KR20160110418A - 수지 조성물, 수지 필름 및 반도체 장치와 그 제조 방법 - Google Patents

수지 조성물, 수지 필름 및 반도체 장치와 그 제조 방법 Download PDF

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Abstract

하기 (A), (B) 및 (C)성분 (A)하기 조성식(1)으로 표시되는 구성 단위를 가지는 중량 평균 분자량이 3,000~500,000인 실리콘 수지, (B)에폭시 수지 경화제, (C)필러를 함유하는 수지 조성물에 관한 것이며, 본 발명은 웨이퍼를 일괄하여 몰드(웨이퍼 몰드)할 수 있고, 특히 대구경, 박막 웨이퍼에 대하여 양호한 몰드성을 가지고, 동시에 몰드 후에 있어서 저 휨성 및 양호한 웨이퍼 보호 성능을 부여하고, 또한 몰드 공정을 양호하게 행할 수 있고, 웨이퍼 레벨 패키지에 적합하게 사용할 수 있는 수지 조성물 및 수지 필름을 제공할 수 있다.

Description

수지 조성물, 수지 필름 및 반도체 장치와 그 제조 방법{RESIN COMPOSITION, RESIN FILM, AND SEMICONDUCTOR DEVICE AND METHOD FOR MANUFACTURING SAME}
본 발명은 수지 조성물, 수지 필름 및 반도체 장치와 그 제조 방법에 관한 것이다.
최근의 반도체 장치의 제조에 사용되는 웨이퍼의 사이즈는 대구경화, 박막화가 진행되고 있어, 이들을 웨이퍼 레벨로 밀봉하는 기술이 요구되고 있다. 그래서 종래의 고형 타입의 에폭시 수지의 트랜스퍼 성형 방법 외에 액상 타입의 에폭시 수지를 사용한 압축 성형 방법이 제안되어 있다(특허문헌 1:국제 공개 제2009/142065호).
그러나 트랜스퍼 성형에서는 협부에 수지를 유동시키기 때문에 와이어 변형을 일으키는 것이 우려되고, 밀봉 면적의 증대에 따른 충전 불량도 일으키기 쉬워진다는 문제가 있다. 또 압축 성형법에서는 웨이퍼의 단면 부분에서의 성형 범위의 세세한 제어가 어려울 뿐만아니라, 성형기에 액상 밀봉 수지를 흘려넣을 때의 유동성과 물성을 최적화하는 것이 용이하지 않다는 문제가 있었다. 게다가 최근의 웨이퍼 사이즈의 대구경화, 웨이퍼의 박막화에 의해, 지금까지 문제가 되지 않던 몰드 후의 웨이퍼의 휨이 문제가 되고 있어, 추가적으로 양호한 웨이퍼 보호 성능도 요구된다. 그 때문에 웨이퍼 표면으로의 충전 불량 등의 문제를 발생시키지 않고 웨이퍼를 일괄하여 몰드할 수 있고, 몰드 후에 있어서 저 휨성 및 양호한 웨이퍼 보호 성능을 가지는 웨이퍼 몰드재의 개발이 요망되고 있었다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 웨이퍼를 일괄하여 몰드(웨이퍼 몰드)할 수 있고, 특히 대구경, 박막 웨이퍼에 대하여 양호한 몰드성을 가지고, 동시에 몰드 후에 있어서 저 휨성 및 양호한 웨이퍼 보호 성능을 부여하고, 또한 몰드 공정을 양호하게 행할 수 있으며, 웨이퍼 레벨 패키지에 적합하게 사용할 수 있는 수지 조성물 및 수지 필름을 제공하는 것, 또 이 수지 필름에 의해 몰드된 반도체 장치 및 그 반도체 장치의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 하기 (A), (B) 및 (C)성분을 함유하는 것을 특징으로 하는 수지 조성물을 제공한다.
(A)하기 조성식(1)으로 표시되는 구성 단위를 가지는 중량 평균 분자량이 3,000~500,000인 실리콘 수지,
Figure pct00001
[식 중, R1~R4는 각각 독립적으로 탄소 원자수 1~8의 1가 탄화 수소기를 나타낸다. 단, R3과 R4는 동시에 메틸기인 경우는 없고, m과 n은 각각 독립적으로 0~300의 정수, R5~R8은 동일해도 되고 상이해도 되는 탄소 원자수 1~10의 2가 탄화 수소기를 나타낸다. 또 a, b는 모두 양수이며, a+b=1이다. X는 하기 일반식(2)으로 표시되는 2가의 유기기이다.
Figure pct00002
(식 중, V는
Figure pct00003
의 어느 하나로부터 선택되는 2가의 유기기이며, p는 0 또는 1이다. R9 및 R10은 각각 탄소수 1~4의 알킬기 또는 알콕시기이며, 서로 상이해도 되고 동일해도 된다. h는 0, 1 및 2의 어느 하나이다.)]
(B)에폭시 수지 경화제,
(C)필러.
이와 같은 수지 조성물이면 필름형상으로 형성하는 것이 가능하기 때문에, 웨이퍼를 일괄하여 몰드(웨이퍼 몰드)할 수 있고, 또한 대구경, 박막 웨이퍼에 대하여 양호한 몰드 성능, 밀착성, 저 휨성, 웨이퍼 보호성 및 신뢰성이 우수한 것이 되며, 웨이퍼 레벨 패키지에 적합하게 사용할 수 있는 수지 조성물이 된다.
또 상기 (B)성분의 양이 상기 (A)성분 100질량부에 대하여 5~50질량부이며, 전체 질량에 대한 상기 (C)성분의 질량 분률이 30~90질량%인 것이 바람직하다.
이와 같은 수지 조성물이면 필름형상으로 형성하는 것이 용이하기 때문에, 웨이퍼를 용이하게 일괄하여 몰드(웨이퍼 몰드)할 수 있고, 또한 대구경, 박막 웨이퍼에 대하여 더욱 양호한 몰드 성능, 밀착성, 저 휨성, 웨이퍼 보호성 및 신뢰성이 우수한 것이 되며, 웨이퍼 레벨 패키지로 더욱 적합하게 사용할 수 있는 수지 조성물이 된다.
또한 웨이퍼로의 밀착성, 웨이퍼 보호성이 한층 양호하게 되기 때문에, 에폭시 수지 경화 촉진제를 함유하는 것이 바람직하고, 웨이퍼 레벨 패키지에 더욱 적합하게 사용할 수 있다. 또 에폭시 수지를 배합함으로써 밀착성, 보호성을 더욱 향상시킬 수 있다.
상기 필러로서는 실리카인 것이 바람직하다. 필러가 실리카이면 웨이퍼 보호성을 더욱 향상시킬 수 있고, 내열성, 내습성, 강도 등을 더욱 향상시켜, 신뢰성을 높일 수 있기 때문에 좋다.
본 발명은 또한 상기 수지 조성물을 사용하여 형성된 수지 필름을 제공한다.
필름형상으로 형성된 수지 필름이면 대구경, 박막 웨이퍼에 대하여 양호한 몰드 성능을 가지는 것이 되고, 웨이퍼를 일괄하여 몰드할 때에 수지를 흘려넣을 필요가 없기 때문에, 웨이퍼 표면으로의 충전 불량 등의 문제를 발생시키는 일이 없다. 또 상기 수지 조성물을 사용하여 형성된 수지 필름이면, 웨이퍼에 대한 밀착성, 웨이퍼 보호성을 동시에 겸비하는 웨이퍼 몰드재가 된다.
