WO2016105134A1 - 반도체 접착용 수지 조성물, 접착 필름, 다이싱 다이본딩 필름 및 반도체 장치 - Google Patents

반도체 접착용 수지 조성물, 접착 필름, 다이싱 다이본딩 필름 및 반도체 장치 Download PDF

Info

Publication number
WO2016105134A1
WO2016105134A1 PCT/KR2015/014199 KR2015014199W WO2016105134A1 WO 2016105134 A1 WO2016105134 A1 WO 2016105134A1 KR 2015014199 W KR2015014199 W KR 2015014199W WO 2016105134 A1 WO2016105134 A1 WO 2016105134A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
resin
semiconductor
adhesive
epoxy resin
film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/KR2015/014199
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
김희정
김정학
이광주
김세라
김영국
남승희
한지호
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LG Chem Ltd
Original Assignee
LG Chem Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from KR1020150184155A external-priority patent/KR101799499B1/ko
Application filed by LG Chem Ltd filed Critical LG Chem Ltd
Priority to CN201580005577.4A priority Critical patent/CN106414641B/zh
Priority to JP2016549579A priority patent/JP6348981B2/ja
Publication of WO2016105134A1 publication Critical patent/WO2016105134A1/ko
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J11/00—Features of adhesives not provided for in group C09J9/00, e.g. additives
    • C09J11/02—Non-macromolecular additives
    • C09J11/06—Non-macromolecular additives organic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J201/00—Adhesives based on unspecified macromolecular compounds

