JP2006310846A - 半導体用ダイシングダイ接着フィルム - Google Patents

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ビョン−オン カン
Jai-Hoon Kim
ジェ−フン キム
Joon-Mo Seo
ジュン−モ ソ
Tae-Hyun Sung
テ−ヒョン ソン
Dong-Cheon Shin
ドン−チョン シン
Kyung-Tae Wi
キョン−テ ウィ
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Abstract

【課題】ダイシング工程の際にダイフライング現象を防止し、ダイピックアップの不良を防止し、ダイボンディングの際にダイと基板間の接着力は十分維持することができる半導体用ダイシングダイ接着フィルムを提供することを目的とする。
【解決手段】本発明による半導体用ダイシングダイ接着フィルム１００は、半導体ウエハーの背面に付着される第１接着層１２０と、前記第１接着層１２０に面して接着された第２接着層１３０と、前記第２接着層１３０に面して接着されたダイシングフィルム１４０と、を含んでなる三層の積層構造を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体用ダイシングダイ接着フィルムに関するものであって、より詳しくは半導体ウエハーの背面に接着されてダイシング工程を補完し、また半導体チップと基板間を接着させる半導体用ダイシングダイ接着フィルムに関する。
従来、半導体チップをチップ実装フレームに付着させるためには主にペースト型接着剤を用いた。しかし、ペースト型接着剤は接着剤を塗布するとき厚さの調節が困難であり、ブリーディング（ｂｌｅｅｄｉｎｇ）の問題が発生し、ウエハーレベルの工程が不可能であるという問題点があった。従って、最近はフィルム型ダイ接着剤が用いられている。
一般に、フィルム型ダイ接着剤を用いる半導体工程は、半導体ウエハーにダイ接着フィルムを付着させ、さらに別途のダイシング（ｄｉｃｉｎｇ）テープを付着した後、ダイシング工程を経るようになる。最近は前記のように二回にわたるフィルム付着工程を単純化させるため、ダイシングとダイ接着機能とを同時に有するダイシングダイ接着フィルム（ＤＤＡＦ：Ｄｉｃｉｎｇ Ｄｉｅ Ａｄｈｅｓｉｖｅ Ｆｉｌｍ）が提案された。
特開２００５−１９５１６号公報
しかし、前記ダイシングフィルムは主にポリオレフィン（ｐｏｌｙｏｌｅｆｉｎ）系列から成っているため、ウエハー背面に接着する工程の際に高い温度で行うことができなかった。そこで、ダイシングフィルムの変形が防止されるように相対的に低い温度で接着工程を行うと、ウエハーとダイ接着フィルム間の接着力及びダイ接着フィルムとダイシングフィルム間の接着力に乏しい。これはダイピックアップの際にダイ接着フィルムを分離し難くし、ダイシング工程の際にダイフライング（ｄｉｅ ｆｌｙｉｎｇ）が発生する恐れがあった。
これを解決するためにダイシングフィルムの粘着物質に減圧性及び感光性物質を用い、ダイシング工程後、紫外線照射または熱処理などの後処理を通じてダイ及びダイ接着フィルムのピックアップを容易にする技術が知られている。しかし、このような技術は加熱処理によりダイ接着フィルムと基板との接着力が弱化する場合があった。
本発明は、前記のような問題点を解決するために創案されたものであって、ウエハーの背面に接着する際にウエハーとダイ接着フィルム間に高い接着力を保ちつつ、ダイ接着フィルムとダイシングフィルム間の剥離力は弱くすることによって、ダイシング工程の際にダイフライング現象を防止し、ダイピックアップの不良を防止し、ダイボンディングの際にダイと基板間の接着力は十分維持することができる半導体用ダイシングダイ接着フィルムを提供することを目的とする。
前記目的を達成するための本発明による半導体用ダイシングダイ接着フィルムは、半導体ウエハーの背面に付着される第１接着層と、前記第１接着層に面して接着された第２接着層と、前記第２接着層に面して接着されたダイシングフィルムと、を含んでなる三層の積層構造を有する半導体用ダイシングダイ接着フィルムであって、前記半導体用ダイシングダイ接着フィルムは、（ａ１）前記半導体ウエハーの背面に前記ダイシングダイ接着フィルムを接着させるラミネート工程と、（ａ２）前記ラミネートされた半導体ウエハーの前面を通じた切断作業を行い、ダイ切片に分離するウエハーのダイシング工程と、（ａ３）前記ダイシング工程により分離されたダイをピックアップツールを用い第１接着層及び第２接着層はダイの背面に接着された状態を維持するが、ダイシングフィルムは分離されるようにダイピックアップする工程と、（ａ４）前記ダイピックアップされたダイを基板に付着させるダイ接着工程と、（ａ５）前記基板とダイとの接着力を強化させる熱処理工程とを含んで