KR20200115515A - 열경화성 수지 조성물, 필름형 접착제, 접착 시트 및 반도체 장치의 제조 방법 - Google Patents

열경화성 수지 조성물, 필름형 접착제, 접착 시트 및 반도체 장치의 제조 방법 Download PDF

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겐타 기쿠치
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Abstract

에폭시 수지와, 경화제와, 중량 평균 분자량이 20만∼130만이며, 카르복시기 및 수산기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 작용기를 갖는 제1 엘라스토머와, 중량 평균 분자량이 20만∼130만이며, 카르복시기 및 수산기를 갖지 않는 제2 엘라스토머를 함유하고, 제1 엘라스토머 및 제2 엘라스토머의 합계 함유량이, 열경화성 수지 조성물 전량을 기준으로 하여 40 질량% 이하인 열경화성 수지 조성물이 개시된다.

Description

열경화성 수지 조성물, 필름형 접착제, 접착 시트 및 반도체 장치의 제조 방법
본 발명은 열경화성 수지 조성물, 필름형 접착제, 접착 시트 및 반도체 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
종래 반도체 칩과 반도체 칩 탑재용 지지 부재의 접합에는 주로 은 페이스트가 사용되고 있다. 그러나, 최근의 반도체 칩의 소형화·집적화에 따라, 사용되는 지지 부재에도 소형화, 세밀화가 요구되게 되고 있다. 한편, 은 페이스트를 이용하는 경우에는, 페이스트의 돌출 또는 반도체 칩의 기울기에 기인하는 와이어 본딩 시에 있어서의 문제점 발생, 막 두께 제어의 곤란성, 보이드 발생 등의 문제가 생기는 경우가 있다.
그 때문에, 최근 반도체 칩과 지지 부재를 접합하기 위한 필름형 접착제가 사용되고 있다(예컨대 특허문헌 1 참조). 다이싱 테이프와 다이싱 테이프 상에 적층된 필름형 접착제를 구비하는 접착 시트를 이용하는 경우, 반도체 웨이퍼의 이면에 필름형 접착제를 붙이고, 다이싱에 의해서 반도체 웨이퍼를 개편화(個片化)함으로써, 필름형 접착제 구비 반도체 칩을 얻을 수 있다. 얻어진 필름형 접착제 구비 반도체 칩은, 필름형 접착제를 통해 지지 부재에 붙여, 열압착에 의해 접합할 수 있다.
특허문헌 1: 일본 특허공개 2007-053240호 공보
그러나, 반도체 칩의 사이즈가 작아짐에 따라서 가압 시에 단위 면적당 걸리는 힘이 커지기 때문에, 고온 가압 처리(예컨대 가압 큐어 등)에 있어서, 필름형 접착제가 반도체 칩으로부터 돌출되는 블리드라는 현상이 발생하는 경우가 있다.
또한, 필름형 접착제를 와이어 매립형 필름형 접착제인 FOW(필름 오버 와이어(Film Over Wire)) 또는 반도체 칩 매립형 필름형 접착제인 FOD(필름 오버 다이(Film Over Die))로서 이용하는 경우는, 매립성을 향상시킨다는 관점에서, 열압착 시에 높은 유동성이 요구된다. 그 때문에, 블리드의 발생 빈도 및 양이 더욱 커지는 경향이 있다. 경우에 따라서는, 블리드가 반도체 칩 상면에까지 생기는 경우가 있고, 이에 따라, 전기 불량 또는 와이어 본딩 불량으로 이어질 우려가 있다.
본 발명은 이러한 실정에 감안하여 이루어진 것으로, 열압착 시에 양호한 매립성을 가지면서 고온 가압 처리 시의 블리드량의 증가를 억제할 수 있는 열경화성 수지 조성물을 제공하는 것을 주된 목적으로 한다.
본 발명의 일 측면은, 에폭시 수지와, 경화제와, 중량 평균 분자량이 20만∼130만이며, 카르복시기 및 수산기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 작용기를 갖는 제1 엘라스토머와, 중량 평균 분자량이 20만∼130만이며, 카르복시기 및 수산기를 갖지 않는 제2 엘라스토머를 함유하고, 제1 엘라스토머 및 제2 엘라스토머의 합계 함유량이, 열경화성 수지 조성물 전량을 기준으로 하여 40 질량% 이하인 열경화성 수지 조성물을 제공한다. 이러한 열경화성 수지 조성물에 의하면, 열압착 시에 양호한 매립성을 가지면서 고온 가압 처리 시의 블리드량의 증가를 억제할 수 있게 된다.
경화제는 페놀 수지를 포함하고 있어도 좋다.
제1 엘라스토머는 카르복시기 및 수산기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 작용기를 갖는 아크릴 수지라도 좋다. 또한, 제2 엘라스토머는 카르복시기 및 수산기를 갖지 않는 아크릴 수지라도 좋다.
에폭시 수지는 25℃에서 액체인 에폭시 수지를 포함하고 있어도 좋다.
열경화성 수지 조성물은 무기 필러를 추가로 함유하고 있어도 좋다. 또한, 열경화성 수지 조성물은 경화 촉진제를 추가로 함유하고 있어도 좋다.
열경화성 수지 조성물은, 기판 상에 제1 와이어를 통해 제1 반도체 소자가 와이어 본딩 접속되고, 제1 반도체 소자 상에 제2 반도체 소자가 압착되어 이루어지는 반도체 장치에 있어서, 제2 반도체 소자를 압착하고 제1 와이어의 적어도 일부를 매립하기 위해서 이용되는 것이라도 좋다.
본 발명은 또한, 에폭시 수지와, 경화제와, 카르복시기 및 수산기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 작용기를 갖는 제1 엘라스토머와, 카르복시기 및 수산기를 갖지 않는 제2 엘라스토머를 함유하는 열경화성 수지 조성물의, 기판 상에 제1 와이어를 통해 제1 반도체 소자가 와이어 본딩 접속되고, 제1 반도체 소자 상에 제2 반도체 소자가 압착되어 이루어지는 반도체 장치에 있어서, 제2 반도체 소자를 압착하고 제1 와이어의 적어도 일부를 매립하기 위해서 이용되는, 접착제로서의 응용 또는 접착제의 제조를 위한 응용에 관한 것이라도 좋다.
다른 측면에 있어서, 본 발명은 상술한 열경화성 수지 조성물을 필름형으로 형성하여 이루어지는 필름형 접착제를 제공한다.
다른 측면에 있어서, 본 발명은 기재와 기재 상에 마련된 상술한 필름형 접착제를 구비하는 접착 시트를 제공한다.
기재는 다이싱 테이프라도 좋다. 또한, 본 명세서에 있어서, 기재가 다이싱 테이프인 접착 시트를 「다이싱 다이 본딩 일체형 접착 시트」라고 하는 경우가 있다.
접착 시트는, 필름형 접착제의 기재와는 반대측의 면에 적층된 보호 필름을 추가로 구비하여도 좋다.