Definitions

  • the present invention relates to a resin composition for semiconductor bonding, an adhesive film, a dicing die bonding film, and a semiconductor device.
  • a step of heating at a high temperature is applied.
  • a method of heating and mounting the entire package by infrared refluorination, vapor phase reflow, solder thickening, or the like is used.
  • the heating step of this Ko Un because it exposes the entire semiconductor package in more than 200 ° C
  • the silver, water present in the semiconductor package may cause it and "package crack or reflow crack by this vaporized explosively vaporized.
  • the content of the curing agent and the epoxy may be increased to decrease the hygroscopicity of the cured product.
  • the modulus of the adhesive after curing increases, making it difficult to relieve the stress.
  • the content of the thermosetting resin in the adhesive is excessively increased or the content of the curing agent is lowered in order to alleviate the strength of the semiconductor, it is difficult to give proper adhesion to the substrate after curing, and in this case, delaminat ion due to low adhesion Will result.
  • Patent Document 1 Korean Patent Publication No. 2013-0016123
  • Patent Document 2 Korean Registered Patent No. 0889101
  • the present invention has excellent mechanical properties such as physical properties, heat resistance and impact resistance suitable for a package of a multi-layered laminate structure of a semiconductor chip, and has high adhesive strength, and can prevent peeling phenomenon or reflow cracking of a dicing die-bonding film. It is for providing a resin composition for semiconductor bonding.
  • the present invention has excellent mechanical properties such as high mechanical properties, heat resistance and layer resistance, and high adhesion, and prevents peeling phenomenon or ripple crack between substrate, semiconductor wafer and / or dicing die-bonding film, and thus higher lamination. It is to provide a dicing die-bonding film that can implement the structure.
  • the present invention has excellent mechanical properties, such as physical properties, heat resistance and impact resistance suitable for the package of the multi-stage laminated structure of the semiconductor chip, high adhesion, and can prevent peeling phenomenon, reflow cracking, etc. of the dicing die-bonding film.
  • the present invention also provides an adhesive film for a semiconductor that does not substantially generate voids even when exposed to high temperature conditions applied during a semiconductor manufacturing process for a long time.
  • this invention is providing the semiconductor device containing the said adhesive film for semiconductors.
  • thermoplastic resin having a moisture absorption of 165 hours exposure at 85 ° C and 853 ⁇ 4RH conditions or less;
  • a curing agent including a phenol resin wherein the content of the biphenyl-based epoxy resin in solid content is 5 wt% to 25 wt%, and a resin composition for semiconductor bonding is provided.
  • Solid content of the resin composition for semiconductor bonding means a solid component except for water or other solvents that may be optionally included in the resin composition.
  • the biphenyl epoxy resin means an epoxy resin having a biphenyl structure as a repeating unit, and specifically, the biphenyl epoxy
  • the resin may comprise a biphenyl novolac epoxy resin.
  • the biphenyl novolac epoxy resin may have a weight average molecular weight of 1,000 or more and 10,000, and may also have a softening point of 5 (rc to ioo ° c).
  • the epoxy resin may include a general resin in addition to the biphenyl-based epoxy resin described above.
  • the epoxy resin is bisphenol A epoxy resin, bisphenol F epoxy resin, cresol novolac epoxy resin, phenol noblock epoxy resin, tetrafunctional epoxy resin, triphenol methane type epoxy resin, alkyl modified triphenol methane type epoxy resin, naphthalene type epoxy It may further include at least one resin selected from the group consisting of a resin, a dicyclopentadiene type epoxy resin and a dicyclopentadiene modified phenol type epoxy resin.
  • the softening point of the epoxy resin may be 50 ° C to 100 ° C.
  • the epoxy resin may have an average epoxy equivalent of 100 to 5,000.
  • the average epoxy equivalent may be obtained based on the weight ratio and epoxy equivalent of each epoxy resin included in the epoxy resin.
  • the phenolic resin may have a hydroxyl equivalent of 80 g / eq ⁇ 300 g / eq and a softening point of 50 ° C to 150 ° C.
  • the thermoplastic resin is polyimide, polyether imide, polyester imide, polyamide, polyether sulfone, polyether ketone, polyolefin, polyvinyl chloride, phenoxy, semi-butadiene acrylonitrile copolymer rubber and (meth) It may include one or more polymer resins selected from the group consisting of acrylate resins.
  • the (meth) acrylate-based resin may be a (meth) acrylate-based resin including a (meth) acrylate-based repeating unit including an epoxy-based functional group and having a glass transition temperature of ⁇ 10 ° C. to 20 ° C.
  • the (meth) acrylate-based resin may include 0.1 wt% to 10 wt% of a (meth) acrylate-based repeating unit including an epoxy-based functional group.
  • the resin composition for semiconductor bonding may include 50 to 1,000 parts by weight of the thermoplastic resin and 30 to 700 parts by weight of the curing agent relative to 100 parts by weight of the epoxy resin.
  • the curing agent may further include at least one compound selected from the group consisting of an amine curing agent, and an acid anhydride curing agent.
  • the semiconductor adhesive resin composition may further include at least one curing catalyst selected from the group consisting of phosphorus compounds, boron compounds, phosphorus-boron compounds and imidazole compounds.
  • the semiconductor adhesive resin composition may further include at least one additive selected from the group consisting of a coupling agent and an inorganic layer release agent.
  • the semiconductor adhesive resin composition may further include 10 to 90% by weight of an organic solvent.
  • the content of the biphenyl-based epoxy resin in the solid content of the resin composition for semiconductor bonding may be 5% by weight to 25% by weight.
  • cured material of the said resin composition for semiconductor bonding is provided.
  • the moisture absorption rate of the adhesive film at 165 hours exposure at 85 ° C. and 85% RH conditions may be less than or equal to 1.5 wt%.
  • the adhesive film may have a thickness of 1 to 50 kPa.
  • a base film An adhesive layer formed on the base film; And an adhesive worm formed on the adhesive layer and including the resin composition for semiconductor bonding.
  • the hygroscopicity of the adhesive layer at 165 hours exposure at 85 ° C. and 85% RH conditions may be less than 1.5% by weight.
  • the tackifier may include an ultraviolet curable pressure sensitive adhesive or a heat curable pressure sensitive adhesive.
  • the base film has a thickness of 10 to 200, the adhesive layer is
  • the adhesive film has a thickness of 10 im to 500, and the adhesive film has a thickness of 1 to 50 m.
  • a semiconductor device including a structure in which the first semiconductor element and the adherend are bonded through an adhesive film may be provided. When the semiconductor device is cured at 10CTC to 200 ° C, or 120 to 180t, the area where the adhesive film and the first semiconductor element are in contact with each other or the void area generated inside the adhesive film may be less than or equal to.
  • the semiconductor device when the semiconductor device is cured at 100 ° C. to 200 ° C., or at 120 ° to 180 ° C. for at least 30 minutes, or 30 minutes to 5 hours, the surface where the adhesive film and the crab semiconductor device contact each other, or the inside of the adhesive film.
  • the area of the void (void) generated in the may be less than 1%.
  • the adherend may be a substrate, an insulating layer, or a second semiconductor device.
  • the present invention has excellent mechanical properties such as physical properties, heat resistance and impact resistance suitable for a package of a multi-layered laminate structure of a semiconductor chip, and has high adhesive strength, and can prevent peeling phenomenon or reflow cracking of a dicing die-bonding film.
  • a resin composition for semiconductor bonding can be provided.
  • the present invention has excellent mechanical properties such as high mechanical properties, heat resistance and layer resistance, and high adhesion, and prevents peeling phenomenon or repullow cracking between the substrate, semiconductor wafer and / or dicing die-bonding film, Dicing die-bonding film capable of realizing a laminated structure, excellent mechanical properties such as physical properties, heat resistance and layer toughness, suitable for the package of the multi-stacked structure of the semiconductor chip, and has high adhesive strength.
  • thermoplastic resin having a moisture absorption of 165 hours exposure at 85 ° C and 853 ⁇ 4RH conditions or less; Biphenyl epoxy Epoxy resins containing resins; And a curing agent including a phenol resin; wherein the content of the biphenyl epoxy resin in solids is 5% by weight to 25% by weight, and a resin composition for semiconductor bonding is provided.
  • the present inventors conducted a study to solve the problem that the dicing die-bonding film is broken or peeled off due to the vapor pressure during the reflow mounting, the reflow crack occurs, the biphenyl-based together with a thermoplastic resin having a low moisture absorption rate
  • a curing agent including an epoxy resin and a phenol resin containing an epoxy resin in a specific content is mixed, it has excellent mechanical properties such as high mechanical properties, heat resistance and layer resistance, and has high adhesive strength. It was confirmed through experiments that the resin composition for semiconductor bonding which can prevent etc. was completed and completed invention.
  • the resin composition for semiconductor bonding of the embodiment may have low moisture absorption even after long-term exposure to high temperature and high humidity conditions after a high temperature curing process. As a result, the peeling phenomenon between the substrate and the adhesive may be prevented after the reflow process of the semiconductor manufacturing process.
  • the measured moisture absorption may be 1.5 weight 3 ⁇ 4> or less.
  • Curing in the silver may be carried out for at least 30 minutes, or 30 minutes to 5 hours.
  • the content of the biphenyl-based epoxy resin in the solid content of the resin composition for semiconductor bonding of the embodiment may be 5% by weight to 25% by weight.
  • the biphenyl-based epoxy resin is contained in a specific content, it controls the degree of curing and other physical properties while maintaining the low hygroscopic properties of the resin composition for semiconductor bonding of the embodiment and serves to relieve the strength of the final adhesive film In this way, it is possible to prevent a delaminat phenomenon between the substrate and the adhesive in the reflow process after moisture absorption in the semiconductor packaging process.
  • the content of the biphenyl-based epoxy resin in the solid content of the resin composition for semiconductor bonding of the embodiment is less than 5% by weight, it is not possible to sufficiently reduce the moisture absorption rate of the resin composition for semiconductor bonding of the embodiment, between the substrate and the adhesive film It may be difficult to prevent delamination or reflow cracking.
  • the hardened structure is not dense, it is not possible to impart the layered heat resistance and strength to the final adhesive or adhesive layer This may cause low adhesion with the substrate, which may cause peeling phenomenon or reflow cracking between the substrate and the adhesive film.
  • the content of the solid content increase biphenyl-based epoxy resin of the resin composition for semiconductor bonding of the embodiment is more than 25% by weight of the adhesive film prepared from the composition for a long time at high temperature exposure of the inside of the adhesive film or the adhesive film and the adherend
  • a large number of voids at the interface can significantly reduce the reliability of the manufacturing process and the quality of the final product.
  • the content of the biphenyl-based epoxy resin in the solid content of the resin composition for semiconductor bonding of the embodiment is more than 25% by weight, 100 ° C to 200 ° C in the state that the adhesive film prepared from the composition is included in the semiconductor device
  • a large number of voids may occur in the contact surface between the adhesive film and the semiconductor device or inside the adhesive film.
  • the biphenyl epoxy resin may include a biphenyl novolac epoxy resin.
  • the softening point of the biphenyl-based epoxy resin may be 5 (rc to i (xrc). If the softening point of the epoxy resin is too low, the adhesive strength of the resin composition for semiconductor adhesion may be increased, thereby reducing chip pick-up after dicing. When the softening point of the epoxy resin is too high, the fluidity of the semiconductor adhesive resin composition may be lowered and the adhesive force of the adhesive film manufactured from the semiconductor adhesive resin composition may be lowered.
  • the said resin composition for semiconductor bonding In order to increase the epoxy resin, bisphenol A epoxy resin, bisphenol F epoxy resin, cresol novolac epoxy resin, phenol novolac epoxy resin, tetrafunctional epoxy resin, triphenol methane type epoxy resin, alkyl, together with the biphenyl epoxy resin It may further include at least one resin selected from the group consisting of a modified triphenol methane type epoxy resin, a naphthalene type epoxy resin, a dicyclopentadiene type epoxy resin and a dicyclopentadiene modified phenol type epoxy resin.
  • the softening point of the epoxy resin further included may also be 50 ° C to 100 ° C.
  • the epoxy resin may have an average epoxy equivalent of 100 to 1,000.
  • the average epoxy equivalent may be obtained based on the weight ratio and epoxy equivalent of each epoxy resin included in the epoxy resin.
  • the resin composition for semiconductor bonding may include a phenol resin having a softening point of 60 ° C. or higher, or 60 ° C. to 150 ° C., or 90 ° C. to 120 ° C. as a curing agent.
  • the phenol resin having a softening point of 6 rc or more is used, the semiconductor adhesive resin composition may have sufficient heat resistance, strength, and adhesiveness after curing. If the softening point of the phenol resin is too low, the semiconductor adhesive resin composition is cured. In addition, if the softening point of the phenolic resin is too high, the fluidity of the semiconductor adhesive resin composition may be increased, thereby creating voids inside the adhesive in the actual semiconductor manufacturing process. It can greatly reduce the reliability and quality of the product.
  • the phenol resin may have a hydroxyl equivalent of 80 g / eq to 300 g / eq.
  • the resin composition for the implementation of the semiconductor adhesive may comprise a thermoplastic resin moisture absorption rate is not more than 1.5% by weight during 165 hours of exposure at 85 ° C and 85% RH condition. The moisture absorption rate can be determined by the ratio of the weight before exposure for 165 hours under the 851 and 85% RH conditions.
  • the resin composition for semiconductor bonding of the embodiment may have a lower moisture absorption as a whole, The amount of water to be included is insignificant, and peeling phenomenon, reflow cracking, etc. of the dicing die-bonding film can be prevented.
  • thermoplastic resin examples are not limited, but for example, polyimide, polyether imide, polyester imide, polyamide, polyether sulfone, polyether keron, polyolefin, polyvinyl chloride, phenoxy, reactive butadiene acryl Nitrile copolymer rubber, (meth) acrylate type resin, 2 or more types of these mixtures, or these 2 or more types of copolymers are mentioned.
  • the (meth) acrylate-based resin is a (meth) acrylate-based resin containing a (meth) acrylate-based repeating unit including an epoxy-based functional group and having a glass transition temperature of ⁇ 10 ° C to 20 ° C. Can be.
  • the resin for semiconductor bonding of the above embodiment according to the (meth) acrylate-based resin comprising a (meth) acrylate-based repeating unit including the epoxy-based functional group and having a glass transition temperature of -io ° C to 2 (rc)
  • the composition can be used for bonding semiconductors, bonding components contained in semiconductors, or for semiconductor packages, and can secure high impact resistance when multi-stage stacking of ultrathin wafers, and can improve electrical properties after semiconductor manufacturing.
  • An adhesive film or an adhesive film for a semiconductor package may be provided
  • the epoxy-based functional group may be substituted with one or more repeating units forming a main chain of the (meth) acrylate-based resin.
  • the epoxy-based functional group may include an epoxy group or a glycidyl group. (Meth) acrylate-based repeating unit containing the epoxy-based functional group
  • (Meta) acrylate-based resin containing more than 14% by weight may have a glass transition temperature of -10 ° C to 20 ° C, or -5 ° C to 15 ° C.
  • the semiconductor adhesive resin composition may have sufficient fluidity, the final adhesive film can secure a high adhesive force, the resin for semiconductor bonding It is easy to manufacture in the form of a thin film using a composition.
  • the resin composition for semiconductor bonding of the embodiment may include 50 to 1,000 parts by weight of the thermoplastic resin and 30 to 700 parts by weight of the curing agent relative to 100 parts by weight of the epoxy resin. If the content of the thermoplastic resin is too small compared to the epoxy resin, the modulus after curing of the resin composition rises rapidly, and thus it is difficult to expect a stress relaxation effect between the substrate and the wafer. In addition, if the content of the thermoplastic resin is too high compared to the epoxy resin, the viscosity of the composition increases at B-st age, resulting in poor adhesion to the substrate during the die attach process, and difficulty in removing voids during the curing process. Can be degraded. If the content of the curing agent including the phenol resin is too small compared to the epoxy resin it may be difficult to ensure a layered heat resistance.
  • the content of the curing agent including the phenolic resin is too high compared to the epoxy resin, even if the curing is completed, the unreacted phenol group may remain and increase the hygroscopicity. Accordingly, the substrate and the adhesive may be absorbed in the reflowing process after the absorption in the semiconductor packaging process. It may cause peeling of the liver.
  • the content of the epoxy resin including the biphenyl-based epoxy resin in the semiconductor adhesive resin composition may be determined according to the final product, for example, 3 to 30 weight 3 ⁇ 4>, or 5 to 25 of the solid content of the total composition Weight percent.
  • the curing agent may further include at least one compound selected from the group consisting of an amine curing agent and an acid anhydride curing agent.
  • the amount of the curing agent may be appropriately selected in consideration of physical properties of the adhesive film to be finally manufactured, for example, 10 to 700 parts by weight, or 30 to 300 parts by weight based on 100 parts by weight of the epoxy resin.
  • the semiconductor adhesive resin composition may further include a curing catalyst.
  • the curing catalyst plays a role of promoting the action of the curing agent and curing of the resin composition for semiconductor bonding, and a curing catalyst known to be used in the manufacture of a semiconductor adhesive film or the like can be used without great limitation.
  • the curing catalyst may be one or more selected from the group consisting of a phosphorus compound boron compound, a phosphorus-boron compound and an imidazole compound.
  • the amount of the curing catalyst used may be appropriately selected in consideration of the physical properties of the final adhesive film, for example, based on a total of 100 parts by weight of the total of the epoxy resin, the (meth) acrylate resin, and the phenol resin. 0.5 to 10 parts by weight can be used.
  • the semiconductor adhesive resin composition may further include 10 to 90% by weight of an organic solvent.
  • the content of the organic solvent may be determined in consideration of the physical properties of the resin composition for semiconductor bonding or the physical properties or manufacturing processes of the final adhesive film.
  • the semiconductor adhesive resin composition may further include at least one additive selected from the group consisting of a coupling agent and an inorganic layer release agent.
  • a coupling agent and an inorganic layering agent are not limited, and any component known to be used in an adhesive for semiconductor packaging may be used without great limitation.
  • the adhesive film containing the cured product of the above-mentioned resin composition for semiconductor bonding could be provided.
  • the cured product of the resin composition for semiconductor bonding may be prepared into an adhesive film by curing (drying) at a high temperature, for example, 50 ° C. or higher, or 70 ° C. or higher, or 70 ° C. to 25C C.
  • the adhesive film may be used in a semiconductor device.
  • the adhesive film has excellent mechanical properties such as physical properties, heat resistance, and layer resistance suitable for a package of a multilayer structure of a semiconductor chip, and has high adhesive strength. It is possible to prevent the delamination phenomenon, reflow cracks, and the like, and may not substantially generate voids even when exposed to high temperature conditions applied during the semiconductor manufacturing process for a long time.
  • the adhesive film is a thermoplastic resin having a moisture absorption of 1.5% by weight or less when exposed to 165 hours at 85 ° C and 85% RH conditions; An epoxy resin containing a biphenyl epoxy resin; And a curing agent including a phenol resin, wherein the content of the biphenyl-based epoxy resin in the adhesive film is 5 wt% to
  • thermoplastic resin Epoxy resin containing biphenyl-type epoxy resin
  • a curing agent including a phenol resin may be present in the adhesive film in a crosslinked state with each other.
  • Hygroscopicity may be less than 1.5 weight 3 ⁇ 4.
  • the adhesive film may have a thickness of 1 to 50.
