KR20110110002A - 웨이퍼 가공용 테이프 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 반도체 장치의 제조 공정에 있어서의 웨이퍼 가공용 테이프를 접합할 때에 발생하는 공극이나 휨을 방지하는 것이 가능한 접착 성능이 높은 웨이퍼 가공용 테이프를 제공하는 것을 목적으로 한다.
아크릴계 공중합 수지와, 실온에서 액상인 에폭시 수지와, 에폭시 수지의 경화제와, 충전제를 적어도 포함하는 접착제층을 갖는 웨이퍼 가공용 테이프이며, 접착제층의 두께 X㎛에 대하여 충전제의 평균 입경이 0.08X㎛ 이하인 것을 특징으로 한다.

Description

웨이퍼 가공용 테이프 {WAFER PROCESSING TAPE}

본 발명은 웨이퍼 가공용 테이프에 관한 것이다. 특히, 접착 필름 및 다이싱 테이프와 다이 본딩 필름의 2개의 기능을 갖는 적층형 다이싱 다이 본딩 필름을 갖는 웨이퍼 가공용 테이프에 관한 것이다.

반도체 장치의 제조 공정에서는, 반도체 웨이퍼를 반도체 칩 단위로 절단 분리(다이싱)하는 공정, 분리된 반도체 칩을 픽업하는 공정, 또한 픽업된 반도체 칩을 리드 프레임이나 패키지 기판 등에 접착하는 다이 본딩(마운트) 공정이 실시된다.

최근, 상기 반도체 장치의 제조 공정에 사용되는 웨이퍼 가공용 테이프로서, 예를 들어, 접착제층을 갖는 웨이퍼 가공용 테이프(접착 필름)나, 기재 필름 상에 점착제층, 또한 접착제층이 적층된 구조를 갖는 웨이퍼 가공용 테이프(다이싱 다이 본드 필름: DDF)가 제안되어, 이미 실용화되고 있다. 접착 필름에 있어서는 본딩시에 유동성을 갖게 하는 목적이나 경화 수축을 억제하는 목적에서 충전제가 첨가되어 있다. 다이싱 다이 본드 필름의 경우는, 또한 다이싱시의 절삭성의 향상 등의 목적에서도 접착제층에 충전제가 첨가되어 있다(예를 들어 하기 특허문헌 1 참조).

일본 특허 공개 제2005-303275호 공보

그러나, 최근, 반도체 장치에 있어서는 소형화, 박막화가 진행되고 있고, 접착 필름 혹은 접착제층의 두께와 충전제의 크기의 관계에 따라서는 공극이나 접착 불량을 발생시킬 가능성이 있다. 에폭시 수지 및 경화제를 지나치게 넣으면 경화 수축이 커져 반도체 칩 및 기판에 휨이 발생한다.

따라서, 본 발명은, 이상과 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로, 반도체 장치의 제조 공정에 있어서의 웨이퍼 가공용 테이프를 접합할 때에 발생하는 공극이나 휨을 방지하는 것이 가능한 접착 성능이 높은 웨이퍼 가공용 테이프를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 제1 형태에 관한 웨이퍼 가공용 테이프는, 아크릴계 공중합 수지와, 실온에서 액상인 에폭시 수지와, 상기 에폭시 수지의 경화제와, 충전제를 적어도 포함하는 접착제층을 갖는 웨이퍼 가공용 테이프이며, 상기 접착제층의 두께 X㎛에 대하여 상기 충전제의 평균 입경이 0.08X㎛ 이하인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제2 형태에 관한 웨이퍼 가공용 테이프는, 상기 본 발명의 제1 형태에 관한 웨이퍼 가공용 테이프에 있어서, 상기 아크릴계 공중합 수지 100질량부에 대하여, 상기 에폭시 수지 및 상기 경화제가 30질량부 이상 145질량부 이하 포함되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제3 형태에 관한 웨이퍼 가공용 테이프는, 상기 본 발명의 제1 또는 제2 형태에 관한 웨이퍼 가공용 테이프에 있어서, 기재 필름 상에 형성된 점착제층 상에 상기 접착제층이 적층되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 웨이퍼 가공용 테이프를 사용함으로써, 반도체 장치의 제조 공정에 있어서의 웨이퍼 가공용 테이프를 접합할 때의 공극이나 휨의 발생을 방지할 수 있음과 함께, 공극이나 휨의 발생 방지에 의해 반도체 장치의 수율의 향상을 도모하는 것이 가능하게 된다. 또한, 접착력도 높게 유지되어 신뢰성이 높은 반도체 장치가 얻어진다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 관한 웨이퍼 가공용 테이프의 구성을 모식적으로 도시하는 단면도.
도 2는 웨이퍼 가공용 테이프 상에 반도체 웨이퍼 및 웨이퍼 링을 접합한 상태를 모식적으로 도시하는 설명도.
도 3은 다이싱 공정을 모식적으로 설명하기 위한 설명도.
도 4는 익스팬드 공정을 모식적으로 설명하기 위한 설명도.
도 5는 픽업 공정을 모식적으로 설명하기 위한 설명도.

이하에 본 발명의 실시 형태를 도면에 기초하여 상세하게 설명한다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 웨이퍼 가공용 테이프(10)는, 필름 형상의 기재 필름(12a)과 그 위에 형성된 점착제층(12b)으로 이루어지는 점착 필름(12)과, 이 점착 필름(12) 상에 적층된 접착제층(13)을 갖는다. 이와 같이, 웨이퍼 가공용 테이프(10)에서는, 기재 필름(12a)과 점착제층(12b)과 접착제층(13)이 이 순서대로 형성되어 있다.

또한, 점착제층(12b)은 1층의 점착제층으로 구성되어 있어도 되고, 2층 이상의 점착제층이 적층된 것으로 구성되어 있어도 된다. 또한, 도 1에 있어서는, 접착제층(13)을 보호하기 위해, 박리 라이너(11)가 웨이퍼 가공용 테이프(10)에 설치되어 있는 모습이 도시되어 있다.

