KR20180122460A - 가고정용 수지 필름 - Google Patents

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타카히로 토쿠야스
야스유키 오오야마
유시 야마구치
타쿠지 이케야
마사히로 마츠나가
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히타치가세이가부시끼가이샤
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Abstract

본 발명의 가고정용 수지 필름은, 유리전이온도 -50℃∼50℃인 제1의 열가소성 수지를 포함하는 제1의 층과, 유리전이온도가 -50℃∼50℃인 제2의 열가소성 수지 및 경화성 성분을 포함하는 제2의 층을 구비한다

Description

가고정용 수지 필름
본 발명은, 가고정(假固定)용 수지 필름에 관한 것이다.
스마트 폰, 태블릿 PC 등의 전자기기의 다기능화에 따라, 반도체 소자를 다단(多段)으로 적층하고, 고용량화한 스택드(stacked) MCP(Multi　Chip　Package)가 보급되고 있다. 반도체 소자의 실장(實裝)에는, 실장 공정에 있어서 유리한 필름상(狀) 접착제가 다이본딩용의 접착제로서 널리 사용되고 있다. 그러나, 이와 같이 다기능화의 경향이 있음에도 불구하고, 현행의 와이어 본드를 사용한 반도체 소자의 접속 방식으로는, 데이터의 처리 속도에 한계가 있는 점에서, 전자기기의 동작이 늦어지게 되는 경향이 있다. 또한, 소비 전력을 낮게 억제하고, 충전하지 않고 보다 장시간 사용하고 싶다는 요구가 높아지고 있는 점에서, 전력 절약화도 요구되고 있다. 이와 같은 관점에서, 최근, 더욱 고속화 및 전력 절약화를 목적으로 하여, 와이어 본드는 아니라 관통 전극에 의해 반도체 소자끼리를 접속하는 새로운 구조의 전자기기 장치도 개발되고 있다.
이와 같이 새로운 구조의 전자기기 장치가 개발되고 있지만, 여전히 고용량화도 요구되고 있으며, 패키지 구조에 관계없이, 반도체 소자를 보다 다단으로 적층할 수 있는 기술의 개발이 진행되고 있다. 그러나, 한정된 스페이스에 보다 많은 반도체 소자를 적층하기 위해서는, 반도체 소자가 안정된 박형화(薄型化)가 필요 불가결하다.
예를 들면 현재, 반도체 소자를 박형화하는 연삭 공정에서는, 소위 BG 테이프라고 불리는 지지(支持) 테이프를 반도체 소자에 첩부(貼付)하여, 서포트한 상태에서 연삭하는 것이 주류가 되고 있다. 그러나, 박형화한 반도체 소자는 표면에 실시된 회로의 영향에 의해 휘어지기 쉽다. 그 때문에, 변형되기 쉬운 테이프 소재인 BG 테이프에서는, 박형화한 반도체 소자를 충분히 서포트할 수 없게 되어 있다.
이와 같은 배경으로부터, BG 테이프보다도 딱딱한 소재인 실리콘 웨이퍼 또는 유리를 지지체로 하는 반도체 소자의 박형화 프로세스가 제안되고 있고, 반도체 소자와 실리콘 웨이퍼 또는 유리의 지지체를 점착시키는 재료가 제안되고 있다. 이와 같은 점착제에서는, 연삭 후의 반도체 소자를 손상시키는 일 없이, 지지체로부터 박리할 수 있는 것이 중요한 특성으로서 요구된다. 그 때문에, 이들 특성을 만족하기 위한 박리 방법이 예의 (銳意) 검토되고 있다. 박리 방법으로서는, 예를 들면, 용제에 의한 점착제의 용해를 이용하는 방법, 가열에 의해 점착성을 떨어뜨림으로써 박리성을 향상시키는 방법, 레이저 조사에 의해 점착제를 개질 또는 소실시키는 방법 등을 들 수 있다(특허문헌 1 및 2). 그러나, 용제에서의 점착제의 용해에는 시간이 걸리기 때문에, 생산성이 저하되기 쉽다. 또한, 가열에 의해 점착성을 떨어뜨리는 방법에서는, 가열에 의한 반도체 소자에의 영향이 염려되는 것과 동시에, 내열성이 뒤떨어지는 점에서, 관통 전극 등을 형성하는 프로세스 용도에서는 사용할 수 없다. 한편, 레이저 조사에 의해 점착제를 개질 또는 소실시키는 방법에서는, 고가의 레이저 설비의 도입이 필요 불가결하고, 이와 같은 프로세스의 적용에는, 상당한 투자가 필요 불가결하게 된다.
특허문헌 1 : 일본 특허 제4565804호 특허문헌 2 : 일본 특허 제4936667호
최근, 전자기기 장치의 고용량화를 목적으로 하여, 반도체 소자 등의 전자 부품의 박형화가 추진되고 있으며, 가공 시에 전자 부품을 실리콘 웨이퍼, 유리 등의 지지체에 고정하는 점착제가 개발되고 있다. 그러나, 작업성 및 고액의 설비 투자의 필요성이라고 하는 관점에서, 점착제는 더욱 개선의 여지가 있다. 특히, 이와 같은 점착제는 액상의 것이 대부분이고, 전자 부품 또는 지지체에 스핀 코트 등으로 도포하고, 가열, UV조사 등에 의해 성막(成膜)하여 사용되고 있다. 그러나, 이와 같은 경우, 도포 시의 점착제의 편차에 의해, 개개의 전자 부품으로, 가공 후의 전자 부품의 두께에 편차가 발생되기 쉽고, 또한 스핀 코트에서는 도포 시의 회전으로 비산된 재료를 폐기할 필요가 있는 등의 과제가 있다.
또한, 가공하는 전자 부품은, 평활성이 높은 것에 한정되지 않으며, 회로면에 땜납볼을 갖추어, 80㎛을 초과하는 표면 요철이 있는 웨이퍼를 가공하는 일도 증가 경향이 있다. 이와 같이 큰 요철이 있는 표면의 경우, 요철을 충분히 묻으면, 한편으로 표면으로부터 점착제를 박리하는 것이 어려워진다. 또한, 땜납볼의 접착 강도가 불충분한 경우에는, 점착제의 박리 시에 땜납볼이 결락(缺落)되는 등의 염려가 발생된다.
가공 후에 전자 부품 및 지지체를 점착제로부터 박리할 때, 점착제의 전자 부품면의 박리 강도와 점착제의 지지체면의 박리 강도와 가까우면, 전자 부품의 파손 또는 점착제의 파단이 발생되기 쉬워지는 경향이 있다. 점착제의 파단이 발생됨으로써, 박리 후에 반도체 소자 및 지지체의 양쪽에 점착제의 풀 잔여물이 발생된다.
본 발명은, 상기 사정을 감안하여 이루어진 것이고, 전자 부품의 가공을 양호하게 실시할 수 있음과 동시에, 가공 후의 전자 부품 및 지지체로부터 용이하게 박리가 가능한 가고정용 수지 필름을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 유리전이온도가 -50℃∼50℃인 제1의 열가소성 수지를 포함하는 제1의 층과, 유리전이온도가 -50℃∼50℃인 제2의 열가소성 수지 및 경화성 성분을 포함하는 제2의 층을 구비하는 가고정용 수지 필름을 제공한다.
본 발명에 관련되는 가고정용 수지 필름에 의하면, 상기 제1 및 제2의 2개의 층을 가짐으로써, 전자 부품의 가공을 양호하게 실시할 수 있음과 동시에, 가공 후의 전자 부품 및 지지체로부터 용이하게 박리가 가능하게 된다. 즉, 수지 필름이 2개의 층을 구비함으로써, 전자 부품면에 대한 박리 강도와 지지체면에 대한 박리 강도를 각각 조정할 수 있고, 전자 부품의 파손 또는 점착제의 파단을 방지할 수 있다. 또한, 지지체면에 상기 특정의 조성을 가지는 제2의 층을 첩부함으로써, 가공 시에 필요한 물성(예를 들면, 전단 점도(shear viscosity))와, 지지체로부터의 박리성을 양립시킬 수 있다. 또한, 필름상(狀)인 것에 의해, 막두께를 용이하게 제어할 수 있고, 개개의 전자 부품 사이에서 두께의 편차를 경감시킬 수 있다. 또한, 본 발명에 관련되는 가고정용 수지 필름은, 라미네이트 등의 간편한 방법에 의해 전자 부품 또는 지지체 상에 첩합(貼合)할 수 있고, 작업성도 뛰어나다.
본 발명에 관련되는 가고정용 수지 필름은, 제2의 층에 있어서의 경화성 성분의 함유량이, 제2의 열가소성 수지 100질량부에 대하여 10∼500질량부이어도 된다. 제2의 층에 있어서의 경화성 성분의 함유량이 상기 범위 내이면, 가고정용 수지 필름은 저온 첩부성, 내열성, 경화성 및 박리성을 고수준으로 겸비할 수 있다.
본 발명에 관련되는 가고정용 수지 필름은, 제1의 층의 두께가 10∼350㎛이며, 제2의 층의 두께가 10∼350㎛이어도 된다. 가고정용 수지 필름의 두께가 상기 범위 내이면, 반도체 소자 등의 전자 부품의 표면의 요철을 충분히 매립하는 것을 용이하게 할 수 있고, 전자 부품과 지지체를 보다 확실히 고정할 수 있다.
본 발명에 관련되는 가고정용 수지 필름은, 제1 층의 두께 및 제2의 층의 두께가 하기 식(1)의 관계를 만족해도 된다.
(1/10)a≤b≤10a … (1)
[식(1) 중, a는 제1의 층의 두께를 나타내고, b는 제2의 층의 두께를 나타낸다.]
두께의 비율이 상기 범위 내이면, 전자 부품면의 박리 강도와 점착제의 지지체면의 박리 강도를 조정하는 것을 용이하게 할 수 있다.
본 발명에 관련되는 가고정용 수지 필름에 있어서, 제1의 열가소성 수지 및/또는 제2의 열가소성 수지가, 가교성 관능기를 가지고, 또한, 중량평균분자량이 10만∼120만인 열가소성 수지이어도 된다. 이 경우, 제1의 층 및 제2의 층이 보다 양호한 박리성을 나타낼 수 있다.
본 발명에 관련되는 가고정용 수지 필름에 있어서, 경화성 성분이 열경화성 수지이어도 된다.
본 발명에 관련되는 가고정용 수지 필름에 있어서, 제1의 층 및/또는 제2의 층이 실리콘 화합물을 더 포함해도 된다.
본 발명에 관련되는 가고정용 수지 필름에 있어서, 제1의 층 및/또는 제2의 층이 경화촉진제를 더 포함해도 된다.
본 발명에 의하면, 전자 부품의 가공을 양호하게 실시할 수 있음과 동시에, 가공 후의 전자 부품 및 지지체로부터 용이하게 박리가 가능한 가고정용 수지 필름을 제공할 수 있다.
[도 1] (A)은, 제1의 층과 제2의 층을 가지는 가고정용 수지 필름 시트의 일 실시형태를 나타내는 상면도이며, (B)는, (A)의 I-I선을 따른 모식 단면도이다.
[도 2] (A)는, 제1의 수지 시트의 일 실시형태를 나타내는 상면도이며, (B)는, (A)의 II-II선을 따른 모식 단면도이다.
[도 3] (A)은, 제2의 수지 시트의 일 실시형태를 나타내는 상면도이며, (B)는, (A)의 III-III선을 따른 모식 단면도이다.
[도 4] (A)는, 본 발명에 관련되는 가고정용 수지 필름 시트의 다른 실시형태를 나타내는 상면도이며, (B)는, (A)의 IV-IV선을 따른 모식 단면도이다.
[도 5] (A), (B) 및 (C)는, 전자 부품의 가공 방법의 일 실시형태를 설명하기 위한 모식 단면도이며, (D)는, 가공 후, 예를 들면 연삭 후의 전자 부품을 나타내는 상면도이다.