  • the base film An adhesive layer formed on the base film; And an adhesive layer formed on the adhesive layer and including the above-described resin composition for semiconductor adhesion.
  • the dicing die-bonding film may have excellent mechanical properties such as high mechanical properties, heat resistance, and layer resistance, and high adhesion, and exhibit low moisture absorption. The peeling phenomenon, reflow crack, etc. of the dicing die-bonding film by vaporization of water can be prevented.
  • the type of the base film included in the dicing die-bonding film is not particularly limited, for example, a plastic film or metal foil known in the art can be used.
  • the base film may be low density polyethylene, linear polyethylene, medium density polyethylene, high density polyethylene, ultra low density polyethylene, random copolymer of polypropylene, block copolymer of polypropylene, homopolypropylene, polymethylpentene , Ethylene-vinyl acetate copolymer, ethylene-methacrylic acid copolymer, ethylene-methyl methacrylate copolymer, ethylene-ionomer copolymer, ethylene-vinyl alcohol copolymer, polybutene, copolymer of styrene, or two thereof And mixtures of species or more.
  • the meaning of the base film including a mixture of two or more polymers in the above means that a film having a structure in which two or more layers of films including each of the aforementioned polymers are stacked or a single layer containing two or more of the aforementioned polymers includes both films. do.
  • the thickness of the base film is not particularly limited, usually 10 kPa 200 im, preferably 50 / m to 180 im thick. If the thickness is less than 10, there is a risk of unstable control of the cut depth in the dicing process, if the thickness exceeds 200 / zm, a large amount of burrs in the dicing process or elongation is lowered There is a fear that the expansion process may not be performed correctly.
  • the base film may be subjected to conventional physical or chemical treatments such as matt treatment, corona discharge treatment, primer treatment or crosslinking treatment, as necessary.
  • the pressure-sensitive adhesive layer may include an ultraviolet curable pressure sensitive adhesive or a heat curable pressure sensitive adhesive.
  • ultraviolet curable pressure sensitive adhesive ultraviolet rays are irradiated from the base film side to raise the cohesion force and the glass transition temperature of the pressure sensitive adhesive, and in the case of the heat curable pressure sensitive adhesive, the adhesive force is lowered by applying a temperature.
  • the ultraviolet curable pressure sensitive adhesive may include a (meth) acrylate resin, an ultraviolet curable compound, a photoinitiator, and a crosslinking agent.
  • the weight average molecular weight may be 100,000 to 1.5 million, preferably 200,000 to 1 million. If the weight average molecular weight is less than 100,000, the coating property or the coarsening force is lowered, and residues may remain on the adherend during peeling, or adhesive breakage may occur. In addition, when the weight average molecular weight exceeds 1.5 million, the base resin interferes with reaction of the ultraviolet curable compound, and there is a concern that the peeling force may not be reduced efficiently.
  • Such (meth) acrylate-based resins are, for example,
  • (meth) acrylic acid ester monomer may be a copolymer of a (meth) acrylic acid ester monomer and a crosslinkable functional group-containing monomer.
  • examples of the (meth) acrylic acid ester monomer include alkyl (meth) acrylate, and more specifically, monomers having an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, pentyl (meth) acrylate, n-butyl
  • examples of the crosslinkable functional group-containing monomer include one or more kinds of hydroxy group-containing monomers, carboxyl group-containing monomers, or nitrogen-containing monomers.
  • examples of the compound containing a hydroxyl group at this time include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate or 2—hydroxypropyl.
  • (Meth) acrylate etc. are mentioned, As an example of a carboxyl group containing compound, (meth) acrylic acid etc. are mentioned, As an example of a nitrogen containing monomer, (meth) acrylonitrile, N-vinyl pyridone, or N Vinyl caprolactam and the like, but is not limited thereto.
  • the (meth) acrylate resin may further include vinyl acetate, styrene or an acrylonitrile carbon-carbon double bond-containing low molecular weight compound and the like from the viewpoint of improving other functionalities such as compatibility.
  • the type of the UV-curable compound is not particularly limited, and for example, a polyfunctional compound having a weight average molecular weight of about 500 to 300, 000 (ex. Polyfunctional urethane acrylate, polyfunctional acrylate monomer or oligomer, etc.) Can be used.
  • a polyfunctional compound having a weight average molecular weight of about 500 to 300, 000 ex. Polyfunctional urethane acrylate, polyfunctional acrylate monomer or oligomer, etc.
  • the average person skilled in the art can easily select the appropriate compound according to the intended use.
  • the content of the ultraviolet curable compound may be 5 parts by weight to 400 parts by weight, preferably 10 parts by weight to 200 parts by weight, based on 100 parts by weight of the base resin described above. If the content of the UV-curable compound is less than 5 parts by weight, there is a risk that the lowering of the adhesive strength after curing, the pick-up properties may be reduced, if the content exceeds 400 parts by weight, the cohesive strength of the adhesive before UV irradiation is insufficient, or peeling with the release film or the like There is a possibility that it may not be easily performed.
  • the type of the photoinitiator is also not particularly limited, it is possible to use a general initiator known in the art, the content may be from 0.05 parts to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the ultraviolet curable compound.
  • the content of the photoinitiator is less than 0.05 part by weight, curing reaction by ultraviolet irradiation There is a possibility that the pick-up property is deteriorated due to the lack of, and when exceeding 20 parts by weight, the crosslinking reaction occurs in a short unit during the curing process, or an uncured UV-curable compound is generated, which causes residue on the surface of the adherend, or peeling force after curing There exists a possibility that it may become low too much and pick-up property may fall.
  • the type of crosslinking agent included in the adhesive portion for imparting the adhesive force and the compaction force is not particularly limited, and conventional compounds such as an isocyanate compound, an aziridine compound, an epoxy compound, or a metal chelate compound may be used.
  • the crosslinking agent may be included in an amount of 2 parts by weight to 40 parts by weight, preferably 2 parts by weight to 20 parts by weight, based on 100 parts by weight of the base resin. If the content is less than 2 parts by weight, there is a fear that the cohesive force of the pressure-sensitive adhesive is insufficient, if it exceeds 20 parts by weight, the adhesive strength before ultraviolet irradiation is insufficient, there is a fear that chip scattering and the like.
  • the adhesive layer may further include a tackifier such as a rosin resin, a terpene resin, a phenol resin, a styrene resin, an aliphatic petroleum resin, an aromatic petroleum resin, or an aliphatic aromatic copolymerized petroleum resin.
  • a tackifier such as a rosin resin, a terpene resin, a phenol resin, a styrene resin, an aliphatic petroleum resin, an aromatic petroleum resin, or an aliphatic aromatic copolymerized petroleum resin.
  • the method for forming the pressure-sensitive adhesive layer containing the above components on the base film is not particularly limited, and for example, a method of forming the pressure-sensitive adhesive layer by applying the pressure-sensitive adhesive composition of the present invention directly on the base film or on a peelable base material.
  • the pressure-sensitive adhesive composition may be applied to a pressure-sensitive adhesive layer once to produce a pressure-sensitive adhesive layer, and the method may be used to transfer the pressure-sensitive adhesive layer onto a base film using the peelable base material.
  • the method of applying and drying the pressure-sensitive adhesive composition is not particularly limited, and for example, a composition including each of the above components, as it is, or diluted in a suitable organic solvent, such as a comma coater, gravure coater, die coater or river coater
  • a suitable organic solvent such as a comma coater, gravure coater, die coater or river coater
  • a method of drying the solvent for 10 seconds to 30 minutes at a silver temperature of 6 (C to 200 ° C. It can also be used. aging) may be further performed.
  • the thickness of the adhesive layer is not particularly limited, but may be, for example, in the range of 10 to 500.
  • the adhesive layer is formed on the adhesive layer It may include an adhesive film for a semiconductor of the above-described embodiment.
  • the content of the adhesive film for semiconductor includes all the above-mentioned matters.
  • the thickness of the adhesive layer is not particularly limited, but may be, for example, in the range of 1 m to 100 ⁇ , or 3 ⁇ to 50.
  • the dicing die-bonding film may further include a release film formed on the adhesive.
  • the release film that can be used include one or more kinds of polyethylene terephthalate film, polytetrafluoroethylene film, polyethylene film, polypropylene film, polybutene film, polybutadiene film, vinyl chloride copolymer film or polyimide film and the like.
  • the surface of the release film as described above may be a release treatment of one kind or two or more kinds of alkylide, silicone, fluorine, unsaturated ester, polyolefin, wax or the like, of which the alkyd, silicon or fluorine, etc. Release agent of is preferable.
  • the release film may be generally formed in a thickness of about 10 to 500 ⁇ , preferably about 20 kPa to about 200, but is not limited thereto.
  • the method for producing the above-mentioned dicing die-bonding film is not particularly limited, and for example, a method of sequentially forming an adhesive part, an adhesive part and a release film on a base film, or a dicing film (base film + adhesive part) And after separately manufacturing a release film formed with a die-bonding film or an adhesive portion, a method for laminating it may be used.
  • the lamination method is not particularly limited, hot lamination or lamination press method can be used, and the hot lamination method is preferable in view of the possibility of double continuous process and efficiency.
  • the hot laminating method is from 0.1 Kgf / cuf to ⁇ in the silver io ° c to ioo ° c
  • Kgf / cirf may be carried out at a pressure, but is not limited thereto.
  • the die-die die-bonding film On the other hand, according to another embodiment of the invention, the die-die die-bonding film; And a wafer stacked on at least one surface of the dicing die-bonding film; a pre-processing step of partially or partially dividing the semiconductor wafer. Irradiating ultraviolet rays to the base film of the pretreated semiconductor wafer, A method of dicing a semiconductor wafer can be provided, comprising picking up individual chips separated by the division of the semiconductor wafer.
  • the dicing method of the semiconductor wafer may further include expanding the semiconductor wafer after the pretreatment step. In this case, a process of irradiating ultraviolet rays to the base film of the expanded semiconductor wafer and picking up individual chips separated by the division of the semiconductor wafer is followed.
  • a semiconductor device including a spherical coupling between the first semiconductor element and the adherend through the adhesive film of the above embodiment can be provided.
  • the adhesive film of the above-described embodiment has excellent mechanical properties such as physical properties, heat resistance, and impact resistance suitable for the package of the multi-layered structure of the semiconductor chip, and has high adhesive strength, and the peeling phenomenon or ripple of the dicing die-bonding film Low cracking and the like may be prevented, and voids may not be substantially generated even when exposed to high temperature conditions applied in the semiconductor manufacturing process for a long time.
  • the adhesive film of the above-described embodiment it is possible to manufacture a semiconductor device having a more stable and robust multi-stage structure, and to secure a strong bond between the first semiconductor element and the adherend even in a multi-stage laminated structure process.
  • the semiconductor device is cured at 100 ° C. to 200 ° C., or 120 to 180 ° C., the area where the adhesive film and the first semiconductor element contact each other or the area of voids generated inside the adhesive film is It may be less than 1%.
  • voids may not substantially occur in the contact surface of the adhesive film and the semiconductor element or inside the adhesive film, and occur in the contact surface of the adhesive film and the first semiconductor element or in the adhesive film.
  • the area of the void (void) can be less than 1%.
  • the first semiconductor device may be the first semiconductor device immediately neighboring the substrate in the semiconductor packaging process.
  • the adherend may be a substrate, an insulating layer, or a second semiconductor device.
  • the substrate includes a substrate or a lead frame, and specifically, a conventionally known substrate such as a printed wiring board can be used as the substrate.
  • a metal lead frame or glass epoxy such as a Cu lead frame or a 42Al loy lead frame can be used.
  • an organic substrate comprising BT (bismaleimide-triazine), polyimide, or the like can be used.
  • the fresh semiconductor device may further include a second semiconductor device of the same type or different type as the first semiconductor device in addition to the first semiconductor device and the adherend bonded through the adhesive film.
  • the lamination may generally proceed to a process of manufacturing a package, and the lamination and wire bonding may be performed by the required number of layers. After laminating
  • Specific embodiments of the invention are described in more detail in the following examples. However, the following examples are merely to illustrate specific embodiments of the invention, the content of the present invention is not limited by the following examples. [Examples and Comparative Examples: Production of Resin Composition for Semiconductor Adhesion and Adhesive Film for Semiconductor]
  • biphenyl novolak epoxy resin (NC-3000-H, Nippon Chemical Co., Ltd., epoxy equivalent: 288 g / eq, softening point: 65 50 g, bisphenol A novolak epoxy resin (MF8080EK80, JSI Japan, epoxy equivalent: 218) g / eq, softening point: 65 ° C) 50 g, phenolic resin KPH-3075 (Kotong emulsification, hydroxyl equivalent: 180 g / eq, softening point 65 ° C), thermoplastic acrylate resin KG-3015 (85 ° C and 85% Hygroscopicity at 165 hours exposure under RH conditions: 1.2 wt%) 482 g, curing accelerator 2-phenyl-4-methyl-5-dihydroxymethyl imidazole (2P4MHZ, Shikoku Kasei) 0.5 g, coupling agent gamma-glycidoxy 2 g of cipropyl trimethoxy silane (K
  • the resin composition solution for semiconductor bonding prepared above was applied onto a polyethylene terephthalate film (thickness 38) and dried at 130 ° C. for 3 minutes to obtain an adhesive film having a thickness of 20 / t.
  • Examples 2-5 The resin composition solution for semiconductor bonding prepared above was applied onto a polyethylene terephthalate film (thickness 38) and dried at 130 ° C. for 3 minutes to obtain an adhesive film having a thickness of 20 / t. Examples 2-5
  • a semiconductor adhesive film was prepared in the same manner as in Example 1, except that a resin composition solution for preparing a semiconductor adhesive (concentration of 20% by weight of methyl ethyl ketone) was prepared using the components and contents shown in Table 1 below. Comparative Examples 1 to 3
  • a semiconductor adhesive film was prepared in the same manner as in Example 1, except that a resin composition solution for a semiconductor adhesive (concentration of 20% by weight of methyl ethyl ketone) was prepared using the components and contents shown in Table 1 below.
  • a resin composition solution for a semiconductor adhesive concentration of 20% by weight of methyl ethyl ketone
  • KPH-3075 Xyloc A novolac phenolic resin (Kotong emulsification, hydroxyl equivalent: 180 g / eq, softening point 65 ° C)
  • SHB-1101 Bisphenol A novolac phenolic resin (Shin A T & C, hydroxyl equivalent: 118g / eq, softening point: 110 ° C)
  • NC-3000-H biphenyl novolac epoxy resin (epoxy equivalent 180 g / eq, softening point 65 ° C)
  • MF8080EK20 bisphenol A epoxy resin (epoxy equivalent 218 g / eq, softening point 60 ° C)
  • KG-3015 Acrylate resin (3% by weight of glycidylmethacrylic repeating unit; Glass transition temperature: Moisture absorption rate at 165 hours exposure at 10 ° C, 85 ° C and 85% RH conditions: 1.2 wt. )
  • acrylate-based resin (3% by weight of glycidylmethacrylic repeating unit; glass transition temperature: moisture absorption at 165 hours exposure at 30 ° C, 85 ° C and 85% RH conditions: 1.7 wt% )
  • KG-3060 acrylate-based resin (2% by weight of glycidylmethacrylic repeating unit, glass transition degree: moisture absorption at exposure time of 165 hours at 5 ° C, 85 ° C and 85% RH conditions: 0.8 wt)
  • thermosetting product was cut to prepare a specimen of a cube having a length of 20 mm 3 and a width of 4 mm 3.
  • the ultraviolet curable pressure-sensitive adhesive composition was applied on a polyester film having a thickness of 38 ⁇ m after the release treatment so as to have a thickness of 100 ⁇ m after drying, and dried at 1 KTC for 3 minutes.
  • the dried adhesive layer was laminated on a polyolefin film having a thickness of 100 to prepare a dicing film.
  • An adhesive film having a multilayer structure for dicing die bonding was prepared by laminating the adhesive layer obtained in the above process and the adhesive films obtained in the examples and the comparative examples, respectively.
  • a wafer having a thickness of 80 ⁇ coated with a dioxide film was cut into a size of 6 (laminated under rc conditions, 10 ⁇ * 10 ⁇ (horizontal * vertical)) together with a dicing die-bonding film prepared by the method described in Experimental Example 2 above. The specimen was prepared.
  • a wafer of thickness 80 coated with a dioxide film was laminated at 60 ° C with a dicing die-bonding film prepared by the method described in Experimental Example 2, and cut into 10 mm * 10 mm (horizontal * vertical) specimens. was prepared.
  • each specimen is SAT (Scan Acoust ic) Tomograph) was used to measure the number of specimens in which the void area in the adhesive layer was observed to be greater than 13 ⁇ 4. Observation of the voids was based on the results of imaging the specimen measured in transmission mode using soni fer in the state of immersing the specimen in distilled water.
  • the adhesive film prepared in Examples 1 to 5 has a moisture absorption rate of 1.40 wt% or less even after exposure to 165 hours at 85 ° C and 85% RH conditions, and reflowed after high temperature curing and moisture absorption. It was confirmed that no peeling phenomenon occurred between the substrate and the adhesive during the process.
  • the adhesive film prepared in Examples 1 to 5 is the substrate and the adhesive layer even when exposed to high temperature conditions of 100 ° C or more, for example, 125 ° C to 175 ° C for a long time that can be actually applied in the multi-stage lamination process of the semiconductor It was confirmed that voids did not occur in the interface between the liver or inside the adhesive layer.
  • the adhesive film of Comparative Example 1 was found to contain an acrylate-based resin having a low moisture absorption rate and a moisture absorption rate of 1.64 wt% after 165 hours of exposure at 851: and 85% RH conditions, and after high temperature curing and moisture absorption. It was confirmed that the peeling phenomenon occurred between the substrate and the adhesive during the reflow process. This may be due to the fact that the adhesive film of Comparative Example 1 contains a biphenyl novolac epoxy resin that can adjust the adhesive hygroscopicity in a low content, for example, less than about 3 weight 3 ⁇ 4.
  • the adhesive film of Comparative Example 2 includes an acrylate-based resin having a relatively high moisture absorption and does not include a biphenyl novolac epoxy resin as an epoxy resin, after 165 hours of exposure at 85 ° C. and 853 ⁇ 4 conditions.
  • the moisture absorption rate was 1.80 3 ⁇ 4, and it was confirmed that the peeling phenomenon between the substrate and the adhesive occurred greatly during the reflow process after high temperature curing and moisture absorption.
  • the adhesive film of Comparative Example 2 generated a large number of voids in the interface between the substrate and the adhesive layer or inside the adhesive layer when exposed to a high temperature condition of Kxrc or higher, which can be actually applied in the multi-stage lamination process.
  • the adhesive film of Comparative Example 3 contained a biphenyl novolak epoxy resin, but has a relatively high moisture absorption .
  • the moisture absorption rate is 1.63 wt3 ⁇ 4> after 165 hours exposure at 85 ° C. and 85% RH, and the peeling phenomenon between the substrate and the adhesive occurs during the reflow process after high temperature curing and moisture absorption. Confirmed.
  • the adhesive film of Comparative Example 4 contains more than 25% biphenyl novolac epoxy resin, the moisture absorption rate after 165 hours exposure at 85 ° C and 85% RH conditions Although it was 1.22, it was confirmed that the peeling phenomenon occurred between the substrate and the adhesive in the reflow process after the high temperature curing and moisture absorption /
  • the composition of the adhesive film of Comparative Example 4 was not divided into the components that play the role of the complete material, and the moisture absorption rate was Although it is lowered, it has a high modulus after curing, and it does not seem to realize the effect of relaxation of the stress between the substrate and the chip.
  • the adhesive film of Comparative Example 4 generated a large number of voids (vo id) in the interface between the substrate and the adhesive layer or inside the adhesive layer when exposed to a high temperature condition of locrc or more that can be actually applied in the multi-stage lamination process.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Adhesive Tapes (AREA)
  • Die Bonding (AREA)

