KR20150113829A - 다이 본드 필름, 다이싱·다이 본드 필름 및 적층 필름 - Google Patents

다이 본드 필름, 다이싱·다이 본드 필름 및 적층 필름 Download PDF

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Abstract

(과제) 반도체 장치를 희생하지 않고 비파괴로 보이드를 관찰할 수 있는 다이 본드 필름 등을 제공한다.
(해결 수단) 헤이즈가 0 ％ ∼ 25 ％ 인 다이 본드 필름에 관한 것이다.

Description

다이 본드 필름, 다이싱·다이 본드 필름 및 적층 필름{DIE-BONDING FILM, DICING DIE-BONDING FILM AND LAMINATE FILM}
본 발명은 다이 본드 필름, 다이싱·다이 본드 필름 및 적층 필름에 관한 것이다.
반도체 칩을 금속 리드 프레임 등의 피착체에 접착할 때에 다이 본드 필름을 사용하는 방법이 알려져 있다 (예를 들어, 특허문헌 1 참조).
이와 같은 방법에 있어서, 다이 본드 후에 다이 본드 필름 중에 보이드가 발생하는 경우가 있다. 보이드는 내흡습 리플로우, 내 HAST (High Accelerated Stress Test) 등으로 평가되는 반도체 장치의 신뢰성을 저하시켜, 반도체 장치의 불량의 원인이 된다.
일본 공개특허공보 평6-145639호
종래의 다이 본드 필름은 500 ㎚ 정도의 필러를 함유하기 때문에 불투명하다. 따라서, 다이 본드 필름 중의 보이드를 관찰하기 위해서, 일반적으로 초음파 영상 장치 (SAT) 가 사용된다. 그러나, 초음파 영상 장치로 관찰하는 경우, 반도체 장치를 물에 담글 필요가 있기 때문에, 시험을 위해 반도체 장치가 희생된다.
본 발명은 상기 과제를 해결하여, 반도체 장치를 희생하지 않고 보이드를 관찰할 수 있는 다이 본드 필름, 다이싱·다이 본드 필름 및 적층 필름을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 헤이즈가 0 ％ ∼ 25 ％ 인 다이 본드 필름에 관한 것이다. 본 발명의 다이 본드 필름은 투명성이 높기 때문에, 초음파 영상 장치를 사용하지 않고 보이드를 관찰할 수 있다. 따라서, 반도체 장치를 희생하지 않고 관찰할 수 있어, 반도체 장치의 수율을 향상시킬 수 있다. 또, 반도체 장치의 불량을 저감시킬 수 있다.
본 발명의 다이 본드 필름은, 파장 600 ㎚ 의 광선의 투과율이 85 ％ 를 초과하는 것이 바람직하다. 85 ％ 를 초과하면 육안으로 보이드를 관찰할 수 있다.
본 발명의 다이 본드 필름은, 파장 400 ㎚ 의 광선의 투과율이 85 ％ 를 초과하는 것이 바람직하다. 85 ％ 를 초과하면 보이드 검출 장치, 구체적으로는, 화상 식별 프로그램에 연동된 광학 현미경 장치 등으로 보이드를 관찰할 수 있다.
본 발명의 다이 본드 필름은, 파장 400 ㎚ ∼ 600 ㎚ 의 전체 영역에 있어서의 광선의 투과율이 85 ％ 를 초과하는 것이 바람직하다. 85 ％ 를 초과하면, 육안이나 보이드 검출 장치로 보이드를 관찰할 수 있다.
본 발명은 또, 기재 및 기재 상에 배치된 점착제층을 구비하는 다이싱 테이프와, 점착제층 상에 배치된 헤이즈가 0 ％ ∼ 25 ％ 인 다이 본드 필름을 구비하는 다이싱·다이 본드 필름에 관한 것이다.
다이 본드 필름은, 200 ％ 로 잡아늘린 상태에 있어서의 파장 600 ㎚ 의 광선의 투과율이, 잡아늘리지 않은 상태에 있어서의 파장 600 ㎚ 의 광선의 투과율에 비해 5 ％ 이상 낮은 것이 바람직하다. 다이 본드 필름을 잡아늘림으로써 다이 본드 필름을 시인하기 쉬워지므로, 다이 본드 필름의 유무를 용이하게 확인할 수 있다.
그런데, 다이 본드 필름의 투명성이 높으면 다이 본드 필름의 위치를 알기 어렵기 때문에, 다이 본드 필름과 다이싱 테이프를 첩합 (貼合) 할 때에 위치 맞춤이 곤란하다. 또, 품질 검사를 할 때에 다이 본드 필름의 형상의 이상을 검출할 수 없는 경우가 있다.
따라서, 다이 본드 필름은, 반도체 웨이퍼를 첩부 (貼付) 하기 위한 첩부부 및 첩부부의 주변에 배치된 비첩부부를 구비하고, 비첩부부에는 마크가 형성되어 있는 것이 바람직하다. 마크는, 광학적으로 인식 가능한 것이 바람직하다. 비첩부부에 마크가 형성되어 있으면, 다이 본드 필름과 다이싱 테이프를 첩합할 때에, 용이하게 위치 맞춤할 수 있다. 또, 다이 본드 필름의 유무를 용이하게 판별할 수 있다. 또, 품질 검사를 할 때에, 다이 본드 필름의 형상의 이상을 검출할 수 있는 경우가 있다.
기재는, 파장 400 ㎚ ∼ 600 ㎚ 의 전체 영역에 있어서의 광선의 투과율이 0 ％ ∼ 20 ％ 인 것이 바람직하다. 이로써, 다이싱·다이 본드 필름과 반도체 웨이퍼를 첩합할 때에, 기재의 에지 등을 기준으로 하여 위치 맞춤할 수 있다.
기재는, 점착제층과 접하는 제 1 주면 및 제 1 주면에 대향한 제 2 주면으로 양면을 정의할 수 있다. 제 2 주면의 표면 조도 (Ra) 가 0.5 ㎛ ∼ 5 ㎛ 인 것이 바람직하다. 이로써, 기재의 광선 투과율을 저하시킬 수 있다.
본 발명은 또, 세퍼레이터와, 세퍼레이터 상에 배치된 다이싱·다이 본드 필름을 구비하는 적층 필름에 관한 것이다.
세퍼레이터는, 다이 본드 필름과 접한 적층부 및 적층부의 외주에 배치된 외주부를 구비하는 것이 바람직하다. 외주부에는 마크가 형성되어 있는 것이 바람직하다. 또, 적층부의 가장자리에는 마크가 형성되어 있는 것이 바람직하다. 외주부 및/또는 적층부의 가장자리에 절입이 형성되어 있으면, 다이 본드 필름과 다이싱 테이프를 첩합할 때에, 용이하게 위치 맞춤할 수 있다.
마크는 절입인 것이 바람직하다. 용이하게 위치 인식할 수 있다는 이유에서, 절입의 깊이가 5 ㎛ ∼ 45 ㎛ 인 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 반도체 장치를 희생하지 않고 보이드를 관찰할 수 있는 다이 본드 필름, 다이싱·다이 본드 필름 및 적층 필름을 제공할 수 있다.
도 1 은, 다이 본드 필름의 개략 단면도.
도 2 는, 다이싱·다이 본드 필름의 개략 단면도.
도 3 은, 적층 필름의 개략 평면도.
도 4 는, 적층 필름을 부분적으로 확대하여 나타내는 개략 단면도.
도 5 는, 다이싱·다이 본드 필름 상에 반도체 웨이퍼를 배치한 상태의 개략을 나타내는 단면도.
도 6 은, 반도체 웨이퍼를 개편화한 상태의 개략을 나타내는 단면도.
도 7 은, 반도체 칩이 부착된 피착체의 개략 단면도.
도 8 은, 반도체 장치의 개략 단면도.
도 9 는, 변형예 1 에 관련된 다이 본드 필름의 개략 단면도.
도 10 은, 변형예 2 에 관련된 적층 필름의 개략 단면도.
도 11 은, 변형예 3 에 관련된 적층 필름의 개략 단면도.
도 12 는, 변형예 4 에 관련된 적층 필름의 개략 단면도.
이하에 실시형태를 들어 본 발명을 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들 실시형태에만 한정되는 것은 아니다.
[실시형태 1]
(다이 본드 필름 (3))
도 1 에 나타내는 바와 같이, 다이 본드 필름 (3) 의 형태는 필름상이다. 다이 본드 필름 (3) 은 투명성이 높기 때문에, 초음파 영상 장치를 사용하지 않고 보이드를 관찰할 수 있다. 따라서, 반도체 장치를 희생하지 않고 관찰할 수 있어, 반도체 장치의 수율을 향상시킬 수 있다. 또, 반도체 장치의 불량을 저감시킬 수 있다.
