KR20170135705A - 다이 본드 필름, 다이싱 다이 본드 필름 및 반도체 장치의 제조 방법 - Google Patents

다이 본드 필름, 다이싱 다이 본드 필름 및 반도체 장치의 제조 방법 Download PDF

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KR20170135705A
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film
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bonding
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아키히로 후쿠이
겐지 오니시
유이치로 시시도
유타 기무라
나오히데 다카모토
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닛토덴코 가부시키가이샤
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Abstract

[과제] 열 경화를 행하지 않은 다이 본드 필름에 대하여 와이어 본딩을 양호하게 행하는 것이 가능한 다이 본드 필름을 제공하는 것.
[해결 수단] 평균 입경이 5㎚ 내지 100㎚의 범위 내인 필러와, 열 가소성 수지와, 페놀 수지를 함유하고, 열 경화 전의 150℃에서의 인장 저장 탄성률이 0.3㎫보다 크고 30㎫ 이하인 다이 본드 필름.

Description

다이 본드 필름, 다이싱 다이 본드 필름 및 반도체 장치의 제조 방법{DIE BOND FILM, DICING DIE BOND FILM, AND SEMICONDUCTOR DEVICE MANUFACTURING METHOD}
본 발명은 다이 본드 필름, 다이싱 다이 본드 필름 및 반도체 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
종래, 다이 본드 필름은 반도체 장치의 제조에 사용된다.
다이 본드 필름을 사용한 반도체 장치의 제조 공정에 있어서, 칩을 다단으로 적층(스택)하는 방법이 있다. 그러한 경우, 칩의 박형화의 요망이 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).
일본 특허 공개 제2008-218571호 공보
그러나, 폴리이미드 등의 패시베이션막이 형성되어 있는 웨이퍼를 얇게 연삭하면, 웨이퍼가 크게 휘어, 다이싱 후의 칩이 휘어 버린다. 이 휘어진 칩을 기판이나 리드 프레임 등에 본딩하고, 스택해 가면, 그 휨이 남아, 칩의 단이 부상해 버리는 문제가 있었다.
본 발명은 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것이며, 그 목적은, 휨이 큰 극박 칩의 휨을 억제하여, 다단 적층을 양호하게 행하는 것이 가능한 다이 본드 필름을 제공하는 데 있다.
또한, 당해 다이 본드 필름을 구비하는 다이싱 다이 본드 필름을 제공하는 데 있다.
또한, 당해 다이싱 다이 본드 필름을 사용한 반도체 장치의 제조 방법을 제공하는 데 있다.
본원 발명자들은, 하기의 구성을 채용함으로써, 상기한 과제를 해결할 수 있음을 알아내어 본 발명을 완성시키기에 이르렀다.
즉, 본 발명에 관한 다이 본드 필름은,
평균 입경이 5㎚ 내지 100㎚의 범위 내인 필러와,
열 가소성 수지와,
페놀 수지
를 함유하고,
열 경화 전의 150℃에서의 인장 저장 탄성률이 0.3㎫보다 크고 30㎫ 이하인 것을 특징으로 한다.
상기 구성에 의하면, 열 경화 전의 150℃에서의 인장 저장 탄성률이 0.3㎫ 이상이기 때문에, 만약 칩이 휘어 있었다고 하더라도 다이 본딩 후에 이 휨을 억지할 수 있다.
또한, 열 경화 전의 150℃에서의 인장 저장 탄성률이 30㎫ 이하이기 때문에, 피착체에 대한 매립성이 양호해져, 피착체와 다이 본드 필름 사이의 보이드를 억제할 수 있다.
또한, 필러로서, 평균 입경이 5㎚ 내지 100㎚의 범위 내인 필러를 사용하고 있기 때문에, 다이 본드 필름을 박형으로 할 수 있다. 또한, 페놀 수지를 포함하기 때문에, 신뢰성이 우수하다. 또한, 열 가소성 수지를 포함하기 때문에, 필름으로서의 형상을 유지할 수 있다.
상기 구성에 있어서는, 열 경화 전의 유리 전이 온도를 T0, 열 경화 후의 유리 전이 온도를 T1로 했을 때, 하기 식 1을 충족하는 것이 바람직하다.
식 1 T0<T1<T0+20
상기 식 1을 충족하면, 열 경화 전의 유리 전이 온도와, 열 경화 후의 유리 전이 온도의 차가 작아, 열 경화 전후에 물성의 변화가 작다고 할 수 있다. 따라서, 열 이력이 가해진 후도 피착체에 대한 매립성이 양호해진다.
상기 구성에 있어서, 상기 필러는 실리카 필러인 것이 바람직하다.
상기 필러가 실리카 필러이면, 다른 무기 필러에 비하여 저비용이며, 입수도 용이하다.
상기 구성에 있어서, 상기 열 가소성 수지는, 에폭시기를 갖는 아크릴계 중합체인 것이 바람직하다.
상기 열 가소성 수지가 에폭시기를 갖는 아크릴계 중합체이면, 피착체가 유기 기판인 경우, 유기 기판에 존재하는 미반응의 에폭시 수지나 페놀 수지와 반응함으로써 신뢰성의 향상이 도모된다. 또한, 밀봉 수지와 반응시킬 수도 있어, 신뢰성 향상이 도모된다.
상기 구성에 있어서는 착색제를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 구성의 다이 본드 필름은, 평균 입경이 5㎚ 내지 100㎚의 범위 내인 필러를 사용하고 있기 때문에, 다이 본드 필름이 투명성을 가져, 시인성이 저하될 가능성이 있다. 그러나, 착색제를 포함하면, 다이 본드 필름의 시인성을 향상시킬 수 있어, 작업성을 높일 수 있다.
상기 구성에 있어서, 상기 착색제는 염료인 것이 바람직하다.
상기 착색제가 염료이면, 다이 본드 필름을 구성하는 수지에 녹기 쉬워 균일하게 착색할 수 있다. 또한, 다이 본드 필름을 제작할 때에 용제를 사용하는 경우에는 용제에 녹기 쉬워, 균일하게 착색할 수 있다.
상기 구성에 있어서는, 상기 필러의 평균 입경을 R, 상기 다이 본드 필름의 두께를 T로 했을 때, 하기 식 2를 충족하는 것이 바람직하다.
식 2 10<T/R
상기 식 2를 충족하면, 필러가 다이 본드 필름으로부터 돌출되는 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 웨이퍼에 다이 본드 필름을 접합할 때에, 웨이퍼가 깨지는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 관한 다이싱 다이 본드 필름은,
다이싱 시트와,
상기 다이 본드 필름
을 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 다이싱 다이 본드 필름은, 상기 다이 본드 필름을 구비한다. 상기 다이 본드 필름의 열 경화 전의 150℃에서의 인장 저장 탄성률이 0.3㎫ 이상이기 때문에, 만약 칩이 휘어 있었다고 하더라도 다이 본딩 후에 이 휨을 억지할 수 있다. 또한, 열 경화 전의 150℃에서의 인장 저장 탄성률이 30㎫ 이하이기 때문에, 피착체에 대한 매립성이 양호해져, 피착체와 다이 본드 필름 사이의 보이드를 억제할 수 있다.
또한, 본 발명에 관한 반도체 장치의 제조 방법은,
반도체 웨이퍼를 다이싱 다이 본드 필름에 부착하는 공정 A와,
상기 다이싱 다이 본드 필름을 익스팬드하여, 적어도 상기 다이 본드 필름을 파단하여, 다이 본드 필름 부착 칩을 얻는 공정 B와,
상기 다이 본드 필름 부착 칩을 픽업하는 공정 C와,
픽업한 상기 다이 본드 필름 부착 칩을, 다이 본드 필름을 개재시켜 피착체에 다이 본드하는 공정 D와,
상기 다이 본드 필름 부착 칩에 와이어 본딩을 행하는 공정 E
를 포함하고,
상기 다이싱 다이 본드 필름은,
평균 입경이 5㎚ 내지 100㎚의 범위 내인 필러와,
열 가소성 수지와,
페놀 수지
를 함유하고,
열 경화 전의 150℃에서의 인장 저장 탄성률이 0.3㎫보다 크고 30㎫ 이하인 것을 특징으로 한다.
상기 다이싱 다이 본드 필름은, 상기 다이 본드 필름을 구비한다. 상기 다이 본드 필름의 열 경화 전의 150℃에서의 인장 저장 탄성률이 0.3㎫ 이상이기 때문에, 만약 칩이 휘어 있었다고 하더라도 다이 본딩 후에 이 휨을 억지할 수 있다. 또한, 열 경화 전의 150℃에서의 인장 저장 탄성률이 30㎫ 이하이기 때문에, 피착체에 대한 매립성이 양호해져, 피착체와 다이 본드 필름 사이의 보이드를 억제할 수 있다.
본 발명에 따르면, 휨이 큰 극박 칩의 휨을 억제하여, 다단 적층을 양호하게 행하는 것이 가능한 다이 본드 필름을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 다이싱 다이 본드 필름을 도시하는 단면 모식도이다.
도 2는 본 실시 형태에 관한 반도체 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 단면 모식도이다.
도 3은 본 실시 형태에 관한 반도체 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 단면 모식도이다.
도 4의 (a), (b)는 본 실시 형태에 관한 반도체 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 단면 모식도이다.
도 5는 본 실시 형태에 관한 반도체 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 단면 모식도이다.
도 6은 본 실시 형태에 관한 반도체 장치의 다른 예를 도시하는 단면 모식도이다.
도 7의 (a) 및 (b)는 본 실시 형태에 관한 반도체 장치의 다른 제조 방법을 설명하기 위한 단면 모식도이다.
도 8은 본 실시 형태에 관한 반도체 장치의 다른 제조 방법을 설명하기 위한 단면 모식도이다.
본 실시 형태에 관한 다이 본드 필름 및 다이싱 다이 본드 필름에 대하여, 이하에 설명한다. 본 실시 형태에 관한 다이 본드 필름은, 이하에 설명하는 다이싱 다이 본드 필름에 있어서, 다이싱 시트가 접합되어 있지 않은 상태의 것을 들 수 있다. 따라서, 이하에서는, 다이싱 다이 본드 필름에 대하여 설명하고, 다이 본드 필름에 대해서는, 그 중에서 설명하기로 한다.
(다이싱 다이 본드 필름)
본 발명의 일 실시 형태에 관한 다이싱 다이 본드 필름에 대하여, 이하에 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 다이싱 다이 본드 필름을 도시하는 단면 모식도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 다이싱 다이 본드 필름(10)은, 다이싱 시트(11) 위에 다이 본드 필름(3)이 적층된 구성을 갖는다. 다이싱 시트(11)는, 기재(1) 위에 점착제층(2)이 적층된 구성을 갖는다. 다이 본드 필름(3)은, 점착제층(2) 위에 형성되어 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 다이싱 시트(11)에는, 다이 본드 필름(3)에 덮여 있지 않은 부분(2b)이 존재하는 경우에 대하여 설명하지만, 본 발명에 관한 다이싱 다이 본드 필름은, 이 예에 한정되지 않고, 다이싱 시트 전체를 덮도록 다이 본드 필름이 다이싱 시트에 적층되어 있어도 된다.
(다이 본드 필름)
다이 본드 필름(3)은, 열 경화 전의 150℃에서의 인장 저장 탄성률이 0.3㎫보다 크고 30㎫ 이하이고, 0.4㎫ 내지 25㎫의 범위 내가 바람직하고, 0.5㎫ 내지 20㎫의 범위 내가 보다 바람직하다.
열 경화 전의 150℃에서의 인장 저장 탄성률이 0.3㎫ 이상이기 때문에, 만약 칩이 휘어 있었다고 하더라도 다이 본딩 후에 이 휨을 억지할 수 있다. 또한, 열 경화 전의 150℃에서의 인장 저장 탄성률이 30㎫ 이하이기 때문에, 피착체에 대한 매립성이 양호해져, 피착체와 다이 본드 필름 사이의 보이드를 억제할 수 있다.