더욱이, 다른 측면에 있어서, 본 발명은, 기판 상에 제1 와이어를 통해 제1 반도체 소자를 전기적으로 접속하는 와이어 본딩 공정과, 제2 반도체 소자의 한 면에 상술한 필름형 접착제를 첩부하는 라미네이트 공정과, 필름형 접착제가 첩부된 제2 반도체 소자를, 필름형 접착제를 통해 압착함으로써, 제1 와이어의 적어도 일부를 필름형 접착제에 매립하는 다이 본드 공정을 구비하는 반도체 장치의 제조 방법을 제공한다.
또한, 반도체 장치는, 반도체 기판 상에 제1 와이어를 통해 제1 반도체 칩이 와이어 본딩 접속되고, 제1 반도체 칩 상에 제2 반도체 칩이 접착 필름을 통하여 압착됨으로써 제1 와이어의 적어도 일부가 접착 필름에 매립되어 이루어지는 와이어 매립형의 반도체 장치라도 좋고, 제1 와이어 및 제1 반도체 칩이 접착 필름에 매립되어 이루어지는 칩 매립형의 반도체 장치라도 좋다.
본 발명에 의하면, 열압착 시에 양호한 매립성을 가지면서 고온 가압 처리 시의 블리드량의 증가를 억제할 수 있는 열경화성 수지 조성물이 제공된다. 그 때문에, 상기 열경화성 수지 조성물을 필름형으로 형성하여 이루어지는 필름형 접착제는, 반도체 칩 매립형 필름형 접착제인 FOD(필름 오버 다이) 또는 와이어 매립형 필름형 접착제인 FOW(필름 오버 와이어)로서 유용하게 될 수 있다. 또한, 본 발명에 의하면, 이러한 필름형 접착제를 이용한 접착 시트 및 반도체 장치의 제조 방법이 제공된다.
도 1은 일 실시형태에 따른 필름형 접착제를 도시하는 모식 단면도이다.
도 2는 일 실시형태에 따른 접착 시트를 도시하는 모식 단면도이다.
도 3은 다른 실시형태에 따른 접착 시트를 도시하는 모식 단면도이다.
도 4는 일 실시형태에 따른 반도체 장치를 도시하는 모식 단면도이다.
도 5는 일 실시형태에 따른 반도체 장치의 제조 방법의 일련의 공정을 도시하는 모식 단면도이다.
도 6은 일 실시형태에 따른 반도체 장치의 제조 방법의 일련의 공정을 도시하는 모식 단면도이다.
도 7은 일 실시형태에 따른 반도체 장치의 제조 방법의 일련의 공정을 도시하는 모식 단면도이다.
도 8은 일 실시형태에 따른 반도체 장치의 제조 방법의 일련의 공정을 도시하는 모식 단면도이다.
도 9는 일 실시형태에 따른 반도체 장치의 제조 방법의 일련의 공정을 도시하는 모식 단면도이다.
이하, 도면을 적절하게 참조하면서 본 발명의 실시형태에 관해서 설명한다. 단, 본 발명은 이하의 실시형태에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, (메트)아크릴산은 아크릴산 또는 그것에 대응하는 메타크릴산을 의미한다. (메트)아크릴로일기 등의 다른 유사 표현에 관해서도 마찬가지다.
[열경화성 수지 조성물]
본 실시형태에 따른 열경화성 수지 조성물은, (A) 에폭시 수지와, (B) 경화제와, (C) 카르복시기 및 수산기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 작용기를 갖는 제1 엘라스토머와, (D) 카르복시기 및 수산기를 갖지 않는 제2 엘라스토머를 함유한다. 열경화성 수지 조성물은, 반경화(B 스테이지) 상태를 거쳐, 경화 처리 후에 완전 경화물(C 스테이지) 상태로 될 수 있다.
<(A) 성분: 에폭시 수지>
(A) 성분은, 분자 내에 에폭시기를 갖는 것이라면 특별히 제한 없이 이용할 수 있다. (A) 성분으로서는, 예컨대 비스페놀A형 에폭시 수지, 비스페놀F형 에폭시 수지, 비스페놀S형 에폭시 수지, 페놀노볼락형 에폭시 수지, 크레졸노볼락형 에폭시 수지, 비스페놀A노볼락형 에폭시 수지, 비스페놀F노볼락형 에폭시 수지, 디시클로펜타디엔 골격 함유 에폭시 수지, 스틸벤형 에폭시 수지, 트리아진 골격 함유 에폭시 수지, 플루오렌 골격 함유 에폭시 수지, 트리페놀페놀메탄형 에폭시 수지, 비페닐형 에폭시 수지, 크실렌형 에폭시 수지, 페닐아랄킬형 에폭시 수지, 비페닐아랄킬형 에폭시 수지, 나프탈렌형 에폭시 수지, 다작용 페놀류, 안트라센 등의 다환 방향족류의 디글리시딜에테르 화합물 등을 들 수 있다. 이들은 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 이용하여도 좋다. 이들 중에서도 (A) 성분은, 유동성의 관점에서, 150℃ 용융 점도가 1.0 Pa·s 이하인 것이 바람직하다. 또한, (A) 성분은 에폭시 수지가 25℃에서 액체인 에폭시 수지를 포함하고 있어도 좋다.
(A) 성분의 에폭시 당량은 특별히 제한되지 않지만, 90∼300 g/eq, 110∼290 g/eq 또는 110∼290 g/eq라도 좋다. (A) 성분의 에폭시 당량이 이러한 범위에 있으면, 필름형 접착제의 벌크 강도를 유지하면서 유동성을 확보할 수 있는 경향이 있다.
(A) 성분의 시판 제품으로서는, 예컨대 DIC가부시키가이샤 제조의 HP-7200 시리즈, 신닛테츠스미킨카가쿠가부시키가이샤 제조의 YDCN 시리즈, 닛폰가야쿠가부시키가이샤 제조의 NC-3000, NC-7000 시리즈 등을 들 수 있다.
(B) 성분은, 특별히 제한은 없고, 에폭시 수지의 경화제로서 일반적으로 사용되고 있는 것을 이용할 수 있다. (B) 성분으로서는, 예컨대 페놀 수지, 에스테르 화합물, 방향족 아민, 지방족 아민, 산무수물 등을 들 수 있다. 이들은 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 이용하여도 좋다. 이들 중에서도, 반응성 및 경시(經時) 안정성의 관점에서, (B) 성분은 페놀 수지를 포함하고 있어도 좋다.
페놀 수지는, 분자 내에 페놀성 수산기를 갖는 것이라면 특별히 제한 없이 이용할 수 있다. 페놀 수지로서는, 예컨대 페놀, 크레졸, 레조르신, 카테콜, 비스페놀A, 비스페놀F, 페닐페놀, 아미노페놀 등의 페놀류 및/또는 α-나프톨, β-나프톨, 디히드록시나프탈렌 등의 나프톨류와 포름알데히드 등의 알데히드기를 갖는 화합물을 산성 촉매 하에서 축합 또는 공축합하여 얻어지는 노볼락형 페놀 수지, 알릴화비스페놀A, 알릴화비스페놀F, 알릴화나프탈렌디올, 페놀노볼락, 페놀 등의 페놀류 및/또는 나프톨류와 디메톡시파라크실렌 또는 비스(메톡시메틸)비페닐로부터 합성되는 페놀아랄킬 수지, 나프톨아랄킬 수지, 비페닐아랄킬형 페놀 수지, 페닐아랄킬형 페놀 수지 등을 들 수 있다. 이들은 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 이용하여도 좋다. 이들 중에서도, 내열성의 관점에서, 페놀 수지는, 85℃, 85% RH의 항온항습조에 48시간의 조건에 있어서, 흡수율이 2 질량% 이하이며, 또한 열중량 분석계(TGA)로 측정한 350℃에서의 가열 질량 감소율(승온 속도: 5℃/min, 분위기: 질소)이 5 질량% 미만인 것이 바람직하다.