Abstract

본 발명은 낮은 흡습율을 갖는 열가소성 수지; 바이페닐계 에폭시 수지를 포함하는 에폭시 수지; 및 페놀 수지를 포함한 경화제；를 포함하고，고형분 중 상기 바이페닐계 에폭시 수지의 함량이 5 중량 % 내지 25중량 %인 반도체 접착용 수지 조성물과， 상기 반도체 접착용 수지 조성물의 경화물을 포함한 접착 필름과， 기재 필름 상기 기재 필름 상에 형성되는 점착층 및 상기 점착층상에 형성되고 상기 반도체 접착용 수지 조성물을 포함한 접착층을 포함한 다이싱 다이본딩 필름과， 상기 접착 필름을 포함한 반도체 소자에 관한 것이다.

Description

【발명의 명칭】
반도체 접착용 수지 조성물 접착 필름, 다이싱 다이본딩 필름 및 반도체 장치
【관련 출원 (들)과의 상호 인용】
본 출원은 2014년 12월 24일자 한국 특허 출원 제 10-2014-
0188717호 및 2015년 12월 22일자 한국 특허 출원 계 10-2015-0184155호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며， 해당 한국 특허 출원들의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
【기술분야】
본 발명은 반도체 접착용 수지 조성물， 접착 필름， 다이싱 다이본딩 필름 및 반도체 장치에 관한 것이다.
【발명의 배경이 되는 기술】
최근 전자기기의 소형화 고기능화， 대용량화 추세가 확대되고 이에 따른 반도체 패키지의 고밀도화， 고집적화에 대한 필요성이 급격히 커짐에 따라 반도체 칩 크기가 점점 커지고 있으며 집적도 측면에서도 개선하기 위하여 칩을 다단으로 적층하는 스택패키지 방법이 점차로 증가하고 있다. 최근의 반도체 패키지' 개발동향에 있어서는 상술한 반도체 칩들의 소형 박형화 및 고성능화가 급격히 진행되고 있으며 더불어 패키지 대용량화를 목적으로 동일한 패키지 내에 더 많은 칩을 적층할 수 있도톡 반도체 웨이퍼의 두께가 모두 100//m 이하로 극박화 되었고 최근에는 반도체 웨이퍼의 두께가 모두 20/Λΐι 이하로 더욱 극박화되고 있다. 이렇듯 반도체 칩 및 층간 접착필름의 두께가 20 이하의 패키지를 제조함에 있어서 접착필름 또한 박형화를 요구되고 있다.
패키지의 대용량화를 구현하기 위한 방법으로는 첩의 크기를 크게 하거나 다단으로 쌓는 방식을 추구하고 있다. 반도체 칩을 다단으로 적층하는 과정에서 문제점은 기판과 맞닿아 있는 첫번째 칩에 접하는 접착층는 패키지 제조과정에서 상단의 접착제보다 보다 많은 열에 노출되게 되며 경화가 진행되게 된다. 이런 이유로 인해서 적층하는 '칩의 단수가 많아질수록 첫번째 칩에 접하는 접착층은 고온 조건에 장시간 놓이게 되며， 이에 따라 접착층 내부나 도는 상기 첫번째 칩과 상기 접착층 사이에 보이드 (void)가 발생할 수 있다. 이러한 보이드 (void)는 후속의 경화 과정에서 제거하기 어려우며， 또한 상기 잔존 보이드로 인하여 공정의 신뢰성이나 반도체 장치의 신뢰성이 크게 저하된다.
한편， 반도체 패키지의 실장은 과정에서는 고온으로 가열하는 단계가 적용되게 되는데， 예를 들어 적외선 리플루오나 베이퍼페이즈 리플로우， 땜납 덤 등에 의하여 패키지 전체를 가열하여 실장하는 방법이 사용된다. 이러한 고은의 가열 단계에서는 반도체 패키지 전체를 200°C 이상의 은도에 노출시키기 때문에， 반도체 패키지 내부에 존재하는 수분은 폭발적인 기화를 하게 되고'， 이러한 기화에 의하여 패키지 균열 또는 리플로우 균열이 발생할 수 있다. 특히, 다이싱 다이본딩 필름 등의 접착제에 수분이 다수 포함되어 있으면， 리플로우 실장 시에 가열에 의해 상기 수분이 기화되고, 이에 따라 발생하는 증기압에 의하여 다이싱 다이본딩 필름이 파괴되거나 박리가 되며 리플로우 균열이 발생할 수 있다.
반도체 패키징 과정에서 발생하는 불량의 대부분은 흡습 후 리플로우 과정에서 기판과 접착제 간의 박리 (del aminat ion)현상으로부터 기인하는데， 이에 따라 기판， 접착제 및 반도체 칩간의 웅력을 완화하거나 내습성을 향상시키는 방법 등에 관한 연구가 이루어지고 있는 실정이다.
구체적으로는 내습성을 높이기 위하여 경화제와 에폭시의 함량을 높여 경화물의 흡습성을 낮추는 경우가 있는데 이 경우에서는 경화 후의 접착제의 모들러스가 증가하여 웅력을 완화하기가 어렵게 된다. 또한 반도체의 웅력을 완화하기 위하여 접착제 중에 열경화성 수지의 함량을 과도하게 높이거나 경화제의 함량을 낮출 경우， 경화 후의 기판과의 적절한 접착력을 부여하기 어렵게 되며 이런 경우 낮은 접착력으로 인한 박리 (delaminat ion)를 초래하게 된다. 접착제 또는 접착 필름 자체의 흡습 수치와 크게 낮추면서도 경화 후의 기판에 대한 접착력과 고온에서의 향상된 인장 물성 등을 확보할 수 있는 방안에 대한 개발이 필요한 실정이다.
【선행기술문헌】
【특허문헌】
(특허문헌 1) 한국특허공개 제 2013-0016123호 (특허문헌 2) 한국등록특허 제 0889101호
【발명의 내용】
【해결하고자 하는 과제】
본 발명은， 반도체 칩의 다단적층 구조의 패키지에 적합한 물리적 물성, 내열성 및 내충격성 등의 우수한 기계적 물성과 높은 접착력을 갖고， 다이싱 다이본딩 필름의 박리 현상이나 리플로우 균열 등을 방지할 수 있는 반도체 접착용 수지 조성물을 제공하기 위한 것이다.
또한， 본 발명은 높은 기계적 물성， 내열성 및 내층격성 등의 우수한 기계적 물성과 높은 접착력을 가지며 기판， 반도체 웨이퍼 및 /또는 다이싱 다이본딩 필름 간의 박리 현상이나 리플 ^우 균열 등을 방지하여 보다 높은 적층 구조를 구현할 수 있는 다이싱 다이본딩 필름을 제공하기 위한 것이다. 또한， 본 발명은 반도체 칩의 다단적층 구조의 패키지에 적합한 물리적 물성, 내열성 및 내충격성 등의 우수한 기계적 물성과 높은 접착력을 갖고， 다이싱 다이본딩 필름의 박리 현상이나 리플로우 균열 등을 방지할 수 있으며， 아울러 반도체 제조 과정에서 적용되는 고온 조건에 장시간 노출되어도 보이드 (void)가 실질적으로 발생하지 않는 반도체용 접착 필름을 제공하기 위한 것이다.
또한， 본 발명은 상기 반도체용 접착 필름을 포함하는 반도체 장치 를 제공하기 위한 것이다.
【과제의 해결 수단】
본 명세서에서는， 85 °C 및 85¾RH 조건에서 165시간 노출시의 흡습율이 1.5중량 %이하인 열가소성 수지; 바이페닐계 에폭시 수지를 포함하는 에폭시 수지 ; 및 페놀 수지를 포함한 경화제；를 포함하고， 고형분 중 상기 바이페닐계 에폭시 수지의 함량이 5 중량 ¾ 내지 25중량 %인， 반도체 접착용 수지 조성물이 제공된다.
상기 반도체 접착용 수지 조성물의 고형분은 상기 수지 조성물에 선택적으로 포함될 수 있는 물 또는 기타의 용매를 제외한 고형 성분을 의미한다.
상기 바이페닐계 에폭시 수지는 반복단위로서 바이페닐 구조를 포함하는 에폭시 수지를 의미하며， 구체적으로 상기 바이페닐계 에폭시 수지는 바이페닐 노볼락 에폭시 수지를 포함할 수 있다. 예를 들어 상기 바이페닐 노볼락 에폭시 수지는 1 , 000 이상 10 , 000의 중량평균분자량을 가질 수 있으며 , 또한 5(rc 내지 ioo°c의 연화점을 가질 수 있다.
상기 에폭시 수지는 상술한 바이페닐계 에폭시 수지 이외에 일반적인 수지를 포함할 수 있다.
상기 에폭시 수지는 비스페놀 A 에폭시 수지， 비스페놀 F 에폭시 수지， 크레졸 노볼락 에폭시 수지， 페놀 노블락 에폭시 수지， 4관능성 에폭시 수지， 트리페놀메탄형 에폭시 수지， 알킬 변성 트리페놀메탄형 에폭시 수지， 나프탈렌형 에폭시 수지， 디시클로펜타디엔형 에폭시 수지 및 디시클로펜타디엔 변성 페놀형 에폭시 수지로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 수지를 더 포함할 수 있다.
상기 에폭시 수지의 연화점은 50°C 내지 100°C일 수 있다.
상기 에폭시 수지는 100 내지 5 , 000의 평균 에폭시 당량을 가질 수 있다. 상기 평균 에폭시 당량은 상기 에폭시 수지에 포함되는 각각의 에폭시 수지의 중량 비율 및 에폭시 당량을 바탕으로 구할 수 있다.
상기 페놀 수지는 80 g/eq ^지 300 g/eq의 수산기 당량 및 50 °C 내지 150°C의 연화점을 가질 수 있다.
상기 열가소성 수지는 폴리이미드， 폴리에테르 이미드， 폴리에스테르 이미드， 폴리아미드， 폴리에테르 술폰， 폴리에테르 케톤， 폴리을레핀， 폴리염화비닐, 페녹시， 반웅성 부타디엔 아크릴로 니트릴 공중합 고무 및 (메타)아크릴레이트계 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 고분자 수지를 포함할 수 있다.
상기 (메타)아크릴레이트계 수지는 에폭시계 작용기를 포함한 (메타)아크릴레이트계 반복 단위를 포함하고 -10°C 내지 20°C의 유리 전이 온도를 갖는 (메타)아크릴레이트계 수지일 수 있다.
상기 (메타)아크릴레이트계 수지는 에폭시계 작용기를 포함한 (메타)아크릴레이트계 반복 단위 0. 1중량 % 내지 10중량 %를 포함할 수 있다. 상기 반도체 접착용 수지 조성물은 상기 에폭시 수지 100중량부 대비 상기 열가소성 수지 50 내지 1 , 000중량부 및 상기 경화제 30 내지 700중량부를 포함할 수 있다. 상기 경화제는 아민계 경화제， 및 산무수물계 경화제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 화합물을 더 포함할 수 있다.
상기 반도체 접착용 수지 조성물은 인계 화합물， 붕소계 화합물 및 인-붕소계 화합물 및 이미다졸계 화합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 경화 촉매를 더 포함할 수 있다.
상기 반도체 접착용 수지 조성물은 커플링제 및 무기 층진제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있다.
상기 반도체 접착용 수지 조성물은 유기 용매 10 내지 90중량 %를 더 포함할 수 있다. 이 경우에도， 상기 반도체 접착용 수지 조성물의 고형분 중 상기 바이페닐계 에폭시 수지의 함량이 5 중량 % 내지 25중량%일 수 있다. 또한， 본 명세서에서는， 상기 반도체 접착용 수지 조성물의 경화물을 포함한 접착 필름이 제공된다.
85 °C 및 85%RH 조건에서 165시간 노출시의 상기 접착 필름의 흡습율이 1 .5중량 %이하일 수 있다.
또한, 상기 접착 필름은 1 내지 50 卿의 두께를 가질 수 있다. 또한, 본 명세서에서는， 기재 필름; 상기 기재 필름 상에 형성되는 점착층; 및 상기 점착층상에 형성되고 상기 반도체 접착용 수지 조성물을 포함한 접착충；을 포함한 다이싱 다이본딩 필름이 제공된다.
85 °C 및 85%RH 조건에서 165시간 노출시의 상기 접착층의 흡습율이 1 .5중량%이하일 수 있다.
상기 점착충은 자외선 경화형 점착제 또는 열 경화형 점착제를 포함할수 있다.
상기 기재 필름은 10 卿내지 200 의 두께를 갖고， 상기 점착층은
10 im 내지 500 의 두께를 갖고, 상기 접착 필름은 1 내지 50 m의 두께를 갖는다. 또한， 본 명세서에서는， 접착 필름을 매개로 제 1반도체 소자와 피착체가 결합하는 구조를 포함한， 반도체 장치가 제공될 수 있다. 상기 반도체 장치를 10CTC 내지 200 °C , 또는 120 내지 180t에서 경화시 상기 접착 필름 및 제 1반도체 소자가 접하는 면이나 상기 접착 필름 내부에 발생하는 보이드 (void)의 면적이 이하일 수 있다.
또한, 상기 반도체 장치를 100°C 내지 200°C , 또는 120 내지 180°C에서 30분 이상， 또는 30분 내지 5시간 동안 경화시 상기 접착 필름 및 게 1반도체 소자가 접하는 면이나 상기 접착 필름 내부에 발생하는 보이드 (void)의 면적이 1%이하일 수 있다.
상기 피착체는 기판， 절연층 또는 제 2반도체 소자일 수 있다.
【발명의 효과】
본 발명에 따르면， 반도체 칩의 다단적층 구조의 패키지에 적합한 물리적 물성， 내열성 및 내충격성 등의 우수한 기계적 물성과 높은 접착력을 갖고， 다이싱 다이본딩 필름의 박리 현상이나 리플로우 균열 등을 방지할 수 있는 반도체 접착용 수지 조성물이 제공될 수 있다.
또한， 본 발명에 따르면， 높은 기계적 물성， 내열성 및 내층격성 등의 우수한 기계적 물성과 높은 접착력을 가지며 기판， 반도체 웨이퍼 및 /또는 다이싱 다이본딩 필름 간의 박리 현상이나 리풀로우 균열 등을 방지하여 보다 높은 적층 구조를 구현할 수 있는 다이싱 다이본딩 필름과, 반도체 칩의 다단적층 구조의 패키지에 적합한 물리적 물성， 내열성 및 내층격성 등의 우수한 기계적 물성과 높은 접착력을 갖고， 다이싱 다이본딩 필름의 박리 현상이나 리플로우 균열 등을 방지할 수 있으며， 아울러 반도체 제조 과정에서 적용되는 고온 조건에 장시간 노출되어도 보이드 (void)가 실질적으로 발생하지 않는 반도체용 접착 필름과， 상기 반도체용 접착 필름을 포함하는 반도체 장치가 제공될 수 있다.
【발명을 실시하기 위한 구체적인 내용】
발명의 구체적인 구현예의 반도체 접착용 수지 조성물， 다이싱 다이본딩 필름， 반도체 웨이퍼 및 반도체 웨이퍼의 다이성 방법에 관하여 보다 상세하게 설명하기로 한다. 발명의 일 구현예에 따르면， 85 °C 및 85¾RH 조건에서 165시간 노출시의 흡습율이 1.5중량%이하인 열가소성 수지; 바이페닐계 에폭시 수지를 포함하는 에폭시 수지 ; 및 페놀 수지를 포함한 경화제；를 포함하고，고형분 중 상기 바이페닐계 에폭시 수지의 함량이 5 중량 % 내지 25중량 %인， 반도체 접착용 수지 조성물이 제공된다.