이와 같이, 다이 본드 필름(3)에 의하면, 적극적인 휨 억제와 보이드 매립성의 양립이 가능해진다.
또한, 다이 본드 필름(3)은, 열 경화 전의 175℃에서의 인장 저장 탄성률은, 바람직하게는 0.2㎫ 내지 30㎫의 범위 내이며, 보다 바람직하게는 0.3㎫ 내지 25㎫의 범위 내이다. 밀봉 공정의 온도는 통상 175℃ 정도이다. 따라서, 열 경화 전의 175℃에서의 인장 저장 탄성률이 30㎫ 이하이면, 밀봉 압력에서의 매립성이 양호해져, 보이드를 억제할 수 있다.
다이 본드 필름(3)의 열 경화 전의 150℃ 및 175℃에서의 인장 저장 탄성률은, 예를 들어 하기에서 설명하는 필러를 사용하거나, 열 가소성 수지의 분자량을 조정하거나 함으로써, 상기 수치 범위 내로 할 수 있다.
상기 인장 저장 탄성률의 보다 상세한 측정 방법은, 실시예에 기재된 방법에 의한다.
다이 본드 필름(3)은, 열 경화 전의 유리 전이 온도(Tg)를 T0, 열 경화 후의 유리 전이 온도(Tg)를 T1로 했을 때, 하기 식 1을 충족하는 것이 바람직하다.
식 1 T0<T1<T0+20
상기 식 1을 충족하면, 열 경화 전의 유리 전이 온도와, 열 경화 후의 유리 전이 온도의 차가 작아, 열 경화 전후에 물성의 변화가 작다고 할 수 있다. 따라서, 열 이력이 가해진 후도 피착체에 대한 매립성이 양호해진다. 상기 T1은, 보다 바람직하게는 (T0+15)보다 작고, 더욱 바람직하게는 (T0+10)보다 작다.
다이 본드 필름(3)이 상기 식 1을 충족하도록 하기 위해서는, 예를 들어 경화물의 가교를 적어지도록 조정하면 된다.
본 명세서에 있어서, 「열 경화 후」란, 175℃에서 1시간 가열한 후를 의미한다.
다이 본드 필름(3)의 열 경화 전의 유리 전이 온도 T0은 0 내지 70℃의 범위 내가 바람직하고, 15 내지 50℃의 범위 내가 보다 바람직하다. 상기 유리 전이 온도 T0이 0℃ 이상이면 다이 본드 필름(3)의 점착성을 억제할 수 있다. 또한, 70℃ 이하이면, 피착체에 부착하기 쉽게 할 수 있다.
다이 본드 필름(3)의 열 경화 후의 유리 전이 온도 T1은 0 내지 90℃의 범위 내가 바람직하고, 15 내지 70℃의 범위 내가 보다 바람직하다. 상기 유리 전이 온도 T1이 상기 수치 내이면, 상기 식 1을 용이하게 충족할 수 있다. 그 결과, 열 경화 후에도 피착체에 대한 매립성이 양호해진다.
상기 유리 전이 온도 T0, 유리 전이 온도 T1은 다이 본드 필름(3)을 구성하는 수지 성분을 선택함으로써 원하는 범위 내로 할 수 있다.
상기 유리 전이 온도(Tg)의 보다 상세한 측정 방법은, 실시예에 기재된 방법에 의한다.
다이 본드 필름(3)은, 열 경화 전의 상태에 있어서의 -15℃에서의 파단 신도가 20％ 이하인 것이 바람직하고, 15％ 이하인 것이 보다 바람직하고, 10％ 이하인 것이 더욱 바람직하다. 반도체 장치의 제조 공정에 있어서, 스텔스 다이싱(등록 상표) 혹은 DBG 공정을 사용하는 경우가 있다. 상기 파단 신도가 20％ 이하이면, 스텔스 다이싱 혹은 DBG 공정 후의 쿨 익스팬드성이 양호해진다. 또한, 스텔스 다이싱이나, DBG 공정에 대해서는 후술한다.
상기 파단 신도는, 다이 본드 필름(3)을 구성하는 재료에 의해 컨트롤할 수 있다. 예를 들어, 다이 본드 필름(3)을 구성하는 열 가소성 수지의 종류나 함유량, 필러의 함유량 등을 적절히 선택함으로써 컨트롤할 수 있다.
상기 파단 신도의 측정 방법은, 실시예에 기재된 방법에 의한다.
다이 본드 필름(3)의 층 구성은, 도 1에 도시한 바와 같이, 단층의 접착제층으로 이루어지는 것을 들 수 있다. 또한, 본 명세서에 있어서, 단층이란, 동일한 조성으로 이루어지는 층을 의미하고, 동일한 조성으로 이루어지는 층을 복수 적층한 것을 포함한다.
단, 본 발명에 있어서의 다이 본드 필름은, 이 예에 한정되지 않는다. 예를 들어, 조성이 상이한 2종류 이상의 접착제층을 적층한 다층 구조여도 된다.
다이 본드 필름(3)은, 평균 입경이 5㎚ 내지 100㎚의 범위 내인 필러와, 열 가소성 수지와, 페놀 수지를 함유한다.
상기 필러는, 평균 입경이 5㎚ 내지 100㎚의 범위 내이며, 7㎚ 내지 80㎚의 범위 내인 것이 바람직하고, 10㎚ 내지 50㎚의 범위 내인 것이 보다 바람직하다. 평균 입경이 5㎚ 내지 100㎚의 범위 내인 필러를 사용하고 있기 때문에, 다이 본드 필름(3)을 박형으로 할 수 있다. 또한, 평균 입경이 5㎚ 내지 100㎚의 범위 내인 필러를 사용하고 있기 때문에, 다이 본드 필름(3)의 인장 저장 탄성률을 높일 수 있다.
상기 필러의 평균 입경의 측정 방법은, 실시예에 기재된 방법에 의한다.
상기 필러의 최대 입자 직경은, 통상, 다이 본드 필름(3)의 두께 미만일 필요가 있다. 필러가 다이 본드 필름으로부터 돌출되어 버려, 웨이퍼에 다이 본드 필름을 접합했을 때에 웨이퍼가 깨지게 되기 때문이다. 다이 본드 필름(3)에 함유되는 상기 필러는, 평균 입경이 5㎚ 내지 100㎚의 범위 내이기 때문에, 조대(粗大) 필러(다이 본드 필름(3)의 두께보다도 직경이 큰 필러)가 존재할 확률은 현저하게 낮다. 따라서, 예를 들어 다이 본드 필름(3)을 두께 5㎛ 이하 등으로 하는 것이 가능하다.
상기 필러로서는, 무기 필러 및 유기 필러를 들 수 있지만, 저 선팽창 계수의 관점에서, 무기 필러가 바람직하다. 상기 무기 필러로서는, 특별히 제한은 없으며, 예를 들어 수산화알루미늄, 수산화마그네슘, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 규산칼슘, 규산마그네슘, 산화칼슘, 산화마그네슘, 산화알루미늄, 질화알루미늄, 붕산알루미늄 위스커, 질화붕소, 결정질 실리카, 비정질 실리카 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상을 병용하여 사용할 수 있다. 그 중에서도, 입수의 용이함이나 비용의 관점에서, 결정질 실리카, 비정질 실리카가 바람직하다.
상기 필러의 평균 입경을 R, 다이 본드 필름(3)의 두께를 T로 했을 때, 하기 식 2를 충족하는 것이 바람직하다.
식 2 10<T/R
상기 식 2를 충족하면, 필러가 다이 본드 필름(3)으로부터 돌출되는 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 웨이퍼에 다이 본드 필름(3)을 접합했을 때에 웨이퍼가 깨지는 것을 방지할 수 있다. 상기 T/R은, 보다 바람직하게는 15 이상이며, 더욱 바람직하게는 20 이상이다.
다이 본드 필름(3)의 두께(T)는 1 내지 30㎛인 것이 바람직하고, 3 내지 20㎛인 것이 보다 바람직하다. 30㎛ 이하이면, 쿨 익스팬드 공정에서 다이 본드 필름을 할단하기 쉽다.
상기 필러의 배합 비율은 다이 본드 필름(3) 전체에 대하여, 10 내지 70중량％인 것이 바람직하고, 20 내지 60중량％인 것이 보다 바람직하다.
상기 필러의 배합 비율이 10 내지 70중량％의 범위 내이면, 탄성률의 향상이나 할단성이 향상된다.
상기 열 가소성 수지로서는, 천연 고무, 부틸 고무, 이소프렌 고무, 클로로프렌 고무, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체, 에틸렌-아크릴산 공중합체, 에틸렌-아크릴산에스테르 공중합체, 폴리부타디엔 수지, 폴리카르보네이트 수지, 열 가소성 폴리이미드 수지, 6-나일론이나 6,6-나일론 등의 폴리아미드 수지, 페녹시 수지, 아크릴 수지, PET나 PBT 등의 포화 폴리에스테르 수지, 폴리아미드이미드 수지, 또는 불소 수지 등을 들 수 있다. 이들 열 가소성 수지는 단독으로 또는 2종 이상을 병용하여 사용할 수 있다. 이들 열 가소성 수지 중 이온성 불순물이 적고 내열성이 높으며, 반도체 소자의 신뢰성을 확보할 수 있는 아크릴 수지가 특히 바람직하다. 다이 본드 필름(3)은 열 가소성 수지를 포함하기 때문에, 필름으로서의 형상을 유지할 수 있다.
상기 아크릴 수지로서는, 특별히 한정되는 것은 아니며, 탄소수 30 이하, 특히 탄소수 4 내지 18의 직쇄 혹은 분지의 알킬기를 갖는 아크릴산 또는 메타크릴산의 에스테르 1종 또는 2종 이상을 성분으로 하는 중합체(아크릴 공중합체) 등을 들 수 있다. 상기 알킬기로서는, 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.
또한, 상기 중합체를 형성하는 다른 단량체로서는, 특별히 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 아크릴산, 메타크릴산, 카르복시에틸아크릴레이트, 카르복시펜틸아크릴레이트, 이타콘산, 말레산, 푸마르산 혹은 크로톤산 등과 같은 카르복실기 함유 단량체, 무수 말레산 혹은 무수 이타콘산 등과 같은 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 혹은 (4-히드록시메틸시클로헥실)-메틸아크릴레이트 등과 같은 히드록실기 함유 단량체, 스티렌술폰산, 알릴술폰산, 2-(메트)아크릴아미드-2-메틸프로판술폰산, (메트)아크릴아미드프로판술폰산, 술포프로필(메트)아크릴레이트 혹은 (메트)아크릴로일옥시나프탈렌술폰산 등과 같은 술폰산기 함유 단량체, 또는 2-히드록시에틸아크릴로일포스페이트 등과 같은 인산기 함유 단량체를 들 수 있다.
그 중에서도, 상기 열 가소성 수지는, 관능기로서 에폭시기를 갖는 아크릴계 중합체인 것이 바람직하다. 상기 열 가소성 수지가 에폭시기를 갖는 아크릴계 중합체이면, 피착체가 유기 기판인 경우, 유기 기판에 존재하는 미반응의 에폭시 수지나 페놀 수지와 반응함으로써 신뢰성의 향상이 도모된다. 또한, 밀봉 수지와 반응시킬 수도 있어, 신뢰성 향상이 도모된다.
상기 열 가소성 수지의 배합 비율로서는, 경화 전의 고온에서의 탄성률 향상의 관점에서, 다이 본드 필름(3) 전체에 대하여 10 내지 90중량％의 범위 내인 것이 바람직하고, 15 내지 60중량％의 범위 내인 것이 보다 바람직하다.