다이 본드 필름 (3) 의 헤이즈는 25 ％ 이하, 바람직하게는 20 ％ 이하, 더욱 바람직하게는 15 ％ 이하, 특히 바람직하게는 10 ％ 이하이다. 25 ％ 이하이므로, 투명성이 높아 초음파 영상 장치를 사용하지 않고 보이드를 관찰할 수 있다. 다이 본드 필름 (3) 의 헤이즈의 하한은 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 0 ％ 이상이다. 다이 본드 필름 (3) 의 헤이즈의 하한은, 예를 들어 0.5 ％ 이상이어도 된다.
또한, 헤이즈는 실시예에 기재된 방법으로 측정할 수 있다.
헤이즈는 무기 충전재에 의해 컨트롤할 수 있다. 예를 들어, 무기 충전재를 배합하지 않은 것, 평균 입경이 작은 무기 충전재를 사용함으로써, 헤이즈를 작게 할 수 있다.
다이 본드 필름 (3) 에 있어서, 파장 600 ㎚ 의 광선의 투과율이 85 ％ 를 초과하는 것이 바람직하고, 90 ％ 이상이 보다 바람직하다. 85 ％ 를 초과하면, 육안으로 보이드를 관찰할 수 있다. 또한, 관찰에는 광학 현미경 등을 사용할 수 있다.
파장 600 ㎚ 의 광선의 투과율은, 필러의 입경에 의해 컨트롤할 수 있다. 예를 들어, 필러의 입경을 작게 함으로써, 85 ％ 를 초과하는 투과율이 얻어진다.
다이 본드 필름 (3) 에 있어서, 파장 400 ㎚ 의 광선의 투과율이 85 ％ 를 초과하는 것이 바람직하다. 85 ％ 를 초과하면 보이드 검출 장치, 구체적으로는, 광학 현미경 등으로 보이드를 관찰할 수 있다.
파장 400 ㎚ 의 광선의 투과율은, 필러의 입경에 의해 컨트롤할 수 있다. 예를 들어, 필러의 입경을 작게 함으로써, 85 ％ 를 초과하는 투과율이 얻어진다.
다이 본드 필름 (3) 에 있어서, 파장 400 ㎚ ∼ 600 ㎚ 의 전체 영역에 있어서의 광선의 투과율이 85 ％ 를 초과하는 것이 바람직하다. 85 ％ 를 초과하면, 육안이나 보이드 검출 장치로 보이드를 관찰할 수 있다.
광선의 투과율은 실시예에 기재된 방법으로 측정할 수 있다.
다이 본드 필름 (3) 에 있어서, 200 ％ 로 잡아늘린 상태에 있어서의 파장 600 ㎚ 의 광선의 투과율이, 잡아늘리지 않은 상태에 있어서의 파장 600 ㎚ 의 광선의 투과율에 비해 5 ％ 이상 낮은 것이 바람직하다. 다이 본드 필름 (3) 을 잡아늘림으로써 다이 본드 필름 (3) 을 시인하기 쉬워지기 때문에, 다이 본드 필름 (3) 의 유무를 용이하게 확인할 수 있다. 다이싱·다이 본드 필름에 있어서는, 다이싱·다이 본드 필름을 잡아늘림으로써 다이 본드 필름 (3) 의 유무를 용이하게 확인할 수 있다. 또한, 투과율이 저하되는 것은, 잡아늘림으로써 다이 본드 필름 (3) 에 함유되는 폴리머에 방향성이 생기기 때문이라고 추찰된다.
다이 본드 필름 (3) 에 있어서, 200 ％ 로 잡아늘린 상태에 있어서의 파장 600 ㎚ 의 광선의 투과율은 바람직하게는 70 ％ 이하, 보다 바람직하게는 60 ％ 이하이다. 70 ％ 이하이면, 다이 본드 필름 (3) 의 유무를 용이하게 확인할 수 있다. 200 ％ 로 잡아늘린 상태에 있어서의 파장 600 ㎚ 의 광선의 투과율의 하한은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 5 ％ 이다.
다이 본드 필름 (3) 에 있어서, 5 ％ 로 잡아늘린 상태에 있어서의 파장 600 ㎚ 의 광선의 투과율은 바람직하게는 75 ％ 이상, 보다 바람직하게는 80 ％ 이상이다. 80 ％ 이상이면, 익스팬드 후에도 투명성을 유지할 수 있다.
다이 본드 필름 (3) 은 열경화성을 갖는 것이 바람직하다.
다이 본드 필름 (3) 은, 열가소성 수지를 함유하는 것이 바람직하다. 열가소성 수지로는, 천연 고무, 부틸 고무, 이소프렌 고무, 클로로프렌 고무, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체, 에틸렌-아크릴산 공중합체, 에틸렌-아크릴산에스테르 공중합체, 폴리부타디엔 수지, 폴리카보네이트 수지, 열가소성 폴리이미드 수지, 6-나일론이나 6,6-나일론 등의 폴리아미드 수지, 페녹시 수지, 아크릴 수지, PET 나 PBT 등의 포화 폴리에스테르 수지, 폴리아미드이미드 수지, 또는 불소 수지 등을 들 수 있다. 이들 열가소성 수지 중, 이온성 불순물이 적고 내열성이 높고, 반도체 소자의 신뢰성을 확보할 수 있는 아크릴 수지가 특히 바람직하다.
아크릴 수지로는 특별히 한정되는 것은 아니고, 탄소수 30 이하, 특히 탄소수 4 ∼ 18 의 직사슬 혹은 분기의 알킬기를 갖는 아크릴산 또는 메타크릴산의 에스테르의 1 종 또는 2 종 이상을 성분으로 하는 중합체 (아크릴 공중합체) 등을 들 수 있다. 상기 알킬기로는, 예를 들어 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, t-부틸기, 이소부틸기, 아밀기, 이소아밀기, 헥실기, 헵틸기, 시클로헥실기, 2-에틸헥실기, 옥틸기, 이소옥틸기, 노닐기, 이소노닐기, 데실기, 이소데실기, 운데실기, 라우릴기, 트리데실기, 테트라데실기, 스테아릴기, 옥타데실기, 또는 도데실기 등을 들 수 있다.
또, 중합체 (아크릴 공중합체) 를 형성하는 다른 모노머로는, 특별히 한정되는 것은 아니고, 예를 들어 아크릴산, 메타크릴산, 카르복시에틸아크릴레이트, 카르복시펜틸아크릴레이트, 이타콘산, 말레산, 푸말산 혹은 크로톤산 등과 같은 카르복실기 함유 모노머, 무수 말레산 혹은 무수 이타콘산 등과 같은 산무수물 모노머, (메트)아크릴산2-하이드록시에틸, (메트)아크릴산2-하이드록시프로필, (메트)아크릴산4-하이드록시부틸, (메트)아크릴산6-하이드록시헥실, (메트)아크릴산8-하이드록시옥틸, (메트)아크릴산10-하이드록시데실, (메트)아크릴산12-하이드록시라우릴 혹은 (4-하이드록시메틸시클로헥실)-메틸아크릴레이트 등과 같은 하이드록실기 함유 모노머, 스티렌술폰산, 알릴술폰산, 2-(메트)아크릴아미드-2-메틸프로판술폰 산, (메트)아크릴아미드프로판술폰산, 술포프로필(메트)아크릴레이트 혹은 (메트)아크릴로일옥시나프탈렌술폰산 등과 같은 술폰산기 함유 모노머, 또는 2-하이드록시에틸아크릴로일포스페이트 등과 같은 인산기 함유 모노머를 들 수 있다.
아크릴 수지 중에서도, 중량 평균 분자량이 10만 이상인 것이 바람직하고, 30만 ∼ 300만인 것이 보다 바람직하고, 50만 ∼ 200만인 것인 더욱 바람직하다. 상기 수치 범위 내이면, 접착성 및 내열성이 우수하기 때문이다. 또한, 중량 평균 분자량은 GPC (겔·퍼미에이션·크로마토그래피) 에 의해 측정하고, 폴리스티렌 환산에 의해 산출된 값이다.
다이 본드 필름 (3) 중의 열가소성 수지의 함유량은 바람직하게는 5 중량％ 이상, 보다 바람직하게는 10 중량％ 이상, 더욱 바람직하게는 30 중량％ 이상이다. 열가소성 수지의 함유량은 바람직하게는 90 중량％ 이하, 보다 바람직하게는 80 중량％ 이하, 더욱 바람직하게는 70 중량％ 이하이다.
다이 본드 필름 (3) 은 열경화성 수지를 함유하는 것이 바람직하다. 이로써, 열안정성을 향상시킬 수 있다.
