KR20080113670A

KR20080113670A - 접착수지 조성물, 접착필름, 다이싱 다이 본딩 필름 및반도체 장치

Info

Publication number: KR20080113670A
Application number: KR1020070062436A
Authority: KR
Inventors: 유현지; 박효순; 김장순; 홍종완; 고동한
Original assignee: 주식회사 엘지화학
Priority date: 2007-06-25
Filing date: 2007-06-25
Publication date: 2008-12-31
Also published as: KR101023844B1

Abstract

본 발명은 반도체 패키지 공정에 적용되는 접착수지 조성물, 접착 필름 및 이의 제조 방법, 다이싱 다이 본딩 필름 및 이를 이용한 반도체 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 본 발명의 접착수지 조성물은 a) 경화 후 유리전이 온도가 50℃ 이하인 플렉서블 에폭시 수지, b) 경화 후 유리전이 온도가 50℃ 초과인 리지드 에폭시 수지, c) 경화제 및 d) 2종 이상의 경화촉진제를 포함하고, A-스테이지 상태의 접착수지 조성물은 130℃에서의 저장 탄성률이 0.5 내지 10 MPa이며, 경화반응 발열곡선의 최고점이 200℃ 내지 240℃ 인 것을 특징으로 하여, 다이싱 공정에서의 버(burr)발생 불량을 줄이고, 각기 반응 활성 온도가 다른 2종의 경화촉진제를 이용하여 진행되는 두 단계의 경화 반응을 이끌어 와이어 본딩 공정을 거친 후 몰딩 공정 중의 보이드 잔존의 문제가 발생하지 않는다.

에폭시 수지, 2종 이상의 경화 촉진제, A-스테이지, 저장탄성률, 접착수지, 접착필름, 다이싱 다이본딩 필름, 웨이퍼, 반도체 장치

Description

접착수지 조성물, 접착필름, 다이싱 다이 본딩 필름 및 반도체 장치 {Adhesive resin composition, adhesive film, dicing die bonding film and semiconductor device using the same}

본 발명은 접착수지 조성물, 이로부터 형성된 반도체용 접착필름 및 이의 제조방법, 다이싱 다이 본딩 필름 및 반도체 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 플렉서블 에폭시수지, 리지드 에폭시 수지, 경화제, 및 2종 이상의 경화 촉진제를 포함하고, A-스테이지 상태의 접착수지 조성물이 130℃에서의 저장 탄성률이 0.5 내지 10 MPa이며, 경화반응 발열곡선의 최고점이 200℃ 내지 240℃인 것을 특징으로 하는 접착수지 조성물, 반도체용 접착필름 및 이의 제조방법, 다이싱 다이 본딩 필름 및 이를 이용한 반도체 장치에 관한 것이다.

반도체 산업에 있어서, 1960년대에 세라믹 패키지의 출현 이래로 리드 프레임과 몰딩 콤파운드를 사용한 플라스틱 패키지가 가장 효과적인 원가 절감의 방안으로 인식되어 왔으며, 40여 년이 지난 지금까지도 반도체 시장의 상당 부분에서 활용되고 있다. 기기의 소형화 및 IC의 고집적화와 같은 반도체 개발의 추세에 따라, 반도체의 패키지 부피는 작아지고 핀 수가 많아지는 경향으로 발전하고 있다. 또한 최근 미세전자기술의 급격한 발전 및 전자 부품의 개발과 더불어 고집적, 고성능의 다양한 반도체 패키지의 수요가 급속히 증가함에 따라 높은 신뢰성을 가지는 새로운 패키지 개발이 가속적으로 진행되고 있다.

반도체 칩 크기의 소형화 및 고집적화에 따라 새로운 세대로서 개발된 실장 기술이 CSP(Chip Scale Package)이다. CSP에 따르면 칩의 크기가 곧 패키지 크기와 거의 동일하다. 이와 같은 현 패키지 경향의 일환으로 한층 진보된 패키지 중의 하나가 MCP(Multi Chip Package)이다. 상기 MCP는 칩 위에 칩을 하나 더 실장하는 기술로서 동일한 칩 크기의 패키지 안에 기존보다 훨씬 많은 용량을 실장할 수 있다.

