KR20210114009A - 접착제 조성물, 필름상 접착제, 접착 시트, 및 반도체 장치의 제조 방법 - Google Patents

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타츠야 야하타
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유키 나카무라
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Abstract

열경화성 수지와 경화제와 엘라스토머를 함유하고, 열경화성 수지가 지환식 환을 갖는 에폭시 수지를 포함하며, 엘라스토머가 카복시기를 갖는 엘라스토머를 포함하는 접착제 조성물이 개시된다. 또, 이와 같은 접착제 조성물을 이용한 필름상 접착제가 개시된다. 또한, 이와 같은 필름상 접착제를 이용한 접착 시트 및 반도체 장치의 제조 방법이 개시된다.

Description

접착제 조성물, 필름상 접착제, 접착 시트, 및 반도체 장치의 제조 방법
본 발명은, 접착제 조성물, 필름상 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 요구되도록 되고 있다. 한편, 은 페이스트를 이용하는 경우에서는, 페이스트의 돌출 또는 반도체 칩의 기울어짐에 기인하는 와이어 본딩 시에 있어서의 트러블의 발생, 막두께 제어의 곤란성, 보이드 발생 등의 문제가 발생하는 경우가 있다.
그 때문에, 최근, 반도체 칩과 지지 부재를 접합하기 위한 필름상 접착제가 사용되고 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조). 다이싱 테이프와 다이싱 테이프 상에 적층된 필름상 접착제를 구비하는 접착 시트를 이용하는 경우, 반도체 웨이퍼의 이면에 필름상 접착제를 첩부하고, 다이싱에 의하여 반도체 웨이퍼를 개편화함으로써, 필름상 접착제 부착 반도체 칩을 얻을 수 있다. 얻어진 필름상 접착제 부착 반도체 칩은, 필름상 접착제를 개재하여 지지 부재에 첩부하고, 열압착에 의하여 접합할 수 있다.
특허문헌 1: 일본 공개특허공보 2007-053240호
그러나, 반도체 칩의 사이즈가 작아짐에 따라, 열압착 시에 단위 면적당에 가해지는 힘이 커져, 필름상 접착제가 반도체 칩으로부터 돌출되는, 블리드라는 현상이 발생하는 경우가 있다.
또, 필름상 접착제를 와이어 매립형 필름상 접착제인 FOW(Film Over Wire) 또는 반도체 칩 매립형 필름상 접착제인 FOD(Film Over Die)로서 이용하는 경우는, 매립성을 향상시키는 관점에서, 열압착 시에 높은 유동성이 요구된다. 그 때문에, 블리드의 발생 빈도 및 양이 더 증대하는 경향이 있다. 경우에 따라서는, 블리드가 반도체 칩 상면에까지 발생하는 경우가 있다. 또한, 열압착 후의 고온 가압 처리에 있어서 수지가 유동함으로써, 블리드양이 열압착 시보다 증대하여, 이로써, 전기 불량 또는 와이어 본딩 불량으로 이어질 우려가 있다.
본 발명은, 이와 같은 실정을 감안하여 이루어진 것이며, 열압착 시에 양호한 매립성을 가지면서, 고온 가압 처리 시의 블리드를 억제하는 것이 가능한 접착제 조성물을 제공하는 것을 주된 목적으로 한다.
본 발명의 일 측면은, 열경화성 수지와 경화제와 엘라스토머를 함유하고, 열경화성 수지가 지환식 환을 갖는 에폭시 수지를 포함하며, 엘라스토머가 카복시기를 갖는 엘라스토머를 포함하는 접착제 조성물을 제공한다. 이와 같은 접착제 조성물에 의하면, 열압착 시에 양호한 매립성을 가지면서, 고온 가압 처리 시의 블리드를 억제하는 것이 가능해진다.
경화제는, 페놀 수지를 포함하고 있어도 된다. 또, 엘라스토머는, 아크릴 수지를 포함하고 있어도 된다.
엘라스토머는, 카복시기를 갖지 않는 엘라스토머를 더 포함하고 있어도 된다.
열경화성 수지는, 지환식 환을 갖지 않는 방향족 에폭시 수지를 더 포함하고 있어도 된다. 지환식 환을 갖지 않는 방향족 에폭시 수지는, 25℃에서 액체여도 된다.
접착제 조성물은, 무기 필러를 더 함유하고 있어도 된다. 또, 접착제 조성물은, 경화 촉진제를 더 함유하고 있어도 된다.
접착제 조성물은, 기판 상에 제1 와이어를 개재하여 제1 반도체 소자가 와이어 본딩 접속됨과 함께, 제1 반도체 소자 상에, 제2 반도체 소자가 압착되어 이루어지는 반도체 장치에 있어서, 제2 반도체 소자를 압착함과 함께 제1 와이어의 적어도 일부를 매립하기 위하여 이용되는 것이어도 된다.
본 발명은 또한, 열경화성 수지와 경화제와 엘라스토머를 함유하고, 열경화성 수지가 지환식 환을 갖는 에폭시 수지를 포함하는 조성물의, 기판 상에 제1 와이어를 개재하여 제1 반도체 소자가 와이어 본딩 접속됨과 함께, 제1 반도체 소자 상에, 제2 반도체 소자가 압착되어 이루어지는 반도체 장치에 있어서, 제2 반도체 소자를 압착함과 함께 제1 와이어의 적어도 일부를 매립하기 위하여 이용되는, 접착제로서의 응용 또는 접착제의 제조를 위한 응용에 관한 것이어도 된다.
다른 측면에 있어서, 본 발명은, 상술한 접착제 조성물을 필름상으로 형성하여 이루어지는 필름상 접착제를 제공한다.
다른 측면에 있어서, 본 발명은, 기재와 기재 상에 마련된 상술한 필름상 접착제를 구비하는 접착 시트를 제공한다.
기재는, 다이싱 테이프여도 된다. 또한, 본 명세서에 있어서, 기재가 다이싱 테이프인 접착 시트를 "다이싱 다이본딩 일체형 접착 시트"라고 하는 경우가 있다.
접착 시트는, 필름상 접착제의 기재와는 반대 측의 면에 적층된 보호 필름을 더 구비해도 된다.
또한, 다른 측면에 있어서, 본 발명은, 기판 상에 제1 와이어를 개재하여 제1 반도체 소자를 전기적으로 접속하는 와이어 본딩 공정과, 제2 반도체 소자의 편면에, 상술한 필름상 접착제를 첩부하는 래미네이트 공정과, 필름상 접착제가 첩부된 제2 반도체 소자를, 필름상 접착제를 개재하여 압착함으로써, 제1 와이어의 적어도 일부를 필름상 접착제에 매립하는 다이본드 공정을 구비하는, 반도체 장치의 제조 방법을 제공한다.
또한, 반도체 장치는, 반도체 기판 상에 제1 와이어를 개재하여 제1 반도체 칩이 와이어 본딩 접속됨과 함께, 제1 반도체 칩 상에, 제2 반도체 칩이 접착 필름을 개재하여 압착됨으로써, 제1 와이어의 적어도 일부가 접착 필름에 매립되어 이루어지는 와이어 매립형의 반도체 장치여도 되고, 제1 와이어 및 제1 반도체 칩이 접착 필름에 매립되어 이루어지는 칩 매립형의 반도체 장치여도 된다.