[도 6] 가공된 전자 부품을 지지체 및 가고정용 수지 필름으로부터 분리하는 분리 공정의 일 실시형태를 설명하기 위한 모식 단면도이다.
[도 7] 전자기기 장치의 제조 방법의 일 실시형태를 설명하기 위한 모식 단면도이다.
이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 적합한 실시형태에 관하여 상세히 설명한다. 또한, 도면 중, 동일 또는 상당 부분에는 동일 부호를 붙이고, 중복되는 설명은 생략한다. 또한, 도면의 치수 비율은, 도시한 비율에 한정되는 것은 아니다.다만, 본 발명은 이하의 실시형태에 한정되는 것은 아니다.
[가고정용 수지 필름]
본 실시형태에 관련되는 가고정용 수지 필름은, 제1의 열가소성 수지를 포함하는 제1의 층과, 제2의 열가소성 수지 및 경화성 성분을 포함하는 제2의 층을 구비한다.
도 1(A)은, 본 실시형태의 가고정용 수지 필름의 일 실시형태를 나타내는 상면도이며, 도 1(B)은 도 1(A)의 I-I선을 따른 모식 단면도이다.
도 1에 나타내는 가고정용 수지 필름 시트(1)는, 지지 필름(10), 제1의 층(21), 제2의 층(22), 및 지지 필름(10)을 이 순서로 구비하고, 제1의 층(21) 및 제2의 층(22)으로 이루어지는 가고정용 수지 필름(20)을 가진다.
본 실시형태에 관련되는 가고정용 수지 필름은, 조성이 상이한 2개의 층을 가짐으로써, 점착제의 전자 부품면의 박리 강도와 점착제의 지지체면의 박리 강도가 조제 가능하게 되고, 가고정용 수지 필름을 통하여 지지체에 고정되어 있는 전자 부품과 지지체의 양쪽에서 용이하게 박리할 수 있다. 또한, 필름상의 점착제이기 때문에, 막두께의 제어가 보다 용이하고, 개개의 전자 부품 사이에서의 두께의 편차를 경감할 수 있다. 또한, 본 실시형태에 관련되는 가고정용 수지 필름은, 라미네이트 등의 간편한 방법에 의해 전자 부품 또는 지지체 상에 첩합할 수 있고, 작업성도 우수하다.
(제1의 층)
제1의 층은, 제1의 열가소성 수지(이하, (a1)열가소성 수지라고 하는 경우도 있다.)를 포함한다. (a1)열가소성 수지로서는, 적어도 필름이 전자 부품 또는 지지체에 라미네이트되기 전에 있어서 열가소성을 가지고 있는 수지이면 특별히 제한 없이 사용할 수 있다. 열가소성 수지는, 가열 등에 의해 가교 구조를 형성하는 수지이어도 된다.
(a1)열가소성 수지로서는, 가교성 관능기를 가지는 폴리머를 사용할 수 있다. 가교성 관능기를 가지는 폴리머로서는, 열가소성 폴리이미드 수지, 가교성 관능기를 가지는 (메타)아크릴 공중합체, 우레탄 수지 폴리페닐렌에테르 수지, 폴리에테르이미드 수지, 페녹시 수지, 변성 폴리페닐렌에테르 수지 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 가교성 관능기를 가지는 (메타)아크릴 공중합체가 바람직하다. 또한, 본 명세서에 있어서, (메타)아크릴이란, 아크릴 또는 메타크릴 중 어느 하나의 의미로 사용된다. 열가소성 수지는 1종을 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다.
가교성 관능기를 가지는 (메타)아크릴 공중합체는, 펄 중합, 용액 중합 등의 중합 방법에 따라 얻을 수 있는 것을 사용해도 되고, 혹은, 시판품을 사용해도 된다.
가교성 관능기를 가지는 폴리머는, 가교성 관능기를 폴리머쇄 중에 가지고 있어도, 폴리머쇄 말단에 가지고 있어도 된다. 가교성 관능기로서는, 에폭시기, 알코올성 수산기, 페놀성 수산기, 카복실기 등을 들 수 있다. 가교성 관능기는 1종을 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다.
(a1)열가소성 수지의 유리전이온도(이하, 「Tg」라고 표기하는 경우도 있다.)는, -50℃∼50℃인 것이 바람직하고, -30℃∼20℃인 것이 보다 바람직하다. Tg가 이와 같은 범위이면, 제1의 층의 택력(tack strength)이 너무 올라서 취급성이 악화되는 것을 억제하면서, 보다 충분한 유동성을 얻을 수 있고, 또한 경화 후의 시트의 탄성률을 보다 낮게 할 수 있기 때문에, 박리 강도가 너무 높아지는 것을 더욱 억제할 수 있다.
Tg는, 시차주사 열량 측정(DSC, 예를 들면 (주)리가크제 「Thermo　Plus　2」)을 사용하여 열가소성 수지를 측정했을 때의 중간점 유리전이온도 값이다. 구체적으로는, 상기 Tg는, 승온 속도 10℃／분, 측정 온도：-80∼80℃의 조건에서 열량 변화를 측정하고, JIS　K　7121：1987에 준거한 방법에 따라 산출한 중간점 유리전이온도이다.
(a1)열가소성 수지의 중량평균분자량은 특별히 한정되지 않으며, 바람직하게는 10만∼120만이며, 보다 바람직하게는 20만∼100만이다. 열가소성 수지의 중량평균분자량이 이와 같은 범위이면, 성막성과 유동성을 확보하는 것이 보다 용이해진다. 중량평균분자량은, 겔 침투 크로마토그래피법(GPC)으로 표준 폴리스티렌에 의한 검량선을 사용한 폴리스티렌 환산값이다.
제1의 층은, (a1)열가소성 수지에 더하여, 필요에 따라, 실리콘 화합물(이하, (a2)실리콘 화합물이라고 하는 경우도 있다.), 경화촉진제(이하, (a3)경화촉진제라고 하는 경우도 있다.) 및 그 밖의 성분을 포함하고 있어도 된다.
(a2)실리콘 화합물로서는, 폴리실록산 구조를 가지는 것이면 특별히 제한 없이 사용할 수 있다. 예를 들면, 실리콘 변성 수지, 스트레이트 실리콘 오일, 비반응성의 변성 실리콘 오일, 반응성의 변성 실리콘 오일 등을 들 수 있다. 실리콘 화합물은, 1종을 단독으로 또는 2 종류 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
제1의 층이 실리콘 화합물을 함유함으로써, 가고정용 수지 필름을, 반도체 칩 및 봉지체(封止體) 및 지지체(支持體)로부터 박리할 때, 100℃ 이하의 저온이어도, 용제를 사용하는 일 없이 용이하게 박리하는 것이 가능하게 된다.
본 실시형태에서 사용되는 실리콘 화합물이 실리콘 변성 수지인 경우, 실리콘으로 변성된 수지이면 특별히 제한은 없다. 실리콘 변성 수지로서는, 실리콘 변성 알키드 수지가 바람직하다. 제1의 층이 실리콘 변성 알키드 수지를 함유함으로써, 가고정용 수지 필름을 전자 부품으로부터 박리할 때, 용제를 사용하는 일 없이 더욱 용이하게 박리하는 것이 가능하게 된다.
실리콘 변성 알키드 수지를 얻는 방법으로서는, 예를 들면, (i) 알키드 수지를 얻는 통상의 합성 반응, 즉 다가 알코올과, 지방산, 다염기산 등을 반응시킬 때에, 오르가노폴리실록산을 알코올 성분으로서 동시에 반응시키는 방법, (ii) 미리 합성된 일반적인 알키드 수지에, 오르가노폴리실록산을 반응시키는 방법을 들 수 있다.
알키드 수지의 원료로서 사용되는 다가 알코올로서는, 예를 들면, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 트리메틸렌글리콜, 테트라메틸렌글리콜, 네오펜틸글리콜 등의 2가 알콜, 글리세린, 트리메틸올에탄, 트리메틸올프로판 등의 3가 알코올, 디글리세린, 트리글리세린, 펜타에리트리톨, 디펜타에리트리톨, 만니톨, 솔비톨 등의 4가 이상의 다가 알코올을 들 수 있다. 이들은 1종을 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다.
알키드 수지의 원료로서 사용되는 다염기산으로서는, 예를 들면, 무수프탈산, 테레프탈산, 이소프탈산, 무수트리멜리트산 등의 방향족 다염기산, 호박산, 아디핀산, 세바신산 등의 지방족 포화 다염기산, 말레산, 무수말레산, 프말산, 이타콘산, 무수시트라콘산 등의 지방족 불포화 다염기산, 시클로펜타디엔-무수말레산 부가물, 테르펜-무수말레산 부가물, 로진-무수말레산 부가물 등의 딜스·알더 반응에 의한 다염기산을 들 수 있다. 이들은 1종을 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다.
알키드 수지는, 변성제 또는 가교제를 더 함유하고 있어도 된다.
변성제는, 옥틸산, 라우린산, 팔미틴산, 스테아린산, 올레인산, 리놀산, 리놀레인산, 에레오스테아린산, 리시놀레인산, 탈수 리시놀레인산, 야자유, 아마니유, 키리유, 피마자유, 탈수 피마자유, 대두유, 서플라워유(safflower oil) 및 이들의 지방산 등을 사용할 수 있다. 이들은 1종을 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다.
가교제로서는, 예를 들면, 멜라민 수지, 요소(尿素) 수지 등의 아미노 수지, 우레탄 수지, 에폭시 수지, 페놀 수지를 들 수 있다. 이들 중에서도, 아미노 수지는, 아미노 수지에 의해 가교된 아미노알키드 수지를 얻을 수 있기 때문에 바람직하다. 가교제는 1종을 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다.
실리콘 변성 알키드 수지는, 경화 촉매로서 산성 촉매와 병용할 수 있다. 산성 촉매로서는 특별히 제한은 없으며, 알키드 수지의 가교 반응 촉매로서 공지의 산성 촉매 중에서 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 이와 같은 산성 촉매로서는, 예를 들면, p-톨루엔설폰산, 메탄설폰산 등의 유기계의 산성 촉매가 적합하다. 산성 촉매는 1종을 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다.
상술한 바와 같은 실리콘 변성 알키드 수지로서는, 예를 들면, 테스파인 TA31-209E(히타치카세이폴리머(주)제, 상품명)를 들 수 있다.
본 실시형태에서 사용되는 실리콘 화합물이 변성 실리콘 오일인 경우, 폴리에테르 변성 실리콘, 알킬 변성 실리콘, 에폭시 변성 실리콘이 바람직하다.
상술한 바와 같은 실리콘으로서는, 고분자량체와 상용(相溶)되는 것이면, 특별히 한정 없이 사용할 수 있다. 실리콘으로서는, 토레·다우코닝(주)제의 SH3773M, L-7001, SH-550, SH-710, 신에츠실리콘(주)제의 X-22-163, KF-105, X-22-163B, X-22-163C, BYK제의 BYK-UV3500 등을 들 수 있다.
제1의 층에 있어서의 (a2)실리콘 화합물의 배합량은, (a1)열가소성 수지 100질량부에 대하여, 0∼100질량부가 바람직하고, 2∼80질량부가 보다 바람직하다. (a2)실리콘 화합물의 배합량이 상기 범위 내이면, 전자 부품 가공 시의 접착성과 가공 후의 박리성을 보다 고수준으로 양립시키는 것이 가능하게 된다.
(a3)경화촉진제로서는, 예를 들면, 이미다졸류, 디시안디아미드 유도체, 디카복실산디히드라지드, 트리페닐포스핀, 테트라페닐포스포늄테트라페닐보레이트, 2-에틸-4-메틸이미다졸-테트라페닐보레이트, 1,8-디아자비시클로[5,4,0]운데센-7-테트라페닐보레이트 등을 들 수 있다. 이들은, 1종을 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다.
