KR100473994B1 - 웨이퍼고정용접착시트및전자부품의제조방법 - Google Patents

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Abstract

신장성 필름, 웨이퍼 고정용 접착시트 및 웨이퍼 고정부 외부의 주변부로 이루어진 웨이퍼 고정부를 포함하고,
상기 주변부의 항신장성이 웨이퍼 고정부의 항신장성보다 더 큰 웨이퍼 고정용 접착시트. 이것은 전자부품의 제조시 확장을 용이하게 한다.

Description

웨이퍼 고정용 접착시트 및 전자부품의 제조방법
본 발명은 웨이퍼 고정용 접착시트 및 전자부품의 제조방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 반도체 칩과 같이 작은 전자부품의 제조시 확장공정이 용이하게 수행될 수 있는, 웨이퍼 고정용 접착시트 및 전자부품의 제조방법에 관한 것이다.
예를 들어 실리콘 또는 갈륨 비소 같은 반도체 웨이퍼는 직경이 큰 상태로 제조되어 작은 칩으로 절단, 분리(다이싱)된 후, 이후의 마운팅 공정으로 보내어진다. 이 공정에서 반도체 웨이퍼는 접착시트에 첩부된 상태로 다이싱 및 확장 공정을 거친 후, 이후의 픽업 및 마운팅 공정으로 보내어진다.
확장공정에서 접착시트는 늘어나고, 그 결과 칩 간격이 확장된다. 칩 간격이, 확장되는 확장공정의 목적은 예를 들어 다이 본딩에서 칩 인식을 용이하게 하고, 픽업공정에서 상호 주변의 근접한 칩들로 인한 장치 파손을 방지하는 것이다.
최근 확장공정은 확장장치를 사용하여 접착시트를 늘림으로써 수행된다.
대부분의 확장장치에 있어서 확장 중의 확장도 및 토크가 고정되어 접착시트의 유형 및 장치의 크기에 따르는 조절을 어렵게 한다.
따라서 접착시트가 부드러운 경우 확장 응력이 웨이퍼 고정부로 전달되지 않아 만족할만한 칩 간격을 얻을 수 없게 되며, 또한 접착시트가 딱딱한 경우는 장치의 토크가 부족하거나 접착시트가 찢어진다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것이다.
본 발명의 목적은 전자부품의 제조시 확장을 용이하게 수행하도록 하는 것이다.
본 발명에 따르는 웨이퍼 고정용 접착시트는 신장성 필름 및 웨이퍼 고정용 접착제층을 포함하는 웨이퍼 고정부 및 웨이퍼 고정부 외부의 주변부를 포함하며, 상기 주변부는 웨이퍼 고정부보다 더 큰 항신장성을 갖는다.
상기 항신장성은 하기 식으로 나타내어진다.
항신장성=(각 층의 탄성률)×(층의 두께)의 합계
본 발명에 있어서, 주변부의 항신장성은 웨이퍼 고정부의 항신장성보다 적어도 1.3배인 것이 바람직하다.
예를 들어, 상기 웨이퍼 고정용 접착시트는 신장성 필름 및 웨이퍼 고정용 접착제층을 포함하는 접착시트를 포함하며, 이러한 접착시트의 주변부는 항신장성을 증가시킨 필름이 적층되어 있다.
본 발명에 따르는 전자부품의 제조방법은 접착시트의 확장공정을 포함하며, 상기와 같이 본 발명에 따르는 웨이퍼 고정용 접착시트는 접착시트로서 사용된다.
첨가된 도면을 참고하여 이하에서 본 발명을 상세하게 기술한다.
특히 도1~5에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따르는 웨이퍼 고정용 접착시트10은 신장성 필름 1b 및 웨이퍼 고정용 접착제층 1a로 이루어지는 웨이퍼 고정부를 포함하며, 통상 일반적으로 다양하게 사용되는 접착시트 1로 이루어지는 기초구조를 갖는다. 본 발명에 따르는 웨이퍼 고정용 접착시트 10은 접착시트 1의 주변부의 항신장성이 웨이퍼 고정부의 항신장성보다 더 크다는 것을 특징으로 한다.