이 경우, 예를 들면 박리 필름 또는 보호 필름으로 하는 필름 상에 수지 조성물을 코트한 수지 형성 필름을 2장 이상 준비하고, 이 수지 형성 필름으로부터 박리 필름 또는 보호 필름을 각각 박리하고, 노정한 수지 형성 필름 상호를 중첩시키는 공정을 가지는 것에 의해 수지 필름을 제조할 수 있다.
또한 본 발명은 상기 수지 필름을 반도체 웨이퍼에 첩부하고 이 반도체 웨이퍼를 몰드하는 공정과, 이 몰드된 반도체 웨이퍼를 개편화(個片化)하는 공정을 가지는 반도체 장치의 제조 방법을 제공한다.
이와 같이 상기 수지 필름으로 몰드된 반도체 웨이퍼는 휨이 적고 충분히 보호된 것이 되므로, 이것을 개편화함으로써 수율 좋게 고 품질의 반도체 장치를 제조할 수 있다.
또한 본 발명은 상기 수지 필름을 가열 경화한 가열 경화 피막으로 몰드된 반도체 웨이퍼를 개편화하여 이루어지고, 상기 가열 경화 피막을 가지는 것인 것을 특징으로 하는 반도체 장치를 제공한다.
이와 같이 수지 필름을 가열 경화한 가열 경화 피막으로 몰드된 반도체 웨이퍼는 휨이 적고 충분히 보호된 웨이퍼이며, 이것을 개편화함으로써 얻어지는 반도체 장치는 휨이 없는 고 품질의 반도체 장치로 할 수 있다.
본 발명의 수지 조성물은 필름형상으로 가공하는 것이 가능하기 때문에, 대구경, 박막 웨이퍼에 대하여 양호한 몰드 성능을 가지는 것이 된다. 또 밀착성, 저 휨성, 웨이퍼 보호성이 우수하고, 웨이퍼를 일괄하여 몰드하는 것이 가능하게 되기 때문에, 웨이퍼 레벨 패키지에 적합하게 사용할 수 있는 수지 필름이 된다.
또 본 발명의 반도체 장치 및 그 제조 방법이면, 수율 좋게 고 품질의 반도체 장치를 제공할 수 있다.
상기 서술한 바와 같이, 최근에 있어서 웨이퍼 표면으로의 충전 불량 등의 문제를 발생시키지 않고 웨이퍼를 일괄하여 몰드할 수 있고, 몰드 후에 있어서 밀착성, 저 휨성 및 양호한 웨이퍼 보호 성능을 가지는 웨이퍼 몰드재의 개발이 요망되고 있었다.
그래서 본 발명자들은 상기 과제를 달성하기 위해서 예의 검토를 거듭한 결과, 하기 (A)실리콘 수지와 (B)에폭시 수지 경화제를 조합함으로써 웨이퍼로의 밀착성, 경화 후의 저 휨성이 우수한 수지 조성물을 부여하는 것을 알아내고, 또한 하기 (C)필러가 웨이퍼 보호성 및 경화 후의 수지 조성물의 신뢰성을 향상시키기 때문에, 이들 성분으로 이루어지는 수지 조성물로부터 얻어진 수지 필름이 웨이퍼에 대한 밀착성, 웨이퍼 보호성을 동시에 겸비하는 웨이퍼 몰드재가 되는 것을 알아내어 본 발명을 완성시킨 것이다.
이하, 본 발명의 수지 조성물 및 그것으로부터 얻어지는 수지 필름(복합 필름), 반도체 장치 및 그 제조 방법에 대해서 상세하게 설명하는데, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 수지 조성물은
(A)실리콘 수지,
(B)에폭시 수지 경화제,
(C)필러
를 함유한다.
<수지 조성물>
[(A)실리콘 수지]
본 발명에 있어서, (A)성분의 실리콘 수지는 필름 형성능을 부여하는 것으로서 기능한다.
또 얻어진 수지 필름을 웨이퍼 몰드재로서 사용한 경우, 웨이퍼로의 밀착성, 저 휨성, 양호한 몰드성을 부여한다.
이 (A)성분의 실리콘 수지는 하기 조성식(1)으로 표시되는 구성 단위를 가지는 중량 평균 분자량이 3,000~500,000인 실리콘 수지이다.
Figure pct00004
[식 중, R1~R4는 각각 독립적으로 탄소 원자수 1~8의 1가 탄화 수소기를 나타낸다. 단, R3과 R4는 동시에 메틸기인 경우는 없고, m과 n은 각각 독립적으로 0~300의 정수, R5~R8은 동일해도 되고 상이해도 되는 탄소 원자수 1~10의 2가 탄화 수소기를 나타낸다. 또 a, b는 모두 양수이며, a+b=1이다. X는 하기 일반식(2)으로 표시되는 2가의 유기기이다.
Figure pct00005
(식 중, V는
Figure pct00006
의 어느 하나로부터 선택되는 2가의 유기기이며, p는 0 또는 1이다. R9 및 R10은 각각 탄소수 1~4의 알킬기 또는 알콕시기이며, 서로 상이해도 되고 동일해도 된다. h는 0, 1 및 2의 어느 하나이다.)]
본 발명의 실리콘 수지는 상기 식(1)으로 표시되는 반복 단위를 함유하고, 테트라하이드로퓨란을 용출 용매로 하여 GPC로 측정한 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량이 3,000~500,000, 바람직하게는 5,000~200,000인 중합체이다. a, b는 모두 양수이며, a+b=1이다. 각 단위는 랜덤으로 결합하고 있어도 되고, 블록 중합체로서 결합하고 있어도 된다.
상기 식(1)에 있어서, m과 n은 각각 독립적으로 0~300의 정수이며, 바람직하게는 m은 0~200, 특히 0~100, n은 0~200, 특히 0~100이다. 또 X는 상기 식(2)으로 표시되는 2가의 유기기이다. R1~R4는 서로 독립적으로 탄소수 1~8, 바람직하게는 1~6의 1가 탄화 수소기이며, 알킬기, 사이클로알킬기, 아릴기 등을 들 수 있고, 예를 들면 메틸기, 에틸기, 프로필기, 헥실기, 사이클로헥실기 및 페닐기 등을 들 수 있다. 그 중에서도 메틸기 및 페닐기가 원료의 입수의 용이성으로부터 바람직하다. 단, R3과 R4는 동시에 메틸기는 아니다.
상기 식(2)에 있어서, R9와 R10은 서로 독립적으로 탄소수 1~4, 바람직하게는 1~2의 알킬기 또는 알콕시기이며, 메틸기, 에틸기, 프로필기, tert-뷰틸기, 메톡시기 및 에톡시기 등을 들 수 있다. h는 0, 1 또는 2이며, 바람직하게는 0이다.
상기 식(2)에 있어서, V는 하기에 나타내는 기의 어느 하나로부터 선택되는 2가의 기이다. p는 0 또는 1이다.
Figure pct00007
a, b는 양수이며, a+b=1인데, 바람직하게는 0.05≤a≤0.80, 특히 0.1≤a≤0.70, 바람직하게는 0.20≤b≤0.95, 특히 0.30≤b≤0.90이다.
[(A)실리콘 수지의 제조 방법]
본 발명의 실리콘 수지는 하기 일반식(3), 하기 일반식(4), 하기 일반식(5) 및 하기 일반식(6)으로 표시되는 화합물로부터 선택되는 화합물을 사용하여 금속 촉매 존재하 부가 중합함으로써 제조할 수 있다.