열경화성 수지로는, 페놀 수지, 아미노 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 에폭시 수지, 폴리우레탄 수지, 실리콘 수지, 또는 열경화성 폴리이미드 수지 등을 들 수 있다. 특히, 반도체 소자를 부식시키는 이온성 불순물 등의 함유가 적은 에폭시 수지가 바람직하다. 또, 에폭시 수지의 경화제로는 페놀 수지가 바람직하다.
에폭시 수지로는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 비스페놀 A 형, 비스페놀 F 형, 비스페놀 S 형, 브롬화 비스페놀 A 형, 수첨 비스페놀 A 형, 비스페놀 AF 형, 비페닐형, 나프탈렌형, 플루오렌형, 페놀 노볼락형, 오르토크레졸 노볼락형, 트리스하이드록시페닐메탄형, 테트라페니롤에탄형 등의 2 관능 에폭시 수지나 다관능 에폭시 수지, 또는 히단토인형, 트리스글리시딜이소시아누레이트형 혹은 글리시딜아민형 등의 에폭시 수지가 사용된다. 이들 에폭시 수지 중 노볼락형 에폭시 수지, 비페닐형 에폭시 수지, 트리스하이드록시페닐메탄형 수지 또는 테트라페니롤에탄형 에폭시 수지가 특히 바람직하다. 이들 에폭시 수지는 경화제로서의 페놀 수지와의 반응성이 풍부하여, 내열성 등이 우수하기 때문이다.
페놀 수지는 에폭시 수지의 경화제로서 작용하는 것으로, 예를 들어, 페놀 노볼락 수지, 페놀아르알킬 수지, 크레졸 노볼락 수지, tert-부틸페놀 노볼락 수지, 노닐페놀 노볼락 수지 등의 노볼락형 페놀 수지, 레졸형 페놀 수지, 폴리파라옥시스티렌 등의 폴리옥시스티렌 등을 들 수 있다. 이들 페놀 수지 중 페놀 노볼락 수지, 페놀아르알킬 수지가 특히 바람직하다. 반도체 장치의 접속 신뢰성을 향상시킬 수 있기 때문이다.
에폭시 수지와 페놀 수지의 배합 비율은, 예를 들어, 에폭시 수지 성분 중의 에폭시기 1 당량당 페놀 수지 중의 수산기가 0.5 ∼ 2.0 당량이 되도록 배합하는 것이 바람직하다. 보다 바람직한 것은 0.8 ∼ 1.2 당량이다. 즉, 양자의 배합 비율이 상기 범위를 벗어나면, 충분한 경화 반응이 진행되지 않고, 경화물의 특성이 열화되기 쉬워지기 때문이다.
다이 본드 필름 (3) 중의 열경화성 수지의 함유량은 바람직하게는 5 중량％ 이상, 보다 바람직하게는 10 중량％ 이상, 더욱 바람직하게는 30 중량％ 이상이다. 열경화성 수지의 함유량은 바람직하게는 90 중량％ 이하, 보다 바람직하게는 80 중량％ 이하, 더욱 바람직하게는 70 중량％ 이하이다.
다이 본드 필름 (3) 은 무기 충전재를 함유해도 된다. 투명성을 높이기 위해서, 평균 입경이 작은 무기 충전재를 사용하는 것이 바람직하다.
무기 충전재의 평균 입경은 바람직하게는 150 ㎚ 이하, 보다 바람직하게는 100 ㎚ 이하, 더욱 바람직하게는 80 ㎚ 이하, 특히 바람직하게는 50 ㎚ 이하이다. 150 ㎚ 이하이면, 다이 본드 필름 (3) 의 투명성을 높일 수 있다. 한편, 무기 충전재의 평균 입경은 바람직하게는 10 ㎚ 이상, 보다 바람직하게는 25 ㎚ 이상이다. 10 ㎚ 이상이면, 필러의 응집에 의한 투과율의 저하를 방지할 수 있다.
또한, 평균 입경은, 모집단으로부터 임의로 추출되는 시료를 사용하여, 레이저 회절 산란식 입도 분포 측정 장치를 이용해서 측정함으로써 도출할 수 있다.
무기 충전재로는, 예를 들어, 석영 유리, 탤크, 실리카 (용융 실리카나 결정성 실리카 등), 알루미나, 질화 알루미늄, 질화 규소, 질화 붕소 등을 들 수 있다. 무기 충전재로는, 도전성을 갖는 것도 바람직하게 사용할 수 있다. 도전성을 갖는 무기 충전재로는, 예를 들어, 땜납, 니켈, 동, 은, 금 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 선팽창 계수를 양호하게 저감시킬 수 있다는 이유에서 실리카, 알루미나가 바람직하고, 실리카가 보다 바람직하다.
실리카로는, 실리카 분말이 바람직하고, 용융 실리카 분말이 보다 바람직하다. 용융 실리카 분말로는, 구상 용융 실리카 분말, 파쇄 용융 실리카 분말을 들 수 있는데, 유동성이라는 관점에서 구상 용융 실리카 분말이 바람직하다.
다이 본드 필름 (3) 중의 무기 충전재의 함유량은 바람직하게는 10 중량％ 이상, 보다 바람직하게는 30 중량％ 이상이다. 한편, 무기 충전재의 함유량은 바람직하게는 90 중량％ 이하, 보다 바람직하게는 80 중량％ 이하, 더욱 바람직하게는 70 중량％ 이하이다.
다이 본드 필름 (3) 은, 상기 성분 이외에도 필름 제조에 일반적으로 사용되는 배합제, 예를 들어, 가교제 등을 적절히 함유해도 된다.
다이 본드 필름 (3) 은 통상적인 방법으로 제조할 수 있다. 예를 들어, 상기 각 성분을 함유하는 접착제 조성물 용액을 제조하고, 접착제 조성물 용액을 기재 세퍼레이터 상에 소정 두께가 되도록 도포하여 도포막을 형성한 후, 그 도포막을 건조시킴으로써 다이 본드 필름 (3) 을 제조할 수 있다.
접착제 조성물 용액에 사용하는 용매로는 특별히 한정되지 않지만, 상기 각 성분을 균일하게 용해, 혼련 또는 분산할 수 있는 유기 용매가 바람직하다. 예를 들어, 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드, N-메틸피롤리돈, 아세톤, 메틸에틸케톤, 시클로헥사논 등의 케톤계 용매, 톨루엔, 자일렌 등을 들 수 있다. 도포 방법은 특별히 한정되지 않는다. 용제 도공의 방법으로는, 예를 들어, 다이 코터, 그라비아 코터, 롤 코터, 리버스 코터, 콤마 코터, 파이프 닥터 코터, 스크린 인쇄 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 도포 두께의 균일성이 높다는 점에서 다이 코터가 바람직하다.
기재 세퍼레이터로는, 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET), 폴리에틸렌, 폴리프로필렌이나, 불소계 박리제, 장사슬 알킬아크릴레이트계 박리제 등의 박리제에 의해 표면 코트된 플라스틱 필름이나 종이 등이 사용 가능하다. 접착제 조성물 용액의 도포 방법으로는, 예를 들어, 롤 도공, 스크린 도공, 그라비아 도공 등을 들 수 있다. 또, 도포막의 건조 조건은 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 건조 온도 70 ∼ 160 ℃, 건조 시간 1 ∼ 5 분간으로 실시할 수 있다.
다이 본드 필름 (3) 의 제조 방법으로는, 예를 들어, 상기 각 성분을 믹서로 혼합하고, 얻어진 혼합물을 프레스 성형하여 다이 본드 필름 (3) 을 제조하는 방법 등도 바람직하다. 믹서로는 플래니터리 믹서 등을 들 수 있다.
다이 본드 필름 (3) 의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 5 ㎛ 이상이 바람직하고, 15 ㎛ 이상이 보다 바람직하다. 5 ㎛ 미만이면, 휘어짐이 발생해 반도체 웨이퍼나 반도체 칩과 접착하지 않는 지점이 발생하여, 접착 면적이 불안정해지는 경우가 있다. 또, 다이 본드 필름 (3) 의 두께는 100 ㎛ 이하가 바람직하고, 50 ㎛ 이하가 보다 바람직하다. 100 ㎛ 를 초과하면, 다이 어태치의 하중에 의해 다이 본드 필름 (3) 이 과도하게 튀어 나와, 패드를 오염시키는 경우가 있다.
다이 본드 필름 (3) 은, 반도체 장치의 제조에 사용할 수 있다. 구체적으로는, 피착체와 반도체 칩을 접착시키기 위해서 사용할 수 있다. 피착체로는, 리드 프레임, 인터포저, 반도체 칩 등을 들 수 있다.