行う半導体パッケージング工程に用いられ、前記（ａ１）のラミネート工程後における、前記半導体ウエハー及び第１接着層の層間接着力（Ｔ１）は２０ｇｆ／ｃｍ以上であり、前記第２接着層及びダイシングフィルムの層間接着力（Ｔ２）は３ｇｆ／ｃｍ以上が維持され、前記（ａ３）のダイピックアップ工程中における、前記ダイ及び第１接着層の層間接着力（Ｔａ１）が前記第２接着層及びダイシングフィルムの層間接着力（Ｔａ２）より大きく維持され、前記（ａ４）のダイ接着工程後における、前記ダイ及び第１接着層の層間接着力（Ｔｂ１）と前記第２接着層及び基板の層間接着力（Ｔｂ２）とが共に１００ｇｆ／ｃｍより大きく維持され、前記（ａ５）の熱処理工程後における、前記ダイ及び第１接着層の層間接着力（Ｔｃ１）と前記第２接着層及び基板の層間接着力（Ｔｃ２）とが共に５００ｇｆ／ｃｍより大きく維持されることを特徴としている。
また、本発明による半導体用ダイシングダイ接着フィルムは、前記（ａ５）の熱処理工程後における半導体用ダイシングダイ接着フィルムは、２５℃での貯蔵弾性率（ｓｔｏｒａｇｅ ｍｏｄｕｌｕｓ）は１００〜１０，０００ＭＰａであり、２８０℃での貯蔵弾性率は０．１〜１，０００ＭＰａであり、前記２８０℃での貯蔵弾性率は前記２５℃での貯蔵弾性率より小さく維持されることを特徴としている。
また、本発明による半導体用ダイシングダイ接着フィルムは、前記半導体用ダイシングダイ接着フィルムを構成する第１接着層と第２接着層との間に、ポリイミド系、ポリオレフィン系、ポリアセタレート系及びポリビニール系からなる物質群より選択された何れか一つまたは二つ以上の物質で製造された有機絶縁層をさらに含むことを特徴としている。
また、本発明による半導体用ダイシングダイ接着フィルムは、前記ダイシングダイ接着フィルムの第１接着層は、２０重量％〜７０重量％の液状エポキシ樹脂と、３０重量％〜８０重量％の固状エポキシ樹脂とを含んでなる組成物１００重量部に対して、０．５重量部〜１５重量部の光重合開始剤と、０．１重量部〜３０重量部の無機フィラーとが含まれた第１接着層製造用組成物から製造され、前記ダイシングダイ接着フィルムの第２接着層は、２０重量％〜７０重量％の液状エポキシ樹脂と、３０重量％〜８０重量％の固状エポキシ樹脂とを含んでなる組成物１００重量部に対して、０．５重量部〜１５重量部の光重合開始剤と、０．１〜３０重量部の無機フィラーとが含まれた第２接着層製造用組成物から製造され、前記第２接着層製造用組成物に含まれた無機フィラーの含量は、前記第１接着層製造用組成物に含まれた無機フィラーの含量より０．１重量部〜１５重量部がさらに多く含まれるように組成するか、前記第２接着層製造用組成物に含まれた液状エポキシ樹脂量に対する固状エポキシ樹脂の含量は、前記第１接着層製造用組成物に含まれた液状エポキシ樹脂量に対する固状エポキシ樹脂量の含量より２重量％〜５０重量％がさらに多く含まれるように組成するか、前記第２接着層製造用組成物に含まれた光重合開始剤の含量は、前記第１接着層製造用組成物に含まれた光重合開始剤の含量より０．１重量部〜１５重量部がさらに多く含まれるように組成することを特徴としている。
また、本発明による半導体用ダイシングダイ接着フィルムは、前記液状エポキシ樹脂は、ビスフェノール系エポキシ、ノボラック系エポキシ及び可塑性エポキシからなる物質群より選択された何れか一つまたは二つ以上の物質であり、前記固状エポキシ樹脂は、ビスフェノール系エポキシ、ノボラック系エポキシ及び可塑性エポキシからなる物質群より選択された何れか一つまたは二つ以上の物質であり、前記無機フィラーは、金属、金属酸化物及びシリコン系からなる物質群より選択された何れか一つまたは二つ以上の物質であり、前記光重合開始剤は、α−ヒドロキシケトン系、フェニルグリオキシルレート系、α−アミノケトン系、ベンジルジメチルケタール系、ホスフィンオキシド系及びメタロセン系からなる物質群より選択された何れか一つまたは二つ以上の物質であることを特徴としている。
本発明によると、ダイシング工程の際のダイフライングとテープバリ現象を防止し、ダイピックアップの不良を防止し、ダイボンディングの際にダイと基板間の接着力は十分維持することができる。これによって、半導体パッケージング工程の信頼性を確保することができる。
以下、添付された図面を参照しながら本発明の望ましい実施の形態及び実施例を詳しく説明する。これに先立って、本明細書及び請求範囲に用いられた用語や単語は通常的や辞書的な意味に限られて解釈されてはいけず、発明者は自分の発明を最も最善の方法で説明するため用語の概念を適切に定義できるという原則に基づいて本発明の技術的思想に符合する意味と概念として解釈されるべきである。従って、本明細書に記載された実施の形態及び実施例と図面とに示された構成は本発明の最も望ましい一実施の形態及び一実施例に過ぎず、本発明の技術的思想を全て代弁するものではないため、本出願時点においてこれらに代替できる多様な均等物と変形例があり得ることを理解すべきである。また、本明細書に添付される下記の図面は本発明の望ましい実施の形態を例示するものであって、発明の詳細な説明とともに本発明の技術思想をさらに理解させる役割を果すものであるため、本発明はこのような図面に記載された事項にのみ限定されて解釈されてはいけない。