Figure pct00008
Figure pct00009
(식 중, R1~R4는 각각 독립적으로 탄소 원자수 1~8의 1가 탄화 수소기를 나타낸다. 단, R3과 R4는 동시에 메틸기인 경우는 없고, m과 n은 각각 독립적으로 0~300의 정수이다.)
Figure pct00010
(식 중, V는
Figure pct00011
의 어느 하나로부터 선택되는 2가의 유기기이며, p는 0 또는 1이다. R9 및 R10은 각각 탄소수 1~4의 알킬기 또는 알콕시기이며, 서로 상이해도 되고 동일해도 된다. h는 0, 1 및 2의 어느 하나이다. 또 R11은 수소 또는 메틸기를 나타내고, g는 0~7의 정수이다.)
Figure pct00012
(식 중, R3과 R4는 각각 독립적으로 탄소 원자수 1~8의 1가 탄화 수소기를 나타낸다. 단, R3과 R4는 동시에 메틸기인 경우는 없고, q와 r은 각각 독립적으로 0~300의 정수이다. 또 R12는 수소 원자 또는 메틸기를 나타내고, k는 0~7의 정수이다.)
금속 촉매는 예를 들면 백금(백금흑을 포함함), 로듐, 팔라듐 등의 백금족 금속 단체; H2PtCl4·xH2O, H2PtCl6·xH2O, NaHPtCl6·xH2O, KHPtCl6·xH2O, Na2PtCl6·xH2O, K2PtCl4·xH2O, PtCl4·xH2O, PtCl2, Na2HPtCl4·xH2O(식 중, x는 0~6의 정수가 바람직하고, 특히 0 또는 6이 바람직하다) 등의 염화 백금, 염화 백금산 및 염화 백금산염; 알코올 변성 염화 백금산(예를 들면, 미국 특허 제3,220,972호에 기재된 것; 염화 백금산과 올레핀과의 착체(예를 들면, 미국 특허 제3,159,601호 명세서, 미국 특허 제3,159,662호 명세서 및 미국 특허 제3,775,452호 명세서에 기재된 것); 백금흑이나 팔라듐 등의 백금족 금속을 알루미나, 실리카, 카본 등의 담체에 담지시킨 것; 로듐-올레핀 착체; 클로로트리스(트라이페닐포스핀)로듐(소위 윌킨슨 촉매); 및 염화 백금, 염화 백금산 또는 염화 백금산염과 비닐기 함유 실록세인(특히 비닐기 함유 환상 실록세인)과의 착체를 사용할 수 있다.
촉매의 사용량은 촉매량이면 되고, 백금족 금속으로서 반응에 제공하는 원료 화합물의 총량에 대하여 0.0001~0.1질량%, 바람직하게는 0.001~0.01질량%인 것이 바람직하다. 부가 반응은 용제가 존재하지 않아도 실시 가능하지만, 필요에 따라서 용제를 사용해도 된다. 용제로서는 예를 들면 톨루엔, 자일렌 등의 탄화 수소계 용제가 바람직하다. 반응 온도는 촉매가 실활하지 않고, 또한 단시간에 중합의 완결이 가능한 온도이면 되고, 예를 들면 40~150℃, 특히 60~120℃가 바람직하다. 반응 시간은 중합물의 종류 및 양에 따라 적당히 선택하면 되고, 예를 들면 0.5~100시간, 특히 0.5~30시간이 바람직하다. 용제를 사용한 경우에는 반응 종료 후에 감압 증류 제거에 제공하여 용제를 증류 제거한다.
반응 방법은 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예를 들면 식(3)으로 표시되는 화합물과, 식(4)으로 표시되는 화합물과, 식(5)으로 표시되는 화합물과, 식(6)으로 표시되는 화합물을 반응시키는 경우, 우선 식(5) 및 식(6)으로 표시되는 화합물을 혼합하여 가온한 후, 상기 혼합액에 금속 촉매를 첨가하고, 이어서 식(3) 및 식(4)으로 표시되는 화합물을 0.1~5시간에 걸쳐 적하하는 것이 좋다.
각 화합물의 배합비는 상기 식(3) 및 식(4)으로 표시되는 화합물이 가지는 하이드로실릴기의 몰수의 합계와, 상기 식(5) 및 식(6)으로 표시되는 화합물이 가지는 알케닐기의 몰수의 합계가, 알케닐기의 합계 몰수에 대한 하이드로실릴기의 합계 몰수가 0.67~1.67, 바람직하게는 0.83~1.25가 되도록 배합하는 것이 좋다. 중합체의 중량 평균 분자량은 o-알릴페놀과 같은 모노알릴 화합물 또는 트라이에틸하이드로실레인과 같은 모노하이드로실레인이나 모노하이드로실록세인을 분자량 조정제로서 사용함으로써 제어하는 것이 가능하다.
[(B)에폭시 수지 경화제]
(B)성분은 실리콘 수지(A)와 가교 반응하기 위한 성분이며, (B)성분을 가함으로써 수지의 웨이퍼로의 밀착성, 보호성, 신뢰성이 보다 향상된다. 본 발명에 있어서 에폭시 수지 경화제는 에폭시 수지의 경화에 통상 사용되는 것이면 되고, 특별히 한정되지 않지만, 내열성의 관점에서 방향족계 경화제나 지환식 경화제가 보다 바람직하다. 이 에폭시 수지 경화제로서는 예를 들면 아민계 경화제, 산무수물계 경화제, 삼불화 붕소아민 착염, 페놀 수지 등을 들 수 있다. 아민계 경화제로서는 예를 들면 다이에틸렌트라이아민, 트라이에틸렌테트라민, 테트라에틸렌펜타민 등의 지방족 아민계 경화제, 아이소포론다이아민 등의 지환식 아민계 경화제, 다이아미노다이페닐메테인, 페닐렌다이아민 등의 방향족 아민계 경화제, 다이시안다이아마이드 등을 들 수 있다. 산무수물계 경화제로서는 예를 들면 무수 프탈산, 피로멜리트산 무수물, 트라이멜리트산 무수물, 헥사하이드로 무수 프탈산 등을 들 수 있다. 상기 에폭시 수지 경화제는 1종 단독으로 사용해도 되고 2종 이상을 병용해도 된다.
또 에폭시 수지 경화제로서 페놀 수지를 사용할 수도 있다. 이 페놀 수지로서는 예를 들면 페놀이나 비스페놀A, p-t-뷰틸페놀, 옥틸페놀, p-큐밀페놀 등의 알킬페놀, p-페닐페놀, 크레졸 등을 원료로 하여 조제한 레졸형 페놀 수지 및/또는 노볼락형 페놀 수지를 들 수 있다. 열 경화성 수지는 1종 단독으로 사용해도 되고 2종 이상을 병용해도 된다.
에폭시 수지 경화제의 배합량은 특별히 한정되지 않지만, (A)성분 100질량부에 대하여 5~50질량부인 것이 좋고, 바람직하게는 5~40질량부이다. 에폭시 수지 경화제의 배합량이 상기 범위 내이면, 수지 조성물의 밀착성, 보호성이 더욱 향상된다. 또 이 수지 조성물의 경화물은 신뢰성이 우수한 경화물이 되기 때문에 바람직하다.