본 발명에 의하면, 열압착 시에 양호한 매립성을 가지면서, 고온 가압 처리 시의 블리드를 억제하는 것이 가능한 접착제 조성물이 제공된다. 그 때문에, 당해 접착제 조성물을 필름상으로 형성하여 이루어지는 필름상 접착제는, 반도체 칩 매립형 필름상 접착제인 FOD(Film Over Die) 또는 와이어 매립형 필름상 접착제인 FOW(Film Over Wire)로서 유용해질 수 있다. 또, 본 발명에 의하면, 이와 같은 필름상 접착제를 이용한 접착 시트 및 반도체 장치의 제조 방법이 제공된다.
도 1은 일 실시형태에 관한 필름상 접착제를 나타내는 모식 단면도이다.
도 2는 일 실시형태에 관한 접착 시트를 나타내는 모식 단면도이다.
도 3은 다른 실시형태에 관한 접착 시트를 나타내는 모식 단면도이다.
도 4는 일 실시형태에 관한 반도체 장치를 나타내는 모식 단면도이다.
도 5는 일 실시형태에 관한 반도체 장치의 제조 방법의 일련의 공정을 나타내는 모식 단면도이다.
도 6은 일 실시형태에 관한 반도체 장치의 제조 방법의 일련의 공정을 나타내는 모식 단면도이다.
도 7은 일 실시형태에 관한 반도체 장치의 제조 방법의 일련의 공정을 나타내는 모식 단면도이다.
도 8은 일 실시형태에 관한 반도체 장치의 제조 방법의 일련의 공정을 나타내는 모식 단면도이다.
도 9는 일 실시형태에 관한 반도체 장치의 제조 방법의 일련의 공정을 나타내는 모식 단면도이다.
이하, 도면을 적절히 참조하면서, 본 발명의 실시형태에 대하여 설명한다. 단, 본 발명은 이하의 실시형태에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, (메트)아크릴산은 아크릴산 또는 그에 대응하는 메타크릴산을 의미한다. (메트)아크릴로일기 등의 다른 유사 표현에 대해서도 동일하다.
[접착제 조성물]
본 실시형태에 관한 접착제 조성물은, (A) 열경화성 수지와, (B) 경화제와, (C) 엘라스토머를 함유한다. 접착제 조성물은, 열경화성이며, 반(半)경화(B 스테이지) 상태를 거쳐, 경화 처리 후에 완전 경화물(C 스테이지) 상태가 될 수 있다.
<(A) 성분: 열경화성 수지>
열경화성 수지는, 접착성의 관점에서, 에폭시 수지를 포함하고 있어도 된다. 본 실시형태에 관한 접착제 조성물은, 열경화성 수지로서, (A-1) 지환식 환을 갖는 에폭시 수지를 포함한다.
(A-1) 성분은, 분자 내에 지환식 환 및 에폭시기를 갖는 화합물이다. 에폭시기는, 당해 화합물의 지환식 환 또는 지환식 환 이외의 부위에, 단결합 또는 연결기(예를 들면, 알킬렌기, 옥시알킬렌기 등)를 개재하여 결합되어 있어도 된다. 또, 당해 화합물은, 지환식 환을 구성하는 2개의 탄소 원자와 함께 형성되는 에폭시기를 갖는 화합물(즉, 지환식 에폭시 화합물)이어도 된다. 열경화성 수지로서 (A-1) 성분을 포함함으로써, 열압착 시에 양호한 매립성을 가지면서, 고온 가압 처리 시의 블리드를 억제하는 것이 가능해진다.
(A-1) 성분의 에폭시 당량은, 특별히 제한되지 않지만, 90~600g/eq, 100~500g/eq, 또는 120~450g/eq여도 된다. (A-1) 성분의 에폭시 당량이 이와 같은 범위에 있으면, 보다 양호한 반응성 및 유동성이 얻어지는 경향이 있다.
(A-1) 성분은, 예를 들면, 하기 일반식 (1)~(4)로 나타나는 에폭시 수지 중 어느 하나여도 된다.
[화학식 1]
Figure pct00001
식 (1) 중, E는 지환식 환을 나타내고, G는 단결합 또는 알킬렌기를 나타내며, R1은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 1가의 탄화 수소기를 나타낸다. n1은 1~10의 정수를 나타내고, m은 1~3의 정수를 나타낸다.
E의 탄소 원자수는, 4~12, 5~11, 또는 6~10이어도 된다. E는, 단환이어도 되고, 다환이어도 되지만, 다환인 것이 바람직하고, 다이사이클로펜타다이엔환인 것이 보다 바람직하다. G에 있어서의 알킬렌기는, 메틸렌기, 에틸렌기, 프로필렌기, 뷰틸렌기, 펜틸렌기 등의 탄소수 1~5의 알킬렌기여도 된다. G는, 단결합인 것이 바람직하다. R1에 있어서의 1가의 탄화 수소기는, 예를 들면, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 뷰틸기, 펜틸기 등의 알킬기, 페닐기, 나프틸기 등의 아릴기, 피리딜기 등의 헤테로아릴기여도 된다. R1은, 수소 원자인 것이 바람직하다.
일반식 (1)로 나타나는 에폭시 수지는, 하기 일반식 (1a)로 나타나는 에폭시 수지여도 된다.
[화학식 2]
Figure pct00002
식 (1a) 중, n1은 상기와 동일한 의미이다.
일반식 (1a)로 나타나는 에폭시 수지의 시판품으로서는, 예를 들면, HP-7200L, HP-7200H, HP-7200(모두 DIC 주식회사제), XD-1000(닛폰 가야쿠 주식회사제) 등을 들 수 있다.
[화학식 3]
Figure pct00003
식 (2) 중, R2는 2가의 탄화 수소기를 나타낸다.
R2에 있어서의 2가의 탄화 수소기는, 예를 들면, 메틸렌기, 에틸렌기, 프로필렌기, 뷰틸렌기, 펜틸렌기 등의 알킬렌기, 페닐렌기, 나프틸렌기 등의 아릴렌기, 피리딜렌기 등의 헤테로아릴렌기여도 된다. R2는, 탄소 원자수 1~5의 알킬렌기인 것이 바람직하다.
일반식 (2)로 나타나는 에폭시 수지의 시판품으로서는, 예를 들면, 셀록사이드 2021P, 셀록사이드 2081(모두 주식회사 다이셀제) 등을 들 수 있다.
[화학식 4]
Figure pct00004
식 (3) 중, R3, R4, 및 R5는 각각 독립적으로 2가의 탄화 수소기를 나타낸다.
R3, R4, 및 R5에 있어서의 2가의 탄화 수소기로서는, R2에 있어서의 2가의 탄화 수소기로 예시한 것과 동일한 것을 들 수 있다.
일반식 (3)으로 나타나는 에폭시 수지의 시판품으로서는, 예를 들면, Syna-Epoxy28(SYANASIA사제) 등을 들 수 있다.
[화학식 5]
Figure pct00005
식 (4) 중, R6은 수소 원자 또는 1가의 탄화 수소기를 나타내고, n2는 1~10의 정수를 나타낸다.
R6에 있어서의 1가의 탄화 수소기로서는, R1에 있어서의 1가의 탄화 수소기로 예시한 것과 동일한 것을 들 수 있다.
일반식 (4)로 나타나는 에폭시 수지의 시판품으로서는, 예를 들면, EHPE3150(주식회사 다이셀제) 등을 들 수 있다.