페놀 수지의 시판 제품으로서는, 예컨대 페놀라이트 KA 시리즈, TD 시리즈(DIC가부시키가이샤 제조), 밀렉스 XLC 시리즈, XL 시리즈(미츠이카가쿠가부시키가이샤 제조), HE 시리즈(에어워터가부시키가이샤 제조) 등을 들 수 있다.
페놀 수지의 수산기 당량은 특별히 제한되지 않지만, 80∼250 g/eq, 90∼200 g/eq 또는 100∼180 g/eq라도 좋다. 페놀 수지의 수산기 당량이 이러한 범위에 있으면, 필름형 접착제의 유동성을 유지하면서 접착력을 보다 높게 유지할 수 있는 경향이 있다.
(A) 성분의 에폭시 당량과 (B) 성분의 수산기 당량의 비(에폭시 수지의 에폭시 당량/페놀 수지의 수산기 당량)는, 경화성의 관점에서, 0.30/0.70∼0.70/0.30, 0.35/0.65∼0.65/0.35, 0.40/0.60∼0.60/0.40 또는 0.45/0.55∼0.55/0.45라도 좋다. 상기 당량비가 0.30/0.70 이상이면, 보다 충분한 경화성이 얻어지는 경향이 있다. 상기 당량비가 0.70/0.30 이하이면, 점도가 지나치게 높아지는 것을 막을 수 있어, 보다 충분한 유동성을 얻을 수 있다.
(A) 성분 및 (B) 성분의 합계 함유량은, 열경화성 수지 조성물 전량을 기준으로 하여 10∼80 질량%라도 좋다. (A) 성분 및 (B) 성분의 합계 함유량은, 20 질량% 이상, 25 질량% 이상 또는 30 질량% 이상이라도 좋고, 70 질량% 이하, 60 질량% 이하 또는 50 질량% 이하라도 좋다. (A) 성분 및 (B) 성분의 합계 함유량이, 열경화성 수지 조성물 전량을 기준으로 하여 10 질량% 이상이면, 충분한 접착력이 얻어지는 경향이 있다. (A) 성분 및 (B) 성분의 합계 함유량이, 열경화성 수지 조성물 전량을 기준으로 하여 80 질량% 이하이면, 점도가 지나치게 낮아지는 것을 막을 수 있어, 블리드량을 보다 억제할 수 있는 경향이 있다.
<(C) 제1 엘라스토머>
(C) 성분은, 중량 평균 분자량이 20만∼130만이며, 카르복시기 및 수산기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 작용기를 갖는 엘라스토머이다. (C) 성분은 카르복시기를 갖는 엘라스토머라도 좋다. 열경화성 수지 조성물이 (C) 성분을 함유함으로써, 열압착 시에 가교 반응이 진행되고, 열경화성 수지 조성물이 증점(增粘)하여, 고온 가압 처리시의 블리드량의 증가를 억제할 수 있게 될 수 있다. (C) 성분은, 엘라스토머를 구성하는 중합체의 유리 전이 온도(Tg)가 50℃ 이하인 것이 바람직하다.
(C) 성분은, 카르복시기 및 수산기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 작용기를 갖는 것이라면 특별히 제한되지 않지만, 예컨대 아크릴 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리아미드 수지, 폴리이미드 수지, 실리콘 수지, 부타디엔 수지, 아크릴로니트릴 수지 및 이들의 변성체 등이며, 카르복시기 및 수산기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 작용기를 갖는 것을 들 수 있다.
(C) 성분은, 용제에의 용해성, 유동성의 관점에서, 카르복시기 및 수산기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 작용기를 갖는 아크릴 수지라도 좋다. 여기서, 아크릴 수지란, (메트)아크릴산에스테르에 유래하는 구성 단위를 포함하는 폴리머를 의미한다. 아크릴 수지는, 구성 단위로서, 알코올성 혹은 페놀성 수산기, 또는 카르복시기를 갖는 (메트)아크릴산에스테르에 유래하는 구성 단위를 포함하는 폴리머인 것이 바람직하다. 또한, 아크릴 수지는 (메트)아크릴산에스테르와 아크릴니트릴과의 공중합체 등의 아크릴 고무라도 좋다.
(C) 성분의 유리 전이 온도(Tg)는 -50∼50℃ 또는 -30∼30℃라도 좋다. 아크릴 수지의 Tg가 -50℃ 이상이면, 열경화성 수지 조성물의 유연성이 지나치게 높아지는 것을 막을 수 있는 경향이 있다. 이에 따라, 웨이퍼 다이싱 시에 필름형 접착제를 절단하기 쉽게 되어, 버어의 발생을 막을 수 있게 된다. 아크릴 수지의 Tg가 50℃ 이하이면, 열경화성 수지 조성물의 유연성 저하를 억제할 수 있는 경향이 있다. 이에 따라, 필름형 접착제를 웨이퍼에 붙일 때에, 보이드를 충분히 매립하기 쉽게 되는 경향이 있다. 또한, 웨이퍼의 밀착성 저하에 의한 다이싱 시의 치핑을 막을 수 있게 된다. 여기서, 유리 전이 온도(Tg)는, DSC(열시차 주사 열량계)(예컨대 가부시키가이샤리가크 제조 「Thermo Plus 2」)를 이용하여 측정한 값을 의미한다.
(C) 성분의 중량 평균 분자량(Mw)은 20만∼130만이다. (C) 성분의 Mw는, 30만 이상, 40만 이상 또는 45만 이상이라도 좋고, 110만 이하, 100만 이하 또는 95만 이하라도 좋다. 아크릴 수지의 Mw가 이러한 범위에 있으면, 필름 형성성, 필름형에 있어서의 강도, 가요성, 택크성 등을 적절히 제어할 수 있고, 리플로우성이 우수하여, 매립성을 향상시킬 수 있다. 여기서, Mw는, 겔 퍼미에이션 크로마토그래피(GPC)로 측정하고, 표준 폴리스티렌에 의한 검량선을 이용하여 환산한 값을 의미한다.
카르복시기를 갖는 (C) 성분의 산가는, 경화성의 관점에서, 1∼60 mgKOH/g, 3∼50 mgKOH/g 또는 5∼40 mgKOH/g라도 좋다. 산가가 이러한 범위에 있으면, 바니시에 있어서의 겔화 및 B 스테이지 상태의 유동성 저하를 막을 수 있는 경향이 있다.
수산기를 갖는 (C) 성분의 수산기가는, 경화성의 관점에서, 1∼60 mgKOH/g, 3∼50 mgKOH/g 또는 5∼40 mgKOH/g라도 좋다. 수산기가가 이러한 범위에 있으면, 바니시에 있어서의 겔화 및 B 스테이지 상태의 유동성 저하를 막을 수 있는 경향이 있다.
