KR20110076191A - 반도체 패키지 제조용 접착 필름 및 이를 이용한 반도체 패키지의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 패키지 제조용 접착 필름 및 이를 이용한 반도체 패키지의 제조방법을 개시한다. 개시된 본 발명에 따른 반도체 패키지 제조용 접착 필름은, 지지층 및 상기 지지층의 상면에 형성되고, 접착성 파티클을 포함한 수용성 고분자 접착 물질로 이루어진 접착층을 포함한다. 본 발명에 따르면, 지지층으로부터 용이하게 웨이퍼를 픽업할 수 있다.

Description

반도체 패키지 제조용 접착 필름 및 이를 이용한 반도체 패키지의 제조방법{Adhesive film for fabricating semiconductor package and method of manufacturing semiconductor package using the same}

본 발명은 반도체 패키지 제조용 접착 필름 및 이를 이용한 반도체 패키지의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 웨이퍼를 용이하게 픽업할 수 있는 반도체 패키지 제조용 접착 필름 및 이를 이용한 반도체 패키지의 제조방법에 관한 것이다.

주지된 바와 같이, 공지된 반도체 소자의 제조 공정을 통해 웨이퍼 레벨로 제조된 다수의 반도체칩들은, 우선, 백그라인딩(Backgrinding) 공정을 통해 얇은 두께를 갖게 되고, 이어서, 쏘잉(Sawing) 공정을 통해 각각의 칩들로 분리된다. 그리고 나서, 예를 들어, 분리된 칩들을 리드 프레임(Lead frame)에 실장하고 와이어 본딩(Wire bonding) 및 몰딩(Molding)한 후, 리드 프레임을 절단 및 절곡하는 것을 통해 패키지를 제조한다.

여시거, 상기 웨이퍼 쏘잉시에는 쏘잉 후에 칩들이 움직이거나 분산되지 않도록 웨이퍼의 소자가 형성되지 않은 웨이퍼의 배면에 지지층(Base layer) 및 상기 지지층 상에 형성된 접착층(Adhesive layer)을 포함하는 백사이드 필름을 부착시킨 상태로 각각의 칩으로 분리하고 있다.

한편, 최근에는 고용량화와 고성능의 추세에 맞추어 메모리용 웨이퍼의 두께를 보다 얇게 가공하는 것이 필수화되고 있다.

그러나, 상기 웨이퍼의 두께가 점차 얇아지면서 웨이퍼를 쏘잉한 후, 쏘잉된 웨이퍼로부터 얻어진 칩들을 분리시키기 위하여 상기 지지층 및 접착층을 포함하는 백사이드 필름으로부터 픽업하는 공정시 문제가 발생되고 있다.

구체적으로, 상기 웨이퍼의 두께가 점차 얇아지다 보니, 상기 쏘잉된 웨이퍼로부터 얻어진 칩과 작은 접착력을 가진 상기 백사이드 필름과의 분리가 잘 되지 않아, 즉, 어느 부분은 백사이드 필름이 잘 떨어지고 어느 부분은 백사이드 필름이 잘 떨어지지 않아, 상기 칩에 크랙(Crack)이 발생하게 된다. 이로 인해, 상기 칩이 깨져버리는 경향이 종종 발생하게 된다.

또한, 상기 칩과 백사이드 필름과의 분리가 잘 되지 않아, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 쏘잉된 웨이퍼로부터 얻어진 상기 칩(W) 상에 비균일한 접착력 구역(A)이 발생되어 후속 공정시 결함으로 작용하여 수율을 저하시킬 뿐만 아니라, 픽업에 어려움이 발생하게 된다. 여기서, 상기 비균일한 접착력 구역(A)는 접착층이 제거되지 않고 붙어 있는 구역을 말한다.

이를 해결하기 위하여, 웨이퍼를 쏘잉한 후에 UV를 조사하여 상기 백사이드 필름의 접착층의 접착력이 약해지도록 하는 방법을 제안되었다.