상기 웨이퍼 고정용 접착시트 10에 있어서, "주변부"는 적어도 링 프레임 고정부의 내부에 위치하며, 웨이퍼 3(도면에서 파선으로 표시)이 고정되는 부분을 제외한 시트의 부분을 말한다.
"항신장성"은 한 부분에서 인접하는 부분으로의 응력의 전달성의 크기를 의미한다. 본 발명에 있어서, 항신장성은 하기 식으로 표시되는 값에 의해 평가된다.
항신장성=(각 층의 탄성률)×(층의 두께)의 합계
예를 들어 도1에 기재한 구조를 갖는 웨이퍼 고정용 접착시트 10에 있어서, 웨이퍼 고정부의 항신장성은 (웨이퍼 고정용 접착제층 1a의 탄성률)×(웨이퍼 고정용 접착제층 1a의 두께)+(신장성 필름 1b의 탄성률)×(신장성 필름 1b의 두께)로 주어진다.
한편 주변부의 항신장성은 (웨이퍼 고정용 접착제층 1a의 탄성률)×(웨이퍼 고정용 접착제층 1a의 두께)+(신장성 필름 1b의 탄성률)×(신장성 필름 1b의 두께)+(항신장성을 증가시킨 필름 2의 탄성률)×(항신장성을 증가시킨 필름 2의 두께)+(접착제층 5의 탄성률)×(접착제층 5의 두께)로 주어진다.
본 발명에 있어서, 상기 주변부의 항신장성은 웨이퍼 고정부의 항신장성보다 더 크다. 주변부의 항신장성은 웨이퍼 고정부의 항신장성보다 적어도 1.3배, 특히 1.5배인 것이 바람직하다.
예를 들어, 상기 웨이퍼 고정용 접착시트 10은 신장성 필름 1b 및 웨이퍼 고정용 접착제층 1a를 포함하는 범용의 접착시트 1을 포함하며, 이러한 접착시트 1은 항신장성을 증가시킨 필름 2가 적층되어 있는 주변부를 갖는다.
항신장성을 증가시킨 필름 2는 도1에 나타낸 바와 같이 접착시트 1의 접착제층 1a의 주변부에 배치된다. 도2에 나타낸 바와 같이 접착제층 1a가 신장성 필름 1b 표면의 웨이퍼 고정부 위 또는 둘레에서만 형성되는 경우, 항신장성을 증가시킨 필름 2는 신장성 필름 1b 표면의 주변부 상에 직접 또는 접착제층 4를 매개로 해서 적층될 수 있다. 아울러 도3에 나타낸 바와 같이 접착제층 반대쪽의 신장성 필름 1b의 다른 면(신장성 필름 1b의 이면) 상에 직접 또는 접착제층 4를 매개로 해서 항신장성을 증가시킨 필름 2를 적층할 수 있다. 또한 항신장성을 증가시킨 필름 2는 접착제층 1a 또는 신장성 필름 1b 표면의 주변부 및 신장성 필름 1b 이면의 주변부 양쪽에 배치될 수 있다. 게다가 도 4 및 5에 나타낸 바와 같이 본 발명에 따르는 웨이퍼 고정용 접착시트 10은 항신장성이 접착시트의 항신장성보다 더 큰 필름을 형성하는 주변부가 표면 면적이 웨이퍼 고정부의 면적보다 약간 더 큰 접착시트의 모서리에서 연속하는 그러한 구조를 가질 수 있다.
신장성 필름 1b는 특별한 제한은 없지만 내수성 및 내열성이 크고, 합성수지로 이루어지는 것이 바람직하다.
적절한 신장성 필름 1b의 예는 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 직쇄 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE), 에틸렌/프로필렌 공중합체, 폴리프로필렌, 폴리부텐, 폴리부타디엔, 폴리메틸펜텐, 에틸렌/비닐아세테이트 공중합체, 에틸렌/(메타)아크릴산 공중합체, 에틸렌/메틸(메타)아크릴레이트 공중합체, 에틸렌/에틸(메타)아크릴레이트 공중합체, 폴리비닐 클로라이드, 비닐 클로라이드/비닐 아세테이트 공중합체, 에틸렌/비닐 클로라이드/비닐 아세테이트 공중합체, 폴리우레탄, 폴리아미드, 이오노머, 스티렌/부타디엔 고무, 및 스티렌/부타디엔 고무의 수소첨가 또는 다른 변성을 한 제품들을 포함한다. 이러한 신장성 필름 1b는 조합하여 사용될 수 있다. 더욱이 중합체 구조단위로서 카르복실 그룹을 갖는 화합물의 중합체 필름, 이러한 필름의 적층체 및 범용의 중합체 필름을 사용할 수 있다.