점착 필름(12) 및 접착제층(13)은, 사용 공정이나 장치에 맞추어 미리 소정 형상으로 절단(프리컷)되어 있어도 된다. 본 발명의 웨이퍼 가공용 테이프(10)는, 반도체 웨이퍼 1매분마다 절단된 형태와, 이것이 복수 형성된 긴 필름을 롤 형상으로 권취한 형태를 포함한다.

이하, 본 실시 형태의 웨이퍼 가공용 테이프(10)의 각 구성 요소에 대하여 상세하게 설명한다.

(접착제층)

접착제층(13)은, 반도체 웨이퍼(1) 등이 접합되어 다이싱된(후술하는 도 3 참조) 후, 개별 조각화된 반도체칩(2)을 픽업할 때(후술하는 도 5 참조)에, 반도체 칩(2) 이면에 부착되고, 반도체 칩(2)을 기판이나 리드 프레임 등에 고정할 때의 접착제로서 사용되는 것이다.

접착제층(13)은, 아크릴계 공중합 수지와, 실온에서 액상인 에폭시 수지와, 에폭시 수지의 경화제와, 충전제를 적어도 포함하고, 그 밖에, 접착제에 사용되는 공지된 폴리이미드 수지, 폴리아미드 수지, 폴리에테르이미드 수지, 폴리아미드이미드 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리에스테르이미드 수지, 페녹시 수지, 폴리술폰 수지, 폴리에테르술폰 수지, 폴리페닐렌술피드 수지, 폴리에테르케톤 수지, 염소화 폴리프로필렌 수지, 폴리우레탄 수지, 실온에서 고체상인 에폭시 수지, 폴리아크릴아미드 수지, 멜라민 수지 등을 혼합할 수 있다.

아크릴계 공중합체는, 에폭시기를 갖는 (메트)아크릴레이트 단량체, 아크릴로니트릴 및 다른 공중합성 단량체를 포함하는 단량체 용액을 라디칼 중합법 등에 의해 용액 중합함으로써 얻어진다. 또한, 중합시에, 중합 개시제로서는, 벤조일퍼옥시드, 디쿠밀퍼옥시드, 디부틸퍼옥시드, t-부틸퍼옥시벤조에이트 등의 유기 과산화물, 아조비스이소부티로니트릴, 아조비스발레로니트릴 등의 아조비스계 화합물이 사용된다. 에폭시기를 갖는 (메트)아크릴레이트 단량체로서는, 글리시딜 메타크릴레이트, 글리시딜 아크릴레이트 등의 공중합성 이중 결합을 갖는 화합물이 사용된다. 아크릴계 공중합체의 중량 평균 분자량은 5만 이상, 특히 20만 내지 100만의 범위에 있는 것이 바람직하다. 중량 평균 분자량이 지나치게 낮으면 필름 형성이 불충분해지고, 지나치게 높으면 다른 성분과의 상용성이 나빠져, 결과적으로 필름 형성이 방해된다.

에폭시 수지는, 경화하여 접착 작용을 나타내는 것이며, 또한 실온에서 액상이면 특별히 제한은 없지만, 2관능기 이상이고, 바람직하게는 중량 평균 분자량이 5000 미만, 보다 바람직하게는 3000 미만인 에폭시 수지를 사용할 수 있다. 더욱 바람직하게는 중량 평균 분자량이 500 이상, 특히 바람직하게는 800 이상인 에폭시 수지를 사용할 수 있다.

예를 들어, 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 비스페놀S형 에폭시 수지, 지환식 에폭시 수지, 지방족 쇄상 에폭시 수지, 페놀 노볼락형 에폭시 수지, 크레졸 노볼락형 에폭시 수지, 비스페놀 A 노볼락형 에폭시 수지, 비페놀의 디글리시딜에테르화물, 나프탈렌디올의 디글리시딜에테르화물, 페놀류의 디글리시딜에테르화물, 알코올류의 디글리시딜에테르화물, 및 이들의 알킬 치환체, 할로겐화물, 수소 첨가물 등의 2관능 에폭시 수지, 노볼락형 에폭시 수지를 들 수 있다. 또한, 다관능 에폭시 수지나 복소환 함유 에폭시 수지 등 일반적으로 알려져 있는 것을 적용할 수도 있다. 이들은 단독으로 또는 2종류 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 또한, 특성을 손상시키지 않는 범위에서 에폭시 수지 이외의 성분이 불순물로서 포함되어 있어도 된다.

에폭시 수지의 경화제로서는, 예를 들어 페놀계 수지를 사용할 수 있다. 페놀계 수지로서는, 알킬 페놀, 다가 페놀, 나프톨, 비페닐렌 등의 페놀류와 알데히드류의 축합물 등이 특별히 제한되지 않고 사용된다. 이들 페놀계 수지에 포함되는 페놀성 수산기는, 에폭시 수지의 에폭시기와 가열에 의해 용이하게 부가 반응하여, 내충격성이 높은 경화물을 형성할 수 있다.

페놀계 수지에는, 페놀 노볼락 수지, o-크레졸 노볼락 수지, p-크레졸 노볼락 수지, t-부틸페놀 노볼락 수지, 디시클로펜타디엔 크레졸 수지, 폴리파라비닐페놀 수지, 비스페놀 A형 노볼락 수지, 페놀 비페닐렌 수지, 혹은 이들의 변성물 등이 바람직하게 사용된다.

그 밖의 경화제로서, 열활성형 잠재성 에폭시 수지 경화제를 사용할 수도 있다. 이 경화제는, 실온에서는 에폭시 수지와 반응하지 않고, 어떤 온도 이상의 가열에 의해 활성화하여, 에폭시 수지와 반응하는 유형의 경화제이다. 활성화 방법으로서는, 가열에 의한 화학 반응으로 활성종(음이온, 양이온)을 생성하는 방법, 실온 부근에서는 에폭시 수지 중에 안정적으로 분산되어 있고 고온에서 에폭시 수지와 상용ㆍ용해하여, 경화 반응을 개시하는 방법, 몰레큘러시브 봉입 유형의 경화제에 의해 고온에서 용출하여 경화 반응을 개시하는 방법, 마이크로 캡슐에 의한 방법 등이 존재한다.