(A-1) 성분은, 내열성의 관점에서, 일반식 (1)로 나타나는 에폭시 수지인 것이 바람직하고, 일반식 (1a)로 나타나는 에폭시 수지인 것이 보다 바람직하다.
(A-1) 성분의 함유량은, (A) 성분 전체량을 기준으로 하여, 15~100질량%여도 된다. (A-1) 성분의 함유량은, 40질량% 이상, 50질량% 이상, 또는 60질량% 이상이어도 된다.
(A-1) 성분의 함유량은, 접착제 조성물 전체량을 기준으로 하여, 5질량% 이상, 10질량% 이상, 또는 20질량% 이상이어도 된다. (A-1) 성분의 함유량은, 접착제 조성물 전체량을 기준으로 하여, 5질량% 이상이면, 열압착 시에 보다 양호한 매립성을 가지면서, 고온 가압 처리 시의 블리드를 양호하게 억제할 수 있는 경향이 있다.
(A) 성분은, (A-1) 성분에 더하여, (A-2) 지환식 환을 갖지 않는 방향족 에폭시 수지를 더 포함하고 있어도 된다. 여기에서, 지환식 환을 갖지 않는 방향족 에폭시 수지는, 분자 내에 방향환 및 에폭시기를 갖고, 또한 지환식 환을 갖지 않는 화합물이다. (A-2) 성분으로서는, 예를 들면, 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 비스페놀 S형 에폭시 수지, 페놀 노볼락형 에폭시 수지, 크레졸 노볼락형 에폭시 수지, 비스페놀 A 노볼락형 에폭시 수지, 비스페놀 F 노볼락형 에폭시 수지, 스틸벤형 에폭시 수지, 트라이아진 골격 함유 에폭시 수지, 플루오렌 골격 함유 에폭시 수지, 트라이페놀페놀메테인형 에폭시 수지, 바이페닐형 에폭시 수지, 자일릴렌형 에폭시 수지, 페닐아랄킬형 에폭시 수지, 바이페닐아랄킬형 에폭시 수지, 나프탈렌형 에폭시 수지, 다관능 페놀류, 안트라센 등의 다환 방향족류의 다이글리시딜에터 화합물 등을 들 수 있다. 이들은, 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 이용해도 된다. 이들 중에서도, (A-2) 성분은, 25℃에서 액체여도 된다.
(A-2) 성분의 에폭시 당량은, 특별히 제한되지 않지만, 90~600g/eq, 100~500g/eq, 또는 120~450g/eq여도 된다. (A-2) 성분의 에폭시 당량이 이와 같은 범위에 있으면, 보다 양호한 반응성 및 유동성이 얻어지는 경향이 있다.
(A-2) 성분의 함유량은, (A) 성분 전체량을 기준으로 하여, 0~85질량%여도 된다. (A-2) 성분의 함유량은, 60질량% 이하, 50질량% 이하, 또는 40질량% 이하여도 된다.
<(B) 성분: 경화제>
(B) 성분은, 특별히 제한없이, 열경화성 수지의 경화제로서 일반적으로 사용되고 있는 것을 이용할 수 있다. 열경화성 수지가 에폭시 수지를 포함하는 경우, (B) 성분으로서는, 예를 들면, 페놀 수지, 에스터 화합물, 방향족 아민, 지방족 아민, 산무수물 등을 들 수 있다. 이들은, 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 이용해도 된다. 이들 중에서도, 반응성 및 경시 안정성의 관점에서, (B) 성분은 페놀 수지를 포함하고 있어도 된다.
페놀 수지는, 분자 내에 페놀성 수산기를 갖는 것이면 특별히 제한없이 이용할 수 있다. 페놀 수지로서는, 예를 들면, 페놀, 크레졸, 레조신, 카테콜, 비스페놀 A, 비스페놀 F, 페닐페놀, 아미노페놀 등의 페놀류 및/또는 α-나프톨, β-나프톨, 다이하이드록시나프탈렌 등의 나프톨류와 폼알데하이드 등의 알데하이드기를 갖는 화합물을 산성 촉매하에서 축합 또는 공축합시켜 얻어지는 노볼락형 페놀 수지, 알릴화 비스페놀 A, 알릴화 비스페놀 F, 알릴화 나프탈렌다이올, 페놀 노볼락, 페놀 등의 페놀류 및/또는 나프톨류와 다이메톡시파라자일렌 또는 비스(메톡시메틸)바이페닐로부터 합성되는 페놀아랄킬 수지, 나프톨아랄킬 수지, 바이페닐아랄킬형 페놀 수지, 페닐아랄킬형 페놀 수지 등을 들 수 있다. 이들은, 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 이용해도 된다. 이들 중에서도, 내열성의 관점에서, 페놀 수지는, 85℃, 85% RH의 항온 항습조(槽)에 48시간의 조건에 있어서, 흡수율이 2질량% 이하이고, 또한 열중량 분석계(TGA)로 측정한 350℃에서의 가열 질량 감소율(승온 속도: 5℃/min, 분위기: 질소)이 5질량% 미만인 것이 바람직하다.
페놀 수지의 시판품으로서는, 예를 들면, 페놀라이트 KA 시리즈, TD 시리즈(DIC 주식회사제), 밀렉스 XLC 시리즈, XL 시리즈(미쓰이 가가쿠 주식회사제), HE 시리즈(에어·워터 주식회사제) 등을 들 수 있다.
페놀 수지의 수산기 당량은, 특별히 제한되지 않지만, 80~400g/eq, 90~350g/eq, 또는 100~300g/eq여도 된다. (B) 성분의 수산기 당량이 이와 같은 범위에 있으면, 보다 양호한 반응성 및 유동성이 얻어지는 경향이 있다.
(A) 성분이 에폭시 수지이고, (B) 성분이 페놀 수지인 경우의 에폭시 수지의 에폭시 당량과 페놀 수지의 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 0.45/0.55~0.55/0.45여도 된다. 당해 당량비가 0.30/0.70 이상이면, 보다 충분한 경화성이 얻어지는 경향이 있다. 당해 당량비가 0.70/0.30 이하이면, 점도가 과도하게 높아지는 것을 방지할 수 있어, 보다 충분한 유동성을 얻을 수 있다.
(A) 성분 및 (B) 성분의 합계의 함유량은, 접착제 조성물 전체량을 기준으로 하여, 30~70질량%여도 된다. (A) 성분 및 (B) 성분의 합계의 함유량은, 33질량% 이상, 36질량% 이상, 또는 40질량% 이상이어도 되고, 65질량% 이하, 60질량% 이하, 또는 55질량% 이하여도 된다. (A) 성분 및 (B) 성분의 합계의 함유량이, 접착제 조성물 전체량을 기준으로 하여, 30질량% 이상이면, 접착성이 향상되는 경향이 있다. (A) 성분 및 (B) 성분의 합계의 함유량이, 접착제 조성물 전체량을 기준으로 하여, 70질량% 이하이면, 점도가 과도하게 낮아지는 것을 방지할 수 있어, 고온 가압 처리 시의 블리드를 보다 억제할 수 있는 경향이 있다.
<(C) 성분: 엘라스토머>
본 실시형태에 관한 접착제 조성물은, (C) 엘라스토머를 함유한다. 본 실시형태에 관한 접착제 조성물은, 엘라스토머로서, (C-1) 카복시기를 갖는 엘라스토머를 포함한다. (C) 성분은, 엘라스토머를 구성하는 중합체의 유리 전이 온도(Tg)가 50℃ 이하인 것이 바람직하다.
