CH 3 , and R 2 is H, CH 3 , CH 2 CH 3 or
Figure 112009067865566-PAT00002
to be.)

[화학식 2][Formula 2]

Figure 112009067865566-PAT00003
Figure 112009067865566-PAT00003

(상기 화학식 2에서 m은 1 ~ 5이고, R3는 H, CH3 또는 CH2CH3이며, R4는 H, CH3, CH2CH3 또는

Figure 112009067865566-PAT00004
이고, R5는 CH2,
Figure 112009067865566-PAT00005
,
Figure 112009067865566-PAT00006
,
Figure 112009067865566-PAT00007
,
Figure 112009067865566-PAT00008
또는
Figure 112009067865566-PAT00009
이다.)(In Chemical Formula 2, m is 1 to 5, R 3 is H, CH 3 or CH 2 CH 3 , and R 4 is H, CH 3 , CH 2 CH 3 or
Figure 112009067865566-PAT00004
And R 5 is CH 2 ,
Figure 112009067865566-PAT00005
,
Figure 112009067865566-PAT00006
,
Figure 112009067865566-PAT00007
,
Figure 112009067865566-PAT00008
or
Figure 112009067865566-PAT00009
to be.)

이외에도 에폭시 수지로는 유리전이온도(Tg)를 조정하거나 모듈러스(modulus)를 개선하는 등의 물성 향상을 목적으로 BPA (bisphenol A type), BPF (bisphenol F type), 나프탈렌계, 사이클로 알리파틱계, 아민계 다관능성 에폭시 수지 등의 고상 및 액상 에폭시 수지를 더 혼합하여 사용할 수 있다.In addition, epoxy resins include BPA (bisphenol A type), BPF (bisphenol F type), naphthalene type, cyclo aliphatic type, for the purpose of improving the physical properties such as adjusting the glass transition temperature (Tg) or improving the modulus. Solid phase and liquid epoxy resins, such as an amine polyfunctional epoxy resin, can be mixed and used further.

한편, 본 발명의 에폭시 수지는 접착제 조성물 100 중량부를 기준으로 20 ~ 80중량부 범위로 포함되는 것이 바람직하다. 에폭시 수지가 20중량부 미만으로 포함되면 접착제 조성물의 반응속도가 느려져 공정시간이 길어짐에 따라 작업성이 떨 어지고, 80중량부를 초과하여 포함되면 반도체 웨이퍼 후면에 형성된 접착제층이 상온에서 안정적으로 존재하기 어려울 수 있기 때문이다.On the other hand, the epoxy resin of the present invention is preferably included in the range of 20 to 80 parts by weight based on 100 parts by weight of the adhesive composition. If the epoxy resin is included in less than 20 parts by weight, the reaction rate of the adhesive composition is slowed down to reduce the workability as the process time increases, and if contained in excess of 80 parts by weight, the adhesive layer formed on the back surface of the semiconductor wafer is stably present at room temperature. This can be difficult.

본 발명에 사용되는 경화제는 특별히 한정되지 않으나, 페놀 수지를 사용하는 것이 바람직하다. 구체적으로는 페놀 수지 중에서도 하기 화학식 3의 폴리 페놀 수지를 사용하는 것이 좋다.Although the hardening | curing agent used for this invention is not specifically limited, It is preferable to use a phenol resin. Specifically, it is preferable to use polyphenol resin of the following general formula (3) among phenol resin.

[화학식 3](3)

Figure 112009067865566-PAT00010
Figure 112009067865566-PAT00010

(상기 화학식 3에서, n은 1 ~ 5이고, R1는 H, CH3 또는 CH2CH3이며, R2는 H, CH3, CH2CH3 또는

Figure 112009067865566-PAT00011
이고, R3는 CH2,
Figure 112009067865566-PAT00012
,
Figure 112009067865566-PAT00013
,
Figure 112009067865566-PAT00014
,
Figure 112009067865566-PAT00015
,
Figure 112009067865566-PAT00016
,
Figure 112009067865566-PAT00017
또는
Figure 112009067865566-PAT00018
이다.)(In Formula 3, n is 1 to 5, R 1 is H, CH 3 or CH 2 CH 3 , R 2 is H, CH 3 , CH 2 CH 3 or
Figure 112009067865566-PAT00011
R 3 is CH 2 ,
Figure 112009067865566-PAT00012
,
Figure 112009067865566-PAT00013
,
Figure 112009067865566-PAT00014
,
Figure 112009067865566-PAT00015
,
Figure 112009067865566-PAT00016
,
Figure 112009067865566-PAT00017
or
Figure 112009067865566-PAT00018
to be.)

이러한 본 발명의 경화제는 접착제 조성물 100 중량부를 기준으로, 5 ~ 60중량부의 범위로 포함되는 것이 바람직하다. 경화제가 5중량부 미만으로 포함되면 본 발명에서 요구하는 접착 필름 형성을 위한 물성을 얻기 힘들 수 있으며, 60중량부를 초과하여 포함되면 상대적으로 에폭시 수지의 사용 함량이 줄어들어 반응속도가 느려짐에 따라 공정시간이 길어질 수 있기 때문이다.Such a curing agent of the present invention is preferably included in the range of 5 to 60 parts by weight based on 100 parts by weight of the adhesive composition. If less than 5 parts by weight of the curing agent may be difficult to obtain the physical properties for forming the adhesive film required by the present invention, if included in more than 60 parts by weight relative to the use content of the epoxy resin is relatively reduced the reaction time slows down the process time Because this can be long.