또 본 발명의 수지 조성물은 상기 에폭시 수지 경화제에 더해, 또한 에폭시 수지 경화 촉진제를 함유할 수 있다. 에폭시 수지 경화 촉진제를 함유함으로써, 경화 반응을 적절하고 또한 균일하게 진행시킬 수 있다. 에폭시 수지 경화 촉진제의 배합량은 (A)성분 100질량부에 대하여 0.1~10질량부, 바람직하게는 0.2~5질량부인 것이 좋다.
에폭시 수지 경화 촉진제는 예를 들면 2-메틸이미다졸, 2-에틸이미다졸, 2-에틸-4-메틸이미다졸 및 이들의 화합물의 에틸아이소사이아네이트 화합물, 2-페닐이미다졸, 2-페닐-4-메틸이미다졸, 2-페닐-4-메틸-5-하이드록시메틸이미다졸, 2-페닐-4,5-다이하이드록시메틸이미다졸 등의 이미다졸 화합물, 1,8-다이아자비사이클로(5.4.0)운데센-7(DBU), 1,5-다이아자비사이클로(4.3.0)노넨-5(DBN), DBU의 유기산염, DBU의 페놀 수지염, DBU 유도체의 테트라페닐보레이트염 등의 DBU계 화합물, 트라이페닐포스핀, 트라이뷰틸포스핀, 트리스(p-메틸페닐)포스핀, 트리스(p-메톡시페닐)포스핀, 트리스(p-에톡시페닐)포스핀, 트라이페닐포스핀·트라이페닐보레이트, 테트라페닐포스핀·테트라페닐보레이트 등의 트라이오가노포스핀류, 4급 포스포늄염, 트라이에틸렌암모늄·트라이페닐보레이트 등의 제3급 아민 및 그 테트라페닐붕소산염 등을 들 수 있다. 상기 에폭시 수지 경화 촉진제는 1종 단독으로 사용해도 되고 2종 이상을 병용해도 된다.
[(C)필러]
(C)성분은 본 발명의 수지 조성물에 웨이퍼 보호성을 부여하고, 또한 내열성, 내습성, 강도 등을 향상시켜 신뢰성을 높일 수 있다. 필러로서는 예를 들면 탈크, 소성 클레이, 미소성 클레이, 마이카, 유리 등의 규산염, 산화 티탄, 알루미나, 용융 실리카(용융 구상 실리카, 용융 파쇄 실리카), 결정 실리카 분말 등의 산화물, 탄산 칼슘, 탄산 마그네슘, 하이드로탈사이트 등의 탄산염, 수산화 알루미늄, 수산화 마그네슘, 수산화 칼슘 등의 수산화물, 황산 바륨, 황산 칼슘, 아황산 칼슘 등의 황산염 또는 아황산염, 붕산 아연, 메타붕산 바륨, 붕산 알루미늄, 붕산 칼슘, 붕산 나트륨 등의 붕산염, 질화 알루미늄, 질화 붕소, 질화 규소 등의 질화물 등을 들 수 있다. 이들 필러는 1종 단독으로 혼합해도 되고 2종 이상을 아울러 혼합해도 된다. 이들 중에서도 용융 실리카, 결정 실리카 등의 실리카 분말이 바람직하다. 상기 실리카 분말로서는 예를 들면 흄드 실리카, 침강성 실리카 등의 보강성 실리카; 석영 등의 결정성 실리카를 들 수 있다. 구체적으로는 니혼아에로질사제의 Aerosil R972, R974, R976; (주)아드마텍크스제의 SE-2050, SC-2050, SE-1050, SO-E1, SO-C1, SO-E2, SO-C2, SO-E3, SO-C3, SO-E5, SO-C5; 신에츠카가쿠코교(주)제의 Musil 120A, Musil 130A 등이 예시된다.
필러의 평균 입경은 특별히 한정되지 않지만, 0.01μm 이상 20μm 이하가 바람직하고, 특히 0.01μm 이상 10μm 이하가 바람직하다. 무기 충전제의 평균 입자 직경이 상기 하한값 이상이면, 무기 충전제가 응집하기 어려워지고, 강도가 높아지기 때문에 바람직하다. 또 상기 상한값 이하이면, 칩간으로의 수지의 유동성이 높아져 충전성이 양호해지기 때문에 바람직하다. 또한 평균 입경은 레이저광 회절법에 의한 입도 분포 측정 장치에 의해 구할 수 있고, 질량 평균값 D50(즉, 누적 질량이 50%가 될 때의 입자 직경 또는 메디안 직경)으로서 측정할 수 있다.
필러의 함유량은 본 발명의 수지 조성물의 총 질량에 대하여 30질량% 이상 90질량% 이하, 바람직하게는 50질량% 이상 85질량% 이하로 하는 것이 바람직하다. 필러의 함유량이 상기 상한값 이하이면 필름계 성능이 높아지고, 수지의 유동성이 높아져, 충전성이 양호하게 되기 때문에 바람직하다. 또 상기 하한값 이상이면 충분히 효과를 나타낸다.
에폭시 수지
본 발명의 수지 조성물에 웨이퍼로의 밀착성, 보호성을 향상시킬 목적에서 에폭시 수지를 첨가할 수도 있다. 에폭시 수지는 실리콘 수지(A)와 함께 에폭시 수지 경화제(B)와 가교 반응하기 때문에, 수지의 웨이퍼로의 밀착성, 보호성, 신뢰성이 보다 향상된다.
에폭시 수지는 예를 들면 비스페놀A형 에폭시 수지, 비스페놀F형 에폭시 수지 또는 그들에 수소첨가한 것, 페놀 노볼락형 에폭시 수지, 크레졸 노볼락형 에폭시 수지 등의 글라이시딜에터계 에폭시 수지, 헥사하이드로프탈산 글라이시딜에스터, 다이머산 글라이시딜에스터 등의 글라이시딜에스터계 에폭시 수지, 트라이글라이시딜아이소사이아누레이트, 테트라글라이시딜다이아미노다이페닐메테인 등의 글라이시딜아민계 에폭시 수지 등을 들 수 있고, 바람직하게는 비스페놀A형 에폭시 수지, 비스페놀F형 에폭시 수지, 페놀 노볼락형 에폭시 수지, 크레졸 노볼락형 에폭시 수지를 들 수 있다. 이들의 시판품으로서는 예를 들면 상품명으로 jER1001(미츠비시카가쿠제), 에피클론 830S(DIC제), jER517(미츠비시카가쿠제), EOCN103S(닛폰카야쿠제) 등을 들 수 있다.
에폭시 수지의 배합량은 (A)성분 100질량부에 대하여 1~50질량부, 바람직하게는 2~30질량부인 것이 좋다.
실레인 커플링제
본 발명의 수지 조성물은 실레인 커플링제를 포함해도 된다. 실레인 커플링제를 포함하는 것에 의해, 수지 조성물의 피접착체로의 밀착성을 더욱 높일 수 있다. 실레인 커플링제로서는 에폭시 실레인 커플링제, 방향족 함유 아미노 실레인 커플링제 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 사용해도 되고 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다. 실레인 커플링제의 함유량은 특별히 한정되지 않지만, 본 발명의 접착제 조성물의 총 질량의 0.01질량% 이상 5질량% 이하로 하는 것이 바람직하다.
