KR20150026844A - 다이싱용 점착 테이프 및 반도체 칩의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

밀봉 수지에 의해 밀봉된 복수의 반도체 소자가 형성된 소자 기판에 대하여 양호한 접착성을 가지는 다이싱용 점착 테이프 및 이것을 이용한 반도체 칩의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
점착 테이프(1)는, 밀봉 수지에 의해 밀봉된 복수의 반도체 소자가 형성된 소자 기판을, 복수의 반도체 칩으로 분할할 때에 사용되는 다이싱용의 점착 테이프(1)로서, 기재(2)와, 기재(2) 상에 적층되고, 경화형의 실리콘계 점착제 및 경화제를 포함하는 점착제층(3)을 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

다이싱용 점착 테이프 및 반도체 칩의 제조 방법{ADHESIVE TAPE FOR DICING AND METHOD FOR MANUFACTURING SEMICONDUCTOR CHIP}
본 발명은, 소자 기판의 다이싱에 이용되는 다이싱용 점착 테이프 및 다이싱용 점착 테이프를 사용한 반도체 칩의 제조 방법에 관한 것이다.
종래, LED(light emitting diode) 등을 가지는 반도체 칩을 제조하기 위해 사용되는 다이싱용 점착 테이프로서, 아크릴계 수지로 이루어지는 접착제층을 가지는 점착 테이프가 알려져 있다(특허문헌 1 참조).
또한, 다이싱용 점착 테이프를 사용하여 반도체 칩을 제조하는 방법으로서는, 복수의 반도체 소자가 형성된 반도체 소자 기판의 기판측에 점착 테이프를 부착하고, 다이서에 의해 반도체 소자 기판을 절단하는 방법이 알려져 있다(특허문헌 2 참조).
일본국 공개특허 특개2013-38408호 공보 일본국 공개특허 특개2005-93503호 공보
그런데, 최근, 반도체 소자 기판을 절단하여 반도체 칩을 제조하는 경우에, 반도체 소자 기판의 기판측이 아닌 밀봉 수지측에 점착 테이프를 부착하여 다이싱을 행하는 기술이 제안되고 있다.
이와 같이, 반도체 소자 기판에 대하여 밀봉 수지측으로 점착 테이프를 부착한 경우, 점착력이 부족하여, 반도체 칩의 비산(飛散) 등이 생기는 경우가 있었다.
본 발명은, 밀봉 수지에 의해 밀봉된 복수의 반도체 소자가 형성된 소자 기판에 대하여 양호한 점착성을 가지는 다이싱용 점착 테이프 및 이것을 이용한 반도체 칩의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
관련된 목적을 토대로, 본 발명의 다이싱용 점착 테이프는, 밀봉 수지에 의해 밀봉된 복수의 반도체 소자가 형성된 소자 기판을, 복수의 반도체 칩으로 분할할 때에 사용되는 다이싱용 점착 테이프로서, 기재와, 상기 기재상에 적층되고, 경화형의 실리콘계 점착제 및 경화제를 포함하는 점착제층을 구비하는 것을 특징으로 한다.
여기에서, 상기 소자 기판에 대하여, 실리콘 수지로 이루어지는 상기 밀봉 수지측으로 부착되어 사용되는 것을 특징으로 할 수 있다. 또한, 상기 점착제층은, 과산화물 경화형 실리콘 점착제와, 과산화물로 이루어지는 개시제를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. 또한, 상기 개시제의 함유량이, 상기 과산화물 경화형 실리콘 점착제 100중량부에 대하여, 0.01중량부∼15중량부의 범위인 것을 특징으로 할 수 있다. 게다가 또한, 상기 점착제층은, 부가 반응형 실리콘 점착제와, 가교제와, 촉매를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. 또한, 상기 가교제의 함유량이, 상기 부가 반응형 실리콘 점착제 100중량부에 대하여, 0.05중량부∼10중량부의 범위인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한 본 발명을 반도체 칩의 제조 방법으로서 보면, 본 발명의 반도체 칩의 제조 방법은, 복수의 반도체 소자가 기판상에 형성된 소자 기판의 당해 복수의 반도체 소자를 실리콘 수지로 이루어지는 밀봉 수지로 밀봉하는 밀봉 공정과, 기재와 경화형의 실리콘계 점착제 및 경화제를 포함하는 점착제층을 구비하는 점착 테이프를, 상기 소자 기판에 대하여, 상기 밀봉 수지측으로 부착하는 부착 공정과, 상기 점착 테이프가 부착된 상기 소자 기판을, 복수의 반도체 칩으로 절단하는 절단 공정과, 상기 복수의 반도체 칩으로부터, 상기 점착 테이프를 떼어내는 박리 공정을 포함한다.
본 발명에 의하면, 밀봉 수지에 의해 밀봉된 복수의 반도체 소자가 형성된 소자 기판에 대하여 양호한 점착성을 가지는 다이싱용 점착 테이프 및 이것을 이용한 반도체 칩의 제조 방법을 제공할 수 있다.
도 1은, 본 실시형태가 적용되는 점착 테이프의 구성의 일례를 나타낸 도면이다.
도 2의 (a)∼(d)는, 본 실시형태가 적용되는 점착 테이프를 사용한 반도체 칩의 제조 방법을 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대하여 설명한다.
[점착 테이프의 구성]
도 1은, 본 실시형태가 적용되는 점착 테이프(1)의 구성의 일례를 나타낸 도면이다. 본 실시형태의 점착 테이프(1)는, 밀봉 수지로 밀봉된 복수의 반도체 소자가 형성된 반도체 소자 기판의 다이싱의 용도로 사용된다. 구체적으로는, 본 실시형태의 점착 테이프(1)는, 반도체 소자 기판에 대하여, 실리콘계 수지로 이루어지는 밀봉 수지측으로 부착함으로써, 다이싱에 사용된다. 또한, 점착 테이프 (1)의 사용 방법에 대해서는, 후단에서 상세하게 설명한다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태의 점착 테이프(1)는, 기재(2)와 점착제층(3)이 적층된 구조를 가지고 있다.