그런데, 상기 UV 조사로 인하여 상기 백사이드 필름의 접착층의 접착력을 약 화시킬 수 있지만 상기 쏘잉시 칼날의 회전에 의하여 상기 백사이드 필름의 접착층의 변형이 발생하게 된다.

자세하게, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 접착층의 변형으로 인하여 상기 접착층이 상기 지지층 내부로 파묻히는 앵커 효과(Anchor effect; B)가 발생하게 되며, 이는 후속 공정에서 결함으로 작용하여 최종 수율을 저하시키는 원인이 된다.

도 2에서 미설명된 도면부호 10은 지지층을 말하고, 20은 변형된 접착층을 말하며, W는 쏘잉된 웨이퍼로부터 얻어진 칩을 말한다.

본 발명은 웨이퍼를 용이하게 픽업할 수 있는 반도체 패키지 제조용 접착 필름 및 이를 이용한 반도체 패키지의 제조방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 웨이퍼의 크랙 현상을 방지할 수 있는 반도체 패키지 제조용 접착 필름 및 이를 이용한 반도체 패키지의 제조방법을 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지 제조용 접착 필름은, 지지층 및 상기 지지층의 상면에 형성되고, 접착성 파티클을 포함한 수용성 고분자 접착 물질로 이루어진 접착층을 포함한다.

상기 수용성 고분자 접착 물질은 폴리비닐알코올(PVA), 폴리아크릴아마이드, 메틸롤화 요소수지, 메틸롤화 멜라닌수지 및 카복시메틸셀룰로스(CMC) 중 어느 하 나 또는 이들의 혼합물을 포함한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 패키지의 제조방법은, 지지층과, 상기 지지층의 상면에 형성되고 접착성 파티클을 포함한 수용성 고분자 접착 물질로 이루어진 접착층을 포함하는 접착 필름을 마련하는 단계와, 상기 접착 필름의 접착층 상에 웨이퍼를 부착하는 단계와, 상기 웨이퍼를 쏘잉하는 단계와, 상기 쏘잉된 웨이퍼를 포함한 접착 필름을 순수(DI Water)에 침지시켜 상기 접착 필름의 상기 접착층의 수용성 고분자 접착 물질을 제거하는 단계 및 상기 쏘잉된 웨이퍼로부터 얻어진 칩들을 상기 지지층으로부터 픽업하는 단계를 포함한다.

상기 수용성 고분자 접착 물질은 폴리비닐알코올, 폴리아크릴아마이드, 메틸롤화 요소수지, 메틸롤화 멜라닌수지 및 카복시메틸셀룰로스 중 어느 하나 또는 이들의 혼합물을 포함한다.

상기 수용성 고분자 접착 물질을 제거하는 단계에서, 상기 쏘잉된 웨이퍼는 상기 지지층에 부착되어 있는 접착성 파티클에 의해 상기 지지층 상에 부착된다.

본 발명은 접착성 파티클을 포함한 수용성 고분자 접착 물질로 이루어진 접착층을 포함하는 접착 필름을 이용하여 웨이퍼의 픽업시 상기 수용성 고분자 접착 물질이 순수에 녹는 성질을 이용하여 접착 필름의 접착력을 약화시켜 상기 웨이퍼를 용이하게 픽업시킬 수 있다.

이를 통해, 본 발명은 상기 웨이퍼를 용이하게 픽업시킬 수 있기 때문에, 상기 웨이퍼가 깨지는 현상을 방지할 수 있다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지 제조용 접착 필름을 도시한 단면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지 제조용 웨이퍼 접착 필름(108)은, 지지층(100)과 상기 지지층(100)의 상면에 형성되어 접착층(106)을 포함한다.

상기 접착층(106)은 접착성 파티클(102)을 포함한 수용성 고분자 접착 물질(104)로 이루어진 접착층(106)을 포함한다. 상기 접착성 파티클(102)은 순수와 같은 용매에 녹지 않는 비가용성 접착성(Unsoluble adhesive)을 가지며, 상기 수용성 고분자 접착 물질(104)은 상기 순수와 같은 용매에 녹는 가용성 접착성(Soluble adhesive)을 갖는다.