図１は、本発明の望ましい実施の形態によるダイシングダイ接着フィルムを示す断面図である。図１を参照すると、本実施の形態によるダイシングダイ接着フィルム１００は、ベースフィルム１１０と、前記ベースフィルム１１０の一面に接着された第１接着層１２０と、前記第１接着層１２０に接着された第２接着層１３０と、前記第２接着層１３０に接着されたダイシングフィルム１４０とを含んで積層された構造を有する。
前記ベースフィルム１１０は、接着フィルムの基本的な形態を維持させるための部材であって、望ましくは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）またはポリエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレート（ＰＥＮ）などの物質を用いて製造され得るが、必ずこれに限定されるのではない。
前記ダイシングダイ接着フィルムの第１接着層１２０は、半導体パッケージング工程中ウエハーの背面に接着されウエハーの切断片であるダイとの高い接着力が求められる物質層である。前記ダイシングダイ接着フィルムの第１接着層１２０は、２０重量％〜７０重量％の液状エポキシ樹脂と、３０重量％〜８０重量％の固状エポキシ樹脂とを含んでなる組成物１００重量部に対して、０．５重量部〜１５重量部の光重合開始剤と、０．１重量部〜３０重量部の無機フィラーとが含まれた第１接着層製造用組成物から製造される。
前記ダイシングダイ接着フィルムの第２接着層１３０は、前記第１接着層１２０とダイ間に要求される接着力よりは低い接着力が求められる物質層であり、ダイシングフィルム１４０と接着される。前記ダイシングダイ接着フィルムの第２接着層１３０は、２０重量％〜７０重量％の液状エポキシ樹脂と、３０重量％〜８０重量％の固状エポキシ樹脂とを含んでなる組成物１００重量部に対して、０．５重量部〜１５重量部の光重合開始剤と、０．１〜３０重量部の無機フィラーとが含まれた第２接着層製造用組成物から製造される。
ここで、第２接着層１３０とダイシングフィルム１４０との接着力を弱める方法として以下の三つの方法が挙げられる。
第一の方法は、前記第２接着層製造用組成物に含まれた無機フィラーの含量が前記第１接着層製造用組成物に含まれた無機フィラーの含量に比べて０．１重量部〜１５重量部がさらに含まれるように組成する方法である。
第二の方法は、前記第２接着層製造用組成物に含まれた液状エポキシ樹脂量に対する固状エポキシ樹脂の含量は、前記第１接着層製造用組成物に含まれた液状エポキシ樹脂量に対する固状エポキシ樹脂量の含量より２重量％〜５０重量％がさらに含まれるように組成する方法である。
第三の方法は、紫外線照射の際に接着層の硬性増加と接着力降下のために、前記第２接着層製造用組成物に含まれた光重合開始剤の量が前記第１接着層製造用組成物に含まれた光重合開始剤の量より０．１重量部〜１５重量部がさらに含まれるように組成する方法である。
これらの各々の方法は独立的に用いられ得、相昇的な効果を得るために並行して用いられ得ることは自明である。
前記液状エポキシ樹脂は、ビスフェノール系エポキシ、ノボラック系エポキシ及び可塑性エポキシなどの物質群より選択された何れか一つまたは二つ以上の物質であり、前記固状エポキシ樹脂は、ビスフェノール系エポキシ、ノボラック系エポキシ及び可塑性エポキシなどの物質群より選択された何れか一つまたは二つ以上の物質であり、前記無機フィラーは、金属、金属酸化物及びシリコン系などの物質群より選択された何れか一つまたは二つ以上の物質であり、前記光重合開始剤は、α−ヒドロキシケトン系、フェニルグリオキシルレート系、α−アミノケトン系、ベンジルジメチルケタール系、ホスフィンオキシド系及びメタロセン系などの物質群より選択された何れか一つまたは二つ以上の物質であれば望ましい。
前記第１接着層１２０及び第２接着層１３０を製造するための組成物には、前述した基本的な成分以外にも、本発明の効果を阻害しない限り本発明の目的範囲内で適切な添加剤をさらに含むことができて、例えば、エポキシ硬化剤、カップリング剤及びＵＶ硬化助剤などがあるが、これに限定されるのではない。
前記エポキシ硬化剤としては、アミン系、有機酸無水物系、フェノール樹脂及びアミノ樹脂などの物質群より選択された何れか一つまたは二つ以上の物質であれば望ましく、前記カップリング剤としては、シラン系及びチタン系などの物質群より選択された何れか一つまたは二つ以上の物質を用いることが望ましい。また、前記ＵＶ硬化助剤としては、アクリル系、エポキシ系、ウレタン系及びフェノール系などの物質群より選択された何れか一つまたは二つ以上の物質を用いることが望ましい。