본 발명자들은 리플로우 실장 시에 증기압에 의하여 다이싱 다이본딩 필름이 파괴되거나 박리가 되며 리플로우 균열이 발생하는 문제점을 해결하기 위한 연구를 진행하여， 낮은 흡습율을 갖는 열가소성 수지와 함께 바이페닐계 에폭시 수지를 특정 함량으로 포함하는 에폭시 수지 및 페놀 수지를 포함한 경화제를 흔합하면, 높은 기계적 물성， 내열성 및 내층격성 등의 우수한 기계적 물성과 높은 접착력을 가지며 다이싱 다이본딩 필름의 박리 현상이나 리플로우 균열 등을 방지할 수 있는 반도체 접착용 수지 조성물을 제공할 수 있다는 점을 실험을 통하여 확인하고 발명을 완성하였다.
상기 바이페닐계 에폭시 수지를 상술한 낮은 흡습율을 갖는 열가소성 수지와 함께 사용함에 따라서, 상기 구현예의 반도체 접착용 수지 조성물은 고온의 경화 과정 이후에 고온 고습 조건에 장시간 노출되어도 낮은 흡습을을 가질 수 있으며， 이에 따라 반도체 제조 과정의 리플로우 공정 이후 기판과 접착제 간의 박리 현상을 방지할 수 있다.
구체적으로， 상기 구현예의 반도체 접착용 수지 조성물은 ioo°c 이상， 또는 120 °C 내지 180°C의 고온에서 1회 또는 2회 이상 경화되고 85 °C 및 85%RH 조건에서 165시간 노출 이후에 측정한 흡습율이 1.5중량 ¾> 이하일 수 있다. 상기 고은에서의 경화는 30분 이상， 또는 30분 내지 5시간 동안 수행될 수 있다.
상기 구현예의 반도체 접착용 수지 조성물의 고형분 중 상기 바이페닐계 에폭시 수지의 함량이 5 중량 % 내지 25중량%일 수 있다. 상기 바이페닐계 에폭시 수지가 특정 함량으로 포함됨에 따라서， 상기 구현예의 반도체 접착용 수지 조성물의 저흡습 특성을 유지하면서도 경화도 및 기타의 물성을 조절하고 최종 제조되는 접착 필름의 웅력을 완화하는 역할을 할 수 있으며， 이에 따라 반도체 패키징 과정에서의 흡습 후 리플로우 과정에서 기판과 접착제 간의 박리 (delaminat ion) 현상을 방지할 수 있다. 상기 구현예의 반도체 접착용 수지 조성물의 고형분 중 바이페닐계 에폭시 수지의 함량이 5중량 % 미만이면， 상기 구현예의 반도체 접착용 수지 조성물의 흡습율을 낮추는 역할을 충분히 할 수 없으며， 기판과 접착필름 간의 박리 현상이나 리플로우 균열이 발생 현상을 층분히 방지하기 어려울 수 있다.
또한， 상기 구현예의 반도체 접착용 수지 조성물의 고형분 중 바이페닐계 에폭시 수지의 함량이 25중량 ¾ 초과이면， 경화구조가 치밀하지 못하여 최종 제조되는 접착제나 접착층에 층분한 내열성과 강도를 부여할 수 없고 이는 기판과의 낮은 밀착력을 야기하여 기판과 접착필름 간의 박리 현상이나 리플로우 균열을 야기할 수 있다.
또한， 상기 구현예의 반도체 접착용 수지 조성물의 고형분 증 바이페닐계 에폭시 수지의 함량이 25중량 % 초과이면 상기 조성물로부터 제조된 접착 필름이 고온에서 장시간 노출시 상기 접착 필름 내부나 접착 필름과 피착체의 계면에서 보이드 (void)가 다수 발생하여 제조 공정의 신뢰성 및 최종 제품의 품질을 크게 저하시킬 수 있다. 구체적으로， 상기 구현예의 반도체 접착용 수지 조성물의 고형분 중 바이페닐계 에폭시 수지의 함량이 25중량 % 초과이면， 상기 조성물로부터 제조된 접착 필름이 반도체 장치에 포함된 상태에서 100°C 내지 200°C , 또는 120 내지 180°C에서 30분 이상， 또는 30분 내지 5시간 동안 경화시 상기 접착 필름 및 반도체 소자가 접하는 면이나 상기 접착 필름 내부에서 보이드 (void)가 다수 발생할 수 있다.
상기 바이페닐계 에폭시 수지는 바이페닐 노볼락 에폭시 수지를 포함할 수 있다.
상기 바이페닐계 에폭시 수지의 연화점은 5(rc 내지 i(xrc일 수 있다. 상기 에폭시 수지의 연화점이 너무 낮으면 상기 반도체 접착용 수지 조성물의 점착력이 높아져서 다이싱 후 칩 픽업성이 저하될 수 있으며， 상기 에폭시 수지의 연화점이 너무 높으면 상기 반도체 접착용 수지 조성물의 유동성이 저하될 수 있고 상기 반도체 접착용 수지 조성물로부터 제조되는 접착 필름의 접착력이 저하될 수 있다.
상기 반도체 접착용 수지 조성물의 경화도 조절이나 접착 성능 등을 높이기 위해서 상기 에폭시 수지는 상기 바이페닐계 에폭시 수지와 함께 비스페놀 A 에폭시 수지， 비스페놀 F 에폭시 수지， 크레졸 노볼락 에폭시 수지， 페놀 노볼락 에폭시 수지， 4관능성 에폭시 수지， 트리페놀메탄형 에폭시 수지， 알킬 변성 트리페놀메탄형 에폭시 수지， 나프탈렌형 에폭시 수지， 디시클로펜타디엔형 에폭시 수지 및 디시클로펜타디엔 변성 페놀형 에폭시 수지로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 수지를 더 포함할 수 있다. 이와 같이 추가로 포함되는 에폭시 수지의 연화점 또한 50 °C 내지 100 °C일 수 있다.
상기 에폭시 수지는 100 내지 1 ,000의 평균 에폭시 당량을 가질 수 있다. 상기 평균 에폭시 당량은 상기 에폭시 수지에 포함되는 각각의 에폭시 수지의 중량 비율 및 에폭시 당량을 바탕으로 구할 수 있다.
상기 반도체 접착용 수지 조성물은 경화제로서 연화점이 60 °C 이상， 또는 60°C 내지 150°C , 또는 90°C 내지 120 °C인 페놀 수지를 포함할 수 있다. 연화점이 6(rc 이상인 페놀 수지를 사용함에 따라서 상기 반도체 접착용 수지 조성물은 경화 후 충분한 내열성， 강도 및 접착성을 가질 수 있다. 상기 페놀 수지의 연화점이 너무 낮으면 상기 반도체 접착용 수지 조성물이 경화 후 층분한 강도의 경화물을 얻지 못할 수 있다. 또한, 상기 페놀 수지의 연화점이 너무 높으면 상기 반도체 접착용 수지 조성물의 유동성이 높아져서 실제 반도체 제조 공정에서 접착제 내부에 빈 공간 (void)가 생성되어 최종 제품의 신뢰성이나 품질을 크게 저하시킬 수 있다.
상기 페놀 수지는 80 g/eq 내지 300 g/eq의 수산기 당량을 가질 수 있다. ' 한편， 상기 구현예의 반도체 접착용 수지 조성물은 85 °C 및 85%RH 조건에서 165시간 노출시의 흡습율이 1.5중량 %이하인 열가소성 수지를 포함할 수 있다. 상기 흡습율은 상기 851 및 85%RH 조건에서 165시간 노출 전의 중량에 대한 비율로 구할 수 있다.
상술한 에폭시 수지 및 경화제와 함께 상기와 같은 흡습율 조건을 만족하는 열가소성 수지를 포함함에 따라서 상기 구현예의 반도체 접착용 수지 조성물은 전체적으로 보다 낮은 흡습율을 가질 수 있으며， 내부에 포함하는 수분의 양이 미미하여 다이싱 다이본딩 필름의 박리 현상이나 리폴로우 균열 등을 방지할 수 있다.
상기 열가소성 수지의 예가 한정되는 것은 아니나, 예를 들어 폴리이미드， 폴리에테르 이미드， 폴리에스테르 이미드， 폴리아미드， 폴리에테르 술폰， 폴리에테르 케론， 폴리올레핀， 폴리염화비닐， 페녹시， 반응성 부타디엔 아크릴로 니트릴 공중합 고무， (메타)아크릴레이트계 수지， 이들의 2종 이상의 흔합물， 또는 이들의 2종 이상의 공중합체를 들 수 있다. 구체적으로, 상기 (메타)아크릴레이트계 수지는 에폭시계 작용기를 포함한 (메타)아크릴레이트계 반복 단위를 포함하고 ᅳ 10°C 내지 20°C의 유리 전이 온도를 갖는 (메타)아크릴레이트계 수지일 수 있다.
상기 에폭시계 작용기를 포함한 (메타)아크릴레이트계 반복 단위를 포함하고 -io°c 내지 2(rc의 유리 전이 온도를 갖는 (메타)아크릴레이트계 수지를 사용함에 따라서， 상기 구현예의 반도체 접착용 수지 조성물은 반도체 접착용， 반도체에 포함되는 구성 성분의 접착용 또는 반도체 패키지용으로 사용할 수 있으며， 극박 웨이퍼의 다단 적층시 높은 내충격성을 확보할 수 있으며 반도체 제조 이후 전기적 특성을 향상시킬 수 있는 반도체용 접착 필름 또는 반도체 패키지용 접착필름을 제공할 수 있다. 상기 에폭시계 작용기는 상기 (메타)아크릴레이트계 수지의 주쇄를 이루는 반복 단위에 1이상 치환될 수 있다.
상기 에폭시계 작용기는 에폭시기 또는 글리시딜기를 포함할 수 있다. 상기 에폭시계 작용기를 포함한 (메타)아크릴레이트계 반복 단위를
14 중량 %이상 포함하는 (메타)아크릴레이트계 수지는 -10°C 내지 20°C , 또는 -5°C 내지 15°C의 유리 전이 온도를 가질 수 있다. 상술한 유리 전이 온도를 갖는 (메타)아크릴레이트계 수지를 사용함에 따라서 상기 반도체 접착용 수지 조성물이 충분한 유동성을 가질 수 있으며 최종 제조되는 접착 필름이 높은 접착력을 확보할 수 있고， 상기 반도체 접착용 수지 조성물을 이용하여 박막 필름 등의 형태로 제조하기가 용이하다.
상기 구현예의 반도체 접착용 수지 조성물은 상기 에폭시 수지 100중량부 대비 상기 열가소성 수지 50 내지 1 , 000중량부 및 상기 경화제 30 내지 700중량부를 포함할 수 있다. 상기 에폭시 수지 대비 상기 열가소성 수지의 함량이 너무 작으면 상기 수지 조성물의 경화후 모들러스가 급격히 상승하여 기판과 웨이퍼간의 응력 완화 효과를 기대하기 어렵다. 또한， 상기 에폭시 수지 대비 상기 열가소성 수지의 함량이 너무 높으면 B-st age 에서 조성물의 점도가 높아져서 다이어태치 과정에서 기판과의 밀착성이 저하되고 경화 과정 중에 보이드 제거가 어려워져 공정 및 최종 제품의 신뢰성이 저하될 수 있다. 상기 에폭시 수지 대비 상기 페놀 수지를 포함한 경화제의 함량이 너무 작으면 층분한 내열성 확보가 어려울 수 있다.
상기 에폭시 수지 대비 상기 페놀 수지를 포함한 경화제의 함량이 너무 높으면 경화가 완료되더라도 미반웅 상태의 페놀기가 잔류하셕 흡습성을 증가시킬 수 있으며， 이에 따라 반도체 패키징 과정에서의 흡습 후 리플로우 과정에서 기판과 접착제 간의 박리 현상을 야기할 수 있다. 상기 반도체 접착용 수지 조성물 중 상기 바이페닐계 에폭시 수지를 포함하는 에폭시 수지의 함량은 최종 제조되는 제품에 따라 결정될 수 있으며， 예를 들어 전체 조성물의 고형분 중 3 내지 30중량 ¾>， 또는 5 내지 25중량%일 수 있다.
상기 경화제는 아민계 경화제, 및 산무수물계 경화제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 화합물을 더 포함할 수 있다. 상기 경화제의 사용량은 최종 제조되는 접착 필름의 물성 등을 고려하여 적절히 선택할 수 있으며， 예를 들어 상기 에폭시 수지 100 중량부를 기준으로 10 내지 700중량부, 또는 30 내지 300중량부로 사용될 수 있다.
상기 반도체 접착용 수지 조성물은 경화 촉매를 더 포함할 수 있다. 상기 경화 촉매는 상기 경화제의 작용이나 상기 반도체 접착용 수지 조성물의 경화를 촉진 시키는 역할을 하며， 반도체 접착 필름 등의 제조에 사용되는 것으로 알려진 경화 촉매를 큰 제한 없이 사용할 수 있다. 예를 들어， 상기 경화 촉매로는 인계 화합물 붕소계 화합물 및 인-붕소계 화합물 및 이미다졸계 화합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다. 상기 경화 촉매의 사용량은 최종 제조되는 접착 필름의 물성 등을 고려하여 적절히 선택할 수 있으며， 예를 들어 상기 에폭시 수지, (메타)아크릴레이트계 수지 및 페놀 수지의 총합 100 증량부를 기준으로 0 .5 내지 10중량부로 사용될 수 있다.
상기 반도체 접착용 수지 조성물은 유기 용매 10 내지 90중량 %를 더 포함할 수 있다. 상기 유기 용매의 함량은 상기 반도체 접착용 수지 조성물의 물성이나 최종 제조되는 접착 필름의 물성이나 제조 공정들을 고려하여 결정할 수 있다.
한편， 상기 반도체 접착용 수지 조성물은 커플링제 및 무기 층진제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 상기 커플링제 및 무기 층진제의 구체적이 예가 한정되는 것은 아니며， 반도체 패키징용 접착제에 사용될 수 있는 것으로 알려진 성분을 큰 제한 없이 사용할 수 있다. 한편， 발명의 다른 구현예에 따르면， 상술한 반도체 접착용 수지 조성물의 경화물을 포함한 접착 필름이 제공될 수 았다.
상기 반도체 접착용 수지 조성물의 경화물을 고온， 예를 들어 50 °C이상， 또는 70 °C이상, 또는 70 °C 내지 25C C에서 경화 (건조)하여 접착 필름으로 제조할 수 있다.
상기 접착 필름은 반도체 장치에 사용될 수 있으며， 구체적으로 상기 접착 필름은 반도체 칩의 다단적층 구조의 패키지에 적합한 물리적 물성, 내열성 및 내층격성 등의 우수한 기계적 물성과 높은 접착력을 갖고， 다이싱 다이본딩 필름의 박리 현상이나 리플로우 균열 등을 방지할 수 있으며， 아울러 반도체 제조 과정에서 적용되는 고온 조건에 장시간 노출되어도 보이드 (voi d)가 실질적으로 발생하지 않을 수 있다.
상기 접착 필름은 85 °C 및 85%RH 조건에서 165시간 노출시의 흡습율이 1.5중량 %이하인 열가소성 수지; 바이페닐계 에폭시 수지를 포함하는 에폭시 수지 ; 및 페놀 수지를 포함한 경화제；를 포함하며， 상기 접착 필름 중 상기 바이페닐계 에폭시 수지의 함량이 5 중량 % 내지
25중량%일 수 있다. 상기 열가소성 수지; 바이페닐계 에훅시 수지를 포함하는 에폭시 수지 ; 및 페놀 수지를 포함한 경화제는 서로 간의 가교된 상태로 상기 접착 필름 내부에 존재할 수 있다.
85 °C 및 85%RH 조건에서 165시간 노출시의 상기 접착 필름의 흡습율이 1.5중량 ¾이하일 수 있다.