본 발명에 사용되는 용매는 고상인 원료(예를 들어, 상기 에폭시 수지와 경화제)를 액상화시키면서 용해하는 것으로, 끓는점이 150℃ 이상, 구체적으로는 150 ~ 300℃ 범위인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 용매의 끓는 점이 150℃ 미만이면 상온 안정성과 스핀 캐스팅의 물성이 저하될 수 있으며, 300℃를 초과하면 스핀 캐스팅 후 접착 필름 형성 과정에서 잔류 용매에 의해 신뢰성이 저하될 수 있기 때문이다. 이러한 용매를 포함하는 본 발명의 접착제 조성물은 사용기간 동안 점도(레올로지)가 변하지 않을 충분한 상온 안정성을 가질 수 있으며, 접착제 조성물을 반도체 웨이퍼의 후면에 스핀 캐스팅법으로 도포할 경우 접착제층의 형성을 용이하게 할 수 있다.The solvent used in the present invention dissolves the raw material (for example, the epoxy resin and the curing agent) in a solid state while liquefying, and it is preferable to use a boiling point of 150 ° C or higher, specifically, 150 to 300 ° C. If the boiling point of the solvent is less than 150 ℃ room temperature stability and physical properties of the spin casting may be lowered, if it exceeds 300 ℃ because the reliability may be lowered by the residual solvent in the process of forming the adhesive film after spin casting. The adhesive composition of the present invention comprising such a solvent may have sufficient room temperature stability so that the viscosity (the rheology) does not change during the service period, and when the adhesive composition is applied by spin casting to the back side of the semiconductor wafer, formation of the adhesive layer is prevented. It can be done easily.

여기서, 반도체 웨이퍼에 접착제 조성물을 도포하기 위해 종래에는 디스펜싱(dispensing)법, 스크린 프린트(screen print)법 등이 사용되었으나, 이러한 방법들은 반도체 웨이퍼의 두께가 얇고 직경이 큰 경우에 접착제층을 균일하게 형성하기 어렵고 반도체 웨이퍼가 깨지는 문제점이 발생하게 된다.Here, in order to apply the adhesive composition to the semiconductor wafer, a dispensing method, a screen print method, and the like have been conventionally used, but these methods uniform the adhesive layer when the thickness of the semiconductor wafer is thin and the diameter is large. It is difficult to form and the problem that the semiconductor wafer is broken occurs.

그런데, 스핀 캐스팅법은 반도체 웨이퍼에 접착제 조성물을 도포한 후 반도 체 웨이퍼를 고속으로 회전시켜 접착제층을 형성하기 때문에 반도체 웨이퍼의 두께 및 직경에 제약없이 용이하게 접착제층을 형성할 수 있다. 이러한 스핀 캐스팅법을 이용하여 반도체 웨이퍼에 접착제층을 형성하기 위한 접착제 조성물에 포함되는 용매는 적절한 휘발성을 가져야 하는데, 본 발명에 사용되는 용매는 끓는점이 150℃ 이상, 구체적으로는 150 ~ 300℃ 범위임에 따라 스핀 캐스팅법으로 접착제층을 형성할 경우 접착력이 우수하면서도 균일한 접착제층을 형성할 수 있는 휘발성을 나타내게 된다. 즉, 본 발명의 접착제 조성물은 스핀 캐스팅법을 적용하여 반도체 웨이퍼 후면에 접착제층을 형성할 수 있는 것이다.However, in the spin casting method, after the adhesive composition is applied to the semiconductor wafer, the semiconductor wafer is rotated at high speed to form the adhesive layer, thereby easily forming the adhesive layer without any limitation on the thickness and diameter of the semiconductor wafer. The solvent contained in the adhesive composition for forming the adhesive layer on the semiconductor wafer by using the spin casting method should have a suitable volatility, the solvent used in the present invention has a boiling point of 150 ℃ or more, specifically 150 ~ 300 ℃ range Therefore, when the adhesive layer is formed by the spin casting method, it exhibits volatility to form a uniform adhesive layer with excellent adhesive strength. That is, the adhesive composition of the present invention can form an adhesive layer on the back surface of a semiconductor wafer by applying a spin casting method.

한편, 본 발명의 용매는 에폭시 수지와 경화제를 적절히 용해할 수 있도록 사용되는 에폭시 수지와 경화제의 극성(polarity)을 고려하여 선택되는 것이 바람직하다. 즉, 반도체 웨이퍼의 후면에 스핀 캐스팅법으로 균일한 두께의 접착제층을 형성하기 위해서 접착제 조성물은 적절한 점도를 가지고 있어야 하는데, 용매의 극성도가 에폭시 수지와 경화제의 극성도와 차이가 크면 용해도가 낮아져 접착제 조성물의 점도가 높아지게 되며, 차이가 너무 클 경우 에폭시 수지와 경화제가 용매에 전혀 녹지 않기 때문이다. 또한, 용해도가 낮아짐에 따라 스핀 캐스팅 시 원료들(에폭시 수지, 경화제, 바인더 등)이 용매로부터 석출되어 경화된 접착제층의 표면이 평탄하지 않게 된다.On the other hand, the solvent of the present invention is preferably selected in consideration of the polarity of the epoxy resin and the curing agent used to properly dissolve the epoxy resin and the curing agent. In other words, in order to form an adhesive layer having a uniform thickness on the back surface of the semiconductor wafer by using a spin casting method, the adhesive composition should have an appropriate viscosity. When the polarity of the solvent is different from the polarity of the epoxy resin and the curing agent, the solubility is lowered. The viscosity of the composition becomes high, because if the difference is too large, the epoxy resin and the hardener are not dissolved in the solvent at all. In addition, as the solubility is lowered, raw materials (epoxy resin, curing agent, binder, etc.) are precipitated from the solvent during spin casting so that the surface of the cured adhesive layer is not flat.

본 발명의 용매는 접착제 조성물 100 중량부를 기준으로, 어플리케이션(application)과 요구되는 성능에 점도나 코팅두께를 조절하기 위해 2 ~ 90중량부로 포함될 수 있다.The solvent of the present invention may be included in an amount of 2 to 90 parts by weight in order to adjust the viscosity or the coating thickness to the application and required performance based on 100 parts by weight of the adhesive composition.

이러한 본 발명의 용매는 끓는점이 150℃ 이상이라면 특별히 한정되지 않으나, 락톤계, 락탐계 및 아세테이트계 등을 사용할 수 있으며, 구체적으로는 환경 친화적인 면에서 하기 화학식 4의 Gamma-Butyrolactone (GBL), Diethylene glycol monoethyl ether acetate (ECA) 및 Diethylene glycol monobutyl ether acetate (BCA)로 이루어진 군에서 선택되는 것이 바람직하다.The solvent of the present invention is not particularly limited as long as the boiling point is 150 ° C. or higher, but lactone-based, lactam-based, acetate-based, etc. may be used, and specifically Gamma-Butyrolactone (GBL) of Chemical Formula 4 in terms of environmental friendliness, It is preferably selected from the group consisting of diethylene glycol monoethyl ether acetate (ECA) and diethylene glycol monobutyl ether acetate (BCA).

