KR20110101102A - 다이싱·다이 본드 필름 - Google Patents

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KR20110101102A
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KR
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dicing
film
adhesive layer
die bond
die
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KR1020110020045A
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유이찌로 시시도
다께시 마쯔무라
슈헤이 무라따
Original Assignee
닛토덴코 가부시키가이샤
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Publication date
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Abstract

반도체 웨이퍼가 박형인 경우에도 이것을 다이싱할 때의 보유 지지력을 손상시키지 않고, 다이싱에 의해 얻어지는 반도체 칩을 그 다이 본드 필름과 함께 박리할 때의 박리성이 우수한 다이싱·다이 본드 필름을 제공한다.
본 발명의 다이싱·다이 본드 필름은, 지지 기재 상에 적어도 점착제층이 형성된 다이싱 필름과, 상기 점착제층 상에 형성된 다이 본드 필름을 갖는 다이싱·다이 본드 필름이며, 상기 점착제층의 두께가 5 내지 80㎛이며, 상기 다이 본드 필름측으로부터 적어도 상기 점착제층의 일부까지 다이싱한 후에, 상기 다이싱 필름을 상기 다이 본드 필름으로부터 박리했을 때의 절단면 근방에서의 박리력의 최대값이, 온도 23℃, 박리 각도 180°, 박리점 이동 속도 10㎜/min의 조건 하에서 0.7N/10㎜ 이하인 것을 특징으로 한다.

Description

다이싱·다이 본드 필름{DICING DIE-BONDING FILM}
본 발명은, 예를 들어 반도체 장치의 제조 등에 사용하는 다이싱·다이 본드 필름 관한 것이다.
종래의 반도체 장치의 제조에 있어서, 리드 프레임이나 전극 부재에 대한 반도체 칩의 고착에는 은 페이스트가 사용되고 있었다. 이러한 고착 처리는, 리드 프레임의 다이 패드 등 위에 페이스트 도포 시공한 후, 여기에 반도체 칩을 탑재하여 페이스트층을 경화시켜 행하였다.
회로 패턴 형성의 반도체 웨이퍼는, 필요에 따라 이면 연마에 의한 두께 조정 후(백그라인드 공정), 반도체 칩으로 다이싱되고(다이싱 공정), 이 반도체 칩을 접착제에 의해 리드 프레임 등의 피착체에 고착하고(다이 어태치 공정), 또한 와이어 본딩 공정이 행해지고 있었다. 다이싱 공정에서는, 절단 부스러기의 제거를 위하여, 반도체 웨이퍼를 적당한 액압으로 세정하는 것이 통상이다.
본 처리 공정에 있어서, 접착제를 리드 프레임이나 형성 칩에 별도로 도포하는 방법에서는, 접착제층의 균일화가 곤란하고, 또한 접착제의 도포에는 특수한 장치나 오랜 시간이 필요하게 된다. 이로 인해, 하기 특허문헌 1에서는, 다이싱 공정에서 반도체 웨이퍼를 접착 보유 지지함과 함께, 다이 어태치 공정에 필요한 칩 고착용의 접착제층까지 부여하는 다이싱·다이 본드 필름을 제안하고 있다.
이 다이싱·다이 본드 필름은, 지지 기재 상에 접착제층을 박리 가능하게 형성하여 이루어지는 것이며, 그 접착제층에 의한 보유 지지 하에 반도체 웨이퍼를 다이싱한 후, 지지 기재를 연신하여 형성 칩을 접착제층과 함께 박리하고, 이것을 개별적으로 회수하여 그 접착제층을 개재하여 리드 프레임 등의 피착체에 고착시키도록 한 것이다.
여기서, 다이싱·다이 본드 필름은, 반도체 웨이퍼의 다이싱 시에는, 지지 기재와 접착제층이 박리되지 않는 강한 점착력을 요구되는 것에 비하여, 다이싱 후에는 반도체 칩이 접착제층과 함께 지지 기재로부터 용이하게 박리할 수 있는 것이 요구되고 있다. 그러나 상기 구성의 다이싱·다이 본드 필름이면, 접착제층의 점착력을 조정하는 것이 곤란하다. 이로 인해, 지지 기재와 접착제층 사이에 점착제층을 형성함으로써, 점착성과 박리성의 밸런스가 양호해지도록 구성된 다이싱·다이 본드 필름이 개시되어 있다(하기 특허문헌 2 참조).
그러나, 반도체 웨이퍼의 대형화(한변의 길이가 10㎜×10㎜ 이상)나 박형화(두께 15 내지 100㎛ 정도)에 수반하여, 종래의 다이싱·다이 본드 필름에서는, 다이싱 시에 필요한 높은 접착성과, 픽업 시에 필요한 박리성을 동시에 만족하는 것이 어려워, 다이싱 테이프로부터 다이 본드 필름을 갖는 반도체 칩을 박리하는 것이 곤란하게 되어 있다. 그 결과, 픽업 불량이나 칩의 변형에 의한 파손의 문제가 있다.
일본 특허 공개 소60-57642호 공보 일본 특허 공개 평2-248064호 공보
본 발명은 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것이며, 반도체 웨이퍼가 박형인 경우에도 이것을 다이싱할 때의 보유 지지력을 손상시키지 않고, 다이싱에 의해 얻어지는 반도체 칩을 그 다이 본드 필름과 함께 박리할 때의 박리성이 우수한 다이싱·다이 본드 필름을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은, 상기의 목적을 달성하기 위하여 검토한 결과, 반도체 웨이퍼의 다이싱이 점착제층의 일부까지 행해지면, 절단면에 있어서 점착제층의 일부가 버로 되어 점착제층과 다이 본드 필름의 경계에 부착되고, 당해 부착된 점착제가 다이 본드 필름을 갖는 반도체 칩을 점착제층으로부터 박리할 때에 이것을 저해하여, 픽업을 곤란하게 하는 것을 발견하여 본 발명을 완성시키기에 이르렀다.
즉, 본 발명에 관한 다이싱·다이 본드 필름은, 지지 기재 상에 적어도 점착제층이 형성된 다이싱 필름과, 상기 점착제층 상에 형성된 다이 본드 필름을 갖는 다이싱·다이 본드 필름으로서, 상기 점착제층의 두께가 5 내지 80㎛이며, 상기 다이 본드 필름측으로부터 적어도 상기 점착제층의 일부까지 다이싱한 후에, 상기 다이싱 필름을 상기 다이 본드 필름으로부터 박리했을 때의 절단면 근방에서의 박리력의 최대값이 온도 23℃, 박리 각도 180°, 박리점 이동 속도 10㎜/min의 조건 하에서 0.7N/10㎜ 이하인 것을 특징으로 한다.
상기 구성의 다이싱·다이 본드 필름은, 예를 들어 반도체 칩을 기판 등의 피착체 상에 고착하기 위한 다이 본드 필름을, 다이싱 전에 반도체 웨이퍼에 부설한 상태에서 반도체 웨이퍼를 다이싱에 제공하기 위하여 사용된다. 종래의 다이싱·다이 본드 필름에 있어서는, 다이싱이 점착제층의 일부까지 행해지면, 절단면에 있어서 점착제층의 일부가 버로 되어 점착제층과 다이 본드 필름의 경계에 부착되는 경우가 있었다. 그러나 본 발명에 있어서는, 점착제층과 다이 본드 필름 사이의 접착성에 관하여, 다이싱 필름을 다이 본드 필름으로부터 박리했을 때의, 절단면의 근방에서의 박리력의 최대값이, 상기 조건 하에서 0.7N/10㎜ 이하이므로, 절단면에 있어서 점착제층의 버가 발생하여, 점착제가 점착제층과 다이 본드 필름의 경계에 부착되는 것을 방지할 수 있다. 그 결과, 픽업성의 향상이 가능하게 된다.
상기 구성에 있어서는, 상기 점착제층의 23℃에서의 저장 탄성률이 1×107㎩ 내지 5×108㎩인 것이 바람직하다. 상기 저장 탄성률이 1×107㎩ 이상이면 다이싱 시의 칩 비산의 발생을 방지함과 함께, 반도체 칩의 픽업 시에도 칩 비산 및 어긋남의 발생을 저감할 수 있다. 또한, 다이싱 블레이드의 마모량의 증가를 억제하여, 칩핑 발생률도 저감시킬 수 있다. 한편, 상기 저장 탄성률이 5×108㎩ 이하이면, 다이싱 시에 점착제층의 일부가 버로 되어 절단면에 있어서의 점착제층과 다이 본드 필름의 경계에 부착되어도, 버가 다이싱 라인으로부터 박리되기 쉬워, 픽업성의 향상이 도모된다.
또한, 상기 구성에 있어서, 상기 다이싱 필름을 상기 다이 본드 필름으로부터 박리했을 때의 박리력은, 상기 다이싱 전에 있어서, 온도 23℃, 박리 각도 180°, 박리점 이동 속도 300㎜/min의 조건 하에서 0.01N/20㎜ 내지 0.15N/20㎜의 범위 내인 것이 바람직하다. 다이싱 전의 다이싱 필름을 상기 다이 본드 필름으로부터 박리했을 때의 박리력을 상기 범위 내로 함으로써, 다이싱 필름과 다이 본드 필름 사이의 접착성이 지나치게 커지는 것을 방지하여, 양호한 픽업성의 유지를 가능하게 한다.
상기 구성에 있어서, 상기 점착제층은 방사선 경화형 점착제에 의해 형성되어 있고, 상기 방사선 경화형 점착제에는, 베이스 중합체 100중량부에 대하여 0중량부를 초과하고, 50중량부 이하의 범위 내의 광중합성 화합물이 첨가되어 있는 것이 바람직하다.
상기 구성에 있어서, 상기 점착제층은 방사선 경화형 점착제에 의해 형성되어 있고, 상기 방사선 경화형 점착제에는, 베이스 중합체 100중량부에 대하여 1중량부 이상 8중량부 이하의 범위 내의 광중합 개시제가 첨가되어 있는 것이 바람직하다.
상기 구성에 있어서, 상기 다이 본드 필름은, 적어도 에폭시 수지, 페놀 수지, 아크릴 공중합체 및 필러에 의해 형성되어 있고, 상기 에폭시 수지, 페놀 수지 및 아크릴 공중합체의 합계 중량을 A중량부로 하고, 필러의 중량을 B중량부로 했을 때의 B/(A+B)가 0.1 이상이고, 또한 상기 다이 본드 필름의 열경화 전의 23℃에서의 저장 탄성률이 5㎫ 이상인 것이 바람직하다. 종래의 다이싱·다이 본드 필름을 사용한 다이싱에 있어서는, 다이싱 블레이드가 절단 시의 마찰로 뜨거워져, 그것이 다이 본드 필름에 절입되고, 절단면에 있어서 다이 본드 필름의 일부가 버로 되어 점착제층과 다이 본드 필름의 경계에 부착되는 경우가 있다. 그러나 상기 구성이면, 다이 본드 필름의 일부가 버로 되어 부착되는 것을 저감하므로, 다이 본드 필름의 버의 발생에 기인한 픽업성의 저하도 방지할 수 있다.
본 발명에 따르면, 다이 본드 필름측으로부터 적어도 상기 점착제층의 일부까지 다이싱한 후에, 상기 다이싱 필름을 상기 다이 본드 필름으로부터 박리했을 때의 절단면 근방에서의 박리력의 최대값을, 온도 23℃, 박리 각도 180°, 박리점 이동 속도 10㎜/min의 조건 하에서 0.7N/10㎜ 이하로 하므로, 절단면에 있어서 점착제층의 일부가 버로 되어 점착제층과 다이 본드 필름의 경계에 부착된 경우에도 상기 점착제층의 버에 기인한 픽업 불량을 저감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 다이싱·다이 본드 필름을 도시하는 단면 모식도.