또한, 도시는 생략하나, 점착 테이프(1)는, 기재(2)와 점착제층(3)의 사이에 필요에 따라 앵커 코트층을 구비하고 있어도 된다. 또한, 기재(2)의 표면(점착제층(3)에 대향하는 면과는 반대측의 면)에, 표면 처리가 실시되어 있어도 된다. 또한, 점착제층(3)의 표면(기재(2)에 대향하는 면과는 반대측의 면)에, 박리 라이너를 구비하고 있어도 된다.
<기재>
본 실시형태의 점착 테이프(1)에 이용하는 기재(2)의 재료는, 특별히 한정되는 것은 아니고, 예를 들면 금속제, 플라스틱제 등을 이용할 수 있다. 구체적으로는, 기재(2)로서, 예를 들면, 스테인리스 스틸, 연질 알루미늄 등의 금속 박이나, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리페닐렌 설파이드, 2축연신 폴리프로필렌, 폴리이미드, 아라미드, 폴리시클로올레핀, 불소계 수지 등의 수지 필름을 이용할 수 있다. 또한, 용도에 따라 기재(2)에는, 예를 들면, 알루미늄 박과 수지 필름을 라미네이트한 복합 필름, 알루미나, 이산화규소 등의 금속 산화물 박막을 수지 필름의 표면에 형성한 복합 필름 및 이들의 복합 필름을 추가로 수지 필름과 라미네이트한 복합 필름 등을 이용해도 된다.
이 중에서도, 기재(2)로서는, 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 주성분으로 하는 재료를 이용하는 것이 바람직하다.
<점착제층>
본 실시형태의 점착제층(3)은, 경화형의 실리콘계 점착제와, 이 실리콘계 점착제를 경화시키기 위한 경화제를 포함하여 구성되어 있다. 또한, 점착제층(3)은, 필요에 따라, 착색제 등을 포함하고 있어도 된다.
점착제층(3)의 두께는, 5㎛∼50㎛의 범위가 바람직하고, 20㎛∼40㎛의 범위가 보다 바람직하다. 점착제층(3)의 두께가 5㎛ 미만인 경우에는, 점착제층(3)에 포함되는 실리콘계 점착제가 얇아지기 때문에, 점착 테이프(1)의 점착력이 저하되기 쉽다. 한편, 점착제층(3)의 두께가 50㎛보다 두꺼운 경우에는, 점착제층(3)의 응집 파괴가 발생하기 쉬워지며, 이와 같은 점착 테이프(1)를 이용한 경우에는, 점착 테이프(1)를 떼어냈을 때에, 점착제가 피착물에 부착된 채 남아 있는 점착제 잔류(adhesive residue)가 생기기 쉬워진다.
여기에서, 본 실시형태의 점착제층(3)에서는, 경화형의 실리콘계 점착제로서, 과산화물 경화형 실리콘계 점착제 또는 부가 반응형 실리콘계 점착제를 이용할 수 있다.
이하, 과산화물 경화형 실리콘계 점착제를 이용하는 경우를 점착제층(3)의 제 1 형태, 부가 반응형 실리콘계 점착제를 이용하는 경우를 점착제층(3)의 제 2 형태로 하여, 순서대로 설명한다.
〔제 1 형태〕
제 1 형태의 점착제층(3)은, 과산화물 경화형 실리콘계 점착제와, 과산화물로 구성되는 개시제(경화제)를 포함하여 구성된다.
(과산화물 경화형 실리콘계 점착제)
과산화물 경화형 실리콘계 점착제는, 예를 들면, 폴리디메틸실록산 등의 오르가노폴리실록산과 오르가노폴리실록산 공중합체 레진의 오르가노폴리실록산 혼합물을 주제(主劑)로 한 점착제이다.
과산화물 경화형 실리콘계 점착제로서는, 특별히 한정되는 것은 아니나, 예를 들면, 신에츠가가쿠고교 주식회사제의 KR100, KR101-10, 모멘티브·퍼포먼스·머티리얼즈사제의 YR3340, YR3286, PSA610-SM, XR37-B6722, 도레이·다우코닝 주식회사제의 SH4280 등을 이용할 수 있다.
(개시제)
과산화물로 이루어지는 개시제로서는, 유기 과산화물이 이용된다. 개시제로서 이용되는 유기 과산화물로서는, 특별히 한정되는 것은 아니나, 예를 들면, 벤조일퍼옥사이드, 디쿠밀퍼옥사이드, 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼옥시)헥산, 1,1'-디-t-부틸퍼옥시-3,3,5-트리메틸렌시클로헥산, 1,3-디-(t-부틸퍼옥시)-디이소프로필벤젠 등을 들 수 있으며, 시판품으로서는, 예를 들면, 니치유 주식회사제의 나이퍼 K40 등을 들 수 있다.
(함유량)
여기에서, 제 1 형태의 점착제층(3)에 있어서의 개시제(유기 과산화물)의 함유량은, 과산화물 경화형 실리콘계 점착제 100중량부에 대하여, 0.01중량부∼15중량부의 범위가 바람직하고, 0.05중량부∼10중량부의 범위가 보다 바람직하며, 0.05중량부∼3.5중량부의 범위가 더욱 바람직하다.
과산화물 경화형 실리콘계 점착제에 대한 개시제의 함유량을 상술한 범위로 함으로써, 점착제층(3)의 점착력 및 유지력을, 다이싱용의 점착 테이프(1)로 하여 바람직한 범위로 할 수 있다.