前記ダイシングフィルム１４０は、半導体ウエハーのダイシング工程において、一時的に半導体ウエハーに付着されてウエハーを切断するときにウエハーを固定・支持する部材であって、アクリル系、ゴム系、ポリエステル系またはシリコーン系などの粘着性物質が塗布され形成された粘着層を備えたポリ塩化ビニル系またはポリオレフィン系フィルムである。
前記ダイシングダイ接着フィルム１００は、図２〜図８に示されたような工程を経て半導体チップの製造工程に用いられ、これに対しては、図２〜図８を参照しながらより詳細に説明する。
図２〜図８は、本発明の望ましい実施の形態によるダイシングダイ接着フィルムを用いた半導体パッケージング工程を説明するための図面である。
まず、図２のように半導体ウエハー１を用意する。それから、用意された半導体ウエハー１の背面に図３のようにダイシングダイ接着フィルム１００を接着させるラミネート工程を行う。このとき、前記ラミネート工程に先立ち、ダイシングダイ接着フィルム１００の最上面に付着されたベースフィルム１１０は除去される。したがって、ウエハー１の背面には第１接着層１２０が面して接着が行われる。
なお、ダイシングダイ接着フィルム１００内の低分子物質の流れ性を良好にするために、常温〜１００℃で０．５〜１０Ｋｇｆの圧力でラミネート工程を行うことが望ましい。このとき、前記ラミネート工程後の半導体ウエハー１と第１接着層１２０間の層間接着力Ｔ１は、半導体ウエハーのダイシング工程の際にダイフライング現象が発生することを防止するために２０ｇｆ／ｃｍ以上になるように維持し、第２接着層１３０とダイシングフィルム１４０間の層間接着力Ｔ２は、ダイシング工程の際にダイフライング現象が発生することを防止し、第２接着層１３０とダイシングフィルム１４０との間に異物が入ることを防止するために３ｇｆ／ｃｍ以上になるように維持すれば望ましい。
前記のようにラミネートが完了された後、図４のようにブレード２を用いて半導体ウエハー１を所定のチップのサイズに切断するダイシング工程を経て、水洗・乾燥工程を経る。また、ダイシング工程はウエハー１及びその背面に順次接着された第１接着層１２０及び第２接着層１３０を切断線に沿って完全に切断されるようにしながら、ウエハー１の背面側の最上部層を形成するように接着されたダイシングフィルム１４０を一定の深さまでにのみ部分的に切断されるようにする。
前記のようなダイシング工程の後、切断されたダイ４は、図５のようにピックアップツール３を用いてダイ４をピックアップさせる。このとき、ダイ４と第１接着層１２０間の層間接着力Ｔａ１が、第２接着層１３０とダイシングフィルム１４０間の層間接着力Ｔａ２よりさらに大きく維持するようにしてダイシングフィルム１４０から第１接着層１２０に付着されたダイ４がピックアップツール３によりピックアップされるようにする。
その後、図６のように、リードフレームや印刷回路基板（ＰＣＢ）またはテープ配線基板のような基板（ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）５上にダイ４を付着するダイボンディング工程を経る。このとき、ダイボンディング直後のダイ４と第１接着層１２０間の層間接着力Ｔｂ１と、前記第２接着層１３０と基板５間の層間接着力Ｔｂ２は、共に１００ｇｆ／ｃｍより大きく維持されるようにしてダイボンディング工程における接着力の信頼性を十分確保できるようにする。
その後、ダイ４と基板５間の接着力をより強くするために熱処理工程を施すことができる。このとき、熱処理工程後、ダイ４と第１接着層１２０間の層間接着力をＴｃ１と第２接着層１２０と基板５間の層間接着力Ｔｃ２とは、共に５００ｇｆ／ｃｍより大きく維持されるようにする。このような接着力が維持されなければ、後続工程を行う過程において、ダイ４と第１接着層１２０間及び第２接着層１２０と基板５間の分離が起こり得、これは信頼性に良くない影響を及ぼすため製品不良に繋がる恐れがあり注意が要望される。
その後、図７のように半導体チップとして用いられるダイ４と基板５とをワイヤボンディング６して連結し、最後に図８のようにエポキシモールディング７工程を行い半導体チップに対する半導体パッケージを完成する。
以下、前述した半導体チップに対するパッケージング工程に用いられるダイシングダイ接着フィルム１００の製造工程を図９〜図１３を参照しながらより詳細に説明する。
図９は、本発明によるダイシングダイ接着フィルムの製造工程を示す流れ図であり、図１０及び図１１は、本発明による第１ダイ接着フィルム（図１０の２００）及び第２ダイ接着フィルム（図１１の３００）を製造する過程を説明するための断面図であり、図１２及び図１３は、本発明によるダイシングダイ接着フィルム（図１の１００）を製造する方法を説明するための工程図である。