도 2는 본 발명의 다른 실시 형태에 관한 다른 다이싱·다이 본드 필름을 도시하는 단면 모식도.
도 3은 상기 다이싱·다이 본드 필름에 있어서, 다이 본드 필름으로부터 다이싱 필름을 박리했을 때의 박리 거리와 박리력의 관계를 나타내는 그래프.
도 4는 반도체 웨이퍼를 다이싱할 때의 모습을 나타내는 평면도.
도 5는 반도체 웨이퍼를 칩 형상으로 다이싱할 때의 모습을 도시하는 단면 모식도.
도 6은 상기 다이싱·다이 본드 필름에 있어서의 다이 본드 필름을 개재하여 반도체 칩을 실장한 예를 도시하는 단면 모식도.
본 발명의 실시 형태에 대해서, 도면을 참조하면서 이하에 설명한다. 도 1은, 본 실시 형태에 관한 다이싱·다이 본드 필름의 일례를 도시하는 단면 모식도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 다이싱·다이 본드 필름(10)은, 지지 기재(1) 상에 점착제층(2)이 형성된 다이싱 필름과, 상기 점착제층(2) 상에 형성된 다이 본드 필름(3)을 적어도 구비한 구성이다. 단, 본 발명은, 도 2에 도시한 바와 같이, 반도체 웨이퍼 부착 부분(2a)에만 다이 본드 필름(3')을 형성한 구성이어도 좋다.
또한 본 실시 형태에 관한 다이싱·다이 본드 필름(10)에 있어서는, 다이 본드 필름(3)측으로부터 적어도 상기 점착제층(2)의 일부까지 다이싱한 후에, 다이싱 필름을 다이 본드 필름(3)으로부터 박리했을 때의 절단면의 근방에서의 박리력의 최대값이 0.7N/10㎜ 이하이고, 바람직하게는 0.5 내지 0.01N/10㎜, 보다 바람직하게는 0.2 내지 0.01N/10㎜이다. 절단면에 있어서의 근방이란, 절단면으로부터 반도체 칩의 내측을 향하여 d(㎜)의 영역을 의미한다. 또한, 절단면의 근방에서의 박리력의 최대값은, 예를 들어 도 3의 (a) 및 도 3의 (b)에 도시한 바와 같이, 다이싱 필름을 다이 본드 필름(3)으로부터 박리했을 때의 피크값이다. 단, 절단면으로부터 반도체 칩(5)의 내측을 향하여 d(㎜)의 영역 내에서 복수의 피크값이 나타나는 경우는 그 최대값을 의미한다. 상기 박리력의 최대값을 0.7N/10㎜ 이하로 하는 구체적 수단으로서는, 예를 들어 점착제층(2)의 23℃에서의 저장 탄성률을 1×107㎩ 내지 5×108㎩의 범위 내로 함으로써 절단면에서의 점착제층(2)과 다이 본드 필름(3)의 박리를 용이하게 하는 방법을 들 수 있다(점착제층(2)의 저장 탄성률의 상세에 대해서는, 후술한다). 또한, 다이 본드 필름(3) 중에 필러를 첨가하고, 그 첨가량을 적절히 설정함으로써 다이싱 시에 다이 본드 필름(3)으로부터 다이싱 부스러기가 발생하는 것을 억제하는 방법을 들 수 있다(필러의 상세에 대해서는, 후술한다). 또한, 상기 d(㎜)는, 반도체 칩(5)의 크기에도 의하지만, 예를 들어 1㎜로 설정할 수 있다. 또한, 상기 박리력은, 박리 각도 180°, 박리점 이동 속도 10㎜/min의 조건 하에서의 측정값이다. 또한, 상기 박리력의 범위는, 적어도 반도체 웨이퍼의 접합 영역에 대응하는 부분에서 만족하고 있으면 된다.
또한, 상기 절단면의 근방 이외에 있어서는, 다이싱 필름을 다이 본드 필름(3)으로부터 박리했을 때의 박리력이 온도 23℃, 박리 각도 180°, 박리점 이동 속도 300㎜/min의 조건 하에서 0.01 내지 0.15N/20㎜인 것이 바람직하고, 0.02 내지 0.1N/20㎜인 것이 보다 바람직하다. 다이싱 필름을 다이 본드 필름(3)으로부터 박리했을 때의 박리력을 상기 범위 내로 함으로써, 양자간의 접착성이 지나치게 커지는 것을 방지하여, 픽업성을 한층 향상시킬 수 있다. 상기 박리력을 0.01 내지 0.15N/20㎜로 하는 구체적 수단으로서는, 예를 들어 다이 본드 필름(3)의 열경화 전의 유리 전이 온도를 0 내지 60℃의 범위 내로 하는 방법을 들 수 있다. 또한, 다이 본드 필름(3)의 유리 전이 온도는, 다이 본드 필름(3)을 두께 200㎛, 폭 10㎜, 길이 40㎜의 직사각형으로 커터 나이프에 의해 잘라내고, 점탄성 측정 장치(레오메틱 사이언티픽(Rheometic Scientific)사제, 형식: RSA-III)를 사용하여, -50℃ 내지 300℃의 온도 영역에서 주파수 1.0Hz, 왜곡 0.1%, 승온 속도 10℃/분의 조건 하에서 측정했을 때의 Tanδ(E"(손실 탄성률)/E'(저장 탄성률))가 극대값을 나타내는 온도이다.
상기 지지 기재(1)는, 다이싱·다이 본드 필름(10)의 강도 모체로 되는 것이다. 지지 기재(1)로서는, 예를 들어 저밀도 폴리에틸렌, 직쇄상 폴리에틸렌, 중밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 초저밀도 폴리에틸렌, 랜덤 공중합 폴리프로필렌, 블록 공중합 폴리프로필렌, 호모폴리프롤렌, 폴리부텐, 폴리메틸펜텐 등의 폴리올레핀, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체, 에틸렌-프로필렌 공중합체, 아이오노머 수지, 에틸렌-(메트)아크릴산 공중합체, 에틸렌-(메트)아크릴산에스테르(랜덤, 교대) 공중합체, 에틸렌-부텐 공중합체, 에틸렌-헥센 공중합체, 폴리우레탄, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르, 폴리카르보네이트, 폴리이미드, 폴리에테르에테르케톤, 폴리이미드, 폴리에테르이미드, 폴리아미드, 전체 방향족 폴리아미드, 폴리페닐술피드, 아라미드(종이), 유리, 유리 섬유, 불소 수지, 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴, 셀룰로오스계 수지, 실리콘 수지, 이들 혼합물 등으로 이루어지는 플라스틱 필름을 들 수 있다.
또한, 지지 기재(1)의 재료로서는, 상기 수지의 가교체 등의 중합체를 들 수 있다. 상기 플라스틱 필름은, 비연신으로 사용해도 좋고, 필요에 따라 일축 또는 이축의 연신 처리를 실시한 것을 사용해도 좋다. 연신 처리 등에 의해 열수축성을 부여한 수지 시트에 의하면, 다이싱 후에 그 지지 기재(1)를 열수축시킴으로써 점착제층(2)과 다이 본드 필름(3, 3')의 접착 면적을 저하시켜, 반도체 칩의 회수의 용이화를 도모할 수 있다.
지지 기재(1)의 표면은, 인접하는 층과의 밀착성, 보유 지지성 등을 높이기 위해, 관용의 표면 처리를 행해도 된다. 그 방법으로서는, 예를 들어 크롬산 처리, 오존 폭로, 화염 폭로, 고압 전격 폭로, 이온화 방사선 처리 등의 화학적 또는 물리적 처리, 하도제(예를 들어, 후술하는 점착 물질)에 의한 코팅 처리 등을 들 수 있다.
상기 지지 기재(1)는, 동종 또는 이종의 것을 적절하게 선택하여 사용할 수 있다. 또한, 필요에 따라 수 종을 블렌드한 것을 사용할 수 있다. 또한, 지지 기재(1)로서는, 대전 방지능을 부여하기 위해, 상기한 플라스틱 필름 상에 금속, 합금 또는 이들 산화물 등으로 이루어지는, 두께가 30 내지 500Å 정도인 도전성 물질의 증착층을 형성한 필름을 사용할 수도 있다. 또한, 상기 필름끼리, 또는 다른 필름을 접합한 라미네이트체 등을 사용할 수도 있다. 또한, 지지 기재(1)는, 단층 또는 상기 재료를 사용한 필름 등을 2층 이상으로 복층화한 적층 필름이어도 좋다. 또한, 점착제층(2)이 방사선 경화형인 경우에는 X선, 자외선, 전자선 등의 방사선을 적어도 일부 투과하는 것을 사용하는 것이 바람직하다.
지지 기재(1)의 두께는, 특별히 제한되지 않고 적절하게 결정할 수 있지만, 일반적으로는 5 내지 200㎛ 정도이다.
상기 점착제층(2)은 방사선 경화형 점착제에 의해 형성되어 있어도 좋다. 이 경우, 점착제층(2)은 다이 본드 필름(3, 3')이 접합되기 전에 경화되어 있지 않아도 좋지만, 미리 방사선 조사에 의해 경화되어 있는 것이 바람직하다. 경화되어 있는 부분은 점착제층(2)의 전체 영역일 필요는 없고, 점착제층(2)의 웨이퍼 부착 부분(3a)에 대응하는 부분(2a)이 적어도 경화되어 있으면 된다(도 1 참조). 점착제층(2)이 다이 본드 필름(3)과의 접합 전에 방사선 조사에 의해 경화된 것이면, 단단한 상태에서 다이 본드 필름(3)과 접합하므로, 점착제층(2)과 다이 본드 필름(3)의 계면에서 과도하게 밀착성이 커지는 것을 억제할 수 있다. 이에 의해, 점착제층(2)과 다이 본드 필름(3) 사이의 투묘 효과를 감소시켜, 박리성의 향상이 도모된다.
또한, 도 2에 도시하는 다이 본드 필름(3')의 형상에 맞게 방사선 경화형의 점착제층(2)을 미리 경화시켜도 좋다. 이에 의해 점착제층(2)과 다이 본드 필름(3)의 계면에서 과도하게 밀착성이 커지는 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 픽업 시에는 점착제층(2)으로부터 다이 본드 필름(3')이 용이하게 박리되는 성질을 갖는다. 한편, 점착제층(2)의 다른 부분(2b)은 방사선이 조사되어 있지 않기 때문에 미경화이며, 상기 부분(2a)보다 점착력이 크다. 이에 의해, 다른 부분(2b)에 다이싱 링을 부착한 경우에는, 다이싱 링을 확실하게 접착 고정할 수 있다.
전술한 바와 같이, 도 1에 도시한 다이싱·다이 본드 필름(10)의 점착제층(2)에 있어서, 미경화의 방사선 경화형 점착제에 의해 형성되어 있는 상기 부분(2b)은 다이 본드 필름(3)과 점착하여, 다이싱할 때의 보유 지지력을 확보할 수 있다. 이와 같이 방사선 경화형 점착제는, 반도체 칩을 기판 등의 피착체에 고착하기 위한 다이 본드 필름(3)을, 접착·박리의 밸런스에 맞게 지지할 수 있다. 도 2에 도시하는 다이싱·다이 본드 필름(11)의 점착제층(2)에 있어서는, 상기 부분(2b)이 다이싱 링을 고정할 수 있다. 다이싱 링은, 예를 들어 스테인리스제 등의 금속으로 이루어지는 것이나 수지제의 것을 사용할 수 있다.