열활성형 잠재성 에폭시 수지 경화제로서는, 각종 오늄염이나, 이염기산 디히드라지드 화합물, 디시안디아미드, 아민 어덕트 경화제, 이미다졸 화합물 등의 고융점 활성 수소 화합물 등을 들 수 있다.

또한, 접착제층(13)은, 상술한 아크릴계 공중합 수지 100질량부에 대하여, 상술한 에폭시 수지 및 에폭시 수지의 경화제가 30질량부 이상 145질량부 이하 포함되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 보조제로서 경화 촉진제 등을 사용할 수도 있다. 본 발명에 사용할 수 있는 경화 촉진제로서는 특별히 제한이 없고, 예를 들어 3급 아민, 이미다졸류, 4급 암모늄염 등을 사용할 수 있다. 본 발명에 있어서 바람직하게 사용되는 이미다졸류로서는, 예를 들어 2-메틸이미다졸, 2-에틸-4-메틸이미다졸, 1-시아노에틸-2-페닐이미다졸, 1-시아노에틸-2-페닐이미다졸륨 트리멜리테이트 등을 들 수 있고, 이들은 1종 또는 2종 이상을 병용할 수도 있다. 이미다졸류는, 예를 들어 시꼬꾸 가세 고교(주)로부터, 2E4MZ, 2PZ, 2PZ-CN, 2PZ-CNS라는 상품명으로 시판되고 있다.

충전제로서는, 결정 실리카, 합성 실리카 등의 실리카나, 알루미나, 유리 벌룬 등의 무기 충전제를 들 수 있다. 무기 충전제로서는 특별히 제한이 없고, 예를 들어 수산화알루미늄, 수산화마그네슘, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 규산칼슘, 규산마그네슘, 산화칼슘, 산화마그네슘, 산화알루미늄, 질화알루미늄, 붕산알루미늄 위스커, 질화붕소, 결정질 실리카, 비정질 실리카 등을 들 수 있다. 이들은 1종 또는 2종 이상을 병용할 수도 있다. 열전도성 향상을 위해서는, 산화알루미늄, 질화알루미늄, 질화붕소, 결정성 실리카, 비정질성 실리카 등이 바람직하다. 특성의 밸런스의 관점에서는 실리카가 바람직하다.

충전제의 평균 입경은, 접착제층(13)의 두께 X㎛에 대하여 0.08X㎛ 이하(X㎛의 0.08배 이하)이다. 이와 같이, 충전제의 평균 입경이 접착제층(13)의 두께에 대하여 충분히 작기 때문에, 접착제층(13)을 반도체 웨이퍼(1)에 접착했을 때에 공기를 끌어 들여 공극이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 여기서, 충전제의 평균 입경이 접착제층(13)의 두께 X㎛에 대하여 0.08X㎛로, 전체적으로 소직경이 되면, 반도체 웨이퍼(1)에 부착할 때에 흐름성이 나빠지지만, 본 발명에서는 열경화 성분으로서 실온에서 액상인 에폭시 수지를 사용하고 있기 때문에, 용이하게 반도체 웨이퍼(1)에 접착할 수 있다.

또한, 이종 재료간의 계면 결합을 좋게 하기 위해, 커플링제를 배합할 수도 있다. 커플링제로서는 실란 커플링제가 바람직하다. 실란 커플링제로서는, γ-글리시독시프로필 트리메톡시실란, γ-머캅토프로필 트리메톡시실란, γ-아미노프로필 트리에톡시실란, γ-우레이도프로필 트리에톡시실란, N-β-아미노에틸-γ-아미노프로필 트리메톡시실란 등을 들 수 있다. 커플링제의 배합량은, 첨가에 의한 효과나 내열성 및 비용으로부터, 분산 상과 연속 상의 각각을 형성하는 조성물의 합계 100질량부에 대하여 0.1 내지 10질량부를 첨가하는 것이 바람직하다.

또한, 바니시화의 용제는, 비교적 저비점의 메틸에틸케톤, 아세톤, 메틸이소부틸케톤, 2-에톡시에탄올, 톨루엔, 부틸셀로솔브, 메탄올, 에탄올, 2-메톡시에탄올 등을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 도막성을 향상시키는 등의 목적에서, 고비점 용제를 첨가해도 된다. 고비점 용제로서는, 디메틸아세트아미드, 디메틸포름아미드, 메틸피롤리돈, 시클로헥사논 등을 들 수 있다.

접착제층(13)의 두께는 5 내지 20㎛ 정도가 바람직하다.

(점착 필름)

점착 필름(12)으로서는, 특별히 제한은 없고, 반도체 웨이퍼(1)를 다이싱할 때(후술하는 도 3 참조)에는 반도체 웨이퍼(1)가 박리되지 않도록 충분한 점착력을 갖고, 다이싱 후에 개별 조각화한 반도체 칩(2)을 픽업할 때(후술하는 도 5 참조)에는 용이하게 접착제층(13)으로부터 박리할 수 있도록 낮은 점착력을 나타내는 것이면 된다. 예를 들어, 기재 필름(12a) 상에 점착제층(12b)을 형성한 것을 적절하게 사용할 수 있다.

점착 필름(12)의 기재 필름(12a)으로서는, 종래 공지된 것이면 특별히 제한되지 않고 사용할 수 있지만, 후술하는 점착제층(12b)으로서 방사선 경화성의 재료를 사용하는 경우에는, 방사선 투과성을 갖는 것을 사용하는 것이 바람직하다.