[화학식 4][Formula 4]

Figure 112009067865566-PAT00019
Figure 112009067865566-PAT00019

본 발명에 사용되는 고분자 수지는 상기 에폭시 수지, 경화제 및 용매가 혼합된 경화물과 반응할 수 있는 것으로, 이러한 고분자 수지를 접착제 조성물에 포함시킴에 따라 반도체 웨이퍼 후면에 형성되는 접착제층은 우수한 기계적 강도를 나타낼 수 있다. 즉, 본 발명의 고분자 수지는 액상으로 상기 경화물과 균일상을 이루어 경화되는 접착제층의 기계적 강도를 높임에 따라 반도체 웨이퍼의 쏘잉(sawing) 및 픽업 공정을 용이하게 수행할 수 있다. 또한, 본 발명의 접착제 조성물은 고분자 수지를 포함함에 따라 경화시 낮은 모듈러스(modulus)를 갖을 수 있고 적절한 toughness를 나타낼 수 있다.The polymer resin used in the present invention may react with the cured product in which the epoxy resin, the curing agent, and the solvent are mixed. As the polymer resin is included in the adhesive composition, the adhesive layer formed on the back surface of the semiconductor wafer has excellent mechanical strength. Can be represented. That is, the polymer resin of the present invention can easily perform the sawing and pickup process of the semiconductor wafer by increasing the mechanical strength of the adhesive layer is cured to form a uniform phase with the cured product in the liquid phase. In addition, the adhesive composition of the present invention may have a low modulus upon curing and exhibit appropriate toughness as it includes a polymer resin.

종래에는, 반도체 웨이퍼를 싱귤레이션하기 전에 제조된 반도체 웨이퍼의 후면에 필름화 된 접착제품을 접착한 후 싱귤레이션하여 접착제층이 존재하는 다이를 배선 기판에 접착시킴으로써 반도체 소자 제조의 작업성 및 생산성을 개선하는 기술이 사용되었는데, 이 기술에서는 접착 필름을 만들기 위한 접착제 조성물을 플렉시블(flexible)한 필름으로 필름화 하는데 필름 캐스팅법이 적용되었다. 이때, 필름 캐스팅법에서는 필름에 유연성(flexibility)을 부여하기 위해 플렉시블한 고분자(고체상태)를 끓는점이 낮은 용매에 용해시켜 바인더(binder) 형태로 사용하였다.Conventionally, prior to singulating a semiconductor wafer, the filmed adhesive article is adhered to the back surface of the manufactured semiconductor wafer and then singulated to bond the die having the adhesive layer to the wiring board, thereby improving workability and productivity of semiconductor device manufacturing. An improvement technique was used, in which the film casting method was applied to film the adhesive composition for making the adhesive film into a flexible film. In this case, in the film casting method, in order to give flexibility to the film, a flexible polymer (solid state) was dissolved in a low boiling point solvent and used as a binder.

그러나 본 발명에 사용되는 접착제 조성물은 스핀 캐스팅법으로 접착제층을 형성하는 것으로, 이러한 스핀 캐스팅법에도 상기와 같이 고분자(고체상태)를 끓는점이 낮은 용매에 용해시켜 바인더로 사용할 경우 용매에 용해된 타입의 고분자 바인더(binder)는 스핀 캐스팅이 진행됨에 따라 용해도가 줄어들게 되어 석출이 일어나 고분자의 상분리로 인해 접착제층이 오염되는 문제점이 발생한다.However, the adhesive composition used in the present invention is to form an adhesive layer by the spin casting method, and even in such a spin casting method, the polymer (solid state) is dissolved in a solvent having a low boiling point as a binder and used as a binder. The polymer binder (binder) of the solubility decreases as spin casting proceeds, causing precipitation to contaminate the adhesive layer due to phase separation of the polymer.

그런데, 본 발명의 접착제 조성물은 액상 고분자 수지를 포함함에 따라 스핀 캐스팅 공정에서 상분리가 일어나지 않으며, 본 발명에 사용되는 용매와의 상용성도 좋다. 여기서, 종래의 바인더 역할은 본 발명의 에폭시 수지, 경화제 및 용매가 혼합된 경화물이 경화됨에 따라 적절한 지지강도를 나타내어 그 역할을 수행하게 되고, 고분자 수지는 상기 경화물과 균일상을 이루는 것으로, 이에 따라 본 발명의 접착제 조성물은 우수한 기계적 강도 및 적절한 toughness를 갖게 되는 것이다.However, the adhesive composition of the present invention does not cause phase separation in the spin casting process as the liquid polymer resin is included, and compatibility with the solvent used in the present invention may be good. Here, the conventional binder role is to perform the role by showing the appropriate support strength as the cured product is mixed with the epoxy resin, the curing agent and the solvent of the present invention, the polymer resin is to form a uniform phase with the cured product, Accordingly, the adhesive composition of the present invention will have excellent mechanical strength and appropriate toughness.

상기한 고분자 수지는 특별히 한정되지 않으나 분자량이 1,000 ~ 50,000이고 카르복실기(-COOH)를 포함하는 것이 바람직하며, 비제한적인 예로 카르복실 터미네이티드 부타디엔 아크릴로나이트릴(carboxyl terminated butadiene acrylonitrile, CTBN), 폴리에스터 폴리올, 폴리카프로락톤 및 아크릴로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.The polymer resin is not particularly limited, but the molecular weight is 1,000 ~ 50,000 and preferably include a carboxyl group (-COOH), non-limiting examples of carboxyl terminated butadiene acrylonitrile (CTBN), It may be selected from the group consisting of polyester polyols, polycaprolactones and acrylics.