다이 본드 필름 (3) 은, 다이싱·다이 본드 필름의 형태로 사용하는 것이 바람직하다. 이 형태로 사용하면, 다이싱·다이 본드 필름에 첩부된 상태의 반도체 웨이퍼를 핸들링하는 것이 가능하여, 반도체 웨이퍼 단체 (單體) 로 핸들링하는 기회를 줄일 수 있다.
(다이싱·다이 본드 필름 (10))
도 2 에 나타내는 바와 같이, 다이싱·다이 본드 필름 (10) 은, 다이싱 테이프 (1), 및 다이싱 테이프 (1) 상에 배치된 다이 본드 필름 (3) 을 구비한다.
다이싱 테이프 (1) 는, 기재 (11) 및 기재 (11) 상에 배치된 점착제층 (12) 을 구비한다. 다이 본드 필름 (3) 은 점착제층 (12) 상에 배치되어 있다.
기재 (11) 에 있어서, 파장 400 ㎚ ∼ 600 ㎚ 의 전체 영역에 있어서의 광선의 투과율은 낮은 것이 바람직하다. 다이싱·다이 본드 필름 (10) 과 반도체 웨이퍼 (4) 를 첩합할 때에, 기재 (11) 의 에지 등을 기준으로 하여 위치 맞춤할 수 있기 때문이다. 파장 400 ㎚ ∼ 600 ㎚ 의 전체 영역에 있어서의 광선의 투과율은 바람직하게는 0 ％ ∼ 20 ％ 이고, 보다 바람직하게는 0 ％ ∼ 10 ％ 이다. 20 ％ 이하이면, 기재 (11) 의 에지 등을 기준으로 하여 위치 맞춤할 수 있다.
기재 (11) 는, 점착제층 (12) 과 접하는 제 1 주면 (11a) 및 제 1 주면 (11a) 에 대향한 제 2 주면 (11b) 으로 양면이 정의된다. 제 2 주면 (11b) 의 표면 조도 (Ra) 는 바람직하게는 0.5 ㎛ 이상, 보다 바람직하게는 1 ㎛ 이상이다. 0.5 ㎛ 이상이면, 광을 산란시켜 불투명화하기 때문에 센서에 의한 위치 인식이 가능해진다. 한편, 제 2 주면 (11b) 의 표면 조도 (Ra) 의 상한은 특별히 한정되지 않는다. 제 2 주면 (11b) 의 표면 조도 (Ra) 의 상한은, 예를 들어 5 ㎛ 이다.
기재 (11) 로는, 예를 들어, 저밀도 폴리에틸렌, 직사슬상 폴리에틸렌, 중밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 초저밀도 폴리에틸렌, 랜덤 공중합 폴리프로필렌, 블록 공중합 폴리프로필렌, 호모폴리프로렌, 폴리부텐, 폴리메틸펜텐 등의 폴리올레핀, 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체, 아이오노머 수지, 에틸렌-(메트)아크릴산 공중합체, 에틸렌-(메트)아크릴산에스테르 (랜덤, 교호) 공중합체, 에틸렌-부텐 공중합체, 에틸렌-헥센 공중합체, 폴리우레탄, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 폴리이미드, 폴리에테르에테르케톤, 폴리이미드, 폴리에테르이미드, 폴리아미드, 전방향족 폴리아미드, 폴리페닐술파이드, 아라미드 (종이), 유리, 유리 클로스, 불소 수지, 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴, 셀룰로오스계 수지, 실리콘 수지, 금속 (박), 종이 등을 들 수 있다.
기재 (11) 는, 위치 인식을 용이하게 하기 위해 염료나 안료를 함유하고 있어도 된다.
기재 (11) 는 또, 자외선 투과성을 갖는 것이 바람직하다.
기재 (11) 의 표면은, 인접하는 층과의 밀착성, 유지성 등을 높이기 위해, 관용되는 표면 처리, 예를 들어, 크롬산 처리, 오존 노출, 화염 노출, 고압 전격 노출, 이온화 방사선 처리 등의 화학적 또는 물리적 처리, 하도제 (예를 들어, 후술하는 점착 물질) 에 의한 코팅 처리를 실시할 수 있다.
기재 (11) 의 두께는 특별히 제한되지 않고 적절히 결정할 수 있는데, 일반적으로는 5 ㎛ ∼ 200 ㎛ 정도이다.
점착제층 (12) 의 형성에 사용하는 점착제로는 특별히 제한되지 않고, 예를 들어, 아크릴계 점착제, 고무계 점착제 등의 일반적인 감압성 접착제를 사용할 수 있다. 감압성 접착제로는, 반도체 웨이퍼나 유리 등의 오염을 꺼리는 전자 부품의 초순수나 알코올 등의 유기 용제에 의한 청정 세정성 등의 점에서, 아크릴계 폴리머를 베이스 폴리머로 하는 아크릴계 점착제가 바람직하다.
아크릴계 폴리머로는, 예를 들어, (메트)아크릴산알킬에스테르 (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 탄소수 1 ∼ 30, 특히 탄소수 4 ∼ 18 의 직사슬상 또는 분기 사슬상의 알킬에스테르 등) 및 (메트)아크릴산시클로알킬에스테르 (예를 들어, 시클로펜틸에스테르, 시클로헥실에스테르 등) 의 1 종 또는 2 종 이상을 단량체 성분으로서 사용한 아크릴계 폴리머 등을 들 수 있다. 또한, (메트)아크릴산에스테르란 아크릴산에스테르 및/또는 메타크릴산에스테르를 말하고, 본 발명의 (메트) 란 모두 동일한 의미이다.
아크릴계 폴리머는, 응집력, 내열성 등의 개질을 목적으로 하여, 필요에 따라, 상기 (메트)아크릴산알킬에스테르 또는 시클로알킬에스테르와 공중합 가능한 다른 모노머 성분에 대응하는 단위를 함유하고 있어도 된다. 이와 같은 모노머 성분으로서 예를 들어, 아크릴산, 메타크릴산, 카르복시에틸(메트)아크릴레이트, 카르복시펜틸(메트)아크릴레이트, 이타콘산, 말레산, 푸마르산, 크로톤산 등의 카르복실기 함유 모노머 ; 무수 말레산, 무수 이타콘산 등의 산무수물 모노머 ; (메트)아크릴산2-하이드록시에틸, (메트)아크릴산2-하이드록시프로필, (메트)아크릴산4-하이드록시부틸, (메트)아크릴산6-하이드록시헥실, (메트)아크릴산8-하이드록시옥틸, (메트)아크릴산10-하이드록시데실, (메트)아크릴산12-하이드록시라우릴, (4-하이드록시메틸시클로헥실)메틸(메트)아크릴레이트 등의 하이드록실기 함유 모노머 ; 스티렌술폰산, 알릴술폰산, 2-(메트)아크릴아미드-2-메틸프로판술폰산, (메트)아크릴아미드프로판술폰산, 술포프로필(메트)아크릴레이트, (메트)아크릴로일옥시나프탈렌술폰산 등의 술폰산기 함유 모노머 ; 2-하이드록시에틸아크릴로일포스페이트 등의 인산기 함유 모노머 ; 아크릴아미드, 아크릴로니트릴 등을 들 수 있다. 이들 공중합 가능한 모노머 성분은, 1 종 또는 2 종 이상 사용할 수 있다. 이들 공중합 가능한 모노머의 사용량은, 전체 모노머 성분의 40 중량％ 이하가 바람직하다.
또한, 아크릴계 폴리머는, 가교시키기 위해서 다관능성 모노머 등도 필요에 따라 공중합용 모노머 성분으로서 함유할 수 있다. 이와 같은 다관능성 모노머로서 예를 들어, 헥산디올디(메트)아크릴레이트, (폴리)에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, (폴리)프로필렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨디(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트, 에폭시(메트)아크릴레이트, 폴리에스테르(메트)아크릴레이트, 우레탄(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 이들 다관능성 모노머도 1 종 또는 2 종 이상 사용할 수 있다. 다관능성 모노머의 사용량은, 점착 특성 등의 점에서 전체 모노머 성분의 30 중량％ 이하가 바람직하다.
아크릴계 폴리머는, 단일 모노머 또는 2 종 이상의 모노머 혼합물을 중합시킴으로써 얻어진다. 중합은, 용액 중합, 유화 중합, 괴상 중합, 현탁 중합 등의 어느 방식으로 실시할 수도 있다. 청정한 피착체에 대한 오염 방지 등의 점에서, 저분자량 물질의 함유량이 작은 것이 바람직하다. 이 점에서 아크릴계 폴리머의 수평균 분자량은 바람직하게는 30만 이상, 더욱 바람직하게는 40만 ∼ 300만 정도이다.