예를 들어, 그 재료로서, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌 공중합체, 폴리부텐-1, 폴리-4-메틸펜텐-1, 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체, 에틸렌-아크릴산 에틸 공중합체, 에틸렌-아크릴산 메틸 공중합체, 에틸렌-아크릴산 공중합체, 아이오노머 등의 α-올레핀의 단독중합체 또는 공중합체 혹은 이들의 혼합물, 폴리우레탄, 스티렌-에틸렌-부텐 혹은 펜텐계 공중합체, 폴리아미드-폴리올 공중합체 등의 열가소성 엘라스토머, 및 이들의 혼합물을 열거할 수 있다. 또한, 기재 필름(12a)은 이들의 군으로부터 선택되는 2종 이상의 재료가 혼합된 것이어도 되고, 이들이 단층 또는 복층화된 것이어도 된다.

기재 필름(12a)의 두께는, 특별히 한정되는 것이 아니라, 적절하게 설정하면 되지만, 50 내지 200㎛가 바람직하다.

점착 필름(12)의 점착제층(12b)에 사용되는 수지로서는, 특별히 한정되는 것이 아니라, 익스팬드시(후술하는 도 4 참조)에 접착제층(13) 및 반도체 웨이퍼(1)가 박리되거나 하지 않을 정도의 유지성을 갖고, 픽업시(후술하는 도 5 참조)에는 접착제층(13)과의 박리가 용이한 특성을 갖는 것이면 된다. 픽업성을 향상시키기 위해, 점착제층(12b)은 방사선 경화성인 것이 바람직하다.

예를 들어, 점착제에 사용되는 공지된 염소화 폴리프로필렌 수지, 아크릴 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리우레탄 수지, 에폭시 수지, 부가 반응형 오르가노폴리실록산계 수지, 실리콘 아크릴레이트 수지, 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체, 에틸렌-아크릴산 에틸 공중합체, 에틸렌-아크릴산 메틸 공중합체, 에틸렌-아크릴산 공중합체, 폴리이소프렌이나 스티렌ㆍ부타디엔 공중합체나 그의 수소 첨가물 등의 각종 엘라스토머 등이나 그의 혼합물에, 방사선 중합성 화합물을 적절하게 배합하여 점착제를 제조하는 것이 바람직하다. 또한, 각종 계면 활성제나 표면 평활화제를 첨가해도 된다. 점착제층(12b)의 두께는, 특별히 한정되는 것이 아니라, 적절하게 설정하면 되지만, 5 내지 30㎛가 바람직하다.

중합성 화합물은, 예를 들어 광 조사에 의해 3차원 망상화할 수 있는 분자 내에 광 중합성 탄소-탄소 이중 결합을 적어도 2개 이상 갖는 저분량 화합물이나, 광 중합성 탄소-탄소 이중 결합기를 치환기에 갖는 중합체나 올리고머가 사용된다. 구체적으로는, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트, 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 모노히드록시 펜타아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트, 1,4-부틸렌글리콜 디아크릴레이트, 1,6 헥산디올 디아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜 디아크릴레이트나, 올리고에스테르 아크릴레이트 등, 실리콘 아크릴레이트 등, 아크릴산이나 각종 아크릴산 에스테르류의 공중합체 등이 적용 가능하다.

또한, 상기와 같은 아크릴레이트계 화합물 외에, 우레탄 아크릴레이트계 올리고머를 사용할 수도 있다. 우레탄 아크릴레이트계 올리고머는, 폴리에스테르형 또는 폴리에테르형 등의 폴리올 화합물과, 다가 이소시아네이트 화합물(예를 들어, 2,4-톨릴렌 디이소시아네이트, 2,6-톨릴렌 디이소시아네이트, 1,3-크실릴렌 디이소시아네이트, 1,4-크실릴렌 디이소시아네이트, 디페닐메탄 4,4-디이소시아네이트 등)을 반응시켜 얻어지는 말단 이소시아네이트 우레탄 예비중합체에, 히드록실기를 갖는 아크릴레이트 혹은 메타크릴레이트(예를 들어, 2-히드록시에틸 아크릴레이트, 2-히드록시에틸 메타크릴레이트, 2-히드록시프로필 아크릴레이트, 2-히드록시프로필 메타크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜 아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜 메타크릴레이트 등)를 반응시켜 얻어진다. 또한, 점착제층(12b)에는, 상기 수지로부터 선택되는 2종 이상이 혼합된 것이어도 된다. 또한, 이상에 예로 든 점착제의 재료는, 표면 자유 에너지를 40mJ/㎡ 이하로 하는 데 있어서, 트리플루오로메틸기, 디메틸 실릴기, 장쇄 알킬기 등의 무극성기를 가능한 한 많이 분자 구조 중에 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 점착제층(12b)의 수지에는, 방사선을 기재 필름(12a)에 조사하여 점착제층(12b)을 경화시키는 방사선 중합성 화합물 외에, 아크릴계 점착제, 광 중합 개시제, 경화제 등을 적절하게 배합하여 점착제를 제조할 수도 있다.

광 중합 개시제를 사용하는 경우, 예를 들어 이소프로필 벤조인에테르, 이소부틸 벤조인에테르, 벤조페논, 미힐러 케톤, 클로로티오크산톤, 도데실티오크산톤, 디메틸티오크산톤, 디에틸티오크산톤, 벤질디메틸케탈, α-히드록시시클로헥실페닐케톤, 2-히드록시메틸페닐프로판 등을 사용할 수 있다. 이들 광 중합 개시제의 배합량은, 아크릴계 공중합체 100질량부에 대하여 0.01 내지 5질량부가 바람직하다.

또한, 상기 실시 형태에 있어서는, 다이싱 다이본드 필름으로서의 웨이퍼 가공용 테이프에 대하여 설명했지만, 접착 필름에 적용할 수도 있다. 접착 필름은, 이형 필름 상에, 상기 실시 형태와 마찬가지의 접착제 조성물로 이루어지는 접착제층을 구비한다.