제1의 층에 있어서, (a1)열가소성 수지가 에폭시기를 가지는 (메타)아크릴 공중합체를 포함하는 경우, 관계되는 아크릴 공중합체에 포함되는 에폭시기의 경화를 촉진하는 경화촉진제를 함유시키는 것이 바람직하다.
제1의 층에 있어서의 (a3)경화촉진제의 배합량은, (a1)열가소성 수지 100질량부에 대하여, 0.01∼2.0질량부가 바람직하다. (a3)경화촉진제의 배합량이 (a1)열가소성 수지 100질량부에 대하여 0.01질량부 이상이면, 반도체 소자의 제조 공정 내의 열이력에 있어서 제1의 층을 충분히 경화시킬 수 있기 때문에, 전자 부품과 지지체를 보다 확실히 고정할 수 있다. (a3)경화촉진제의 배합량이 (a1)열가소성 수지 100질량부에 대하여 2.0질량부 이하이면, 제조 공정 중의 가열에 의해 가고정용 수지 필름의 용융 점도가 상승되기 어려워져, 필름의 보존 안정성이 더욱 양호하게 되는 경향이 있다.
그 밖의 성분으로서는, 무기 필러, 유기 필러, 실란 커플링제, 경화성 성분 등을 들 수 있다.
무기 필러로서는, 예를 들면, 은분(銀粉), 금분(金粉), 구리분(銅粉) 등의 금속 필러；실리카, 알루미나, 질화붕소, 이산화티타늄, 유리, 산화철, 세라믹 등의 비금속 무기 필러 등을 들 수 있다. 무기 필러는 원하는 기능에 따라 선택할 수 있다. 금속 필러는, 필름에 칙소성(thixotropic)을 부여할 목적으로 첨가할 수 있다. 비금속 무기 필러는, 필름에 저열팽창성 및 저흡습성을 부여할 목적으로 첨가할 수 있다. 무기 필러는, 1종을 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다.
무기 필러는 표면에 유기기를 가지는 것이 바람직하다. 무기 필러의 표면이 유기기에 의해 수식(修飾)됨으로써, 필름을 형성하기 위한 수지 조성물을 조제할 때의 유기용제에의 분산성, 및 필름의 밀착성 및 내열성을 향상시키는 것이 용이하게 된다.
표면에 유기기를 가지는 무기 필러는, 예를 들면, 하기 일반식(B-1)로 표시되는 실란 커플링제와 무기 필러를 혼합하고, 30℃ 이상의 온도로 교반함으로써 얻을 수 있다. 무기 필러의 표면이 유기기에 의해 수식되었다는 것은, UV(자외선) 측정, IR(적외선) 측정, XPS(X선광전자 분광) 측정 등으로 확인하는 것이 가능하다.
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식(B-1) 중, X는, 페닐기, 글리시독시기, 아크릴로일기, 메타크릴로일기, 머캅토기, 아미노기, 비닐기, 이소시아네이트기 및 메타크릴옥시기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 유기기를 나타내고, s는 0 또는 1∼10의 정수를 나타내고, R11, R12 및 R13은 각각 독립하여, 탄소수 1∼10의 알킬기를 나타낸다. 탄소수 1∼10의 알킬기로서는, 예를 들면, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 노닐기, 데실기, 이소프로필기, 이소부틸기를 들 수 있다. 탄소수 1∼10의 알킬기는, 입수가 용이하다는 관점에서, 메틸기, 에틸기 및 펜틸기가 바람직하다. X는, 내열성의 관점에서, 아미노기, 글리시독시기, 머캅토기 및 이소시아네이트기가 바람직하고, 글리시독시기 및 머캅토기가 보다 바람직하다. 식(B-1) 중의 s는, 고열 시의 필름 유동성을 억제하고, 내열성을 향상시키는 관점에서, 0∼5가 바람직하고, 0∼4가 보다 바람직하다.
바람직한 실란 커플링제는, 예를 들면, 트리메톡시페닐실란, 디메틸디메톡시페닐실란, 트리에톡시페닐실란, 디메톡시메틸페닐실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 비닐트리스(2-메톡시에톡시)실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, 3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디메톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, 3-이소시아네이트프로필트리에톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, 3-머캅토프로필트리메톡시실란, 3-우레이드프로필트리에톡시실란, N-(1,3-디메틸부틸리딘)-3-(트리에톡시실릴)-1-프로판아민, N,N'-비스(3-(트리메톡시실릴)프로필)에틸렌디아민, 폴리옥시에틸렌프로필트리알콕시실란, 폴리에톡시디메틸실록산을 들 수 있다. 이들 중에서도, 3-아미노프로필트리에톡시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-이소시아네이트프로필트리에톡시실란, 3-머캅토프로필트리메톡시실란이 바람직하고, 트리메톡시페닐실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-머캅토프로필트리메톡시실란이 보다 바람직하다. 실란 커플링제는, 1종을 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다.
상기 커플링제의 사용량은, 내열성을 향상시키는 효과와 보존 안정성과의 밸런스를 도모하는 관점에서, 무기 필러 100질량부에 대하여, 0.01∼50질량부가 바람직하고, 0.05질량부∼20질량부가 보다 바람직하고, 내열성 향상의 관점에서, 0.5∼10질량부가 더욱 바람직하다.
제1의 층에 있어서의 무기 필러의 배합량은, B스테이지 상태에 있어서의 가고정용 수지 필름 취급성의 향상, 및 저열팽창성의 향상의 관점에서, (a1)열가소성 수지 100질량부에 있어서, 300질량부 이하가 바람직하고, 200질량부 이하가 보다 바람직하고, 100질량부 이하가 더욱 바람직하다. 무기 필러의 함유량의 하한은 특별히 제한은 없으며, 열가소성 수지 100질량부에 있어서, 5질량부 이상인 것이 바람직하다. 무기 필러의 함유량을 상기 범위로 함으로써, 제1의 층의 접착성을 충분히 확보하면서, 원하는 기능을 부여할 수 있는 경향이 있다.
유기 필러로서는, 예를 들면, 카본, 고무계 필러, 실리콘계 미립자, 폴리아미드 미립자, 폴리이미드 미립자 등을 들 수 있다. 유기 필러의 배합량은, (a1)열가소성 수지 100질량부에 대하여, 300질량부 이하가 바람직하고, 200질량부 이하가 보다 바람직하고, 100질량부 이하가 더욱 바람직하다. 유기 필러의 함유량의 하한은 특별히 제한은 없으며, 열가소성 수지 100질량부에 대하여, 5질량부 이상인 것이 바람직하다.
또한, 제1의 층은, 에폭시 수지, 페놀 수지, 비스말레이미드 수지 등의 경화성 성분을 함유할 수 있다.
제1의 층(21)의 두께는, 특별히 한정되지 않으며, 반도체 소자 등의 전자 부품의 표면의 요철을 충분히 매립한다는 관점에서, 건조 후의 두께로, 반도체 소자 등의 전자 부품의 표면의 요철과 동등 이하의 두께가 바람직하고, 10∼350㎛인 것이 바람직하다. 두께가 10㎛ 이상이면, 도공(塗工) 시의 두께의 편차가 적어지고, 또한, 두께가 충분하기 때문에 필름 또는 필름의 경화물의 강도가 양호하게 되고, 반도체 소자 등의 전자 부품의 표면의 요철을 보다 충분히 매립할 수 있다. 두께가 350㎛ 이하이면, 제2의 층(22)과 첩합될 때에 찢어지기 어렵기 때문에, 가고정용 수지 필름의 두께의 편차가 발생되기 어렵고, 또한, 충분한 건조에 의해 필름 중의 잔류 용제량을 저감하는 것이 용이하게 되어, 필름의 경화물을 가열했을 때의 발포를 더욱 줄일 수 있다.
(제2의 층)
제2의 층은, 제2의 열가소성 수지(이하, (b1)열가소성 수지라고 하는 경우도 있다.) 및 경화성 성분(이하, (b2)경화성 성분이라고 하는 경우도 있다.)을 포함한다.
(b1)열가소성 수지로서는, 적어도 필름이 전자 부품 또는 지지체에 라미네이트되기 전에 있어서 열가소성을 가지고 있는 수지이면 특별히 제한 없이 사용할 수 있다. 열가소성 수지는, 가열 등에 의해 가교 구조를 형성하는 수지이어도 된다.
본 실시형태에서 사용하는 (b1)열가소성 수지는, 가교성 관능기를 가지는 폴리머를 사용할 수 있다. 가교성 관능기를 가지는 폴리머로서는, 열가소성 폴리이미드 수지, 가교성 관능기를 가지는 (메타)아크릴 공중합체, 우레탄 수지 폴리페닐렌에테르 수지, 폴리에테르이미드 수지, 페녹시 수지, 변성 폴리페닐렌에테르 수지 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 가교성 관능기를 가지는 (메타)아크릴 공중합체가 바람직하다. 상기의 수지는 1종을 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다.
가교성 관능기를 가지는 (메타)아크릴 공중합체는, 펄 중합, 용액 중합 등의 중합 방법에 의해 얻어지는 것을 사용해도 되고, 혹은, 시판품을 사용해도 된다.
가교성 관능기를 가지는 폴리머는, 가교성 관능기를 폴리머쇄 중에 가지고 있어도, 폴리머쇄 말단에 가지고 있어도 된다. 가교성 관능기의 구체적인 예로서는, 에폭시기, 알코올성 수산기, 페놀성 수산기, 카복실기 등을 들 수 있다. 가교성 관능기 중에서도, 카복실기가 바람직하다. 카복실기는, 아크릴산을 사용함으로써 폴리머쇄에 도입할 수 있다.
가교성 관능기를 가지는 폴리머는, 카복실기를 가지는 (메타)아크릴 공중합체를 사용하는 것이 바람직하고, 예를 들면, 카복실기를 가지는 (메타)아크릴산 에스테르 공중합체, 카복실기를 가지는 (메타)아크릴 공중합체를 들 수 있다. 이들 중에서도, 카복실기를 가지는 (메타)아크릴산 에스테르 공중합체가 바람직하다.
상기(메타)아크릴 공중합체로서는, 아크릴산 에스테르를 주성분으로 하는 것을 들 수 있고, 예를 들면, 부틸아크릴레이트 및/또는 에틸아크릴레이트와 아크릴로니트릴과의 공중합체를 들 수 있다.
(b1)열가소성 수지의 Tg는, -50℃∼50℃인 것이 바람직하고, -40℃∼20℃인 것이 보다 바람직하다. Tg가 이와 같은 범위이면, 제2의 층의 택력이 너무 올라서 취급성이 악화되는 것을 억제하면서, 보다 충분한 유동성을 얻을 수 있고, 또한 경화 후의 제2의 층의 탄성률을 보다 낮게 할 수 있기 때문에, 박리 강도가 너무 높아지는 것을 보다 억제할 수 있다.
(b1)열가소성 수지의 중량평균분자량은 특별히 한정되지 않으며, 바람직하게는 10만∼120만이며, 보다 바람직하게는 30만∼100만이다. 열가소성 수지의 중량평균분자량이 이와 같은 범위이면, 성막성과 유동성을 확보하는 것이 용이해진다.
(b2)경화성 성분으로서는, 특별히 제한은 없으며, 열경화성 수지가 바람직하다.
열경화성 수지로서는, 예를 들면, 에폭시 수지, 아크릴 수지, 실리콘 수지, 페놀 수지, 열경화형 폴리이미드 수지, 폴리우레탄 수지, 멜라민 수지, 우레아 수지를 들 수 있고, 이들은, 단독으로 또는 2 종류 이상을 조합해도 사용할 수 있다. 열경화성 수지는, 특히, 내열성, 작업성 및 신뢰성이 뛰어난 제2의 층을 얻을 수 있는 관점에서, 에폭시 수지가 바람직하다.