상기 점착제층(2)은, 그 23℃에서의 저장 탄성률이 1×107 내지 5×108㎩이며, 바람직하게는 1×107 내지 1×108㎩이며, 보다 바람직하게는 1×107 내지 5×107㎩이다. 상기 저장 탄성률이 1×107㎩ 이상이면 다이싱 시의 칩 비산의 발생을 방지함과 함께, 반도체 칩의 픽업 시에도 칩 비산 및 어긋남의 발생을 저감할 수 있다. 또한, 다이싱 블레이드(13)의 마모량의 증가를 억제하여, 칩핑 발생률도 저감시킬 수 있다. 한편, 상기 저장 탄성률이 5×108㎩ 이하이면, 다이싱 시에 점착제층(2)의 일부가 버로 되어 절단면에 있어서의 점착제층(2)과 다이 본드 필름(3)의 경계에 부착되어도 버가 다이싱 라인으로부터 박리되기 쉬워, 픽업성의 향상이 도모된다. 또한, 점착제층(2)의 저장 탄성률의 수치 범위가 본 발명의 작용·효과를 충분히 발휘하기 위한 다이싱 조건으로서는, 예를 들어 다이싱 속도가 5 내지 150㎜/초의 범위이며, 또한 다이싱 블레이드(13)의 회전 수가 25000 내지 50000rpm의 범위 내인 것이 바람직하다. 또한, 점착제층(2)이 후술하는 방사선 경화형 점착제층이며, 미리 방사선의 조사에 의해 완전 경화되어 있는 경우에도 상기 저장 탄성률은 1×107 내지 5×108㎩를 만족하고 있는 것이 바람직하다. 또한, 완전 경화란, 예를 들어 자외선을 적산 광량 100 내지 700mJ/cm2로 조사하여 경화시킨 경우를 의미한다.
상기 점착제층(2)의 두께는 5 내지 80㎛이며, 바람직하게는 5 내지 50㎛, 보다 바람직하게는 5 내지 30㎛이다. 점착제층(2)의 두께를 상기 범위 내로 함으로써, 칩 절단면의 절결 방지나 다이 본드 필름(3)의 고정 보유 지지의 양립성 등을 도모할 수 있다. 또한, 점착제층(2)의 두께를 상기 범위 내로 하고, 또한 점착제층(2)의 23℃에서의 저장 탄성률을 1×107 내지 5×108㎩로 함으로써, 다이싱 시의 절입 깊이를 점착제층(2)의 범위에 머물게 하여, 지지 기재(1)까지 달하는 것을 방지할 수 있다.
점착제층(2)을 구성하는 점착제로서는 특별히 제한되지 않지만, 본 발명에 있어서는 방사선 경화형 점착제가 적합하다. 방사선 경화형 점착제로서는, 탄소-탄소 이중 결합 등의 방사선 경화성의 관능기를 갖고, 또한 점착성을 나타내는 것을 특별히 제한없이 사용할 수 있다.
방사선 경화형 점착제로서는, 예를 들어 상기 아크릴계 점착제, 고무계 점착제, 실리콘계 점착제, 폴리비닐에테르계 점착제 등의 일반적인 감압성 접착제에, 방사선 경화성의 단량체 성분이나 방사선 경화성의 올리고머 성분을 배합한 첨가형의 방사선 경화형 점착제를 예시할 수 있다. 상기 감압성 접착제로서는, 반도체 웨이퍼 또는 유리 등의 오염을 꺼리는 전자 부품의 초순수나 알코올 등의 유기 용제에 의한 청정 세정성 등의 면에서, 아크릴계 중합체를 베이스 중합체로 하는 아크릴계 점착제가 바람직하다.
상기 아크릴계 중합체로서는, 예를 들어 (메트)아크릴산 알킬에스테르(예를 들어, 메틸에스테르, 에틸에스테르, 프로필에스테르, 이소프로필에스테르, 부틸에스테르, 이소부틸에스테르, s-부틸에스테르, t-부틸에스테르, 펜틸에스테르, 이소펜틸에스테르, 헥실에스테르, 헵틸에스테르, 옥틸에스테르, 2-에틸헥실에스테르, 이소옥틸에스테르, 노닐에스테르, 데실에스테르, 이소데실에스테르, 운데실에스테르, 도데실에스테르, 트리데실에스테르, 테트라데실에스테르, 헥사데실에스테르, 옥타데실에스테르, 에이코실에스테르 등의 알킬기의 탄소 수 1 내지 30, 특히 탄소 수 4 내지 18의 직쇄상 또는 분지쇄상의 알킬에스테르 등) 및 (메트)아크릴산시클로알킬에스테르(예를 들어, 시클로펜틸에스테르, 시클로헥실에스테르 등)의 1종 또는 2종 이상을 단량체 성분으로서 사용한 아크릴계 중합체 등을 들 수 있다. 또한, (메트)아크릴산에스테르란, 아크릴산에스테르 및／또는 메타크릴산에스테르를 뜻하며, 본 발명의 (메트)란 모두 동일한 의미이다.
상기 아크릴계 중합체는, 응집력, 내열성 등의 개질을 목적으로서, 필요에 따라 상기 (메트)아크릴산알킬에스테르 또는 시클로알킬에스테르와 공중합 가능한 다른 단량체 성분에 대응하는 단위를 포함하고 있어도 좋다. 이러한 단량체 성분으로서, 예를 들어 아크릴산, 메타크릴산, 카르복시에틸(메트)아크릴레이트, 카르복시펜틸(메트)아크릴레이트, 이타콘산, 말레산, 푸마르산, 크로톤산 등의 카르복실기 함유 단량체; 무수 말레산, 무수 이타콘산 등의 산 무수물 단량체; (메트)아크릴산 2-히드록시에틸, (메트)아크릴산 2-히드록시프로필, (메트)아크릴산 4-히드록시부틸, (메트)아크릴산 6-히드록시헥실, (메트)아크릴산 8-히드록시옥틸, (메트)아크릴산 10-히드록시데실, (메트)아크릴산 12-히드록시라우릴, (4-히드록시메틸시클로헥실)메틸(메트)아크릴레이트 등의 히드록실기 함유 단량체; 스티렌술폰산, 알릴술폰산, 2-(메트)아크릴아미드-2-메틸프로판술폰산, (메트)아크릴아미드프로판술폰산, 술포프로필(메트)아크릴레이트, (메트)아크릴로일옥시나프탈렌술폰산 등의 술폰산기 함유 단량체; 2-히드록시에틸아크릴로일포스페이트 등의 인산기 함유 단량체; 아크릴아미드, 아크릴로니트릴 등을 들 수 있다. 이들 공중합 가능한 단량체 성분은, 1종 또는 2종 이상 사용할 수 있다. 이들 공중합 가능한 단량체의 사용량은, 전체 단량체 성분의 40중량％ 이하가 바람직하다.
또한, 상기 아크릴계 중합체는 가교되기 때문에, 다관능성 단량체 등도 필요에 따라서 공중합용 단량체 성분으로서 포함할 수 있다. 이러한 다관능성 단량체로서, 예를 들어 헥산디올 디(메트)아크릴레이트, (폴리)에틸렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, (폴리)프로필렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 디(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 디(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트, 에폭시(메트)아크릴레이트, 폴리에스테르(메트)아크릴레이트, 우레탄(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 이들 다관능성 단량체도 1종 또는 2종 이상 사용할 수 있다. 다관능성 단량체의 사용량은 점착 특성 등의 점에서, 전체 단량체 성분의 30중량％ 이하가 바람직하다.
상기 아크릴계 중합체의 제조는, 예를 들어 1종 또는 2종 이상의 성분 단량체의 혼합물에 용액 중합 방식이나 유화 중합 방식, 괴상 중합 방식이나 현탁 중합 방식 등의 적당한 방식을 적용하여 행할 수 있다. 점착제층은, 웨이퍼의 오염 방지 등의 점에서 저분자량 물질의 함유를 억제한 조성이 바람직하고, 이러한 점에서 중량 평균 분자량이 30만 이상, 특히 40만 내지 300만의 아크릴계 중합체를 주성분으로 하는 것이 바람직한 점에서 점착제는, 내부 가교 방식이나 외부 가교 방식 등에 의한 적절한 가교 타입으로 할 수도 있다.
또한, 점착제층(2)의 가교 밀도의 제어를 위하여, 예를 들어 다관능 이소시아네이트계 화합물, 다관능 에폭시계 화합물, 멜라민계 화합물, 금속염계 화합물, 금속 킬레이트계 화합물, 아미노 수지계 화합물, 또는 과산화물 등의 적당한 외부 가교제를 사용하여 가교 처리하는 방식이나, 탄소-탄소 이중 결합을 2개 이상 갖는 저분자 화합물을 혼합하여 에너지선의 조사 등에 의해 가교 처리하는 방식 등의 적절한 방식을 채용할 수 있다. 외부 가교제를 사용하는 경우, 그 사용량은, 가교해야 할 베이스 중합체와의 밸런스에 따라, 나아가 점착제로서의 사용 용도에 따라 적절히 결정된다. 일반적으로는, 상기 베이스 중합체 100중량부에 대하여, 5중량부 정도 이하, 나아가 0.1 내지 5중량부 배합하는 것이 바람직하다. 또한, 점착제에는 필요에 따라 상기 성분 이외에, 각종 점착 부여제, 노화 방지제 등의 첨가제를 사용해도 좋다.
배합하는 방사선 경화성의 단량체 성분으로서는, 예를 들어 우레탄(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리(메트)아크릴레이트, 테트라메틸올메탄 테트라(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 테트라(메트)아크릴레이트, 디펜타에리스톨모노히드록시펜타(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트, 1,4-부탄디올 디(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 이들의 단량체 성분은, 1종 또는 2종 이상 병용할 수 있다.
또한, 방사선 경화성의 올리고머 성분은 우레탄계, 폴리에테르계, 폴리에스테르계, 폴리카르보네이트계, 폴리부타디엔계 등 다양한 올리고머를 들 수 있으며, 그 분자량이 100 내지 30000 정도의 범위인 것이 적당하다. 방사선 경화성의 단량체 성분이나 올리고머 성분의 배합량은, 상기 점착제층의 종류에 따라, 점착제층의 점착력을 저하할 수 있는 양을 적절하게 결정할 수 있다. 일반적으로는, 점착제를 구성하는 아크릴계 중합체 등의 베이스 중합체 100중량부에 대하여, 예를 들어 5 내지 500중량부, 바람직하게는 70 내지 150중량부 정도이다.
또한, 방사선 경화형 점착제로서는, 상기 첨가형의 방사선 경화형 점착제 이외에, 베이스 중합체로서 탄소-탄소 이중 결합을 중합체 측쇄 또는 주쇄 중 혹은 주쇄 말단에 갖는 것을 사용한 내재형의 방사선 경화형 점착제도 들 수 있다. 내재형의 방사선 경화형 점착제는, 저분자 성분인 올리고머 성분 등을 함유할 필요가 없거나, 또는 거의 포함하지 않기 때문에, 경시적으로 올리고머 성분 등이 점착제 중을 이동하지 않아, 안정된 층 구조의 점착제층을 형성할 수 있기 때문에 바람직하다.
상기 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 베이스 중합체는, 탄소-탄소 이중 결합을 갖고, 또한 점착성을 갖는 것을 특별히 제한없이 사용할 수 있다. 이러한 베이스 중합체로서는, 아크릴계 중합체를 기본 골격으로 하는 것이 바람직하다. 아크릴계 중합체의 기본 골격으로서는, 상기 예시한 아크릴계 중합체를 들 수 있다.
상기 아크릴계 중합체에 대한 탄소-탄소 이중 결합의 도입법은 특별히 제한되지 않고, 여러 방법을 채용할 수 있지만, 탄소-탄소 이중 결합은 중합체 측쇄에 도입하는 것이 분자 설계상 용이하다. 예를 들어, 미리 아크릴계 중합체에 관능기를 갖는 단량체를 공중합한 후, 이 관능기와 반응할 수 있는 관능기 및 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 화합물을, 탄소-탄소 이중 결합의 방사선 경화성을 유지한 채 축합 또는 부가 반응시키는 방법을 들 수 있다.