이형 필름으로서는, 예를 들어 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름, 폴리부텐 필름, 폴리부타디엔 필름, 폴리메틸펜텐 필름, 폴리염화비닐 필름, 염화비닐 공중합체 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리에틸렌나프탈레이트 필름, 폴리부틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리우레탄 필름, 에틸렌ㆍ아세트산 비닐 공중합체 필름, 아이오노머 수지 필름, 에틸렌ㆍ(메트)아크릴산 공중합체 필름, 에틸렌ㆍ(메트)아크릴산 에스테르 공중합체 필름, 폴리스티렌 필름, 폴리카르보네이트 필름, 폴리이미드 필름, 불소 수지 필름 등이 사용된다. 또한, 이들의 가교 필름도 사용된다. 또한, 이들의 적층 필름이어도 된다.

이형 필름의 표면 장력은 40mN/m 이하인 것이 바람직하고, 35mN/m 이하인 것이 보다 바람직하다. 이형 필름의 막 두께는, 통상은 5 내지 300㎛, 바람직하게는 10 내지 200㎛, 특히 바람직하게는 20 내지 150㎛ 정도이다.

접착 필름은, 접착제층에 보호 필름을 더 피복하여 사용해도 된다. 이 경우, 접착제층 상의 보호 필름을 박리하고, 예를 들어 상술한 점착 필름의 점착제층에 노출된 접착제층을 겹친 후, 접착제층으로부터 상기 필름을 박리함으로써 점착제층 상에 접착제층을 용이하게 형성할 수 있다. 상기 보호 필름으로서는, 상기 접착제층으로부터 박리되는 것이 가능한 한 한정되는 것은 아니지만 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리프로필렌 필름, 폴리에틸렌 필름이 바람직하다. 또한, 상기 각 보호 필름은, 실리콘이 코팅 또는 베이킹되어 있는 것이 바람직하다. 보호 필름의 두께는, 특별히 한정되는 것이 아니지만 15 내지 125㎛가 바람직하다.

(웨이퍼 가공용 테이프의 사용 방법)

반도체 장치의 제조 공정 중에서, 웨이퍼 가공용 테이프(10)는 이하와 같이 사용된다. 도 2에 있어서는, 웨이퍼 가공용 테이프(10)에, 반도체 웨이퍼(1)와 링 프레임(20)이 접합된 모습이 도시되어 있다. 우선, 도 2에 도시한 바와 같이, 점착 필름(12)의 점착제층(12b)을 링 프레임(20)에 부착하고, 반도체 웨이퍼(1)를 접착제층(13)에 접합한다. 이들의 부착 순서에 제한은 없고, 반도체 웨이퍼(1)를 접착제층(13)에 접합한 후에 점착 필름(12)의 점착제층(12b)을 링 프레임(20)에 부착해도 된다. 또한, 점착 필름(12)의 링 프레임(20)에의 부착과, 반도체 웨이퍼(1)의 접착제층(13)에의 접합을 동시에 행해도 된다.

그리고, 반도체 웨이퍼(1)의 다이싱 공정을 실시하고(도 3), 계속해서, 점착 필름(12)에 에너지선, 예를 들어 자외선을 조사하는 공정을 실시한다. 구체적으로는, 다이싱 블레이드(21)에 의해 반도체 웨이퍼(1)와 접착제층(13)을 다이싱하기 위해, 흡착 스테이지(22)에 의해, 웨이퍼 가공용 테이프(10)를 점착 필름(12)의 하면측으로부터 흡착 지지한다. 그리고, 다이싱 블레이드(21)에 의해 반도체 웨이퍼(1)와 접착제층(13)을 반도체 칩(2) 단위로 절단하여 개별 조각화하고, 그 후, 점착 필름(12)의 하면측으로부터 에너지선을 조사한다. 이 에너지선 조사에 의해, 점착제층(12b)을 경화시켜 그의 점착력을 저하시킨다. 또한, 에너지선의 조사 대신에, 가열 등의 외부 자극에 의해 점착 필름(12)의 점착제층(12b)의 점착력을 저하시켜도 된다. 점착제층(12b)이 2층 이상의 점착제층에 의해 적층되어 구성되어 있는 경우, 각 점착제층 중 1층 또는 전체 층을 에너지선 조사에 의해 경화시켜, 각 점착제층 중 1층 또는 전체 층의 점착력을 저하시켜도 된다.

그 후, 도 4에 도시한 바와 같이, 다이싱된 반도체 칩(2) 및 접착제층(13)을 유지한 점착 필름(12)을 링 프레임(20)의 직경 방향과 둘레 방향으로 잡아 늘이는 익스팬드 공정을 실시한다. 구체적으로는, 다이싱된 복수의 반도체 칩(2) 및 접착제층(13)을 유지한 상태의 점착 필름(12)에 대하여, 중공 원기둥 형상의 밀어올림 부재(30)를, 점착 필름(12)의 하면측으로부터 상승시키고, 점착 필름(12)을 링 프레임(20)의 직경 방향과 둘레 방향으로 잡아 늘인다. 익스팬드 공정에 의해, 반도체 칩(2)끼리의 간격을 넓혀, CCD 카메라 등에 의한 반도체 칩(2)의 인식성을 높임과 함께, 픽업시에 인접하는 반도체 칩(2)끼리 접촉함으로써 발생하는 반도체 칩(2)끼리의 재접착을 방지할 수 있다.

익스팬드 공정을 실시한 후, 도 5에 도시한 바와 같이, 점착 필름(12)을 익스팬드한 상태에서, 반도체 칩(2)을 픽업하는 픽업 공정을 실시한다. 구체적으로는, 점착 필름(12)의 하면측으로부터 반도체칩(2)을 핀(31)에 의해 밀어올림과 함께, 점착 필름(12)의 상면측으로부터 흡착 지그(32)로 반도체 칩(2)을 흡착함으로써, 개별 조각화된 반도체 칩(2)을 접착제층(13)과 함께 픽업한다.

그리고, 픽업 공정을 실시한 후, 다이 본딩 공정을 실시한다. 구체적으로는, 픽업 공정에서 반도체 칩(2)과 함께 픽업된 접착제층(13)에 의해, 반도체 칩(2)을 리드 프레임이나 패키지 기판 등에 접착한다.