한편, 과산화물 경화형 실리콘계 점착제에 대한 개시제의 함유량이 과도하게 작은 경우에는, 점착제층(3)에 있어서 과산화물 경화형 실리콘계 점착제가 충분히 경화되지 않아, 원하는 점착력이 얻어지지 않는 경우가 있다. 또한, 과산화물 경화형 실리콘계 점착제가 충분히 경화되지 않은 경우에는, 점착제층(3)에 있어서 응집 파괴가 생기기 쉬워진다. 이 결과, 점착 테이프(1)를 반도체 소자 기판의 다이싱에 사용한 후, 얻어진 반도체 칩으로부터 점착 테이프(1)를 떼어냈을 때에, 점착제 잔류가 생기기 쉬워진다.
과산화물 경화형 실리콘계 점착제에 대한 개시제의 함유량이 과도하게 큰 경우에는, 과산화물 경화형 실리콘계 점착제의 경화 반응이 너무 진행되기 때문에, 점착제층(3)이 경화되어, 점착 테이프(1)의 점착력이 저하되기 쉬워진다. 그리고, 이 점착 테이프(1)를 다이싱에 사용한 경우에는, 반도체 소자 기판을 절단할 때에, 절단편(片)인 반도체 칩이 점착 테이프(1)로부터 떨어져 비산하기 쉬워진다.
〔제 2 형태〕
계속하여, 제 2 형태의 점착제층(3)은, 실리콘계 점착제로서 부가 반응형 실리콘계 점착제를 포함함과 함께, 경화제로서, 가교제 및 촉매를 포함하여 구성된다. 또한, 제 2 형태의 점착제층(3)에는, 부가 반응형 실리콘계 점착제의 급격한 부가 반응의 진행을 억제하기 위한 반응 제어재(材)를 포함하여 구성해도 된다.
(부가 반응형 실리콘계 점착제)
부가 반응형 실리콘계 점착제는, 1분자 중에 적어도 2개의 규소 원자 결합 알케닐기를 함유하는 폴리디메틸실록산 등의 오르가노폴리실록산을 주제로 한 점착제이다. 또한, 부가 반응형 실리콘계 점착제에 포함되는 오르가노폴리실록산의 분자 구조로서는, 예를 들면, 직쇄형, 일부 분지(分枝)를 가지는 직쇄형, 분지쇄형, 망상(網狀)이 예시된다.
또한, 부가 반응형 실리콘계 점착제에 포함되는 오르가노폴리실록산이 함유하는 알케닐기로서는, 예를 들면, 비닐기, 알릴기, 부테닐기, 펜테닐기, 헥세닐기가 예시되며, 특히, 비닐기인 것이 바람직하다.
부가 반응형 실리콘계 점착제로서는, 특별히 한정되는 것은 아니나, 예를 들면, 신에츠가가쿠고교 주식회사제의 KR3700, KR3701, X-40-3237-1, X-40-3240, X-40-3291-1, X-40-3229, X-40-3270, X-40-3306, 모멘티브·퍼포먼스·머티리얼즈사제의 TSR1512, TSR1516, XR37-B9204, 도레이·다우코닝 주식회사제의 SD4580, SD4584, SD4585, SD4586, SD4587, SD4560, SD4570, SD4600PFC, SD4593, DC7651ADHESIVE 등을 들 수 있다.
(가교제)
부가 반응형 실리콘계 점착제의 반응에는, 가교제로서, 1분자 중에 적어도 2개의 규소 원자 결합 수소 원자를 가지는 오르가노폴리실록산이 사용된다.
가교제로서 사용되는 오르가노폴리실록산의 분자 구조로서는, 예를 들면, 직쇄형, 일부 분지를 가지는 직쇄형, 분지쇄형, 고리 형상, 망상이 예시된다.
부가 반응형 실리콘계 점착제의 반응에 사용되는 가교제로서는, 특별히 한정되는 것은 아니나, 예를 들면, 신에츠가가쿠고교 주식회사제의 X-92-122, 도레이·다우코닝 주식회사제의 BY24-741 등을 들 수 있다.
(촉매)
부가 반응형 실리콘계 점착제의 반응에는, 부가 반응형 실리콘계 점착제와 가교제의 부가 반응(히드로실릴화(hydrosilylation))에 의한 경화를 촉진시키기 위한 촉매가 사용된다.
촉매로서는, 백금계 촉매, 로듐계 촉매, 팔라듐계 촉매 등의 주지된 히드로실릴화 반응용 촉매가 사용된다. 이들의 촉매 중, 특히, 백금 미분말, 백금흑, 백금담지 실리카미분말, 백금담지 활성탄, 염화백금산, 염화백금산의 알코올 용액, 백금의 올레핀 착체, 백금의 알케닐실록산 착체 등의 백금계 촉매가 반응 속도가 양호하기 때문에 바람직하다.
부가 반응형 실리콘계 점착제의 반응에 사용되는 촉매로서는, 특별히 한정되는 것은 아니나, 예를 들면, 신에츠가가쿠고교 주식회사제의 CAT-PL-50T, 도레이·다우코닝 주식회사제의 SRX-212Cat, NC-25 등을 들 수 있다.
(반응 제어제)
제 2 형태의 점착제층(3)에 있어서 필요에 따라 이용되는 반응 제어제로서는, 특별히 한정되는 것은 아니나, 예를 들면, 신에츠가가쿠고교 주식회사제의 CAT-PLR-2나, 도레이·다우코닝 주식회사제의 BY24-808 등을 들 수 있다.
(함유량)
여기에서, 제 2 형태의 점착제층(3)에 있어서의 가교제의 함유량은, 부가 반응형 실리콘계 점착제 100중량부에 대하여, 0.05중량부∼10중량부의 범위가 바람직하고, 0.1중량부∼7중량부의 범위가 보다 바람직하며, 0.1중량부∼2중량부의 범위가 더욱 바람직하다.