(C) 성분의 시판 제품으로서는, 예컨대 SG-70L, SG-708-6, WS-023 EK30, SG-280 EK23(모두 나가세켐텍스가부시키가이샤 제조)을 들 수 있다.
<(D) 제2 엘라스토머>
(D) 성분은, 중량 평균 분자량이 20만∼130만이며, 카르복시기 및 수산기를 갖지 않는 엘라스토머이다. (D) 성분은, 카르복시기 및 수산기 이외의 작용기(예컨대 글리시딜기 등)를 갖는 엘라스토머라도 좋다. 열경화성 수지 조성물이 (D) 성분을 함유함으로써, 경시 안정성이 양호하게 될 수 있다. (D) 성분은, 엘라스토머를 구성하는 중합체의 유리 전이 온도(Tg)가 50℃ 이하인 것이 바람직하다.
(D) 성분은, 카르복시기 및 수산기를 갖지 않는 것이라면 특별히 제한되지 않지만, 예컨대 아크릴 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리아미드 수지, 폴리이미드 수지, 실리콘 수지, 부타디엔 수지, 아크릴로니트릴 수지 및 이들의 변성체 등이며, 카르복시기 및 수산기를 갖지 않는 것을 들 수 있다.
(D) 성분은, 용제에의 용해성, 유동성의 관점에서, 카르복시기 및 수산기를 갖지 않는 아크릴 수지라도 좋다. 아크릴 수지는 상기와 동의이다. 아크릴 수지는, 구성 단위로서, 글리시딜기 등의 에폭시기를 갖는 작용성 모노머((메트)아크릴산에스테르 등)를 포함하는 폴리머인 것이 바람직하다. 또한, 아크릴 수지는 (메트)아크릴산에스테르와 아크릴니트릴과의 공중합체 등의 아크릴 고무라도 좋다.
(D) 성분의 유리 전이 온도(Tg)는 -50∼50℃ 또는 -30∼30℃라도 좋다. 아크릴 수지의 Tg가 -50℃ 이상이면, 열경화성 수지 조성물의 유연성이 지나치게 높아지는 것을 막을 수 있는 경향이 있다. 이에 따라, 웨이퍼 다이싱 시에 필름형 접착제를 절단하기 쉽게 되어, 버어의 발생을 막을 수 있게 된다. 아크릴 수지의 Tg가 50℃ 이하이면, 열경화성 수지 조성물의 유연성 저하를 억제할 수 있는 경향이 있다. 이에 따라, 필름형 접착제를 웨이퍼에 붙일 때에, 보이드를 충분히 매립하기 쉽게 되는 경향이 있다. 또한, 웨이퍼의 밀착성 저하에 의한 다이싱 시의 치핑을 막을 수 있게 된다. 여기서, 유리 전이 온도(Tg)는, DSC(열시차 주사 열량계)(예컨대 가부시키가이샤리가크 제조 「Thermo Plus 2」)를 이용하여 측정한 값을 의미한다.
(D) 성분의 중량 평균 분자량(Mw)은 20만∼130만이다. (C) 성분의 Mw는, 30만 이상, 40만 이상, 50만 이상 또는 60만 이상이라도 좋고, 120만 이하, 110만 이하, 100만 이하, 95만 이하 또는 90만 이하라도 좋다. 아크릴 수지의 Mw가 이러한 범위에 있으면, 필름 형성성, 필름형에 있어서의 강도, 가요성, 택크성 등을 적절히 제어할 수 있고, 리플로우성이 우수하여, 매립성을 향상시킬 수 있다. 여기서, Mw는, 겔 퍼미에이션 크로마토그래피(GPC)로 측정하고, 표준 폴리스티렌에 의한 검량선을 이용하여 환산한 값을 의미한다.
(D) 성분의 시판 제품으로서는, 예컨대 SG-P3, SG-80H, HTR-860P-3CSP(모두 나가세켐텍스가부시키가이샤 제조)를 들 수 있다.
(C) 성분 및 (D) 성분의 합계 함유량은, 열경화성 수지 조성물 전량을 기준으로 하여 40 질량% 이하이다. (C) 성분 및 (D) 성분의 합계 함유량은, 35 질량% 이하, 30 질량% 이하 또는 28 질량% 이하라도 좋다. (C) 성분 및 (D) 성분의 합계 함유량은, 열경화성 수지 조성물 전량을 기준으로 하여 40 질량% 이하이면, 매립성이 보다 우수한 경향이 있다. (C) 성분 및 (D) 성분의 합계 함유량은, 1 질량% 이상, 5 질량% 이상, 10 질량% 이상 또는 15 질량% 이상이라도 좋다.
열경화성 수지 조성물에 있어서의 (C) 성분 및 (D) 성분의 총량에 대한 (C) 성분의 질량비((C) 성분의 함유량/(C) 성분 및 (D) 성분의 함유량의 총량)는 0.01∼0.50이라도 좋다. 질량비는 0.02 이상, 0.03 이상 또는 0.05 이상이라도 좋고, 0.30 이하, 0.20 이하 또는 0.10 이하라도 좋다. (C) 성분 및 (D) 성분에 대한 (C) 성분의 질량비가 0.01 이상이면, 고온 가압 처리 시의 블리드량의 증가를 보다 억제할 수 있는 경향이 있다. (C) 성분 및 (D) 성분에 대한 (C) 성분의 질량비가 0.50 이하이면, 보다 양호한 매립성을 유지할 수 있는 경향이 있다.
<(E) 성분: 무기 필러>
본 실시형태에 따른 열경화성 수지 조성물은 (E) 무기 필러를 추가로 함유하고 있어도 좋다. 무기 필러로서는, 예컨대 수산화알루미늄, 수산화마그네슘, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 규산칼슘, 규산마그네슘, 산화칼슘, 산화마그네슘, 산화알루미늄, 질화알루미늄, 붕산알루미늄 위스커, 질화붕소, 결정성 실리카, 비정성(非晶性) 실리카 등을 들 수 있다. 이들은 1종을 단독으로 이용하여도 좋고, 2종 이상을 조합하여 이용하여도 좋다. 얻어지는 필름형 접착제의 열전도성이 보다 향상된다는 관점에서, 무기 필러는, 산화알루미늄, 질화알루미늄, 질화붕소, 결정성 실리카 또는 비정성 실리카를 포함하고 있어도 좋다. 또한, 열경화성 수지 조성물의 용융 점도를 조정한다는 관점 및 열경화성 수지 조성물에 틱소트로픽성을 부여한다는 관점에서, 무기 필러는, 수산화알루미늄, 수산화마그네슘, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 규산칼슘, 규산마그네슘, 산화칼슘, 산화마그네슘, 산화알루미늄, 결정성 실리카 또는 비정성 실리카를 포함하고 있어도 좋다.
(E) 성분의 평균 입경은, 접착성이 보다 향상된다는 관점에서, 0.005∼0.5 ㎛ 또는 0.05∼0.3 ㎛라도 좋다. 여기서, 평균 입경은, BET 비표면적으로부터 환산함으로써 구해지는 값을 의미한다.