(실시예)

다음에, 본 발명의 실시예에 대하여 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

(접착 필름의 제작)

하기의 표 1에 나타내는 배합의 접착제층 조성물 1A 내지 1J에 메틸에틸케톤을 첨가하여 교반 혼합하여 접착제 바니시를 제작했다. 제작한 접착제층 조성물 1A 내지 1J의 접착제 바니시를, 박리 라이너 상에, 건조 후의 두께가 5㎛, 6㎛, 7㎛, 18㎛, 20㎛가 되도록 도공하고, 110℃에서 3분간 건조시켜, 각각 박리 라이너 상에 접착제층을 제작했다. 계속해서, 각각의 접착제층 상에, 상기와 마찬가지의 다른 이형 필름을 접합하고, 하기의 표 2에 나타내는 실시예 1 내지 6 및 하기의 표 3에 나타내는 비교예 1 내지 7에 있어서의 박리 라이너와 접착제층과 이형 필름이 이 순서대로 적층된 3층 구성의 접착 필름을 제작했다.

표 1 중의 각 성분의 배합 비율의 단위는 질량부이다. 또한, 표 1 중 A1(아크릴계 중합체)은, 중량 평균 분자량이 70만, 유리 전이 온도(Tg)가 6.1℃인 아크릴계 공중합체이다. 또한, B1(에폭시 수지(고형))은, 에폭시 당량이 223 내지 238인 나프탈렌형 에폭시 수지이다. 또한, B2(에폭시 수지(고형))는 에폭시 당량이 265 내지 285인 비페닐형 에폭시 수지이다. 또한, B3(에폭시 수지(액상))은, 에폭시 당량이 165 내지 195인 액상 비스페놀 F형 에폭시 수지이다. 또한, B4(에폭시 수지(액상))는, 에폭시 당량이 175 내지 190인 액상 비스페놀 A형 에폭시 수지이다. 또한, C1(경화제 1)은 페놀 비페닐렌 수지이다. 또한, D1(경화 촉진제)은 이미다졸 화합물(2-페닐이미다졸)이다. 또한, E1(실리카 충전제 1)은, 평균 입경이 0.5㎛인 구 형상 합성 실리카이고, E2(실리카 충전제 2)는, 평균 입경이 1.6㎛인 구 형상 합성 실리카이고, E3(실리카 충전제 3)은, 평균 입경이 0.045㎛인 구 형상 합성 실리카이다. 또한, 실리카 충전제의 평균 입경은, E1 및 E2에 대해서는 레이저 회절식 입도 분포 측정 장치로 측정하고, E3에 대해서는 비표면적 분석(BET법)에 의해 측정한 것이다.

실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 7에 대해, 두께의 측정, 공극의 평가, 신뢰성 시험의 평가, 휨의 평가, 전단 접착력의 측정을 각각 행했다. 또한, 실시예 1 내지 6의 각각에 대한 두께의 측정, 공극의 평가, 신뢰성 시험의 평가, 휨의 평가, 전단 접착력의 측정을 표 2에 나타내고, 비교예 1 내지 7의 각각에 대한 두께의 측정, 공극의 평가, 신뢰성 시험의 평가, 휨의 평가, 전단 접착력의 측정을 표 3에 나타낸다.

<두께의 측정>

접착 필름으로부터 이형 필름을 박리하고, 박리 라이너의 두께와, 박리 라이너 및 접착제층으로 이루어지는 적층체의 두께를 ABS 디지매틱 인디케이터(가부시끼가이샤 미쯔도요사제)를 사용하여 측정하고, 박리 라이너 및 접착제층으로 이루어지는 적층체의 두께로부터 박리 라이너의 두께를 뺀 값을 접착제층의 두께로 했다. 측정한 접착제층의 두께를 표 2 및 표 3의 「두께」의 항목에 나타냈다. 또한, 단위는 ㎛이다.

<공극의 평가>

70℃로 가열한 핫 플레이트 상에 6인치의 실리콘 웨이퍼를 미러면이 접합면이 되도록 상향으로 배치하고, 실리콘 웨이퍼의 미러면에, 박리 라이너를 지지체로 하여, 이형 필름을 박리한 상태의 접착 필름을 롤러에 의해 접합하고, 육안에 의해 공극의 발생의 유무를 관측했다. 관측한 평가 결과를 표 2 및 표 3의 「공극」의 항목에 나타냈다. 또한, 샘플수는 3매이다. 또한, 10mm 이하의 간격으로 공극이 발생한 샘플이, 모든 샘플 중에 1개였던 경우를 불량이라고 평가하여 「×」로 나타내고, 모든 샘플에서 10mm 이하의 간격으로 공극이 발생하고 있지 않은 경우를 양호라고 평가하여 「○」로 나타내고 있다.

<신뢰성 시험의 평가>

70℃로 가열한 핫 플레이트 상에 100㎛ 두께의 실리콘 웨이퍼를 배치하고, 실리콘 웨이퍼의 연삭면에, 점착 필름(가부시키가이샤 후루카와 덴꼬사제: UC-344EP-85)에 접착 필름을 맞춘, 다이싱 다이 본딩 필름을 롤러에 의해 접합했다. DAD340(가부시끼가이샤 디스코사제)으로 실리콘 웨이퍼를 한 변이 10mm인 정사각형으로 다이싱하여, 칩을 형성했다. 그 후, 토대 웨이퍼의 미러면에 130℃/0.5s/0.1MPa로 한 변이 10mm인 정사각형의 접착 필름이 부착된 칩을 본딩했다. 기판으로서 Ag 스폿 도금 완료된 42얼로이를 사용했다. 175℃에서 몰드 후(PKG: 3mmt 30×30mm□ QFP208), 175℃에서 4시간 가열 경화시킨 것을 샘플로 하여 4개씩 준비하고, 온도 85℃, 습도 65％의 분위기 중에 168시간 노출시킨 후(환경 시험, JEDEC LEVEL2), 다이 본딩한 칩과 토대 웨이퍼와의 접착면에 있어서 박리의 유무를 초음파 현미경(SAT)으로 관찰했다. 관측한 평가 결과를 표 2 및 표 3의 「신뢰성 결과」의 항목에 나타냈다. 또한, 모든 샘플에서 박리가 발생하고 있지 않은 경우를 양호라고 평가하여 「○」로 나타내고, 모든 샘플 중에서 1개라도 박리가 발생한 샘플이 있었던 경우를 불량이라고 평가하여 「×」로 나타내고 있다.