또, 상기 점착제에는, 베이스 폴리머인 아크릴계 폴리머 등의 수평균 분자량을 높이기 위해 외부 가교제를 적절히 채용할 수도 있다. 외부 가교 방법의 구체적 수단으로는, 폴리이소시아네이트 화합물, 에폭시 화합물, 아지리딘 화합물, 멜라민계 가교제 등의 이른바 가교제를 첨가하여 반응시키는 방법을 들 수 있다. 외부 가교제를 사용하는 경우, 그 사용량은 가교해야 하는 베이스 폴리머와의 밸런스에 의해, 나아가서는 점착제로서의 사용 용도에 의해 적절히 결정된다. 일반적으로는, 상기 베이스 폴리머 100 중량부에 대하여 5 중량부 정도 이하, 나아가서는 0.1 ∼ 5 중량부 배합하는 것이 바람직하다. 또한, 점착제에는, 필요에 의해 상기 성분 이외에 종래 공지된 각종 점착 부여제, 노화 방지제 등의 첨가제를 사용해도 된다.
점착제층 (12) 은 방사선 경화형 점착제에 의해 형성할 수 있다. 방사선 경화형 점착제는, 자외선 등의 방사선의 조사에 의해 가교도를 증대시켜 그 점착력을 용이하게 저하시킬 수 있다.
방사선 경화형 점착제는, 탄소-탄소 이중 결합 등의 방사선 경화성의 관능기를 갖고, 또한 점착성을 나타내는 것을 특별히 제한없이 사용할 수 있다. 방사선 경화형 점착제로는, 예를 들어, 상기 아크릴계 점착제, 고무계 점착제 등의 일반적인 감압성 점착제에, 방사선 경화성의 모노머 성분이나 올리고머 성분을 배합한 첨가형의 방사선 경화형 점착제를 예시할 수 있다.
배합하는 방사선 경화성의 모노머 성분으로는, 예를 들어, 우레탄 올리고머, 우레탄(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 테트라메틸올메탄테트라(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리스리톨테트라(메트)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨모노하이드록시펜타(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트, 1,4-부탄디올디(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 또 방사선 경화성의 올리고머 성분은 우레탄계, 폴리에테르계, 폴리에스테르계, 폴리카보네이트계, 폴리부타디엔계 등 여러 가지 올리고머를 들 수 있고, 그 분자량이 100 ∼ 30000 정도 범위의 것이 적당하다. 방사선 경화성의 모노머 성분이나 올리고머 성분의 배합량은 상기 점착제층의 종류에 따라, 점착제층의 점착력을 저하시킬 수 있는 양을 적절히 결정할 수 있다. 일반적으로는, 점착제를 구성하는 아크릴계 폴리머 등의 베이스 폴리머 100 중량부에 대하여, 예를 들어 5 ∼ 500 중량부, 바람직하게는 40 ∼ 150 중량부 정도이다.
또, 방사선 경화형 점착제로는, 상기 설명한 첨가형의 방사선 경화형 점착제 이외에, 베이스 폴리머로서 탄소-탄소 이중 결합을 폴리머 측사슬 또는 주사슬 중 혹은 주사슬 말단에 갖는 것을 사용한 내재형의 방사선 경화형 점착제를 들 수 있다. 내재형의 방사선 경화형 점착제는 저분자 성분인 올리고머 성분 등을 함유할 필요가 없고, 또는 대부분은 함유하지 않기 때문에, 시간 경과에 따라 올리고머 성분 등이 점착제 재중을 이동하지 않고, 안정적인 층 구조의 점착제층을 형성할 수 있으므로 바람직하다.
상기 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 베이스 폴리머는, 탄소-탄소 이중 결합을 갖고, 또한 점착성을 갖는 것을 특별히 제한없이 사용할 수 있다. 이와 같은 베이스 폴리머로는, 아크릴계 폴리머를 기본 골격으로 하는 것이 바람직하다. 아크릴계 폴리머의 기본 골격으로는, 상기 예시한 아크릴계 폴리머를 들 수 있다.
상기 아크릴계 폴리머에 대한 탄소-탄소 이중 결합의 도입법은 특별히 제한되지 않고 여러 가지 방법을 채용할 수 있지만, 탄소-탄소 이중 결합은 폴리머 측사슬에 도입하는 것이 분자 설계가 용이하다. 예를 들어, 미리 아크릴계 폴리머에 관능기를 갖는 모노머를 공중합한 후, 이 관능기와 반응할 수 있는 관능기 및 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 화합물을, 탄소-탄소 이중 결합의 방사선 경화성을 유지한 채로 축합 또는 부가 반응시키는 방법을 들 수 있다.
이들 관능기의 조합의 예로는, 카르복실산기와 에폭시기, 카르복실산기와 아지리딜기, 하이드록실기와 이소시아네이트기 등을 들 수 있다. 이들 관능기의 조합 중에서도 반응 추적의 용이함으로부터, 하이드록실기와 이소시아네이트기의 조합이 바람직하다. 또, 이들 관능기의 조합에 의해 상기 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 아크릴계 폴리머를 생성하는 조합이면, 관능기는 아크릴계 폴리머와 상기 화합물의 어느 측에 있어도 되지만, 상기 바람직한 조합에서는, 아크릴계 폴리머가 하이드록실기를 갖고, 상기 화합물이 이소시아네이트기를 갖는 경우가 바람직하다. 이 경우, 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 이소시아네이트 화합물로는, 예를 들어, 메타크릴로일이소시아네이트, 2-메타크릴로일옥시에틸이소시아네이트, m-이소프로페닐-α,α-디메틸벤질이소시아네이트 등을 들 수 있다. 또, 아크릴계 폴리머로는, 상기 예시한 하이드록시기 함유 모노머나 2-하이드록시에틸비닐에테르, 4-하이드록시부틸비닐에테르, 디에틸렌글루콜모노비닐에테르의 에테르계 화합물 등을 공중합한 것이 사용된다.
상기 내재형의 방사선 경화형 점착제는, 상기 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 베이스 폴리머 (특히 아크릴계 폴리머) 를 단독으로 사용할 수 있는데, 특성을 악화시키지 않는 정도로 상기 방사선 경화성의 모노머 성분이나 올리고머 성분을 배합할 수도 있다. 방사선 경화성의 올리고머 성분 등은, 통상 베이스 폴리머 100 중량부에 대하여 30 중량부의 범위 내이고, 바람직하게는 0 ∼ 10 중량부의 범위이다.
상기 방사선 경화형 점착제에는, 자외선 등에 의해 경화시키는 경우에는 광중합 개시제를 함유시킨다. 광중합 개시제로는, 예를 들어, 4-(2-하이드록시에톡시)페닐(2-하이드록시-2-프로필)케톤, α-하이드록시-α,α'-디메틸아세토페논, 2-메틸-2-하이드록시프로피오페논, 1-하이드록시시클로헥실페닐케톤 등의 α-케톨계 화합물 ; 메톡시아세토페논, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 2,2-디에톡시아세토페논, 2-메틸-1-[4-(메틸티오)-페닐]-2-모르폴리노프로판-1 등의 아세토페논계 화합물 ; 벤조인에틸에테르, 벤조인이소프로필에테르, 아니소인메틸에테르 등의 벤조인에테르계 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 ; 캠퍼퀴논 ; 할로겐화케톤 ; 아실포스피녹시드 ; 아실포스포나이트 등을 들 수 있다. 광중합 개시제의 배합량은, 점착제를 구성하는 아크릴계 폴리머 등의 베이스 폴리머 100 중량부에 대하여, 예를 들어 0.05 ∼ 20 중량부 정도이다.
또 방사선 경화형 점착제로는, 예를 들어, 일본 공개특허공보 소60-196956호에 개시되어 있는, 불포화 결합을 2 개 이상 갖는 부가 중합성 화합물, 에폭시기를 갖는 알콕시실란 등의 광중합성 화합물과, 카르보닐 화합물, 유기 황 화합물, 과산화물, 아민, 오늄염계 화합물 등의 광중합 개시제를 함유하는 고무계 점착제나 아크릴계 점착제 등을 들 수 있다.
상기 방사선 경화형의 점착제층 (12) 중에는, 필요에 따라 방사선 조사에 의해 착색되는 화합물을 함유시킬 수도 있다. 방사선 조사에 의해 착색되는 화합물을 점착제층 (12) 에 함유시킴으로써, 방사선 조사된 부분만을 착색시킬 수 있다. 방사선 조사에 의해 착색되는 화합물은, 방사선 조사 전에는 무색 또는 옅은 색이지만, 방사선 조사에 의해 유색이 되는 화합물로, 예를 들어, 로이코 염료 등을 들 수 있다. 방사선 조사에 의해 착색되는 화합물의 사용 비율은 적절히 설정할 수 있다.