부가 반응형 실리콘계 점착제에 대한 가교제의 함유량을 상술한 범위로 함으로써, 점착제층(3)의 점착력 및 유지력을, 다이싱용의 점착 테이프(1)로 하여 바람직한 범위로 할 수 있다.
한편, 부가 반응형 실리콘계 점착제에 대한 가교제의 함유량이 과도하게 작은 경우에는, 점착제층(3)에 있어서 가교 반응이 충분히 진행되지 않아, 원하는 점착력이 얻어지지 않는 경우가 있다. 또한, 부가 반응형 실리콘계 점착제의 가교 반응이 충분히 진행되지 않은 경우에는, 점착제층(3)에 있어서 응집 파괴가 생기기 쉬워진다. 이 결과, 점착 테이프(1)를 반도체 소자 기판의 다이싱에 사용한 후, 얻어진 반도체 칩으로부터 점착 테이프(1)를 떼어냈을 때에, 점착제 잔류가 생기기 쉬워진다.
또한, 부가 반응형 실리콘계 점착제에 대한 가교제의 함유량이 과도하게 큰 경우에는, 부가 반응형 실리콘계 점착제의 가교 반응이 너무 진행되기 때문에, 점착제층(3)이 경화되어, 점착 테이프(1)의 점착력이 저하되기 쉬워진다. 그리고, 이 점착 테이프(1)를 다이싱에 사용한 경우에는, 반도체 소자 기판을 절단할 때에, 절단편인 반도체 칩이 점착 테이프(1)로부터 떨어져 비산하기 쉬워진다.
또한, 제 2 형태의 점착제층(3)에 있어서의 촉매의 함유량은, 특별히 한정되는 것은 아니나, 예를 들면, 부가 반응형 실리콘계 점착제 100중량부에 대하여, 0.01중량부∼5중량부 정도로 할 수 있다.
<앵커 코트층>
상술한 바와 같이, 본 실시형태의 점착 테이프(1)에서는, 점착 테이프(1)의 제조 조건이나 제조 후의 점착 테이프(1)의 사용 조건 등에 따라, 기재(2)와 점착제층(3)의 사이에, 기재의 종류에 맞춘 앵커 코트층을 설치하거나, 코로나 처리 등의 표면 처리를 실시하거나 해도 된다. 이것에 의해, 기재(2)와 점착제층(3)의 밀착력을 개선시키는 것이 가능하게 된다.
<표면 처리>
기재(2)의 표면(점착제층(3)에 대향하는 면과는 반대측의 면)에는, 박리성 개량 처리 등의 표면 처리가 실시되어 있어도 된다. 기재(2)의 표면 처리에 이용되는 처리제로서는, 특별히 한정되는 것은 아니나, 예를 들면, 장쇄(長鎖) 알킬비닐모노머 중합물, 불화알킬비닐모노머 중합물, 폴리비닐알콜 카르바메이트, 아미노알키드계 수지 등의 비실리콘계의 박리 처리제 등을 이용할 수 있다. 이와 같은 비실리콘계의 박리 처리제로서는, 예를 들면, 잇포샤유시 공업주식회사제의 피로일 1050, 피로일 1200 등을 들 수 있다.
<박리 라이너>
또한, 점착제층(3)의 표면(기재(2)에 대향하는 면과는 반대측의 면)에는, 필요에 따라 박리 라이너를 설치해도 된다. 박리 라이너로서는, 종이, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 필름에, 점착제층(3)에 포함되는 실리콘계 점착제와의 이형성을 높이기 위한 박리 처리를 실시한 것을 이용할 수 있다. 박리 라이너의 박리 처리에 이용하는 재료로서는, 특별히 한정되지 않으나, 예를 들면, 플루오로실리콘, 장쇄 알킬비닐모노머 중합물, 아미노알키드계 수지 등의 재료를 이용할 수 있다.
<점착 테이프의 두께>
이상 설명한 바와 같은 구성을 가지는 점착 테이프(1)의 전체로서의 두께는, 20㎛∼200㎛의 범위가 바람직하다.
점착 테이프(1)의 두께가 20㎛보다 얇은 경우에는, 점착 테이프(1)를 반도체 소자 기판의 다이싱에 이용한 경우에, 형성된 반도체 칩을 점착 테이프(1)로부터 잡아떼어내는 것이 곤란해지는 경우가 있다.
또한, 점착 테이프(1)의 두께가 200㎛보다 두꺼운 경우에는, 점착 테이프(1)를 반도체 소자 기판의 밀봉 수지측으로 부착할 때에, 점착 테이프(1)가 밀봉 수지의 요철에 추종되기 어려워진다. 이 결과, 점착 테이프(1)와 밀봉 수지의 접착 면적이 작아져, 다이싱할 때에 반도체 칩이 비산하기 쉬워질 우려가 있다.
[점착 테이프의 제조 방법]
계속하여, 본 실시형태의 점착 테이프(1)의 제조 방법에 대하여 설명한다.
또한, 상술한 제 1 형태의 과산화물 경화형 실리콘계 점착제를 포함하는 점착제층(3)을 가지는 점착 테이프(1)와, 제 2 형태의 부가 반응형 실리콘계 점착제를 포함하는 점착제층(3)을 가지는 점착 테이프(1)는, 동일한 제조 방법에 의해 제조할 수 있다.
점착 테이프(1)를 제조할 때에는, 먼저, 톨루엔이나 아세트산 에틸 등의 범용의 유기 용제에, 경화형의 실리콘계 점착제 및 경화제를 용해시켜, 점착제 용액을 얻는다. 계속하여, 이 점착제 용액을, 필요에 따라 표면 처리나 앵커 코트층의 형성을 행한 기재(2)의 표면에, 콤마 코터 등을 이용하여 소정의 두께가 되도록 도포한다.