<전단 접착력의 측정>

70℃로 가열한 핫 플레이트 상에 100㎛ 두께의 실리콘 웨이퍼를 배치하고, 실리콘 웨이퍼의 연삭면에, 박리 라이너를 지지체로 하여, 이형 필름을 박리한 상태의 접착 필름을 롤러에 의해 접합했다. 그 후 박리 라이너를 박리하고, 접착 필름 상에 점착 필름(가부시키가이샤 후루카와 덴키 고교사제: UC-344EP-85)을 부착하고, DAD340(가부시끼가이샤 디스코사제)으로 실리콘 웨이퍼를 한 변이 5mm인 정사각형으로 다이싱하여, 칩을 형성했다. 그 후, 토대 웨이퍼의 미러면에 150℃/3s/100gf로 한 변이 5mm인 정사각형의 접착 필름이 부착된 칩을 본딩했다. 토대 웨이퍼로서는, 650㎛ 두께의 실리콘 웨이퍼를 DAD340(가부시끼가이샤 디스코사제)으로 한 변이 10mm인 정사각형으로 다이싱한 것을 사용했다. 그 후, 175℃에서 4시간 가열 경화시킨 것을 샘플로 하여 10개씩 준비하고, 만능 본드 테스터 시리즈 4000(가부시끼가이샤 아크 테크사제)을 사용하여, 265℃에서 전단 접착력을 측정하여 평균값을 얻었다. 얻어진 전단 접착력의 평균값을 표 2 및 표 3의 「전단 접착력」의 항목에 나타냈다. 또한, 단위는 MPa이다.

<휨의 평가>

70℃로 가열한 핫 플레이트 상에 100㎛ 두께의 실리콘 웨이퍼를 배치하고, 실리콘 웨이퍼의 연삭면에, 박리 라이너를 지지체로 하여, 이형 필름을 박리한 상태의 접착 필름을 롤러에 의해 접합했다. 그 후 박리 라이너를 박리하고, 접착 필름 상에 점착 필름(가부시키가이샤 후루카와 덴키 고교사제: UC-344EP-85)을 부착하고, DAD340(가부시끼가이샤 디스코사제)으로 실리콘 웨이퍼를 한 변이 5mm인 정사각형으로 다이싱하여, 칩을 형성했다. 그 후, 한 변이 14mm인 정사각형, 125㎛ 두께의 동판 상에 한 변이 5mm인 정사각형의 접착 필름이 부착된 칩을 적층한 것을 샘플로 하여 5개씩 준비하고, 175℃에서 4시간 가열 처리한 전후에서의 두께의 차를 측정하여, 휨의 평가로 했다. 평가 결과를 표 2 및 표 3의 「휨」의 항목에 나타냈다. 또한, 측정한 두께의 차가 50㎛ 이상인 샘플이, 모든 샘플 중에 1개라도 있었던 경우를 불량이라고 평가하여 「×」로 나타내고, 측정한 두께의 차가, 모든 샘플에서 50㎛ 미만이었던 경우를 양호라고 평가하여 「○」로 나타내고 있다.

표 2에 나타낸 바와 같이, 실시예 1의 접착제층은, 두께 X(=7)㎛에 대하여 배합되어 있는 충전제의 입경이 0.08X(=0.56)㎛ 이하인 0.5㎛이기 때문에, 공극도 발생하지 않고, 휨도 50㎛ 미만으로 양호한 결과가 얻어지고, 전단 접착력도 5MPa로 큰 값을 취할 수 있었다. 그로 인해, 신뢰성 시험도 양호한 결과가 얻어졌다. 또한, 아크릴계 공중합 수지 100질량부에 대하여 에폭시 수지 및 경화제가 41질량부로, 30질량부 이상 145질량부 이하의 범위 내이다.

실시예 2의 접착제층은, 두께 X(=7)㎛에 대하여 배합되어 있는 충전제의 입경이 0.08X(=0.56)㎛ 이하인 0.5㎛이기 때문에, 공극도 발생하지 않고, 휨도 50㎛ 미만으로 양호한 결과가 얻어지고, 전단 접착력도 5MPa로 큰 값을 취할 수 있었다. 그로 인해, 신뢰성 시험도 양호한 결과가 얻어졌다. 또한, 아크릴계 공중합 수지 100질량부에 대하여 에폭시 수지 및 경화제가 82질량부로, 30질량부 이상 145질량부 이하의 범위 내이다.

실시예 3의 접착제층은, 두께 X(=20)㎛에 대하여 배합되어 있는 충전제의 입경이 0.08X(=1.6)㎛ 이하인 1.6㎛이기 때문에, 공극도 발생하지 않고, 휨도 50㎛ 미만으로 양호한 결과가 얻어지고, 전단 접착력도 5MPa로 큰 값을 취할 수 있었다. 그로 인해, 신뢰성 시험도 양호한 결과가 얻어졌다. 또한, 아크릴계 공중합 수지 100질량부에 대하여 에폭시 수지 및 경화제가 82질량부로, 30질량부 이상 145질량부 이하의 범위 내이다.

실시예 4의 접착제층은, 두께 X(=5)㎛에 대하여 배합되어 있는 충전제의 입경이 0.08X(=0.40)㎛ 이하인 0.045㎛이기 때문에, 공극도 발생하지 않고, 휨도 50㎛ 미만으로 양호한 결과가 얻어지고, 전단 접착력도 5MPa로 큰 값을 취할 수 있었다. 그로 인해, 신뢰성 시험도 양호한 결과가 얻어졌다. 또한, 아크릴계 공중합 수지 100질량부에 대하여 에폭시 수지 및 경화제가 123질량부로, 30질량부 이상 145질량부 이하의 범위 내이다.