(C-1) 성분은, 분자 내에 카복시기를 갖는 화합물(엘라스토머)이다. 엘라스토머로서 (C-1) 성분을 포함함으로써, 열압착 시에 양호한 매립성을 가지면서, 고온 가압 처리 시의 블리드를 억제하는 것이 가능해진다.
(C-1) 성분으로서는, 예를 들면, 아크릴 수지, 폴리에스터 수지, 폴리아마이드 수지, 폴리이미드 수지, 실리콘 수지, 뷰타다이엔 수지, 아크릴로나이트릴 수지 및 이들의 변성체 등을 들 수 있다.
(C-1) 성분은, 용제에 대한 용해성, 유동성의 관점에서, 카복시기를 갖는 아크릴 수지를 포함하고 있어도 된다. 여기에서, 아크릴 수지란, (메트)아크릴산 에스터에서 유래하는 구성 단위를 포함하는 폴리머를 의미한다. 아크릴 수지는, 구성 단위로서, 카복시기 외에, 에폭시기, 알코올성 또는 페놀성 수산기 등의 가교성 관능기를 갖는 (메트)아크릴산 에스터에서 유래하는 구성 단위를 포함하는 폴리머인 것이 바람직하다. 또, 아크릴 수지는, (메트)아크릴산 에스터와 아크릴로나이트릴의 공중합체 등의 아크릴 고무여도 된다.
아크릴 수지의 유리 전이 온도(Tg)는, -50~50℃ 또는 -30~30℃여도 된다. 아크릴 수지의 Tg가 -50℃ 이상이면, 접착제 조성물의 유연성이 과도하게 높아지는 것을 방지할 수 있는 경향이 있다. 이로써, 웨이퍼 다이싱 시에 필름상 접착제를 절단하기 쉬워져, 버(burr)의 발생을 방지하는 것이 가능해진다. 아크릴 수지의 Tg가 50℃ 이하이면, 접착제 조성물의 유연성의 저하를 억제할 수 있는 경향이 있다. 이로써, 필름상 접착제를 웨이퍼에 첩부할 때에, 보이드를 충분히 매립하기 쉬워지는 경향이 있다. 또, 웨이퍼의 밀착성의 저하에 의한 다이싱 시의 치핑을 방지하는 것이 가능해진다. 여기에서, 유리 전이 온도(Tg)는, DSC(열시차 주사 열량계)(예를 들면, 주식회사 리가쿠제 "Thermo Plus 2")를 이용하여 측정한 값을 의미한다.
아크릴 수지의 중량 평균 분자량(Mw)은, 10만~300만 또는 50만~200만이어도 된다. 아크릴 수지의 Mw가 이와 같은 범위에 있으면, 필름 형성성, 필름상에 있어서의 강도, 가요성, 택킹(tacking)성 등을 적절히 제어할 수 있음과 함께, 리플로성이 우수하여, 매립성을 향상시킬 수 있다. 여기에서, Mw는, 젤 퍼미에이션 크로마토그래피(GPC)로 측정하고, 표준 폴리스타이렌에 의한 검량선을 이용하여 환산한 값을 의미한다.
(C-1) 성분의 산가는, 경화성의 관점에서, 1~60mgKOH/g, 2~40mgKOH/g, 또는 3~30mgKOH/g이어도 된다. 산가가 이와 같은 범위에 있으면, 고온 가압 처리 시의 블리드를 보다 억제할 수 있는 경향이 있다.
(C-1) 성분(아크릴 수지)의 시판품으로서는, 예를 들면, SG-70L, SG-708-6, WS-023 EK30, SG-280 EK23(모두 나가세 켐텍스 주식회사제) 등을 들 수 있다.
(C) 성분은, (C-1) 성분에 더하여 (C-2) 카복시기를 갖지 않는 엘라스토머를 더 포함하고 있어도 된다. (C-1) 성분은, 분자 내에 카복시기를 갖지 않는 화합물(엘라스토머)이다.
(C-2) 성분으로서는, 예를 들면, 아크릴 수지, 폴리에스터 수지, 폴리아마이드 수지, 폴리이미드 수지, 실리콘 수지, 뷰타다이엔 수지, 아크릴로나이트릴 수지 및 이들의 변성체 등을 들 수 있다.
(C-2) 성분은, 용제에 대한 용해성, 유동성의 관점에서, 카복시기를 갖지 않는 아크릴 수지를 포함하고 있어도 된다. 여기에서, 아크릴 수지란, (메트)아크릴산 에스터에서 유래하는 구성 단위를 포함하는 폴리머를 의미한다. 아크릴 수지는, 구성 단위로서, 에폭시기, 알코올성 또는 페놀성 수산기 등의 가교성 관능기를 갖는 (메트)아크릴산 에스터에서 유래하는 구성 단위를 포함하는 폴리머인 것이 바람직하다. 또, 아크릴 수지는, (메트)아크릴산 에스터와 아크릴로나이트릴의 공중합체 등의 아크릴 고무여도 된다.
아크릴 수지의 유리 전이 온도(Tg)는, (C-1) 성분의 아크릴 수지의 Tg와 동일해도 된다. 아크릴 수지의 중량 평균 분자량(Mw)은, (C-1) 성분의 아크릴 수지의 Mw와 동일해도 된다.
(C-2) 성분(아크릴 수지)의 시판품으로서는, 예를 들면, SG-P3, SG-80H(모두 나가세 켐텍스 주식회사제) 등을 들 수 있다.
(C) 성분의 함유량은, (A) 성분 및 (B) 성분의 총량 100질량부에 대하여, 20~200질량부 또는 30~100질량부여도 된다. (C) 성분의 함유량이 (A) 성분 및 (B) 성분의 총량 100질량부에 대하여, 20질량부 이상이면, 필름상 접착제의 취급성(예를 들면 절곡성 등)이 보다 양호해지는 경향이 있다. (C) 성분의 함유량이 (A) 성분 및 (B) 성분의 총량 100질량부에 대하여, 200질량부 이하이면, 접착제 조성물의 유연성이 과도하게 높아지는 것을 보다 방지할 수 있는 경향이 있다. 이로써, 웨이퍼 다이싱 시에 필름상 접착제를 절단하기 쉬워져, 버의 발생을 방지하는 것이 보다 한층 가능해지는 경향이 있다.
(C) 성분의 함유량((C-1) 성분 및 (C-2) 성분의 합계의 함유량)에 대한 (C-1) 성분의 함유량의 질량비((C-1) 성분의 함유량/(C) 성분의 함유량)는, 0.05~1, 0.10~1, 0.20~1, 0.40~1, 또는 0.60~1이어도 된다.
<(D) 성분: 무기 필러>
본 실시형태에 관한 접착제 조성물은, (D) 무기 필러를 더 함유하고 있어도 된다. 무기 필러로서는, 예를 들면, 수산화 알루미늄, 수산화 마그네슘, 탄산 칼슘, 탄산 마그네슘, 규산 칼슘, 규산 마그네슘, 산화 칼슘, 산화 마그네슘, 산화 알루미늄, 질화 알루미늄, 붕산 알루미늄 위스커, 질화 붕소, 결정성 실리카, 비정성 실리카 등을 들 수 있다. 이들은 1종을 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 이용해도 된다. 얻어지는 필름상 접착제의 열전도성이 보다 향상되는 관점에서, 무기 필러는, 산화 알루미늄, 질화 알루미늄, 질화 붕소, 결정성 실리카 또는 비정성 실리카를 포함하고 있어도 된다. 또, 접착제 조성물의 용융 점도를 조정하는 관점 및 접착제 조성물에 틱소트로픽성을 부여하는 관점에서, 무기 필러는, 수산화 알루미늄, 수산화 마그네슘, 탄산 칼슘, 탄산 마그네슘, 규산 칼슘, 규산 마그네슘, 산화 칼슘, 산화 마그네슘, 산화 알루미늄, 결정성 실리카 또는 비정성 실리카를 포함하고 있어도 된다.