그리고, 점착제 용액이 도포된 기재(2)를, 60℃∼160℃의 온도에서, 수분∼수십분 정도 가열함으로써, 점착제 용액을 경화시켜, 점착제층(3)을 형성한다.
이상의 공정에 의해, 도 1에 나타낸 바와 같이, 기재(2) 상에 점착제층(3)이 적층된 점착 테이프(1)를 얻을 수 있다.
[점착 테이프의 사용 방법]
상술한 바와 같이, 본 실시형태의 점착 테이프(1)는, 반도체 소자 기판의 다이싱에 이용된다. 여기에서, 반도체 소자 기판이란, 수지 등의 기판상에, LED(Light emitting diode) 등의 반도체 소자가 복수 형성된 것을 말한다. 또한, 이와 같은 반도체 소자 기판에서는, 통상, 반도체 소자를 온도나 습도 등의 외부 환경의 변화로부터 보호하기 위해, 반도체 소자를 덮도록 밀봉 수지가 설치된다.
반도체 소자 기판을 절단하여 복수의 반도체 칩을 얻기 위한 방법으로서는, 예를 들면 이하와 같은 방법이 종래, 알려져 있다.
먼저, 반도체 소자 기판의 기판측으로부터 다이싱용의 점착 테이프를 부착함과 함께, 다이서 등에 의해 반도체 소자 기판을 반도체 소자가 형성되는 측으로부터 절단한다. 그리고, 절단에 의해 형성된 각각의 반도체 칩을 점착 테이프로부터 잡아떼어냄으로써, 복수의 반도체 칩을 얻는다.
그러나, 이와 같이 반도체 소자 기판의 기판측으로부터 다이싱용의 점착 테이프를 부착하고, 반도체 소자 기판의 절단을 행한 경우, 절단면(반도체 칩의 기판 측면)에 결락(缺落)이 생기는 소위 처짐이 발생하거나, 절단면이 거칠어지거나 하는 등의 과제가 있다.
그래서, 최근에는, 이와 같은 과제를 해결하기 위해, 반도체 소자 기판에 대하여, 기판측이 아닌, 반도체 소자가 형성되는 측, 즉 반도체 소자를 밀봉하는 밀봉 수지측으로 다이싱용의 점착 테이프를 부착하고, 반도체 소자 기판을 절단하는 방법이 제안되어 있다.
여기에서, 종래, 반도체 소자 기판을 절단하기 위해 사용되는 다이싱용의 점착 테이프로서는, 예를 들면 아크릴수지로 구성되는 점착제층을 가지는 것이 사용되고 있다.
그러나, 이와 같은 종래의 점착 테이프를, 반도체 소자 기판의 반도체 소자가 형성되는 측(밀봉 수지측)으로 부착하여 반도체 소자 기판의 다이싱을 행하면, 예를 들면, 밀봉 수지와 점착 테이프의 점착력이 불충분한 경우에는, 다이싱 시에 반도체 칩이 비산하는 등의 문제가 생길 우려가 있다.
그런데, LED 등의 반도체 소자용의 밀봉 수지로서는, 최근에는, 실리콘 수지를 이용하는 경우가 많다. 즉, 종래, 반도체 소자용의 밀봉 수지로서는, 전기 특성이나 내열성이 우수한 에폭시 수지가 이용되고 있으나, 에폭시 수지는, 단파장의 LED나 고출력의 LED에 사용한 경우에 변색되기 쉬운 등의 문제가 있다. 이것에 대해, 실리콘 수지는, 에폭시 수지와 비교하여 열이나 광에 의한 변색이 일어나기 어렵기 때문이다.
그러나, 실리콘 수지는, 예를 들면 에폭시 수지 등과 비교하여 이형성이 높은 성질을 가지고 있다. 따라서, 밀봉 수지로서 실리콘 수지를 사용한 반도체 소자 기판에 대하여, 예를 들면 아크릴 수지계의 점착 테이프를 밀봉 수지측으로 부착한 경우에는, 밀봉 수지인 실리콘 수지와 점착 테이프의 접착력이 작아지기 쉽다. 이 결과, 반도체 소자 기판의 절단시에, 상술한 반도체 칩의 비산 등의 문제가 보다 생기기 쉬워진다.
이것에 대해, 본 실시형태의 점착 테이프(1)는, 상술한 바와 같이, 점착제층(3)이 경화형의 실리콘계 점착제 및 경화제를 포함하여 구성됨으로써, 반도체 소자 기판의 다이싱을 행하는 경우에 밀봉 수지측으로 부착하여 사용한 경우이더라도, 반도체 소자 기판의 밀봉 수지와의 접착력을 양호하게 유지할 수 있다. 그리고, 종래의 점착 테이프와 비교하여, 반도체 소자 기판의 다이싱을 행하는 경우에, 반도체 칩의 비산 등의 발생을 억제할 수 있다.
이하, 본 실시형태의 점착 테이프(1)의 사용 방법 및 본 실시형태의 점착 테이프(1)를 사용한 반도체 칩의 제조 방법에 대하여, 상세하게 설명한다. 도 2의 (a)∼(d)는, 본 실시형태의 점착 테이프를 사용한 반도체 칩의 제조 방법을 나타낸 도면이다.
또한, 이하에서 설명하는 방법은, 점착 테이프(1)를 이용한 반도체 칩의 제조 방법의 일례이며, 점착 테이프(1)의 사용 방법은, 이하의 방법에 한정되지 않는다. 즉, 본 실시형태의 점착 테이프(1)는, 다이싱할 때에, 밀봉 수지로 밀봉된 복수의 반도체 소자를 가지는 반도체 소자 기판에 부착되는 것이라면, 이하의 방법에 한정되지 않고 사용할 수 있다.