실시예 5의 접착제층은, 두께 X(=20)㎛에 대하여 배합되어 있는 충전제의 입경이 0.08X(=1.6)㎛ 이하인 0.045㎛이기 때문에, 공극도 발생하지 않고, 휨도 50㎛ 미만으로 양호한 결과가 얻어지고, 전단 접착력도 5MPa로 큰 값을 취할 수 있었다. 그로 인해, 신뢰성 시험도 양호한 결과가 얻어졌다. 또한, 아크릴계 공중합 수지 100질량부에 대하여 에폭시 수지 및 경화제가 31질량부로, 30질량부 이상 145질량부 이하의 범위 내이다.

실시예 6의 접착제층은, 두께 X(=20)㎛에 대하여 배합되어 있는 충전제의 입경이 0.08X(=1.6)㎛ 이하인 1.6㎛이기 때문에, 공극도 발생하지 않고, 휨도 50㎛ 미만으로 양호한 결과가 얻어지고, 전단 접착력도 8MPa로 큰 값을 취할 수 있었다. 그로 인해, 신뢰성 시험도 양호한 결과가 얻어졌다. 또한, 아크릴계 공중합 수지 100질량부에 대하여 에폭시 수지 및 경화제가 142질량부로, 30질량부 이상 145질량부 이하의 범위 내이다.

한편, 표 3에 나타낸 바와 같이, 비교예 1의 접착제층은, 두께 X(=6)㎛에 대하여 배합되어 있는 충전제의 입경이 0.08X(=0.48)㎛보다 큰 0.5㎛이기 때문에, 공극이 발생하고, 전단 접착력도 2MPa로 낮은 값이 되었다. 그로 인해, 신뢰성 시험에서 박리가 발생했다.

비교예 2의 접착제층은, 두께 X(=6)㎛에 대하여 배합되어 있는 충전제의 입경이 0.08X(=0.48)㎛보다 큰 0.5㎛이기 때문에, 공극이 발생하고, 전단 접착력이 2MPa로 낮은 값이 되었다. 그로 인해, 신뢰성 시험에서 박리가 발생했다.

비교예 3의 접착제층은, 두께 X(=18)㎛에 대하여 배합되어 있는 충전제의 입경이 0.08X(=1.44)㎛보다 큰 1.6㎛이기 때문에, 공극이 발생하고, 전단 접착력도 3MPa로 낮은 값이 되었다. 그로 인해, 신뢰성 시험에서 박리가 발생했다.

비교예 4의 접착제층에 관해서는, 에폭시 수지에 고형인 것을 사용하고 있기 때문에 접합시의 접착제층의 흐름성이 나빠, 접착 필름을 실리콘 웨이퍼에 접합할 수 없었다.

비교예 5의 접착제층은, 두께 X(=20)㎛에 대하여 배합되어 있는 충전제의 입경이 0.08X(=1.6)㎛ 이하인 0.5㎛이기 때문에, 공극이 발생하지 않고, 휨도 50㎛ 미만으로 양호한 결과가 얻어졌다. 그러나, 아크릴계 공중합 수지 100질량부에 대하여 에폭시 수지 및 경화제가 27질량부로, 30질량부 이상 145질량부 이하의 범위 밖이기 때문에, 전단 접착력이 3MPa로 낮은 값이 되었다. 그로 인해, 신뢰성 시험에서 박리가 발생했다.

비교예 6의 접착제층은, 두께 X(=20)㎛에 대하여 배합되어 있는 충전제의 입경이 0.08X(=1.6)㎛ 이하인 0.5㎛이기 때문에, 공극이 발생하지 않고, 전단 접착력도 8MPa로 큰 값이 되었다. 그러나, 아크릴계 공중합 수지 100질량부에 대하여 에폭시 수지 및 경화제가 27질량부로, 30질량부 이상 145질량부 이하의 범위 밖이기 때문에, 휨이 50㎛ 이상으로 커졌다. 그로 인해, 신뢰성 시험에서 박리가 발생했다.

비교예 7의 접착제층에 관해서는, 에폭시 수지에 고형인 것을 사용하고 있기 때문에 접합시의 접착제층의 흐름성이 나빠, 접착 필름을 실리콘 웨이퍼에 접합할 수 없었다.

표 2 및 표 3에 나타낸 결과로부터, 접착제층의 두께 X㎛에 대하여 충전제의 입경이 0.08X㎛ 이하로 되도록 접착 필름을 제작함으로써, 접착 필름과 웨이퍼의 접합시의 공극을 방지하여, 휨이 적고, 접착 신뢰성이 높은 접착 필름이 얻어지는 것을 알았다. 또한, 아크릴계 공중합 수지 100질량부에 대하여 에폭시 수지 및 경화제가 30질량부 이상 145질량부 이하의 범위 내인 것에 의해, 접착 신뢰성이 높은 접착 필름이 얻어지는 것을 알았다.

1: 반도체 웨이퍼
2: 반도체 칩
10: 웨이퍼 가공용 테이프
12a: 기재 필름
12b: 점착제층
12: 점착 필름
13: 접착제층
20: 링 프레임
21: 다이싱 블레이드
22: 흡착 스테이지
30: 밀어올림 부재
31: 핀
32: 흡착 지그

Claims (3)

1. 아크릴계 공중합 수지와, 실온에서 액상인 에폭시 수지와, 상기 에폭시 수지의 경화제와, 충전제를 적어도 포함하는 접착제층을 갖는 웨이퍼 가공용 테이프이며,
   상기 접착제층의 두께 X㎛에 대하여 상기 충전제의 평균 입경이 0.08X㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 웨이퍼 가공용 테이프.
2. 제1항에 있어서, 상기 아크릴계 공중합 수지 100질량부에 대하여, 상기 에폭시 수지 및 상기 경화제가 30질량부 이상 145질량부 이하 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 가공용 테이프.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 기재 필름 상에 형성된 점착제층 상에 상기 접착제층이 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 가공용 테이프.

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