상기 열 가소성 수지의 중량 평균 분자량은 500,000 내지 1700,000이 바람직하고, 600,000 내지 1500,000이 보다 바람직하다. 다이 본드 필름(3) 중의 열 가소성 수지의 분자량이 500,000 이상이면 중합체쇄끼리의 응집력이 증가된다. 그 결과, 늘어나기 어려워져 쿨 익스팬드 시의 할단성이 향상된다. 한편, 분자량 1700,000 이하이면, 중합체의 합성이 용이하다.
본 명세서에 있어서, 중량 평균 분자량은, 이하의 방법에 의해 측정한 값을 의미한다.
<중량 평균 분자량 Mw의 측정>
중량 평균 분자량 Mw의 측정은, GPC(겔 투과 크로마토그래피)에 의해 행한다. 측정 조건은 하기한 바와 같다. 또한, 중량 평균 분자량은 폴리스티렌 환산에 의해 산출한다.
측정 장치: HLC-8120GPC(제품명, 도소사제)
칼럼: TSKgel GMH-H(S)×2(제품 번호, 도소사제)
유량: 0.5ml/min
주입량: 100μl
칼럼 온도: 40℃
용리액: THF
주입 시료 농도: 0.1중량％
검출기: 시차 굴절계
상기 페놀 수지는, 예를 들어 페놀 노볼락 수지, 페놀 아르알킬 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. 이들은 단독으로 또는 2종 이상을 병용하여 사용할 수 있다. 이들 페놀 수지 중 페놀 노볼락 수지, 페놀 아르알킬 수지가 특히 바람직하다. 반도체 장치의 접속 신뢰성을 향상시킬 수 있기 때문이다. 페놀 수지를 포함하기 때문에, 신뢰성이 우수하다.
상기 페놀 수지의 배합 비율로서는, 신뢰성의 관점에서, 다이 본드 필름(3) 전체에 대하여 1 내지 35중량％의 범위 내인 것이 바람직하고, 3 내지 20중량％의 범위 내인 것이 보다 바람직하다. 상기 수치 범위 내이면, 다른 성분과의 반응이 충분히 진행되기 때문에 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
다이 본드 필름(3)은 착색제를 포함하는 것이 바람직하다. 다이 본드 필름(3)은, 평균 입경이 5㎚ 내지 100㎚의 범위 내인 필러를 사용하고 있기 때문에, 다이 본드 필름(3)이 투명성을 가져, 시인성이 저하될 가능성이 있다. 따라서, 착색제를 포함하면, 다이 본드 필름(3)의 시인성을 향상시킬 수 있어, 작업성을 높일 수 있다.
상기 착색제로서는, 안료, 염료 등을 들 수 있다. 상기 착색제는 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 또한, 염료로서는, 산성 염료, 반응 염료, 직접 염료, 분산 염료, 양이온 염료 등의 어느 형태의 염료이든 사용하는 것이 가능하다. 또한, 안료도, 그 형태는 특별히 제한되지 않고, 공지의 안료로부터 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 그 중에서도 염료가 바람직하다. 염료를 사용하면, 다이 본드 필름(3)을 구성하는 수지에 녹기 쉬워 균일하게 착색할 수 있다. 또한, 다이 본드 필름(3)을 제작할 때에 용제를 사용하는 경우에는 용제에 녹기 쉬워, 균일하게 착색할 수 있다. 분산시킬 필요가 없다는 관점에서는, 용해성이 우수한 염료가 바람직하다.
본 발명의 다이 본드 필름(3)을 미리 어느 정도 가교를 시켜 둔 경우에는 제작 시에 중합체의 분자쇄 말단의 관능기 등과 반응하는 다관능성 화합물을 가교제로서 첨가시켜 둘 수 있다. 이에 의해, 고온 하에서의 접착 특성을 향상시켜, 내열성의 개선을 도모할 수 있다.
상기 가교제로서는, 종래 공지의 것을 채용할 수 있다. 특히, 톨릴렌디이소시아네이트, 디페닐메탄디이소시아네이트, p-페닐렌디이소시아네이트, 1,5-나프탈렌디이소시아네이트, 다가 알코올과 디이소시아네이트의 부가물 등의 폴리이소시아네이트 화합물이 보다 바람직하다. 가교제의 첨가량으로서는, 상기한 중합체 100중량부에 대하여, 통상 0.05 내지 7중량부로 하는 것이 바람직하다. 가교제의 양이 7중량부보다 많으면, 접착력이 저하되므로 바람직하지 않다. 그 한편, 0.05중량부보다 적으면 응집력이 부족하므로 바람직하지 않다. 또한, 이와 같은 폴리이소시아네이트 화합물과 함께, 필요에 따라 에폭시 수지 등의 다른 다관능성 화합물을 함께 포함시키도록 해도 된다.
또한, 다이 본드 필름(3)에는 필요에 따라 다른 첨가제를 적절하게 배합할 수 있다. 다른 첨가제로서는, 예를 들어 난연제, 실란 커플링제 또는 이온 트랩제 등을 들 수 있다. 상기 난연제로서는, 예를 들어 삼산화안티몬, 오산화안티몬, 브롬화에폭시 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. 이들 화합물은 단독으로 또는 2종 이상을 병용하여 사용할 수 있다. 상기 이온 트랩제로서는, 예를 들어 하이드로탈사이트류, 수산화비스무트 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상을 병용하여 사용할 수 있다.
또한, 신뢰성 향상의 관점에서, 다이 본드 필름(3)에 에폭시 수지를 소량이면 함유시켜도 된다. 그러나, 에폭시 수지는 저분자량이기 때문에, 다이 본드 필름(3)에 에폭시 수지를 다량으로 함유시키면, 열 경화 전의 탄성률이 저하되게 된다. 또한, 경화 성분이 증가되게 되기 때문에, 열 경화 후의 매립성이 저하되게 된다. 따라서, 다이 본드 필름(3)은, 바람직하게는 에폭시 수지를 포함하지 않는다.
(다이싱 시트)
본 실시 형태에 관한 다이싱 시트(11)는, 기재(1) 위에 점착제층(2)이 적층된 구성을 갖는다. 단, 본 발명에 있어서의 다이싱 시트는 쿨 익스팬드 공정에 있어서 다이 본드 필름(3)을 파단하여 개편화(個片化)할 때에 다이 본드 필름(3)을 고정할 수 있으면, 이 예에 한정되지 않는다. 예를 들어, 기재와 점착제층 사이에 다른 층이 존재하고 있어도 된다.
(기재)
기재(1)는 자외선 투과성을 갖는 것이 바람직하고, 다이싱 다이 본드 필름(10)의 강도 모체가 되는 것이다. 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, 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, 금속(박), 종이 등을 들 수 있다.
또한 기재(1)의 재료로서는, 상기 수지의 가교체 등의 중합체를 들 수 있다. 상기 플라스틱 필름은, 비연신으로 사용해도 되고, 필요에 따라 1축 또는 2축의 연신 처리를 실시한 것을 사용해도 된다. 연신 처리 등에 의해 열 수축성을 부여한 수지 시트에 의하면, 쿨 익스팬드 후에, 기재(1)의 반도체 웨이퍼의 외주 부분을 열 수축시킴으로써(히트 익스팬드함으로써), 다이 본드 필름(3) 부착 반도체 칩(5)끼리의 간격을 넓혀, 반도체 칩(5)의 회수의 용이화를 도모할 수 있다.
기재(1)의 표면은, 인접하는 층과의 밀착성, 유지성 등을 높이기 위하여, 관용의 표면 처리, 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 처리를 실시할 수 있다. 기재(1)는 동종 또는 이종의 것을 적절하게 선택하여 사용할 수 있고, 필요에 따라 수종을 블렌드한 것을 사용할 수 있다. 또한, 기재(1)에는 대전 방지능을 부여하기 위해, 기재(1) 위에 금속, 합금, 이들의 산화물 등을 포함하는 두께가 30 내지 500Å 정도인 도전성 물질의 증착층을 형성할 수 있다. 기재(1)는 단층 혹은 2종 이상의 복층이어도 된다.
기재(1)의 두께는, 특별히 제한되지 않고 적절하게 결정할 수 있지만, 일반적으로는 5 내지 200㎛ 정도이다.
(점착제층)
점착제층(2)의 형성에 사용하는 점착제로서는 특별히 제한되지 않고, 예를 들어 아크릴계 점착제, 고무계 점착제 등의 일반적인 감압성 점착제를 사용할 수 있다. 상기 감압성 점착제로서는, 반도체 웨이퍼나 유리 등의 오염을 꺼리는 전자 부품의 초순수나 알코올 등의 유기 용제에 의한 청정 세정성 등의 관점에서, 아크릴계 중합체를 베이스 중합체로 하는 아크릴계 점착제가 바람직하다.
상기 아크릴계 중합체로서는, 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 내지 30, 특히 탄소수 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 의미하고, 본 발명의 (메트)란 모두 마찬가지의 의미이다.
상기 아크릴계 중합체는, 응집력, 내열성 등의 개질을 목적으로 하여, 필요에 따라 상기 (메트)아크릴산알킬에스테르 또는 시클로알킬에스테르와 공중합 가능한 다른 단량체 성분에 대응하는 단위를 포함하고 있어도 된다. 이와 같은 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, 가교시키기 위하여, 다관능성 단량체 등도 필요에 따라 공중합용 단량체 성분으로서 포함할 수 있다. 이와 같은 다관능성 단량체로서, 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 단량체도 1종 또는 2종 이상 사용할 수 있다. 다관능성 단량체의 사용량은, 점착 특성 등의 관점에서, 전체 단량체 성분의 30중량％ 이하가 바람직하다.
상기 아크릴계 중합체는, 단일 단량체 또는 2종 이상의 단량체 혼합물을 중합에 부침으로써 얻어진다. 중합은 용액 중합, 유화 중합, 괴상 중합, 현탁 중합 등의 어느 방식으로든 행할 수 있다. 청정한 피착체에 대한 오염 방지 등의 관점에서, 저분자량 물질의 함유량이 작은 것이 바람직하다. 이 점에서, 아크릴계 중합체의 수 평균 분자량은, 바람직하게는 30만 이상, 더욱 바람직하게는 40만 내지 300만 정도이다.
또한, 상기 점착제에는, 베이스 중합체인 아크릴계 중합체 등의 수 평균 분자량을 높이기 위하여, 외부 가교제를 적절하게 채용할 수도 있다. 외부 가교 방법의 구체적 수단으로서는 폴리이소시아네이트 화합물, 에폭시 화합물, 아지리딘 화합물, 멜라민계 가교제 등의 소위 가교제를 첨가하여 반응시키는 방법을 들 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 외에도, 종래 공지의 각종 점착 부여제, 노화 방지제 등의 첨가제를 사용해도 된다.
점착제층(2)은 방사선 경화형 점착제에 의해 형성해도 된다. 다이 본드 필름(3)이 접합된 상태에서 자외선을 조사하면, 다이 본드 필름(3) 사이에서 앵커 효과를 발생시킬 수 있다. 이에 의해, 저온(예를 들어, -15℃)에서의 점착제층(2)과 다이 본드 필름(3)의 밀착성을 향상시킬 수 있다.
또한, 앵커 효과에 의한 밀착성은 저온일수록 높아진다. 상온(예를 들어, 23℃)에서도 앵커 효과는 있지만, 상온에서는 저온 시에 비교하여 앵커 효과에 의한 밀착성은 발휘되지 않는다.
방사선 경화형 점착제는 탄소-탄소 이중 결합 등의 방사선 경화성의 관능기를 가지며, 또한 점착성을 나타내는 것을 특별히 제한없이 사용할 수 있다. 방사선 경화형 점착제로서는, 예를 들어 상기 아크릴계 점착제, 고무계 점착제 등의 일반적인 감압성 점착제에, 방사선 경화성의 단량체 성분이나 올리고머 성분을 배합한 첨가형의 방사선 경화형 점착제를 예시할 수 있다.