상기 접착 필름은 1 내지 50 의 두께를 가질 수 있다. 한편， 발명의 또 다른 구현예에 따르면， 기재 필름; 상기 기재 필름 상에 형성되는 점착층; 및 상기 점착층 상에 형성되고 상술한 반도체 접착용 수지 조성물을 포함한 접착층；을 포함한 다이싱 다이본딩 필름이 제공될 수 있다.
상기 접착층이 상술한 구현예의 반도체 접착용 수지 조성물을 포함함에 따라서, 상기 다이싱 다이본딩 필름은 높은 기계적 물성， 내열성 및 내층격성 등의 우수한 기계적 물성과 높은 접착력을 가질 수 있으며， 낮은 흡습율을 나타내어 수분의 기화에 기화에 따른 다이싱 다이본딩 필름의 박리 현상이나 리플로우 균열 등을 방지할 수 있다.
상기 반도체 접착용 수지 조성물에 관한 구체적인 내용은 상술한 바와 같다.
85 °C 및 85%RH 조건에서 165시간 노출시의 상기 접착층의 흡습율이
1.5중량%이하 일 수 있다.
한편， 상기 다이싱 다이본딩 필름에 포함되는 기재필름의 종류는 특별히 제한되지 않으며， 예를 들면， 이 분야에서 공지된 플라스틱 필름 또는 금속박 등을 사용할 수 있다.
예를 들어， 상기 기재 필름은 저밀도 폴리에틸렌， 선형 플리에틸렌， 중밀도 폴리에틸렌， 고밀도 폴리에틸렌， 초저밀도 폴리에틸렌， 폴리프로필렌의 랜덤 공중합체， 폴리프로필렌의 블록 공중합체， 호모폴리프로필렌， 폴리메틸펜텐 (polymethylpentene) , 에틸렌-초산비닐 공중합체， 에틸렌 -메타크릴산 공중합체， 에틸렌-메틸메타크릴레이트 공중합체， 에틸렌 -아이오노머 공중합체， 에틸렌 -비닐알코을 공중합체, 폴리부텐， 스틸렌의 공중합체 또는 이들의 2종 이상의 흔합물을 들 수 있다. 상기에서 2종 이상의 고분자가 흔합물이 포함되는 기재 필름의 의미는， 전술한 고분자들을 각각 포함한 필름이 2층 이상 적층된 구조의 필름 또는 전술한 고분자들이 2이상 포함된 단일층이 필름을 모두 포함한다. 상기 기재 필름의 두께는 특별히 한정되지 않으며， 통상 10 卿내지 200 im , 바람직하게는 50 /m내지 180 im의 두께로 형성된다. 상기 두께가 10 미만이면， 다이싱 공정에서 절단 깊이 (cut depth)의 조절이 불안해 질 우려가 있고, 200 /zm를 초과 하면， 다이싱 공정에서 버 (burr )가 다량 발생하게 되거나， 연신률이 떨어져서 익스펜딩 공정이 정확하게 이루어지지 않을 우려가 있다.
상기 기재필름에는 필요에 따라매트처리， 코로나방전처리， 프라이머 처리 또는 가교 처리 등의 관용적인 물리적 또는 화학적 처리를 가할 수 있다.
한편， 상기 점착층은 자외선 경화형 점착제 또는 열 경화형 점착제를 포함할 수 있다. 자외선 경화형 점착제를 사용할 경우에는 기재 필름 측으로부터 자외선을 조사하여， 점착제의 웅집력 및 유리전이온도를 올려 점착력을 저하시키고， 열 경화형 점착제의 경우는 온도를 가하여 점착력을 저하시킨다.
아울러， 상기 자외선 경화형 점착제는 (메타)아크릴레이트계 수지， 자외선 경화형 화합물， 광개시제， 및 가교제를 포함할 수 있다.
상기에서 (메타)아크릴레이트계 수지는 중량평균분자량이 10만 내지 150만， 바람직하게는 20만 내지 100만일 수 있다. 중량평균분자량이 10만 미만이면, 코팅성 또는 웅집력이 저하되어， 박리 시에 피착체에 잔여물이 남거나， 또는 점착제 파괴 현상이 일어날 우려가 있다. 또한， 중량평균분자량이 150만을 초과하면， 베이스 수지가 자외선 경화형 화합물의 반웅을 방해하여, 박리력 감소가 효율적으로 이루어지지 않을 우려가 있다.
이러한 (메타)아크릴레이트계 수지는 예를 들면，
(메타)아크릴산에스테르계 단량체 및 가교성 관능기 함유 단량체의 공중합체일 수 있다. 이 때 (메타)아크릴산에스테르계 단량체의 예로는 알킬 (메타)아크릴레이트를 들 수 있으며， 보다 구체적으로는 탄소수 1 내지 12의 알킬기를 가지는 단량체로서， 펜틸 (메타)아크릴레이트， n-부틸
(메타)아크릴레이트， 에틸 (메타)아크릴레이트, 메틸 (메타)아크릴레이트， 핵실 (메타)아크릴레이트， n-옥틸 (메타)아크릴레이트, 이소옥틸 (메타)아크릴레이트， 2-에틸핵실 (메타)아크릴레이트, 도데실 (메타)아크릴레이트 또는 데실 (메타)아크릴레이트의 일종 또는 이종 이상의 흔합을 들 수 있다. 알킬의 탄소수가 큰 단량체를 사용할수록， 최종 공중합체의 유리전이온도가 낮아지므로， 목적하는 유리전이온도에 따라 적절한 단량체를 선택하면 된다.
또한， 가교성 관능기 함유 단량체의 예로는 히드록시기 함유 단량체, 카복실기 함유 단량체 또는 질소 함유 단량체의 일종 또는 이종 이상의 흔합을 들 수 있다. 이 때 히드록실기 함유 화합물의 예로는， 2- 히드록시에틸 (메타)아크릴레이트 또는 2—히드록시프로필
(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있고， 카복실기 함유 화합물의 예로는， (메타)아크릴산 등을 들 수 있으며， 질소 함유 단량체의 예로는 (메타)아크릴로니트릴, N-비닐 피를리돈 또는 N-비닐 카프로락탐 등을 들 수 있으나， 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 (메타)아크릴레이트계 수지에는 또한 상용성 등의 기타 기능성 향상의 관점에서， 초산비닐， 스틸렌 또는 아크릴로니트릴 탄소 -탄소 이중결합함유 저분자량 화합물 등이 추가로 포함될 수 있다.
또한， 상기 자외선 경화형 화합물의 종류는 특별히 제한되지 않으며， 예를 들면， 중량평균분자량이 500 내지 300 , 000 정도인 다관능성 화합물 (ex . 다관능성 우레탄 아크릴레이트, 다관능성 아크릴레이트 단량체 또는 올리고머 등)을 사용할 수 있다. 이 분야의 평균적 기술자는 목적하는 용도에 따른 적절한 화합물을 용이하게 선택할 수 있다.
상기 자외선 경화형 화합물의 함량은 전술한 베이스 수지 100 중량부에 대하여， 5 중량부 내지 400 중량부， 바람직하게는 10 중량부 내지 200 중량부일 수 있다. 자외선 경화형 화합물의 함량이 5 중량부 미만이면， 경화 후 점착력 저하가 층분하지 않아 픽업성이 떨어질 우려가 있고 , 400 중량부를 초과하면， 자외선 조사 전 점착제의 응집력이 부족하거나， 이형 필름 등과의 박리가 용이하게 이루어지지 않을 우려가 있다.
상기 광개시제의 종류 역시 특별히 한정되지 않고， 이 분야에서 알려진 일반적인 개시제의 사용이 가능하며， 그 함량은 상기 자외선 경화형 화합물 100 증량부에 대하여 0.05 증량부 내지 20 중량부일 수 있다. 광개시제의 함량이 0.05 중량부 미만이면， 자외선 조사에 의한 경화 반웅이 부족해져 픽업성이 저하될 우려가 있고， 20 중량부를 초과하면 경화 과정에는 가교 반웅이 짧은 단위로 일어나거나， 미반웅 자외선 경화형 화합물이 발생하여 피착체 표면의 잔사에 원인이 되거나， 경화 후 박리력이 지나치게 낮아져 픽업성이 저하될 우려가 있다.
또한, 점착부에 포함되어 접착력 및 웅집력을 부여하기 위한 가교제의 종류 역시 특별히 한정되지 않으며， 이소시아네이트계 화합물， 아지리딘계 화합물， 에폭시계 화합물 또는 금속 킬레이트계 화합물 등의 통상의 화합물을 사용할 수 있다. 상기 가교제는 베이스 수지 100 중량부에 대하여 2 중량부 내지 40 중량부， 바람직하게는 2 중량부 내지 20 증량부의 양으로 포함될 수 있다. 상기 함량이 2 중량부 미만이면， 점착제의 웅집력이 부족할 우려가 있고, 20 중량부를 초과하면， 자외선 조사 전 점착력이 부족하여， 칩 비산 등이 일어날 우려가 있다.
상기 점착층에는 또한 로진 수지， 터펜 (terpene) 수지， 페놀 수지， 스티렌 수지， 지방족 석유 수지， 방향족 석유 수지 또는 지방족 방향족 공중합 석유 수지 등의 점착 부여제가 더 포함될 수 있다.
상기와 같은 성분을 포함하는 점착층을 기재 필름 상에 형성하는 방법은 특별히 한정되지 않으며， 예를 들면 기재 필름 상에 직접 본 발명의 점착제 조성물을 도포하여 점착층을 형성하는 방법 또는 박리성 기재 상에 일단 점착제 조성물을 도포하여 점착층을 제조하고， 상기 박리성 기재를 사용하여 점착제층을 기재 필름 상에 전사하는 방법 등을 사용할 수 있다. 이때 점착제 조성물을 도포 및 건조하는 방법은 특별히 한정되지 않으며， 예를 들면 상기 각각의 성분을 포함하는 조성물을 그대로, 또는 적당한 유기용제에 희석하여 콤마 코터， 그라비아코터， 다이 코터 또는 리버스코터 등의 공지의 수단으로 도포한 후， 6( C 내지 200°C의 은도에서 10초 내지 30분 동안 용제를 건조시키는 방법을 사용할 수 있다. 또한， 상기 과정에서는 점착제의 층분한 가교 반응을 진행시키기 위한 에이징 (aging) 공정을 추가적으로 수행할 수도 있다.
상기 점착층의 두께가 크게 한정되는 것은 아니나， 예를 들어 10 내지 500 의 범위일 수 있다.
한편， 상술한 바와 같이， 상기 접착층은 상기 점착층 상에 형성되며 상술한 구현예의 반도체용 접착 필름을 포함할 수 있다. 상기 반도체용 접착 필름에 관한 내용은 상술한사항을 모두 포함한다.
상기 접착층의 두께가 크게 한정되는 것은 아니나， 예를 들어 1 m 내지 100 βΐΆ , 또는 3 μϊΆ 내지 50 의 범위일 수 있다.
상기 다이싱 다이본딩 필름은 또한， 상기 접착충 상에 형성된 이형필름을 추가로 포함할 수 있다. 사용될 수 있는 이형필름의 예로는 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리테트라플루오로에틸렌 필름， 폴리에틸렌 필름， 폴리프로필렌 필름， 폴리부텐 필름， 폴리부타디엔 필름， 염화비닐공중합체 필름 또는 폴리이미드 필름 등의 일종 또는 이종 이상의 플라스틱 필름을 들 수 있다.
상기와 같은 이형필름의 표면은 알킬드계， 실리콘계， 불소계, 불포화에스테르계， 폴리올레핀계 또는 왁스계등의 일종 또는 이종 이상으로 이형 처리되어 있을 수 있으며， 이중 특히 내열성을 가지는 알키드계， 실리콘계 또는 불소계 등의 이형제가 바람직하다.
이형필름은 통상 10 내지 500 μα , 바람직하게는 20 卿내지 200 정도의 두께로 형성될 수 있으나， 이에 제한되는 것은 아니다.
상술한 다이싱 다이본딩 필름을 제조하는 방법은 특별히 한정되지 않으며， 예를 들면， 기재필름상에 점착부， 접착부 및 이형 필름을 순차로 형성하는 방법， 또는 다이싱필름 (기재필름+점착부) 및 다이본딩 필름 또는 접착부가 형성된 이형필름을 별도로 제조한 후， 이를 라미네이션 시키는 방법 등이 사용될 수 있다.
상기에서 라미네이션 방법은 특별히 한정되지 않으며， 핫를라미네이트 또는 적층프레스법을 사용할 수 있고， 이중 연속공정 가능성 및 효율성 측면에서 핫를라미네이트법이 바람직하다. 핫를라미네이트법은 io°c내지 ioo°c의 은도에서 0. 1 Kgf/cuf내지 ιο
Kgf/cirf의 압력으로 수행될 수 있으나， 이에 제한되는 것은 아니다.
한편， 발명의 또 다른 구현예에 따르면， 상기 다이성 다이본딩 필름; 및 상기 다이싱 다이본딩 필름의 적어도 일면에 적층된 웨이퍼；를 포함하는 반도체 웨이퍼를 완전 분단 또는 분단 가능하게 부분 처리하는 전처리 단계; 상기 전처리한 반도체 웨이퍼의 기재 필름에 자외선을 조사하고， 상기 반도체 웨이퍼의 분단에 의해 분리된 개별 칩들을 픽업하는 단계를 포함하는， 반도체 웨이퍼의 다이싱 방법이 제공될 수 있다.
상기 다이싱 다이본딩 필름에 관한 내용을 상술한 내용을 모두 포함한다.
상기 다이싱 방법의 세부 단계에 관한 내용을 제외하고， 통상적으로 알려진 반도체 웨이퍼의 다이싱 방법에 사용되는 장치， 방법 등을 별 다른 제한 없이 사용할 수 있다.
상기 반도체 웨이퍼의 다이싱 방법은 상기 전처리 단계 이후 반도체 웨이퍼를 익스팬딩 하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이러한 경우 상기 익스펜딩한 반도체 웨이퍼의 기재 필름에 자외선을 조사하고， 상기 반도체 웨이퍼의 분단에 의해 분리된 개별 칩들을 픽업하는 과정이 후행된다.
상기 다이싱 필름을 포함한 다이싱 다이본딩 필름을사용함에 따라서, 반도체 웨이퍼의 다이싱 공정 중 발생할 수 있는 버 (burr ) 현상을 최소화하여 반도체 칩.의 오염을 방지하고 반도체 칩의 신뢰도 및 수명을 향상시킬 수 있다. 한편， 발명의 또 다른 구현예에 따르면， 상술한 구현예의 접착 필름을 매개로 제 1반도체 소자와 피착체가 결합하는 구초를 포함한 반도체 장치가 제공될 수 있다.
상술한 바와 같이， 상술한 구현예의 접착 필름은 반도체 칩의 다단적층 구조의 패키지에 적합한 물리적 물성， 내열성 및 내충격성 등의 우수한 기계적 물성과 높은 접착력을 갖고， 다이싱 다이본딩 필름의 박리 현상이나 리플로우 균열 등을 방지할 수 있으며, 아울러 반도체 제조 과정에서 적용되는 고온 조건에 장시간 노출되어도 보이드 (voi d)가 실질적으로 발생하지 않을 수 있다.
이에 따라 상술한 구현예의 접착 필름을 사용하는 경우， 보다 안정적이고 견고한 다단 구조의 반도체 장치를 제조할 수 있으며， 다단적층 구조의 패키지 공정에서도 상기 제 1반도체 소자와 피착체 간에 견고할 결합을 확보할 수 있으며， 고온에서 장시간 노출시 상기 접착 필름 내부나 접착 필름과 피착체의 계면에서 보이드 (void)의 발생을 최소화할 수 있다. 구체적으로， 상기 반도체 장치를 100 °C 내지 200°C , 또는 120 내지 180 °C 에서 경화시 상기 접착 필름 및 제 1반도체 소자가 접하는 면이나 상기 접착 필름 내부에 발생하는 보이드 (void)의 면적이 1%이하일 수 있다. 구체적으로， 상술한 구현예의 반도체 접착용 수지 조성로부터 제조된 접착 필름이 반도체 장치에 포함된 상태에서 100°C 내지 200°C , 또는 120 내지 180°C에서 30분 이상， 또는 30분 내지 5시간 동안 경화시에도 상기 접착 필름 및 반도체 소자가 접하는 면이나 상기 접착 필름 내부에서 보이드 (void)가 실질적으로 발생하지 않을 수 있으며， 상기 접착 필름 및 제 1반도체 소자가 접하는 면이나 상기 접착 필름 내부에 발생하는 보이드 (void)의 면적이 1%이하일 수 있다.