또 본 발명의 수지 조성물은 상기 이외의 성분을 포함하고 있어도 된다. 예를 들면 실리콘 수지(A)와 에폭시 수지 경화제(B)의 상용성을 향상시키기 위해서, 또는 수지 조성물의 저장 안정성 또는 작업성 등의 각종 특성을 향상시키기 위해서, 각종 첨가제를 적당히 첨가해도 된다. 예를 들면 지방산 에스터, 글라이세린산 에스터, 스테아르산 아연, 스테아르산 칼슘 등의 내부 이형제, 페놀계, 인계 혹은 유황계 산화 방지제 등을 첨가할 수 있다. 그 밖의 임의 성분은 무용제로 본 발명의 수지 조성물에 첨가해도 되는데, 유기 용제에 용해 또는 분산하여 용액 또는 분산액으로서 조제하고나서 첨가해도 된다. 용제는 수지 조성물의 분산액을 조제하기 위한 용제로서 이하에 설명하는 유기 용제를 사용할 수 있다.
유기 용제
상기 그 밖의 임의 성분은 무용제로 본 발명의 접착제 조성물에 첨가해도 되는데, 유기 용제에 용해 또는 분산하여 용액 또는 분산액(이하, 간단히 「용액」이라고 함)으로서 조제하고나서 첨가해도 된다. 이 유기 용제로서는 N,N-다이메틸아세트아마이드, 메틸에틸케톤, N,N-다이메틸폼아마이드, 사이클로헥산온, 사이클로펜탄온, N-메틸-2-피롤리돈, 톨루엔, 메탄올, 에탄올, 아이소프로판올, 아세톤, 프로필렌글라이콜모노메틸에터, 프로필렌글라이콜모노메틸에터아세테이트 등을 들 수 있고, 바람직하게는 메틸에틸케톤, 사이클로펜탄온, 프로필렌글라이콜모노메틸에터, 프로필렌글라이콜모노메틸에터아세테이트를 들 수 있다. 이들의 유기 용제는 1종류를 단독으로 사용해도 되고 2종류 이상을 병용해도 된다.
<수지 필름>
본 발명의 수지 조성물은 필름형상으로 형성되는 것이 바람직하다. 이와 같은 수지 필름이면, 특히 대구경, 박막 웨이퍼에 대하여 양호한 몰드성을 가지는 것이 되고, 웨이퍼를 일괄하여 몰드할 때에 수지를 흘려넣을 필요가 없다. 그 때문에 종래의 트랜스퍼 성형에서 생길 수 있는 와이어 변형, 웨이퍼 표면으로의 충전 불량이나, 압축 성형법에서 생길 수 있는 성형 범위의 제어의 어려움, 액상 밀봉 수지의 유동성과 물성의 문제는 근본적으로 해소할 수 있다.
또한 수지 필름의 두께는 특별히 제한은 없지만, 50μm 이상 1000μm 이하인 것이 바람직하고, 또한 80~700μm가 보다 바람직하다. 이와 같은 두께이면, 저 휨성, 보호성이 우수한 수지 필름이 되기 때문에 바람직하다.
따라서 본 발명은 상기 수지 조성물로 형성되는 수지 필름을 제공한다. 이 수지 필름으로서 예를 들면 본 발명의 수지 조성물로 형성되는 수지 필름과, 이 수지 필름을 피복하는 보호층을 가지는 보호층 부착 수지 필름을 들 수 있다. 이 보호층은 나중에 설명하는 것을 사용할 수 있다. 이하 본 발명의 수지 필름의 제조 방법의 일례에 대해서 설명한다.
(수지 필름의 제조 방법)
미리 본 발명의 (A)실리콘 수지, (B)에폭시 수지 경화제, (C)필러, 필요에 따라 그 밖의 임의 성분 및 유기 용제를 혼합하여 액상으로 조정한 수지 조성물 용액을 제작하고, 이 수지 조성물 용액을 리버스 롤 코터, 콤마 코터 등을 사용하여 보호층(보호 필름, 박리 필름)에 도포한다. 상기 수지 조성물 용액이 도포된 보호층을 인라인 드라이어에 통과시켜, 80~160℃에서 2~20분간에 걸쳐서 유기 용제를 제거함으로써 건조시키고, 이어서 롤 라미네이터를 사용하여 별개의 보호층과 압착하여 적층함으로써 본 발명의 수지 필름을 얻을 수 있다.
또한 압착 조건으로서는 특별히 제한은 없지만, 온도 50~100℃, 선압 0.5~5kgf/cm, 속도 0.1~5m/min로 라미네이트하는 것이 바람직하다.
또 다른 태양으로서 상기 수지 필름을 2장 이상 준비하고, 각각의 수지 필름으로부터 보호층을 박리하고, 양 수지 필름끼리를 적층시킴으로써 다층의 수지 필름으로 형성되는 복합 필름을 얻을 수도 있다. 적층시는 30~120℃에서 가온하면서 필름끼리를 적층시키는 것이 바람직하다.
보호층(보호 필름/박리 필름)
상기 보호층은 본 발명의 수지 조성물로 이루어지는 수지 필름의 형태를 손상시키지 않고 박리할 수 있는 것이면 특별히 한정되지 않지만, 웨이퍼용의 보호 필름 및 박리 필름으로서 활용하는 것이며, 통상 폴리에틸렌(PE) 필름, 폴리프로필렌(PP) 필름, 폴리메틸펜텐(TPX) 필름, 이형 처리를 시행한 폴리에스터 필름 등의 플라스틱 필름 등을 들 수 있다. 또 박리력은 50~300mN/min이 바람직하고, 두께는 25~100μm, 바람직하게는 38~75μm이다.
(몰드되는 웨이퍼)
본 발명의 수지 필름에 의해 일괄하여 몰드되는 웨이퍼로서는 특별히 제한되지 않지만, 표면에 반도체 소자(칩)가 적재된 웨이퍼여도 되고, 표면에 반도체 소자가 제작된 반도체 웨이퍼여도 된다. 본 발명의 수지 필름은 몰드 전에는 이와 같은 웨이퍼 표면에 대한 충전성이 양호하며, 또 몰드 후에는 저 휨성을 가져 이와 같은 웨이퍼의 보호성이 우수하다. 또 본 발명의 수지 필름은 특별히 제한되지 않지만, 직경 8인치 이상 예를 들면 직경 8인치(200mm), 12인치(300mm)와 같은 대구경의 웨이퍼나 박막 웨이퍼를 몰드하기에 적합하게 사용할 수 있다.
또 박형 웨이퍼로서는 두께 5~300μm로 박형 가공된 웨이퍼에 사용하는 것이 바람직하다.
(웨이퍼의 몰드 방법)
본 발명의 수지 필름을 사용한 웨이퍼의 몰드 방법에 대해서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 수지 필름 상에 붙여진 일방의 보호층을 벗기고, (주)다카토리제의 진공 라미네이터(제품명:TEAM-100RF)를 사용하여, 진공 챔버 내를 진공도 50~1,000Pa, 바람직하게는 50~500Pa, 예를 들면 100Pa로 설정하고, 80~200℃, 바람직하게는 80~130℃, 예를 들면 100℃에서 타방의 보호층이 붙여진 수지 필름을 상기 웨이퍼에 일괄하여 밀착시키고, 상압으로 되돌린 후, 상기 웨이퍼를 실온까지 냉각시켜 상기 진공 라미네이터로부터 취출하고, 타방의 보호층을 박리함으로써 행할 수 있다. 그 후 120~220℃에서 15~180분간의 조건으로 수지 필름을 가열 경화할 수 있다.