한편, 본 발명의 고분자 수지는 접착제 조성물 100 중량부를 기준으로 1 ~ 50중량부 범위로 포함되는 것이 바람직하다. 고분자 수지가 1중량부 미만으로 포함되면 접착제층의 toughness가 부족하게 되어 쏘잉 공정 시 불량이 야기될 수 있고, 50 중량부를 초과하여 포함되면 반응 속도가 느려져 공정 시간이 늘어날 수 있기 때문이다.On the other hand, the polymer resin of the present invention is preferably included in the range of 1 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the adhesive composition. If the polymer resin is included in less than 1 part by weight, the toughness of the adhesive layer may be insufficient, which may cause a defect in the sawing process, and when included in excess of 50 parts by weight, the reaction rate may be slowed, thereby increasing the process time.

본 발명의 접착제 조성물은 상기 에폭시 수지, 경화제, 용매 및 고분자 수지 이외에 경화반응속도를 높여 작업성을 향상시키기 위해 경화촉진제를 더 포함할 수 있다. 사용되는 경화촉진제는 특별히 한정되지 않으나, 아민계, 이미다졸계, 아민계 adduct 혹은 이미다졸계 adduct 등의 잠재성 경화촉진제를 사용하는 것이 바람직하다. 이외에도 열가소성 수지로 캡슐화되어 상온 안정성을 높인 경화촉진제 및 경화제로 개질된 경화촉진제를 사용할 수도 있다.The adhesive composition of the present invention may further include a curing accelerator to improve workability by increasing the curing reaction rate in addition to the epoxy resin, the curing agent, the solvent and the polymer resin. Although the hardening accelerator used is not specifically limited, It is preferable to use latent hardening accelerators, such as an amine type, an imidazole type, an amine adduct, or an imidazole type adduct. In addition, a curing accelerator which is encapsulated with a thermoplastic resin to increase room temperature stability and a curing accelerator modified with a curing agent may be used.

여기서, 경화촉진제를 과량으로 사용하면 접착제 조성물의 보관 안정성이 나빠지고, 반대로 소량으로 사용하면 경화반응속도가 느려져 작업성 및 생산성이 떨어질 수 있다. 따라서, 본 발명의 경화촉진제는 접착제 조성물 100 중량부를 기준으로 0.1 ~ 20중량부 범위로 포함되는 것이 바람직하다.Here, when the curing accelerator is used in an excessive amount, the storage stability of the adhesive composition is deteriorated. On the other hand, when the curing accelerator is used in a small amount, the curing reaction rate may be slowed, resulting in poor workability and productivity. Therefore, the curing accelerator of the present invention is preferably included in the range of 0.1 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the adhesive composition.

한편, 본 발명의 접착제 조성물에는 접착제층이 형성된 반도체 웨이퍼를 쏘 잉(sawing)하는 동안 칩 플라이(chip fly) 등이 일어나지 않을 만큼 다이싱 테이프가 다이를 지지하는 강도가 충분할 수 있도록 평탄한 면을 가지기 위해 레벨링제를 더 첨가할 수 있다. 또한, 본 발명의 목적을 해지지 않는 범위 내에서 필요에 따라 기포의 제거를 용이하게 하기 위한 소포제, 제품 외관 등을 위한 카본블랙 등의 착색제, 기계적 물성 및 접착력을 증가시키기 위한 글리시독시프로필 트리메톡시 실란 등의 실란 커플링제, 요변성과 성형성을 개선하기 위한 퓸드(fumed) 실리카 등의 기타 첨가제가 추가로 포함될 수 있다.On the other hand, the adhesive composition of the present invention has a flat surface so that the strength that the dicing tape supports the die may be sufficient so that chip fly or the like does not occur while sawing the semiconductor wafer on which the adhesive layer is formed. The leveling agent may be further added. In addition, antifoaming agents for facilitating the removal of bubbles as needed within the scope of the present invention, colorants such as carbon black for product appearance, etc., glycidoxypropyl trimes for increasing mechanical properties and adhesion Other additives such as silane coupling agents such as oxy silane and fumed silica for improving thixotropy and formability may be further included.

이와 같은 본 발명의 접착제 조성물의 점도는 스핀 캐스팅이 용이하도록 25℃에서 10 ~ 50,000cPs, 바람직하게는 1,000 ~ 30,000cps인 것이 것이 좋다. 제조되는 반도체 소자의 요구 사항에 따라 다를 수 있지만 스핀 캐스팅 작업시 접착제 조성물의 점도가 10cPs 미만이거나 50,000cPs를 초과하는 경우에는 형성되는 접착제층의 두께 조절이 힘들어 질 수 있기 때문이다.The viscosity of the adhesive composition of the present invention is preferably 10 to 50,000 cPs, preferably 1,000 to 30,000 cps at 25 ℃ to facilitate spin casting. Although it may vary depending on the requirements of the semiconductor device to be manufactured, it is difficult to control the thickness of the adhesive layer formed when the viscosity of the adhesive composition is less than 10 cPs or exceeds 50,000 cPs during the spin casting operation.

또한, 접착제 조성물의 요변성 지수(thixotropy index, T/I)는 0.7 ~ 1.3, 바람직하게는 0.9 ~ 1.1인 것이 좋다. 스핀 캐스팅 작업시 가장자리로 갈수록 토크(torque)가 더 많이 걸리게 되어 T/I가 1에 가깝지 않은 접착제 조성물일 경우, 가운데와 가장자리의 도막 두께가 달라질 수 있기 때문이다.In addition, the thixotropy index (T / I) of the adhesive composition is preferably 0.7 to 1.3, preferably 0.9 to 1.1. This is because the thickness of the coating film between the center and the edge may be different in the case of an adhesive composition in which the T / I is less than 1 because the torque is increased more toward the edge during the spin casting operation.