에폭시 수지는, 경화하여 내열 작용을 가지는 것이면 특별히 한정되지 않는다. 에폭시 수지는, 비스페놀 A형 에폭시 등의 2 관능 에폭시 수지, 페놀 노볼락형 에폭시 수지, 크레졸 노볼락형 에폭시 수지 등의 노볼락형 에폭시 수지 등을 사용할 수 있다. 또한, 에폭시 수지는, 다관능 에폭시 수지, 글리시딜아민형 에폭시 수지, 복소환 함유 에폭시 수지, 지환식 에폭시 수지 등, 일반적으로 알려져 있는 것을 적용할 수 있다.
비스페놀 A형 에폭시 수지로서는, 재팬에폭시레진 주식회사제 에피코트시리즈(에피코트807, 에피코트815, 에피코트825, 에피코트827, 에피코트828, 에피코트834, 에피코트1001, 에피코트1004, 에피코트1007, 에피코트1009, 「에피코트」는 등록상표), 다우케미컬사제, DER-330, DER-301, DER-361, 및 신닛테츠스미킨가가쿠 주식회사제, YD8125, YDF8170 등을 들 수 있다. 페놀 노볼락형 에폭시 수지로서는, 재팬에폭시레진 주식회사제의 에피코트152, 에피코트154, 니폰가야쿠 주식회사제의 EPPN-201, 다우케미컬사제의 DEN-438 등을 들 수 있다. o-크레졸 노볼락형 에폭시 수지로서는, 니폰가야쿠 주식회사제의 EOCN-102S, EOCN-103S, EOCN-104S, EOCN-1012, EOCN-1025, EOCN-1027, 신닛테츠스미킨가가쿠 주식회사제의 YDCN701, YDCN702, YDCN703, YDCN704 등을 들 수 있다. 다관능 에폭시 수지로서는, 재팬에폭시레진 주식회사제의 Epon　1031S, 시바스페셜티케미컬즈사제의 아랄다이트0163, 나가세켐텍스 주식회사제의 데나콜EX-611, EX-614, EX-614 B, EX-622, EX-512, EX-521, EX-421, EX-411, EX-321 등을 들 수 있다( 「아랄다이트」, 「데나콜」는 등록상표). 아민형 에폭시 수지로서는, 재팬에폭시레진 주식회사제의 에피코트604, 도토가세이 주식회사제의 YH-434, 미쓰비시가스가가쿠 주식회사제의 TETRAD-X 및 TETRAD-C, 스미토모가가쿠 주식회사제의 ELM-120 등을 들 수 있다. 복소환 함유 에폭시 수지로서는, 시바스페셜티케미컬즈사제의 아랄다이트 PT810, UCC사제의 ERL4234, ERL4299, ERL4221, ERL4206 등을 들 수 있다. 이들 에폭시 수지는, 1종을 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다.
열경화성 수지로서 에폭시 수지를 사용하는 경우에는, 에폭시 수지 경화제를 함께 사용하는 것이 바람직하다.
에폭시 수지 경화제는, 통상 사용되고 있는 공지의 경화제를 사용할 수 있다. 에폭시 수지 경화제로서는, 예를 들면, 아민류, 폴리아미드, 산무수물, 폴리설피드, 삼불화붕소, 비스페놀 A, 비스페놀 F, 비스페놀 S 등의 페놀성 수산기를 1 분자 중에 2개 이상 가지는 비스페놀류, 페놀 노볼락 수지, 비스페놀 A노볼락 수지, 크레졸 노볼락 수지 등의 페놀 수지 등을 들 수 있다. 특히 흡습 시의 내전해부식성이 뛰어나다는 관점에서, 에폭시 수지 경화제는, 페놀 노볼락 수지, 비스페놀 A노볼락 수지, 크레졸 노볼락 수지 등의 페놀 수지가 바람직하다.
상기 페놀 수지 경화제 중에서 바람직한 것으로서는, 예를 들면, DIC 주식회사제, 상품명：페놀라이트LF2882, 페놀라이트LF2822, 페놀라이트TD-2090, 페놀라이트TD-2149, 페놀라이트VH-4150, 페놀라이트VH4170, 메이와가세이 주식회사제, 상품명：H-1, 재팬에폭시레진 주식회사제, 상품명：에피큐어MP402FPY, 에피큐어 YL6065, 에피큐어 YLH129B65 및 미쓰이가가쿠 주식회사제, 상품명：밀렉스XL, 밀렉스XLC, 밀렉스RN, 밀렉스RS, 밀렉스VR를 들 수 있다( 「페놀라이트」, 「에피큐어」, 「밀렉스」는 등록상표).
제2의 층에 있어서의 (b2)경화성 성분의 배합량은, (b1)열가소성 수지 100질량부에 대하여 10∼500질량부가 바람직하고, 50∼300질량부가 보다 바람직하다.경화성 성분의 배합량이 상기 범위 내이면, 가고정용 수지 필름은 충분한 저온 첩부성, 내열성, 경화성 및 박리성을 겸비할 수 있다. 배합량이 10질량부 이상이면 지지체에의 첩부성 및 내열성이 향상되는 것과 동시에, 백 그라인드 시의 지지성도 향상되어, 웨이퍼가 갈라지기 어려운 경향이 있다. 한편, 배합량이 500질량부 이하이면, 경화 전의 점도가 과도하게 낮아지기 어려워져, 비교적 단시간에 경화할 수 있음과 동시에, 전자 부품의 지지체에 대한 유지성과 지지체로부터의 박리성을 양립할 수 있는 경향이 있다.
제2의 층은, (b1)열가소성 수지 및 (b2)경화성 성분에 더하고, 필요에 따라, 실리콘 화합물(이하, (b3)실리콘 화합물이라고 하는 경우도 있다.), 경화촉진제(이하, (b4)경화촉진제라고 하는 경우도 있다.) 및 그 밖의 성분을 포함하고 있어도 된다.
(b3)실리콘 화합물은, 상술한 (a2)실리콘 화합물로서 든 것을 사용할 수 있다.
제2의 층이 실리콘 화합물을 함유함으로써, 가고정용 수지 필름을, 반도체 칩 및 봉지체 및 지지체로부터 박리할 때, 100℃ 이하의 저온이어도, 용제를 사용하는 일 없이 용이하게 박리하는 것이 가능하게 된다.
제2의 층에 있어서의 (b3)실리콘 화합물의 배합량은, (b1)열가소성 수지 100질량부에 대하여, 0∼100질량부가 바람직하고, 2∼80질량부가 보다 바람직하다. (b3)실리콘 화합물의 배합량이 상기 범위 내이면, 전자 부품 가공 시의 접착성과 가공 후의 박리성을 양립시키는 것이 가능하게 된다.
(b4)경화촉진제는, 상술한 (a3)경화촉진제로서 든 것을 사용할 수 있다. 제2의 층에 있어서, (b1)열가소성 수지가 에폭시기를 가지는 (메타)아크릴 공중합체를 포함하는 경우, 관계되는 아크릴 공중합체에 포함되는 에폭시기의 경화를 촉진하는 경화촉진제를 함유하는 것이 바람직하다.
제2의 층에 있어서의 (b4)경화촉진제의 배합량은, (b1)열가소성 수지 100질량부에 대하여, 0.01∼2.0질량부가 바람직하다. (b4)경화촉진제의 배합량이 (b1)열가소성 수지 100질량부에 대하여 0.01질량부 이상이면, 반도체 소자의 제조 공정 내의 열이력에 있어서 제2의 층을 충분히 경화시킬 수 있기 때문에, 전자 부품과 지지체를 보다 확실히 고정할 수 있다. (b4)경화촉진제의 배합량이 (b1)열가소성 수지 100질량부에 대하여 2.0질량부 이하이면, 제조 공정 중의 가열에 의해 가고정용 수지 필름의 용융 점도가 상승되기 어려워져, 필름의 보존 안정성이 더욱 양호하게 되는 경향이 있다.
그 밖의 성분으로서는, 무기 필러, 유기 필러, 실란 커플링제 등을 들 수 있다.
무기 필러는 상술한 것을 사용할 수 있다. 제2의 층에 있어서의 무기 필러의 배합량은, B스테이지 상태에 있어서의 가고정용 수지 필름 취급성의 향상, 저열팽창성의 향상의 관점에서, (b1)열가소성 수지 100질량부에 대하여, 300질량부 이하가 바람직하고, 200질량부 이하가 보다 바람직하고, 100질량부 이하가 더욱 바람직하다. 무기 필러의 함유량의 하한은 특별히 제한은 없으며, (b1)열가소성 수지 100질량부에 대하여, 5질량부 이상인 것이 바람직하다. 무기 필러의 함유량을 상기 범위로 함으로써, 제2의 층의 접착성을 충분히 확보하면서, 원하는 기능을 부여할 수 있다.
유기 필러는 상술한 것을 사용할 수 있다. 유기 필러의 배합량은, (b1)열가소성 수지 100질량부에 대하여, 300질량부 이하가 바람직하고, 200질량부 이하가 보다 바람직하고, 100질량부 이하가 더욱 바람직하다. 유기 필러의 함유량의 하한은 특별히 제한은 없으며, 열가소성 수지 100질량부에 대하여, 5질량부 이상인 것이 바람직하다.
제2의 층(22)의 두께는, 특별히 한정되지 않으며, 전자 부품과 반송용의 지지체를 충분히 고정한다는 관점에서, 10∼350㎛인 것이 바람직하다. 두께가 10㎛ 이상이면, 도공 시의 두께의 편차가 적게 되고, 또한, 두께가 충분하기 때문에 필름 또는 필름의 경화물의 강도가 양호하게 되어, 전자 부품과 반송용의 지지체를 보다 충분히 고정할 수 있다. 두께가 350㎛ 이하이면, 제1의 층(21)과 첩합될 때에 찢어지기 어렵기 때문에, 가고정용 수지 필름의 두께의 편차가 발생되기 어렵고, 또한, 충분한 건조에 의해 필름 중의 잔류 용제량을 저감하는 것이 용이해져, 필름의 경화물을 가열했을 때의 발포를 더욱 줄일 수 있다.
본 실시형태에 있어서, 제1의 층(21)과 제2의 층(22)의 두께의 비율은, 식(1)의 관계를 만족하는 것이 바람직하고, 식(2)의 관계를 만족하는 것이 보다 바람직하다.
(1/10) a≤b≤10a … (1)
(1/5) a≤b≤6a … (2)
식 중, a는 제1의 층(21)의 두께를 나타내고, b는 제2의 층(22)의 두께를 나타낸다.
제1의 층(21) 및 제2의 층(22)의 두께의 비율이 상기 범위 내이면, 가고정용 수지 필름에 반도체 소자 등의 전자 부품의 표면의 요철을 충분히 매립할 수 있고, 전자 부품과 반송용의 지지체를 충분히 고정할 수 있는 경향이 있다.
제1의 층(21)은, 경화 전의 전단 점도가 120℃에 있어서 20000Pa·s 이하인 것이 바람직하고, 18000Pa·s 이하인 것이 보다 바람직하다. 120℃에 있어서의 전단 점도가 20000Pa·s 이하이면, 예를 들면, 70∼150℃, 5∼15mbar의 조건 하에서, 0.02∼0.2MPa의 압력을 1∼5분 가압했을 때에, 충분한 유동성을 얻을 수 있기 때문에, 범프 등의 요철을 가지는 전자 부품의 매립성이 한층 뛰어나고, 공극(空隙)을 발생시키는 일 없이 전자 부품에 압착하는 것이 보다 용이해진다. 120℃에 있어서의 전단 점도는, 500Pa·s 이상이어도 된다.
제2의 층(22)은, 필름 취급성 또는 지지체에의 첩부성의 관점에서, 경화 전의 전단 점도가 120℃에 있어서 200∼30000Pa·s 인 것이 바람직하고, 400∼27000Pa·s 인 것이 보다 바람직하다. 전단 점도가 200Pa·s 이상이면 필름의 취급성이 보다 향상되고, 30000Pa·s 이하이면 충분한 첩부성을 얻기 쉽다.