상기 신장성 필름 1b의 두께는 통상 5~500㎛, 바람직하게는 10~300㎛이다. 신장성 필름 1b의 탄성률은 1×109N/m2 미만, 특히 1×107 ~ 1×109N/m2인 것이 바람직하다. 그래서 신장성 필름 1b의 항신장성은 5×105N/m 미만, 특히 1×102~3×105N/m인 것이 바람직하다.
다른 층과 접하고 있는 신장성 필름 1b의 면은 접착성을 향상시키기 위하여 코로나 처리를 하거나 여기에 부착된 프라이머 또는 다른 층을 가질 수 있다.
본 발명에 있어서, 다이싱 공정 전후에 자외선으로 웨이퍼 고정용 접착제층을 조사할 수 있다. 조사하는 경우 신장성 필름 1b는 투명해야 한다.
웨이퍼 고정용 접착제층 1a는 다양한 통상의 접착제로부터 제조될 수 있다.이러한 접착제는 특별한 제한은 없지만, 고무계, 아크릴계, 실리콘계 및 폴리비닐 에테르계 등의 접착제를 예로 들 수 있다. 또한 방사선 경화형 접착제 및 가열 발포형 접착제를 사용할 수 있다. 아울러 다이싱 및 다이 본딩에서 사용할 수 있는 접착제를 사용하는 것도 가능하다.
접착제층 1a의 두께는, 그 재질에 따라 다르지만, 통상 3~100㎛, 바람직하게는 10~50㎛이다. 접착제층 1a의 탄성률은 1×103~1×109N/m2, 특히 1×104~1×1O8N/m2인 것이 바람직하다. 따라서 접착제층 1a의 항신장성은 3×10-3~1×105N/m, 특히 1×10-1~5×103N/m인 것이 바람직하다.
웨이퍼 고정용 접착제층 1a는 확장공정 전에 가열 또는 자외선 조사에 의해 경화될 수 있고, 이로 인해 탄성률이 변화된다. 확정공정에서 탄성률은 그것에 대해 항신장성에 기여한다.
항신장성을 증가시킨 필름 2의 재료로는 신장성 필름의 재료로 상기 전술한 중합체 외에도 폴리에틸렌 테레프탈레이트 및 폴리부틸렌 테레프탈레이트를 들 수 있다.
항신장성을 증가시킨 필름 2의 두께는, 그 재질에 따라 다르지만, 통상 5~500㎛, 바람직하게는 10~300㎛이다. 항신장성을 증가시킨 필름 2의 탄성률은 1×107~1×1010N/m2, 특히 5×107~5×109N/m2인 것이 바람직하다. 따라서 항신장성을 증가시킨 필름 2의 항신장성은 5×101~5×106N/m, 특히 5×1O2~1.5×106N/m인 것이 바람직하다.
도1 또는 도4의 구조에서, 항신장성을 증가시킨 필름 2는 접착시트 1의 접착제층 1a의 상면에 적층된다.
도2, 도3 또는 도5의 구조에서, 항신장성을 증가시킨 필름은 신장성 필름 1b 상면에 직접 또는 접착제층 4를 매개로 해서 적층된다.
항신장성을 증가시킨 필름 2와 신장성 필름 1b를 결합하기 위해 사용하는 접착제는 특별한 제한은 없으며, 범용의 접착제가 사용될 수 있다. 적절한 접착제는 아크릴계, 고무계 및 실리콘계 등의 접착제, 그리고 폴리에스테르계, 폴리아미드계, 에틸렌 공중합체계, 에폭시계 및 우레탄계의 열가소성 또는 열경화성 접착제를 예로 들 수 있다. 접착제층 4의 두께는, 그 재질에 따라 다르지만, 3~50㎛, 바람직하게는 5~30㎛이다. 접착제층 4의 탄성률은 1×103~1×109N/m2, 특히 1×104~1×108N/m2인 것이 바람직하다. 따라서 접착제층 4의 항신장성은 3×10-3~5×104N/m, 특히 5×10-2~3×103N/m인 것이 바람직하다.