상기 접착층(106)의 접착성 파티클(102)은 접착성이 유지되어야 하는 위치에 접착력을 유지시켜야 하는 수용성 고분자 접착 물질(104) 내에 포함되어 점착(Spot attaching)된다.

한편, 상기 접착층 파티클(102)은 순수(DI Water)와 같은 용매에 녹지 않는 성질을 가지며, 상기 접착층(106)의 수용성 고분자 접착 물질(104)은, 상기 순수와 같은 용매에 녹는 성질을 갖는다. 상기 순수와 같은 용매에 녹는 성질을 갖는 상기 수용성 고분자 접착 물질(104)은, 예를 들어, 폴리비닐알코올(PVA), 폴리아크릴아 마이드, 메틸롤화 요소수지, 메틸롤화 멜라닌수지 및 카복시메틸셀룰로스(CMC) 중 어느 하나 또는 이들의 혼합물을 포함한다.

전술한 본 발명에서는 접착성 파티클을 포함한 수용성 고분자 접착 물질로 이루어진 접착층을 이용한 반도체 패키지 제조용 접착 필름을 이용함으로써, 웨이퍼의 픽업시 상기 수용성 고분자 접착 물질이 순수에 녹는 성질을 이용하여 접착층의 접착력을 약화시켜 상기 웨이퍼를 용이하게 픽업시킬 수 있다.

도 4a 내지 도 4e는 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 패키지의 제조방법을 도시한 단면도이다.

도 4a를 참조하면, 지지층(100)과 상기 지지층(100)의 상면 상에 형성되어 두 가지 접착성을 가지는 접착층(106)을 포함하는 접착 필름(108)이 마련한다. 상기 접착층(106)은 접착성 파티클(102)을 포함한 수용성 고분자 접착 물질(104)로 이루어진 접착층(106)을 포함한다. 상기 접착성 파티클(102)은 순수와 같은 용매에 녹지 않는 비가용성 접착성을 가지며, 상기 수용성 고분자 접착 물질(104)은 상기 순수와 같은 용매에 녹는 가용성 접착성을 갖는다.

상기 접착층(106)의 접착성 파티클(102)은 접착성이 유지되어야 하는 위치에 접착력을 유지시켜야 하는 수용성 고분자 접착 물질(104) 내에 포함되어 점착(Spot attaching)된다.

그리고, 상기 접착층(106)의 수용성 고분자 접착 물질(104)은, 상기 순수와 같은 용매에 녹는 성질을 가지며, 예를 들어, 폴리비닐알코올, 폴리아크릴아마이드, 메틸롤화 요소수지, 메틸롤화 멜라닌수지 및 카복시메틸셀룰로스 중 어느 하나 또는 이들의 혼합물을 포함한다.

도 4b를 참조하면, 상기 접착 필름(108)의 상기 접착층(106) 상에 웨이퍼(110)가 부착한다.

도 4c를 참조하면, 각각의 칩들로 분리하기 위해서 쏘잉 부재(S)를 이용하여 상기 웨이퍼(110)를 쏘잉(Sawing)한다. 이때, 상기 접착층(106)의 수용성 고분자 접착 물질(104)도 함께 일부 쏘잉된다.

도 4d를 참조하면, 상기 쏘잉된 웨이퍼(110)를 포함한 접착 필름(108)을 순수와 같은 용매에 침지시켜(도시안됨) 상기 접착 필름(108)의 상기 접착층(106)의 수용성 고분자 접착 물질(104)을 제거한다. 이때, 상기 쏘잉된 웨이퍼(110)는 상기 순수에 의해 제거되지 않고 상기 지지층(100)에 부착되어 있는 접착성 파티클(102)에 의하여 고정되어 있다.

도 4e를 참조하면, 상기 쏘잉된 웨이퍼(110)로부터 얻어진 칩들을 상기 지지층(100)으로부터 분리하기 위해 픽업 부재(P)를 이용하여 픽업(Pick-up)한다. 이때, 상기 칩들은 상기 지지층(100)으로부터 용이하게 분리된다.