상기 전단 점도는, ARES(레오메트릭·사이엔티픽사제)를 사용하여, 가고정용 수지 필름에 5%의 비틀림을 부여하면서 20℃／분의 승온 속도로 승온시키면서 측정한 경우의 측정값을 의미한다.
제1의 층(21)은, 경화한 후의 저장 탄성률이 25℃에 있어서 0.1∼1000MPa가 바람직하고, 1∼900MPa가 보다 바람직하다. 25℃에 있어서의 저장 탄성률이 0.1MPa 이상이면 박리 공정 시에 전자 부품에 풀 잔여물이 발생되기 어렵고, 25℃에 있어서의 탄성률이 1000MPa 이하이면 박리 공정 시에 범프 등의 요철을 가지는 전자 부품으로부터 범프 등의 요철을 파괴하기 어렵다. 즉, 본 실시형태에 있어서는, 제1의 층이 전자 부품에 첩부되는 층으로 할 수 있다.
제2의 층(22)은, 경화한 후의 저장 탄성률이 25℃에 있어서 100MPa 이상이 바람직하고, 200MPa 이상이 보다 바람직하다. 25℃에 있어서의 저장 탄성률이 100MPa 이상이면, 전자 부품을 박화(薄化)할 때에 전자 부품과 지지체를 충분히 고정할 수 있는 경향이 있다. 경화한 후의 저장 탄성률은, 25℃에 있어서 6000MPa 이하이어도 된다.
제1의 층(21)의 경화한 후의 저장 탄성률과 제2의 층(22)의 경화한 후의 저장 탄성률과의 관계는, 제1의 층(21)의 경화한 후의 저장 탄성률보다 제2의 층(22)의 경화한 후의 저장 탄성률 쪽이 큰 것이 바람직하다. 경화한 후의 저장 탄성률이 이와 같은 관계이면, 박리 공정 시에 전자 부품에 풀 잔여물이 발생될 가능성을 더욱 저감되고, 전자 부품상의 범프 등의 요철의 파괴를 한층 방지할 수 있으며, 또한 전자 부품을 박화할 때에 전자 부품과 지지체를 보다 강고하게 고정할 수 있다.
저장 탄성률은, 동적점탄성 측정 장치((주) UBM사제)를 사용하여 3℃／분의 승온 속도로 승온시키면서 측정한 경우의 측정값을 의미한다.
제1의 층(21)은, 실리콘 웨이퍼 등의 전자 부품에 대한 30°박리 강도가 25℃에 있어서 500N/m 이하인 것이 바람직하고, 450N/m 이하인 것이 보다 바람직하다. 30°박리 강도가 500N/m 이하이면, 더욱 풀 잔여물 없이, 제1의 층과 전자 부품을 박리할 수 있어, 박리 시에 전자 부품이 갈라질 가능성을 저감할 수 있는 경향이 있다. 30°박리 강도는, 10N/m 이상이어도 된다.
30°박리 강도는 이하와 같이 측정할 수 있다. 두께 625㎛ 실리콘 미러 웨이퍼(6인치) 표면에, 블레이드 다이싱에 의해 폭 40㎛, 깊이 40㎛의 홈을 100㎛ 간격으로 제작한다. 이와 같이 하여 제작한 단차(段差) 부착 실리콘 미러 웨이퍼의 단차가 상면이 되도록 진공 라미네이터((주)엔·비·시제, LM-50X50-S)의 스테이지 상에 놓아두고, 본 실시형태에 관련되는 가고정용 수지 필름을, 제1의 층이 단차 실리콘 미러 웨이퍼 측에 첩부하도록 설치한다. 이것을 15mbar의 조건 하에서, 120℃의 온도, 0.1MPa의 압력으로 2분간 가열 가압하고, 진공 라미네이트하여 측정용 샘플로 한다. 얻어진 측정용 샘플을 경화시켜, 10mm폭으로 잘라낸다. 이것을, 박리 각도가 30°가 되도록 설정한 박리 시험기에 의해, 300mm/분의 속도로 박리 시험을 실시하고, 그 때의 박리 강도를 30°박리 강도로 한다.
제2의 층(22)은, 지지체, 예를 들면 실리콘 미러 웨이퍼에 대한 90°박리 강도가 25℃에 있어서 5N/m∼200N/m인 것이 바람직하고, 6∼180N/m인 것이 보다 바람직하다. 90°박리 강도가 상기 범위 내이면, 더욱 풀 잔여물 없이, 제2의 층과 지지체를 박리할 수 있다. 90°박리 강도가 5N/m 이상이면 연삭가공 공정으로 전자 부품과 지지체를 보다 강고하게 고정할 수 있고, 200N/m 이하이면, 지지체로부터 가고정용 수지 필름을 박리할 때에 제2의 층과 지지체와의 사이에 풀 잔여물 없이 박리할 수 있어, 지지체 상에 필름이 남을 가능성을 더욱 저감할 수 있다.
90°박리 강도는 이하와 같이 측정할 수 있다. 두께 625㎛ 실리콘 미러 웨이퍼(6인치)를 진공 라미네이터((주)엔·비·시제, LM-50X50-S)의 스테이지 상에 놓아두고, 본 실시형태에 관련되는 가고정용 수지 필름을 제2의 층이 실리콘 미러 웨이퍼 측에 첩부하도록 설치한다. 이것을 15mbar의 조건 하에서, 120℃의 온도, 0.1MPa의 압력으로 2분간 가열 가압하고, 진공 라미네이트하여 측정용 샘플로 한다. 얻어진 측정용 샘플을 경화시켜, 10mm폭으로 잘라낸다. 이것을, 박리 각도가 90°가 되도록 설정한 박리 시험기에 의해, 300mm/분의 속도로 박리 시험을 실시하고, 그 때의 박리 강도를 90°박리 강도로 한다.
[가고정용 수지 필름의 제조 방법]
본 실시형태에 관련되는 가고정용 수지 필름 시트(1)는, 예를 들면, 도 2에 나타내는 제1의 수지 시트(2)와 도 3에 나타내는 제2의 수지 시트(3)로부터 제조할 수 있다.
도 2(A)는, 제1의 수지 시트의 일 실시형태를 나타내는 상면도이며, 도 2(B)는 도 2(A)의 II-II선을 따른 모식 단면도이다.
도 2에 나타내는 제1의 수지 시트(2)는, 이형성을 가지는 지지 필름(10)과, 지지 필름(10) 상에 설치된 제1의 층(21)과, 제1의 층(21)의 지지 필름(10)과는 반대 측에 설치된 보호 필름(30)을 구비한다.
도 3(A)은, 제2의 수지 시트의 일 실시형태를 나타내는 상면도이며, 도 3(B)은 도 3(A)의 III-III선을 따른 모식 단면도이다.
도 3에 나타내는 제2의 수지 시트(3)는, 이형성을 가지는 지지 필름(10)과, 지지 필름(10) 상에 설치된 제2의 층(22)과, 제2의 층(22)의 지지 필름(10)과는 반대 측에 설치된 보호 필름(30)을 구비한다.
가고정용 수지 필름 시트(1)는, 예를 들면, 제1의 수지 시트(2) 및 제2의 수지 시트(3)로부터 보호 필름(30)을 박리하고, 제1의 층(21) 면과 제2의 층(22) 면끼리를, 60∼120℃에서 롤 라미네이트 등에 의해 첩합함으로써 제조할 수 있다.
본 실시형태에 관련되는 제1의 층(21) 및 제2의 층(22)은 각각, 상술한 성분을 유기용매 중에서 혼합 및 혼련하여 니스를 조제하고, 제작한 니스를 지지 필름(10) 상에 도포하여 건조하는 방법에 의해 형성할 수 있다. 이렇게 하여, 지지 필름(10) 상에 제1의 층(21) 또는 제2의 층(22)을 구비한 수지 시트(2), (3)가 각각 제조된다.
유기용제는 특별히 한정되지 않으며, 제막(製膜) 시의 휘발성 등을 비점으로부터 고려하여 결정할 수 있다. 구체적으로는, 제막 시에 필름의 경화를 진행되기 어렵게 하는 관점에서, 메탄올, 에탄올, 2-메톡시에탄올, 2-에톡시에탄올, 2-부톡시에탄올, 메틸에틸케톤, 아세톤, 메틸이소부틸케톤, 톨루엔, 자일렌 등의 비교적저비점의 용제가 바람직하다. 또한, 제막성을 향상시키는 등의 목적에서는, 예를 들면, 디메틸아세트아미드, 디메틸폼아미드, N-메틸피롤리돈, 시클로헥산온의 비교적 고비등점의 용제를 사용하는 것이 바람직하다. 이들 용제는, 1종을 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다. 니스에 있어서의 고형분 농도는, 10∼80질량%인 것이 바람직하다.
상기의 혼합 및 혼련은, 통상의 교반기, 라이카이기(Raikai mixer), 3본롤, 볼밀 등의 분산기를 사용하고, 이들을 적절히 조합하여 실시할 수 있다. 상기의 가열 건조는, 사용한 용매가 충분히 휘산(揮散)되는 조건이면 특별히 제한은 없으며, 통상 60℃∼200℃에서, 0.1∼90분간 가열하여 실시할 수 있다.
지지 필름(10) 상에 설치된 제1의 층(21) 또는 제2의 층(22)은, 필요에 따라 보호 필름(30)을 첩부할 수 있다. 이 경우, 상술한, 지지 필름(10)과, 제1의 층(21) 또는 제2의 층(22)과, 보호 필름(30)으로 이루어지는 3층 구조를 가지는 제1의 수지 시트(2) 또는 제2의 수지 시트(3)를 얻을 수 있다.
이와 같이 하여 얻어진 제1의 수지 시트(2) 또는 제2의 수지 시트(3)는, 예를 들면 롤상(狀)으로 권취함으로써 용이하게 보존할 수 있다. 또한, 롤상의 필름을 적합한 사이즈로 잘라내서, 시트상으로 하여 보존할 수도 있다. 또한, 이들 필름을 첩합하여 얻을 수 있는 본 실시형태의 가고정용 수지 필름 시트(1)도, 동일하게 롤상으로 권취함으로써 용이하게 보존할 수 있다.
지지 필름(10)으로서는, 특별히 제한은 없으며, 예를 들면, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아미드, 폴리이미드를 들 수 있다. 지지 필름(10)은, 유연성 및 강인성(强靭性)이 뛰어나다는 관점에서, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리프로필렌, 폴리아미드 또는 폴리이미드인 것이 바람직하다. 또한, 수지 필름(수지층)과의 박리성 향상의 관점에서, 실리콘계 화합물, 불소계 화합물 등에 의해 이형처리가 실시된 필름을 지지 필름으로서 사용하는 것이 바람직하다.
지지 필름(10)의 두께는, 목적으로 하는 유연성에 의해 적절히 변경해도 되지만, 3∼350㎛인 것이 바람직하다. 두께가, 3㎛ 이상이면 필름 강도가 충분하고, 350㎛ 이하이면 충분한 유연성을 얻을 수 있는 경향이 있다. 이와 같은 관점에서, 지지 필름(10)의 두께는, 5∼200㎛인 것이 보다 바람직하고, 7∼150㎛인 것이 더욱 바람직하다.
보호 필름(30)으로서는, 특별히 제한은 없으며, 예를 들면, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌을 들 수 있다. 보호 필름(30)은, 유연성 및 강인성의 관점에서, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌이 바람직하다. 또한, 가고정용 수지 필름(수지층)과의 박리성 향상의 관점에서, 실리콘계 화합물, 불소계 화합물 등에 의해 이형처리가 실시된 필름을 보호 필름(30)으로서 사용하는 것이 바람직하다.
보호 필름(30)의 두께는, 목적으로 하는 유연성에 의해 적절히 설정할 수 있고, 예를 들면, 10∼350㎛인 것이 바람직하다. 두께가 10㎛ 이상이면 필름 강도가 보다 양호하게 되며, 350㎛ 이하이면 한층 더 유연성을 얻을 수 있다. 이와 같은 관점에서, 보호 필름(30)의 두께는, 15∼200㎛인 것이 보다 바람직하고, 20∼150㎛인 것이 더욱 바람직하다.