또한 접착제층 4를 사용하지 않고 항신장성을 증가시킨 필름 2와 신장성 필름 1b를 예를 들어 히트 실링(heat sealing)에 의해 상호간에 적층할 수 있다.
도1 또는 도2의 구조에서, 접착제층 5를 항신장성을 증가시킨 필름 2 위에 배치하는 것이 바람직하다. 접착제층 5는 링 프레임을 고정시키기 위하여 사용된다. 링 프레임은 다이싱 공정과 본딩 공정 등의 공정 중에 웨이퍼를 지지하는 수송 및 가공용 치구이다.
접착제층 5의 두께는, 재질에 따라 다르지만 통상 약3~50㎛, 바람직하게는 약5~30㎛이다. 접착제층 5의 탄성률은 1×103~1×109N/m2, 특히 1×104~1×108N/m2인 것이 바람직하다. 따라서 접착제층 5의 항신장성은 3×10-3~5×104N/m, 특히 5×10-2~3×1O3N/m인 것이 바람직하다.
항신장성을 증가시킨 필름 2는 반듯이 원형으로 연속하는 형태로 형성될 필요는 없다. 항신장성을 증가시킨 필름 2는 웨이퍼 고정용 접착시트 10의 주변부에 비연속적으로 형성될 수 있다.
본 발명에 따르는 전자부품의 제조방법을 하기에서 상술한다.
본 발명에 따르는 전자부품의 제조방법은 접착시트의 확장공정을 포함하며,
여기에서 상기 본 발명의 웨이퍼 고정용 접착시트는 접착시트로서 사용된다.
더 구체적으로, 전자 부품을 제조하는 일반적인 방법, 즉 웨이퍼를 접착시트에 고정하는 공정, 웨이퍼를 칩으로 다이싱하는 공정, 여기에 첩부된 칩을 갖는 접착시트를 늘려서 그 결과 칩 간격을 확장시키는 공정, 칩을 픽업하는 공정 및 칩을 전자부품으로 조립하는 공정을 포함하는 방법에 있어서, 확장공정 이전에 웨이퍼 고정용 접착시트의 주변부를 항신장성을 강화시킨 필름으로 보강하는 공정을 포함한다. 접착시트 및 항신장성을 증가시킨 필름으로서 상기 기술한 것들을 사용할 수 있다.
본 발명의 제조방법에 있어서, 항신장성을 증가시킨 필름 2 또는 주변부가 보강되지 않은 일반적인 접착시트를 갖는 상기 웨이퍼 고정용 접착시트 10을 웨이퍼 고정용 접착시트 10으로서 사용할 수 있다.
항신장성을 증가시킨 필름 2를 갖는 웨이퍼 고정용 접착시트 10을 사용하는 경우, 거기에 항신장성을 증가시킨 필름 2를 새롭게 첩부하는 것은 당연히 필요하지 않다. 그 이유는 확장공정 이전에 웨이퍼 고정용 접착시트를 항신장성을 증가시킨 필름으로 보강하기 때문이다.
한편 주변부가 보강되지 않은 통상의 접착시트 1을 사용하는 경우는 항신장성을 증가시킨 필름이 확장공정 이전의 공정 중 어디든지 적절한 위치에 첩부된다. 즉 항신장성을 증가시킨 필름은 웨이퍼를 접착시트에 첩부하는 단계 전후, 웨이퍼를 칩으로 다이싱하는 단계 전후 및 접착시트의 확장 전에 언제든지 접착시트의 주변부에 첩부된다.