図９を参照すると、本発明によるダイシングダイ接着フィルムの製造工程は、第１ダイ接着フィルムを用意する段階（Ｓ１０）と、前記第１ダイ接着フィルムを用意する段階と別途の工程を通じて第２ダイ接着フィルムを用意する段階（Ｓ２０）と、前記用意された第１ダイ接着フィルムと第２ダイ接着フィルムとを相互接合させる段階（Ｓ３０）と、最終的にダイシングフィルムを接合させる段階（Ｓ４０）とで行われることがわかる。
本発明によるダイシングダイ接着フィルムは、例えば、エアーナイフコーター（ａｉｒ ｋｎｉｆｅ ｃｏａｔｅｒ）、コンマコーター（ｃｏｍｍａ ｃｏａｔｅｒ）、リップコーター（ｌｉｐ ｃｏａｔｅｒ）、グラビアコーター（ｇｒａｖｕｒｅ ｃｏａｔｅｒ）などのロールコーター（ｒｏｌｌ ｃｏａｔｅｒ）を用いて、第１接着層及び第２接着層製造用コーティング液をベースフィルム上に塗布して形成されたコーティング層をキャスティングして製造した（Ｓ１０及びＳ２０）後、常温〜１５０℃の条件下でラミネート工程を行い個別に用意された二層を合着させた後、第２接着層にダイシングフィルムが面して積層されるようにすることによってダイシングダイ接着フィルムに完成される。以下、ダイシングダイ接着フィルムを製造する工程を各段階毎に区分して説明すれば以下のようである。
前記（Ｓ１０）段階による第１ダイ接着フィルム２００を用意するためには、まずベースフィルム１１０上にダイとの高い接着力を有する接着層用コーティング液を塗布して第１接着層用コーティング層を形成する。望ましくは、前記第１接着層用コーティング層は１５０μｍ以下の厚さで、さらに望ましくは１〜１００μｍの厚さを有するように形成する。このような厚さはコーティング機（図示せず）のラインスピード、吐出量及びリップパッド（ｌｉｐ ｐａｄ）との間隔調節によって制御され得る。前記第１接着層用コーティング液は、前述した組成、即ち、液状エポキシ樹脂、固状エポキシ樹脂、無機フィラー及び光重合開始剤を含んでなる組成物を用いて用意した。
その後、前記ベースフィルム１１０にコーティングされた第１接着層用コーティング層に熱を加え紫外線照射を施してフィルム状を維持するようにして第１接着層１２０を形成させた。最後に、前記紫外線照射工程後には、外部環境から保護するために接着層１２０の露出面を第１保護フィルム１１１で覆ってローラーに巻取れば、三層の積層構造を有する第１ダイ接着フィルム２００の用意が終了する。
前記（Ｓ２０）段階による第２ダイ接着フィルム３００を用意するためには、前述した第１ダイ接着フィルム２００を用意する段階（Ｓ１０）と類似に行われる。
まず、ベースフィルム１１２上に前記第２接着層用コーティング液をコーティングする。ここで、第２接着層用コーティング液は後続工程で付着されるダイシングフィルムとの粘着力が弱化され得る構成とすることが望ましい。そのため第２接着層用コーティング液は、第１接着層用コーティング液と同じく前述した組成、即ち、固状エポキシ樹脂、液状エポキシ樹脂、無機フィラー及び光重合開始剤を含んでなる組成物を用いて製造する。このとき、後続工程で付着されるダイシングフィルムに対する第２接着層の接着力を弱化させる目的で前述した三つの方法のうち何れか一つの方法が採択され実施されることが望ましい。
以後、前記のように用意された第２接着層用コーティング液を第２ベースフィルム１１２上に塗布して第２接着層用コーティング層を形成させた後、第１ダイ接着フィルムの用意段階（Ｓ１０）で行った方法と同一の方法で、加熱工程、紫外線照射工程を行った。このとき、前記第２接着層用コーティング層から製造される第２接着層１３０と基板間の接着力が第１接着層１２０とダイ間の接着力より低く接着されるように線速を減少させながら加熱工程、紫外線照射工程を行う。
これにより、第２ベースフィルム１１２上に第２接着層１３０が形成されるが、外部に露出する第２接着層１３０に対する保護の目的で第２接着層１３０の露出面に第２保護フィルム１１３を追加的に付着させることによって、三層の積層構造を有する第２ダイ接着フィルム３００の用意が終了する。
以上のように、第１ダイ接着フィルム２００と第２ダイ接着フィルム３００とがそれぞれ用意されれば、図１２及び図１３による工程図のような方法で両ダイ接着フィルム２００、３００を層間接合させる段階（Ｓ３０）を行う。
このような層間接合段階（Ｓ３０）において、まず、それぞれローラーに巻取りされた状態である第１ダイ接着フィルム２００から第１保護フィルム１１１を除去し、第２ダイ接着フィルム３００から第２保護フィルム１１３を除去して、第１接着層１２０及び第２接着層１３０の各々の一面が外部に露出するようにする。