상기 본 발명의 접착제 조성물은 에폭시 수지, 경화제, 용매, 고분자 수지, 경화촉진제 및 첨가제 등을 동시에 또는 원료별 순차적으로 투입하고 필요에 따라 가열처리를 하면서 교반, 혼합, 분산시켜 제조할 수 있다. 이때, 특히 고상의 에폭 시 수지를 사용할 경우에는 용매에 미리 녹여 사용할 수 있다. 여기서, 원료를 투입한 후 그 혼합물을 교반, 혼합, 분산하는 장치는 특별히 한정되지 않지만, 교반 및 가열장치를 구비한 혼합분쇄기, 3축 롤밀, 볼밀, 진공유발기, 유성형 혼합기 등을 사용할 수 있으며, 상기한 장치들을 적절하게 조합하여 사용할 수도 있다.The adhesive composition of the present invention may be prepared by adding an epoxy resin, a curing agent, a solvent, a polymer resin, a curing accelerator, and an additive at the same time or sequentially for each raw material, and stirring, mixing, and dispersing while heating as necessary. At this time, in particular, when using a solid epoxy resin can be used in advance dissolved in a solvent. Here, the device for stirring, mixing and dispersing the mixture after the input of the raw material is not particularly limited, but a mixing grinder, a three-axis roll mill, a ball mill, a vacuum induction machine, a planetary mixer, etc. equipped with a stirring and heating device may be used. It is also possible to use a combination of the above devices as appropriate.

한편, 본 발명은 상기에서 설명한 접착제 조성물이 스핀 캐스팅법으로 후면에 도포된 반도체 웨이퍼를 제공할 수 있으며, 상기 반도체 웨이퍼를 쏘잉하여 제조된 다이(die)를 기재에 접착하여 와이어 본딩 및 성형공정을 거쳐 제조된 반도체 소자를 제공할 수 있다. 이때, 반도체 웨이퍼의 후면에 스핀 캐스팅법으로 접착제층을 형성하는 과정은 접착제 조성물을 웨이퍼 후면에 도포한 후, 스핀 캐스팅으로 평탄화 및 코팅을 시행하고 100 ~ 160℃에서 3분 이내 건조 및 b-stage를 통해 이루어질 수 있다. 스핀 캐스팅의 웨이퍼 회전속도와 시간은 어플리케이션에 따라 원하는 접착제층의 두께를 얻기 위해 다양하게 바꿀 수 있다.On the other hand, the present invention can provide a semiconductor wafer coated with the adhesive composition described above by a spin casting method on the back side, by bonding a die (die) prepared by sawing the semiconductor wafer to a substrate to perform a wire bonding and molding process It is possible to provide a semiconductor device manufactured through. At this time, the process of forming the adhesive layer on the back surface of the semiconductor wafer by applying the adhesive composition to the back surface of the wafer, and then planarized and coated by spin casting, dried and b-stage within 100 minutes at 100 ~ 160 ℃ It can be done through. The wafer rotation speed and time of spin casting can be varied to achieve the desired thickness of the adhesive layer, depending on the application.

이하 본 발명을 실시예에 근거하여 자세히 설명하겠으나 본 발명이 하기 실시예로 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to the following Examples.

[실시예 1 및 2][Examples 1 and 2]

1-1. 용매평가를 위한 조성물 제조1-1. Composition Preparation for Solvent Evaluation

에폭시 수지 또는 경화제가 용매에 용해되어 균일한 액상을 형성하는지 확인 하기 위해 하기 표 1과 같은 용매에 에폭시 수지 또는 경화제를 혼합 및 교반하여 조성물을 제조하였다.In order to confirm that the epoxy resin or curing agent is dissolved in the solvent to form a uniform liquid phase, the composition was prepared by mixing and stirring the epoxy resin or curing agent in a solvent as shown in Table 1 below.

1-2. 코팅성 평가를 위한 접착제층 형성 1-2. Adhesive layer formation for coating evaluation

상기에서 제조된 조성물의 코팅성을 평가하기 위해 8인치 반도체 웨이퍼 가운데에 상기에서 제조된 조성물 10ml 도포하고, 3500rpm으로 60초 동안 스핀 캐스팅하여 접착제층을 형성시켰다.In order to evaluate the coating property of the composition prepared above, 10 ml of the composition prepared above was applied to an 8-inch semiconductor wafer, and spin casted at 3500 rpm for 60 seconds to form an adhesive layer.

[비교예 1 내지 6][Comparative Examples 1 to 6]

하기 표 1에 제시된 구성성분 및 그 함량을 적용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1 및 2의 조성물 제조 및 접착제층 형성과정을 동일하게 적용하였다.Except for applying the components shown in Table 1 and the content thereof, the composition and the adhesive layer forming process of Examples 1 and 2 were applied in the same manner.

<표 1>TABLE 1

구 성 성 분Composition 실시예1Example 1 실시예2Example 2 비교예1Comparative Example 1 비교예2Comparative Example 2 비교예3Comparative Example 3 비교예4Comparative Example 4 비교예5Comparative Example 5 비교예6Comparative Example 6 에폭시수지Epoxy resin 1)multifuntional
에폭시
1) multifuntional
Epoxy
100100 -- 100100 -- 100100 -- 100100 --
경화제Hardener 2)폴리 페놀 2) polyphenols -- 100100 -- 100100 -- 100100 -- 100100 용매 menstruum GBL
(끓는점 : 244℃)
GBL
(Boiling point: 244 ℃)
5050 5050 -- -- -- -- -- --
n-dodecane
(끓는점 : 214℃)
n-dodecane
(Boiling point: 214 ℃)
-- -- 5050 5050 -- -- -- --
PGMEA
(끓는점 : 145℃)
PGMEA
(Boiling point: 145 ℃)
-- -- -- -- 5050 5050 -- --
Propylene carbonate
(끓는점 : 240℃)
Propylene carbonate
(Boiling point: 240 ℃)
-- -- -- -- -- -- 5050 5050
주 1) EPPN-501H, Nippon Kayaku
주 2) H-4, MEIWA =
Note 1) EPPN-501H, Nippon Kayaku
Note 2) H-4, MEIWA =

[시험예 1] 용매(solvent) 평가Test Example 1 Solvent Evaluation

실시예 1 내지 2 및 비교예 1 내지 6에서 제조된 조성물 및 접착제층에 대하여 하기와 같은 방법으로 점도 및 두께편차를 측정하였고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.The viscosity and thickness deviation of the compositions and adhesive layers prepared in Examples 1 to 2 and Comparative Examples 1 to 6 were measured in the following manner, and the results are shown in Table 2 below.