본 발명의 실시예에서는, 웨이퍼의 쏘잉시 상기 웨이퍼를 고정시키는 역할을 하고, 상기 쏘잉된 웨이퍼를 분리하는 픽업시에는 순수와 같은 용매에 녹는 물질의 특성을 이용하여 접착력을 약화시켜 용이하게 분리시키는 역할을 하는 수용성 고분자 접착 물질을 포함한 접착층을 사용함으로써, 후속 공정시 웨이퍼를 용이하게 탈착할 수 있다.

다시 말해서, 상기 수용성 고분자 접착 물질은 접착성을 가지면서 순수와 같 은 용매에 녹는 물질이기 때문에, 전술한 바와 같이, 상기 웨이퍼 쏘잉시에는 접착성의 특성을 통해 상기 웨이퍼를 튼튼하게 접착하여 고정시키고 있다가, 후속의 웨이퍼 픽업시에는 상기 순수에 녹는 특성을 통해 제거되어 접착력을 사라지게 함으로써, 웨이퍼를 용이하게 탈착할 수 있다.

한편, 자세하게 설명하고 도시하지 않았지만, 본 발명의 실시예에 따른 접착층은 웨이퍼 백그라인딩시 웨이퍼 전면에 보호 필름을 붙여주는 경우에도 이용이 가능하다.

이후, 공지된 일련의 후속 공정들을 차례로 수행하여 본 발명의 실시예에 따른 반도체 패키지를 제조한다.

이상, 여기에서는 본 발명을 특정 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명이 그에 한정되는 것은 아니며, 이하의 특허청구의 범위는 본 발명의 정신과 분야를 이탈하지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변형될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 알 수 있다.

도 1 및 도 2는 종래 기술의 문제점을 설명하기 위한 평면도 및 단면도.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 패키지 제조용 접착 필름을 도시한 단면도.

도 4a 내지 도 4e는 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 패키지의 제조방법을 도시한 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 지지층 102 : 접착성 파티클

104 : 수용성 고분자 접착 물질 106 : 접착층

108 : 접착 필름 110 : 웨이퍼

S : 쏘잉 부재 P : 픽업 부재

Claims (5)

1. 지지층; 및

   상기 지지층의 상면에 형성되고, 접착성 파티클을 포함한 수용성 고분자 접착 물질로 이루어진 접착층;

   을 포함하는 반도체 패키지 제조용 접착 필름.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 수용성 고분자 접착 물질은 폴리비닐알코올(PVA), 폴리아크릴아마이드, 메틸롤화 요소수지, 메틸롤화 멜라닌수지 및 카복시메틸셀룰로스(CMC) 중 어느 하나 또는 이들의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지 제조용 접착 필름.
3. 지지층과, 상기 지지층의 상면에 형성되고 접착성 파티클을 포함한 수용성 고분자 접착 물질로 이루어진 접착층을 포함하는 접착 필름을 마련하는 단계;

   상기 접착 필름의 접착층 상에 웨이퍼를 부착하는 단계;

   상기 웨이퍼를 쏘잉하는 단계;

   상기 쏘잉된 웨이퍼를 포함한 접착 필름을 순수(DI Water)에 침지시켜 상기 접착 필름의 상기 접착층의 수용성 고분자 접착 물질을 제거하는 단계; 및

   상기 쏘잉된 웨이퍼로부터 얻어진 칩들을 상기 지지층으로부터 픽업하는 단 계;

   를 포함하는 반도체 패키지의 제조방법.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 수용성 고분자 접착 물질은 폴리비닐알코올, 폴리아크릴아마이드, 메틸롤화 요소수지, 메틸롤화 멜라닌수지 및 카복시메틸셀룰로스 중 어느 하나 또는 이들의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 제조방법.
5. 제 3 항에 있어서,

   상기 수용성 고분자 접착 물질을 제거하는 단계에서, 상기 쏘잉된 웨이퍼는 상기 지지층에 부착되어 있는 접착성 파티클에 의해 상기 지지층 상에 부착되는 것을 특징으로 하는 반도체 패키지의 제조방법.

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