본 실시형태에서는, 먼저, 예를 들면 수지 재료 등으로 이루어지는 기판(101) 상에, 복수의 반도체 소자(102)를 적재하고, 반도체 소자 기판(100)을 작성한다. 또한, 반도체 소자(102)는, 예를 들면 LED 소자이며, 도시는 생략하나, 예를 들면 통전에 의해 발광하는 발광층 등을 포함하는 복수의 반도체층이 적층되어 구성되며, 상부에는 전극이 형성되어 있다.
다음으로, 반도체 소자 기판(100)의 기판(101) 상에 형성된 복수의 반도체 소자(102)를, 실리콘계 수지로 이루어지는 밀봉 수지(103)로 밀봉한다(밀봉 공정). 또한, 이 예에서는, 복수의 반도체 소자(102)를 밀봉 수지(103)에 의해 모아 밀봉하고 있으나, 개개의 반도체 소자(102)를, 밀봉 수지(103)에 의해 개별적으로 밀봉해도 된다.
계속하여, 도 2의 (a)에 나타낸 바와 같이, 점착 테이프(1)의 점착제층(3)이 반도체 소자 기판(100)의 밀봉 수지(103)와 대향하도록, 점착 테이프(1)와 반도체 소자 기판(100)을 맞붙인다(부착 공정).
이어서, 도 2의 (b)(c)에 나타낸 바와 같이, 점착 테이프(1)와 반도체 소자 기판(100)을 맞붙인 상태에서, 절단 예정 라인(X)을 따라, 반도체 소자 기판(100)을 다이서 등에 의해 절단한다(절단 공정). 이 예에서는, 점착 테이프(1)가 부착된 반도체 소자 기판(100)을, 기판(101) 측으로부터 절단하고 있다. 또한, 도 2의 (c)에 나타낸 바와 같이, 이 예에서는, 반도체 소자 기판(100)을 전부 깊숙이 베는 소위 풀 컷트를 행하고 있다.
계속하여, 반도체 소자 기판(100)을 절단함으로써 형성된 반도체 칩(200)을 점착 테이프(1)로부터 떼어냄(픽업함)으로써, 도 2의 (d)에 나타낸 바와 같이, 개편화(個片化)된 반도체 칩(200)을 얻을 수 있다(박리 공정).
상술한 바와 같이, 본 실시형태의 점착 테이프(1)에서는, 점착제층(3)이 경화형의 실리콘계 점착제와 경화제를 포함하여 구성된다. 이것에 의해, 점착 테이프(1)를 다이싱에 사용하는 경우에, 반도체 소자 기판(100)의 밀봉 수지(103) 측으로 부착된 경우이더라도, 반도체 소자 기판(100)과 점착 테이프(1)의 접착력을 양호하게 유지하는 것이 가능하게 된다.
특히, 최근에는, 반도체 소자(102)를 밀봉하는 밀봉 수지(103)로서 이형성이 높은 실리콘 수지를 사용하는 것이 많으나, 본 실시형태의 점착 테이프(1)는, 상술한 구성을 가짐으로써, 실리콘 수지로 이루어지는 밀봉 수지(103)에 대해서도 양호한 접착력을 가진다.
이 결과, 본 실시형태의 점착 테이프(1)는, 반도체 소자 기판(100)의 다이싱에 사용한 경우에, 반도체 칩(200)의 비산을 억제할 수 있다.
또한, 본 실시형태의 점착 테이프(1)의 점착제층(3)에 포함되는 경화형의 실리콘계 점착제는, 상술한 바와 같이 밀봉 수지(103)와 양호한 점착력을 가지는 한편, 이형성이 높은 성질을 가지고 있다. 이것에 의해, 본 실시형태에서는, 반도체 소자 기판(100)의 다이싱에 의해 얻어진 반도체 칩(200)을 점착 테이프(1)로부터 떼어낼 때에, 반도체 칩(200)에 점착제가 부착되는 소위 점착제 잔류의 발생을 억제할 수 있다.
또한, 통상, 예를 들면 점착제층이 아크릴계의 점착제로 구성되는 점착 테이프를 반도체 소자 기판의 다이싱에 이용하는 경우, 절단 후의 반도체 칩을 점착 테이프로부터 잡아떼어낼 때에는, 미리 점착 테이프에 대하여 자외선을 조사하여, 점착제층의 점착성을 잃게 할 필요가 있다. 한편, 본 실시형태의 점착 테이프(1)의 경우에는, 자외선을 조사하는 공정을 행하지 않고, 반도체 칩(200)을 점착 테이프(1)로부터 떼어내는 것이 가능하다.
따라서, 본 실시형태의 점착 테이프(1)를 반도체 소자 기판(100)의 다이싱에 사용함으로써, 반도체 칩(200)의 제조 공정을 간이화하는 것이 가능해지고 있다.
[실시예]
계속하여, 실시예 및 비교예를 이용하여 본 발명을 한층 더 구체적으로 설명한다. 또한, 본 발명은, 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다.
본 발명자는, 점착제층(3)으로서 과산화물 경화형 실리콘계 점착제를 이용한 제 1 형태 및 점착제층(3)으로서 부가 반응형 실리콘계 점착제를 이용한 제 2 형태의 각각에 대하여, 경화제(개시제, 가교제)의 첨가량을 다르게 하여 점착 테이프(1)의 제조를 행하고, 제조한 점착 테이프(1)의 평가를 행하였다.
이하, 각 실시예 및 각 비교예에 대하여 상세하게 설명한다.
1. 점착 테이프(1)의 제조
(실시예 1∼실시예 4)
톨루엔에, 오르가노폴리실록산으로 이루어지는 과산화물 경화형 실리콘계 점착제(신에츠가가쿠고교 주식회사제 KR101-1)와, 메틸과산화벤조일로 이루어지는 개시제(니치유 주식회사제 나이퍼 K40)를 용해시켜, 점착제 용액을 조제하였다. 또한, 과산화물 경화형 실리콘계 점착제 및 개시제의 함유량은, 표 1에 나타낸 바와 같이 조제하였다.