점착제층 (12) 의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 칩 절단면의 결손 방지나 다이 본드 필름 (3) 의 고정 유지의 양립성 등의 점에서는 1 ∼ 50 ㎛ 정도인 것이 바람직하다. 바람직하게는 2 ∼ 30 ㎛, 나아가서는 5 ∼ 25 ㎛ 가 바람직하다.
다이싱·다이 본드 필름 (10) 의 다이 본드 필름 (3) 은, 통상 세퍼레이터에 의해 보호되어 있다.
다이싱·다이 본드 필름 (10) 은, 통상적인 방법으로 제조할 수 있다. 예를 들어, 다이싱 테이프 (1) 의 점착제층 (12) 과 다이 본드 필름 (3) 을 첩합함으로써, 다이싱·다이 본드 필름 (10) 을 제조할 수 있다.
(적층 필름 (2))
도 3 ∼ 도 4 에 나타내는 바와 같이, 적층 필름 (2) 은, 세퍼레이터 (9) 와, 세퍼레이터 (9) 상에 배치된 복수의 다이싱·다이 본드 필름 (10) 을 구비한다. 다이싱·다이 본드 필름 (10) 은, 세퍼레이터 (9) 상에 일정한 간격을 두고 복수 배치되어 있다.
세퍼레이터 (9) 는, 실용에 제공될 때까지 다이 본드 필름 (3) 을 보호하는 보호재로서 기능할 수 있다. 세퍼레이터 (9) 는 다이 본드 필름 (3) 상에 반도체 웨이퍼를 첩착 (貼着) 할 때에 벗겨진다. 세퍼레이터 (9) 로는, 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET), 폴리에틸렌, 폴리프로필렌이나, 불소계 박리제, 장사슬 알킬아크릴레이트계 박리제 등의 박리제에 의해 표면 코트된 플라스틱 필름이나 종이 등도 사용 가능하다.
[반도체 장치의 제조 방법]
반도체 장치의 제조 방법에 대해 설명한다.
도 5 에 나타내는 바와 같이, 반도체 웨이퍼 (4) 에 다이싱·다이 본드 필름 (10) 을 압착한다. 반도체 웨이퍼 (4) 로는, 실리콘 웨이퍼, 실리콘 카바이드 웨이퍼, 화합물 반도체 웨이퍼 등을 들 수 있다. 화합물 반도체 웨이퍼로는, 질화갈륨 웨이퍼 등을 들 수 있다.
압착 방법으로는, 예를 들어, 압착 롤 등의 압압 (押壓) 수단에 의해 압압하는 방법 등을 들 수 있다.
압착 온도 (첩부 온도) 는 35 ℃ 이상이 바람직하고, 37 ℃ 이상이 보다 바람직하다. 압착 온도의 상한은 낮은 편이 바람직하고, 바람직하게는 50 ℃ 이하, 보다 바람직하게는 45 ℃ 이하이다. 저온에서 압착함으로써, 반도체 웨이퍼 (4) 에 대한 열영향을 방지하는 것이 가능하여, 반도체 웨이퍼 (4) 의 휘어짐을 억제할 수 있다.
또, 압력은 1 × 105 ㎩ ∼ 1 × 107 ㎩ 인 것이 바람직하고, 2 × 105 ㎩ ∼ 8 × 106 ㎩ 인 것이 보다 바람직하다.
다음으로, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 반도체 웨이퍼 (4) 의 다이싱을 실시한다. 즉, 반도체 웨이퍼 (4) 를 소정의 사이즈로 절단하여 개편화하고, 반도체 칩 (5) 을 잘라낸다. 다이싱은, 통상적인 방법에 따라 실시된다. 또, 본 공정에서는, 예를 들어 다이싱·다이 본드 필름 (10) 까지 절개를 실시하는 풀 컷이라고 불리는 절단 방식 등을 채용할 수 있다. 본 공정에서 사용하는 다이싱 장치로는 특별히 한정되지 않고, 종래 공지된 것을 사용할 수 있다. 또, 반도체 웨이퍼 (4) 는 다이싱·다이 본드 필름 (10) 에 의해 접착 고정되어 있으므로, 칩 결손이나 칩 날림을 억제할 수 있음과 함께, 반도체 웨이퍼 (4) 의 파손도 억제할 수 있다.
다이싱·다이 본드 필름 (10) 에 접착 고정된 반도체 칩 (5) 을 박리하기 위해서, 반도체 칩 (5) 의 픽업을 실시한다. 픽업의 방법으로는 특별히 한정되지 않고, 종래 공지된 여러 가지 방법을 채용할 수 있다. 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.
여기서 픽업은, 점착제층 (12) 이 자외선 경화형인 경우, 그 점착제층 (12) 에 자외선을 조사한 후에 실시한다. 이로써, 점착제층 (12) 의 다이 본드 필름 (3) 에 대한 점착력이 저하되어, 반도체 칩 (5) 의 박리가 용이해진다. 그 결과, 반도체 칩 (5) 을 손상시키지 않고 픽업이 가능해진다. 자외선 조사시의 조사 강도, 조사 시간 등의 조건은 특별히 한정되지 않고, 적절히 필요에 따라 설정하면 된다.
도 7 에 나타내는 바와 같이, 픽업한 반도체 칩 (5) 을, 다이 본드 필름 (3) 을 개재하여 피착체 (6) 에 접착 고정시켜, 반도체 칩이 부착된 피착체 (61) 를 얻는다. 반도체 칩이 부착된 피착체 (61) 는, 피착체 (6), 피착체 (6) 상에 배치된 다이 본드 필름 (3), 및 다이 본드 필름 (3) 상에 배치된 반도체 칩 (5) 을 구비한다.
다이 어태치 온도는 바람직하게는 80 ℃ 이상, 보다 바람직하게는 90 ℃ 이상이다. 또, 다이 어태치 온도는, 바람직하게는 150 ℃ 이하, 보다 바람직하게는 130 ℃ 이하이다. 150 ℃ 이하로 함으로써, 휘어짐의 발생을 방지할 수 있다.
계속해서, 반도체 칩이 부착된 피착체 (61) 를 가압하에서 가열함으로써 다이 본드 필름 (3) 을 열경화시켜, 반도체 칩 (5) 과 피착체 (6) 를 고착시킨다. 가압하에서 다이 본드 필름 (3) 을 열경화시킴으로써, 다이 본드 필름 (3) 과 피착체 (6) 사이에 존재하는 보이드를 소멸시키는 것이 가능하여, 다이 본드 필름 (3) 이 피착체 (6) 와 접촉하는 면적을 확보할 수 있다.
가압하에서 가열하는 방법으로는, 예를 들어, 불활성 가스가 충전된 챔버 내에 배치된 반도체 칩이 부착된 피착체 (61) 를 가열하는 방법 등을 들 수 있다.
가압 분위기의 압력은, 바람직하게는 0.5 ㎏/㎠ (4.9 × 10-2 ㎫) 이상, 보다 바람직하게는 1 ㎏/㎠ (9.8 × 10-2 ㎫) 이상, 더욱 바람직하게는 5 ㎏/㎠ (4.9 × 10-1 ㎫) 이상이다. 0.5 ㎏/㎠ 이상이면, 다이 본드 필름 (3) 과 피착체 (6) 사이에 존재하는 보이드를 용이하게 소멸시킬 수 있다. 가압 분위기의 압력은, 바람직하게는 20 ㎏/㎠ (1.96 ㎫) 이하, 보다 바람직하게는 18 ㎏/㎠ (1.77 ㎫) 이하, 더욱 바람직하게는 15 ㎏/㎠ (1.47 ㎫) 이하이다. 20 ㎏/㎠ 이하이면, 과도한 가압에 의한 다이 본드 필름 (3) 의 튀어 나옴을 억제할 수 있다.
가압하에서 가열할 때의 가열 온도는, 바람직하게는 80 ℃ 이상, 보다 바람직하게는 100 ℃ 이상, 더욱 바람직하게는 120 ℃ 이상, 특히 바람직하게는 170 ℃ 이상이다. 80 ℃ 이상이면, 다이 본드 필름 (3) 을 적당한 경도로 하는 것이 가능하고, 가압 큐어에 의해 보이드를 효과적으로 소실시킬 수 있다. 가열 온도는, 바람직하게는 260 ℃ 이하, 보다 바람직하게는 200 ℃ 이하, 보다 바람직하게는 180 ℃ 이하이다. 260 ℃ 이하이면, 경화 전의 다이 본드 필름 (3) 의 분해를 방지할 수 있다.