1) 점도 : Cone & Plate 형 Brookfield 점도계를 사용하여 25℃에서 측정. 이때, 측정점도는 에폭시 수지 또는 경화제만을 용매에 용해한 후 측정한 점도임.1) Viscosity: Measured at 25 ℃ using Cone & Plate Brookfield Viscometer. In this case, the measured viscosity is a viscosity measured after dissolving only an epoxy resin or a curing agent in a solvent.

2) 두께 편차 : 반도체 웨이퍼 후면에 형성된 접착제층의 두께를 profiler로 측정하여, 두께 편차가 양호할 때는 'OK'로, 두께 편차가 ±5% 이상으로 spec out일 때는 'NG'로, 측정이 불가할 때는 '-'로 나타냄.2) Thickness deviation: Measure the thickness of the adhesive layer formed on the back side of the semiconductor wafer with a profiler. If the thickness deviation is good, 'OK', and if the thickness deviation is ± 5% or more, the spec out is 'NG'. '-' When not available.

<표 2>TABLE 2

구 성 성 분Composition 실시예1Example 1 실시예2Example 2 비교예1Comparative Example 1 비교예2Comparative Example 2 비교예3Comparative Example 3 비교예4Comparative Example 4 비교예5Comparative Example 5 비교예6Comparative Example 6 물성평가
결과
Property evaluation
result
점도(cPs)Viscosity (cPs) 100,000100,000 80,00080,000 NGNG NGNG 50,00050,000 20,00020,000 NGNG 30,00030,000
접착제층의
두께 편차
Adhesive layer
Thickness deviation
OKOK OKOK -- -- NGNG NGNG -- OKOK

표 2의 물성평가 결과에서 볼 수 있듯이 점도와 접착제층의 두께 편차에서 가장 좋은 결과를 나타내는 용매는 본 발명에서 제시한 GBL이었다.As can be seen from the physical property evaluation results of Table 2, the solvent having the best results in the viscosity and thickness variation of the adhesive layer was GBL proposed in the present invention.

반면에, 비교예 1 및 2에서 볼 수 있듯이 n-dodecane은 에폭시 수지 또는 경화제가 용해되지 않아 점도 측정이 불가능했다. 또한, 비교예 5 및 6에서 볼 수 있듯이 경화제인 페놀 수지는 녹일 수 있으나 에폭시 수지는 녹일 수 없는 경우도 존재하였다. 이러한 결과는 에폭시 수지 및/또는 경화제가 사용되는 용매와 극 성(polarity)차가 적어야 함을 확인할 수 있는 것이다.On the other hand, as can be seen in Comparative Examples 1 and 2 n-dodecane was not dissolved in the epoxy resin or curing agent was unable to measure the viscosity. In addition, as can be seen in Comparative Examples 5 and 6, the phenol resin as a curing agent may be dissolved, but the epoxy resin may not be melted. These results confirm that the polarity difference should be small with the solvent in which the epoxy resin and / or curing agent is used.

한편, 비교예 3 및 4는 에폭시 수지 또는 경화제를 용해시키더라도 낮은 점도를 나타내어 용매의 사용량을 적게 할 수 있으나, 용매 자체의 끓는점이 145℃로 낮아서 스핀 캐스팅 도중에 용매의 증발이 일어나 에폭시 수지 또는 경화제의 석출이 일어남으로써 도막이 균일하지 않은 문제점이 발생함을 확인할 수 있었다.On the other hand, Comparative Examples 3 and 4 show a low viscosity even when dissolving the epoxy resin or curing agent to reduce the amount of solvent used, but since the boiling point of the solvent itself is low at 145 ° C., evaporation of the solvent occurs during spin casting, resulting in an epoxy resin or curing agent. As a result of the deposition of, it was confirmed that a problem occurs that the coating film was not uniform.

[실시예 3 및 비교예 7 내지 9]Example 3 and Comparative Examples 7 to 9

하기 표 3에 제시된 구성성분 및 함량을 적용하여 각각의 원료를 혼합 및 교반하여 접착제 조성물을 제조하였다. 8인치 반도체 웨이퍼 가운데에 제조된 접착제 조성물을 10ml 도포한 후 3500rpm으로 60초 동안 스핀 캐스팅하여 40㎛ 두께의 접착제층을 형성시켰다.The adhesive compositions were prepared by mixing and stirring the respective raw materials by applying the ingredients and contents shown in Table 3 below. 10 ml of the adhesive composition prepared on the 8-inch semiconductor wafer was applied and then spin cast at 3500 rpm for 60 seconds to form an adhesive layer having a thickness of 40 μm.

<표 3>TABLE 3

구 성 성 분Composition 실시예3Example 3 비교예7Comparative Example 7 비교예8Comparative Example 8 비교예9Comparative Example 9 에폭시
수지
Epoxy
Suzy
1)multifuntional 에폭시 (연화점 45℃) 1) multifuntional epoxy (softening point 45 ℃) -- 100100 -- --
2)multifuntional 에폭시 (연화점 70℃) 2) multifuntional epoxy (softening point 70 ℃) 100100   100100 100100 경화제Hardener 3)바이페닐계 페놀 3) biphenyl phenol 5050 5050 5050 5050 경화
촉진제
Hardening
accelerant
4)테트라페닐 포스포니움 테트라페닐 보레이트 4) tetraphenyl phosphonium tetraphenyl borate 1One 1One 1One 1One
고분자
수지
Polymer
Suzy
5)CTBN 5) CTBN 3030 1515 00 6060
레벨링제Leveling agent 6)불소계 surfactant 6) Fluorine-based surfactant 0.50.5 0.50.5 0.50.5 0.50.5 용매menstruum GBLGBL 3030 3030 3030 3030 주 1) EPPN-501H, Nippon Kayaku
주 2) EPPN-502H, Nippon Kayaku
주 3) MEH-7851S, MEIWA
주 4) H-4, MEIWA
주 5) TCI
주 6) BYK-380N, BYK
Note 1) EPPN-501H, Nippon Kayaku
Note 2) EPPN-502H, Nippon Kayaku
Note 3) MEH-7851S, MEIWA
Note 4) H-4, MEIWA
Note 5) TCI
Note 6) BYK-380N, BYK

[시험예 2] 반도체 웨이퍼의 물성 평가Test Example 2 Evaluation of Physical Properties of Semiconductor Wafer

상기 실시예 3 및 비교예 7 내지 9에서 제조된 반도체 웨이퍼의 물성을 하기와 같은 방법으로 측정하였고, 그 결과를 표 4에 나타내었다.The physical properties of the semiconductor wafers prepared in Example 3 and Comparative Examples 7 to 9 were measured by the following method, and the results are shown in Table 4 below.