以後、ラミネートローラー５０を用いて第１接着層１２０及び第２接着層１３０の各々の露出面が相互対向して密着されながら層間接合が成されるようにラミネートさせる。このとき、各接着層１２０、１３０を構成している低分子物質の流れ性を良好にし、第１接着層１２０と第２接着層１３０間の接合界面で気泡発生を抑制するためにラミネートローラー５０の温度を常温〜１５０℃に維持することが望ましい。これによって、第１ベースフィルム１１０、第１接着層１２０、第２接着層１３０及び第２ベースフィルム１１２の四層で積層されたダイ接着フィルム１０３が形成される。
一方、後続工程で前記ダイ接着フィルム１０３から第２ベースフィルム１１２が除去された状態でラミネート工程が行われるため、これをダイ接着フィルム１０３と区別させるため三層のダイ接着フィルム１０３ａに区別表示した。
前述したように用意されたダイ接着フィルム１０３から第２接着層１３０に面して付着されている第２ベースフィルム１１２を除去した後、別途用意されたダイシングフィルム１４０を最終的に接合させれば前述した図１のような構造の四層構造のダイシングダイ接着フィルム１００が完成する（Ｓ４０）。
これを具体的に説明すれば次のようである。ダイシングフィルム１４０の接着面は外部環境から保護するための保護フィルム１５０が付着されたダイシング積層フィルム１４０ａの状態で用意されれば望ましい。したがって、ダイシング積層フィルム１４０ａをローラーに巻取りした後、保護フィルム１５０が除去された状態であるダイシングフィルム１４０がラミネートローラー９０に供給される。
これと同時に、図１２を参照しながら説明された過程を通じて用意されたダイ接着フィルム１０３をローラーに巻取りした後、第２接着層１３０に面して付着された第２ベースフィルム１１２が除去された状態である三層のダイ接着フィルム１０３ａの状態でラミネートローラー９０に供給される。このとき、ラミネートローラー９０の温度はダイ接着フィルム１０３ａの第２接着層１３０とダイシングフィルム１４０間の接着力を考慮して２５℃〜８０℃に維持することが望ましい。
前記のように、ラミネートローラー９０に供給されるダイシングフィルム１４０とダイ接着フィルム１０３ａとは相互接合が成されて、第１ベースフィルム１１０、第１接着層１２０、第２接着層１３０及びダイシングフィルム１４０の順次四層が積層されたダイシングダイ接着フィルム（図１の１００）が形成される。
一方、前記ダイ接着フィルム１０３ａは、ダイシング工程及びダイピックアップ工程に続いてダイ接着工程及び熱処理（ｃｕｒｉｎｇ）工程が行われ、前記ダイ接着フィルム１０３ａの貯蔵弾性率（ｓｔｏｒａｇｅ ｍｏｄｕｌｕｓ）は２５℃で１００ＭＰａ〜１０，０００ＭＰａであることが望ましい。これは熱処理工程後、積層された構造を成す物質が相異なることにより熱膨張係数の差が発生するため、熱処理工程による熱ストレスを緩衝できる程度の貯蔵弾性率を確保することが最終的に完成された半導体チップの信頼性を向上させ得る必要物性条件である。
また、２８０℃で貯蔵弾性率は０．１ＭＰａ〜１，０００ＭＰａであり、２５℃での貯蔵弾性率より小さいことが望ましい。これは仮に高温で貯蔵弾性率値が０．１ＭＰａ未満であれば、内部応力が低すぎるようになり製品の信頼性を確保することができなく、１，０００ＭＰａを超える場合には熱衝撃を有効に吸収できないためである。
また、本発明によるダイシングダイ接着フィルム１００は、第１接着層１２０と第２接着層１３０との間に有機絶縁体層（図示せず）が介在された構造で製造され得る。前記有機絶縁体層は貯蔵弾性率を増加させたり熱膨張係数を低くすることができて、厚いフィルムを製造するときにダイ接着フィルムの間に挟まれフィルムの製造工程の厚さ調節をより容易にし、内部強度を高くする効果を奏させ、ワイヤボンディングの際に振動などの外部衝撃を最小化することができるため望ましい。
前記有機絶縁体層としては、ポリイミド系、ポリオレフィン系、またはポリアセタレート系、ポリビニール系などのフィルム類が用いられ得る。
以下、本発明の理解を助けるために実施例を挙げて詳しく説明する。しかし、本発明は種々の形態に変形されることができ、本発明の範囲が下記実施例に限られるものとして解釈されてはいけない。本発明の実施例は当業界において平均的な知識を有する者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。
下記区分設定された組成を有する実施例１、２及びこれに対応する比較例１〜４のような組成を有する組成物を用いてダイシングダイ接着フィルムの第１接着層と第２接着層とを製造した。
Figure 2006310846
上記表１による実施例１、２及び比較例１〜４の組成を有する組成物を用いて第１接着層と第２接着層を製造し、これらを用いてダイシングダイ接着フィルムを完成した後、図２〜図８を参照しながら説明した半導体パッケージング工程の進行と連係しながら下記表２による層間接着力を個別的に測定した。一方、層間接着力はプッシュプルゲージ（ｐｕｓｈ ｐｕｌｌ ｇａｕｇｅ）を用いて常温で１８０度の剥離強度を測定した。