<반도체 장치>
또한 본 발명에서는 상기 수지 필름을 가열 경화한 가열 경화 피막으로 몰드된 반도체 웨이퍼를 개편화한 가열 경화 피막을 가지는 반도체 장치를 제공한다. 몰드된 웨이퍼는 다이싱 테이프 등의 반도체 가공용 보호 테이프에 몰드 수지면 또는 웨이퍼면이 접하도록 붙여져, 다이서의 흡착 테이블 상에 설치되고, 이 몰드된 웨이퍼는 다이싱 블레이드를 구비하는 다이싱 소(예를 들면, DISCO제, DFD6361)를 사용하여 절단된다. 다이싱시의 스핀들 회전수 및 절단 속도는 적당히 선택하면 되는데, 통상 스핀들 회전수 25,000~45,000rpm, 절단 속도 10~50mm/sec이다. 또 개편화되는 사이즈는 반도체 패키지의 설계에 따르는데, 대략 2mm×2mm~30mm×30mm정도이다.
본 발명에 의해, 휨이 적고 충분히 보호된 웨이퍼를 다이싱 블레이드 등을 사용한 다이싱에 의해 개편화함으로써 얻어지는 반도체 장치는 수율이 좋은 고 품질의 반도체 장치가 된다.
<반도체 장치의 제조 방법>
또 본 발명에서는 양면에 보호층이 형성된 수지 필름의 일방의 보호층을 수지 필름으로부터 박리하고, 표면에 노출된 수지 필름을 반도체 웨이퍼에 첩부하고, 타방의 보호층을 수지 필름으로부터 박리하여 반도체 웨이퍼를 몰드하는 공정과, 몰드된 반도체 웨이퍼를 개편화하는 공정을 가지는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법을 제공한다.
실시예
이하, 합성예, 실시예 및 비교예를 나타내어 본 발명을 추가로 설명하는데, 본 발명은 하기 실시예에 제한되는 것은 아니다.
[합성예 1~3]
합성예에 있어서, 각 중합체의 중량 평균 분자량은 GPC 칼럼 TSKgel Super HZM-H(도소사제)를 사용하고, 유량 0.6밀리리터/분, 용출 용매 테트라하이드로퓨란, 칼럼 온도 40℃의 분석 조건으로, 단분산 폴리스티렌을 표준으로 하는 겔퍼미에이션 크로마토그래피(GPC)에 의해 측정했다.
실시예, 비교예에 있어서 사용한 화합물을 이하에 나타낸다.
Figure pct00013
[합성예 1]
교반기, 온도계, 질소 치환 장치 및 환류 냉각기를 구비한 3L 플라스크 내에, 상기 식(S-1)으로 표시되는 화합물 147g(0.35몰) 및 상기 식(S-2)으로 표시되는 화합물 27.9g(0.15몰)을 가한 후, 톨루엔 2,000g을 가하고, 70℃로 가온했다. 그 후 염화 백금산 톨루엔 용액(백금 농도 0.5wt%) 1.0g을 투입하고, 상기 식(S-3)으로 표시되는 화합물 77.8g(0.4몰) 및 상기 식(S-4)으로 표시되는 화합물(x=40) 309.4g(0.1몰)을 1시간에 걸쳐서 적하했다(하이드로실릴기의 합계 몰수/알케닐기의 합계 몰수=1/1). 적하 종료 후 100℃까지 가온하고 6시간 숙성한 후, 반응 용액으로부터 톨루엔을 감압 증류 제거하여 얻어진 생성물의 GPC에 의해 측정한 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량은 45,000이었다. 얻어진 수지는 수지(1)로 하여 실시예, 비교예에 제공했다.
[합성예 2]
교반기, 온도계, 질소 치환 장치 및 환류 냉각기를 구비한 3L 플라스크 내에, 상기 식(S-1)으로 표시되는 화합물 210g(0.5몰)을 가한 후, 톨루엔 2,100g을 가하고, 70℃로 가온했다. 그 후 염화 백금산 톨루엔 용액(백금 농도 0.5wt%) 1.0g을 투입하고, 상기 식(S-3)으로 표시되는 화합물 77.8g(0.4몰) 및 상기 식(S-4)으로 표시되는 화합물(x=100) 753.4g(0.1몰)을 2시간에 걸쳐서 적하했다(하이드로실릴기의 합계 몰수/알케닐기의 합계 몰수=1/1). 적하 종료 후 100℃까지 가온하고 6시간 숙성한 후, 반응 용액으로부터 톨루엔을 감압 증류 제거하여 얻어진 생성물의 GPC에 의해 측정한 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량은 48,000이었다. 얻어진 수지는 수지(2)로 하여 실시예에 제공했다.
[합성예 3]
교반기, 온도계, 질소 치환 장치 및 환류 냉각기를 구비한 3L 플라스크 내에, 상기 식(S-1)으로 표시되는 화합물 105g(0.25몰) 및 상기 식(S-2)으로 표시되는 화합물 46.5g(0.25몰)을 가한 후, 톨루엔 1,000g을 가하고, 70℃로 가온했다. 그 후 염화 백금산 톨루엔 용액(백금 농도 0.5wt%) 0.5g을 투입하고, 상기 식(S-3)으로 표시되는 화합물 48.6g(0.25몰) 및 상기 식(S-4)으로 표시되는 화합물(x=8) 181.5g(0.25몰)을 1시간에 걸쳐서 적하했다(하이드로실릴기의 합계 몰수/알케닐기의 합계 몰수=1/1). 적하 종료 후 100℃까지 가온하고 6시간 숙성한 후, 반응 용액으로부터 톨루엔을 감압 증류 제거하여 얻어진 생성물의 GPC에 의해 측정한 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량은 32,000이었다. 얻어진 수지는 수지(3)으로 하여 실시예에 제공했다.
[비교 합성예 1]
교반기, 온도계, 질소 치환 장치 및 환류 냉각기를 구비한 3L 플라스크 내에, 상기 식(S-5)으로 표시되는 화합물 151g(0.35몰) 및 상기 식(S-2)으로 표시되는 화합물 27.9g(0.15몰)을 가한 후, 톨루엔 2,000g을 가하고, 70℃로 가온했다. 그 후 염화 백금산 톨루엔 용액(백금 농도 0.5wt%) 1.0g을 투입하고, 상기 식(S-3)으로 표시되는 화합물 77.8g(0.4몰) 및 상기 식(S-4)으로 표시되는 화합물(x=40) 309.4g(0.1몰)을 1시간에 걸쳐서 적하했다(하이드로실릴기의 합계 몰수/알케닐기의 합계 몰수=1/1). 적하 종료 후 100℃까지 가온하고 6시간 숙성한 후, 반응 용액으로부터 톨루엔을 감압 증류 제거하여 얻어진 생성물의 GPC에 의해 측정한 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량은 38,000이며, 이것을 수지(4)로 하여 비교예에 제공했다.
[비교 합성예 2]
교반기, 온도계, 질소 치환 장치 및 환류 냉각기를 구비한 5L 플라스크 내에, 상기 식(S-1)으로 표시되는 화합물 396.5g(0.92몰)을 톨루엔 1,668g에 용해 후, 상기 식(S-4)으로 표시되는 화합물(x=40) 859.2g(0.28몰)을 가하고, 60℃로 가온했다. 그 후 카본 담지 백금 촉매(5질량%) 2.2g을 투입하고, 내부 반응 온도가 65~67℃로 승온한 것을 확인 후, 추가로 3시간, 90℃까지 가온하고, 다시 60℃까지 냉각시켜, 카본 담지 백금 촉매(5질량%) 2.2g을 투입하고, 상기 식(S-4)으로 표시되는 (x=0) 78.3g(0.54몰)을 1시간에 걸쳐서 플라스크 내에 적하했다(하이드로실릴기의 합계 몰수/알케닐기의 합계 몰수=1/1.12). 적하 종료 후 100℃까지 가온하고 6시간 숙성한 후, 반응 용액으로부터 톨루엔을 감압 증류 제거하여 얻어진 생성물의 GPC에 의해 측정한 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량은 42,000이며, 이것을 수지(5)로 하여 비교예에 제공했다.