상기 내용에서 명백하게 알 수 있는 바와 같이, 본 발명은 웨이퍼 고정용 접착시트 10의 주변부의 항신장성을 웨이퍼 고정용 접착시트 10의 웨이퍼 고정부의 항신장성보다 더 크게 함으로써 확장시 시트의 주변부만이 늘어나는 것을 방지한다. 그 결과 거기에 웨이퍼가 첩부된 부분(즉 다수의 칩이 고정되어 있는 부분)까지 응력이 감소되지 않고 전달되므로, 칩 간격이 만족스럽게 확장되어 칩의 픽업시오동작을 최소화시켜 준다.
본 발명은 하기 실시예를 통해 보다 상세히 기술되나 본 발명의 범주를 제한하는 것은 아니다.
하기 실시예 및 비교예에서 칩 간격은 하기 방법으로 측정하였다.
칩 간격
하기 실시예 및 비교예 각각에서 얻어진 웨이퍼 고정용 접착시트의 접착제층 상에 6인치 실리콘 웨이퍼를 고정하였고, 링 프레임에 의해 웨이퍼 고정용 접착시트를 고정하였다. 통상의 방법으로 웨이퍼를 10mm×10mm IC 칩으로 다이싱하였다. 그 후 익스팬더(expander) HS-1010(HUGRE ELECTRONICS사제)를 사용하여 15mm 확장을 하였고, 광학현미경으로 칩 간격을 측정하였다. 실시예 1, 2, 3 및 5 그리고 비교예 1, 2 및 3에서는 다이싱 후에 자외선 조사(광량: 220mJ/cm2)를 하였고, 이후에 칩 간격을 측정하였다.
실시예 1
에틸렌/메틸 메타크릴레이트 공중합체(탄성률: 1.00×108N/m2, 두께: 80㎛ 및 항신장성 8.0×103N/m)로 된 신장성필름과 에폭시수지를 함유하는 아크릴계 중합체로 된 열경화성 접착제층(탄성률: 3.0×106N/m2, 두께: 20㎛ 및 항신장성: 6.0×101N/m)으로 이루어진 다이싱/다이 본딩 시트를 접착시트로서 사용하였다. 사용하기 전에 접착제층을 보호하기 위하여 접착제층에 박리필름(폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 두께: 38㎛)을 첩부하였다.
항신장성을 증가시킨 필름으로서 연질 폴리비닐 클로라이드 필름(탄성률: 1.80×108N/m2, 두께: 70㎛ 및 항신장성: 1.26×104N/m)을 사용하였고, 링 프레임을 고정하기 위한 접착제로서 재박리형 접착제(아크릴계 중합체 가교형, 탄성률: 3.0 ×105N/m2, 두께: 10㎛ 및 항신장성: 3.0N/m)를 사용하였다. 사용된 항신장성을 증가시킨 필름은 내부 직경이 165mm, 외부 직경은 신장성 필름의 직경과 같은 207mm인 것을 사용하였다.
이렇게 얻어진 웨이퍼 고정용 접착시트의 칩 간격을 측정하였다. 결과는 표1에 나타내었다.
실시예 2
에틸렌/메틸 메타크릴레이트 공중합체, 엘라스토머(변형 스티렌/부타디엔 고무) 및 에틸렌/메타크릴산 공중합체의 적층 필름(30㎛/35㎛/3O㎛, 탄성률: 9.0×107N/m2 및 항신장성: 8.6×103N/m)을 실시예 1의 신장성 필름으로 사용한 것 외에는 실시예 1과 동일한 방법을 사용하였다. 결과는 표1에 나타내었다.
실시예 3
에틸렌/메틸 메타크릴레이트 공중합체, 엘라스토머(스티렌/부타디엔 고무의 수소첨가 제품) 및 에틸렌/메타크릴산 공중합체의 적층 필름(30㎛/4O㎛/3O㎛, 탄성률: 5.6×107N/m2 및 항신장성: 5.6×103N/m)을 실시예 1의 신장성 필름으로 사용한 것 외에는 실시예 1과 동일한 방법을 사용하였다. 결과는 표1에 나타내었다.
실시예 4
연질 폴리비닐 클로라이드(탄성률: 1.80×108N/m2, 두께: 100㎛ 및 항신장성: 18.0×103N/m)의 신장성 필름 및 박리형 접착제(아크릴계 중합체 가교제형, 탄성률: 3.0×105N/m2, 두께: 10㎛ 및 항신장성: 3.0N/m)로 이루어진 접착제층으로 이루어진 다이싱 시트를 접착시트로서 사용하였다. 사용하기 전에 접착제층을 보호하기 위하여 접착제층에 박리필름(폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름, 두께: 38㎛)을 첩부하였다.