Figure 2006310846
上記表２に従って測定した多様な層間接着力の測定値を下記表３に示し、具体的に示された数値の単位は（ｇｆ／ｃｍ）である。
Figure 2006310846
前記表１の組成による実施例１、２と比較例から製造されたダイシングダイ接着フィルムに対して種々の工程性及び信頼性テスト、即ち、
（１）ダイシング工程中のダイフライング（ｄｉｅ ｆｌｙｉｎｇ）の発生可否、
（２）ダイピックアップの容易性、
（３）ダイボンディングの良好度及び
（４）ＭＲＴテスト
を行いその結果を下記表４に示した。
ここで、ダイピックアップの容易性はピックアップするときにダイシングフィルムが第２接着層から良く剥離されるか否かを観察し、ダイボンディングの良好度は気孔（ｖｏｉｄ）拡散及びチップ実装フレームへと移送する際にダイフライングが発生するか否かをチェックした。
また、ＭＲＴテストはＪＥＤＥＣ／ＩＰＣで提示したＭＲＴ（Ｍｏｉｓｔｕｒｅ Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ Ｔｅｓｔ）条件で施され、その条件は８５℃、６０％の恒温恒湿条件で一週間放置した後、最大温度が２６０℃であるリフロー（ｒｅｆｌｏｗ）条件下に実装された試料を３回以上リフローさせ試料内部にポップコーン（ｐｏｐ ｃｏｒｎ）現象の発生及び残存気泡の拡散可否を確認することによってその安定性を調査した。
Figure 2006310846
上記表４から分かるように、本発明による実施例１、２の場合には、ダイシング工程中のダイフライングの発生可否、ピックアップの容易性、ダイボンディングの良好度、ＭＲＴテストにおいて全て優秀な結果を示すことがわかる。その反面、比較例１〜４に対する評価結果は優秀でない結果を示した。
以上のように、本発明は限られた実施の形態及び実施例と図面とによって説明されたが、本発明はこれによって限られず本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者により本発明の技術思想と特許請求範囲の均等範囲内で多様な修正及び変更が可能であることは言うまでもない。
前述したように本発明によると、ダイシング工程の際のダイフライングとテープバリ現象を防止し、ダイピックアップの不良を防止し、ダイボンディングの際にダイと基板間の接着力は十分維持することができる。これによって、半導体パッケージング工程の信頼性を確保することができる。したがって、本発明は、ダイシングダイ接着フィルムの技術分野で十分利用することができる。
本発明の望ましい実施の形態によるダイシングダイ接着フィルムを示す断面図である。 本発明の望ましい実施の形態によるダイシングダイ接着フィルムを用いた半導体パッケージング工程を示す図面である。 本発明の望ましい実施の形態によるダイシングダイ接着フィルムを用いた半導体パッケージング工程を示す図面である。 本発明の望ましい実施の形態によるダイシングダイ接着フィルムを用いた半導体パッケージング工程を示す図面である。 本発明の望ましい実施の形態によるダイシングダイ接着フィルムを用いた半導体パッケージング工程を示す図面である。 本発明の望ましい実施の形態によるダイシングダイ接着フィルムを用いた半導体パッケージング工程を示す図面である。 本発明の望ましい実施の形態によるダイシングダイ接着フィルムを用いた半導体パッケージング工程を示す図面である。 本発明の望ましい実施の形態によるダイシングダイ接着フィルムを用いた半導体パッケージング工程を示す図面である。 本発明によるダイシングダイ接着フィルムの製造工程を示す流れ図である。 本発明によるダイシングダイ接着フィルムを製造する過程を説明するための断面図である。 本発明によるダイシングダイ接着フィルムを製造する過程を説明するための断面図である。 本発明によるダイシングダイ接着フィルムを製造する方法を説明するための工程図である。 本発明によるダイシングダイ接着フィルムを製造する方法を説明するための工程図である。
符号の説明
１００ ダイシングダイ接着フィルム
１１０ ベースフィルム
１１１ 第１保護フィルム
１１２ ベースフィルム
１１３ 第２保護フィルム
１２０ 第１接着層
１３０ 第２接着層
１４０ ダイシングフィルム

Claims (5)

  1. 半導体ウエハーの背面に付着される第１接着層と、
    前記第１接着層に面して接着された第２接着層と、
    前記第２接着層に面して接着されたダイシングフィルムと、
    を含んでなる三層の積層構造を有する半導体用ダイシングダイ接着フィルムであって、
    前記半導体用ダイシングダイ接着フィルムは、
    （ａ１）前記半導体ウエハーの背面に前記ダイシングダイ接着フィルムを接着させるラミネート工程と、