(E) 성분은, 그 표면과 용제, 다른 성분 등과의 상용성, 접착 강도의 관점에서, 표면처리제에 의해서 표면 처리되어 있어도 좋다. 표면처리제로서는 예컨대 실란커플링제 등을 들 수 있다. 실란커플링제의 작용기로서는, 예컨대 비닐기, (메트)아크릴로일기, 에폭시기, 머캅토기, 아미노기, 디아미노기, 알콕시기, 에톡시기 등을 들 수 있다.
(E) 성분의 함유량은, (A) 성분, (B) 성분, (C) 성분 및 (D) 성분의 총량 100 질량부에 대하여 10∼90 질량부 또는 10∼50 질량부라도 좋다. (E) 성분의 함유량이, (A) 성분, (B) 성분, (C) 성분 및 (D) 성분의 총량 100 질량부에 대하여 10 질량부 이상이면, 경화 전의 접착층의 다이싱성이 향상되고, 경화 후의 접착층의 접착력이 향상되는 경향이 있다. (E) 성분의 함유량이, (A) 성분, (B) 성분, (C) 성분 및 (D) 성분의 총량 100 질량부에 대하여 90 질량부 이하이면, 유동성의 저하를 억제할 수 있고, 경화 후의 필름형 접착제의 탄성률이 지나치게 높아지는 것을 막을 수 있게 된다.
<(F) 성분: 경화 촉진제>
본 실시형태에 따른 열경화성 수지 조성물은 (F) 경화 촉진제를 추가로 함유하고 있어도 좋다. 경화 촉진제는 특별히 한정되지 않으며, 일반적으로 사용되는 것을 이용할 수 있다. (F) 성분으로서는, 예컨대 이미다졸류 및 그 유도체, 유기 인계 화합물, 제2급 아민류, 제3급 아민류, 제4급 암모늄염 등을 들 수 있다. 이들은 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 이용하여도 좋다. 이들 중에서도, 반응성의 관점에서 (F) 성분은 이미다졸류 및 그 유도체라도 좋다.
이미다졸류로서는, 예컨대 2-메틸이미다졸, 1-벤질-2-메틸이미다졸, 1-시아노에틸-2-페닐이미다졸, 1-시아노에틸-2-메틸이미다졸 등을 들 수 있다. 이들은 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 이용하여도 좋다.
(F) 성분의 함유량은, (A) 성분, (B) 성분, (C) 성분 및 (D) 성분의 총량 100 질량부에 대하여 0.04∼3 질량부 또는 0.04∼0.2 질량부라도 좋다. (F) 성분의 함유량이 이러한 범위에 있으면, 경화성과 신뢰성을 양립할 수 있는 경향이 있다.
<그 밖의 성분>
본 실시형태에 따른 열경화성 수지 조성물은, 그 밖의 성분으로서, 항산화제, 실란커플링제, 레올로지 컨트롤제 등을 추가로 함유하고 있어도 좋다. 이들 성분의 함유량은, (A) 성분, (B) 성분, (C) 성분 및 (D) 성분의 총량 100 질량부에 대하여 0.02∼3 질량부라도 좋다.
본 실시형태에 따른 접착제 조성물은, 용제로 희석된 접착제 바니시로서 이용하여도 좋다. 용제는 (E) 성분 이외의 성분을 용해할 수 있는 것이라면 특별히 제한되지 않는다. 용제로서는, 예컨대 톨루엔, 크실렌, 메시틸렌, 쿠멘, p-시멘 등의 방향족 탄화수소; 헥산, 헵탄 등의 지방족 탄화수소; 메틸시클로헥산 등의 환상 알칸; 테트라히드로푸란, 1,4-디옥산 등의 환상 에테르; 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥사논, 4-히드록시-4-메틸-2-펜타논 등의 케톤; 아세트산메틸, 아세트산에틸, 아세트산부틸, 젖산메틸, 젖산에틸, γ-부티로락톤 등의 에스테르; 에틸렌카보네이트, 프로필렌카보네이트 등의 탄산에스테르; N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드, N-메틸-2-피롤리돈 등의 아미드 등을 들 수 있다. 이들은 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 이용하여도 좋다. 이들 중, 용제는, 용해성 및 비점의 관점에서, 톨루엔, 크실렌, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤 또는 시클로헥산이라도 좋다.
접착제 바니시 중 고형 성분 농도는, 접착제 바니시의 전체 질량을 기준으로 하여 10∼80 질량%라도 좋다.
접착제 바니시는, (A) 성분, (B) 성분, (C) 성분, (D) 성분 및 용제, 그리고 필요에 따라서 (E) 성분, (F) 성분 및 그 밖의 성분을 혼합, 혼련함으로써 조제할 수 있다. 혼합 및 혼련은, 통상의 교반기, 레이커, 삼본롤, 볼밀, 비드밀 등의 분산기를 적절하게 조합하여 행할 수 있다. (E) 성분을 함유하는 경우, (E) 성분과 저분자량 성분을 미리 혼합한 후, 고분자량 성분을 배합함으로써, 혼합하는 시간을 단축할 수 있다. 또한, 접착제 바니시를 조제한 후, 진공 탈기 등에 의해서 바니시 중의 기포를 제거하여도 좋다.
[필름형 접착제]
도 1은 일 실시형태에 따른 필름형 접착제를 도시하는 모식 단면도이다. 필름형 접착제(10)는, 상술한 접착제 조성물을 필름형으로 형성하여 이루어지는 것이다. 필름형 접착제(10)는 반경화(B 스테이지) 상태라도 좋다. 이러한 필름형 접착제(10)는 접착제 조성물을 지지 필름에 도포함으로써 형성할 수 있다. 접착제 바니시를 이용하는 경우는, 접착제 바니시를 지지 필름에 도포하고, 용제를 가열 건조하여 제거함으로써 필름형 접착제(10)를 형성할 수 있다.
지지 필름으로서는 특별히 제한은 없으며, 예컨대 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리메틸펜텐, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리이미드 등의 필름을 들 수 있다. 지지 필름의 두께는 예컨대 60∼200 ㎛ 또는 70∼170 ㎛라도 좋다.
접착제 바니시를 지지 필름에 도포하는 방법으로서는 공지된 방법을 이용할 수 있으며, 예컨대 나이프코트법, 롤코트법, 스프레이코트법, 그라비아코트법, 바코트법, 커튼코트법 등을 들 수 있다. 가열 건조의 조건은, 사용한 용제가 충분히 휘발하는 조건이라면 특별히 제한은 없지만, 예컨대 50∼200℃에서 0.1∼90분간이라도 좋다.
필름형 접착제의 두께는 용도에 맞춰 적절하게 조정할 수 있다. 필름형 접착제의 두께는, 반도체 칩, 와이어, 기판의 배선 회로 등의 요철 등을 충분히 매립한다는 관점에서, 20∼200 ㎛, 30∼200 ㎛ 또는 40∼150 ㎛라도 좋다.
[접착 시트]
도 2는 일 실시형태에 따른 접착 시트를 도시하는 모식 단면도이다. 접착 시트(100)는, 기재(20)와 기재 상에 마련된 상술한 필름형 접착제(10)를 구비한다.
기재(20)는 특별히 제한되지 않지만, 기재 필름이라도 좋다. 기재 필름은 상술한 지지 필름과 같은 것이라도 좋다.