가열 시간은, 바람직하게는 0.1 시간 이상, 보다 바람직하게는 0.2 시간 이상, 더욱 바람직하게는 0.5 시간 이상이다. 0.1 시간 이상이면, 가압의 효과를 충분히 얻을 수 있다. 가열 시간은, 바람직하게는 24 시간 이하, 보다 바람직하게는 3 시간 이하, 더욱 바람직하게는 1 시간 이하이다.
도 8 에 나타내는 바와 같이, 피착체 (6) 의 단자부 (이너 리드) 의 선단 (先端) 과 반도체 칩 (5) 상의 전극 패드를 본딩 와이어 (7) 로 전기적으로 접속하는 와이어 본딩 공정을 실시한다. 본딩 와이어 (7) 로는, 예를 들어 금선, 알루미늄선 또는 구리선 등이 사용된다. 와이어 본딩을 실시할 때의 온도는, 바람직하게는 80 ℃ 이상, 보다 바람직하게는 120 ℃ 이상이고, 그 온도는, 바람직하게는 250 ℃ 이하, 보다 바람직하게는 175 ℃ 이하이다. 또, 그 가열 시간은 수 초 ∼ 수 분간 (예를 들어, 1 초 ∼ 1 분간) 실시된다. 결선은, 상기 온도 범위 내가 되도록 가열된 상태에서, 초음파에 의한 진동 에너지와 인가 가압에 의한 압착 에너지의 병용에 의해 실시된다.
계속해서, 봉지 수지 (8) 에 의해 반도체 칩 (5) 을 봉지하는 봉지 공정을 실시한다. 본 공정은 피착체 (6) 에 탑재된 반도체 칩 (5) 이나 본딩 와이어 (7) 를 보호하기 위해 실시된다. 본 공정은, 봉지용의 수지를 금형으로 성형함으로써 실시한다. 봉지 수지 (8) 로는, 예를 들어 에폭시계의 수지를 사용한다. 수지 봉지시의 가열 온도는, 바람직하게는 165 ℃ 이상, 보다 바람직하게는 170 ℃ 이상이고, 그 가열 온도는, 바람직하게는 185 ℃ 이하, 보다 바람직하게는 180 ℃ 이하이다.
필요에 따라, 봉지물을 추가로 가열을 해도 된다 (후경화 공정). 이로써, 봉지 공정에서 경화 부족인 봉지 수지 (8) 를 완전히 경화시킬 수 있다. 가열 온도는 적절히 설정할 수 있다.
이상과 같이, 다이 본드 필름 (3) 을 개재하여 반도체 칩 (5) 을 피착체 (6) 에 고정시키는 공정과, 반도체 칩 (5) 을 피착체 (6) 에 고정시키는 공정 후에, 다이 본드 필름 (3) 을 경화시키는 공정을 포함하는 방법에 의해 반도체 장치를 바람직하게 제조할 수 있다.
(변형예 1)
도 9 에 나타내는 바와 같이, 변형예 1 에서는, 다이 본드 필름 (3) 은, 반도체 웨이퍼 (4) 를 첩부하기 위한 첩부부 (31) 및 첩부부 (31) 의 주변에 배치된 비첩부부 (32) 를 구비한다. 비첩부부 (32) 에는 마크 (301) 가 형성되어 있다. 비첩부부 (32) 에 마크 (301) 가 형성되어 있으므로, 다이 본드 필름 (3) 과 다이싱 테이프 (1) 를 첩합할 때에, 용이하게 위치 맞춤할 수 있다. 또, 다이 본드 필름 (3) 의 유무를 용이하게 판별할 수 있다. 또, 품질 검사를 할 때에, 다이 본드 필름 (3) 의 형상의 이상을 검출할 수 있는 경우가 있다.
마크 (301) 는, 광학적으로 인식할 수 있다. 예를 들어, 마크 (301) 에 있어서, 파장 400 ㎚ ∼ 600 ㎚ 의 전체 영역에 있어서의 광선의 투과율은 바람직하게는 0 ％ ∼ 20 ％ 이고, 보다 바람직하게는 0 ％ ∼ 10 ％ 이다. 20 ％ 이하이면, 센서에 의해 용이하게 위치 인식할 수 있다.
비첩부부 (32) 에 마크 (301) 를 형성하는 방법은 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 잉크젯으로 마크 (301) 를 형성하는 방법, 다이 본드 필름 (3) 의 도공시에 패턴을 형성하면서 도공하여 마크 (301) 를 형성하는 방법, 필름 또는 테이프를 첩부함으로써 마크 (301) 를 형성하는 방법 등이 있다.
(변형예 2)
도 10 에 나타내는 바와 같이, 변형예 2 에서는, 세퍼레이터 (9) 는, 다이 본드 필름 (3) 과 접한 적층부 (91), 적층부 (91) 의 외주에 배치된 외주부 (92), 및 외주부 (92) 의 주변에 배치된 주변부 (93) 를 구비한다. 적층부 (91) 는 다이 본드 필름 (3) 과 접한다. 한편, 외주부 (92) 및 주변부 (93) 는, 다이 본드 필름 (3) 과 접하지 않는다.
외주부 (92) 의 전체에 절입 (901) 이 형성되어 있다. 외주부 (92) 에 절입 (901) 이 형성되어 있으므로, 다이 본드 필름 (3) 과 다이싱 테이프 (1) 를 첩합할 때에, 용이하게 위치 맞춤할 수 있다.
용이하게 위치 인식할 수 있다는 이유에서, 절입 (901) 의 깊이는, 바람직하게는 5 ㎛ ∼ 45 ㎛ 이다.
(변형예 3)
도 11 에 나타내는 바와 같이, 변형예 3 에서는, 외주부 (92) 의 일부에 절입 (901) 이 형성되어 있다.
(변형예 4)
도 12 에 나타내는 바와 같이, 변형예 4 에서는, 적층부 (91) 의 가장자리 전체에 절입 (901) 이 형성되어 있다. 적층부 (91) 의 가장자리에 절입 (901) 이 형성되어 있으므로, 다이 본드 필름 (3) 과 다이싱 테이프 (1) 를 첩합할 때에, 용이하게 위치 맞춤할 수 있다. 또한, 적층부 (91) 의 가장자리의 일부에 절입 (901) 이 형성되어 있어도 된다.
(그 외)
상기 서술한 각 변형예는 적절히 조합할 수 있다.
실시예
이하, 본 발명에 관하여 실시예를 이용하여 상세하게 설명하지만, 본 발명은 그 요지를 벗어나지 않는 한, 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예에서 사용한 성분에 대해 설명한다.
아크릴 고무 : 나가세 켐텍스 (주) 제조의 테이산레진 SG-P3 (에폭시기를 함유하는 아크릴산에스테르 공중합체, Mw : 85만, 유리 전이 온도 : 12 ℃)
실리카 필러 1 : 아도마텍스사 제조의 YA050C (실리카, 평균 입경 : 50 ㎚)
실리카 필러 2 : 아도마텍스사 제조의 SO-E1 (실리카, 평균 입경 : 250 ㎚)
실리카 필러 3 : 아도마텍스사 제조의 SO-E2 (실리카, 평균 입경 : 500 ㎚)
[다이싱·다이 본드 필름의 제작]
표 1 에 기재된 배합비에 따라, 아크릴 고무 및 실리카 필러를 메틸에틸케톤 (MEK) 에 용해, 분산시켜 도공에 적절한 점도의 접착제 조성물 용액을 얻었다. 그 후, 접착제 조성물 용액을 실리콘 이형 처리된 두께 50 ㎛ 의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 (이하에서는, 이형 처리 필름이라고도 한다) 상에 도포한 후, 130 ℃ 에서 2 분간 건조시켜, 다이 본드 필름 (두께 25 ㎛) 을 얻었다.
다이 본드 필름을, 다이싱 테이프 (닛토 덴코 (주) 제조의 P2130G) 의 점착제층 상에 25 ℃ 에서 첩부하여, 다이싱·다이 본드 필름을 제작하였다.
[평가]
다이싱·다이 본딩 필름을 사용하여 이하의 평가를 실시하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.
(헤이즈)
다이싱·다이 본딩 필름으로부터 다이싱 테이프를 제거하여 다이 본드 필름을 얻었다.
다이 본드 필름을 탁도계 (닛폰 전색 공업 제조의 NDH2000) 의 시료실에 세트하고, 광원 D65 를 사용하여 헤이즈를 측정하였다.
(다이 본드 필름의 광선 투과율)
다이싱·다이 본딩 필름으로부터 다이싱 테이프를 제거하여 다이 본드 필름을 얻었다.