이들 관능기의 조합의 예로서는, 카르복실산기와 에폭시기, 카르복실산기와 아지리딜기, 히드록실기와 이소시아네이트기 등을 들 수 있다. 이들 관능기의 조합 중에서도 반응 추적이 용이한 점에서, 히드록실기와 이소시아네이트기의 조합이 적합하다. 또한, 이들 관능기의 조합에 의해, 상기 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 아크릴계 중합체를 생성하는 조합이면, 관능기는 아크릴계 중합체와 상기 화합물의 어느 측에 있어도 좋지만, 상기한 바람직한 조합으로는, 아크릴계 중합체가 히드록실기를 갖고, 상기 화합물이 이소시아네이트기를 갖는 경우가 적합하다. 이 경우, 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 이소시아네이트 화합물로서는, 예를 들어 메타크릴로일이소시아네이트, 2-메타크릴로일옥시에틸이소시아네이트, m-이소프로페닐-α,α-디메틸벤질이소시아네이트 등을 들 수 있다. 또한, 아크릴계 중합체로서는, 상기 예시의 히드록시기 함유 단량체나 2-히드록시에틸비닐에테르, 4-히드록시부틸비닐에테르, 디에틸렌글리콜모노비닐에테르의 에테르계 화합물 등을 공중합한 것이 사용된다.
상기 내재형의 방사선 경화형 점착제는, 상기 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 베이스 중합체(특히 아크릴계 중합체)를 단독으로 사용할 수 있지만, 특성을 악화시키지 않을 정도로 상기 방사선 경화성의 단량체 성분이나 올리고머 성분 등의 광중합성 화합물을 배합할 수도 있다. 당해 광중합성 화합물의 배합량은, 통상 베이스 중합체 100중량부에 대하여 30중량부 이하의 범위 내이며, 바람직하게는 0 내지 10중량부의 범위 내이다. 단, 점착제층(2)의 저장 탄성률을 1×107㎩ 내지 5×108㎩의 범위 내로 조정하는 것을 목적으로 하는 경우는, 베이스 중합체 100중량부에 대하여 0중량부를 초과하고, 50중량부 이하가 바람직하고, 0중량부를 초과하고 30중량부 이하가 보다 바람직하다. 당해 수치 범위 내이면, 점착제층(2)이 미리 방사선 조사에 의해 완전히 경화된 상태에서도 저장 탄성률을 상기 범위 내로 조정할 수 있다.
상기 방사선 경화형 점착제에는, 자외선 등에 의해 경화시키는 경우에는 광중합 개시제를 함유시키는 것이 바람직하다. 광중합 개시제로서는, 예를 들어 4-(2-히드록시에톡시)페닐(2-히드록시-2-프로필)케톤, α-히드록시-α,α'-메틸아세토페논, 2-메틸-2-히드록시프로피오페논, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤 등의 α-케톨계 화합물; 메톡시아세토페논, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 2,2-디에톡시아세토페논, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤, 2-메틸-1-[4-(메틸티오)-페닐]-2-모르폴리노프로판-1 등의 아세토페논계 화합물; 벤조인에틸에테르, 벤조인이소프로필에테르, 아니소인메틸에테르 등의 벤조인에테르계 화합물; 2-메틸-2-히드록시프로피오페논 등의 α-케톤계 화합물, 벤질디메틸케탈 등의 케탈계 화합물; 2-나프탈렌술포닐클로라이드 등의 방향족 술포닐클로라이드계 화합물; 1-페논-1,1-프로판디온-2-(o-에톡시카르보닐)옥심 등의 광활성 옥심계 화합물; 벤조페논, 벤조일벤조산, 3,3'-디메틸-4-메톡시벤조페논 등의 벤조페논계 화합물; 티오크산톤, 2-클로로티오크산톤, 2-메틸티오크산톤, 2,4-디메틸티오크산톤, 이소프로필티오크산톤, 2,4-디클로로티오크산톤, 2,4-디에틸티오크산톤, 2,4-디이소프로필티오크산톤 등의 티오크산톤계 화합물; 캄포퀴논; 할로겐화 케톤; 아실포스피녹시드; 아실포스포네이트 등을 들 수 있다. 광중합 개시제의 배합량은, 점착제를 구성하는 아크릴계 중합체 등의 베이스 중합체 100중량부에 대하여, 예를 들어 0.05 내지 20중량부 정도이다. 단, 점착제층(2)의 저장 탄성률을 1×107㎩ 내지 5×108㎩의 범위 내로 조정하는 것을 목적으로 하는 경우는, 베이스 중합체 100중량부에 대하여 1중량부 이상 8중량부 이하가 바람직하고, 1중량부 이상 5중량부 이하가 보다 바람직하다.
또한, 점착제층(2)의 형성에 사용하는 방사선 경화형 점착제로서는, 예를 들어 일본 특허 공개 소60-196956호 공보에 개시되어 있는, 불포화 결합을 2개 이상 갖는 부가 중합성 화합물, 에폭시기를 갖는 알콕시실란 등의 광중합성 화합물과, 카르보닐 화합물, 유기황 화합물, 과산화물, 아민, 오늄염계 화합물 등의 광중합 개시제를 함유하는 고무계 점착제나 아크릴계 점착제 등을 들 수 있다. 상기한 불포화 결합을 2개 이상 갖는 부가 중합성 화합물로서는, 예를 들어 아크릴산 혹은 메타크릴산의 다가 알코올계 에스테르 또는 올리고머에스테르, 에폭시계 혹은 우레탄계 화합물 등을 들 수 있다.
상기 광중합성 화합물, 또는 광중합 개시제의 배합량은, 각각 베이스 중합체 100중량부당 10 내지 500중량부, 0.05 내지 20중량부가 일반적이다. 또한, 이들 배합 성분 이외에, 필요에 따라 에틸렌글리콜디글리시딜에테르 등의 분자 중에 에폭시기를 1개 또는 2개 이상 갖는 에폭시기 관능성 가교제를 추가 배합하여, 점착제의 가교 효율을 올리도록 해도 좋다.
상기 방사선 경화형 점착제를 사용한 점착제층(2) 중에는, 필요에 따라 방사선 조사에 의해 착색되는 화합물을 함유시킬 수도 있다. 방사선 조사에 의해 착색되는 화합물을 점착제층(2)에 포함시킴으로써, 방사선 조사된 부분만을 착색할 수 있다. 즉, 웨이퍼 부착 부분(3a)에 대응하는 점착제층(2a)을 착색할 수 있다. 이에 의해, 점착제층(2)에 방사선이 조사되었는지의 여부가 육안에 의해 바로 판명될 수 있어, 웨이퍼 부착 부분(3a)을 인식하기 쉬워, 반도체 웨이퍼의 접합이 용이하다. 또한 광센서 등에 의해 반도체 소자를 검출할 때에, 그 검출 정밀도가 높아져, 반도체 소자의 픽업 시에 오동작이 발생하지 않는다.
방사선 조사에 의해 착색되는 화합물은, 방사선 조사 전에는 무색 또는 담색이지만, 방사선 조사에 의해 유색으로 되는 화합물이다. 이러한 화합물의 바람직한 구체예로서는 류코 염료를 들 수 있다. 류코 염료로서는, 관용의 트리페닐메탄계, 플루오란계, 페노티아진계, 아우라민계, 스피로피란계의 것이 바람직하게 사용된다. 구체적으로는 3-[N-(p-톨릴아미노)]-7-아닐리노플루오란, 3-[N-(p-톨릴)-N- 메틸아미노]-7-아닐리노플루오란, 3-[N-(p-톨릴)-N-에틸아미노]-7-아닐리노플루오란, 3-디에틸아미노-6-메틸-7-아닐리노플루오란, 크리스탈바이올렛락톤, 4,4',4"-트리스디메틸아미노트리페닐메탄올, 4,4',4"-트리스디메틸아미노트리페닐메탄 등을 들 수 있다.
이들 류코 염료와 함께 바람직하게 사용되는 현색제로서는, 종래부터 사용되고 있는 페놀포르말린 수지의 초기 중합체, 방향족 카르복실산 유도체, 활성 백토 등의 전자 수용체를 들 수 있고, 나아가 색조를 변화시키는 경우는 다양한 발색제를 조합하여 사용할 수도 있다.
이와 같은 방사선 조사에 의해 착색되는 화합물은, 일단 유기 용매 등에 용해된 후에 방사선 경화형 점착제 중에 포함시켜도 좋고, 또한 미분말 상태로 하여 당해 점착제층(2) 중에 포함시켜도 좋다. 이 화합물의 사용 비율은, 점착제층(2) 중에 0.01 내지 10중량％, 바람직하게는 0.5 내지 5중량％의 양으로 사용되는 것이 바람직하다. 상기 화합물의 비율이 10중량％를 초과하면, 점착제층(2)에 조사되는 방사선이 이 화합물에 지나치게 흡수되어 버리기 때문에, 상기 점착제층(2a)의 경화가 불충분해져, 점착력이 충분히 저하하지 않는 경우가 있다. 한편, 화합물의 비율이 0.01중량％ 미만의 양으로 사용되면 방사선 조사 시에 점착 시트가 충분히 착색되지 않는 경우가 있어, 반도체 소자의 픽업 시에 오동작이 발생하기 쉬워지는 경우가 있다.
점착제층(2)을 방사선 경화형 점착제에 의해 형성하는 경우에는, 지지 기재(1)에 방사선 경화형의 점착제층(2)을 형성한 후, 웨이퍼 부착 부분(3a)에 대응하는 부분에, 부분적으로 방사선을 조사하여 경화시켜, 점착제층(2a)을 형성하는 방법을 들 수 있다. 부분적인 방사선 조사는, 웨이퍼 부착 부분(3a) 이외의 부분(3b) 등에 대응하는 패턴을 형성한 포토마스크를 개재하여 행할 수 있다. 또한, 스폿적으로 방사선을 조사하여 경화시키는 방법 등을 들 수 있다. 방사선 경화형의 점착제층(2)의 형성은, 세퍼레이터 상에 형성한 것을 지지 기재(1) 상에 전사함으로써 행할 수 있다. 부분적인 방사선 경화는 세퍼레이터 상에 형성한 방사선 경화형의 점착제층(2)에 행할 수도 있다.
또한, 점착제층(2)을 방사선 경화형 점착제에 의해 형성하는 경우에는, 지지 기재(1)의 적어도 편면의, 웨이퍼 부착 부분(3a)에 대응하는 부분 이외의 부분 전부 또는 일부가 차광된 것을 사용하여, 여기에 방사선 경화형의 점착제층(2)을 형성한 후에 방사선 조사하여, 웨이퍼 부착 부분(3a)에 대응하는 부분을 경화시켜, 점착력을 저하시킨 점착제층(2a)을 형성할 수 있다. 차광 재료로서는, 지지 필름 상에서 포토마스크로 될 수 있는 것을 인쇄나 증착 등으로 만들 수 있다. 이러한 제조 방법에 의하면, 효율적으로 본 발명의 다이싱·다이 본드 필름이 제조 가능하다.
또한, 방사선 조사 시에, 산소에 의한 경화 저해가 일어나는 경우에는, 방사선 경화형의 점착제층(2)의 표면에 대하여 산소(공기)를 차단하는 것이 바람직하다. 산소를 차단하는 방법으로서는, 예를 들어 상기 점착제층(2)의 표면을 세퍼레이터에 의해 피복하는 방법이나, 질소 가스 분위기 중에서 자외선 등의 방사선의 조사를 행하는 방법 등을 들 수 있다.