배합하는 방사선 경화성의 단량체 성분으로서는, 예를 들어 우레탄 올리고머, 우레탄(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 테트라메틸올메탄테트라(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리스톨테트라(메트)아크릴레이트, 디펜타에리스톨모노히드록시펜타(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트, 1,4-부탄디올디(메트)아크릴레이트 등을 들 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 40 내지 150중량부 정도이다.
또한, 방사선 경화형 점착제로서는, 상기 설명한 첨가형의 방사선 경화형 점착제 외에도, 베이스 중합체로서, 탄소-탄소 이중 결합을 중합체 측쇄 또는 주쇄 중 혹은 주쇄 말단에 갖는 것을 사용한 내재형의 방사선 경화형 점착제를 들 수 있다. 내재형의 방사선 경화형 점착제는, 저분자 성분인 올리고머 성분 등을 함유할 필요가 없거나, 또는 많이는 포함하지 않기 때문에, 경시적으로 올리고머 성분 등이 점착제 중을 이동하지 않고, 안정된 층 구조의 점착제층을 형성할 수 있기 때문에 바람직하다.
상기 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 베이스 중합체는, 탄소-탄소 이중 결합을 가지며, 또한 점착성을 갖는 것을 특별히 제한없이 사용할 수 있다. 이와 같은 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, 다양한 방법을 채용할 수 있지만, 탄소-탄소 이중 결합은 중합체 측쇄에 도입하는 것이 분자 설계의 관점에서 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 조합예로서는, 카르복실산기와 에폭시기, 카르복실산기와 아지리딜기, 히드록실기와 이소시아네이트기 등을 들 수 있다. 이들 관능기의 조합 중에서도 반응 추적의 용이함 때문에, 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 되지만, 상기한 바람직한 조합에서는, 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 예시한 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 성분을 배합할 수도 있다. 방사선 경화성의 올리고머 성분 등은, 통상 베이스 중합체 100중량부에 대하여 30중량부의 범위 내이며, 바람직하게는 0 내지 10중량부의 범위이다.
상기 방사선 경화형 점착제에는, 자외선 등에 의해 경화시킨 경우에는 광중합 개시제를 함유시킨다. 광중합 개시제로서는, 예를 들어 4-(2-히드록시에톡시)페닐(2-히드록시-2-프로필)케톤, α-히드록시-α,α'-디메틸아세토페논, 2-메틸-2-히드록시프로피오페논, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤 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 광 활성 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; 아실포스핀옥시드; 아실포스포네이트 등을 들 수 있다. 광중합 개시제의 배합량은, 점착제를 구성하는 아크릴계 중합체 등의 베이스 중합체 100중량부에 대하여, 예를 들어 0.05 내지 20중량부 정도이다.
또한 방사선 경화형 점착제로서는, 예를 들어 일본 특허 공개 (소)60-196956호 공보에 개시되어 있는, 불포화 결합을 2개 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.
점착제층(2)의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 칩 절단면의 절결 방지나 다이 본드 필름(3)의 고정 유지의 양립성 등의 관점에서, 1 내지 50㎛ 정도가 바람직하고, 보다 바람직하게는 2 내지 30㎛, 더욱 바람직하게는 5 내지 25㎛이다.
상기 다이싱 다이 본드 필름(10)의 다이 본드 필름(3)은 세퍼레이터에 의해 보호되어 있는 것이 바람직하다(도시하지 않음). 세퍼레이터는 실용에 제공할 때까지 다이 본드 필름(3)을 보호하는 보호재로서의 기능을 갖고 있다. 또한, 세퍼레이터는 추가로, 점착제층(2)에 다이 본드 필름(3)을 전사할 때의 지지 기재로서 사용할 수 있다. 세퍼레이터는 다이싱 다이 본드 필름의 다이 본드 필름(3) 위에 워크를 부착할 때에 박리된다. 세퍼레이터로서는, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌, 폴리프로필렌이나, 불소계 박리제, 장쇄 알킬아크릴레이트계 박리제 등의 박리제에 의해 표면 코팅된 플라스틱 필름이나 종이 등도 사용 가능하다.
본 실시 형태에 관한 다이싱 다이 본드 필름(10)은, 예를 들어 다음과 같이로 하여 제작된다.
우선, 기재(1)는, 종래 공지의 제막 방법에 의해 제막할 수 있다. 당해 제막 방법으로서는, 예를 들어 캘린더 제막법, 유기 용매 중에서의 캐스팅법, 밀폐계에서의 인플레이션 압출법, T다이 압출법, 공압출법, 드라이 라미네이트법 등을 예시할 수 있다.
이어서, 기재(1) 위에 점착제 조성물 용액을 도포하여 도포막을 형성한 후, 해당 도포막을 소정 조건 하에서 건조시켜(필요에 따라 가열 가교시켜), 전구층을 형성한다. 도포 방법으로서는 특별히 한정되지 않고 예를 들어, 롤 도공, 스크린 도공, 그라비아 도공 등을 들 수 있다. 또한, 건조 조건으로서는, 예를 들어 건조 온도 80 내지 150℃, 건조 시간 0.5 내지 5분간의 범위 내에서 행하여진다. 또한, 세퍼레이터 위에 점착제 조성물을 도포하여 도포막을 형성한 후, 상기 건조 조건에서 도포막을 건조시켜 상기 전구층을 형성해도 된다. 그 후, 기재(1) 위에 상기 전구층을 세퍼레이터와 함께 접합한다. 이에 의해, 다이싱 시트 전구체가 제작된다.
다이 본드 필름(3)은, 예를 들어 다음과 같이 하여 제작된다.
먼저, 다이 본드 필름(3)의 형성 재료인 접착제 조성물 용액을 제작한다. 당해 접착제 조성물 용액에는, 전술한 바와 같이 상기 접착제 조성물이나 필러, 기타 각종 첨가제 등이 배합되어 있다.
이어서, 접착제 조성물 용액을 기재 세퍼레이터 위에 소정 두께가 되도록 도포하여 도포막을 형성한 후, 해당 도포막을 소정 조건 하에서 건조시켜, 다이 본드 필름(3)을 형성한다. 도포 방법으로서는 특별히 한정되지 않고 예를 들어, 롤 도공, 스크린 도공, 그라비아 도공 등을 들 수 있다. 또한, 건조 조건으로서는, 예를 들어 건조 온도 70 내지 160℃, 건조 시간 1 내지 5분간의 범위 내에서 행하여진다. 또한, 세퍼레이터 위에 점착제 조성물 용액을 도포하여 도포막을 형성한 후, 상기 건조 조건에서 도포막을 건조시켜 다이 본드 필름(3)을 형성해도 된다. 그 후, 기재 세퍼레이터 위에 다이 본드 필름(3)을 세퍼레이터와 함께 접합한다.
계속해서, 상기 다이싱 시트 전구체 및 다이 본드 필름(3)으로부터 각각 세퍼레이터를 박리하고, 다이 본드 필름(3)과 점착제층이 접합면이 되도록 하여 양자를 접합한다. 접합은, 예를 들어 압착에 의해 행할 수 있다. 이때, 라미네이트 온도는 특별히 한정되지 않고 예를 들어 30 내지 50℃가 바람직하고, 35 내지 45℃가 보다 바람직하다. 또한, 선압은 특별히 한정되지 않고 예를 들어 0.1 내지 20㎏f/㎝가 바람직하고, 1 내지 10㎏f/㎝가 보다 바람직하다. 그 후, 기재(1)측으로부터 자외선을 조사해도 된다. 자외선의 조사량으로서는, 상기 박리력 A 및 상기 박리력 B가 상기 수치 범위 내가 되는 양이 바람직하다. 구체적인 자외선의 조사량은, 점착제층의 조성이나 두께 등에 따라 상이하지만, 예를 들어 50mJ 내지 500mJ가 바람직하고, 100mJ 내지 300mJ가 보다 바람직하다. 이상에 의해, 본 실시 형태에 관한 다이싱 다이 본드 필름이 얻어진다.
(반도체 장치의 제조 방법)
이어서, 도 2 내지 도 5, 도 7, 도 8을 참조하면서 다이싱 다이 본드 필름(10)을 사용한 반도체 장치의 제조 방법에 대하여 설명한다.
본 실시 형태에 관한 반도체 장치의 제조 방법은,
반도체 웨이퍼를 다이싱 다이 본드 필름에 부착하는 공정 A와,
상기 다이싱 다이 본드 필름을 익스팬드하여, 적어도 상기 다이 본드 필름을 파단하여, 다이 본드 필름 부착 칩을 얻는 공정 B와,
상기 다이 본드 필름 부착 칩을 픽업하는 공정 C와,
픽업한 상기 다이 본드 필름 부착 칩을, 다이 본드 필름을 개재시켜 피착체에 다이 본드하는 공정 D와,
상기 다이 본드 필름 부착 칩에 와이어 본딩을 행하는 공정 E
를 적어도 포함하고,
상기 다이싱 다이 본드 필름은,
평균 입경이 5㎚ 내지 100㎚의 범위 내인 필러와,
열 가소성 수지와,
페놀 수지
를 함유하고,
열 경화 전의 150℃에서의 인장 저장 탄성률이 0.3㎫보다 크고 30㎫ 이하이다.
이하에서는, 먼저, 다이싱 다이 본드 필름을 익스팬드하여, 다이 본드 필름과 개질 영역 형성 후의 반도체 웨이퍼를 동시에 파단하여, 다이 본드 필름 부착 칩을 얻는 경우(스텔스 다이싱)에 대하여 설명한다.
도 2 내지 도 5는 본 실시 형태에 관한 반도체 장치의 일 제조 방법을 설명하기 위한 단면 모식도이다.
먼저, 반도체 웨이퍼(4)의 분할 예정 라인(4L)에 레이저광을 조사하여 분할 예정 라인(4L) 위에 개질 영역을 형성한다(도 2 참조). 본 방법은, 반도체 웨이퍼의 내부에 집광점을 맞추고, 격자상의 분할 예정 라인을 따라 레이저광을 조사하여, 다광자 흡수에 의한 어블레이션에 의해 반도체 웨이퍼의 내부에 개질 영역을 형성하는 방법이다. 레이저광 조사 조건으로서는, 이하의 조건의 범위 내에서 적절히 조정하면 된다.
<레이저광 조사 조건>
(A) 레이저광
레이저광원 반도체 레이저 여기 Nd:YAG 레이저
파장 1064㎚
레이저광 스폿 단면적 3.14×10-8㎠
발진 형태 Q 스위치 펄스
반복 주파수 100㎑ 이하
펄스 폭 1㎲ 이하
출력 1mJ 이하
레이저광 품질 TEM00
편광 특성 직선 편광
(B) 집광용 렌즈
배율 100배 이하
NA 0.55
레이저광 파장에 대한 투과율 100％ 이하
(C) 반도체 기판이 적재되는 적재대의 이동 속도 280㎜/초 이하
또한, 레이저광을 조사하여 분할 예정 라인(4L) 위에 개질 영역을 형성하는 방법에 대해서는, 일본 특허 제3408805호 공보나, 일본 특허 공개 제2003-338567호 공보에 상세하게 설명되어 있으므로, 여기에서의 상세한 설명은 생략하기로 한다.
이어서, 도 3에 도시한 바와 같이, 다이 본드 필름(3) 위에, 개질 영역 형성 후의 반도체 웨이퍼(4)를 압착하고, 이것을 접착 유지시켜 고정한다(마운트 공정). 이 공정은, 본 발명의 공정 A에 상당한다. 본 공정은, 압착 롤 등의 가압 수단에 의해 가압하면서 행한다. 마운트 시의 부착 온도는 특별히 한정되지 않지만, 40 내지 80℃의 범위 내인 것이 바람직하다. 반도체 웨이퍼(4)의 휨을 효과적으로 방지할 수 있음과 함께, 다이싱 다이 본드 필름의 신축의 영향을 저감시킬 수 있기 때문이다.