[실시예 1~6 및 비교예 1~3]
<수지 조성물의 조제>
하기 표 1에 기재한 조성으로 (A)상기 합성예 1~3에서 합성한 실리콘 수지(상기 수지(1)~(3)), (B)에폭시 수지 경화제, 에폭시 수지 경화 촉진제, (C)필러 및 임의 성분을 배합했다. 또한 고형 성분 농도가 65질량%가 되는 양의 사이클로펜탄온을 첨가하여 볼 밀을 사용하여 교반하고, 혼합 및 용해 분산시켜 수지 조성물의 분산액을 조제했다. 또한 표 1 중의 배합량을 나타내는 수치의 단위는 「질량부」이다. 비교예 1은 (B)에폭시 수지 경화제를 포함하지 않는 수지 조성물이며, 비교예 2는 (C)필러를 포함하지 않는 수지 조성물이며, 비교예 3은 본 발명의 실리콘 수지(A)와는 상이한 실리콘 수지(상기 수지(4))를 포함하는 수지 조성물이다.
수지 조성물의 조제에 사용한 각 성분을 하기에 나타낸다.
(B)에폭시 수지 경화제 및 경화 촉진제
·리카제트(Rikacid) HH(상품명)(신니혼리카(주)제, 헥사하이드로 무수 프탈산, 분자량:154)
·페놀라이트(Phenolite) TD-2093(DIC(주)제, 페놀 노볼락 수지, OH당량:98-102)
또한 이하에 나타내는 에폭시 수지 경화 촉진제를 사용했다.
·에폭시 수지 경화 촉진제:
·큐어졸(Curesol) 2P4MHZ(상품명)(시코쿠카세이코교(주)제, 2-페닐-4-메틸-5-하이드록시메틸이미다졸)
·큐어졸 2PHZ(상품명)(시코쿠카세이코교(주)제, 2-페닐-4,5-다이하이드록시메틸이미다졸)
(C) 필러
·실리카(아드마텍크스제, 평균 입경 5.0μm)
그 밖의 성분
·EOCN-103S(상품명)(닛폰카야쿠(주)제 에폭시 수지, 에폭시 당량:209~219)
·RE-310S(상품명)(닛폰카야쿠(주)제 액상 에폭시 수지, 에폭시 당량:190)
여기서 에폭시 당량은 각 성분 1분자당이 가지는 에폭시기의 당량을 말한다.
박리 필름(1):E7304(도요보세키(주)제 폴리에스터, 두께 75μm, 박리력 200mN/50mm)
박리 필름(2):E7302(도요보세키(주)제 폴리에스터, 두께 75μm, 박리력 90mN/50mm)
보호 필름:폴리에틸렌 필름(100μm)
성분 실시예 비교예
1 2 3 4 5 6 1 2 3 4
(A) 실리콘 수지 합성예 1 100 100 100 100 100 100
합성예 2 100
합성예 3 100
본 발명 이외의 실리콘 수지 비교합성예 1 100
비교합성예 2 100 100
(B) 에폭시 수지 경화제 Rikacid HH 10 10 10 10 10
Phenolite
TD-2093		 11 30
Curesol
2P4MHZ		 1 1 1 1 1 1 1 1
Curesol
2PHZ		 1.1 0.14
(C) 필러 실리카 125 500 400 500 400 500 125 125 1000 28.2
기타 성분 EOCN-103S 35 6
RE-310S 11.1 12.7
수지 필름 두께(㎛) 200 200 200 200 200 500 200 200 200 100 400
[실시예 1]
(수지 필름의 형성)
필름 코터로서 다이 코터를 사용하고, 상기 E7304를 박리 필름(1)으로서 사용하여, 표 1의 실시예 1에 나타내는 수지 조성물을 박리 필름 상에 도포했다. 이어서 100℃로 설정된 열풍 순환 오븐(길이 4m)을 5분간으로 통과시킴으로써, 막두께 100μm의 수지 필름을 상기 박리 필름(1) 상에 형성했다.
이어서 수지 필름 상으로부터 폴리에틸렌 필름(두께 100μm)을 라미네이트 롤을 사용하여 선압력 10N/cm으로 첩합하여, 박리 필름(1)/수지 필름/보호 필름으로 이루어지는 적층 필름(1)을 제작했다.
또 박리 필름(1) 대신에 상기 E7302를 박리 필름(2)으로서 사용하는 것 이외에는 상기와 마찬가지로 하여 박리 필름(2)/수지 필름/보호 필름으로 이루어지는 적층 필름(2)을 제작했다.
또한 얻어진 적층 필름(1), (2)의 각각의 폴리에틸렌 필름(보호 필름)을 제거하고, 수지 필름끼리를 중첩하여, 60℃로 가온된 열 롤 라미네이터에 투입하여, 막두께가 200μm의 수지 필름을 가지는 박리 필름(1)/수지 필름/박리 필름(2)으로 이루어지는 복합 필름을 형성했다.
[실시예 2~6, 비교예 1~3]
실시예 1과 마찬가지의 방법으로 표 1의 수지 조성물을 사용하여 막두께가 200μm의 수지 필름을 가지는 복합 필름을 제작했다.
또한 실시예 6에서는 실시예 2와 동일한 수지 조성물이며, 막두께가 500μm의 수지 필름을 제작했다.
[비교예 4]
표 1에 기재한 조성이 상이한 2종류의 수지 필름을 제작하고, 필러 함유율이 높은 수지 필름(표 1, 비교예 4 좌측의 조성)은 막두께가 100μm, 필러 함유율이 낮은 수지 필름(표 1, 비교예 4 우측의 조성)은 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 막두께를 400μm로 하고, 또한 이 2종류의 필름을 첩합하여 1장의 수지 필름으로 했다.
[수지 필름의 웨이퍼로의 몰드]
웨이퍼 두께 100μm의 직경 12인치(300mm) 실리콘 웨이퍼를 준비했다. 실시예 1~6 및 비교예 1~4의 복합 필름에 대해서, 박리 필름(2)을 박리하고, 진공 라미네이터((주)다카토리제, 제품명:TEAM-300M)를 사용하여, 진공 챔버 내를 진공도 250Pa로 설정하고, 110℃에서 수지 필름을 일괄하여 상기 실리콘 웨이퍼에 첩부했다. 상압으로 되돌린 후, 상기 실리콘 웨이퍼를 25℃로 냉각시켜 상기 진공 라미네이터로부터 취출하고, 나머지 박리 필름(1)을 박리했다.
또한 비교예 4에 있어서는, 필러 함유율이 낮은 수지 필름측을 웨이퍼면에 첩합했다.
얻어진 수지 필름 부착 웨이퍼는 이너트 오븐에서 180℃, 2시간 가열함으로써 수지의 경화를 했다.
[평가 1:웨이퍼 휨량]
수지 필름 경화 후의 웨이퍼 휨량을 레이저(도호테크놀로지(주)제, FLX-3300-T) 측정하고, 얻어진 값을 표 2에 나타낸다.