계속하여, 이 점착제 용액을, 두께 75㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름으로 이루어지는 기재(2) 상에 도포한 후, 160도의 온도에서 3분간, 가열함으로써, 두께 30㎛의 점착제층(3)을 형성하고, 총 두께 105㎛의 점착 테이프(1)를 얻었다.
(실시예 5∼8)
톨루엔에, 분자 내에 비닐 실릴기를 가지는 오르가노폴리실록산으로 이루어지는 부가 반응형 실리콘계 점착제(신에츠가가쿠고교 주식회사제 X-40-3237-1)와, 백금 금속계 촉매(신에츠가가쿠고교 주식회사제 CAT-PL-50T)와, 분자 내에 히드로실릴기를 가지는 오르가노폴리실록산으로 이루어지는 가교제(신에츠가가쿠고교 주식회사제 X-92-122)를 용해시켜, 점착제 용액을 조제하였다. 또한, 부가 반응형 실리콘계 점착제, 촉매 및 가교제의 함유량은, 표 1에 나타낸 바와 같이 조제하였다.
계속하여, 이 점착제 용액을, 두께 75㎛의 PET 필름으로 이루어지는 기재(2) 상에 도포한 후, 120도의 온도에서 3분간, 가열함으로써, 두께 30㎛의 점착제층(3)을 형성하고, 총 두께 105㎛의 점착 테이프(1)를 얻었다.
(비교예 1)
점착제층(3)에 있어서의 개시제의 함유량을 0으로 한 것 이외에는, 실시예 1∼실시예 4와 동일하게 하여, 점착 테이프(1)를 얻었다.
(비교예 2)
점착제층(3)에 있어서의 가교제의 함유량을 0으로 한 것 이외에는, 실시예 5∼실시예 8과 동일하게 하여, 점착 테이프(1)를 얻었다.
(비교예 3)
점착제층(3)으로서, 아크릴계의 점착제를 이용한 것 이외에는, 실시예 1∼8과 동일하게 하여, 점착 테이프(1)를 얻었다.
2. 평가 방법
계속하여, 점착 테이프(1)의 평가 방법에 대하여 설명한다.
(1)대(對) 연마 SUS 점착력 시험
상술한 방법으로 제조한 점착 테이프(1)에 대하여, JIS Z 0237(2000)에 기재된 방법에 준거하여, 대 연마 SUS 점착력 시험(박리 점착력 시험)을 행하였다.
구체적으로는, 점착 테이프(1)를 내수(耐水)연마지로 연마한 스테인리스판(SUS 304)에 부착하고, 질량 2000g의 롤러를 5mm/s의 속도로 1왕복 시켜, 압착하였다. 계속하여, 20∼40분 방치한 후, 인장시험기를 이용하여, 스테인리스판에 대하여 180°방향으로 5mm/s의 속도로 박리하여, 연마 SUS판에 대한 점착력을 측정하였다.
(2)유지력 시험
제조한 점착 테이프(1)에 대하여, 유지력 시험을 행하였다.
구체적으로는, 점착 테이프(1)를, 내수연마지로 연마한 스테인리스판(SUS 304)에 부착하고, 소정의 추를 장착한 상태에서 40℃의 조건하에서 24시간 유지한 경우의 어긋남량(mm)을 측정하였다. 여기에서, 다이싱용 점착 테이프로서는, 유지력 시험에서 측정되는 어긋남량이 25mm 이하인 것이 바람직하다.
또한, 24시간을 경과하기 전에 점착 테이프(1)가 스테인리스판으로부터 박리되어 낙하한 경우에는, 측정 개시로부터 점착 테이프(1)가 박리될 때까지의 경과 시간(분)을 측정하였다. 또한, 표 1에 있어서 유지력 시험의 ↓의 표시는, 24시간을 경과하기 전에 점착 테이프(1)가 스테인리스판으로부터 어긋나 낙하한 것을 의미한다.
(3)대 실리콘 수지 점착력 시험
제조한 점착 테이프(1)에 대하여, 상술한 점착력 시험의 방법에 준거하여, 대 실리콘 수지 점착력 시험을 행하였다.
구체적으로는, 점착 테이프(1)를, 실리콘 수지를 도포한 판에 부착하고, 질량 2000g의 롤러를 5mm/s의 속도로 1왕복시켜, 압착하였다. 계속하여, 20∼40분 방치한 후, 인장시험기를 이용하여, 실리콘 수지를 도포한 판에 대하여 180°방향으로 5mm/s의 속도로 박리하여, 실리콘 수지에 대한 점착력을 측정하였다.
또한, 본 시험에 있어서 점착 테이프(1)를 부착한 판에 도포된 실리콘 수지로서는, LED 밀봉제용의 실리콘 수지를 이용하였다.
3. 평가 결과
실시예 1∼실시예 8 및 비교예 1∼비교예 3의 점착 테이프(1)에 대한 평가 결과에 대하여, 표 1에 나타낸다.
Figure pat00001
표 1에 나타낸 바와 같이, 점착제층(3)을, 경화형의 실리콘계 점착제와 경화제를 포함하여 구성한 경우(실시예 1∼실시예 8)에는, 점착 테이프(1)의 점착력, 유지력 및 대 실리콘 수지 점착력이 모두 바람직한 범위인 것이 확인되었다.
이것에 의해, 점착제층(3)을 경화형의 실리콘계 점착제와 경화제를 포함하여 구성한 점착 테이프(1)는, 반도체 소자 기판의 밀봉 수지측으로 부착하여 다이싱에 사용하는 다이싱용 점착 테이프로서 유용한 것이 확인되었다.