1) Dicing film과의 면 고착 : 접착제층이 형성된 반도체 웨이퍼를 형성된 접착제층을 dicing film lamination하여 쏘잉(sawing)한 후 픽업(pick up)하여 싱귤레이션(singulation)하는 과정에서 dicing film과 도막 사이에 고착이 발생하는지 여부를 측정함.1) Surface fixation with dicing film: Dicing film lamination of the adhesive layer on which the semiconductor wafer with adhesive layer is formed, sawing and then picking up between the dicing film and the coating film in the process of singulation Determine if sticking occurs.

2) Sawing line 선 고착 : 접착제층이 형성된 반도체 웨이퍼를 dicing film lamination하여 쏘잉(sawing)한 후 픽업(pick up)하여 싱귤레이션(singulation)하는 과정에서 dicing film에 sawing line을 따라 선상으로 고착이 발생하는지, sawing line에 따라 단면에 residue가 발생하는지의 여부를 측정함.2) Sawing line line fixation: Sticking along the sawing line to the dicing film in the process of singling by picking up after dicing film lamination of sawing semiconductor wafer with adhesive layer. The presence of residues in the cross section along the sawing line.

3) Pick up : pick up 고정에 있어서, dicing film쪽에서 밀어 주는 pin height로 불량 여부를 측정함.3) Pick up: For pick up fixing, measure the defect by pin height pushing from the dicing film side.

4) 신뢰도 평가 : 85/85 12hr 간이 신뢰도 평가 후 die shear 기기로 delamination을 측정함.4) Reliability Evaluation: 85/85 12hr After the simple reliability evaluation, measure the delamination with a die shear device.

5) Elastic modulus : 접착제 조성물을 반도체 웨이퍼에 도포한 후 125℃에서 1시간 경화 후 다시 175℃에서 2시간 경화시켜 완전 경화한 5mm(w) * 8mm(l) * 0.2mm(t)의 접착제층을 1Hz에서 DMA 측정함.5) Elastic modulus: 5mm (w) * 8mm (l) * 0.2mm (t) adhesive layer completely cured by applying adhesive composition to semiconductor wafer and curing at 125 ℃ for 1 hour and then curing at 175 ℃ for 2 hours. Measured DMA at 1 Hz.

<표 4>TABLE 4

구 성 성 분Composition 실시예3Example 3 비교예7Comparative Example 7 비교예8Comparative Example 8 비교예9Comparative Example 9 평가 결과Evaluation results Dicing film과의 면고착Surface fixation with dicing film OKOK OKOK OKOK NGNG Sawing line 선고착Sawing line OKOK NGNG NGNG NGNG Pick upPick up OKOK NGNG NGNG NGNG 신뢰도 평가Reliability evaluation OKOK -- -- -- Elastic modulus
(200℃,Mpa)
Elastic modulus
(200 ℃, Mpa)
44 33 99 2.52.5

표 4의 평가결과에서 볼 수 있듯이 에폭시 및 경화제의 종류와 고분자 수지의 함량에 따라 가장 좋은 결과를 나타낸 것은 실시예 3이었다. 반면, 비교예 7은 연화점이 45℃인 에폭시 수지를 사용하여 상온 안정성이 떨어짐에 따라 쏘잉(sawing) 공정시 발생된 열에 영향을 받아 형성된 접착제층이 녹아 내리면서 선 고착이 발생하여 pick up 불량을 야기하였다.As can be seen in the evaluation results of Table 4, the best results were shown according to the type of epoxy and the curing agent and the content of the polymer resin. On the other hand, Comparative Example 7 uses an epoxy resin having a softening point of 45 ° C., thus reducing room temperature stability. As a result, the adhesive layer formed by melting under the influence of heat generated during the sawing process melts, leading to sticking, resulting in poor pick-up. Caused.

한편, 비교예 8은 고분자 수지가 포함되지 않음에 따라 접착제층의 기계적 강도가 약해져 쏘잉(sawing) 공정시 단면이 깨져 나가 sawing line의 불량이 야기되며, 픽업(pick up) 공정 및 신뢰도 또한 떨어지는 것을 확인할 수 있었다. 반면, 비교예 9은 고분자 수지가 과량으로 포함된 것으로, 이에 따라 접착제층이 경화된 후에도 tacky한 성질이 남아 있어 dicing film과 들러붙음에 따라 싱귤레이션(singulation)시 문제가 발생함을 확인할 수 있었다.On the other hand, in Comparative Example 8, since the mechanical strength of the adhesive layer is weakened because the polymer resin is not included, the cross section is broken during the sawing process, resulting in a failure of the sawing line, and the pick-up process and reliability are also deteriorated. I could confirm it. On the other hand, in Comparative Example 9, the polymer resin was excessively contained, and thus the tacky property remained even after the adhesive layer was cured, and thus it was confirmed that a problem occurred during singulation due to sticking with the dicing film. .

Claims (11)