(D) 성분의 평균 입경은, 접착성이 보다 향상되는 관점에서, 0.005~0.5μm 또는 0.05~0.3μm여도 된다. 여기에서, 평균 입경은, BET 비표면적으로부터 환산함으로써 구해지는 값을 의미한다.
(D) 성분은, 그 표면과 용제, 다른 성분 등과의 상용성, 접착 강도의 관점에서 표면 처리제에 의하여 표면 처리되어 있어도 된다. 표면 처리제로서는, 예를 들면, 실레인 커플링제 등을 들 수 있다. 실레인 커플링제의 관능기로서는, 예를 들면, 바이닐기, (메트)아크릴로일기, 에폭시기, 머캅토기, 아미노기, 다이아미노기, 알콕시기, 에톡시기 등을 들 수 있다.
(D) 성분의 함유량은, (A) 성분, (B) 성분, 및 (C) 성분의 총량 100질량부에 대하여, 10~90질량부 또는 10~50질량부여도 된다. (D) 성분의 함유량이, (A) 성분, (B) 성분, 및 (C) 성분의 총량 100질량부에 대하여, 10질량부 이상이면, 경화 전의 접착층의 다이싱성이 향상되고, 경화 후의 접착층의 접착력이 향상되는 경향이 있다. (D) 성분의 함유량이, (A) 성분, (B) 성분, 및 (C) 성분의 총량 100질량부에 대하여, 90질량부 이하이면, 유동성의 저하를 억제할 수 있어, 경화 후의 필름상 접착제의 탄성률이 과도하게 높아지는 것을 방지하는 것이 가능해진다.
<(E) 성분: 경화 촉진제>
본 실시형태에 관한 접착제 조성물은, (E) 경화 촉진제를 함유하고 있어도 된다. 경화 촉진제는, 특별히 한정되지 않으며, 일반적으로 사용되는 것을 이용할 수 있다. (E) 성분으로서는, 예를 들면, 이미다졸류 및 그 유도체, 유기 인계 화합물, 제2급 아민류, 제3급 아민류, 제4급 암모늄염 등을 들 수 있다. 이들은, 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 이용해도 된다. 이들 중에서도, 반응성의 관점에서 (E) 성분은 이미다졸류 및 그 유도체여도 된다.
이미다졸류로서는, 예를 들면, 2-메틸이미다졸, 1-벤질-2-메틸이미다졸, 1-사이아노에틸-2-페닐이미다졸, 1-사이아노에틸-2-메틸이미다졸 등을 들 수 있다. 이들은, 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 이용해도 된다.
(E) 성분의 함유량은, (A) 성분, (B) 성분, 및 (C) 성분의 총량 100질량부에 대하여, 0.04~3질량부 또는 0.04~0.2질량부여도 된다. (E) 성분의 함유량이 이와 같은 범위에 있으면, 경화성과 신뢰성을 양립시킬 수 있는 경향이 있다.
<그 외의 성분>
본 실시형태에 관한 접착제 조성물은, 그 외의 성분으로서, 항산화제, 실레인 커플링제, 리올로지 컨트롤제 등을 더 함유하고 있어도 된다. 이들 성분의 함유량은, (A) 성분, (B) 성분, 및 (C) 성분의 총량 100질량부에 대하여, 0.02~3질량부여도 된다.
본 실시형태에 관한 접착제 조성물은, 용제로 희석된 접착제 바니시로서 이용해도 된다. 용제는, (D) 성분 이외의 성분을 용해할 수 있는 것이면 특별히 제한되지 않는다. 용제로서는, 예를 들면, 톨루엔, 자일렌, 메시틸렌, 큐멘, p-사이멘 등의 방향족 탄화 수소; 헥세인, 헵테인 등의 지방족 탄화 수소; 메틸사이클로헥세인 등의 환상 알케인; 테트라하이드로퓨란, 1,4-다이옥세인 등의 환상 에터; 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸아이소뷰틸케톤, 사이클로헥산온, 4-하이드록시-4-메틸-2-펜탄온 등의 케톤; 아세트산 메틸, 아세트산 에틸, 아세트산 뷰틸, 락트산 메틸, 락트산 에틸, γ-뷰티로락톤 등의 에스터; 에틸렌카보네이트, 프로필렌카보네이트 등의 탄산 에스터; N,N-다이메틸폼아마이드, N,N-다이메틸아세트아마이드, N-메틸-2-피롤리돈 등의 아마이드 등을 들 수 있다. 이들은, 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 이용해도 된다. 이들 중, 용제는, 용해성 및 비점의 관점에서, 톨루엔, 자일렌, 메틸에틸케톤, 메틸아이소뷰틸케톤, 또는 사이클로헥세인이어도 된다.
접착제 바니시 중의 고형 성분 농도는, 접착제 바니시의 전체 질량을 기준으로 하여, 10~80질량%여도 된다.
접착제 바니시는, (A) 성분, (B) 성분, (C) 성분, 및 용제, 및, 필요에 따라, (D) 성분, (E) 성분, 및 그 외의 성분을 혼합, 혼련함으로써 조제할 수 있다. 혼합 및 혼련은, 통상의 교반기, 뇌궤기, 3롤, 볼 밀, 비즈 밀 등의 분산기를 적절히, 조합하여 행할 수 있다. (D) 성분을 함유하는 경우, (D) 성분과 저분자량 성분을 미리 혼합한 후, 고분자량 성분을 배합함으로써, 혼합하는 시간을 단축할 수 있다. 또, 접착제 바니시를 조제한 후, 진공 탈기 등에 의하여 바니시 중의 기포를 제거해도 된다.
[필름상 접착제]
도 1은, 일 실시형태에 관한 필름상 접착제를 나타내는 모식 단면도이다. 필름상 접착제(10)는, 상술한 접착제 조성물을 필름상으로 형성하여 이루어지는 것이다. 필름상 접착제(10)는, 반경화(B 스테이지) 상태여도 된다. 이와 같은 필름상 접착제(10)는, 접착제 조성물을 지지 필름에 도포함으로써 형성할 수 있다. 접착제 바니시를 이용하는 경우는, 접착제 바니시를 지지 필름에 도포하고, 용제를 가열 건조하여 제거함으로써 필름상 접착제(10)를 형성할 수 있다.
지지 필름으로서는, 특별히 제한은 없으며, 예를 들면, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리메틸펜텐, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리이미드 등의 필름을 들 수 있다. 지지 필름의 두께는, 예를 들면, 60~200μm 또는 70~170μm여도 된다.
접착제 바니시를 지지 필름에 도포하는 방법으로서는, 공지의 방법을 이용할 수 있으며, 예를 들면, 나이프 코트법, 롤 코트법, 스프레이 코트법, 그라비어 코트법, 바 코트법, 커튼 코트법 등을 들 수 있다. 가열 건조의 조건은, 사용한 용제가 충분히 휘발하는 조건이면 특별히 제한은 없지만, 예를 들면, 50~200℃에서 0.1~90분간이어도 된다.