상기 점착제층(2)은, 다이 본드 필름(3)과의 박리성에 관해서, 다음과 같은 관계를 갖도록 구성되어 있어도 좋다. 즉, 다이 본드 필름(3)의 웨이퍼 부착 부분(3a)(이하, 다이 본드 필름(3a)이라고 하는 경우가 있다)에 대응하는 계면이, 그 이외의 부분(3b)(이하, 다이 본드 필름(3b)이라고 하는 경우가 있다)에 대응하는 계면보다 박리성이 크다는 관계가 있다. 이 관계를 만족하기 위해, 점착제층(2)은, 예를 들어 웨이퍼 부착 부분(3a)(후술한다)에 대응하는 부분(2a)(이하, 점착제층(2a)이라고 하는 경우가 있다)의 점착력<그 이외의 부분의 일부 또는 전부에 대응하는 부분(2b)(이하, 점착제층(2b)이라고 하는 경우가 있다)의 점착력이 되도록 설계된다.
점착제층(2)을 구성하는 점착제로서는 특별히 제한되지 않지만, 본 실시 형태에 있어서는 전술한 방사선 경화형 점착제가 적합하다. 점착제층(2a)과 점착제층(2b)의 점착력에 차이를 부여하기 쉽기 때문이다. 방사선 경화형 점착제는, 자외선 등의 방사선의 조사에 의해 가교도를 증대시켜 그 점착력을 용이하게 저하시킬 수 있다. 따라서, 웨이퍼 부착 부분(3a)에 대응하는 점착제층(2a)을 방사선 조사하여 경화시킴으로써, 점착력이 현저하게 저하한 영역을 용이하게 형성할 수 있다. 경화하여, 점착력이 저하한 점착제층(2a)에는, 다이 본드 필름(3)의 웨이퍼 부착 부분(3a)이 위치하기 때문에, 점착제층(2a)과 웨이퍼 부착 부분(3a)의 계면은, 픽업 시에 용이하게 박리되는 성질을 갖는다.
한편, 방사선이 조사되지 않는 점착제층(2b)은 미경화의 방사선 경화형 점착제에 의해 형성되므로, 충분한 점착력을 갖고 있다. 이로 인해, 점착제층(2b)은 다이 본드 필름(3)과 확실하게 점착하고 있어, 그 결과, 점착제층(2) 전체적으로는, 다이싱 시에도 다이 본드 필름(3)을 충분히 고착할 수 있는 보유 지지력을 확보할 수 있다. 이와 같이 방사선 경화형 점착제에 의해 형성되는 점착제층(2)은, 기판 또는 반도체 칩에 반도체 칩 등을 고착하기 위한 다이 본드 필름(3)을 접착·박리의 밸런스에 맞게 지지할 수 있다.
또한, 도 1에 도시한 다이싱·다이 본드 필름(10)에 있어서는, 점착제층(2b)을 다이 본드 필름(3)으로부터 박리했을 때의 박리력이 온도 23℃, 박리 각도 180° , 박리점 이동 속도 300㎜/min의 조건 하에서 0.02 내지 0.14N/20㎜인 것이 바람직하고, 0.04 내지 0.08N/20㎜인 것이 보다 바람직하다. 박리력을 상기 범위로 함으로써, 다이싱 시의 칩 비산 등의 발생을 억제하여, 웨이퍼 가공에 충분한 보유 지지력을 발휘시킬 수 있다.
상기 다이 본드 필름(3)의 열경화 전의 저장 탄성률(23℃)은 5㎫ 이상인 것이 바람직하고, 10 내지 10000㎫인 것이 더욱 바람직하고, 100 내지 5000㎫인 것이 특히 바람직하다. 열경화 전의 저장 탄성률이 5㎫ 이상이면 다이싱 시에 다이 본드 필름의 일부가 버로 되어 절단면에 있어서의 점착제층과 다이 본드 필름의 경계에 부착되는 것을 저감하여, 당해 다이 본드 필름의 버에 기인한 픽업성의 저하를 방지할 수 있다. 또한, 상기 저장 탄성률을 10000㎫ 이하로 함으로써, 다이 본드 필름(3) 상에 마운트되는 반도체 웨이퍼에 대하여 습윤성 및 접착성을 양호하게 할 수 있다. 여기서, 저장 탄성률의 측정은, 예를 들어 점탄성 분광계(레오메트릭 사이언티픽(주)제, RSA-II)를 사용함으로써 가능하다. 즉, 샘플 크기를 길이 30㎜(측정 길이), 폭 10㎜, 두께 0.5㎜로 하고, 측정 시료를 필름 인장 측정용 지그에 세트하고 -50 내지 200℃의 온도 영역에서의 인장 저장 탄성률 및 손실 탄성률을 주파수 1Hz, 승온 속도 10℃/min의 측정 조건 하에서 측정하고, 25℃에서의 저장 탄성률(E')을 판독함으로써 얻어진다.
상기 다이 본드 필름(3)은, 예를 들어 열가소성 수지와 열경화성 수지에 의해 형성된 것을 들 수 있고, 보다 구체적으로는, 예를 들어 에폭시 수지, 페놀 수지 및 아크릴 공중합체에 의해 형성되는 것을 들 수 있다.
상기 에폭시 수지는, 접착제 조성물로서 일반적으로 사용되는 것이면 특별히 한정은 없으며, 예를 들어 비스페놀 A형, 비스페놀 F형, 비스페놀 S형, 브롬화 비스페놀 A형, 수소 첨가 비스페놀 A형, 비스페놀 AF형, 비페닐형, 나프탈렌형, 플루올렌형, 페놀노볼락형, 오르토크레졸노볼락형, 트리스히드록시페닐메탄형, 테트라페닐올에탄형 등의 2관능 에폭시 수지나 다관능 에폭시 수지, 또는 히단토인형, 트리스글리시딜이소시아누레이트형 혹은 글리시딜아민형 등의 에폭시 수지가 사용된다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상을 병용하여 사용할 수 있다. 이들의 에폭시 수지 중 본 발명에 있어서는, 벤젠환, 비페닐환, 나프탈렌환 등의 방향족환을 갖는 에폭시 수지가 특히 바람직하다. 구체적으로는, 예를 들어 노볼락형 에폭시 수지, 크실릴렌 골격 함유 페놀노볼락형 에폭시 수지, 비페닐 골격 함유 노볼락형 에폭시 수지, 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 테트라메틸비페놀형 에폭시 수지, 트리페닐메탄형 에폭시 수지 등을 들 수 있다. 이들 에폭시 수지는, 경화제로서의 페놀 수지와의 반응성이 풍부하고, 내열성 등이 우수하기 때문이다. 또한, 에폭시 수지는, 반도체 소자를 부식시키는 이온성 불순물 등의 함유가 적다.
상기 에폭시 수지의 중량 평균 분자량이 300 내지 1500의 범위 내인 것이 바람직하고, 350 내지 1000의 범위 내인 것이 보다 바람직하다. 중량 평균 분자량이 300 미만이면 열경화 후의 다이 본드 필름(3)의 기계적 강도, 내열성, 내습성이 저하하는 경우가 있다. 한편, 1500보다 크면, 열경화 후의 다이 본드 필름이 강직해져 취약해지는 경우가 있다. 또한, 본 발명에 있어서의 중량 평균 분자량이란, 겔 투과 크로마토그래피법(GPC)으로 표준 폴리스티렌에 의한 검량선을 사용한 폴리스티렌 환산값을 의미한다.
또한, 상기 페놀 수지는, 상기 에폭시 수지의 경화제로서 작용하는 것이며, 예를 들어 페놀노볼락 수지, 페놀비페닐 수지, 페놀아르알킬 수지, 크레졸노볼락 수지, tert-부틸페놀노볼락 수지, 노닐페놀노볼락 수지 등의 노볼락형 페놀 수지, 레졸형 페놀 수지, 폴리파라옥시스티렌 등의 폴리옥시스티렌 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상을 병용하여 사용할 수 있다. 이들의 페놀 수지 중, 하기 화학식으로 표시되는 비페닐형 페놀노볼락 수지나, 페놀아르알킬 수지가 바람직하다. 반도체 장치의 접속 신뢰성을 향상시킬 수 있기 때문이다.
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또한, 상기 n은 0 내지 10의 자연수인 것이 바람직하고, 0 내지 5의 자연수인 것이 보다 바람직하다. 상기 수치 범위 내로 함으로써, 다이 본드 필름(3)의 유동성의 확보가 도모된다.
상기 페놀 수지의 중량 평균 분자량이 300 내지 1500의 범위 내인 것이 바람직하고, 350 내지 1000의 범위 내인 것이 보다 바람직하다. 중량 평균 분자량이 300 미만이면 상기 에폭시 수지의 열경화가 불충분해져 충분한 강인성을 얻지 못하는 경우가 있다. 한편, 중량 평균 분자량이 1500보다 크면, 고점도가 되어, 다이 본드 필름의 제작 시의 작업성이 저하하는 경우가 있다.
상기 에폭시 수지와 페놀 수지의 배합 비율은, 예를 들어 상기 에폭시 수지 성분 중의 에폭시기 1당량당 페놀 수지 중의 수산기가 0.5 내지 2.0당량으로 되도록 배합하는 것이 적합하다. 보다 적합한 것은 0.8 내지 1.2당량이다. 즉, 양자의 배합 비율이 상기 범위를 벗어나면, 충분한 경화 반응이 진행되지 않아, 에폭시 수지 경화물의 특성이 열화되기 쉬워지기 때문이다.
상기 아크릴 공중합체로서는 특별히 한정되지 않지만, 본 발명에 있어서는 카르복실기 함유 아크릴 공중합체, 에폭시기 함유 아크릴 공중합체가 바람직하다. 상기 카르복실기 함유 아크릴 공중합체에 사용하는 관능기 단량체로서는 아크릴산 또는 메타크릴산을 들 수 있다. 아크릴산 또는 메타크릴산의 함유량은 산값이 1 내지 4의 범위 내로 되도록 조절된다. 그 잔량부는, 메틸아크릴레이트, 메틸메타크릴레이트 등의 탄소 수 1 내지 8의 알킬기를 갖는 알킬아크릴레이트, 알킬메타크릴레이트, 스티렌, 또는 아크릴로니트릴 등의 혼합물을 사용할 수 있다. 이들 중에서도, 에틸(메트)아크릴레이트 및／또는 부틸(메트)아크릴레이트가 특히 바람직하다. 혼합 비율은, 후술하는 상기 아크릴 공중합체의 유리 전이점(Tg)을 고려하여 조정하는 것이 바람직하다. 또한, 중합 방법으로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 용액 중합법, 괴상 중합법, 현탁 중합법, 유화 중합법 등의 종래 공지의 방법을 채용할 수 있다.
또한, 상기 단량체 성분과 공중합 가능한 다른 단량체 성분으로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 아크릴로니트릴 등을 들 수 있다. 이들 공중합 가능한 단량체 성분의 사용량은, 전체 단량체 성분에 대하여 1 내지 20중량％의 범위 내인 것이 바람직하다. 당해 수치 범위 내의 다른 단량체 성분을 함유시킴으로써, 응집력, 접착성 등의 개질이 도모된다.
아크릴 공중합체의 중합 방법으로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 용액 중합법, 괴상 중합법, 현탁 중합법, 유화 중합법 등의 종래 공지의 방법을 채용할 수 있다.
상기 아크릴 공중합체의 유리 전이점(Tg)은, -30 내지 30℃인 것이 바람직하고, -20 내지 15℃인 것이 보다 바람직하다. 유리 전이점이 -30℃ 이상으로 함으로써 내열성이 확보될 수 있다. 한편, 30℃ 이하로 함으로써, 표면 상태가 거친 웨이퍼에 있어서의 다이싱 후의 칩 비산의 방지 효과가 향상한다.
상기 아크릴 공중합체의 중량 평균 분자량은 10만 내지 100만인 것이 바람직하고, 35만 내지 90만인 것이 보다 바람직하다. 중량 평균 분자량을 10만 이상으로 함으로써, 접착체 표면에 대한 고온 시의 접착성이 우수하고, 또한 내열성도 향상시킬 수 있다. 한편, 중량 평균 분자량을 100만 이하로 함으로써, 용이하게 유기 용제에의 용해할 수 있다.