상기 제 1반도체 소자는 반도체 패키징 과정에서 기판와 바로 이웃하는 첫번째 반도체 소자일 수 있다.
상기 피착체는 기판， 절연층 또는 제 2반도체 소자일 수 있다.
상기 기판은 기판이나 리드 피레임을 포함하며， 구체적으로 기판으로서는， 프린트 배선 기판 등의 종래 공지된 기판을 사용할 수 있고 상기 리드 프레임으로서는， Cu 리드 프레임， 42Al loy 리드 프레임 등의 금속 리드 프레임이나 유리 에폭시， BT (비스말레이미드-트리아진)， 폴리이미드 등을 포함하여 이루어지는 유기 기판을 사용할 수 있다.
싱술한 반도체 장치는 상기 접착 필름을 매개로 결합한 제 1반도체 소자와 피착체에 추가하여， 상기 제 1 반도체 소자와 동종 또는 이종의 게 2 반도체 소자를 더 포함할 수 있다. 상기 반도체 장치의 제조 과정에서는 적층은 일반적으로 패키지를 제작하는 공정으로 진행하여 요구되는 층수만큼 적층 및 와이어본딩을 진행할 수 있다. 원하는 수의 반도체 소자를 적층한 후， 반도체 장치 전체를 수지 밀봉하는 밀봉 공정을 행해도 된다. 발명의 구체적인 구현예를 하기의 실시예에서 보다 상세하게 설명한다. 단， 하기의 실시예는 발명의 구체적인 구현예를 예시하는 것일 뿐， 본 발명의 내용이 하기의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다. [실시예 및 비교예: 반도체 접착용 수지 조성물 및 반도체용 접착 필름의 제조]
실시예 1
(1) 반도체 접착용수지 조성물 용액의 제조
에폭시 수지로서 바이페닐 노볼락 에폭시 수지 (NC-3000-H , 일본화약사， 에폭시 당량: 288 g/eq, 연화점: 65 50g , 비스페놀 A 노볼락 에폭시 수지 (MF8080EK80 , 일본 JSI사, 에폭시 당량: 218 g/eq , 연화점: 65 °C ) 50g , 페놀 수지 KPH-3075 (코오통유화， 수산기당량: 180 g/eq , 연화점 65 °C ) , 열가소성 아크릴레이트 수지 KG-3015(85°C 및 85%RH 조건에서 165시간 노출시의 흡습율: 1.2 wt%) 482g , 경화촉진제 2-페닐 -4- 메틸 -5-디하이드록시메틸 이미다졸 (2P4MHZ , 시코쿠화성) 0.5g , 커플링제 감마 -글리시독시 프로필 트리메록시 실란 (KBM-403 , 센에츠 화학) 2g 및 충진제 R-972C덴카， 구상 실리카， 평균 입경 17 mm) 68g올 메틸에틸케톤에 용해시켜 반도체 접착용 수지 조성물 용액 (고형분 20중량 % 농도)을 얻었다.
(2) 반도체용 접착필름의 제조
상기 제조된 반도체 접착용 수지 조성물 용액을 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 (두께 38 ) 상에 도포한 후 130°C에서 3분간 건조하여 20/ 두께의 접착 필름을 얻었다. 실시예 2내지 5
하기 표 1의 성분 및 함량을 사용하여 반도체 접착용 수지 조성물 용액 (메틸에틸케톤 20중량 % 농도)을 제조한 점을 제외하고， 실시예 1과 동일한 방법으로 반도체용 접착 필름올 제조하였다. 비교예 1내지 3
하기 표 1의 성분 및 함량을 사용하여 반도체 접착용 수지 조성물 용액 (메틸에틸케톤 20중량 % 농도)을 제조한 점을 제외하고， 실시예 1과 동일한 방법으로 반도체용 접착 필름을 제조하였다. 【표 1】 실시예의 수지 조성물의 조성 [단위: g
Figure imgf000022_0001
KPH-3075: 자일록 A 노볼락 페놀 수지 (코오통유화， 수산기당량: 180 g/eq, 연화점 65 °C)
SHB-1101： 비스페놀 A 노볼락 페놀 수지 (신아 T&C, 수산기당량: 118g/eq, 연화점 ： 110 °C)
NC-3000-H: 바이페닐 노볼락 에폭시 수지 (에폭시 당량 180 g/eq, 연화점 65 °C)
MF8080EK20: 비스페놀 A에폭시 수지 (에폭시 당량 218 g/eq, 연화점 60 °C)
、 KG-3015: 아크릴레이트계 수지 (글리시딜메타아크릴레이계 반복 단위 3 중량 %， 유리전이온도: 10°C, 85 °C 및 85%RH 조건에서 165시간 노출시의 흡습율: 1.2 wt )
KG-3047: 아크릴레이트계 수지 (글리시딜메타아크릴레이계 반복 단위 3 중량 %， 유리전이온도: 30°C, 85 °C 및 85%RH 조건에서 165시간 노출시의 흡습율: 1.7 wt%))
KG-3060: 아크릴레이트계 수지 (글리시딜메타아크릴레이계 반복 단위 2 중량 %， 유리전이은도: 5°C, 85 °C 및 85%RH 조건에서 165시간 노출시의 흡습율: 0.8 wt )
[실험예: 반도체용 접착 필름의 물성 평가]
실험예 1: 반도체용 접착 필름의 열경화 후 260X에서의 인장 저장 탄성률의 측정
상기 실시예 및 비교예서 각각 얻어진 접착 필름을 6(rc의 조건하에서 두께 320 가 될 때까지 중첩하여 적층한 후， 125°C의 온도에서 1시간 동안 및 175 °C의 온도에서 2시간 동안 열경화시켰다. 그리고， 상기 열경화 결과물을 절단하여 길이 20醒 및 폭 4 随의 육면체의 시편을 제조하였다.
그리고， 고정 점탄성 측정 장치 (DMA Q8000, TA인스트루먼트사)를 사용하여 -30 내지 28C C에서 상기 상기 시편이 갖는 인장 저장 탄성률을 주파수 10Hz 및 승온 속도 3T 분의 조건하에서 측정하였다. 측정 결과를 하기 표 1에 나타내었다. 실험예 2: 다이쉐어 강도 (Die Shear Strength)
(1) 다이싱 필름의 제조 2-에틸핵실 아크릴레이트 75g, 2-에틸핵실 메타아크릴레이트 10g, 및 2—하이드록시에틸 아크릴레이트 15g을 에틸아크릴레이트 용매 300g 하에서 공중합하여 중량평균분자량이 850 , 000 인 공중합체 (유리전이온도가 10°C )를 수득한 후， 여기에 광경화 물질인 아크릴이소시아네이트 화합물 10g을 첨가하여 반웅물을 얻었다. 그 후， 여기에 다관능 이소시아네이트 을리고머 10g과 광개시제로서 다로커 TP0를 lg 흔합하여 자외선 경화형 점착제 조성물을 제조하였다.
상기 자외선 경화형 점착제 조성물을 이형 처리된 두께 38um의 폴리에스테르 필름 위에 건조 후의 두께가 lOum가 되도록 도포하고， 1KTC에서 3분간 건조하였다. 건조된 점착층을 두께가 100 인 폴리을레핀필름에 라미네이트 하여 다이싱 필름을 제조하였다.
(2) 다이싱 다이본딩 필름의 제조
상기의 과정에서 얻은 점착층 및 상기 실시예 및 비교예서 각각 얻어진 접착 필름을 합지하여 다이싱 다이본딩용 다층 구조의 접착필름을 제조하였다.
(3) 다이쉐어 강도측정
이산화막으로 코팅된 두께 500um 웨이퍼를 사용하여 5mm x 5匪 크기로 자른 후, 상기 제조된 다이싱 다이본딩 필름과 함께 60 °C 조건에서 라미네이션 하고， UV를 조사하여 다이싱 필름을 제거한 후 칩 크기의 접착필름만 남기고 절단하였다. 10誦 X 10mm 크기의 하부칩에 iim x 5隱 크기의 상부칩을 올려 놓은 후， 130°C의 핫플레이트 위에서 2kgf의 힘으로 2초 동안 눌러 붙여서 시편을 제작하고， 125°C에서 1시간 동안의 경화와 175°C에서 2시간 동안의 경화를 순차적으로 진행하여 25CTC에서 DAGE 4000 DST Tester를 이용하여 상부칩의 다이쉐어 강도를 측정하였다. 실험예 3: 반도체용접착필름의 수분흡습율측정
상기 실시예 및 비교예서 각각 얻어진 접착 필름을 60°C의 조건하에서 두께 550 가 될 때까지 중첩하여 적층한 후， 각 변의 길이가 5cm인 육면체의 시편을 제조하고 175°C의 온도에서 2시간 동안 열경화시켰다. 열경화된 시편을 85°C 및 85%RH 조건에서 165시간 노출 하고 흡습 전후의 무게를 측정하여 흡습도를 측정하였다.
[흡습율 (%) ]
(흡습 후의 시편의 무게 - 흡습전 시편의 무게) *100 I 흡습전 시편의 무게 실험예 4: 신뢰성 평가 (Precon TEST)
이산화막으로 코팅된 두께 80^의 웨이퍼를 상기 실험예 2에 기재된 방법으로 제조된 다이싱 다이본딩 필름과 함께 6(rc 조건에서 라미네이션 하고， 10 國 * 10 画 (가로 *세로)의 크기로 잘라서 시편을 준비하였다.
그리고， UV조사기를 이용하여 상기 시편에 대하여 300 mJ/cm2 의 광량을 조사하고 다이 어태치 과정을 통하여 FR-4 기판 위에 4단으로 적층 (stacking)하였다. 이후 상기 적층체를 125°C에서 1시간 동안 및 175°C에서 2시간 동안 연속 경화하였다.
상기 경화 이후 상기 기판을 85 °C 및 85%RH 조건에서 48시간 노출 하고 IR ref low 과정을 3회 실시하고， 육안과 Scanning acoust i c tomography (SAT)를 통하여 기관과 접착제 간의 박리 정도를 관찰하였다. 실험예 5: 매립성 평가 (MOLD VOID TEST)
이산화막으로 코팅된 두께 80 의 웨이퍼를 상기 실험예 2에 기재된 방법으로 제조된 다이싱 다이본딩 필름과 함께 60°C 조건에서 라미네이션 하고， 10 mm* 10 匪 (가로 *세로)의 크기로 잘라서 시편을 준비하였다.
그리고, UV조사기를 이용하여 상기 시편에 대하여 300 mJ/cm2 의 광량을 조사하고 다이 어태치 과정을 통하여 FR-4 기판 위에 1단으로 적층 (stacking)한 평가시편을 각각 50개씩 제조하였다. 이후 125°C에서 일정시간 간격으로 경화하면서 시간별 경화샘플을 10개씩 분취하였다. 이후 시간별로 경화한 샘플에 대하여 175°C의 hot plate에 정치하여 50kg을 60초 동안 가압하고 (EMC몰딩 조건 모사) 175°C , 2시간을 경화하였다. 상기 경화가 종료된 후 각 시편은 초음파영상장비 SAT(Scan Acoust i c Tomograph)를 이용하여 접착층 내의 보이드의 면적이 1¾이상 관찰되는 시편의 개수를 측정하였다. 상기 보이드의 관찰은 상기 시편을 증류수에 담근 상태에서 soni fer를 이용하여 투과 모드로 측정하여 이미지화한 결과를 바탕으로 하였다.
【표 3】 실시예에서 얻어진 접착 필름에 대한 실험예의 결과
Figure imgf000026_0001
【표 4】 비교예에서 얻어진 접착 필름에 대한 실험예의 결과
Figure imgf000026_0002
상기 표 2에 나타난 바와 같이， 실시예 1 내지 5에서 제조된 접착 필름은 85 °C 및 85%RH 조건에서 165시간 노출하여도 흡습율이 1.40wt%이하가 되며, 고온 경화 및 흡습 후 리플로우 과정에서 기판과 접착제 간의 박리 현상이 발생하지 않는다는 점이 확인되었다.
또한， 실시예 1 내지 5에서 제조된 접착 필름은 반도체의 다단 적층 과정에서 실제 적용될 수 있는 100°C이상의 고온 조건， 예를 들어 125°C 내지 175°C의 고온 조건에 장시간 노출되어도 기판과 접착층 간의 계면이나 접착층 내부에 보이드 (void)가 발생되지 않는다는 점이 확인되었다.
이에 반해， 비교예 1의 접착 필름은 낮은 흡습율을 갖는 아크릴레이트계 수지를 포함함에도 블구하고 851： 및 85%RH 조건에서 165시간 노출 이후에 흡습율이 1.64 wt%이고， 고온 경화 및 흡습 후 리플로우 과정에서 기판과 접착제 간의 박리 현상이 발생한 점이 확인되었다. 이는 비교예 1의 접착 필름이 접착제 흡습율을 조정할 수 있는 바이페닐 노볼락 에폭시 수지를 낮은 함량， 예를 들어 약 3중량 ¾ 미만으로 포함함에 따른 것으로 보인다.
또한， 비교예 2의 접착 필름은 상대적으로 높은 흡습율을 갖는 아크릴레이트계 수지를 포함하고 에폭시 수지로서 바이페닐 노볼락 에폭시 수지를 포함하지 않음에 따라서 , 85 °C 및 85¾ 조건에서 165시간 노출 이후에 흡습율이 1.80 ¾에 달하고， 고온 경화 및 흡습 후 리플로우 과정에서 기판과 접착제 간의 박리 현상이 크게 발생한 점이 확인되었다. 또한， 비교예 2의 접착 필름은 다단 적층 과정에서 실제 적용될 수 있는 Kxrc이상의 고온 조건에 장시간 노출시 기판과 접착층 간의 계면이나 접착층 내부에 보이드 (void)가 다수 발생한다는 점이 확인되었다.
그리고， 비교예 3의 접착 필름은 바이페닐 노볼락 에폭시 수지를 포함하였으나， 상대적으로 높은 흡습율을. 갖는 아크릴레이트계 수지를 포함함에 따라서, 85°C 및 85%RH 조건에서 165시간 노출 이후에 흡습율이 1.63 wt¾>이고， 고온 경화 및 흡습 후 리플로우 과정에서 기판과 접착제 간의 박리 현상이 발생한 점이 확인되었다.
그리고 비교예 4의 접착 필름은 바이페닐 노볼락 에폭시 수지를 25% 초과로 포함하는데， 85°C 및 85%RH 조건에서 165시간 노출 이후에 흡습율이 1.22 이지만 고온 경화 및 흡습 후 리플로우 과정에서 기판과 접착제 간의 박리 현상이 발생한 점이 확인되었다/ 상기 비교예 4의 접착 필름의 조성은 웅력 완층재료서의 역할을 하는 성분이 층분하지 않아서， 흡습율은 낮아졌지만 경화 후 높은 모들러스를 갖게 되어 기판과 칩간의 웅력완화의 효과를 층분히 구현하지 못한 것으로 보인다. 또한， 비교예 4의 접착 필름은 다단 적층 과정에서 실제 적용될 수 있는 locrc이상의 고온 조건에 장시간 노출시 기판과 접착층 간의 계면이나 접착층 내부에 보이드 (vo i d)가 다수 발생한다는 점이 확인되었다.