필름상 접착제의 두께는, 용도에 맞추어, 적절히 조정할 수 있다. 필름상 접착제의 두께는, 반도체 칩, 와이어, 기판의 배선 회로 등의 요철 등을 충분히 매립하는 관점에서, 20~200μm, 30~200μm, 또는 40~150μm여도 된다.
[접착 시트]
도 2는, 일 실시형태에 관한 접착 시트를 나타내는 모식 단면도이다. 접착 시트(100)는, 기재(20)와 기재 상에 마련된 상술한 필름상 접착제(10)를 구비한다.
기재(20)는, 특별히 제한되지 않지만, 기재 필름이어도 된다. 기재 필름은, 상술한 지지 필름과 동일한 것이어도 된다.
기재(20)는, 다이싱 테이프여도 된다. 이와 같은 접착 시트는, 다이싱 다이본딩 일체형 접착 시트로서 사용할 수 있다. 이 경우, 반도체 웨이퍼에 대한 래미네이트 공정이 1회가 되는 점에서, 작업의 효율화가 가능하다.
다이싱 테이프로서는, 예를 들면, 폴리테트라플루오로에틸렌 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름, 폴리메틸펜텐 필름, 폴리이미드 필름 등의 플라스틱 필름 등을 들 수 있다. 또, 다이싱 테이프는, 필요에 따라, 프라이머 도포, UV 처리, 코로나 방전 처리, 연마 처리, 에칭 처리 등의 표면 처리가 행해져 있어도 된다. 다이싱 테이프는, 점착성을 갖는 것인 것이 바람직하다. 이와 같은 다이싱 테이프는, 상술한 플라스틱 필름에 점착성을 부여한 것이어도 되고, 상술한 플라스틱 필름의 편면에 점착제층을 마련한 것이어도 된다.
접착 시트(100)는, 상술한 필름상 접착제를 형성하는 방법과 동일하게, 접착제 조성물을 기재 필름에 도포함으로써 형성할 수 있다. 접착제 조성물을 기재(20)에 도포하는 방법은, 상술한 접착제 조성물을 지지 필름에 도포하는 방법과 동일해도 된다.
접착 시트(100)는, 미리 제작한 필름상 접착제를 이용하여 형성해도 된다. 이 경우, 접착 시트(100)는, 롤 래미네이터, 진공 래미네이터 등을 이용하여 소정 조건(예를 들면, 실온(20℃) 또는 가열 상태)으로 래미네이팅함으로써 형성할 수 있다. 접착 시트(100)는, 연속적으로 제조를 할 수 있고, 효율이 양호한 점에서, 가열 상태에서 롤 래미네이터를 이용하여 형성하는 것이 바람직하다.
필름상 접착제(10)의 두께는, 반도체 칩, 와이어, 기판의 배선 회로 등의 요철 등의 매립성의 관점에서, 20~200μm, 30~200μm, 또는 40~150μm여도 된다. 필름상 접착제(10)의 두께가 20μm 이상이면, 보다 충분한 접착력이 얻어지는 경향이 있으며, 필름상 접착제(10)의 두께가 200μm 이하이면, 경제적이고, 또한 반도체 장치의 소형화의 요구에 응하는 것이 가능해진다.
도 3은, 다른 실시형태에 관한 접착 시트를 나타내는 모식 단면도이다. 접착 시트(110)는, 필름상 접착제(10)의 기재(20)와는 반대 측의 면에 적층된 보호 필름(30)을 더 구비한다. 보호 필름(30)은, 상술한 지지 필름과 동일한 것이어도 된다. 보호 필름의 두께는, 예를 들면, 15~200μm 또는 70~170μm여도 된다.
[반도체 장치]
도 4는, 일 실시형태에 관한 반도체 장치를 나타내는 모식 단면도이다. 반도체 장치(200)는, 기판(14)에, 제1 와이어(88)를 개재하여 1단째의 제1 반도체 소자(Wa)가 와이어 본딩 접속됨과 함께, 제1 반도체 소자(Wa) 상에, 제2 반도체 소자(Waa)가 필름상 접착제(10)를 개재하여 압착됨으로써, 제1 와이어(88)의 적어도 일부가 필름상 접착제(10)에 매립되어 이루어지는 반도체 장치이다. 반도체 장치는, 제1 와이어(88)의 적어도 일부가 매립되어 이루어지는 와이어 매립형의 반도체 장치여도 되고, 제1 와이어(88) 및 제1 반도체 소자(Wa)가 매립되어 이루어지는 반도체 장치여도 된다. 또, 반도체 장치(200)에서는, 기판(14)과 제2 반도체 소자(Waa)가 추가로 제2 와이어(98)를 개재하여 전기적으로 접속됨과 함께, 제2 반도체 소자(Waa)가 밀봉재(42)에 의하여 밀봉되어 있다.
제1 반도체 소자(Wa)의 두께는, 10~170μm여도 되고, 제2 반도체 소자(Waa)의 두께는, 20~400μm여도 된다. 필름상 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 2개소씩 형성된 유기 기판(90)으로 이루어진다. 제1 반도체 소자(Wa)는, 회로 패턴(94) 상에 접착제(41)를 개재하여 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 필름상 접착제(10)를 개재하여 기판(14)에 압착되어 있다. 기판(14) 상의 회로 패턴(84, 94)에 기인하는 요철의 단차에는, 필름상 접착제(10)가 매립되어 있다. 그리고, 수지제의 밀봉재(42)에 의하여, 제2 반도체 소자(Waa), 회로 패턴(84) 및 제2 와이어(98)가 밀봉되어 있다.
[반도체 장치의 제조 방법]
본 실시형태에 관한 반도체 장치의 제조 방법은, 기판 상에 제1 와이어를 개재하여 제1 반도체 소자를 전기적으로 접속하는 제1 와이어 본딩 공정과, 제2 반도체 소자의 편면에, 상술한 필름상 접착제를 첩부하는 래미네이트 공정과, 필름상 접착제가 첩부된 제2 반도체 소자를, 필름상 접착제를 개재하여 압착함으로써, 제1 와이어의 적어도 일부를 필름상 접착제에 매립하는 다이본드 공정을 구비한다.
도 5~9는, 일 실시형태에 관한 반도체 장치의 제조 방법의 일련의 공정을 나타내는 모식 단면도이다 본 실시형태에 관한 반도체 장치(200)는, 제1 와이어(88) 및 제1 반도체 소자(Wa)가 매립되어 이루어지는 반도체 장치이며, 이하의 수순에 의하여 제조된다. 먼저, 도 5에 나타내는 바와 같이, 기판(14) 상의 회로 패턴(94) 상에, 접착제(41)를 갖는 제1 반도체 소자(Wa)를 압착하고, 제1 와이어(88)를 개재하여 기판(14) 상의 회로 패턴(84)과 제1 반도체 소자(Wa)를 전기적으로 본딩 접속한다(제1 와이어 본딩 공정).