또한, 다이 본드 필름(3)에는 필러가 첨가되어 있어도 좋다. 상기 필러로서는, 무기 필러 또는 유기 필러를 들 수 있다. 취급성 및 열전도성의 향상, 용융 점도의 조정, 및 틱소트로피성의 부여 등의 관점에서는, 무기 필러가 바람직하다.
상기 무기 필러로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 실리카, 수산화알루미늄, 수산화칼슘, 수산화마그네슘, 3산화안티몬, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 규산칼슘, 규산마그네슘, 산화칼슘, 산화마그네슘, 산화알루미늄, 질화알루미늄, 붕산알루미늄, 질화붕소, 결정질 실리카, 비정질 실리카 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상을 병용하여 사용할 수 있다. 열전도성의 향상의 관점에서는, 산화알루미늄, 질화알루미늄, 질화붕소, 결정성 실리카, 비정질 실리카 등이 바람직하다. 또한, 다이 본드 필름(3)의 접착성과의 밸런스의 관점에서는, 실리카가 바람직하다. 또한, 상기 유기 필러로서는, 폴리이미드, 폴리아미드이미드, 폴리에테르에테르케톤, 폴리에테르이미드, 폴리에스테르이미드, 나일론, 실리콘 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상을 병용하여 사용할 수 있다.
상기 필러의 평균 입경은 0.005 내지 10㎛가 바람직하고, 0.05 내지 1㎛가 보다 바람직하다. 필러의 평균 입경이 0.005㎛ 이상이면 피착체에 대한 습윤성을 양호한 것으로 하여, 접착성의 저하를 억제할 수 있다. 한편, 상기 평균 입경을 10㎛ 이하로 함으로써, 필러의 첨가에 의한 다이 본드 필름(3)에 대한 보강 효과를 높여, 내열성의 향상이 도모된다. 또한, 평균 입경이 서로 다른 필러끼리 조합하여 사용해도 좋다. 또한, 필러의 평균 입경은, 예를 들어 광도식의 입도 분포계(호리바(HORIBA)제, 장치명: LA-910)에 의해 구한 값이다.
상기 필러의 형상은 특별히 한정되지 않고 예를 들어 구 형상, 타원체 형상의 것을 사용할 수 있다.
또한, 에폭시 수지, 페놀 수지 및 아크릴 공중합체의 합계 중량을 A중량부로 하고, 필러의 중량을 B중량부로 한 경우에, 비율 B/(A+B)는 0.1 이상인 것이 바람직하고, 0.2 내지 0.8이 더욱 바람직하고, 0.2 내지 0.6이 특히 바람직하다. 필러의 배합량을 에폭시 수지, 페놀 수지 및 아크릴 공중합체의 합계 중량에 대하여 0.1 이상으로 함으로써, 다이 본드 필름(3)의 23℃에서의 저장 탄성률을 5㎫ 이상으로 조정하는 것이 가능하게 된다.
또한, 다이 본드 필름(3, 3')에는, 필요에 따라서 다른 첨가제를 적절하게 배합할 수 있다. 다른 첨가제로서는, 예를 들어 난연제, 실란 커플링제 또는 이온 트랩제 등을 들 수 있다.
상기 난연제로서는, 예를 들어 3산화안티몬, 5산화안티몬, 브롬화 에폭시 수지 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로, 또는 2종 이상을 병용하여 사용할 수 있다.
상기 실란 커플링제로서는, 예를 들어 β-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필메틸디에톡시실란 등을 들 수 있다. 이들의 화합물은, 단독으로 또는 2종 이상을 병용하여 사용할 수 있다.
상기 이온 트랩제로서는, 예를 들어 히드로탈사이트류, 수산화비스무트 등을 들 수 있다. 이들은, 단독으로 또는 2종 이상을 병용하여 사용할 수 있다.
상기 에폭시 수지와 페놀 수지의 열경화 촉진 촉매로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 트리페닐포스핀 골격, 아민 골격, 트리페닐보란 골격, 트리할로겐보란 골격 등 중 어느 하나로 이루어지는 염이 바람직하다.
또한, 다이싱 필름을 다이 본드 필름(3)으로부터 박리했을 때의 절단면 근방에서의 박리력의 최대값을 저감시킨다는 관점에서는, 예를 들어 필러 함유량이 30중량％ 이상에서 형성되는 다이 본드 필름(3)인 것이 바람직하다. 상기 필러 함유량이 30중량％ 이상에 의해 형성되는 다이 본드 필름(3)이면, 다이싱에 의한 절단면에 있어서 다이 본드 필름(3)의 일부가 버로 되어 점착제층(2)과 다이 본드 필름(3)의 경계에 부착되는 것을 저감시킬 수 있다.
다이 본드 필름(3)의 두께(적층체의 경우에는, 총 두께)는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 5 내지 100㎛ 정도, 바람직하게는 5 내지 50㎛ 정도이다.
또한, 다이 본드 필름(3, 3')은, 예를 들어 접착제층의 단층만으로 이루어지는 구성으로 할 수 있다. 또한, 유리 전이 온도가 상이한 열가소성 수지, 열경화 온도가 상이한 열경화성 수지를 적절하게 조합하여, 2층 이상의 다층 구조로 해도 좋다. 또한, 반도체 웨이퍼의 다이싱 공정에서는 절삭 수를 사용하는 점에서, 다이 본드 필름이 흡습하여, 상태 이상의 함수율이 되는 경우가 있다. 이러한 함수율이 높은 상태에서 기판 등에 접착시키면, 후경화의 단계에서 접착 계면에 수증기가 머물러, 들뜸이 발생하는 경우가 있다. 따라서, 다이 본드 필름으로서는, 투습성이 높은 코어 재료를 접착제층 사이에 끼운 구성으로 함으로써, 후경화의 단계에서는 수증기가 필름을 통과하여 확산되어, 이러한 문제를 피하는 것이 가능하게 된다. 이러한 관점에서, 다이 본드 필름은 코어 재료의 편면 또는 양면에 접착제층을 형성한 다층 구조로 해도 좋다.
상기 코어 재료로서는, 필름(예를 들어 폴리이미드 필름, 폴리에스테르 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리에틸렌나프탈레이트 필름, 폴리카르보네이트 필름 등), 유리 섬유나 플라스틱제 부직 섬유로 강화된 수지 기판, 미러 실리콘 웨이퍼, 실리콘 기판 또는 유리 기판 등을 들 수 있다.
또한, 다이 본드 필름(3, 3')은, 세퍼레이터에 의해 보호되어 있는 것이 바람직하다(도시하지 않음). 세퍼레이터는, 실용 사용 시까지 다이 본드 필름을 보호하는 보호재로서의 기능을 갖고 있다. 또한, 세퍼레이터는, 또한 다이싱 필름에 다이 본드 필름(3, 3')을 전사할 때의 지지 기재로서 사용할 수 있다. 세퍼레이터는 다이 본드 필름(3, 3') 상에 반도체 웨이퍼를 부착할 때에 박리된다. 세퍼레이터로서는, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌, 폴리프로필렌이나, 불소계 박리제, 장쇄 알킬아크릴레이트계 박리제 등의 박리제에 의해 표면이 코팅된 플라스틱 필름이나 종이 등도 사용 가능하다.
(반도체 장치의 제조 방법)
이어서, 본 실시 형태에 관한 다이싱·다이 본드 필름(10)을 사용한 반도체 장치의 제조 방법에 대하여 설명한다.
우선, 다이싱·다이 본드 필름(10)에 있어서의 다이 본드 필름(3)의 웨이퍼 부착 부분(3a) 상에 반도체 웨이퍼(4)를 압착하고, 이것을 접착 보유 지지시켜 고정한다(부착 공정). 본 공정은, 압착 롤 등의 가압 수단에 의해 가압하면서 행한다. 마운트 시의 부착 온도는 특별히 한정되지 않고 예를 들어 20 내지 80℃의 범위 내인 것이 바람직하다.
이어서, 도 4에 도시한 바와 같이, 반도체 웨이퍼(4)의 다이싱을 행한다. 이때, 다이 본드 필름(3)에 있어서의 웨이퍼 부착 부분(3a) 이외의 부분(3b) 상에는, 다이싱 링(9)이 부착되어 있다. 이 다이싱에 의해, 반도체 웨이퍼(4)를 소정의 크기로 절단하여 개별 조각화하여, 반도체 칩(5)을 제조한다. 다이싱은, 예를 들어 반도체 웨이퍼(4)의 회로면측부터 행해진다. 이때, 다이싱·다이 본드 필름(10)에 대한 다이싱 날(다이싱 블레이드)(13)의 절입은 다이 본드 필름(3)이 완전히 절단되고, 또한 적어도 점착제층(2)의 일부에까지 절단이 행해진다(도 5 참조). 단, 점착제층(2)을 완전히 절단하여 지지 기재(1)까지 절입이 도달하는 것은, 실 모양 부스러기가 발생하는 경우가 있어서 바람직하지 않다.
다이싱 공정에서 사용하는 다이싱 장치로서는 특별히 한정되지 않고 종래 공지의 것을 사용할 수 있다. 또한, 반도체 웨이퍼(4)는, 다이싱·다이 본드 필름(10)에 의해 접착 고정되어 있으므로, 칩 절결이나 칩 비산을 억제할 수 있음과 함께, 반도체 웨이퍼(4)의 파손도 억제할 수 있다.
다이싱·다이 본드 필름(10)에 접착 고정된 반도체 칩을 박리하기 위해, 반도체 칩(5)의 픽업을 행한다. 픽업의 방법으로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 개개의 반도체 칩(5)을 다이싱·다이 본드 필름(10)측으로부터 니들에 의해 밀어 올리고, 밀어 올려진 반도체 칩(5)을 픽업 장치에 의해 픽업하는 방법 등을 들 수 있다.
여기에서 픽업은, 점착제층(2)이 방사선 경화형이며, 또한 미경화인 경우에는, 당해 점착제층(2)에 대하여 방사선을 조사한 후에 행하는 것이 바람직하다. 또한, 점착제층(2)이 방사선 경화형이며, 또한 미리 완전 경화된 것인 경우에는 방사선을 조사하지 않고 픽업이 행해진다. 어떤 경우든, 점착제층(2)의 다이 본드 필름(3)에 대한 점착력은 저하되어 있으므로, 반도체 칩(5)의 박리를 용이하게 행할 수 있다. 그 결과, 반도체 칩(5)을 손상시키지 않고 픽업이 가능하게 된다. 방사선 조사 시의 조사 강도, 조사 시간 등의 조건은 특별히 한정되지 않고 적절히 필요에 따라 설정하면 된다.
이어서, 다이싱에 의해 형성된 반도체 칩(5)을, 다이 본드 필름(3a)을 개재하여 피착체(6)에 다이 본드한다. 다이 본드는 압착에 의해 행해진다. 다이 본드의 조건으로서는 특별히 한정되지 않고 적절히 필요에 따라 설정할 수 있다. 구체적으로는, 예를 들어 다이 본드 온도 80 내지 160℃, 본딩 압력 5N 내지 15N, 본딩 시간 1 내지 10초의 범위 내에서 행할 수 있다.
상기 피착체(6)로서는, 리드 프레임, TAB 필름, 기판 또는 별도 제작한 반도체 칩 등을 들 수 있다. 피착체(6)는, 예를 들어 용이하게 변형되는 변형형 피착체이어도 좋고, 변형되는 것이 곤란한 비변형형 피착체(반도체 웨이퍼 등)이어도 좋다. 상기 기판으로서는, 종래 공지의 것을 사용할 수 있다. 또한, 상기 리드 프레임으로서는 Cu 리드 프레임, 42Alloy 리드 프레임 등의 금속 리드 프레임이나 유리 에폭시, BT(비스말레이미드-트리아진), 폴리이미드 등으로 이루어지는 유기 기판을 사용할 수 있다. 그러나, 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니라, 반도체 소자를 마운트하여, 반도체 소자와 전기적으로 접속하여 사용 가능한 회로 기판도 포함된다.