기재(20)는 다이싱 테이프라도 좋다. 이러한 접착 시트는 다이싱 다이 본딩 일체형 접착 시트로서 사용할 수 있다. 이 경우, 반도체 웨이퍼에의 라미네이트 공정이 1회가 되므로, 작업의 효율화가 가능하다.
다이싱 테이프로서는, 예컨대 폴리테트라플루오로에틸렌 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름, 폴리메틸펜텐 필름, 폴리이미드 필름 등의 플라스틱 필름 등을 들 수 있다. 또한, 다이싱 테이프는, 필요에 따라서, 프라이머 도포, UV 처리, 코로나 방전 처리, 연마 처리, 에칭 처리 등의 표면 처리가 이루어지더라도 좋다. 다이싱 테이프는 점착성을 갖는 것이 바람직하다. 이러한 다이싱 테이프는, 상술한 플라스틱 필름에 점착성을 부여한 것이라도 좋고, 상술한 플라스틱 필름의 한 면에 점착제층을 마련한 것이라도 좋다.
접착 시트(100)는, 상술한 필름형 접착제를 형성하는 방법과 마찬가지로, 접착제 조성물을 기재 필름에 도포함으로써 형성할 수 있다. 접착제 조성물을 기재(20)에 도포하는 방법은, 상술한 접착제 조성물을 지지 필름에 도포하는 방법과 같더라도 좋다.
접착 시트(100)는 미리 제작한 필름형 접착제를 이용하여 형성하여도 좋다. 이 경우, 접착 시트(100)는, 롤 라미네이터, 진공 라미네이터 등을 이용하여 소정 조건(예컨대 실온(20℃) 또는 가열 상태)에서 라미네이트함으로써 형성할 수 있다. 접착 시트(100)는 연속적으로 제조할 수 있으며, 효율이 좋으므로, 가열 상태에서 롤 라미네이터를 이용하여 형성하는 것이 바람직하다.
필름형 접착제(10)의 두께는, 반도체 칩, 와이어, 기판의 배선 회로 등의 요철 등의 매립성이라는 관점에서, 20∼200 ㎛, 30∼200 ㎛ 또는 40∼150 ㎛라도 좋다. 필름형 접착제(10)의 두께가 20 ㎛ 이상이면, 보다 충분한 접착력이 얻어지는 경향이 있고, 필름형 접착제(10)의 두께가 200 ㎛ 이하이면, 경제적이면서 또한 반도체 장치의 소형화의 요구에 부응할 수 있게 된다.
도 3은 다른 실시형태에 따른 접착 시트를 도시하는 모식 단면도이다. 접착 시트(110)는, 필름형 접착제(10)의 기재(20)와는 반대측의 면에 적층된 보호 필름(30)을 추가로 구비한다. 보호 필름(30)은 상술한 지지 필름과 같은 것이라도 좋다. 보호 필름의 두께는 예컨대 15∼200 ㎛ 또는 70∼170 ㎛라도 좋다.
[반도체 장치]
도 4는 일 실시형태에 따른 반도체 장치를 도시하는 모식 단면도이다. 반도체 장치(200)는, 기판(14)에, 제1 와이어(88)를 통해 1번째 단의 제1 반도체 소자(Wa)가 와이어 본딩 접속되고, 제1 반도체 소자(Wa) 상에 제2 반도체 소자(Waa)가 필름형 접착제(10)를 통해 압착됨으로써, 제1 와이어(88)의 적어도 일부가 필름형 접착제(10)에 매립되어 이루어지는 반도체 장치이다. 반도체 장치는, 제1 와이어(88)의 적어도 일부가 매립되어 이루어지는 와이어 매립형의 반도체 장치라도, 제1 와이어(88) 및 제1 반도체 소자(Wa)가 매립되어 이루어지는 반도체 장치라도 좋다. 또한, 반도체 장치(200)에서는, 기판(14)과 제2 반도체 소자(Waa)가 또한 제2 와이어(98)를 통해 전기적으로 접속되고, 제2 반도체 소자(Waa)가 밀봉재(42)에 의해 밀봉되어 있다.
제1 반도체 소자(Wa)의 두께는 10∼170 ㎛라도 좋고, 제2 반도체 소자(Waa)의 두께는 20∼400 ㎛라도 좋다. 필름형 접착제(10) 내부에 매립되어 있는 제1 반도체 소자(Wa)는 반도체 장치(200)를 구동하기 위한 컨트롤러 칩이다.
기판(14)은, 표면에 회로 패턴(84, 94)이 각각 두 곳씩 형성된 유기 기판(90)을 포함한다. 제1 반도체 소자(Wa)는 회로 패턴(94) 상에 접착제(41)를 통해 압착되어 있다. 제2 반도체 소자(Waa)는, 제1 반도체 소자(Wa)가 압착되어 있지 않은 회로 패턴(94), 제1 반도체 소자(Wa) 및 회로 패턴(84)의 일부가 덮이도록 필름형 접착제(10)를 통해 기판(14)에 압착되어 있다. 기판(14) 상의 회로 패턴(84, 94)에 기인하는 요철의 단차에는 필름형 접착제(10)가 매립되어 있다. 그리고, 수지제의 밀봉재(42)에 의해, 제2 반도체 소자(Waa), 회로 패턴(84) 및 제2 와이어(98)가 밀봉되어 있다.
[반도체 장치의 제조 방법]
본 실시형태에 따른 반도체 장치의 제조 방법은, 기판 상에 제1 와이어를 통해 제1 반도체 소자를 전기적으로 접속하는 제1 와이어 본딩 공정과, 제2 반도체 소자의 한 면에 상술한 필름형 접착제를 첩부하는 라미네이트 공정과, 필름형 접착제가 첩부된 제2 반도체 소자를, 필름형 접착제를 통해 압착함으로써, 제1 와이어의 적어도 일부를 필름형 접착제에 매립하는 다이 본드 공정을 구비한다.
도 5∼9는 일 실시형태에 따른 반도체 장치의 제조 방법의 일련의 공정을 도시하는 모식 단면도이다. 본 실시형태에 따른 반도체 장치(200)는, 제1 와이어(88) 및 제1 반도체 소자(Wa)가 매립되어 이루어지는 반도체 장치이며, 이하의 수순에 의해 제조된다. 우선, 도 5에 도시하는 것과 같이, 기판(14) 상의 회로 패턴(94) 상에, 접착제(41)를 갖는 제1 반도체 소자(Wa)를 압착하고, 제1 와이어(88)를 통해 기판(14) 상의 회로 패턴(84)과 제1 반도체 소자(Wa)를 전기적으로 본딩 접속한다(제1 와이어 본딩 공정).
이어서, 반도체 웨이퍼(예컨대 두께 100 ㎛, 사이즈: 8인치)의 한 면에 접착 시트(100)를 라미네이트하고, 기재(20)를 벗김으로써, 반도체 웨이퍼의 한 면에 필름형 접착제(10)(예컨대 두께 110 ㎛)를 붙인다. 그리고, 필름형 접착제(10)에 다이싱 테이프를 맞붙인 후, 소정의 크기(예컨대 한 변이 7.5 mm인 정사각)로 다이싱함으로써, 도 6에 도시하는 것과 같이, 필름형 접착제(10)가 첩부된 제2 반도체 소자(Waa)를 얻는다(라미네이트 공정).