다음으로, 반도체 웨이퍼(예를 들면, 두께 100μm, 사이즈 8인치)의 편면에, 접착 시트(100)를 래미네이팅하고, 기재(20)를 박리함으로써, 반도체 웨이퍼의 편면에 필름상 접착제(10)(예를 들면, 두께 110μm)를 첩부한다. 그리고, 필름상 접착제(10)에 다이싱 테이프를 첩합한 후, 소정의 크기(예를 들면, 평방 7.5mm)로 다이싱함으로써, 도 6에 나타내는 바와 같이, 필름상 접착제(10)가 첩부된 제2 반도체 소자(Waa)를 얻는다(래미네이트 공정).
래미네이트 공정의 온도 조건은, 50~100℃ 또는 60~80℃여도 된다. 래미네이트 공정의 온도가 50℃ 이상이면, 반도체 웨이퍼와 양호한 밀착성을 얻을 수 있다. 래미네이트 공정의 온도가 100℃ 이하이면, 래미네이트 공정 중에 필름상 접착제(10)가 과도하게 유동되는 것이 억제되기 때문에, 두께의 변화 등을 일으키는 것을 방지할 수 있다.
다이싱 방법으로서는, 예를 들면, 회전 날을 이용하는 블레이드 다이싱, 레이저에 의하여 필름상 접착제 또는 웨이퍼와 필름상 접착제의 양방을 절단하는 방법 등을 들 수 있다.
그리고, 필름상 접착제(10)가 첩부된 제2 반도체 소자(Waa)를, 제1 반도체 소자(Wa)가 제1 와이어(88)를 개재하여 본딩 접속된 기판(14)에 압착한다. 구체적으로는, 도 7에 나타내는 바와 같이, 필름상 접착제(10)가 첩부된 제2 반도체 소자(Waa)를, 필름상 접착제(10)에 의하여 제1 와이어(88) 및 제1 반도체 소자(Wa)가 덮이도록 재치하고, 이어서, 도 8에 나타내는 바와 같이, 제2 반도체 소자(Waa)를 기판(14)에 압착시킴으로써 기판(14)에 제2 반도체 소자(Waa)를 고정한다(다이본드 공정). 다이본드 공정은, 필름상 접착제(10)를 80~180℃, 0.01~0.50MPa의 조건으로 0.5~3.0초간 압착하는 것이 바람직하다. 다이본드 공정 후, 필름상 접착제(10)를 고온 가압 처리로서, 60~175℃, 0.3~0.7MPa의 조건으로, 5분 이상 가압 및 가열한다.
이어서, 도 9에 나타내는 바와 같이, 기판(14)과 제2 반도체 소자(Waa)를 제2 와이어(98)를 개재하여 전기적으로 접속한 후(제2 와이어 본딩 공정), 회로 패턴(84), 제2 와이어(98) 및 제2 반도체 소자(Waa)를 밀봉재(42)로 밀봉한다. 이와 같은 공정을 거침으로써 반도체 장치(200)를 제조할 수 있다.
다른 실시형태로서, 반도체 장치는, 제1 와이어(88)의 적어도 일부가 매립되어 이루어지는 와이어 매립형의 반도체 장치여도 된다.
실시예
이하, 본 발명에 대하여 실시예를 들어 보다 구체적으로 설명한다. 단, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
(실시예 1~8 및 비교예 1-1~1-3, 2~4)
<접착 시트의 제작>
이하에 나타내는 각 성분을 표 1, 표 2, 및 표 3에 나타낸 배합 비율(질량부)로 혼합하고, 용매로서 사이클로헥산온을 이용하여 고형분 40질량%의 접착제 조성물의 바니시를 조제했다. 다음으로, 얻어진 바니시를 100메시의 필터로 여과하고, 진공 탈포했다. 진공 탈포 후의 바니시를, 기재 필름으로 하여, 두께 38μm의 이형 처리를 실시한 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름 상에 도포했다. 도포한 바니시를, 90℃에서 5분간, 계속해서 140℃에서 5분간의 2단계로 가열 건조했다. 이와 같이 하여, 기재 필름 상에, 반경화(B 스테이지) 상태에 있는 두께 110μm의 필름상 접착제를 구비하는 접착 시트를 얻었다.
또한, 표 1, 표 2, 및 표 3 중의 각 성분은 이하와 같다.
(A) 열경화성 수지
(A-1) 지환식 환을 갖는 에폭시 수지
A-1-1: 일반식 (1a)로 나타나는 에폭시 수지(다이사이클로펜타다이엔 구조를 갖는 에폭시 수지), DIC 주식회사제, 상품명: HP-7200L, 에폭시 당량: 250~280g/eq
A-1-2: 일반식 (1a)로 나타나는 에폭시 수지(다이사이클로펜타다이엔 구조를 갖는 에폭시 수지), 닛폰 가야쿠 주식회사제, 상품명: XD-1000, 에폭시 당량: 254g/eq
A-1-3: 일반식 (2)로 나타나는 에폭시 수지(25℃에서 액체), 주식회사 다이셀제, 상품명: 셀록사이드 2021P, 에폭시 당량: 128~145g/eq
A-1-4: 일반식 (4)로 나타나는 에폭시 수지, 주식회사 다이셀제, 상품명: EHPE3150, 에폭시 당량: 170~190g/eq
(A-2) 지환식 환을 갖지 않는 방향족 에폭시 수지
A-2-1: 다관능 방향족 에폭시 수지, 주식회사 프린텍제, 상품명: VG3101L, 에폭시 당량: 210g/eq
A-2-2: 크레졸 노볼락형 에폭시 수지, 신닛테쓰 스미킨 가가쿠 주식회사제, 상품명: YDCN-700-10, 에폭시 당량: 209g/eq
A-2-3: 비스페놀 F형 에폭시 수지(25℃에서 액체), DIC 주식회사제, 상품명: EXA-830CRP, 에폭시 당량: 159g/eq
(B) 경화제
B-1: 비스페놀 A 노볼락형 페놀 수지, DIC 주식회사제, 상품명: LF-4871, 수산기 당량: 118g/eq
B-2: 페닐아랄킬형 페놀 수지, 미쓰이 가가쿠 주식회사제, 상품명: XLC-LL, 수산기 당량: 175g/eq
B-3: 페닐아랄킬형 페놀 수지, 에어·워터 주식회사제, 상품명: HE100C-30, 수산기 당량: 170g/eq
(C) 엘라스토머
(C-1) 카복시기를 갖는 엘라스토머
C-1-1: 카복시기 함유 아크릴 수지(아크릴 고무), 나가세 켐텍스 주식회사제, 상품명: SG-70L, 중량 평균 분자량: 90만, 산가: 5mgKOH/g, Tg: -13℃
C-1-2: 카복시기 함유 아크릴 수지(아크릴 고무), 나가세 켐텍스 주식회사제, 상품명: SG-708-6, 중량 평균 분자량: 70만, 산가: 9mgKOH/g, Tg: 4℃
C-1-3: 카복시기 함유 아크릴 수지(아크릴 고무), 나가세 켐텍스 주식회사제, 상품명: WS-023 EK30, 중량 평균 분자량: 50만, 산가: 20mgKOH/g, Tg: -10℃
(C-2) 카복시기를 갖지 않는 엘라스토머
C-2-1: 카복시기 비함유 에폭시기 함유 아크릴 수지(아크릴 고무), 나가세 켐텍스 주식회사제, 상품명: SG-P3 용제 변경품, 중량 평균 분자량: 80만, Tg: 12℃
C-2-2: 카복시기 비함유 에폭시기 함유 아크릴 수지(아크릴 고무), 나가세 켐텍스 주식회사제, 상품명: SG-80H, 중량 평균 분자량: 35만, Tg: 11℃
(D) 무기 필러
D-1: 실리카 필러 분산액, 용융 실리카, 주식회사 아드마텍스제, 상품명: SC2050-HLG, 평균 입경: 0.50μm
(E) 경화 촉진제
E-1: 1-사이아노에틸-2-페닐이미다졸, 시코쿠 가세이 고교 주식회사제, 상품명: 큐어졸 2PZ-CN
<각종 물성의 평가>
얻어진 접착 시트에 대하여, 매립성 및 블리드양의 평가를 행했다.