계속해서, 다이 본드 필름(3a)을 가열 처리함으로써 이것을 열경화시켜, 반도체 칩(5)과 피착체(6)를 접착시킨다. 가열 처리 조건으로서는, 온도 80 내지 180℃의 범위 내이며, 또한 가열 시간 0.1 내지 24시간, 바람직하게는 0.1 내지 4시간, 보다 바람직하게는 0.1 내지 1시간의 범위 내인 것이 바람직하다.
이어서, 피착체(6)의 단자부(이너 리드)의 선단과 반도체 칩(5) 상의 전극 패드(도시하지 않다)를 본딩 와이어(7)로 전기적으로 접속하는 와이어 본딩 공정을 행한다. 상기 본딩 와이어(7)로서는, 예를 들어 금선, 알루미늄선 또는 구리선 등이 사용된다. 와이어 본딩을 행할 때의 온도는 80 내지 250℃, 바람직하게는 80 내지 220℃의 범위 내에서 행해진다. 또한, 그 가열 시간은 수초 내지 수분간 행해진다. 결선은, 상기 온도 범위 내로 되도록 가열된 상태에서, 초음파에 의한 진동 에너지와 인가 가압에 의한 압착 에너지의 병용에 의해 행해진다.
여기서, 열경화 후의 다이 본드 필름(3a)은, 175℃에서 0.01㎫ 이상의 전단 접착력을 갖고 있는 것이 바람직하고, 0.01 내지 5㎫이 보다 바람직하다. 열경화 후의 175℃에서의 전단 접착력을 0.01㎫ 이상으로 함으로써, 와이어 본딩 공정 시의 초음파 진동이나 가열에 기인하여 다이 본드 필름(3a)과 반도체 칩(5) 또는 피착체(6)의 접착면에서 어긋남 변형이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 즉, 와이어 본딩 시의 초음파 진동에 의해 반도체 칩(5)이 움직이지 않고, 이에 의해, 와이어 본딩의 성공률이 저하하는 것을 방지한다.
또한, 와이어 본딩 공정은, 가열 처리에 의해 다이 본드 필름(3a)을 열경화시키지 않고 행해도 된다. 이 경우, 다이 본드 필름(3a)의 25℃에서의 전단 접착력은, 피착체(6)에 대하여 0.2㎫ 이상인 것이 바람직하고, 0.2 내지 10㎫인 것이 보다 바람직하다. 상기 전단 접착력을 0.2㎫ 이상으로 함으로써, 다이 본드 필름(3a)을 열경화시키지 않고 와이어 본딩 공정을 행해도 당해 공정에 있어서의 초음파 진동이나 가열에 의해, 다이 본드 필름(3a)과 반도체 칩(5) 또는 피착체(6)의 접착면에서 어긋남 변형을 발생하지 않는다. 즉, 와이어 본딩 시의 초음파 진동에 의해 반도체 소자가 움직이지 않고, 이에 의해, 와이어 본딩의 성공률이 저하하는 것을 방지한다.
또한, 미경화의 다이 본드 필름(3a)은, 와이어 본딩 공정을 행해도 완전히 열경화되지 않는다. 또한, 다이 본드 필름(3a)의 전단 접착력은 80 내지 250℃의 온도 범위 내에서도 0.2㎫ 이상인 것이 필요하다. 당해 온도 범위 내에서 전단 접착력이 0.2㎫ 미만이면 와이어 본딩 시의 초음파 진동에 의해 반도체 칩(5)이 움직여, 와이어 본딩을 행할 수 없어, 수율이 저하하기 때문이다.
계속해서, 밀봉 수지(8)에 의해 반도체 칩(5)을 밀봉하는 밀봉 공정을 행한다(도 6 참조). 본 공정은, 피착체(6)에 탑재된 반도체 칩(5)이나 본딩 와이어(7)를 보호하기 위하여 행해진다. 본 공정은, 밀봉용의 수지를 금형으로 성형함으로써 행한다. 밀봉 수지(8)로서는, 예를 들어 에폭시계의 수지를 사용한다. 수지 밀봉 시의 가열 온도는, 통상 175℃에서 60 내지 90초간 행해지지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 예를 들어 165 내지 185℃에서 수분간 경화할 수 있다. 이에 의해, 밀봉 수지를 경화시킴과 함께, 다이 본드 필름(3a)이 열경화되어 있지 않은 경우는 당해 다이 본드 필름(3a)도 열경화시킨다. 즉, 본 발명에 있어서는, 후술하는 후경화 공정이 행해지지 않은 경우에도 본 공정에 있어서 다이 본드 필름(3a)을 열경화시켜 접착시키는 것이 가능하여, 제조 공정 수의 감소 및 반도체 장치의 제조 기간의 단축에 기여할 수 있다.
상기 후경화 공정에 있어서는, 상기 밀봉 공정에서 경화 부족의 밀봉 수지(8)를 완전히 경화시킨다. 밀봉 공정에 있어서 다이 본드 필름(3a)이 열경화되지 않은 경우에도, 본 공정에 있어서 밀봉 수지(8)의 경화와 함께 다이 본드 필름(3a)을 열경화시켜 접착 고정이 가능하게 된다. 본 공정에 있어서의 가열 온도는, 밀봉 수지의 종류에 따라 상이하지만, 예를 들어 165 내지 185℃의 범위 내이며, 가열 시간은 0.5 내지 8시간 정도인 것이 바람직하다. 이에 의해, 본 실시 형태에 관한 반도체 장치가 제조된다.
실시예
이하에, 본 발명이 적합한 실시예를 예시적으로 상세하게 설명한다. 또한, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것이 아니다.
(실시예 1)
두께가 100㎛인 폴리에틸렌 필름으로 이루어지는 지지 기재 상에, 자외선 경화 가능한 아크릴계 점착제의 용액을 도포, 건조하여, 두께가 20㎛인 점착제층을 형성했다. 그 후, 점착제층에 있어서의, 웨이퍼 부착 부분에 대응하는 부분에만 자외선을 500mJ/cm2 조사하여, 지지 기재와 웨이퍼 부착 부분이 자외선 경화된 점착제층으로 이루어지는 다이싱 필름을 얻었다. 또한, 자외선의 조사 조건에 대해서는, 후술한다.
상기 자외선 경화 가능한 아크릴계 점착제의 용액은, 다음과 같이 하여 제조했다. 즉, 우선 에틸헥실아크릴레이트 100중량부, 2-히드록시에틸아크릴레이트 16중량부로 이루어지는 배합 조성물을 톨루엔 용액 중에서 공중합시켜, 중량 평균 분자량 50만의 아크릴계 중합체를 얻었다.
이어서, 이 아크릴계 중합체 100중량부에, 20중량부의 2-메타크릴로일옥시에틸이소시아네이트를 부가 반응시켜, 중합체 분자 내 측쇄에 탄소-탄소 이중 결합을 도입했다. 또한, 이 중합체 100중량부에 대하여, 다관능 이소시아네이트계 가교제 2중량부, 아세토페논계 광중합 개시제 7중량부를 배합하여, 이들을 유기 용제로서의 톨루엔에 균일하게 용해시켰다. 이에 의해, 농도 20중량％의 아크릴계 점착제의 용액을 만들었다.
또한, 다이 본드 필름은, 다음과 같이 하여 제작했다. 즉, 에폭시 수지(JER(주)제, 에피코트 1001) 32중량부, 페놀 수지(미쯔이 가가꾸(주)제, 미렉스 XLC-4L) 34중량부, 아크릴산에틸-메틸메타크릴레이트를 주성분으로 하는 아크릴 공중합체로서의 아크릴산에스테르계 중합체(나가세 켐텍스(주)제, 테이산 레진 SG-708-6) 100중량부, 평균 입경 500㎚의 구 형상 실리카(애드마텍스(주)제, SO-25R) 110중량부를 메틸에틸케톤에 용해시켜, 농도 23.6중량%로 되도록 조정하여, 접착제 조성물을 제조했다.
이 접착제 조성물 용액을, 실리콘 이형 처리한 두께가 100㎛인 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름으로 이루어지는 이형 처리 필름(박리 라이너) 상에 도포했다. 그 후, 120℃에서 3분간 건조시켰다. 이에 의해, 두께 10㎛의 열경화형의 다이 본드 필름을 제작했다. 또한, 다이 본드 필름을 전술한 아크릴계 점착제로 이루어지는 점착 필름의 점착제층 상에 전사하여, 본 실시예에 관한 다이싱·다이 본드 필름을 얻었다.
(실시예 2)
본 실시예에 있어서는, 실시예 1의 아크릴계 점착제의 용액에 있어서, 또한 광중합성 화합물로서의 디펜타에리트리톨모노히드록시펜타아크릴레이트를 50중량부 첨가한 것을 사용하여 다이싱 필름을 제작한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 본 실시예에 관한 다이싱·다이 본드 필름을 제작했다.
(실시예 3)
본 실시예에 있어서는, 이하와 같이 하여 제작한 아크릴계 점착제의 용액을 사용한 것 이외는, 상기 실시예 1과 마찬가지로 하여 본 실시예에 관한 다이싱·다이 본드 필름을 얻었다.
즉, 우선 에틸아크릴레이트 50중량부, 부틸아크릴레이트 50중량부, 2-히드록시에틸아크릴레이트 16중량부로 이루어지는 배합 조성물을 톨루엔 용액 중에서 공중합시켜, 중량 평균 분자량 50만의 아크릴계 중합체를 얻었다.
이어서, 이 아크릴계 중합체 100중량부에, 20중량부의 2-메타크릴로일옥시에틸이소시아네이트를 부가 반응시켜, 중합체 분자 내 측쇄에 탄소-탄소 이중 결합을 도입했다. 또한, 이 중합체 100중량부에 대하여, 다관능 이소시아네이트계 가교제 1중량부, 아세토페논계 광중합 개시제 3중량부를 배합하여, 이들을 유기 용제로서의 톨루엔에 균일하게 용해시켰다. 이에 의해, 농도 20중량％의 용액을 만들었다. 또한, 이 아크릴계 점착제의 용액에 광중합성 화합물로서의 디펜타에리트리톨모노히드록시펜타아크릴레이트 25중량부를 첨가하여, 본 실시예에 관한 아크릴계 점착제의 용액을 얻었다.
(실시예 4)
본 실시예에 있어서는, 광중합성 화합물로서의 디펜타에리트리톨 모노히드록시펜타아크릴레이트의 배합량을 100중량부로 변경한 것 이외는, 상기 실시예 3과 마찬가지로 하여, 본 실시예에 관한 다이싱·다이 본드 필름을 제작했다.
(실시예 5)
본 실시예에 있어서는, 다관능 이소시아네이트계 가교제의 배합량을 1중량부로 변경한 것 이외는, 상기 실시예 1과 마찬가지로 하여, 본 실시예에 관한 다이싱·다이 본드 필름을 제작했다.
(비교예 1)
이 비교예에 있어서는, 다관능 이소시아네이트계 가교제의 배합량을 8중량부로 하고, 아세토페논계 광중합 개시제를 7중량부로 변경한 것 이외는, 상기 실시예 3과 마찬가지로 하여, 본 비교예에 관한 다이싱·다이 본드 필름을 제작했다.
(비교예 2)
이 비교예에 있어서는, 다이 본드 필름으로서 이하의 방법으로 제작한 것을 사용한 것 이외는, 상기 실시예 4와 마찬가지로 하여 본 비교예에 관한 다이싱·다이 본드 필름을 제작했다.