[평가 2:웨이퍼 서포트성]
웨이퍼 서포트성은 웨이퍼의 단을 지지했을 때의 웨이퍼의 휨량을 측정하여, 20mm 이내를 양호로 하고, 20mm를 넘은 경우를 불량으로 판단한 결과를 표 2에 나타낸다.
[평가 3:밀착력]
각 수지 필름(25μm)을 진공 필름 라미네이터(온도:100℃, 압력:100Pa, TEAM-100, (주)다카토리제)를 사용하여, 직경 6인치 반도체 웨이퍼(두께 625μm, 신에츠카가쿠코교(주)제)에 첩합했다. 이어서 다이싱 블레이드를 구비하는 다이싱 소(DAD685, DISCO사제)를 사용하여 가로세로 2mm×2mm의 크기로 절단했다. 별도 준비한 가로세로 15mm×15mm의 실리콘 웨이퍼(베이스 기판) 상에 수지 필름을 통하여 150℃, 50mN의 하중으로 가로세로 2mm×2mm의 칩 첩합했다. 그 후 180℃에서 2시간 가열하여 수지 필름을 경화시켜 시험편을 얻었다. 시험편은 각 5개씩 제조하여 이하의 접착력 측정 시험에 제공했다.
또한 비교예 4에 있어서는, 필러 함유율이 낮은 수지 필름의 두께를 40μm, 필러 함유율이 높은 필름을 10μm로 하고, 필러 함유율이 낮은 수지 필름을 직경 6인치 반도체 웨이퍼(두께 625μm, 신에츠카가쿠코교(주)제)에 첩합했다.
본드 테스터(Dage series 4000-PXY:Dage사제)를 사용하여, 반도체 칩(2mm×2mm)이 베이스 기판(가로세로 15mm×15mm의 실리콘 웨이퍼)으로부터 박리될 때에 걸리는 저항력을 측정하여, 수지 필름층의 밀착력을 평가했다. 테스트 조건은 테스트 스피드 200μm/sec, 테스트 높이 50μm로 했다. 결과를 표 2에 나타낸다. 표 2에 표시되는 수치는 각각 5개의 시험체에 있어서의 측정값의 평균이며, 수치가 높을수록 접착 시트의 접착력이 높은 것을 나타낸다.
[평가 4:신뢰성]
경화 후의 수지 필름 부착 웨이퍼를 다이싱 블레이드를 구비하는 다이싱 소(DAD685, DISCO사제, 스핀들 회전수는 40,000rpm, 절단 속도는 20mm/sec)를 사용하여 가로세로 10mm×10mm의 시험편을 얻었다. 얻어진 시험편(각 10편씩)을 히트 사이클 시험(-25℃에서 10분간 유지, 125℃에서 10분간 유지를 1,000사이클 반복함)에 제공하고, 히트 사이클 시험 후의 수지 필름의 웨이퍼로부터의 박리 상태를 확인했다. 전혀 박리가 발생하지 않은 것을 양호, 하나라도 박리가 발생한 것을 불량으로 하여 판정한 결과를 표 2에 나타낸다.
평가 항목 실시예 비교예
1 2 3 4 5 6 1 2 3 4
휨량(mm) 1이하 1이하 1이하 1이하 1이하 1이하 1이하 1이하 25 5
웨이퍼 서포트성 양호 양호 양호 양호 양호 양호 양호 불량 양호 양호
밀착력 (MPa) 28.5 31.5 29.8 29.4 28.5 31.5 10.5 24.2 25.8 23.4
신뢰성 양호 양호 양호 양호 양호 양호 불량 불량 불량 불량
이상의 결과, 본 발명의 수지 조성물로부터 얻어지는 수지 필름은 비교예에 비해 전체적으로 웨이퍼의 휨량이 적고, 웨이퍼 서포트성, 밀착성, 신뢰성이 우수한 것을 알 수 있었다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 수지 조성물이면, 필름형상으로 형성하는 것이 가능하기 때문에 웨이퍼를 일괄하여 몰드(웨이퍼 몰드)할 수 있는 것이며, 대구경, 박막 웨이퍼에 대하여 양호한 몰드성을 가지는 것을 나타냈다. 또 본 발명의 수지 조성물로부터 얻어지는 수지 필름은 저 휨성 및 웨이퍼 보호성이 우수하고, 밀착성, 신뢰성도 우수한 것을 나타냈다.
또한 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것이 아니다. 상기 실시형태는 예시이며, 본 발명의 특허청구의 범위에 기재된 기술적 사상과 실질적으로 동일한 구성을 가지고, 마찬가지의 작용 효과를 나타내는 것은 어떠한 것이라도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.

Claims (10)

  1. 하기 (A), (B) 및 (C)성분을 함유하는 것을 특징으로 하는 수지 조성물.
    (A)하기 조성식(1)으로 표시되는 구성 단위를 가지는 중량 평균 분자량이 3,000~500,000인 실리콘 수지,
    Figure pct00014

    [식 중, R1~R4는 각각 독립적으로 탄소 원자수 1~8의 1가 탄화 수소기를 나타낸다. 단, R3과 R4는 동시에 메틸기인 경우는 없고, m과 n은 각각 독립적으로 0~300의 정수, R5~R8은 동일해도 되고 상이해도 되는 탄소 원자수 1~10의 2가 탄화 수소기를 나타낸다. 또 a, b는 모두 양수이며, a+b=1이다. X는 하기 일반식(2)으로 표시되는 2가의 유기기이다.
    Figure pct00015

    (식 중, V는
    Figure pct00016

    의 어느 하나로부터 선택되는 2가의 유기기이며, p는 0 또는 1이다. R9 및 R10은 각각 탄소수 1~4의 알킬기 또는 알콕시기이며, 서로 상이해도 되고 동일해도 된다. h는 0, 1 및 2의 어느 하나이다.)]
    (B)에폭시 수지 경화제,
    (C)필러.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 (B)성분이 아민계, 페놀계, 산무수물계의 어느 하나의 경화제인 것을 특징으로 하는 수지 조성물.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 (B)성분의 양이 상기 (A)성분 100질량부에 대하여 5~50질량부이며, 전체 질량에 대한 상기 (C)성분의 질량 분률이 30~90질량%인 것을 특징으로 하는 수지 조성물.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 또한 에폭시 수지 경화 촉진제를 함유하는 것인 것을 특징으로 하는 수지 조성물.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 또한 에폭시 수지를 함유하는 것인 것을 특징으로 하는 수지 조성물.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 필러가 실리카인 것을 특징으로 하는 수지 조성물.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 기재된 수지 조성물을 필름화하여 형성된 것인 것을 특징으로 하는 수지 필름.
  8. 박리 필름 또는 보호 필름으로 하는 필름 상에 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 기재된 수지 조성물을 코트한 수지 형성 필름을 2장 이상 준비하고, 이 수지 형성 필름으로부터 박리 필름 또는 보호 필름을 각각 박리하고, 노정한 수지 형성 필름 상호를 중첩시키는 공정을 가지는 것을 특징으로 하는 수지 필름의 제조 방법.
  9. 제 7 항에 기재된 수지 필름을 반도체 웨이퍼에 첩부하고, 이 반도체 웨이퍼를 몰드하는 공정과, 이 몰드된 반도체 웨이퍼를 개편화하는 공정을 가지는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
  10. 제 7 항에 기재된 수지 필름을 가열 경화한 가열 경화 피막으로 몰드된 반도체 웨이퍼를 개편화하여 이루어지고, 상기 가열 경화 피막을 가지는 것인 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
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