연화점(softening point)이 50℃ 이상인 에폭시 수지;An epoxy resin having a softening point of 50 ° C. or higher; 경화제;Curing agent; 상기 에폭시 수지와 경화제를 용해하되, 끓는점이 150℃ 이상인 용매; 및A solvent in which the epoxy resin and the curing agent are dissolved but a boiling point of 150 ° C. or more; And 상기 에폭시 수지, 경화제 및 용매가 혼합된 경화물과 반응할 수 있는 분자량 1,000 ~ 50,000의 고분자 수지를 포함하는 반도체 소자용 액상 접착제 조성물.Liquid adhesive composition for a semiconductor device comprising a polymer resin having a molecular weight of 1,000 ~ 50,000 that can react with the cured product is a mixture of the epoxy resin, the curing agent and the solvent. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 에폭시 수지는 하기 화학식 1 또는 2로 표시되는 노볼락계 에폭시 수지인 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 액상 접착제 조성물.The epoxy resin is a liquid adhesive composition for a semiconductor device, characterized in that the novolac epoxy resin represented by the following formula (1) or (2). [화학식 1][Formula 1]
Figure 112009067865566-PAT00020
Figure 112009067865566-PAT00020
(상기 화학식 1에서 n는 1 ~ 5이고, R1는 H, CH3 또는 CH2CH3이며, R2는 H, CH3, CH2CH3 또는
Figure 112009067865566-PAT00021
이다.)
In Formula 1, n is 1 to 5, R 1 is H, CH 3 or CH 2 CH 3 , and R 2 is H, CH 3 , CH 2 CH 3 or
Figure 112009067865566-PAT00021
to be.)
[화학식 2][Formula 2]
Figure 112009067865566-PAT00022
Figure 112009067865566-PAT00022
(상기 화학식 2에서 m은 1 ~ 5이고, R3는 H, CH3 또는 CH2CH3이며, R4는 H, CH3, CH2CH3 또는
Figure 112009067865566-PAT00023
이고, R5는 CH2,
Figure 112009067865566-PAT00024
,
Figure 112009067865566-PAT00025
,
Figure 112009067865566-PAT00026
,
Figure 112009067865566-PAT00027
또는
Figure 112009067865566-PAT00028
이다.)
(In Chemical Formula 2, m is 1 to 5, R 3 is H, CH 3 or CH 2 CH 3 , and R 4 is H, CH 3 , CH 2 CH 3 or
Figure 112009067865566-PAT00023
And R 5 is CH 2 ,
Figure 112009067865566-PAT00024
,
Figure 112009067865566-PAT00025
,
Figure 112009067865566-PAT00026
,
Figure 112009067865566-PAT00027
or
Figure 112009067865566-PAT00028
to be.)
제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 경화제는 하기 화학식 3으로 표시되는 폴리 페놀 수지인 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 액상 접착제 조성물.The curing agent is a liquid adhesive composition for a semiconductor device, characterized in that the polyphenol resin represented by the following formula (3). [화학식 3](3)
Figure 112009067865566-PAT00029
Figure 112009067865566-PAT00029
(상기 화학식 3에서, n은 1 ~ 5이고, R1는 H, CH3 또는 CH2CH3이며, R2는 H, CH3, CH2CH3 또는
Figure 112009067865566-PAT00030
이고, R3는 CH2,
Figure 112009067865566-PAT00031
,
Figure 112009067865566-PAT00032
,
Figure 112009067865566-PAT00033
,
Figure 112009067865566-PAT00034
,
Figure 112009067865566-PAT00035
,
Figure 112009067865566-PAT00036
또는
Figure 112009067865566-PAT00037
이다.)
(In Formula 3, n is 1 to 5, R 1 is H, CH 3 or CH 2 CH 3 , R 2 is H, CH 3 , CH 2 CH 3 or
Figure 112009067865566-PAT00030
R 3 is CH 2 ,
Figure 112009067865566-PAT00031
,
Figure 112009067865566-PAT00032
,
Figure 112009067865566-PAT00033
,
Figure 112009067865566-PAT00034
,
Figure 112009067865566-PAT00035
,
Figure 112009067865566-PAT00036
or
Figure 112009067865566-PAT00037
to be.)
제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 용매는 하기 화학식 4로 표시되는 Gamma-Butyrolactone(GBL), Diethylene glycol monoethyl ether acetate(ECA) 및 Diethylene glycol monobutyl ether acetate(BCA)로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 액상 접착제 조성물. The solvent is a liquid adhesive composition for a semiconductor device, characterized in that selected from the group consisting of Gamma-Butyrolactone (GBL), Diethylene glycol monoethyl ether acetate (ECA) and Diethylene glycol monobutyl ether acetate (BCA) represented by the following formula (4). [화학식 4][Formula 4]
Figure 112009067865566-PAT00038
Figure 112009067865566-PAT00038
제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 고분자 수지는 카르복실 터미네이티드 부타디엔 아크릴로나이트릴(CTBN), 폴리에스터 폴리올, 폴리카프로락톤 및 아크릴로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 액상 접착제 조성물.The polymer resin is a liquid adhesive composition for semiconductor devices, characterized in that selected from the group consisting of carboxyl terminated butadiene acrylonitrile (CTBN), polyester polyol, polycaprolactone and acrylic. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 반도체 소자용 액상 접착제 조성물 100 중량부를 기준으로,Based on 100 parts by weight of the liquid adhesive composition for a semiconductor device, 상기 에폭시 수지 20 ~ 80중량부;20 to 80 parts by weight of the epoxy resin; 상기 경화제 5 ~ 60중량부;5 to 60 parts by weight of the curing agent; 상기 용매 2 ~ 90중량부; 및2 to 90 parts by weight of the solvent; And 상기 고분자 수지 1 ~ 50중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 액상 접착제 조성물.Liquid adhesive composition for a semiconductor device comprising 1 to 50 parts by weight of the polymer resin. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 경화촉진제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 액상 접착제 조성물.Liquid adhesive composition for a semiconductor device further comprising a curing accelerator. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 액상 접착제 조성물의 점도는 25℃에서 10 ~ 50,000cPs인 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 액상 접착제 조성물.The viscosity of the liquid adhesive composition is a liquid adhesive composition for a semiconductor device, characterized in that 10 ~ 50,000cPs at 25 ℃. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 액상 접착제 조성물은 스핀 캐스팅(spin casting)법으로 반도체 웨이퍼 후면에 도포되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자용 액상 접착제 조성물.The liquid adhesive composition of claim 1, wherein the liquid adhesive composition of claim 1 is applied to the back surface of the semiconductor wafer by spin casting. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 액상 접착제 조성물이 스핀 캐스팅(spin casting)법으로 후면에 도포된 반도체 웨이퍼.A semiconductor wafer, wherein the liquid adhesive composition according to any one of claims 1 to 8 is applied to the back side by spin casting. 제10항의 반도체 웨이퍼를 쏘잉(sawing)하여 제조된 다이(die)를 포함하는 반도체 소자.A semiconductor device comprising a die manufactured by sawing the semiconductor wafer of claim 10.
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