가고정용 수지 필름 시트의 다른 실시형태로서는, 도 4에 나타내는 것이 있다. 도 4에 나타내는 가고정용 수지 필름 시트(4)는, 가고정하는 부재의 형상에 맞춰 가고정용 수지 필름(20) 및 제2의 층(22) 측의 지지 필름(10)이 미리 재단되어 있는 것 이외는, 가고정용 수지 필름 시트(1)와 동일한 구성을 가진다. 또한, 도 4에서는, 재단된 가고정용 수지 필름(20) 및 지지 필름(10)의 외연부(外緣部)가 제거되어 있지만, 가고정하는 부재의 형상에 맞춰 가고정용 수지 필름 및 지지 필름에 칼자국이 형성되어, 외연부가 남아 있어도 된다.
또한, 그 밖의 실시형태로서는, 제1의 수지 시트(2)와 제2의 수지 시트(3)를 구비한 수지 필름 세트를 들 수 있다. 본 실시형태의 수지 필름 세트에 의하면, 사용 시(전자 부품을 가공할 때)에, 이들 수지 시트의 제1의 층 및 제2의 층을 첩합하여 가고정용 수지 필름으로서 사용할 수 있다.
이상 설명한 바와 같은 구성의 가고정용 수지 필름을 사용하면, 전자 부품의 가공을 고온에서 양호하게 실시할 수 있음과 동시에, 가공 후의 전자 부품 및 지지체로부터 실온이어도 용이하게 박리가 가능해져, 전자 부품 및 지지체에의 풀 잔여물을 방지할 수 있다.
[전자 부품의 가공 방법]
본 실시형태에 관련되는 가고정용 수지 필름을 사용한 전자 부품의 가공 방법은, 크게 나누어 이하의 4 공정을 구비한다. (a)전자 부품과 지지체를 가고정용 수지 필름을 통하여 가고정하는 공정과, (b)지지체에 가고정된 전자 부품을 가공하는 가공 공정과, (c)가공된 전자 부품을 지지체 및 가고정용 수지 필름으로부터 분리하는 분리 공정과, (d)전자 부품에 잔사(殘渣)가 있는 경우에 세정하는 세정 공정을 구비한다.
도 5(A), 도 5(B) 및 도 5(C)는, 전자 부품의 가공 방법의 일 실시형태를 설명하기 위한 모식 단면도이며, 도 5(D)는, 가공 후의 전자 부품을 나타내는 상면도이다.
＜(a) 가고정 공정＞
도 5의 것(A)은, 지지체(50) 및 전자 부품(60) 사이에, 제1의 층(41) 및 제2의 층(42)의 2층 구성을 가지는 필름상의 가고정재(40)를 개재시켜, 지지체(50)에 전자 부품(60)을 가고정하는 공정을 나타낸다. 이 때, 전자 부품(60) 측에 제1의 층(41)이, 지지체(50) 측에 제2의 층(42)이 접촉되도록, 필름상의 가고정재(40)를 배치한다.
전자 부품(60)의 두께는, 특별히 제한은 없지만, 600∼800㎛로 할 수 있다.
(a-1) 지지체(50)상에의 가고정재(40)의 형성
롤 라미네이터, 진공 라미네이터 등을 사용하여, 지지체(50) 상에 가고정용 수지 필름(20)의 제2의 층(22) 측을 라미네이트함으로써 필름상의 가고정재(40)를 설치할 수 있다.
본 실시형태의 지지체의 재질은 특별히 제한되지 않으며, 실리콘 웨이퍼, 유리 웨이퍼, 석영 웨이퍼 등의 기판이 사용 가능하다.
지지체에는 박리 처리를 실시해도 되고, 도 5(A)와 같이 지지체(50) 표면의 전부, 또는 일부를 박리 처리함으로써, 박리층(52)을 형성한다. 박리 처리에 사용되는 박리제는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 불소 원소를 가지는 표면 개질제, 폴리올레핀계 왁스 및 실리콘 오일, 반응성기를 함유하는 실리콘 오일, 실리콘 변성 알키드 수지가 박리성이 뛰어나기 때문에 바람직하다.
(a-2) 전자 부품(60)의 첩부
다음으로, 웨이퍼 접합 장치 또는 진공 라미네이터 상에, 필름상의 가고정재(40)를 형성한 지지체(50)를 세트하고, 제1의 층(41) 측에 전자 부품(60)을 프레스로 압압(押壓)하여 첩부한다.
웨이퍼 접합 장치를 사용하는 경우는, 예를 들면 EVG사제 진공 프레스기 EVG520IS(상품명)를 사용하여, 기압 1hPa 이하, 압착 압력 1MPa, 압착 온도 60℃∼200℃, 유지 시간 100초∼300초에서, 전자 부품(60)과 지지체(50)를 필름상의 가고정재(40)를 통하여 가고정한다.
진공 라미네이터를 사용하는 경우는, 예를 들면 주식회사 엔·비·시제 진공 라미네이터 LM-50×50-S(상품명), 니치고모톤 주식회사제 진공 라미네이터 V130(상품명)을 사용할 수 있다. 압압 조건은, 기압 1hPa 이하, 압착 온도 40℃∼180℃, 바람직하게는 60℃∼150℃, 라미네이트 압력 0.01∼0.5MPa, 바람직하게는 0.1∼0.5MPa, 유지 시간 1초∼600초, 바람직하게는 30초∼300초에서, 전자 부품(60)과 지지체(50)을 필름상의 가고정재(40)를 통하여 가고정한다.
전자 부품으로서는, 반도체 소자 등을 들 수 있다. 전자 부품의 재질은 특별히 제한되지 않으며, 실리콘 웨이퍼, 유리 웨이퍼, 석영 웨이퍼, 반도체 웨이퍼 등의 기판이 사용 가능하다.
(a-3) 가고정용 수지 필름의 경화
전자 부품(60)과 지지체(50)를 필름상의 가고정재(40)를 통하여 가고정한 후, 필름상의 가고정재(40)의 경화를 실시한다. 경화 방법은 필름이 경화되면 특별히 제한되지 않으며, 열 또는 방사선 조사에 의한 방법이 있다. 경화 방법으로서는, 그 중에서도, 열에 의한 경화가 바람직하다. 열에 의한 경화를 하는 경우, 경화 조건은, 100∼200℃에서 10∼300분의 경화가 바람직하고, 20∼210분의 경화가 보다 바람직하다. 온도가 100℃ 이상이면 필름이 충분히 경화되어 가공 공정에서 문제가 일어나기 어렵고, 200℃ 이하이면 필름의 경화 중에 아웃 가스가 발생되기 어렵고, 필름의 박리를 더욱 억제할 수 있다. 또한, 경화 시간이 10분 이상이면 가공 공정에서 문제가 일어나기 어렵고, 300분 이하이면 작업 효율이 악화되기 어렵다. 가고정재(40)는 경화됨으로써, 경화된 제1의 층(71)과 경화한 제2의 층(72)을 구비하는 가고정재(70)가 된다.
＜(b) 가공 공정＞
가공 공정에는, 웨이퍼 레벨로 사용되는 연삭, 전극 형성, 금속 배선 형성, 보호막형성 등이 포함된다. 연삭 방식에는 특별히 제한은 없으며, 공지의 연삭 방식을 이용할 수 있다. 연삭은 전자 부품과 지석(砥石)(다이아몬드 등)에 물을 뿌려 냉각하면서 실시하는 것이 바람직하다.
예를 들면, 도 5(B)에 나타내는 바와 같이, 그라인더(90)에 의해 전자 부품(80)의 이면(裏面), 즉 전자 부품(80)의 필름상의 가고정재(70)와 접하는 측과는 반대측의 면을 연삭하고, 예를 들면 700㎛ 정도의 두께를 100㎛ 이하로까지 박화한다.
연삭 가공하는 장치로서는, 예를 들면 DISCO 주식회사제 DGP-8761(상품명) 등을 들 수 있고, 이 경우의 절삭 조건은 원하는 전자 부품의 두께 및 연삭 상태에 따라 임의로 선택할 수 있다.
그 밖의 공정은 구체적으로는, 전극 등의 형성을 위한 금속 스퍼터링, 금속 스퍼터링층을 에칭하는 웨트 에칭, 금속 배선 형성을 마스크하기 위한 레지스터의 도포, 노광·현상에 의한 패턴의 형성, 레지스터의 박리, 드라이 에칭, 금속 도금의 형성, TSV 형성을 위한 실리콘 에칭, 실리콘 표면의 산화막 형성 등, 공지의 프로세스를 들 수 있다.
도 5(C)는, 박화한 전자 부품(80)의 이면 측에 드라이 이온 에칭 또는 보슈 프로세스(Bosch process) 등의 가공을 실시하고, 관통공을 형성한 후, 구리 도금 등의 처리를 실시하고, 관통 전극(82)을 형성한 예를 나타내고 있다.
이와 같이 하여 전자 부품(80)에 소정의 가공이 실시된다. 도 5(D)는, 가공 후의 전자 부품(80)의 상면도이다. 가공된 전자 부품(80)은, 또한 다이싱 라인(84)을 따른 다이싱에 의해 반도체 소자로 개편화(個片化)된다.
＜(c) 분리 공정＞
도 6은, 가공된 전자 부품을 지지체 및 필름상의 가고정재로부터 분리하는 분리 공정의 일 실시형태를 설명하기 위한 모식 단면도이다. 실시형태에 관련되는 분리 공정은, 지지체로부터 전자 부품을 박리하는 제1의 박리 공정과, 지지체로부터 필름상의 가고정재를 박리하는 제2의 박리 공정을 포함한다. 제1의 박리 공정은, 가공 공정에서 가공을 실시한 전자 부품을 지지체로부터 박리하는 공정, 즉, 박형화한 전자 부품에 여러 가지의 가공을 실시한 후, 다이싱 하기 전에 지지체로부터 박리하는 공정이다. 박리 방법으로서는, 전자 부품 또는 지지체의 한쪽을 수평으로 고정해 두고, 다른 쪽을 수평 방향으로부터 일정한 각도를 부여하여 들어올리는 방법, 및, 전자 부품의 연삭면에 보호 필름을 붙여, 전자 부품과 보호 필름을 필(peel) 방식으로 지지체로부터 박리하는 방법 등을 들 수 있고, 특별히 제한 없이 채용할 수 있다.
본 실시형태에는, 이와 같은 박리 방법이 모두 적용 가능하다. 박리 방법으로서는, 그 중에서도, 도 6(A)에 나타나는 바와 같이, 전자 부품(80) 또는 지지체(50)의 한쪽을 수평으로 고정해 두고, 다른 쪽을 수평 방향으로부터 일정한 각도를 부여하여 들어올리는 방법 등이 보다 적합하고, 이에 의해 전자 부품(80)을 얻을 수 있다(도 6(C)를 참조). 본 실시형태에 있어서는, 본 실시형태에 관련되는 가고정용 수지 필름을 사용하여 필름상의 가고정재가 형성되어 있음으로써, 풀 잔여물 등의 잔사가 충분히 저감된 가공이 끝난 전자 부품을 용이하게 얻을 수 있다. 이들 박리 방법은, 통상, 실온에서 실시되지만, 40∼100℃ 정도의 전자 부품에 데미지가 없는 온도 하에서 실시해도 된다. 기계적으로 분해할 때는, 예를 들면 데본더(SUSS 주식회사제, DB12T), De-Bonding 장치(EVG사제, EVG805EZD) 등을 사용한다.
제2의 박리 공정에서는, 예를 들면, 도 6(B)에 나타나는 바와 같이, 전자 부품(80)을 수평으로 고정해 두고, 필름상의 가고정재(70)의 끝을 수평 방향으로부터 일정한 각도를 부여하여 들어올림으로써, 가고정재가 박리된 전자 부품(80)을 얻을 수 있어, 지지체를 회수할 수 있다.