라미네이트 공정의 온도 조건은 50∼100℃ 또는 60∼80℃라도 좋다. 라미네이트 공정의 온도가 50℃ 이상이면, 반도체 웨이퍼와 양호한 밀착성을 얻을 수 있다. 라미네이트 공정의 온도가 100℃ 이하이면, 라미네이트 공정 중에 필름형 접착제(10)가 과도하게 유동하는 것이 억제되기 때문에, 두께의 변화 등을 야기하는 것을 방지할 수 있다.
다이싱 방법으로서는, 예컨대 회전 날을 이용하는 블레이드 다이싱, 레이저에 의해서 필름형 접착제 또는 웨이퍼와 필름형 접착제 양쪽을 절단하는 방법 등을 들 수 있다.
그리고, 필름형 접착제(10)가 첩부된 제2 반도체 소자(Waa)를, 제1 반도체 소자(Wa)가 제1 와이어(88)를 통해 본딩 접속된 기판(14)에 압착한다. 구체적으로는 도 7에 도시하는 것과 같이, 필름형 접착제(10)가 첩부된 제2 반도체 소자(Waa)를, 필름형 접착제(10)에 의해서 제1 와이어(88) 및 제1 반도체 소자(Wa)가 덮이도록 배치하고, 이어서, 도 8에 도시하는 것과 같이, 제2 반도체 소자(Waa)를 기판(14)에 압착시킴으로써 기판(14)에 제2 반도체 소자(Waa)를 고정한다(다이 본드 공정). 다이 본드 공정은, 필름형 접착제(10)를 80∼180℃, 0.01∼0.50 MPa의 조건으로 0.5∼3.0초간 압착하는 것이 바람직하다. 다이 본드 공정 후, 필름형 접착제(10)를 60∼175℃, 0.3∼0.7 MPa의 조건으로 5분간 이상 가압 및 가열한다.
이어서, 도 9에 도시하는 것과 같이, 기판(14)과 제2 반도체 소자(Waa)를 제2 와이어(98)를 통해 전기적으로 접속한 후(제2 와이어 본딩 공정), 회로 패턴(84), 제2 와이어(98) 및 제2 반도체 소자(Waa)를 밀봉재(42)로 밀봉한다. 이러한 공정을 거침으로써 반도체 장치(200)를 제조할 수 있다.
다른 실시형태로서, 반도체 장치는 제1 와이어(88)의 적어도 일부가 매립되어 이루어지는 와이어 매립형의 반도체 장치라도 좋다.
[실시예]
이하, 본 발명에 관해서 실시예를 들어 보다 구체적으로 설명한다. 단, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것이 아니다.
(실시예 1∼7 및 비교예 1∼3)
<접착 시트의 제작>
이하에 나타내는 각 성분을 표 1에 나타낸 배합 비율(질량부)로 혼합하고, 용매로서 시클로헥사논을 이용하여 고형분 40 질량%의 열경화성 수지 조성물의 바니시를 조제했다. 이어서, 얻어진 바니시를 100 메쉬의 필터로 여과하여, 진공 탈포했다. 진공 탈포 후의 바니시를, 기재 필름으로서, 두께 38 ㎛의 이형 처리를 실시한 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름 상에 도포했다. 도포한 바니시를, 90℃에서 5분간, 이어서 140℃에서 5분간의 2단계로 가열 건조했다. 이와 같이 하여, 기재 필름 상에, 반경화(B 스테이지) 상태에 있는 두께 110 ㎛의 필름형 접착제를 갖춘 접착 시트를 얻었다.
또한, 표 1 중의 각 성분은 이하와 같다.
(A) 에폭시 수지 A-1: 디시클로펜타디엔 골격 함유 에폭시 수지, DIC가부시키가이샤 제조, 상품명: HP-7200L, 에폭시 당량: 242∼252 g/eq
A-2: 크레졸노볼락형 에폭시 수지, 신닛테츠스미킨카가쿠가부시키가이샤 제조, 상품명: YDCN-700-10, 에폭시 당량: 209 g/eq
A-3: 비스페놀F형 에폭시 수지(25℃에서 액체), DIC가부시키가이샤 제조, 상품명: EXA-830CRP, 에폭시 당량: 159 g/eq
(B) 경화제
B-1: 비페닐아랄킬형 페놀 수지, 에어워터가부시키가이샤 제조, 상품명: HE-200C-10, 수산기 당량: 205 g/eq
B-2: 페닐아랄킬형 페놀 수지, 에어워터가부시키가이샤 제조, 상품명: HE100C-30, 수산기 당량: 175 g/eq
(C) 제1 엘라스토머(카르복시기 및 수산기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 작용기를 갖는 엘라스토머)
C-1: 아크릴 고무, 나가세켐텍스가부시키가이샤 제조, 상품명: WS-023 EK30,중량 평균 분자량: 50만, 산가: 20 mgKOH/g, Tg: -10℃
C-2: 아크릴 고무, 나가세켐텍스가부시키가이샤 제조, 상품명: SG-708-6, 중량 평균 분자량: 70만, 산가: 9 mgKOH/g, Tg: 4℃
C-3: 아크릴 고무, 나가세켐텍스가부시키가이샤 제조, 상품명: SG-280 EK23,중량 평균 분자량: 90만, 산가: 30 mgKOH/g, Tg: -29℃
(D) 제2 엘라스토머(카르복시기 및 수산기를 갖지 않는 엘라스토머)
D-1: 아크릴 고무, 나가세켐텍스가부시키가이샤 제조, 상품명: HTR-860P-3CSP, 중량 평균 분자량: 80만, 글리시딜기 함유 모노머 비율: 3%, Tg: -7℃
D-2: 아크릴 고무, 나가세켐텍스가부시키가이샤 제조, 상품명: HTR-860P-30B-CHN, 중량 평균 분자량: 23만, 글리시딜기 함유 모노머 비율: 8%, Tg: -7℃
D-3: 아크릴 고무, 나가세켐텍스가부시키가이샤 제조, HTR-860P-3CSP 개량품(상품명: HTR-860P-3CSP, 나가세켐텍스가부시키가이샤 제조의 아크릴 고무에 있어서, 아크릴니트릴에 유래하는 구성 단위를 제외한 것), 중량 평균 분자량: 60만, Tg: 12℃
(E) 무기 필러
E-1: 실리카 필러 분산액, 용융 실리카, 가부시키가이샤아드마테크스 제조, 상품명: SC2050-HLG, 평균 입경: 0.50 ㎛
(F) 경화 촉진제
F-1: 1-시아노에틸-2-페닐이미다졸, 시코쿠가세이고교가부시키가이샤 제조, 상품명: 큐아졸 2PZ-CN
<각종 물성의 평가>
얻어진 실시예 1∼7 및 비교예 1∼3의 접착 시트에 관해서 매립성 및 블리드량을 평가했다.