이어서, 다이싱 다이 본드 필름(10)에 인장 장력을 가함으로써, 반도체 웨이퍼(4)와 다이 본드 필름(3)을 분할 예정 라인(4L)에서 파단하여, 반도체 칩(5)을 형성한다(쿨 익스팬드 공정). 이 공정은, 본 발명의 공정 B에 상당한다. 본 공정에는, 예를 들어 시판되는 웨이퍼 확장 장치를 사용할 수 있다. 구체적으로는, 도 4의 (a)에 도시한 바와 같이, 반도체 웨이퍼(4)가 접합된 다이싱 다이 본드 필름(10)의 점착제층(2) 주변부에 다이싱 링(31)을 부착한 후, 웨이퍼 확장 장치(32)에 고정한다. 이어서, 도 4의 (b)에 도시한 바와 같이, 밀어올리기부(33)를 상승시켜, 다이싱 다이 본드 필름(12)에 장력을 가한다.
상기 쿨 익스팬드 공정은 0 내지 -15℃의 조건 하에서 실행되는 것이 바람직하고, -5 내지 -15℃의 조건 하에서 실행되는 것이 보다 바람직하다. 상기 쿨 익스팬드 공정이 0 내지 -15℃의 조건 하에서 실행되기 때문에, 적합하게 다이 본드 필름(3)을 파단할 수 있다.
또한, 상기 쿨 익스팬드 공정에 있어서, 익스팬드 속도(밀어올리기부가 상승하는 속도)는 100 내지 400㎜/초인 것이 바람직하고, 100 내지 350㎜/초인 것이 보다 바람직하고, 100 내지 300㎜/초인 것이 더욱 바람직하다. 익스팬드 속도를 100㎜/초 이상으로 하면, 반도체 웨이퍼(4)와 다이 본드 필름(3)을 대략 동시에 용이하게 파단할 수 있다. 또한, 익스팬드 속도를 400㎜/초 이하로 하면, 다이싱 시트(11)가 파단되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 쿨 익스팬드 공정에 있어서, 익스팬드량은 4 내지 16㎜인 것이 바람직하다. 상기 익스팬드량은, 상기 수치 범위 내에 있어서, 형성되는 칩 사이즈에 따라 적절히 조정할 수 있다. 익스팬드량을 4㎜ 이상으로 하면, 반도체 웨이퍼(4) 및 다이 본드 필름(3)의 파단을 보다 용이하게 할 수 있다. 또한, 익스팬드량을 16㎜ 이하로 하면, 다이싱 시트(11)가 파단되는 것을 보다 방지할 수 있다.
이와 같이, 다이싱 다이 본드 필름(10)에 인장 장력을 가함으로써, 반도체 웨이퍼(4)의 개질 영역을 기점으로 하여 반도체 웨이퍼(4)의 두께 방향으로 깨짐을 발생시킴과 함께, 반도체 웨이퍼(4)와 밀착하는 다이 본드 필름(3)을 파단시킬 수 있어, 다이 본드 필름(3) 부착 반도체 칩(5)을 얻을 수 있다.
이어서, 필요에 따라 히트 익스팬드 공정을 행한다. 히트 익스팬드 공정에서는, 다이싱 시트(11)의 반도체 웨이퍼(4)가 부착되어 있는 부분보다도 외측을 가열하여 열 수축시킨다. 이에 의해, 반도체 칩(5)끼리의 간격을 넓힌다. 히트 익스팬드 공정에서의 조건은, 특별히 한정되지 않지만, 익스팬드량 4 내지 16㎜, 히트 온도 200 내지 260℃, 히트 거리 2 내지 30㎜, 로테이션 스피드 3°/sec 내지 10°/sec의 범위 내로 하는 것이 바람직하다.
또한, 히트 익스팬드 공정은, 이 예에 한정되지 않는다. 예를 들어, 히트 익스팬드 공정은, 이하의 공정 (1) 내지 (3)을 포함하는 공정이어도 된다.
(1) 쿨 익스팬드 공정 후, 먼저 다이싱 시트(11)를 히트 스테이지에 의해 익스팬드한다. 이에 의해, 다이싱 시트(11)의 처짐을 없애어, 반도체 칩(5)끼리의 간격을 넓힌다.
(2) 이어서, 히트 스테이지에 다이싱 시트(11)의 반도체 웨이퍼(4)가 부착되어 있는 부분을 흡착하여, 칩 간격이 넓어진 상태를 유지할 수 있도록 한다.
(3) 그 후, 다이싱 시트(11)의 반도체 웨이퍼(4)가 부착되어 있는 부분보다도 외측을 가열하여 열 수축시킨다(히트 슈링크).
이어서, 필요에 따라, 클리닝 공정을 행한다. 클리닝 공정에서는, 다이 본드 필름(3) 부착 반도체 칩(5)이 고정된 상태의 다이싱 시트(11)를 스핀 코터에 세트한다. 이어서, 세정액을 반도체 칩(5)에 적하하면서 스핀 코터를 회전시킨다. 이에 의해, 반도체 칩(5)의 표면을 세정한다. 세정액으로서는, 예를 들어 물을 들 수 있다. 스핀 코터의 회전 속도나 회전 시간은, 세정액의 종류 등에 따라 상이하지만, 예를 들어 회전 속도 400 내지 3000rpm, 회전 시간 1 내지 5분으로 할 수 있다.
이어서, 다이싱 다이 본드 필름(10)에 접착 고정된 반도체 칩(5)을 박리하기 위하여, 반도체 칩(5)의 픽업을 행한다(픽업 공정). 이 공정은, 본 발명의 공정 C에 상당한다. 픽업의 방법으로서는 특별히 한정되지 않고 종래 공지의 다양한 방법을 채용할 수 있다. 예를 들어, 개개의 반도체 칩(5)을 다이싱 다이 본드 필름(10)측으로부터 니들에 의해 밀어올리고, 밀어올려진 반도체 칩(5)을 픽업 장치에 의해 픽업하는 방법 등을 들 수 있다.
이어서, 도 5에 도시한 바와 같이, 픽업한 반도체 칩(5)을, 다이 본드 필름(3)을 개재시켜 피착체(6)에 다이 본드한다(가고착 공정). 이 공정은, 본 발명의 공정 D에 상당한다. 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 피착체여도 되고, 변형되는 것이 곤란한 비변형형 피착체(반도체 웨이퍼 등)여도 된다.
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 등을 포함하는 유기 기판을 사용할 수 있다. 그러나, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니며, 반도체 소자를 접착 고정하고, 반도체 소자와 전기적으로 접속하여 사용 가능한 회로 기판도 포함된다.
다이 본드 필름(3)의 가고착 시에 있어서의 25℃에서의 전단 접착력은, 피착체(6)에 대하여 0.2㎫ 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.2 내지 10㎫이다. 다이 본드 필름(3)의 전단 접착력이 적어도 0.2㎫ 이상이면, 와이어 본딩 공정 시에, 당해 공정에 있어서의 초음파 진동이나 가열에 의해, 다이 본드 필름(3)과 반도체 칩(5) 또는 피착체(6)와의 접착면에서 전단 변형을 발생시키는 일이 적다. 즉, 와이어 본딩 시의 초음파 진동에 의해 반도체 소자가 움직이는 일이 적고, 이에 의해 와이어 본딩의 성공률이 저하되는 것을 방지한다. 또한, 다이 본드 필름(3)의 가고착 시에 있어서의 175℃에서의 전단 접착력은, 피착체(6)에 대하여 0.01㎫ 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.01 내지 5㎫이다.
이어서, 피착체(6)의 단자부(이너 리드)의 선단과 반도체 칩(5) 위의 전극 패드(도시 생략)를 본딩 와이어(7)로 전기적으로 접속하는 와이어 본딩을 행한다(와이어 본딩 공정). 이 공정은, 본 발명의 공정 E에 상당한다. 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 행하여진다. 또한, 그 가열 시간은 몇 초 내지 몇 분간 행하여진다. 결선은, 상기 온도 범위 내가 되도록 가열된 상태에서, 초음파에 의한 진동 에너지와 인가 가압에 의한 압착 에너지의 병용에 의해 행하여진다. 본 공정은, 다이 본드 필름(3)의 열 경화를 행하지 않고 실행한다. 또한, 본 공정의 과정에서 다이 본드 필름(3)에 의해 반도체 칩(5)과 피착체(6)가 고착되는 일은 없다.
이어서, 밀봉 수지(8)에 의해 반도체 칩(5)을 밀봉한다(밀봉 공정). 본 공정은, 피착체(6)에 탑재된 반도체 칩(5)이나 본딩 와이어(7)를 보호하기 위하여 행하여진다. 본 공정은, 밀봉용의 수지를 금형에서 성형함으로써 행한다. 밀봉 수지(8)로서는, 예를 들어 에폭시계의 수지를 사용한다. 수지 밀봉 시의 가열 온도는, 통상 175℃에서 60 내지 90초간 행하여지지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 예를 들어 165 내지 185℃에서 몇 분간 큐어할 수 있다. 이에 의해, 밀봉 수지를 경화시킴과 함께, 다이 본드 필름(3)을 개재시켜 반도체 칩(5)과 피착체(6)를 고착시킨다. 즉, 본 발명에 있어서는, 후술하는 후 경화 공정이 행해지지 않는 경우에 있어서도, 본 공정에 있어서 다이 본드 필름(3)에 의한 고착이 가능하여, 제조 공정수의 감소 및 반도체 장치의 제조 기간의 단축에 기여할 수 있다. 또한, 밀봉 공정은, 이 예에 한정되지 않고, 시트상의 밀봉 수지(밀봉용 시트)를 사용하여, 예를 들어 평행 평판 프레스에 의해, 이 밀봉용 시트에 반도체 칩(5)을 매립하는 공정이어도 된다.
상기 후 경화 공정에 있어서는, 상기 밀봉 공정에서 경화 부족의 밀봉 수지(8)를 완전히 경화시킨다. 밀봉 공정에 있어서 다이 본드 필름(3)이 완전히 열 경화되어 있지 않은 경우에도, 본 공정에 있어서 밀봉 수지(8)와 함께 다이 본드 필름(3)의 완전한 열 경화가 가능해진다. 본 공정에 있어서의 가열 온도는, 밀봉 수지의 종류에 따라 상이한데, 예를 들어 165 내지 185℃의 범위 내이며, 가열 시간은 0.5 내지 8시간 정도이다.
또한, 본 발명의 다이싱 다이 본드 필름은, 복수의 반도체 칩을 적층하여 3차원 실장을 하는 경우에도 적합하게 사용할 수 있다. 이때, 반도체 칩 사이에 다이 본드 필름과 스페이서를 적층시켜도 되고, 스페이서를 적층하지 않고, 다이 본드 필름만을 반도체 칩 사이에 적층시켜도 되고, 제조 조건이나 용도 등에 따라 적절히 변경 가능하다.
이하, 복수의 반도체 칩이 적층되어 있는 반도체 장치에 대하여 간단하게 설명한다. 도 6은 본 실시 형태에 관한 반도체 장치의 다른 예를 도시하는 단면 모식도이다. 도 6에 도시하는 반도체 장치는, 피착체(6) 위에 다이 본드 필름(3)을 개재시켜 반도체 칩(5)이 적층되고, 반도체 칩(5) 위에 다이 본드 필름(13)을 개재시켜 반도체 칩(15)이 더 적층되어 있다. 반도체 칩(15)은, 평면에서 보아 반도체 칩(5)보다도 작다. 반도체 칩(5)의 상면에 형성된 전극 패드(도시하지 않음)는 평면에서 보아 반도체 칩(15)으로부터 노출되어 있다. 반도체 칩(5)의 상면에 형성된 전극 패드와 피착체(6)의 단자부(도시하지 않음)는 본딩 와이어(7)로 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 반도체 칩(15)의 상면에 형성된 전극 패드(도시하지 않음)와 피착체(6)의 단자부(도시하지 않음)는, 본딩 와이어(7)로 전기적으로 접속되어 있다. 반도체 칩(5), 반도체 칩(15)은 밀봉 수지(8)에 의해 밀봉되어 있다. 다이 본드 필름(13)은, 다이 본드 필름(3)과 마찬가지의 조성이어도 되고, 상기 다이 본드 필름의 항에서 설명한 범위 내에 있어서 다이 본드 필름(3)과 조성이 상이한 것이어도 된다.