＜(d) 세정 공정＞
전자 부품의 회로 형성면은 가고정재의 일부가 잔존되기 쉽다. 박리된 전자 부품의 회로 형성면에 가고정재가 일부 잔존한 경우, 이를 제거하기 위한 세정 공정을 설치할 수 있다. 가고정재의 제거는, 예를 들면, 전자 부품을 세정함으로써 실시할 수 있다.
세정액은, 일부 잔존한 가고정용 수지 필름을 제거할 수 있는 세정액이면, 특별히 제한은 없다. 이와 같은 세정액으로서는, 예를 들면, 가고정용 수지 필름 조성물의 희석에 사용할 수 있는 상기 유기용제를 들 수 있다. 이들 유기용제는, 1종을 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다.
또한, 잔존한 가고정용 수지 필름이 제거되기 어려운 경우는, 유기용제에 염기류, 산류를 첨가해도 된다. 염기류의 예로서는, 에탄올아민, 디에탄올아민, 트리에탄올아민, 트리에틸아민, 암모니아 등의 아민류；테트라메틸암모늄 수산화물 등의 암모늄 염류가 사용 가능하다. 산류는, 아세트산, 옥살산, 벤젠설폰산, 도데실 벤젠설폰산 등의 유기산이 사용 가능하다. 첨가량은, 세정액 중 농도로 0.01∼10질량%가 바람직하다. 또한, 세정액에는, 잔존물의 제거성을 향상시키기 위해 기존의 계면활성제를 첨가해도 된다.
세정 방법으로 특별히 제한은 없으며, 예를 들면, 상기 세정액을 사용하여 패들(paddle)로의 세정을 실시하는 방법, 스프레이 분무로의 세정 방법, 세정액조에 침지하는 방법을 들 수 있다. 온도는 10∼80℃, 바람직하게는 15∼65℃가 적합하고, 최종적으로 수세 또는 알코올 세정을 실시하고, 건조 처리시켜, 박형의 전자 부품(80)을 얻을 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이, 본 실시형태에 관련되는 가고정용 수지 필름 조성물에 의하면, 풀 잔여물 등의 잔사를 충분히 저감할 수 있기 때문에, 세정 공정을 생략하는 것이 가능하게 된다.
가공된 전자 부품(80)은, 상기와 동일하게 하여 관통 전극(82)이 형성되고, 또한 다이싱 라인(84)을 따른 다이싱에 의해 반도체 소자로 개편화된다(도 6(D) 참조).
본 실시형태에 있어서는, 얻어진 반도체 소자를 다른 반도체 소자 또는 반도체 소자 탑재용 기판에 접속함으로써 전자기기 장치를 제조할 수 있다.
도 7은, 전자기기 장치의 제조 방법의 일 실시형태를 설명하기 위한 모식 단면도이다. 우선, 상술한 방법에 의해, 관통 전극(86)이 형성되고, 개편화된 반도체 소자(100)를 준비한다(도 7(A)). 그리고, 반도체 소자(100)를 배선 기판(110) 상에 복수 적층함으로써 전자기기 장치(120)를 얻을 수 있다(도 7(B)).
이상, 본 발명에 관련되는 가고정용 수지 필름, 및 가고정용 수지 필름을 사용한 박형화한 전자 부품의 제조 방법의 적합한 실시형태에 관하여 설명했지만, 본 발명은 반드시 상술한 실시형태에 한정되는 것은 아니며, 그 취지를 벗어나지 않는 범위에서 적절히 변경을 실시해도 된다.
실시예
이하, 실시예 및 비교예에 의해, 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[폴리이미드 수지 PI-1의 합성]
교반기, 온도계, 질소 치환 장치(질소 유입관), 및 수분 수용기(受容器) 부착의 환류 냉각기를 구비한 플라스크내에, 디아민인 BAPP(상품명, 도쿄가세이제, 2,2-비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]프로판, 분자량：410.51) 10.26 g(0.025mol) 및 1,4-부탄디올비스(3-아미노프로필)에테르(도쿄가세이제, 상품명：B-12, 분자량：204. 31) 5.10 g(0.025mol)과, 용매인 N-메틸-2-피롤리돈(NMP) 100g을 장입하고, 교반하여 디아민을 용매에 용해시켰다. 상기 플라스크를 빙욕(氷浴) 중에서 냉각하면서, 데카메틸렌비스트리멜리테이트산 이무수물(DBTA) 26.11g(0.05mol)을, 플라스크 내의 용액에 소량씩 첨가했다. 첨가 종료 후, 질소 가스를 취입하면서 용액을 180℃로 승온시켜 5시간 보온하여, 폴리이미드 수지 PI-1을 얻었다. 폴리이미드 수지 PI-1은 열가소성 수지이며, 중량평균분자량은 50000, Tg는 70℃이었다. 폴리이미드 수지 PI-1은, NMP중에 고형분 농도가 50질량%가 되도록 조제하여 사용했다. 또한, 표 1 및 2에 나타내는 PI-1의 배합량은 고형분의 질량부이다.
[아크릴 고무 K-1의 합성]
교반기, 온도계, 질소 치환 장치(질소 유입관), 및 수분 수용기 부착의 환류 냉각기를 구비한 500cc의 세퍼러블 플라스크 내에, 탈이온수 200g, 아크릴산 부틸 60g, 메타크릴산 메틸 10g, 2-히드록시에틸메타크릴레이트 10g, 글리시딜메타크릴레이트 20g, 1.8% 폴리비닐알코올 수용액 1.94g, 라우릴퍼옥사이드 0.2g, 및 n-옥틸머캅탄 0.08g을 배합했다. 계속해서, 플라스크에 60분간 N2 가스를 취입하여 계(系)내의 공기를 제거한 후, 계내 온도를 65℃로 승온하여 5시간 중합을 실시했다. 또한, 계내 온도를 90℃로 승온하고 2시간 교반을 계속해서 중합을 완결시켰다. 중합 반응에 의해 얻어진 투명의 비즈를 여과에 의해 분리하고, 탈이온수로 세정한 후, 진공 건조기로 50℃ 6시간 건조시켜, 아크릴 고무 K-1을 얻었다. 아크릴 고무 K-1을 GPC로 측정했던바, 아크릴 고무 K-1의 중량평균분자량은 폴리스티렌 환산으로 30만이었다. 또한, 아크릴 고무 K-1의 Tg는 -20℃이었다.
[아크릴 고무 K-2의 합성]
교반기, 온도계, 질소 치환 장치(질소 유입관), 및 수분 수용기 부착의 환류 냉각기를 구비한 500cc의 세퍼러블 플라스크 내에, 탈이온수 200g, 아크릴산 부틸 70g, 메타크릴산 메틸 10g, 2-히드록시에틸메타크릴레이트 10g, 글리시딜메타크릴레이트 10g, 1.8% 폴리비닐알코올 수용액 1.94g, 라우릴퍼옥사이드 0.2g, 및 n-옥틸머캅탄 0.06g을 배합했다. 계속해서, 플라스크에 60분간 N2가스를 취입하여 계내의 공기를 제거한 후, 계내 온도를 65℃로 승온시켜 5시간 중합을 실시했다. 또한, 계내 온도를 90℃로 승온시키고 2시간 교반을 계속하여 중합을 완결시켰다. 중합 반응에 의해 얻어진 투명의 비즈를 여과에 의해 분리하고, 탈이온수로 세정한 후, 진공 건조기로 50℃ 6시간 건조시켜, 아크릴 고무 K-2를 얻었다. 아크릴 고무 K-2를 GPC로 측정했던바, 아크릴 고무 K-2의 중량평균분자량은 폴리스티렌 환산으로 40만이었다. 또한, 아크릴 고무 K-2의 Tg는 -28℃이었다.
(실시예 1∼11, 비교예 1∼2)
[가고정용 수지 필름의 조제]
표 1∼3에 나타내는 질량부의 조성으로, 제1의 층 및 제2의 층을 형성하기 위한 니스를 조제했다. 조제한 니스를, 이형처리한 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(데이진듀퐁필름 주식회사제, A31, 두께 38㎛)의 이형처리면 상에 도포하고, 90℃에서 5분간, 140℃에서 5분간 가열 건조했다. 그 후, 수지층 상에 상기 필름을 보호 필름으로서 더 첩합하여, 보호 필름 및 지지 필름이 부착된, 제1의 수지 시트 및 제2의 수지 시트를 각각 얻었다. 각각의 수지 시트로부터 보호 필름을 박리하고, 제1의 층 및 제2의 층을 60℃에서 롤 라미네이트에 의해 첩합하여, 각 가고정용 수지 필름을 얻었다.
Figure pct00002
Figure pct00003
Figure pct00004
표 1∼3 중의 각 성분의 상세(詳細)는 이하와 같다.
·열가소성 수지
HTR-280-CHN：GPC에 의한 중량평균분자량 90만, Tg-28℃의 아크릴 고무(나가세켐텍스 주식회사제)
HTR-280-Mw1：GPC에 의한 중량평균분자량 60만, Tg-28℃의 아크릴 고무(나가세켐텍스 주식회사제)
HTR-860P-3CSP：GPC에 의한 중량평균분자량 80만, Tg12?의 아크릴 고무(나가세켐텍스 주식회사제)
HTR-860P-3CSP-30B：GPC에 의한 중량평균분자량 30만, Tg12℃의 아크릴 고무(나가세켐텍스 주식회사제)
아크릴 고무 K-1：상기에서 합성한 아크릴 고무(GPC에 의한 중량평균분자량 30만, Tg-20℃)
아크릴 고무 K-2：상기에서 합성한 아크릴 고무(GPC에 의한 중량평균분자량 40만, Tg-28℃)
폴리이미드 수지 PI-1：상기에서 합성한 폴리이미드 수지(GPC에 의한 중량평균분자량 50000, Tg70℃)
·경화성 성분
YDCN-700-10：크레졸 노볼락형 다관능 에폭시 수지(신닛테츠스미킨가가쿠 주식회사제)
YDF-8170C：비스페놀 F형 2 관능 에폭시 수지(신닛테츠스미킨가가쿠 주식회사제)
XLC-LL：페놀아랄킬 수지(미쓰이가가쿠 주식회사제)
·실리콘 화합물
KF105：에폭시 변성 실리콘 화합물(신에츠실리콘 주식회사제)
SH550：메틸페닐실리콘 화합물(토레·다우케미컬 주식회사제)
SH3773M：폴리에테르 변성 실리콘 화합물(토레·다우케미컬 주식회사제)
TA31-209E：실리콘 변성 알키드 수지(히타치카세이폴리머 주식회사제)
BYK-UV3500：폴리에테르·아크릴 변성 실리콘 화합물(BYK제)
·경화촉진제
2PZ-CN：이미다졸계 경화촉진제(시코쿠가세이고교 주식회사제)
·필러
SC2050-HLG：실리카 필러(아드마텍스 주식회사제)
조제한 실시예 및 비교예의 가고정용 수지 필름에 관하여, 전단 점도, 단차 매립성, 200℃에서의 내열성 평가, 경화 후의 탄성률, 제1의 층의 30°박리 강도, 제2의 층의 90°박리 강도, 및 박리성을, 이하에 나타내는 방법에 의해 평가했다. 그 평가 결과를 표 4 및 5에 나타낸다.
[경화 전의 전단 점도 측정]
가고정용 수지 필름에 있어서의 제1의 층 및 제2의 층에 관하여, 경화 전의 전단 점도를 하기의 방법에 의해 평가했다. 제1의 층 또는 제2의 층의 어느 한쪽을 두께 120㎛로 조정한 측정용 단층 필름을 80℃에서 라미네이트하고, 회전식 점탄성 측정 장치(티·에이·인스툴먼트 주식회사제, ARES)를 사용하여, 전단 점도를 측정했다. 측정 방법은 「parall　plate」, 측정 지그(jig)는 직경 8mm의 원형의 지ㄱ그(jig), 측정 모드는 「Dynamic　temperature　ramp」, 주파수는 1Hz에서 실시하고, 측정용 단층 필름에 35℃에서 5%의 비틀림을 부여하면서 20℃／분의 승온 속도로 120℃까지 승온하고, 120℃에 도달했을 때의 측정용 필름의 점도를 측정했다.