항신장성을 증가시킨 필름으로서 연질 폴리비닐 클로라이드 필름(탄성률: 1.80×108N/m2, 두께: 70㎛ 및 항신장성 12.6×103N/m)을, 링 프레임을 고정하기 위한 접착제로서 박리형 접착제(아크릴계 중합체 가교형, 탄성률: 3.0×105N/m2, 두께: 10㎛ 및 항신장성: 3.0N/m)를 사용하였다. 사용된 항신장성을 증가시킨 필름은 내부 직경 l65mm 및 외부직경은 신장성 필름의 직경과 같은 207mm인 것을 사용하였다.
이렇게 얻어진 웨이퍼 고정용 접착시트의 칩 간격을 측정하였다. 결과는 표1에 나타내었다.
실시예 5
항신장성을 증가시킨 필름으로서 에틸렌/메틸 메타크릴레이트 공중합체(탄성률: 1.35×108N/m2, 두께: 80㎛ 및 항신장성: 10.8×103N/m) 및 링 프레임을 고정하기 위한 접착제로서 박리형 접착제(아크릴계 중합체 가교형, 탄성률: 3.0×105N/m2, 두께: 10㎛ 및 항신장성: 3.0N/m)를 사용한 것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 방법을 행하였다. 결과는 표1에 나타내었다.
실시예 6
항신장성을 증가시킨 필름으로서 에틸렌/메틸 메타크릴레이트 공중합체(탄성률: 1.35×108N/m2, 두께: 80㎛ 및 항신장성: 10.8×103N/m) 및 링 프레임을 고정하기 위한 접착제로서 박리형 접착제(아크릴계 중합체 가교형, 탄성률: 3.0×105N/m2, 두께: 10㎛ 및 항신장성: 3.0N/m)을 사용한 것을 제외하고는 실시예 4와 동일한 방법을 행하였다. 결과는 표1에 나타내었다.
비교예 1
항신장성을 증가시킨 필름을 사용하지 않은 것 이외에는 실시예 1과 동일한 방법을 행하였다. 결과는 표 1에 나타내었다.
비교예 2
항신장성을 증가시킨 필름을 사용하지 않은 것 이외에는 실시예 2와 동일한 방법을 행하였다. 결과는 표 1에 나타내었다.
비교예 3
항신장성을 증가시킨 필름을 사용하지 않은 것 이외에는 실시예 3과 동일한 방법을 행하였다. 결과는 표 1에 나타내었다.
비교예 4
항신장성을 증가시킨 필름을 사용하지 않은 것 이외에는 실시예 4와 동일한 방법을 행하였다. 결과는 표 1에 나타내었다.
[표 1]
도1~5는 본 발명에 따르는 웨이퍼 고정용 접착시트의 다양한 예를 나타낸다.

Claims (4)

  1. 신장성 필름 및 웨이퍼 고정용 접착제층을 포함하는 웨이퍼 고정부와 웨이퍼 고정부 외부의 주변부를 포함하며, 상기 주변부의 항신장성이 웨이퍼 고정부의 항신장성 보다 더 큰 웨이퍼 고정용 접착시트.
  2. 제1항에 있어서, 항신장성이 하기 식으로 표현되고,
    항신장성=(각 층의 탄성률)×(층의 두께)의 합계
    상기 주변부의 항신장성이 적어도 웨이퍼 고정부의 항신장성의 1.3배인 웨이퍼 고정용 접착시트.
  3. 신장성 필름 및 웨이퍼 고정용 접착제층을 포함하는 접착시트를 포함하며, 상기 접착시트의 주변부에 항신장성을 증가시킨 필름이 적층되어 있는 웨이퍼 고정용 접착시트.
  4. 접착시트를 확장하는 단계를 포함하며, 제1항 내지 제3항에 기재된 웨이퍼 고정용 접착시트를 접착시트로서 사용하는 전자부품의 제조방법.
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