[매립성 평가]
접착 시트의 매립성을 이하의 평가 샘플을 제작하여 평가했다. 위에서 얻어진 필름형 접착제(두께 110 ㎛)를, 기재 필름을 벗기고, 다이싱 테이프에 붙여, 다이싱 다이 본딩 일체형 접착 시트를 얻었다. 이어서, 두께 100 ㎛의 반도체 웨이퍼(8 인치)를, 접착제 측에 70℃로 가열하여 붙였다. 그 후, 이 반도체 웨이퍼를 한 변이 7.5 mm인 정사각으로 다이싱함으로써 반도체 칩 A를 얻었다. 이어서, 다이싱 다이 본딩 일체형 접착 시트(히타치가세이가부시키가이샤, 상품명: HR9004-10)(두께 10 ㎛)를 준비하고, 두께 50 ㎛의 반도체 웨이퍼(8 인치)에 70℃로 가열하여 붙였다. 그 후, 이 반도체 웨이퍼를 한 변이 4.5 mm인 정사각으로 다이싱함으로써, 다이 본딩 필름 구비 반도체 칩 B를 얻었다. 이어서, 솔더 레지스트(다이요닛산가부시키가이샤, 상품명: AUS308)를 도포한 총 두께 260 ㎛의 평가용 기판을 준비하여, 다이 본딩 필름 구비 반도체 칩 B의 다이 본딩 필름과 평가용 기판의 솔더 레지스트가 접하도록 120℃, 0.20 MPa, 2초간의 조건으로 압착했다. 그 후, 반도체 칩 A의 필름형 접착제와 반도체 칩 B의 반도체 웨이퍼가 접하도록 120℃, 0.20 MPa, 1.5초간의 조건으로 압착하여, 평가 샘플을 얻었다. 이때, 먼저 압착한 반도체 칩 B가 반도체 칩 A의 중앙이 되도록 위치를 맞췄다. 이와 같이 하여 얻어진 평가 샘플을 초음파 디지털 화상 진단 장치(인사이트가부시키가이샤 제조, 프로브: 75 MHz)로 보이드의 관측 유무를 관측하여, 보이드가 관측된 경우는, 단위 면적당 보이드 면적의 비율을 산출하여, 이들 분석 결과를 매립성으로서 평가했다. 평가 기준은 다음과 같다. 결과를 표 1에 나타낸다.
A: 보이드가 관측되지 않았다.
B: 보이드가 관측되었지만, 그 비율이 5 면적% 미만이었다.
C: 보이드가 관측되고, 그 비율이 5 면적% 이상이었다.
[블리드량 평가]
상기 매립성 평가에서 「A」 또는 「B」 평가였던 것에 관해서만 블리드량을 평가했다. 상기 매립성 평가에서 제작한 평가 샘플과 같은 수순으로 평가 샘플을 제작했다. 반도체 칩 A의 필름형 접착제와 반도체 칩 B의 반도체 웨이퍼를, 120℃, 0.20 MPa, 1.5초간의 조건으로 압착했다. 이어서, 가압 오븐을 이용하여, 140℃, 0.7 MPa, 30분의 조건으로 고온 가압 처리(가압 큐어)를 행하고, 가압 큐어 전후에 있어서, 평가 샘플을 현미경으로 관찰하여, 평가 샘플의 네 변의 중심으로부터 필름형 접착제의 블리드량(돌출량)을 각각 측정했다. 가압 큐어 전의 블리드량을 L1, 가압 큐어 후의 블리드량을 L2로 하여, 이하의 식에 기초하여, 블리드량 증가율을 산출했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
블리드량 증가율(%)=(L2-L1)/L1×100
Figure pct00001
표 1에 나타내는 것과 같이, 제1 엘라스토머 및 제2 엘라스토머를 함유하는 실시예 1∼7은, 제1 엘라스토머 또는 제2 엘라스토머의 어느 한쪽밖에 함유하지 않는 비교예 1∼3과 비교하여, 매립성이 우수하고, 고온 가압 처리 시의 블리드량 증가율도 낮았다. 이들 결과로부터, 본 발명에 따른 열경화성 수지 조성물이 열압착 시에 양호한 매립성을 가지면서 고온 가압 처리 시의 블리드량의 증가를 억제하는 것이 가능하다는 것이 확인되었다.
이상의 결과와 같이, 본 발명에 따른 열경화성 수지 조성물은, 열압착 시에 양호한 매립성을 가지면서 고온 가압 처리 시의 블리드량의 증가를 억제할 수 있으므로, 열경화성 수지 조성물을 필름형으로 형성하여 이루어지는 필름형 접착제는, 칩 매립형 필름형 접착제인 FOD(필름 오버 다이) 또는 와이어 매립형 필름형 접착제인 FOW(필름 오버 와이어)로서 유용하게 될 수 있다.
10: 필름형 접착제, 14: 기판, 20: 기재, 30: 보호 필름, 41: 접착제, 42: 밀봉재, 84, 94: 회로 패턴, 88: 제1 와이어, 90: 유기 기판, 98: 제2 와이어, 100, 110: 접착 시트, 200: 반도체 장치, Wa: 제1 반도체 소자, Waa: 제2 반도체 소자.

Claims (12)

  1. 에폭시 수지와,
    경화제와,
    중량 평균 분자량이 20만∼130만이며, 카르복시기 및 수산기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 작용기를 갖는 제1 엘라스토머와,
    중량 평균 분자량이 20만∼130만이며, 카르복시기 및 수산기를 갖지 않는 제2 엘라스토머
    를 함유하고, 상기 제1 엘라스토머 및 상기 제2 엘라스토머의 합계 함유량이, 열경화성 수지 조성물 전량을 기준으로 하여 40 질량% 이하인 열경화성 수지 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 경화제가 페놀 수지를 포함하는 열경화성 수지 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 엘라스토머가 카르복시기 및 수산기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 작용기를 갖는 아크릴 수지인 열경화성 수지 조성물.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 엘라스토머가 카르복시기 및 수산기를 갖지 않는 아크릴 수지인 열경화성 수지 조성물.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 에폭시 수지가 25℃에서 액체인 에폭시 수지를 포함하는 열경화성 수지 조성물.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 무기 필러를 추가로 함유하는 열경화성 수지 조성물.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 경화 촉진제를 추가로 함유하는 열경화성 수지 조성물.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재한 열경화성 수지 조성물을 필름형으로 형성하여 이루어지는 필름형 접착제.
  9. 기재와,
    상기 기재 상에 마련된, 제8항에 기재한 필름형 접착제
    를 구비하는 접착 시트.
  10. 제9항에 있어서, 상기 기재가 다이싱 테이프인 접착 시트.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 필름형 접착제의 상기 기재와는 반대측의 면에 적층된 보호 필름을 추가로 구비하는 접착 시트.
  12. 기판 상에 제1 와이어를 통해 제1 반도체 소자를 전기적으로 접속하는 와이어 본딩 공정과,
    제2 반도체 소자의 한 면에, 제8항에 기재한 필름형 접착제를 첩부하는 라미네이트 공정과,
    상기 필름형 접착제가 첩부된 제2 반도체 소자를, 상기 필름형 접착제를 통해 압착함으로써, 상기 제1 와이어의 적어도 일부를 상기 필름형 접착제에 매립하는 다이 본드 공정
    을 구비하는 반도체 장치의 제조 방법.
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