즉, 에폭시 수지(JER(주)제, 에피코트 1001) 32중량부, 페놀 수지(미쯔이 가가꾸(주)제, 미렉스 XLC-4L) 34중량부, 아크릴산에틸-메틸메타크릴레이트를 주성분으로 하는 아크릴 공중합체로서의 아크릴산에스테르계 중합체(나가세 켐텍스(주)제, 테이산 레진 SG-708-6) 100중량부, 평균 입경 500㎚의 구 형상 실리카(애드마텍스(주)제, SO-25R) 9중량부를 메틸에틸케톤에 용해시켜, 농도 23.6중량%로 되도록 조정하여, 접착제 조성물을 제조했다.
이 접착제 조성물 용액을, 실리콘 이형 처리한 두께가 100㎛인 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름으로 이루어지는 이형 처리 필름(박리 라이너) 상에 도포했다. 그 후, 120℃에서 3분간 건조시켰다. 이에 의해, 두께 10㎛의 열경화형의 다이 본드 필름을 제작했다.
(비교예 3)
이 비교예에 있어서는, 다이 본드 필름으로서 이하의 방법으로 제작한 것을 사용한 것 이외는, 상기 실시예 4와 마찬가지로 하여 본 비교예 3에 관한 다이싱·다이 본드 필름을 제작했다.
즉, 에폭시 수지(JER(주)제, 에피코트 1001) 8중량부, 페놀 수지(미쯔이 가가꾸(주)제, 미렉스 XLC-4L) 9중량부, 아크릴산에틸-메틸메타크릴레이트를 주성분으로 하는 아크릴 공중합체로서의 아크릴산에스테르계 중합체(나가세 켐텍스(주)제, 테이산 레진 SG-708-6) 100중량부, 평균 입경 500㎚의 구 형상 실리카(애드마텍스(주)제, SO-25R) 73중량부를 메틸에틸케톤에 용해시켜, 농도 23.6중량%로 되도록 조정하여, 접착제 조성물을 제조했다.
이 접착제 조성물 용액을, 실리콘 이형 처리한 두께가 100㎛인 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름으로 이루어지는 이형 처리 필름(박리 라이너) 상에 도포했다. 그 후, 120℃에서 3분간 건조시켰다. 이에 의해, 두께 10㎛의 열경화형의 다이 본드 필름을 제작했다.
(점착제층의 두께의 측정)
각 실시예 및 비교예에서 형성한 점착제층의 두께는, 각각 1/1000 다이얼 게이지로 20점 측정하여, 그들의 평균값을 두께로 했다.
(다이싱 필름의 저장 탄성률의 측정)
각 실시예 및 비교예에서 제작한 다이싱 필름으로부터, 길이 30㎜(측정 길이), 폭 10㎜, 두께 0.5㎜의 직사각형으로 커터 나이프에 의해 잘라내고, 점탄성 분광계(상품명: RSAII, 레오메트릭 사이언티픽(주)제)를 사용하여, -50 내지 200℃에서의 저장 탄성률을 측정했다. 측정 조건은, 주파수 1Hz, 승온 속도 10℃/min으로 했다. 23℃에서의 저장 탄성률의 값을 하기 표 1에 나타낸다.
(다이 본드 필름의 저장 탄성률의 측정)
각 실시예 및 비교예에서 제작한 다이 본드 필름으로부터, 길이 30㎜(측정 길이), 폭 20㎜, 두께 0.5㎜의 직사각형으로 커터 나이프에 의해 잘라내고, 점탄성 분광계(상품명: RSAII, 레오메트릭 사이언티픽(주)제)를 사용하여, -50 내지 200℃에서의 저장 탄성률을 측정했다. 측정 조건은, 주파수 1Hz, 승온 속도 10℃/min으로 했다. 23℃에서의 저장 탄성률의 값을 하기 표 1에 나타낸다.
(다이싱 후의 박리력)
각 실시예 및 비교예에서 얻어진 다이싱·다이 본드 필름을, 반도체 웨이퍼에 60±3℃에서 마운트했다. 반도체 웨이퍼로서는, 크기가 8인치이며, 두께가 75㎛로 될 때까지 이면 연마한 것을 사용했다. 연삭 조건 및 접합 조건은 하기와 같다.
<웨이퍼 연삭 조건>
연삭 장치: 디스코사제, DFG-8560
반도체 웨이퍼: 8인치 직경(두께 0.75㎜ 내지 75㎛로 이면 연삭)
<접합 조건>
부착 장치: 닛또 세미쯔 기까이제, MA-3000II
부착 속도계: 10㎜/min
부착 압력: 0.15㎫
부착 시의 스테이지 온도: 60±3℃
이어서, 반도체 웨이퍼를 다이싱하여 반도체 칩을 형성했다. 다이싱은 한변의 길이가 10㎜인 칩 크기로 되도록 다이싱을 행했다. 다이싱 조건은 하기와 같다.
<다이싱 조건>
다이싱 장치: 디스코사제, DFD-651
다이싱 블레이드: 디스코사제, 27HEDD
다이싱 링: 2-8-1(디스코사제)
다이싱 속도: 30㎜/sec
다이싱 깊이: 85㎛(척 테이블로부터의 거리)
다이싱 블레이드 회전 수: 40,000rpm
커트 방식: 다운 커트
웨이퍼 칩 크기: 한변의 길이 10.0㎜
다이싱 후, 반도체 칩이 5개 이상 연속하여 형성되어 있는 임의의 1열을, 다이싱·다이 본드 필름과 함께 잘라냈다. 잘라냈을 때의 다이싱·다이 본드 필름의 테이프 폭은 10㎜로 되도록 했다. 또한, 다이싱 필름과 다이 본드 필름 사이에는 보이드가 발생하지 않도록 했다. 이어서, 양면 점착 테이프를 개재하여 열 형상의 반도체 칩을 SUS판에 고정했다.
그 후, 다이 본드 필름으로부터 다이싱 필름을 박리 각도가 180°로 되도록 박리하여, 절단면으로부터 1㎜의 영역에 있어서의 박리력 F1(N/10㎜)의 최대 피크값을 측정했다. 결과를 하기 표 1에 나타낸다.
(박리력)
각 실시예 및 비교예에서 얻어진 다이싱·다이 본드 필름을 20㎜ 테이프 폭으로 직사각형으로 절단하고, 온도 23±3℃(실온), 박리 각도 180°, 박리점 이동 속도 300㎜/sec의 조건 하에서, 다이 본드 필름으로부터 다이싱 필름을 박리하여, 이때의 박리력 F2(N/10㎜)를 측정했다. 결과를 하기 표 1에 나타낸다.
(픽업)
각 실시예 및 비교예의 각각 다이싱·다이 본드 필름을 사용하여, 이하의 요령으로, 실제로 반도체 웨이퍼의 다이싱을 행한 후에 픽업을 행하여, 각 다이싱·다이 본드 필름의 성능을 평가했다.
즉, 각 실시예 및 비교예에서 얻어진 다이싱·다이 본드 필름을, 반도체 웨이퍼에 60±3℃에서 마운트했다. 반도체 웨이퍼로서는, 크기가 8인치이며, 두께가 75㎛로 될 때까지 이면 연마한 것을 사용했다. 이어서, 반도체 웨이퍼를 다이싱하여 50개의 반도체 칩을 형성했다. 다이싱은 한 변의 길이가 10㎜인 칩 크기로 되도록 다이싱 깊이 85㎛까지 절단하여 행했다. 또한, 이면 연삭의 웨이퍼 연삭 조건, 반도체 웨이퍼의 마운트의 접합 조건, 반도체 웨이퍼의 다이싱 조건은 상기와 마찬가지로 했다.
이어서, 각 다이싱·다이 본드 필름을 잡아 늘여, 각 칩 사이를 소정의 간격으로 하는 익스팬드 공정을 행했다. 익스팬드 조건은 하기와 같다. 또한, 각 다이싱·다이 본드 필름의 기재측으로부터 니들에 의한 밀어 올림 방식으로 반도체 칩을 픽업하여 픽업성의 평가를 행했다. 구체적으로는, 후술하는 조건에서 10개의 반도체 칩을 연속하여 픽업하고, 픽업할 수 없었던 반도체 칩의 개수를 카운트하여, 성공률을 산출했다. 결과를 하기 표 1에 나타낸다.
<익스팬드 조건>
다이 본더: 신까와(주)제, 장치명: SPA-300
내측 링에 대한 외측 링의 떨어뜨림량: 3㎜
<픽업 조건>
다이 본드 장치: 신까와(주)제, 장치명: SPA-300
니들 개수: 9개
니들 밀어 올림량: 0.50㎜
니들 밀어 올림 속도: 5㎜/초
흡착 보유 지지 시간: 1초
(결과)
하기 표 1로부터 명백해진 바와 같이 실시예 1 내지 5와 같이, 다이싱 후의 절단면 근방에서의 다이싱 필름과 다이 본드 필름 사이의 박리력 F1이 0.7N/10㎜ 이하의 범위 내이면, 픽업성이 양호한 것에 비하여, 비교예 1 내지 3과 같이, 박리력 F1이 0.7N/10㎜를 초과하면, 픽업성이 저하하는 것이 확인되었다.
Figure pat00002
1: 지지 기재
2: 점착제층
3, 3': 다이 본드 필름
4: 반도체 웨이퍼
5: 반도체 칩
6: 피착체
8: 밀봉 수지
10, 11: 다이싱·다이 본드 필름
13: 다이싱 블레이드

Claims (6)

  1. 지지 기재 상에 적어도 점착제층이 형성된 다이싱 필름과, 상기 점착제층 상에 형성된 다이 본드 필름을 갖는 다이싱·다이 본드 필름이며,
    상기 점착제층의 두께가 5 내지 80㎛이며,
    상기 다이 본드 필름측으로부터 적어도 상기 점착제층의 일부까지 다이싱한 후에, 상기 다이싱 필름을 상기 다이 본드 필름으로부터 박리했을 때의 절단면 근방에서의 박리력의 최대값이, 온도 23℃, 박리 각도 180°, 박리점 이동 속도 10㎜/min의 조건 하에서 0.7N/10㎜ 이하인 다이싱·다이 본드 필름.
  2. 제1항에 있어서, 상기 점착제층의 23℃에서의 저장 탄성률이 1×107㎩ 내지 5×108㎩인 다이싱·다이 본드 필름.
  3. 제1항에 있어서, 상기 다이싱 필름을 상기 다이 본드 필름으로부터 박리했을 때의 박리력은, 상기 다이싱 전에 있어서, 온도 23℃, 박리 각도 180°, 박리점 이동 속도 300㎜/min의 조건 하에서 0.01N/20㎜ 내지 0.15N/20㎜의 범위 내인 다이싱·다이 본드 필름.
  4. 제1항에 있어서, 상기 점착제층은 방사선 경화형 점착제에 의해 형성되어 있고, 상기 방사선 경화형 점착제에는, 베이스 중합체 100중량부에 대하여 0중량부를 초과하고, 50중량부 이하의 범위 내의 광중합성 화합물이 첨가되어 있는 다이싱·다이 본드 필름.
  5. 제1항에 있어서, 상기 점착제층은 방사선 경화형 점착제에 의해 형성되어 있고, 상기 방사선 경화형 점착제에는, 베이스 중합체 100중량부에 대하여 1중량부 이상 8중량부 이하의 범위 내의 광중합 개시제가 첨가되어 있는 다이싱·다이 본드 필름.
  6. 제1항에 있어서, 상기 다이 본드 필름은, 적어도 에폭시 수지, 페놀 수지, 아크릴 공중합체 및 필러에 의해 형성되어 있고,
    상기 에폭시 수지, 페놀 수지 및 아크릴 공중합체의 합계 중량을 A중량부로 하고, 필러의 중량을 B중량부로 했을 때의 B/(A+B)가 0.1 이상이고, 또한 상기 다이 본드 필름의 열경화 전의 23℃에서의 저장 탄성률이 5㎫ 이상인 다이싱·다이 본드 필름.
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