[매립성 평가]
접착 시트의 매립성을 이하의 평가 샘플을 제작하여 평가했다. 상기에서 얻어진 필름상 접착제(두께 110μm)를, 기재 필름을 박리하고, 다이싱 테이프에 첩부하여, 다이싱 다이본딩 일체형 접착 시트를 얻었다. 다음으로, 두께 100μm의 반도체 웨이퍼(8인치)를, 접착제 측에 70℃로 가열하여 첩부했다. 그 후, 이 반도체 웨이퍼를 평방 7.5mm로 다이싱함으로써, 반도체 칩 A를 얻었다. 다음으로, 다이싱 다이본딩 일체형 접착 시트(히타치 가세이 주식회사제, 상품명: HR9004-10)(두께 10μm)를 준비하고, 두께 50μm의 반도체 웨이퍼(8인치)에 70℃로 가열하여 첩부했다. 그 후, 이 반도체 웨이퍼를 평방 4.5mm로 다이싱함으로써, 다이본딩 필름 부착 반도체 칩 B를 얻었다. 이어서, 솔더 레지스트(다이요 닛산 주식회사제, 상품명: AUS308)를 도포한 총 두께 260μm의 평가용 기판을 준비하고, 다이본딩 필름 부착 반도체 칩 B의 다이본딩 필름과 평가용 기판의 솔더 레지스트가 접하도록, 120℃, 0.20MPa, 2초간의 조건으로 압착했다. 그 후, 반도체 칩 A의 필름상 접착제와 반도체 칩 B의 반도체 웨이퍼가 접하도록, 120℃, 0.20MPa, 1.5초간의 조건으로 압착하여, 평가 샘플을 얻었다. 이때, 먼저 압착되어 있는 반도체 칩 B가 반도체 칩 A의 중앙이 되도록 위치 맞춤을 행했다. 이와 같이 하여 얻어진 평가 샘플을 초음파 디지털 화상 진단 장치(인사이트 주식회사제, 프로브: 75MHz)로 보이드의 유무를 관측하고, 보이드가 관측된 경우는, 단위 면적당 보이드의 면적의 비율을 산출하여, 이들 분석 결과를 매립성으로서 평가했다. 평가 기준은, 이하와 같다. 결과를 표 1, 표 2, 및 표 3에 나타낸다.
A: 보이드가 관측되지 않았다.
B: 보이드가 관측되었지만, 그 비율이 5면적% 미만이었다.
C: 보이드가 관측되며, 그 비율이 5면적% 이상이었다.
[블리드양 평가]
상기 매립성 평가에서 "A" 또는 "B"였던 것에 대하여, 블리드양 평가를 행했다. 상기 매립성 평가에서 제작한 평가 샘플과 동일하게 하여, 샘플을 제작하고, 가압 오븐을 이용하여, 140℃, 0.7MPa, 30분의 조건으로 고온 가압 처리(가압 큐어)를 행하여, 블리드 평가용 샘플로 했다. 현미경을 이용하여, 평가 샘플의 4변의 중심으로부터, 필름상 접착제의 돌출량을 측장하고, 그 최댓값을 블리드양으로 했다. 결과를 표 1, 표 2, 및 표 3에 나타낸다.
[표 1]
Figure pct00006
[표 2]
Figure pct00007
[표 3]
Figure pct00008
표 1에 나타내는 바와 같이, 지환식 환을 갖는 에폭시 수지를 포함하고, 또한 엘라스토머가 카복시기를 갖는 엘라스토머를 포함하는 실시예 1의 접착제 조성물은, 그들을 포함하지 않는 비교예 1-1~1-3의 접착제 조성물에 비하여, 양호한 매립성을 유지하면서, 고온 가압 처리 시의 블리드를 억제할 수 있었다. 또, 표 2의 실시예 2, 3 및 표 3의 실시예 4~8로부터, 다른 지환식 환을 갖는 에폭시 수지를 이용한 경우 또는 다른 카복시기를 갖는 엘라스토머를 이용한 경우에 있어서도, 동일한 경향이 있는 것이 판명되었다. 이들 결과로부터, 본 발명에 관한 접착제 조성물이, 열압착 시에 양호한 매립성을 가지면서, 고온 가압 처리 시의 블리드를 억제하는 것이 가능한 것이 확인되었다.
산업상 이용가능성
이상의 결과와 같이, 본 발명에 관한 접착제 조성물은, 열압착 시의 매립성이 양호하고, 고온 가압 처리 시의 블리드를 억제할 수 있는 점에서, 접착제 조성물을 필름상으로 형성하여 이루어지는 필름상 접착제는, 칩 매립형 필름상 접착제인 FOD(Film Over Die) 또는 와이어 매립형 필름상 접착제인 FOW(Film Over Wire)로서 유용해질 수 있다.
10…필름상 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 (13)

  1. 열경화성 수지와, 경화제와, 엘라스토머를 함유하고,
    상기 열경화성 수지가 지환식 환을 갖는 에폭시 수지를 포함하며,
    상기 엘라스토머가 카복시기를 갖는 엘라스토머를 포함하는, 접착제 조성물.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 경화제가 페놀 수지를 포함하는, 접착제 조성물.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 엘라스토머가 아크릴 수지를 포함하는, 접착제 조성물.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 엘라스토머가 카복시기를 갖지 않는 엘라스토머를 더 포함하는, 접착제 조성물.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 열경화성 수지가 지환식 환을 갖지 않는 방향족 에폭시 수지를 더 포함하는, 접착제 조성물.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 지환식 환을 갖지 않는 방향족 에폭시 수지가 25℃에서 액체인, 접착제 조성물.
  7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    무기 필러를 더 함유하는, 접착제 조성물.
  8. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
    경화 촉진제를 더 함유하는, 접착제 조성물.
  9. 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 기재된 접착제 조성물을 필름상으로 형성하여 이루어지는, 필름상 접착제.
  10. 기재와,
    상기 기재 상에 마련된, 청구항 9에 기재된 필름상 접착제를 구비하는, 접착 시트.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 기재가 다이싱 테이프인, 접착 시트.
  12. 청구항 10 또는 청구항 11에 있어서,
    상기 필름상 접착제의 상기 기재와는 반대 측의 면에 적층된 보호 필름을 더 구비하는, 접착 시트.
  13. 기판 상에 제1 와이어를 개재하여 제1 반도체 소자를 전기적으로 접속하는 와이어 본딩 공정과,
    제2 반도체 소자의 편면에, 청구항 9에 기재된 필름상 접착제를 첩부하는 래미네이트 공정과,
    상기 필름상 접착제가 첩부된 제2 반도체 소자를, 상기 필름상 접착제를 개재하여 압착함으로써, 상기 제1 와이어의 적어도 일부를 상기 필름상 접착제에 매립하는 다이본드 공정을 구비하는, 반도체 장치의 제조 방법.
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