이상, 복수의 반도체 칩이 적층되어 있는 반도체 장치의 일례에 대하여 설명했다.
이어서, 반도체 웨이퍼의 표면에 홈을 형성하고, 그 후, 이면 연삭을 행하는 공정(DBG 공정: Dicing Before Grinding 공정)을 채용한 반도체 장치의 제조 방법에 대하여 이하에 설명하기로 한다.
도 7, 도 8은 본 실시 형태에 관한 반도체 장치의 다른 제조 방법을 설명하기 위한 단면 모식도이다. 먼저, 도 7의 (a)에 도시한 바와 같이 회전 블레이드(41)로 반도체 웨이퍼(4)의 표면(4F)에 이면(4R)까지 도달하지 않은 홈(4S)을 형성한다. 또한, 홈(4S)의 형성 시에는, 반도체 웨이퍼(4)는, 도시하지 않은 지지 기재로 지지된다. 홈(4S)의 깊이는, 반도체 웨이퍼(4)의 두께나 익스팬드의 조건에 따라 적절히 설정 가능하다. 이어서, 도 7의 (b)에 도시한 바와 같이, 표면(4F)이 맞닿도록 반도체 웨이퍼(4)를 보호 기재(42)에 지지시킨다. 그 후, 연삭 지석(45)으로 이면 연삭을 행하여, 이면(4R)으로부터 홈(4S)을 표출시킨다. 또한, 반도체 웨이퍼로의 보호 기재(42)의 부착은, 종래 공지의 부착 장치를 사용할 수 있고, 이면 연삭도 종래 공지의 연삭 장치를 사용할 수 있다.
이어서, 도 8에 도시한 바와 같이, 다이싱 다이 본드 필름(10) 위에 홈(4S)이 표출된 반도체 웨이퍼(4)를 압착하고, 이것을 접착 유지시켜 고정한다. 이 공정은, 본 발명의 공정 A에 상당한다. 그 후, 보호 기재(42)를 박리하고, 웨이퍼 확장 장치(32)에 의해 다이싱 다이 본드 필름(10)에 장력을 가한다. 이에 의해, 다이 본드 필름(3)을 파단하여, 반도체 칩(5)을 형성한다(칩 형성 공정). 이 공정은, 본 발명의 공정 B에 상당한다. 또한, 칩 형성 공정에 있어서의 온도, 익스팬드 속도, 익스팬드량은, 레이저광을 조사하여 분할 예정 라인(4L) 위에 개질 영역을 형성하는 경우와 마찬가지이다. 이후의 공정은, 레이저광을 조사하여 분할 예정 라인(4L) 위에 개질 영역을 형성하는 경우와 마찬가지이기 때문에 여기에서의 설명은 생략하기로 한다.
본 실시 형태에 관한 반도체 장치의 제조 방법은, 반도체 웨이퍼와 다이 본드 필름을 동시에 쿨 익스팬드 공정에 있어서 파단시키거나, 다이 본드 필름만을 쿨 익스팬드 공정에 있어서 파단시키면, 상술한 실시 형태에 한정되지 않는다. 그 밖의 실시 형태로서, 예를 들어 도 7의 (a)에 도시한 바와 같이, 회전 블레이드(41)로 반도체 웨이퍼(4)의 표면(4F)에 이면(4R)까지 도달하지 않은 홈(4S)을 형성한 후, 다이싱 다이 본드 필름 위에, 홈(4S)이 표출된 반도체 웨이퍼(4)를 압착하고, 이것을 접착 유지시켜 고정한다(가고착 공정). 그 후, 웨이퍼 확장 장치에 의해 다이싱 다이 본드 필름에 장력을 가한다. 이에 의해, 홈(4S)의 부분에 있어서 반도체 웨이퍼(4)와 다이 본드 필름(3)을 파단하여, 반도체 칩(5)을 형성해도 된다.
단, 본 발명에 관한 반도체 장치의 제조 방법은, 이 예에 한정되지 않는다.
예를 들어,
반도체 웨이퍼를 다이싱 다이 본드 필름에 부착하는 공정 A와,
상기 반도체 웨이퍼를 상기 다이 본드 필름과 함께 블레이드에 의해 다이싱하여, 다이 본드 필름 부착 칩을 얻는 공정 X와,
상기 다이 본드 필름 부착 칩을 픽업하는 공정 C와,
픽업한 상기 다이 본드 필름 부착 칩을, 다이 본드 필름을 개재시켜 피착체에 다이 본드하는 공정 D와,
상기 다이 본드 필름 부착 칩에 와이어 본딩을 행하는 공정 E
를 포함하는 반도체 장치의 제조 방법이어도 된다.
[실시예]
이하, 본 발명에 관해 실시예를 사용하여 상세하게 설명하지만, 본 발명은 그 요지를 넘지 않는 한, 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다. 또한, 각 예 중, 부는 특기가 없는 한 모두 중량 기준이다.
(실시예 1)
<다이싱 시트의 제작>
냉각관, 질소 도입관, 온도계 및 교반 장치를 구비한 반응 용기에, 아크릴산 2-에틸헥실(이하, 「2EHA」라고도 함) 100부, 아크릴산-2-히드록시에틸(이하, 「HEA」라고도 함) 19부, 과산화벤조일 0.4부 및 톨루엔 80부를 넣고, 질소 기류 중에서 60℃에서 10시간 중합 처리를 하여, 아크릴계 중합체 A를 얻었다.
이 아크릴계 중합체 A에 2-메타크릴로일옥시에틸이소시아네이트(이하, 「MOI」라고도 함) 1.2부를 첨가하고, 공기 기류 중에서 50℃에서 60시간, 부가 반응 처리를 하여, 아크릴계 중합체 A'를 얻었다.
이어서, 아크릴계 중합체 A' 100부에 대하여, 폴리이소시아네이트 화합물(상품명 「코로네이트 L」, 닛본 폴리우레탄(주)제) 1.3부 및 광중합 개시제(상품명 「이르가큐어 184」, 시바 스페셜티 케미컬즈사제) 3부를 첨가하여, 점착제 용액(「점착제 용액 A」라고도 함)을 제작했다.
상기에서 제조한 점착제 용액 A를, PET 박리 라이너의 실리콘 처리를 실시한 면 위에 도포하고, 120℃에서 2분간 가열 건조하여, 두께 10㎛의 점착제층 A를 형성했다. 계속해서, 점착제층 A의 노출면에, 두께 125㎛의 군제사제 EVA 필름(에틸렌·아세트산비닐 공중합체 필름)을 접합하고, 23℃에서 72시간 보존하여, 다이싱 시트 A를 얻었다.
<다이 본드 필름의 제작>
하기 (a) 내지 (d)를 메틸에틸케톤에 용해시켜, 고형분 농도 18중량％의 접착제 조성물 용액 A를 얻었다.
(a) 아크릴 수지(상품명 「SG-P3」 나가세 켐텍스사제, 분자량 850,000): 100부
(b) 페놀 수지(상품명 「MEH-7851ss」, 메이와 가세이사제): 12부
(c) 필러 A(상품명 「YA010C-SP3」가부시키가이샤 아드마텍스제, 평균 입경 10㎚): 100부
(d) 착색제(상품명 「OIL SCARLET 308」, 오리엔트 가가꾸 고교 가부시끼가이샤제): 1부
접착제 조성물 용액 A를, 실리콘 이형 처리한 두께가 50㎛인 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 포함하는 이형 처리 필름(박리 라이너) 위에 도포한 후, 130℃에서 2분간 건조시켰다. 이에 의해, 두께(평균 두께) 5㎛와, 두께(평균 두께) 20㎛의 다이 본드 필름 A를 얻었다.
<다이싱 다이 본드 필름의 제작>
다이싱 시트 A로부터 PET 박리 라이너를 박리하여, 노출된 점착제층에 다이 본드 필름 A를 접합했다. 접합에는 핸드 롤러를 사용했다. 이어서, 300mJ의 자외선을 다이싱 시트측으로부터 조사했다. 이상에 의해, 다이싱 다이 본드 필름 A를 얻었다.
(실시예 2)
<다이 본드 필름의 제작>
하기 (a) 내지 (d)를 메틸에틸케톤에 용해시켜, 고형분 농도 18중량％의 접착제 조성물 용액 B를 얻었다.
(a) 아크릴 수지(상품명 「SG-P3」 나가세 켐텍스사제, 분자량 850,000): 100부
(b) 페놀 수지(상품명 「MEH-7851ss」, 메이와 가세이사제): 12부
(c) 필러 B(상품명 「YA010C-SV1」가부시키가이샤 아드마텍스제, 평균 입경 10㎚): 100부
(d) 착색제(상품명 「OIL SCARLET 308」, 오리엔트 가가꾸 고교 가부시끼가이샤제): 1부
접착제 조성물 용액 B를, 실리콘 이형 처리한 두께가 50㎛인 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 포함하는 이형 처리 필름(박리 라이너) 위에 도포한 후, 130℃에서 2분간 건조시켰다. 이에 의해, 두께(평균 두께) 5㎛와, 두께(평균 두께) 20㎛의 다이 본드 필름 B를 얻었다.
<다이싱 다이 본드 필름의 제작>
실시예 1에서 사용한 다이싱 시트 A와 동일한 것을 준비했다. 이어서, 다이싱 시트 A로부터 PET 박리 라이너를 박리하여, 노출된 점착제층에 다이 본드 필름 B를 접합했다. 접합에는 핸드 롤러를 사용했다. 이어서, 300mJ의 자외선을 다이싱 시트측으로부터 조사했다. 이상에 의해, 다이싱 다이 본드 필름 B를 얻었다.
(실시예 3)
<다이 본드 필름의 제작>
하기 (a) 내지 (d)를 메틸에틸케톤에 용해시켜, 고형분 농도 18중량％의 접착제 조성물 용액 C를 얻었다.
(a) 아크릴 수지(상품명 「SG-P3」 나가세 켐텍스사제, 분자량 850,000): 100부
(b) 페놀 수지(상품명 「MEH-7851ss」, 메이와 가세이사제): 12부
(c) 필러 C(상품명 「MEK-ST-40」닛산 가가꾸 고교 가부시끼가이샤제, 평균 입경 13㎚): 100부
(d) 착색제(상품명 「OIL SCARLET 308」, 오리엔트 가가꾸 고교 가부시끼가이샤제): 1부
접착제 조성물 용액 C를, 실리콘 이형 처리한 두께가 50㎛인 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 포함하는 이형 처리 필름(박리 라이너) 위에 도포한 후, 130℃에서 2분간 건조시켰다. 이에 의해, 두께(평균 두께) 5㎛와, 두께(평균 두께) 20㎛의 다이 본드 필름 C를 얻었다.
<다이싱 다이 본드 필름의 제작>
실시예 1에서 사용한 다이싱 시트 A와 동일한 것을 준비했다. 이어서, 다이싱 시트 A로부터 PET 박리 라이너를 박리하여, 노출된 점착제층에 다이 본드 필름 C를 접합했다. 접합에는 핸드 롤러를 사용했다. 이어서, 300mJ의 자외선을 다이싱 시트측으로부터 조사했다. 이상에 의해, 다이싱 다이 본드 필름 C를 얻었다.
(실시예 4)
<다이 본드 필름의 제작>
하기 (a) 내지 (d)를 메틸에틸케톤에 용해시켜, 고형분 농도 18중량％의 접착제 조성물 용액 D를 얻었다.