[단차 매립성]
가고정용 수지 필름의 단차 매립성을 하기의 방법에 의해 평가했다. 두께 625㎛ 실리콘 미러 웨이퍼(6인치) 표면에, 가고정용 수지 필름의 제2의 층 측을 80℃에서 롤 라미네이트로 첩합하여, 가고정용 수지 필름 부착 웨이퍼를 얻었다. 다음으로, 두께 625㎛ 실리콘 미러 웨이퍼(6인치) 표면에, 블레이드 다이싱에 의해 폭 40㎛, 깊이 40㎛의 홈을 100㎛ 간격으로 제작했다. 이와 같이 하여 제작한 단차 실리콘 미러 웨이퍼의 단차가 상면이 되도록 진공 라미네이터((주)엔·비·시제, LM-50X50-S)의 스테이지 상에 놓아두고, 상기에서 제작한 가고정용 수지 필름 부착 웨이퍼의 가고정용 수지 필름면을 아래로 하고, 가고정용 수지 필름의 제1의 층이 단차 실리콘 미러 웨이퍼 측에 첩부되도록 설치했다. 이를, 15mbar의 조건 하에서, 120℃의 온도, 0.1MPa의 압력으로 2분간 가열 가압하여, 진공 라미네이트했다.
그 후, 초음파 현미경(SAM, 인사이트 주식회사제, Insight-300)을 사용하여 가고정용 수지 필름 상태를 확인했다. 매립성의 평가 기준은 이하와 같다.
A：보이드의 비율이 5% 미만.
B：보이드의 비율이 5% 이상.
[200℃에서의 내열성 평가]
가고정용 수지 필름의 200℃에서의 내열성을 하기의 방법에 의해 평가했다. 두께 625㎛ 실리콘 미러 웨이퍼(6인치)를 블레이드 다이싱에 의해 25mm각(角)으로 소편화(小片化)했다. 소편화한 실리콘 미러 웨이퍼 표면에, 가고정용 수지 필름의 제2의 층 측이 첩부되도록 80℃에서 롤 라미네이트했다. 다음으로, 두께가 0.1∼0.2mm로 크기가 약 18mm각의 슬라이드 글라스를, 가고정용 수지 필름의 제1의 층 측에 80℃에서 롤 라미네이트하고, 가고정용 수지 필름이 실리콘 웨이퍼 및 슬라이드 글라스로 끼워진 적층체 샘플을 제작했다. 얻어진 샘플을 130℃에서 30분간 가열하고, 계속하여 170℃에서 1시간 가열하여 가고정용 수지 필름을 경화시키고, 그 후, 200℃에서 30분간 가열했다. 이와 같이 하여 얻어진 샘플을 슬라이드 글라스면으로부터 관찰하여, 화상을 Photoshop(등록상표) 등의 소프트 웨이퍼로 해석하고, 가고정용 수지 필름 전체의 면적에 차지하는 보이드의 비율로부터 200℃에서의 내열성을 평가했다. 평가 기준은 이하와 같다.
A：보이드의 비율이 5% 미만.
B：보이드의 비율이 5% 이상.
[경화 후의 저장 탄성률]
가고정용 수지 필름에 있어서의 제1의 층 및 제2의 층에 관하여, 경화 후의 저장 탄성률을 하기의 방법에 의해 평가했다. 제1의 층 또는 제2의 층의 어느 한쪽을 두께 120㎛로 조정한 측정용 단층 필름을 80℃에서 라미네이트했다. 이것을 110℃의 오븐에서 30분, 또한 170℃에서 1시간 가열하여 필름을 경화시킨 후, 두께 방향으로 4mm폭, 길이 33mm로 잘라냈다. 잘라낸 측정용 단층 필름을 동적점탄성 장치(제품명：Rheogel-E4000, (주)UMB제)에 세트하고, 인장하중을 걸어, 주파수 10Hz, 승온 속도 3℃／분으로 측정하고, 25℃에서의 저장 탄성률을 측정했다.
[30°박리 강도]
실리콘 웨이퍼 및 가고정용 수지 필름(제1의 층) 사이의 30°박리 강도를 하기의 방법에 의해 평가했다. 두께 625㎛ 실리콘 미러 웨이퍼(6인치) 표면에, 블레이드 다이싱에 의해 폭 40㎛, 깊이 40㎛의 홈을 100㎛ 간격으로 제작했다. 이와 같이 하여 제작한 단차 실리콘 미러 웨이퍼의 단차가 상면이 되도록 진공 라미네이터((주)엔·비·시제, LM-50X50-S)의 스테이지 상에 놓아두고, 가고정용 수지 필름을 제1의 층이 단차 부착 실리콘 미러 웨이퍼 측에 첩부되도록 설치하고, 15mbar의 조건 하에서, 120℃의 온도, 0.1MPa의 압력으로 2분간 가열 가압하여, 진공 라미네이트했다. 얻어진 샘플을 130℃에서 30분간 가열하고, 계속하여 170℃에서 1시간 가열하여 경화시켰다. 이것을 200℃에서 30분간 더 가열한 후, 10mm폭으로 잘라내어, 측정용 필름으로 했다. 측정용 필름을, 박리 각도가 30°가 되도록 설정한 박리 시험기로 300mm/분의 속도로 박리 시험을 실시하고, 그 때의 박리 강도를 30°박리 강도로 했다.
[90°박리 강도]
실리콘 미러 웨이퍼 및 가고정용 수지 필름(제2의 층) 사이의 90°박리 강도를 하기의 방법에 의해 평가했다. 두께 625㎛ 실리콘 미러 웨이퍼(6인치)를 진공 라미네이터((주)엔·비·시제, LM-50X50-S)의 스테이지 상에 놓아두고, 가고정용 수지 필름을 제2의 층이 실리콘 미러 웨이퍼 측에 첩부되도록 설치하고, 15mbar의 조건 하에서, 120℃의 온도, 0.1MPa의 압력으로 2분간 가열 가압하여, 진공 라미네이트했다. 얻어진 샘플을 130℃에서 30분간 가열하고, 계속하여 170℃에서 1시간 가열해 경화시켰다. 이것을 200℃에서 30분간 더 가열한 후, 10mm폭으로 잘라내어, 측정용 필름으로 했다. 측정용 필름을, 박리 각도가 90°가 되도록 설정한 박리 시험기로 300mm/분의 속도로 박리 시험을 실시하고, 그 때의 박리 강도를 90°박리 강도로 했다.
[박리성]
가고정용 수지 필름의 디본드 장치에서의 박리성을 하기의 방법에 의해 평가했다. 지지체로서 실리콘 미러 웨이퍼를 사용하고, 가고정용 수지 필름을, 제2의 층 측이 실리콘 미러 웨이퍼에 첩부되도록 80℃에서 롤 라미네이트에 의해 첩부함으로써, 가고정용 수지 필름 지지체를 얻었다. 다음으로, 두께 725㎛의 실리콘 미러 웨이퍼(8인치) 표면에, 블레이드 다이싱에 의해 폭 40㎛, 깊이 40㎛의 홈을 100㎛ 간격으로 제작하고, 표면에 단차를 가지는 실리콘 웨이퍼를 준비했다. 이 실리콘 웨이퍼의 단차 측에, 가고정용 수지 필름 부착 지지체의 가고정용 수지 필름의 제1의 층이 접촉되도록 첩합하고, 진공 본딩 장치(아유미고교(주)제 VE07-14)에서 5mbar의 조건 하에서, 120℃의 온도, 0.1MPa의 압력으로 2분간 가열 가압하여, 적층체를 얻었다. 이와 같이 하여 얻어진 적층체를 130℃에서 30분간 가열하고, 계속하여 170℃에서 1시간 가열함으로써 가고정용 수지 필름을 경화시켰다. 그 후, 이것을 200℃에서 30분간 가열한 후, 실리콘 웨이퍼의 단차측과 가고정용 수지 필름의 제1의 층 측과의 사이에, 선단(先端)이 예리한 핀셋을 삽입하고, 외연(外緣)을 따라 핀셋을 작동시켰다. 실리콘 웨이퍼 및 지지체가 찢어지는 일 없이 박리할 수 있던 것을 A로 하고, 박리할 수 없었던 것 또는 손상을 볼 수 있던 것은 B로 했다.
Figure pct00005
Figure pct00006
표 4 및 5에 나타나는 바와 같이, 실시예의 가고정용 수지 필름은, 실리콘 웨이퍼의 단차 매립성 및 내열성이 뛰어났다. 또한, 실리콘 웨이퍼와 가고정용 수지 필름의 제1의 층 측 사이의 30°박리 강도가 낮고, 실리콘 미러 웨이퍼와 가고정용 수지 필름의 제2의 층 측 사이의 90°박리 강도도 낮기 때문에, 박리성이 양호하다는 것이 확인되었다.
산업상의 이용 가능성
본 발명에 의하면, 전자 부품의 가공을 양호하게 실시할 수 있음과 동시에, 가공 후의 전자 부품 및 지지체로부터 용이하게 박리가 가능한 가고정용 수지 필름을 제공할 수 있다.
1,4…가고정용 수지 필름 시트, 2…제1의 수지 시트, 3…제2의 수지 시트, 10…지지 필름, 20…가고정용 수지 필름, 21…제1의 층, 22…제2의 층, 30…보호 필름, 40…가고정재, 41…제1의 층, 42…제2의 층, 50…지지체, 52…박리층, 60…전자 부품, 70…가고정재, 71…제1의 층, 72…제2의 층, 80…전자 부품, 82…관통 전극, 84…다이싱 라인, 86…관통 전극, 90…그라인더, 100…반도체 소자, 110…배선 기판, 120…전자기기 장치.

Claims (11)

  1. 유리전이온도가 -50℃∼50℃인 제1의 열가소성 수지를 포함하는 제1의 층과, 유리전이온도가 -50℃∼50℃인 제2의 열가소성 수지 및 경화성 성분을 포함하는 제2의 층을 구비하는, 가고정용 수지 필름.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2의 층에 있어서의 상기 경화성 성분의 함유량이, 상기 제2의 열가소성 수지 100질량부에 대하여 10∼500질량부인, 가고정용 수지 필름.
  3. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 제1의 층의 두께가 10∼350㎛이며, 상기 제2의 층의 두께가 10∼350㎛인, 가고정용 수지 필름.
  4. 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1의 층의 두께 및 상기 제2의 층의 두께가 하기 식(1)의 관계를 만족하는, 가고정용 수지 필름.
    (1/10)a≤b≤10a … (1)
    [식(1) 중, a는 제1의 층의 두께를 나타내고, b는 제2의 층의 두께를 나타낸다.]
  5. 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1의 열가소성 수지가, 가교성 관능기를 가지고, 또한, 중량평균분자량이 10만∼120만인 열가소성 수지인, 가고정용 수지 필름.
  6. 청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2의 열가소성 수지가, 가교성 관능기를 가지고, 또한, 중량평균분자량이 10만∼120만인 열가소성 수지인, 가고정용 수지 필름.
  7. 청구항 1 내지 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 경화성 성분이 열경화성 수지인, 가고정용 수지 필름.
  8. 청구항 1 내지 7 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1의 층이 실리콘 화합물을 더 포함하는, 가고정용 수지 필름.
  9. 청구항 1 내지 8 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2의 층이 실리콘 화합물을 더 포함하는, 가고정용 수지 필름.
  10. 청구항 1 내지 9 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1의 층이 경화촉진제를 더 포함하는, 가고정용 수지 필름.
  11. 청구항 1 내지 10 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2의 층이 경화촉진제를 더 포함하는, 가고정용 수지 필름.
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