Claims

【청구범위】
【청구항 1】
85 °C 및 85%RH 조건에서 165시간 노출시의 흡습율이 1.5중량 %이하인 열가소성 수지 ;
바이페닐계 에폭시 수지를 포함하는 에폭시 수지 ; 및
페놀 수지를 포함한 경화제；를 포함하고，
고형분 중 상기 바이페닐계 에폭시 수지의 함량이 5 중량 % 내지 25중량 %인， 반도체 접착용 수지 조성물.
【청구항 2】
거 U항에 있어서,
상기 바이페닐계 에폭시 수지는 바이페닐 노볼락 에폭시 수지를 포함하는， 반도체 접착용 수지 조성물.
【청구항 3】
제 1항에 있어서，
상기 에폭시 수지는 비스페놀 A 에폭시 수지， 비스페놀 F 에폭시 수지， 크레졸 노볼락 에폭시 수지， 페놀 노볼락 에폭시 수지， 4관능성 에폭시 수지， 트리페놀메탄형 에폭시 수지， 알킬 변성 트리페놀메탄형 에폭시 수지， 나프탈렌형 에폭시 수지， 디시클로펜타디엔형 에폭시 수지 및 디시클로펜타디엔 변성 페놀형 에폭시 수지로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 수지를 더 포함하는， 반도체 접착용 수지 조성물.
【청구항 4】
제 1항에 있어서，
상기 바이페닐계 에폭시 수지의 연화점은 50°c 내지 locrc인， 반도체 접착용 수지 조성물.
【청구항 5】
게 1항에 있어서， 상기 에폭^ 수지는 100 내지 5 , 000의 평균 에폭시 당량을 갖는， 반도체 접착용 수지 조성물.
【청구항 6]
제 1항에 있어서，
상기 페놀 수지는 80 g/eq 내지 300 g/eq의 수산기 당량 및 60°C 내지 150°C의 연화점을 갖는， 반도체 접착용 수지 조성물.
【청구항 7]
제 1항에 있어서，
상기 열가소성 수지는 폴리이미드， 폴리에테르 이미드， 폴리에스테르 이미드， 폴리아미드， 폴리에테르 술폰， 폴리에테르 케톤, 폴리올레핀， 폴리염화비닐， 페녹시， 반웅성 부타디엔 아크릴로 니트릴 공중합 고무 및 (메타)아크릴레이트계 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 고분자 수지를 포함하는， 반도체 접착용 수지 조성물.
【청구항 8】
거 17항에 있어서，
상기 (메타)아크릴레이트계 수지는 에폭시계 작용기를 포함한 (메타)아크릴레이트계 반복 단위를 포함하고 -KTC 내치 20°C의 유리 전이 은도를 갖는 (메타)아크릴레이트계 수지인， 반도체 접착용 수지 조성물.
【청구항 9]
제 8항에 있어서,
상기 (메타)아크릴레이트계 수지는 에폭시계 작용기를 포함한
(메타)아크릴레이트계 반복 단위 0. 1중량 % 내지 10중량 %를 포함하는， 반도체 접착용 수지 조성물.
【청구항 10]
제 1항에 있어서 상기 에폭시 수지 100중량부 대비 상기 열가소성 수지 50 내지 1 , 000중량부 및 상기 경화제 30 내지 700중량부를 포함하는， 반도체 접착용 수지 조성물.
【청구항 11】
제 1항에 있어서，
상기 경화제는 아민계 경화제， 및 산무수물계 경화제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 화합물을 더 포함하는， 반도체 접착용 수지 조성물.
【청구항 12】
제 1항에 있어서，
인계 화합물， 붕소계 화합물 및 인-붕소계 화합물 및 이미다졸계 화합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 경화 촉매를 더 포함하는， 반도체 접착용 수지 조성물.
【청구항 13】
제 1항에 있어서，
커플링제 및 무기 층진제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 첨가제를 더 포함하는， 반도체 접착용 수지 조성물.
【청구항 14]
제 1항의 반도체 접착용 수지 조성물의 경화물을 포함한 접착 필름.
【청구항 15】
제 14항에 있어서，
85 °C 및 85¾»RH 조건에서 165시간 노출시의 상기 접착 필름의 흡습율이 1.5중량%이하인, 접착 필름.
【청구항 16】 제 14항에 있어서，
상기 접착 필름은 1 卿 내지 50 의 두께를 갖는， 접착 필름.
【청구항 17】
기재 필름; 상기 기재 필름 상에 형성되는 점착층; 및 상기 점착층상에 형성되고 제 1의 반도체 접착용 수지 조성물을 포함한 접착층；을 포함한 다이싱 다이본딩 필름.
【청구항 18】
제 17항에 있어서， 85°C 및 85%RH 조건에서 165시간 노출시의 상기 접착층의 흡습율이 1.5중량¾>이하인， 다이싱 다이본딩 필름.
【청구항 19】
제 17항에 있어서, 상기 점착층은 자외선 경화형 점착제 또는 열 경화형 점착제를 포함하는， 다이싱 다이본딩 필름.
【청구항 20】
제 17항에 있어서，
상기 기재 필름은 10 내지 200 卿의 두께를 갖고，
상기 점착층은 10 내지 500 의 두께를 갖고，
상기 접착 필름은 1 내지 50 m의 두께를 갖는， 다이싱 다이본딩 필름.
【청구항 21】
제 14항의 접착 필름을 매개로 제 1반도체 소자와 피착체가 결합하는 구조를 포함한， 반도체 장치 .
【청구항 22]
제 21항에 있어서，
상기 반도체 장치를 100°C 내지 200°C에서 경화시 상기 접착 필름 및 제 1반도체 소자가 접하는 면이나 상기 접착 필름 내부에 발생하는 보이드 (void)의 면적이 1%이하인， 반도체 장치.
【청구항 23]
제 21항에 있어서，
상기 피착체는 기판， 절연층 또는 제 2반도체 소자인， 반도체 장치 .
PCT/KR2015/014199 2014-12-24 2015-12-23 반도체 접착용 수지 조성물, 접착 필름, 다이싱 다이본딩 필름 및 반도체 장치 Ceased WO2016105134A1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201580005577.4A CN106414641B (zh) 2014-12-24 2015-12-23 用于接合半导体的粘合性树脂组合物、粘合膜、切割晶片接合膜以及半导体装置
JP2016549579A JP6348981B2 (ja) 2014-12-24 2015-12-23 半導体接着用樹脂組成物、接着フィルム、ダイシングダイボンディングフィルムおよび半導体装置

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2014-0188717 2014-12-24
KR20140188717 2014-12-24
KR1020150184155A KR101799499B1 (ko) 2014-12-24 2015-12-22 반도체 접착용 수지 조성물, 접착 필름, 다이싱 다이본딩 필름 및 반도체 장치
KR10-2015-0184155 2015-12-22

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016105134A1 true WO2016105134A1 (ko) 2016-06-30

Family

ID=56151063

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2015/014199 Ceased WO2016105134A1 (ko) 2014-12-24 2015-12-23 반도체 접착용 수지 조성물, 접착 필름, 다이싱 다이본딩 필름 및 반도체 장치

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2016105134A1 (ko)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020075426A (ko) * 2000-02-15 2002-10-04 히다치 가세고교 가부시끼가이샤 접착제 조성물, 그 제조 방법, 이것을 이용한 접착 필름,반도체 탑재용 기판 및 반도체 장치
KR20040048364A (ko) * 2002-12-02 2004-06-09 닛토덴코 가부시키가이샤 접착제 조성물, 접착 필름 및 이를 사용하는 반도체 장치
KR20080009699A (ko) * 2006-03-31 2008-01-29 신닛뽄세이테쯔 카부시키카이샤 고강도 스프링용 열처리 강
KR20090113204A (ko) * 2008-04-25 2009-10-29 주식회사 엘지화학 에폭시계 조성물, 접착 필름, 다이싱 다이본딩 필름 및 반도체 장치
KR20100034726A (ko) * 2008-09-24 2010-04-01 주식회사 엘지화학 접착제 조성물, 접착 필름, 다이싱 다이본딩 필름, 반도체 웨이퍼 및 반도체 장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020075426A (ko) * 2000-02-15 2002-10-04 히다치 가세고교 가부시끼가이샤 접착제 조성물, 그 제조 방법, 이것을 이용한 접착 필름,반도체 탑재용 기판 및 반도체 장치
KR20040048364A (ko) * 2002-12-02 2004-06-09 닛토덴코 가부시키가이샤 접착제 조성물, 접착 필름 및 이를 사용하는 반도체 장치
KR20080009699A (ko) * 2006-03-31 2008-01-29 신닛뽄세이테쯔 카부시키카이샤 고강도 스프링용 열처리 강
KR20090113204A (ko) * 2008-04-25 2009-10-29 주식회사 엘지화학 에폭시계 조성물, 접착 필름, 다이싱 다이본딩 필름 및 반도체 장치
KR20100034726A (ko) * 2008-09-24 2010-04-01 주식회사 엘지화학 접착제 조성물, 접착 필름, 다이싱 다이본딩 필름, 반도체 웨이퍼 및 반도체 장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101799499B1 (ko) 반도체 접착용 수지 조성물, 접착 필름, 다이싱 다이본딩 필름 및 반도체 장치
JP6470848B2 (ja) 半導体用接着フィルム
KR101807807B1 (ko) 반도체 접착용 수지 조성물 및 반도체용 접착 필름
KR102069314B1 (ko) 반도체 접착용 수지 조성물, 반도체용 접착 필름 및 다이싱 다이본딩 필름
JP5477144B2 (ja) 回路部材接続用接着剤シート及び半導体装置の製造方法
WO2018030113A1 (ja) 封止用アクリル組成物、シート材、積層シート、硬化物、半導体装置及び半導体装置の製造方法
KR101953774B1 (ko) 반도체 접착용 수지 조성물 및 다이싱 다이본딩 필름
WO2012176351A1 (ja) ウェハ加工用テープ
CN105623533A (zh) 粘接片、带切割片的粘接片、层叠片以及半导体装置的制造方法
US10920109B2 (en) Semiconductor device
WO2014126147A1 (ja) 電子部品封止用樹脂シート、樹脂封止型半導体装置、及び、樹脂封止型半導体装置の製造方法
KR20190098614A (ko) 반도체용 접착 필름
WO2016105134A1 (ko) 반도체 접착용 수지 조성물, 접착 필름, 다이싱 다이본딩 필름 및 반도체 장치
CN111480218A (zh) 半导体装置、半导体装置的制造方法和粘接剂
WO2017010754A1 (ko) 반도체 접착용 수지 조성물 및 다이싱 다이본딩 필름
JP2022503600A (ja) 非導電性フィルムおよび半導体積層体の製造方法
WO2016080731A1 (ko) 반도체 접착용 수지 조성물 및 반도체용 접착 필름

Legal Events

Date Code Title Description
ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2016549579

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15873661

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 15873661

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1