(a) 아크릴 수지(상품명 「SG-P3」 나가세 켐텍스사제, 분자량 850,000): 100부
(b) 페놀 수지(상품명 「MEH-7851ss」, 메이와 가세이사제): 12부
(c) 필러 D(상품명 「MEK-ST-L」닛산 가가꾸 고교 가부시끼가이샤제, 평균 입경 45㎚): 100부
(d) 착색제(상품명 「OIL SCARLET 308」, 오리엔트 가가꾸 고교 가부시끼가이샤제): 1부
접착제 조성물 용액 D를, 실리콘 이형 처리한 두께가 50㎛인 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 포함하는 이형 처리 필름(박리 라이너) 위에 도포한 후, 130℃에서 2분간 건조시켰다. 이에 의해, 두께(평균 두께) 5㎛와, 두께(평균 두께) 20㎛의 다이 본드 필름 D를 얻었다.
<다이싱 다이 본드 필름의 제작>
실시예 1에서 사용한 다이싱 시트 A와 동일한 것을 준비했다. 이어서, 다이싱 시트 A로부터 PET 박리 라이너를 박리하여, 노출된 점착제층에 다이 본드 필름 D를 접합했다. 접합에는 핸드 롤러를 사용했다. 이어서, 300mJ의 자외선을 다이싱 시트측으로부터 조사했다. 이상에 의해, 다이싱 다이 본드 필름 D를 얻었다.
(실시예 5)
<다이 본드 필름의 제작>
하기 (a) 내지 (d)를 메틸에틸케톤에 용해시켜, 고형분 농도 18중량％의 접착제 조성물 용액 E를 얻었다.
(a) 아크릴 수지(상품명 「SG-P3」 나가세 켐텍스사제, 분자량 850,000): 100부
(b) 페놀 수지(상품명 「MEH-7851ss」, 메이와 가세이사제): 12부
(c) 필러 E(상품명 「MEK-ST-ZL」닛산 가가꾸 고교 가부시끼가이샤제, 평균 입경 85㎚): 100부
(d) 착색제(상품명 「OIL SCARLET 308」, 오리엔트 가가꾸 고교 가부시끼가이샤제): 1부
접착제 조성물 용액 E를, 실리콘 이형 처리한 두께가 50㎛인 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 포함하는 이형 처리 필름(박리 라이너) 위에 도포한 후, 130℃에서 2분간 건조시켰다. 이에 의해, 두께(평균 두께) 5㎛와, 두께(평균 두께) 20㎛의 다이 본드 필름 E를 얻었다.
<다이싱 다이 본드 필름의 제작>
실시예 1에서 사용한 다이싱 시트 A와 동일한 것을 준비했다. 이어서, 다이싱 시트 A로부터 PET 박리 라이너를 박리하여, 노출된 점착제층에 다이 본드 필름 E를 접합했다. 접합에는 핸드 롤러를 사용했다. 이어서, 300mJ의 자외선을 다이싱 시트측으로부터 조사했다. 이상에 의해, 다이싱 다이 본드 필름 E를 얻었다.
(실시예 6)
<다이 본드 필름의 제작>
하기 (a) 내지 (c)를 메틸에틸케톤에 용해시켜, 고형분 농도 18중량％의 접착제 조성물 용액 F를 얻었다.
(a) 아크릴 수지(상품명 「SG-P3」 나가세 켐텍스사제, 분자량 850,000): 100부
(b) 페놀 수지(상품명 「MEH-7851ss」, 메이와 가세이사제): 12부
(c) 필러 D(상품명 「MEK-ST-L」닛산 가가꾸 고교 가부시끼가이샤제, 평균 입경 45㎚): 100부
접착제 조성물 용액 F를, 실리콘 이형 처리한 두께가 50㎛인 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 포함하는 이형 처리 필름(박리 라이너) 위에 도포한 후, 130℃에서 2분간 건조시켰다. 이에 의해, 두께(평균 두께) 5㎛와, 두께(평균 두께) 20㎛의 다이 본드 필름 F를 얻었다.
<다이싱 다이 본드 필름의 제작>
실시예 1에서 사용한 다이싱 시트 A와 동일한 것을 준비했다. 이어서, 다이싱 시트 A로부터 PET 박리 라이너를 박리하여, 노출된 점착제층에 다이 본드 필름 F를 접합했다. 접합에는 핸드 롤러를 사용했다. 이어서, 300mJ의 자외선을 다이싱 시트측으로부터 조사했다. 이상에 의해, 다이싱 다이 본드 필름 F를 얻었다.
(비교예 1)
<다이 본드 필름의 제작>
하기 (a) 내지 (d)를 메틸에틸케톤에 용해시켜, 고형분 농도 18중량％의 접착제 조성물 용액 G를 얻었다.
(a) 아크릴 수지(상품명 「SG-P3」 나가세 켐텍스사제, 분자량 850,000): 100부
(b) 페놀 수지(상품명 「MEH-7851ss」, 메이와 가세이사제): 12부
(c) 필러 C(상품명 「MEK-ST-40」닛산 가가꾸 고교 가부시끼가이샤제, 평균 입경 13㎚): 280부
(d) 착색제(상품명 「OIL SCARLET 308」, 오리엔트 가가꾸 고교 가부시끼가이샤제): 2부
접착제 조성물 용액 G를, 실리콘 이형 처리한 두께가 50㎛인 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 포함하는 이형 처리 필름(박리 라이너) 위에 도포한 후, 130℃에서 2분간 건조시켰다. 이에 의해, 두께(평균 두께) 5㎛와, 두께(평균 두께) 20㎛의 다이 본드 필름 G를 얻었다.
<다이싱 다이 본드 필름의 제작>
다이싱 시트 A로부터 PET 박리 라이너를 박리하여, 노출된 점착제층에 다이 본드 필름 A를 접합했다. 접합에는 핸드 롤러를 사용했다. 이어서, 300mJ의 자외선을 다이싱 시트측으로부터 조사했다. 이상에 의해, 다이싱 다이 본드 필름 G를 얻었다.
(비교예 2)
<다이 본드 필름의 제작>
하기 (a) 내지 (c)를 메틸에틸케톤에 용해시켜, 고형분 농도 18중량％의 접착제 조성물 용액 H를 얻었다.
(a) 아크릴 수지(상품명 「SG-P3」 나가세 켐텍스사제, 분자량 850,000): 100부
(b) 페놀 수지(상품명 「MEH-7851ss」, 메이와 가세이사제): 12부
(c) 필러 F(상품명 「SO-25R」가부시키가이샤 아드마텍스제, 평균 입경 500㎚): 100부
접착제 조성물 용액 H를, 실리콘 이형 처리한 두께가 50㎛인 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 포함하는 이형 처리 필름(박리 라이너) 위에 도포한 후, 130℃에서 2분간 건조시켰다. 이에 의해 두께(평균 두께) 5㎛와, 두께(평균 두께) 20㎛의 다이 본드 필름 H를 얻었다.
<다이싱 다이 본드 필름의 제작>
실시예 1에서 사용한 다이싱 시트 A와 동일한 것을 준비했다. 이어서, 다이싱 시트 A로부터 PET 박리 라이너를 박리하여, 노출된 점착제층에 다이 본드 필름 H를 접합했다. 접합에는 핸드 롤러를 사용했다. 이어서, 300mJ의 자외선을 다이싱 시트측으로부터 조사했다. 이상에 의해, 다이싱 다이 본드 필름 H를 얻었다.
(비교예 3)
<다이 본드 필름의 제작>
하기 (a) 내지 (c)를 메틸에틸케톤에 용해시켜, 고형분 농도 18중량％의 접착제 조성물 용액 I를 얻었다.
(a) 아크릴 수지(상품명 「SG-P3」 나가세 켐텍스사제, 분자량 850,000): 100부
(b) 페놀 수지(상품명 「MEH-7851ss」, 메이와 가세이사제): 12부
(c) 착색제(상품명 「OIL SCARLET 308」, 오리엔트 가가꾸 고교 가부시끼가이샤제): 1부
접착제 조성물 용액 I를, 실리콘 이형 처리한 두께가 50㎛인 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 포함하는 이형 처리 필름(박리 라이너) 위에 도포한 후, 130℃에서 2분간 건조시켰다. 이에 의해, 두께(평균 두께) 5㎛와, 두께(평균 두께) 20㎛의 다이 본드 필름 I를 얻었다.
<다이싱 다이 본드 필름의 제작>
실시예 1에서 사용한 다이싱 시트 A와 동일한 것을 준비했다. 이어서, 다이싱 시트 A로부터 PET 박리 라이너를 박리하여, 노출된 점착제층에 다이 본드 필름 I를 접합했다. 접합에는 핸드 롤러를 사용했다. 이어서, 300mJ의 자외선을 다이싱 시트측으로부터 조사했다. 이상에 의해, 다이싱 다이 본드 필름 I를 얻었다.
(비교예 4)
<다이 본드 필름의 제작>
하기 (a) 내지 (f)를 메틸에틸케톤에 용해시켜, 고형분 농도 45중량％의 접착제 조성물 용액 J를 얻었다.
(a) 아크릴 수지(상품명 「SG-P3」 나가세 켐텍스사제, 분자량 850,000): 100부
(b) 에폭시 수지 A(상품명 「JER1010」, 미쯔비시 가가꾸사제): 52부
(c) 에폭시 수지 B(상품명 「JER828」, 미쯔비시 가가꾸사제): 140부
(d) 페놀 수지(상품명 「MEH-7851ss」, 메이와 가세이사제) 210부
(e) 필러 C(상품명 「MEK-ST-40」닛산 가가꾸 고교 가부시끼가이샤제, 평균 입경 13㎚): 100부
(f) 경화 촉진제(상품명 「2PHZ-PW」 시코쿠 가세이 고교 가부시끼가이샤제) 3부
접착제 조성물 용액 J를, 실리콘 이형 처리한 두께가 50㎛인 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 포함하는 이형 처리 필름(박리 라이너) 위에 도포한 후, 130℃에서 2분간 건조시켰다. 이에 의해, 두께(평균 두께) 5㎛와, 두께(평균 두께) 20㎛의 다이 본드 필름 J를 얻었다.
<다이싱 다이 본드 필름의 제작>
실시예 1에서 사용한 다이싱 시트 A와 동일한 것을 준비했다. 이어서, 다이싱 시트 A로부터 PET 박리 라이너를 박리하여, 노출된 점착제층에 다이 본드 필름 J를 접합했다. 접합에는 핸드 롤러를 사용했다. 이어서, 300mJ의 자외선을 다이싱 시트측으로부터 조사했다. 이상에 의해, 다이싱 다이 본드 필름 J를 얻었다.
[필러의 평균 입경의 측정]
실시예, 비교예의 다이 본드 필름을 175℃에서 1시간 가열하고, 그 후, 열 경화 후의 다이 본드 필름을 수지(Struers사제, EpoFix kit)에 포매했다. 포매한 샘플을 기계 연마하여, 다이 본드 필름의 단면을 노출시켰다. 이어서, 단면을 CP장치(크로스 섹션 폴리셔, 니혼덴시 가부시끼가이샤제, SM-09010)에 의해 이온 밀링 가공을 행했다. 그 후, 도전 처리를 실시하여, FE-SEM 관찰을 행했다. FE-SEM의 관찰은 가속 전압 1 내지 5kV에서 행하여, 반사 전자상을 관찰했다. 입력된 화상을 화상 해석 소프트웨어 Image-J를 사용하여 2치화 처리하고, 필러 입자를 식별했다. 이어서, 화상 내의 필러 입자의 면적을 화상 내의 필러 입자 개수로 나누어, 필러 입자의 평균 면적을 구하고, 입경을 산출했다.