다이 본드 필름을 필름 홀더 (FLH-741, 주식회사 시마즈 제작소 제조) 에 고정시키고, 자외가시 근적외 분광 광도계 (니혼 분광 주식회사 제조의 V-670DS) 를 이용하여, 측정 속도 2000 ㎚/min, 스폿 직경 2 ㎜ (직경), 측정 범위 350 ∼ 800 ㎚ 로 평행 투과율을 측정하였다.
(200 ％ 연신된 다이 본드 필름의 광선 투과율)
다이싱·다이 본딩 필름으로부터 다이싱 테이프를 제거하여 다이 본드 필름을 얻었다.
다이 본드 필름으로부터 세로 2 ㎝ × 가로 4 ㎝ × 두께 25 ㎛ 의 시험용 필름을 잘라내었다. 시험용 필름에 2 개의 폴리이미드 테이프를 1 ㎝ 간격을 두고 첩부하였다. 이로써, 시험용 필름 및 시험용 필름 상에 1 ㎝ 간격을 두고 배치된 2 개의 폴리이미드 테이프를 구비하는 시험편을 얻었다. 시험편의 시험용 필름을, 폴리이미드 테이프의 간격이 2 ㎝ 가 될 때까지 연신하였다. 연신한 상태의 시험편을, 직경 2 ㎜ 의 측정 마스크에 테이프로 고정시켰다. 이어서, 시험편을 필름 홀더 (FLH-741, 주식회사 시마즈 제작소 제조) 에 세트하고, 자외가시 근적외 분광 광도계 (니혼 분광 주식회사 제조, V-670DS) 를 이용하여, 측정 속도 2000 ㎚/min, 스폿 직경 2 ㎜ (직경), 측정 범위 350 ∼ 800 ㎚ 로, 시험용 필름의 연신된 부분의 평행 투과율을 측정하였다.
(다이싱 테이프의 광선 투과율)
다이싱·다이 본딩 필름으로부터 다이 본드 필름을 제거하여 다이싱 테이프를 얻었다.
다이싱 테이프를 필름 홀더 (FLH-741, 주식회사 시마즈 제작소 제조) 에 고정시키고, 자외가시 근적외 분광 광도계 (니혼 분광 주식회사 제조, V-670DS) 를 이용하여, 측정 속도 2000 ㎚/min, 스폿 직경 2 ㎜ (직경), 측정 범위 350 ∼ 800 ㎚ 로 평행 투과율을 측정하였다. 또한, 다이싱 테이프의 기재의 제 2 주면을 향해 광을 조사하였다.
(표면 조도 (Ra))
다이싱 테이프의 기재의 제 2 주면에 대하여, 표면 조도 (Ra) 를 측정하였다.
표면 조도는, JIS B 0601 에 기초하여, Veeco 사 제조의 비접촉 삼차원 조도 측정 장치 (NT3300) 를 이용하여 측정하였다. 측정 조건은 50 배로 하고, 측정값은 측정 데이터에 Median filter 를 거쳐 구하였다. 측정은 측정 지점을 변경하면서 5 회 실시하고, 그 평균값을 표면 조도로 하였다.
(프로세스성)
연마에 의해 두께 50 ㎛ 로 조정된 실리콘 웨이퍼를 다이싱·다이 본딩 필름에 60 ℃ 에서 0.1 ㎫ 의 압력으로 첩합하였다. 다이싱 장치 (DFD6361, 주식회사 디스코 제조) 를 이용하여 실리콘 웨이퍼 및 다이 본드 필름을 5 ㎜ × 5 ㎜ 의 사이즈로 절단하여, 다이 본드용 칩을 얻었다. 다이 본드용 칩은, 칩 및 칩 상에 배치된 다이 본드제를 구비한다. 다이 본드 장치 (SPA-300, 주식회사 신카와 제조) 를 이용하여, 면적 5 ㎜ × 5 ㎜ 의 바닥면을 구비하고 바닥면의 중앙에 직경 1 ㎜ 의 흡착 구멍이 형성된 러버 콜릿을 이용하여, 120 ℃, 0.1 초, 0.1 ㎏ 의 조건으로, 다이 본드용 칩을 플랫한 구리 리드 프레임 상에 본딩하였다. 이로써, 칩이 부착된 리드 프레임을 얻었다. 초음파 영상 장치 (주식회사 히타치 파워 솔루션즈 제조의 Hybrid SAT) 를 이용하여, 칩이 부착된 리드 프레임에 대하여 보이드의 유무를 확인하였다. 1 ㎜ 이상의 보이드가 관찰된 칩이 부착된 리드 프레임을 선택하여, 칩의 측면으로부터 광학 현미경 (키엔스사 제조의 VHX-2000) 으로 보이드를 관찰할 수 있는지 여부를 확인하였다. 보이드를 확인할 수 있었던 경우에는 ○ 로 판정하고, 확인할 수 없었던 경우에는 × 로 판정하였다.
Figure pat00001
1 : 다이싱 테이프
2 : 적층 필름
3 : 다이 본드 필름
4 : 반도체 웨이퍼
5 : 반도체 칩
6 : 피착체
61 : 반도체 칩이 부착된 피착체
7 : 본딩 와이어
8 : 봉지 수지
9 : 세퍼레이터
10 : 다이싱·다이 본드 필름
11 : 기재
11a : 제 1 주면
11b : 제 2 주면
12 : 점착제층
31 : 첩부부
32 : 비첩부부
91 : 적층부
92 : 외주부
93 : 주변부
301 : 마크
901 : 절입

Claims (15)

  1. 헤이즈가 0 ％ ∼ 25 ％ 인, 다이 본드 필름.
  2. 제 1 항에 있어서,
    파장 600 ㎚ 의 광선의 투과율이 85 ％ 를 초과하는, 다이 본드 필름.
  3. 제 1 항에 있어서,
    파장 400 ㎚ 의 광선의 투과율이 85 ％ 를 초과하는, 다이 본드 필름.
  4. 제 1 항에 있어서,
    파장 400 ㎚ ∼ 600 ㎚ 의 전체 영역에 있어서의 광선의 투과율이 85 ％ 를 초과하는, 다이 본드 필름.
  5. 기재 및 상기 기재 상에 배치된 점착제층을 구비하는 다이싱 테이프와,
    상기 점착제층 상에 배치된 헤이즈가 0 ％ ∼ 25 ％ 인 다이 본드 필름을 구비하는, 다이싱·다이 본드 필름.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 다이 본드 필름은, 200 ％ 로 잡아늘린 상태에 있어서의 파장 600 ㎚ 의 광선의 투과율이, 잡아늘리지 않은 상태에 있어서의 파장 600 ㎚ 의 광선의 투과율에 비해 5 ％ 이상 낮은, 다이싱·다이 본드 필름.
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 다이 본드 필름은, 반도체 웨이퍼를 첩부하기 위한 첩부부 및 상기 첩부부의 주변에 배치된 비첩부부를 구비하고,
    상기 비첩부부에는 마크가 형성되어 있는, 다이싱·다이 본드 필름.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 마크는, 광학적으로 인식 가능한, 다이싱·다이 본드 필름.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 기재는, 파장 400 ㎚ ∼ 600 ㎚ 의 전체 영역에 있어서의 광선의 투과율이 0 ％ ∼ 20 ％ 인, 다이싱·다이 본드 필름.
  10. 제 5 항에 있어서,
    상기 기재는, 상기 점착제층과 접하는 제 1 주면 및 상기 제 1 주면에 대향한 제 2 주면으로 양면이 정의되고,
    상기 제 2 주면의 표면 조도 (Ra) 가 0.5 ㎛ ∼ 5 ㎛ 인, 다이싱·다이 본드 필름.
  11. 세퍼레이터와,
    상기 세퍼레이터 상에 배치된 헤이즈가 0 ％ ∼ 25 ％ 인 다이 본드 필름, 그리고 상기 다이 본드 필름 상에 배치된 점착제층 및 상기 점착제층 상에 배치된 기재를 구비하는 다이싱 테이프를 구비하는 다이싱·다이 본드 필름을 구비하는, 적층 필름.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 세퍼레이터는, 상기 다이 본드 필름과 접한 적층부 및 상기 적층부의 외주에 배치된 외주부를 구비하고,
    상기 외주부에는 마크가 형성되어 있는, 적층 필름.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 세퍼레이터는, 상기 다이 본드 필름과 접한 적층부를 구비하고,
    상기 적층부의 가장자리에는 마크가 형성되어 있는, 적층 필름.
  14. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
    상기 마크는 절입인, 적층 필름.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 절입의 깊이가 5 ㎛ ∼ 45 ㎛ 인, 적층 필름.
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