계속하여, 실시예 1∼실시예 8 중, 실리콘계 점착제로서 과산화물 경화형 실리콘계 점착제를 이용한 경우(실시예 1∼실시예 4)를 비교하면, 과산화물로 이루어지는 개시제의 함유량이, 과산화물 경화형 실리콘계 점착제 100중량부에 대하여, 0.05중량부∼10중량부의 경우(실시예 1∼실시예 3)에, 점착 테이프(1)의 유지력이 보다 양호한 것이 확인되었다.
또한, 개시제의 함유량이, 과산화물 경화형 실리콘계 점착제 100중량부에 대하여, 0.05중량부∼3.5중량부의 경우(실시예 1, 실시예 2)에, 점착 테이프(1)의 대 실리콘 수지 점착력이 보다 양호한 것이 확인되었다.
따라서, 실리콘계 점착제로서 과산화물 경화형 실리콘계 점착제를 이용한 경우에는, 과산화물로 이루어지는 개시제의 함유량이, 과산화물 경화형 실리콘계 점착제 100중량부에 대하여, 0.05중량부∼10중량부의 범위가 보다 바람직하고, 0.05중량부∼3.5중량부의 범위가 더욱 바람직한 것이 확인되었다.
또한, 실시예 1∼실시예 8 중, 실리콘계 점착제로서 부가 반응형 실리콘계 점착제를 이용한 경우(실시예 5∼실시예 8)를 비교하면, 가교제의 함유량이, 부가 반응형 실리콘계 점착제 100중량부에 대하여, 0.1중량부∼7중량부의 경우(실시예 5∼실시예 7)에, 점착 테이프(1)의 점착력 및 대 실리콘 수지 점착력이 보다 높고, 0.1중량부∼2중량부의 경우(실시예 5, 실시예 6)에, 점착 테이프(1)의 점착력 및 대 실리콘 수지 점착력이 한층 더 높은 것이 확인되었다.
따라서, 실리콘계 점착제로서 부가 반응형 실리콘계 점착제를 이용한 경우에는, 가교제의 함유량이, 부가 반응형 실리콘계 점착제 100중량부에 대하여, 0.1중량부∼7중량부의 범위가 보다 바람직하고, 0.1중량부∼2중량부의 범위가 더욱 바람직한 것이 확인되었다.
이것에 대해, 점착제층(3)이 경화제(개시제 또는 가교제)를 포함하지 않은 경우(비교예 1, 비교예 2)에는, 점착 테이프(1)의 유지력이 현저하게 낮은 것이 확인되었다. 이것은, 점착제층(3)이 경화제를 포함하지 않은 경우에는, 실리콘계 점착제가 경화하지 않았기 때문이라고 생각된다.
그리고, 이와 같은 점착 테이프(1)를 다이싱용 점착 테이프로서 이용한 경우에는, 점착 테이프(1)를 반도체 소자 기판의 다이싱에 사용한 후, 얻어진 반도체 칩으로부터 점착 테이프(1)를 떼어냈을 때에, 점착제 잔류가 생기기 쉬워지는 것이 예측된다.
또한, 점착제층(3)으로서 아크릴계의 점착제를 이용한 경우(비교예 3)에는, 점착 테이프(1)의 점착력 및 유지력은 양호하기는 하나, 반도체 소자의 밀봉 수지로서 사용되는 실리콘 수지에 대한 점착력이 현저하게 낮은 것이 확인되었다.
이와 같은 점착 테이프(1)를, 다이싱용 점착 테이프로서 반도체 소자 기판의 밀봉 수지측으로 부착하여 이용한 경우에는, 다이싱을 행할 때에, 점착 테이프(1)로부터 반도체 소자 기판이나 반도체 칩이 떨어지기 쉬워져, 반도체 칩의 비산이 생기기 쉬워지는 경우가 예측된다.
1: 점착 테이프 2: 기재
3: 점착제층

Claims (6)

  1. 밀봉 수지에 의해 밀봉된 복수의 반도체 소자가 형성된 소자 기판을, 복수의 반도체 칩으로 분할할 때에 사용되는 다이싱용 점착 테이프로서,
    기재와,
    상기 기재상에 적층되고, 경화형의 실리콘계 점착제 및 경화제를 포함하는 점착제층을 구비하고,
    상기 소자 기판에 대하여, 실리콘 수지로 이루어지는 상기 밀봉 수지측으로 부착되어 사용되는 것을 특징으로 하는 다이싱용 점착 테이프.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 점착제층은, 과산화물 경화형 실리콘 점착제와, 과산화물로 이루어지는 개시제를 포함하는 것을 특징으로 하는 다이싱용 점착 테이프.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 개시제의 함유량이, 상기 과산화물 경화형 실리콘 점착제 100중량부에 대하여, 0.01중량부∼15중량부의 범위인 것을 특징으로 하는 다이싱용 점착 테이프.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 점착제층은, 부가 반응형 실리콘 점착제와, 가교제와, 촉매를 포함하는 것을 특징으로 하는 다이싱용 점착 테이프.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 가교제의 함유량이, 상기 부가 반응형 실리콘 점착제 100중량부에 대하여, 0.05중량부∼10중량부의 범위인 것을 특징으로 하는 다이싱용 점착 테이프.
  6. 복수의 반도체 소자가 기판상에 형성된 소자 기판의 당해 복수의 반도체 소자를 실리콘 수지로 이루어지는 밀봉 수지로 밀봉하는 밀봉 공정과,
    기재와 경화형의 실리콘계 점착제 및 경화제를 포함하는 점착제층을 구비하는 점착 테이프를, 상기 소자 기판에 대하여, 상기 밀봉 수지측으로 부착하는 부착 공정과,
    상기 점착 테이프가 부착된 상기 소자 기판을, 복수의 반도체 칩으로 절단하는 절단 공정과,
    상기 복수의 반도체 칩으로부터, 상기 점착 테이프를 떼어내는 박리 공정을 포함하는 반도체 칩의 제조 방법.
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