[다이 본드 필름의 열 경화 전의 150℃ 및 175℃에서의 인장 저장 탄성률 및 다이 본드 필름의 열 경화 전의 유리 전이 온도의 측정]
실시예 및 비교예에 관한 다이 본드 필름을 두께가 200㎛가 될 때까지 중첩했다. 이어서, 길이 40㎜(측정 길이), 폭 10㎜의 직사각형으로 커터 나이프로 잘라냈다. 이어서, 고체 점탄성 측정 장치(RSAIII, 레오메트릭 사이언티픽(주)제)를 사용하여, -40 내지 260℃에서의 인장 저장 탄성률을 측정했다. 측정 조건은 척간 거리 20㎜, 인장 모드, 주파수 1Hz, 왜곡 0.1％, 승온 속도 10℃/min으로 했다. 측정은 -40℃에서 5분 유지한 후에 개시했다. 그 때의 150℃ 및 175℃에서의 값을 판독하여, 인장 저장 탄성률의 측정값으로 했다.
또한, 얻어진 tanδ의 데이터로부터, 온도-Tanδ 곡선을 작성하고, 가장 큰 피크의 Tanδ 최댓값의 온도를 판독하여, 그 온도를 열 경화 전의 유리 전이 온도로 했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
[다이 본드 필름의 열 경화 후의 유리 전이 온도의 측정]
실시예 및 비교예에 관한 다이 본드 필름을 두께가 200㎛가 될 때까지 중첩했다. 이어서, 175℃에서 1시간 가열하여, 열 경화 후의 다이 본드 필름으로 했다. 이어서, 길이 40㎜(측정 길이), 폭 10㎜의 직사각형으로 커터 나이프로 잘라냈다. 이어서, 고체 점탄성 측정 장치(RSAIII, 레오메트릭 사이언티픽(주)제)를 사용하여, -40 내지 260℃에서의 인장 저장 탄성률을 측정했다. 측정 조건은, 척간 거리 20㎜, 인장 모드, 주파수 1Hz, 왜곡 0.1％, 승온 속도 10℃/min으로 했다. 측정은, -40℃에서 5분 유지한 후에 개시했다. 얻어진 tanδ의 데이터로부터, 온도-Tanδ 곡선을 작성하고, 가장 큰 피크의 Tanδ 최댓값의 온도를 판독하고, 그 온도를 열 경화 후의 유리 전이 온도로 했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
[다이 본드 필름의 열 경화 전의 상태에 있어서의 -15℃에서의 파단 신도의 측정]
실시예 및 비교예에 관한 다이 본드 필름을 두께가 200㎛가 될 때까지 중첩했다. 이어서, 길이 60㎜(측정 길이), 폭 10㎜의 직사각형으로 커터 나이프로 잘라냈다.
인장 시험기(메이커명: SHIMADZU: 항온 항습조 부착 3연(連) 인장 시험기)를 사용하여, -15℃에서의 파단 신도를 측정했다. 측정 조건은, 척간 거리 20㎜, 속도 100㎜/min, 측정 온도 -15℃로 했다. 측정은 -15℃에서 2분간 유지한 후에 개시했다. 파단 신도는 이하의 식에 의해 구했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
[파단 신도(％)]=[(파단 시의 접착 시트의 길이(㎜)-20)/20×100]
[시인성 평가]
다이 본드 필름과, 이형 처리 필름(박리 라이너)과의 경계선을 용이하게 시인할 수 있는 경우를 ○, 용이하게 시인할 수 없는 경우를 ×로 하여 평가했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
[매립성 평가]
각 실시예 및 비교예에서 얻어진 두께 20㎛의 다이 본드 필름을, 50㎛로 연삭된 실리콘 웨이퍼에 60℃에서 부착하고, 한변이 10㎜인 사각형의 칩으로 개편화하여, 다이 본드 필름 부착 칩을 얻었다. 이 다이 본드 필름 부착 칩을, 온도 150℃, 압력 0.1㎫, 시간 1s의 조건에서 BGA 기판에 마운트했다. 이것을 재차 건조기로 175℃에서 1시간 열 처리했다. 계속해서, 몰드 머신(TOWA 프레스사제, 매뉴얼 프레스 Y-1)을 사용하여, 성형 온도 175℃, 클램프 압력 184kN, 트랜스퍼 압력 5kN, 시간 120초, 밀봉 수지 GE-100(닛토덴코(주)제)의 조건 하에서 밀봉 공정을 행했다. 밀봉 공정 후, BGA 기판과 다이 본드 필름과의 계면의 보이드를, 초음파 영상 장치(히타치 파인텍사제, FS200II)를 사용하여 관찰했다. 관찰 화상에 있어서 보이드가 차지하는 면적을, 2치화 소프트웨어(WinRoof ver.5.6)를 사용하여 산출했다. 보이드가 차지하는 면적이 다이 본드 필름의 표면적에 대하여 30％ 미만인 경우를 「○」, 30％ 이상인 경우를 「×」로 하여 평가했다.
[휨 평가]
각 실시예 및 비교예에서 얻어진 두께 5㎛의 다이 본드 필름을, 두께 30㎛로 연삭된 실리콘 웨이퍼에 60℃에서 부착하고, 세로 15㎜×가로 10㎜ 사이즈의 칩으로 개편화(다이싱)하여, 다이 본드 필름 부착 칩을 얻었다.
이 다이 본드 필름 부착 칩을, 온도 150℃, 압력 0.1㎫, 시간 1s의 조건에서 BGA 기판에 마운트했다.
또한, 마운트한 칩 위에 2번째의 칩을 가로 방향으로 300㎛ 어긋나게 하여 마운트했다. 이 작업을 반복하여, 칩 단수가 4단이 될 때까지 적층했다. 이 적층체를 5개 준비했다.
적층된 칩을, 칩 가로 방향의 측면이 보이도록 현미경에 세트하고, 1단째의 칩의 중앙과 BGA 기판 사이의 거리를 제로로 하고, 양단이 얼마나 휘어 올라가는지를 관찰했다. 구체적으로는, BGA 기판과, 각 단부의 거리를 측정했다.
양단의 휨량의 평균값을 산출했다. 또한 5개 제작한 적층체의 평균값을 산출했다. 이 평균값이 60㎛ 미만인 것을 ○, 60㎛ 이상인 것을 ×로 하여 평가했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
[쿨 익스팬드 평가]
레이저 가공 장치로서 가부시키가이샤 도쿄 세이미쯔제, ML300-Integration을 사용하여, 12인치의 반도체 웨이퍼의 내부에 집광점을 맞추고, 격자상(10㎜×10㎜)의 분할 예정 라인을 따라 레이저광을 조사하여, 반도체 웨이퍼의 내부에 개질 영역을 형성했다. 레이저광 조사 조건은, 하기와 같이 하여 행했다.
(A) 레이저광
레이저광원 반도체 레이저 여기 Nd:YAG 레이저
파장 1064㎚
레이저광 스폿 단면적 3.14×10-8㎠
발진 형태 Q 스위치 펄스
반복 주파수 100㎑
펄스 폭 30ns
출력 20μJ/펄스
레이저광 품질 TEM00 40
편광 특성 직선 편광
(B) 집광용 렌즈
배율 50배
NA 0.55
레이저광 파장에 대한 투과율 60％
(C) 반도체 기판이 적재되는 적재대의 이동 속도 100㎜/초
이어서, 반도체 웨이퍼의 표면에 백그라인드용 보호 테이프를 접합하고, 디스코사제 백그라인더 DGP8760을 사용하여 반도체 웨이퍼의 두께가 25㎛가 되도록 이면을 연삭했다.
이어서, 실시예 및 비교예의 다이싱 다이 본드 필름(다이 본드 필름 두께 5㎛)에 레이저광에 의한 전처리를 행한 상기 반도체 웨이퍼 및 다이싱 링을 접합했다.
이어서, 디스코사제 다이 세퍼레이터 DDS2300을 사용하여 반도체 웨이퍼의 할단 및 다이싱 시트의 열 수축을 행함으로써, 샘플을 얻었다. 구체적으로는, 먼저 쿨 익스팬더 유닛에서, 익스팬드 온도 -15℃, 익스팬드 속도 100㎜/초, 익스팬드량 12㎜의 조건에서 반도체 웨이퍼를 할단했다.
그 후, 히트 익스팬더 유닛에서 익스팬드량 10㎜, 히트 온도 250℃, 풍량 40L/min, 히트 거리 20㎜, 로테이션 스피드 3°/sec의 조건에서 다이싱 시트를 열 수축시켰다.
얻어진 샘플을 사용하여, 픽업 평가를 행했다. 구체적으로는, 다이 본더SPA-300(신카와사제)을 사용하여, 이하의 조건에서 픽업을 행했다. 모두 픽업할 수 있는 경우를 ○, 픽업할 수 없는 칩이 하나라도 있으면 ×로 하여 평가를 행했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
<픽업 조건>
핀수: 5
픽업 하이트: 500㎛
픽업 평가수: 50 칩
Figure pat00001
1: 기재
2: 점착제층
3: 다이 본드 필름
4: 반도체 웨이퍼
5: 반도체 칩
6: 피착체
7: 본딩 와이어
8: 밀봉 수지
10: 다이싱 다이 본드 필름
11: 다이싱 시트

Claims (9)

  1. 평균 입경이 5㎚ 내지 100㎚의 범위 내인 필러와,
    열 가소성 수지와,
    페놀 수지
    를 함유하고,
    열 경화 전의 150℃에서의 인장 저장 탄성률이 0.3㎫보다 크고 30㎫ 이하인 것을 특징으로 하는 다이 본드 필름.
  2. 제1항에 있어서, 열 경화 전의 유리 전이 온도를 T0, 열 경화 후의 유리 전이 온도를 T1로 했을 때, 하기 식 1을 충족하는 것을 특징으로 하는 다이 본드 필름.
    식 1 T0<T1<T0+20
  3. 제1항에 있어서, 상기 필러는 실리카 필러인 것을 특징으로 하는 다이 본드 필름.
  4. 제1항에 있어서, 상기 열 가소성 수지는, 에폭시기를 갖는 아크릴계 중합체인 것을 특징으로 하는 다이 본드 필름.
  5. 제1항에 있어서, 착색제를 포함하는 것을 특징으로 하는 다이 본드 필름.
  6. 제5항에 있어서, 상기 착색제는 염료인 것을 특징으로 하는 다이 본드 필름.
  7. 제1항에 있어서, 상기 필러의 평균 입경을 R, 상기 다이 본드 필름의 두께를 T로 했을 때, 하기 식 2를 충족하는 것을 특징으로 하는 다이 본드 필름.
    식 2 10<T/R
  8. 다이싱 시트와,
    제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 다이 본드 필름
    을 구비하는 것을 특징으로 하는 다이싱 다이 본드 필름.
  9. 반도체 웨이퍼를 다이싱 다이 본드 필름에 부착하는 공정 A와,
    상기 다이싱 다이 본드 필름을 익스팬드하여, 적어도 상기 다이 본드 필름을 파단하여, 다이 본드 필름 부착 칩을 얻는 공정 B와,
    상기 다이 본드 필름 부착 칩을 픽업하는 공정 C와,
    픽업한 상기 다이 본드 필름 부착 칩을, 다이 본드 필름을 개재시켜 피착체에 다이 본드하는 공정 D와,
    상기 다이 본드 필름 부착 칩에 와이어 본딩을 행하는 공정 E
    를 포함하고,
    상기 다이싱 다이 본드 필름은,
    평균 입경이 5㎚ 내지 100㎚의 범위 내인 필러와,
    열 가소성 수지와,
    페놀 수지
    를 함유하고,
    열 경화 전의 150℃에서의 인장 저장 탄성률이 0.3㎫보다 크고 30㎫ 이하인 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
KR1020170064438A 2016-05-30 2017-05-25 다이 본드 필름, 다이싱 다이 본드 필름 및 반도체 장치의 제조 방법 KR20170135705A (ko)

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