    （ａ２）前記ラミネートされた半導体ウエハーの前面を通じた切断作業を行い、ダイ切片に分離するウエハーのダイシング工程と、
    （ａ３）前記ダイシング工程により分離されたダイをピックアップツールを用い第１接着層及び第２接着層はダイの背面に接着された状態を維持するが、ダイシングフィルムは分離されるようにダイピックアップする工程と、
    （ａ４）前記ダイピックアップされたダイを基板に付着させるダイ接着工程と、
    （ａ５）前記基板とダイとの接着力を強化させる熱処理工程とを含んで行う半導体パッケージング工程に用いられ、
    前記（ａ１）のラミネート工程後における、前記半導体ウエハー及び第１接着層の層間接着力（Ｔ１）は２０ｇｆ／ｃｍ以上であり、前記第２接着層及びダイシングフィルムの層間接着力（Ｔ２）は３ｇｆ／ｃｍ以上が維持され、
    前記（ａ３）のダイピックアップ工程中における、前記ダイ及び第１接着層の層間接着力（Ｔａ１）が前記第２接着層及びダイシングフィルムの層間接着力（Ｔａ２）より大きく維持され、
    前記（ａ４）のダイ接着工程後における、前記ダイ及び第１接着層の層間接着力（Ｔｂ１）と前記第２接着層及び基板の層間接着力（Ｔｂ２）とが共に１００ｇｆ／ｃｍより大きく維持され、
    前記（ａ５）の熱処理工程後における、前記ダイ及び第１接着層の層間接着力（Ｔｃ１）と前記第２接着層及び基板の層間接着力（Ｔｃ２）とが共に５００ｇｆ／ｃｍより大きく維持されることを特徴とする半導体用ダイシングダイ接着フィルム。
  2. 前記（ａ５）の熱処理工程後における半導体用ダイシングダイ接着フィルムは、２５℃での貯蔵弾性率（ｓｔｏｒａｇｅ ｍｏｄｕｌｕｓ）は１００〜１０，０００ＭＰａであり、２８０℃での貯蔵弾性率は０．１〜１，０００ＭＰａであり、前記２８０℃での貯蔵弾性率は前記２５℃での貯蔵弾性率より小さく維持されることを特徴とする請求項１に記載の半導体用ダイシングダイ接着フィルム。
  3. 前記半導体用ダイシングダイ接着フィルムを構成する第１接着層と第２接着層との間に、ポリイミド系、ポリオレフィン系、ポリアセタレート系及びポリビニール系からなる物質群より選択された何れか一つまたは二つ以上の物質で製造された有機絶縁層をさらに含むことを特徴とする請求項１または２記載の半導体用ダイシングダイ接着フィルム。
  4. 前記ダイシングダイ接着フィルムの第１接着層は、２０重量％〜７０重量％の液状エポキシ樹脂と、３０重量％〜８０重量％の固状エポキシ樹脂とを含んでなる組成物１００重量部に対して、０．５重量部〜１５重量部の光重合開始剤と、０．１重量部〜３０重量部の無機フィラーとが含まれた第１接着層製造用組成物から製造され、
    前記ダイシングダイ接着フィルムの第２接着層は、２０重量％〜７０重量％の液状エポキシ樹脂と、３０重量％〜８０重量％の固状エポキシ樹脂とを含んでなる組成物１００重量部に対して、０．５重量部〜１５重量部の光重合開始剤と、０．１〜３０重量部の無機フィラーとが含まれた第２接着層製造用組成物から製造され、
    前記第２接着層製造用組成物に含まれた無機フィラーの含量は、前記第１接着層製造用組成物に含まれた無機フィラーの含量より０．１重量部〜１５重量部がさらに多く含まれるように組成するか、
    前記第２接着層製造用組成物に含まれた液状エポキシ樹脂量に対する固状エポキシ樹脂の含量は、前記第１接着層製造用組成物に含まれた液状エポキシ樹脂量に対する固状エポキシ樹脂量の含量より２重量％〜５０重量％がさらに多く含まれるように組成するか、
    前記第２接着層製造用組成物に含まれた光重合開始剤の含量は、前記第１接着層製造用組成物に含まれた光重合開始剤の含量より０．１重量部〜１５重量部がさらに多く含まれるように組成することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の半導体用ダイシングダイ接着フィルム。
  5. 前記液状エポキシ樹脂は、ビスフェノール系エポキシ、ノボラック系エポキシ及び可塑性エポキシからなる物質群より選択された何れか一つまたは二つ以上の物質であり、
    前記固状エポキシ樹脂は、ビスフェノール系エポキシ、ノボラック系エポキシ及び可塑性エポキシからなる物質群より選択された何れか一つまたは二つ以上の物質であり、
    前記無機フィラーは、金属、金属酸化物及びシリコン系からなる物質群より選択された何れか一つまたは二つ以上の物質であり、
    前記光重合開始剤は、α−ヒドロキシケトン系、フェニルグリオキシルレート系、α−アミノケトン系、ベンジルジメチルケタール系、ホスフィンオキシド系及びメタロセン系からなる物質群より選択された何れか一つまたは二つ以上の物質であることを特徴とする請求項４に記載の半導体用ダイシングダイ接着フィルム。
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