최근 휴대전화, 또는 모바일 단말기에 탑재되는 플래쉬 메모리를 시작으로 반도체 메모리의 고집적화, 고기능화에 따라서 상기 MCP의 수요가 급속히 늘고 있다. 또한, 칩을 다단 적층함에 있어서 적층 칩의 대형화, 박형화가 급속히 진행되어 두께 100㎛이하의 초박형 칩을 적층하는 것이 표준이 되어 있는 실정이다. 이러한 MCP 방식에서 반도체 칩과 반도체 기판의 접합은 기존의 액상 에폭시 페이스트 대신에 필름상의 접착제가 사용되고 있다(일본 특개평 3-192178호, 및 특개평 4-234472호). 액상 에폭시 페이스트는 비용은 저렴하지만, 다이 본딩 공정에서 칩의 휨을 해결할 수 없고, 흐름성 제어가 곤란하며, 와이어 본딩(wire bonding) 공정의 불량 발생, 접착층 두께 제어 곤란, 또는 접착층의 보이드(void) 발생 등의 다양한 문제점이 있었다.

한편, 기존의 필름상의 접착제를 사용하는 방법에는 필름 단품 접착 방식과 웨이퍼 이면 접착 방식이 있다. 필름 단품 접착 방식은 필름상 접착제를 커팅(cutting)이나 펀칭(punching)하여 칩에 맞게 단품으로 가공하여 반도체 기판에 접착하고, 칩을 웨이퍼로부터 픽업한 후 그 위에 다이본딩하는 방식으로 후공정인 와이어 본딩 및 몰딩 공정을 거쳐 반도체 장치가 얻어진다(일본 특개평 9-17810호).

이에 비하여 웨이퍼 이면 접착 방식은 웨이퍼의 이면에 필름상의 접착제를 부착하고, 웨이퍼 이면과 접착하지 않은 반대면에 점착층이 있는 다이싱 테이프를 추가로 부착하여 상기 웨이퍼를 다이싱하여 개별의 칩으로 분리한다. 분리된 칩을 픽업하여 반도체용 기판에 다이 본딩한 후 와이어 본딩 및 몰딩 공정을 거쳐 반도체 장치를 얻는다. 상기 웨이퍼 이면 접착 방식은 박형화된 웨이퍼의 이송, 공정 수의 증가, 다양한 칩 두께와 크기에 대한 적응성, 필름의 박막화 및 고기능 반도체 장치의 신뢰성 확보에 어려움이 있었다.

상기 문제를 해결하기 위해서 접착제와 점착제가 하나의 층으로 된 필름을 웨이퍼 이면에 접착하는 방식이 제안되어 있다(일본 특개평 2-32181호, 특개평 8-53655호, 및 특개평 10-8001). 상기 방식은 라미네이션 공정을 2번 거치지 않고, 1번의 공정으로 가능하며, 웨이퍼 지지를 위한 웨이퍼 링이 있기 때문에 웨이퍼의 이송시에 문제가 발생하지 않는다. 상기 특허 문헌에 따르면, 특정의 조성물로 이루어진 점·접착제와 기재로 이루어진 다이싱 다이본드 일체형 필름은 자외선 경화 타입의 점착제와 열경화 타입의 접착제가 혼합되어 있다. 상기 접착제는 다이싱 공정에서는 점착제로의 역할을 한 후, 자외선 경화 공정을 거쳐 점착력을 상실하여 웨이퍼로부터 칩의 픽업을 용이하게 하고, 다이 본딩 공정에서는 접착제로서 열 경화하여 칩을 반도체용 기판에 견고하게 접착할 수 있다. 그런데, 이와 같은 다이싱 다이본드 일체형 필름은 자외선 경화 후 점착력이 충분히 저하되지 않아 다이싱 후에 반도체 칩을 픽업하는 공정에서 기재와 칩이 잘 박리되지 않아 불량을 발생시키는 문제점이 있었다.

이러한 일체형 필름의 문제점을 해소하기 위하여, 다이싱 공정에서는 다이싱 테이프의 용도로 사용되고, 다이본딩 공정에서 접착제의 용도로 사용할 수 있도록 점착제 층과 접착제 층의 두 층으로 구성된 다이싱 다이본드 분리형 필름이 제안되어 있다. 상기 다이싱 다이본드 분리형 필름은 다이싱 공정 후에 자외선 경화나 열을 가함으로써 점착제층과 접착제층이 용이하게 분리되어 반도체 칩 픽업 공정시에 문제가 발생하지 않고, 다이 본딩 공정시 필름 두께를 얇게 할 수 있는 편리함을 제공하고 있다.

그러나, 이와 같은 분리형 필름도 접착 필름의 두께가 얇아지면서, 칩과 부착되는 표면에 회로선이 도드라진 유기 배선 기판에의 접착시 그 굴곡 면을 접착제가 완전히 충진 하기 위해 접착 필름의 A-스테이지 탄성률을 낮게 하는 방향으로 개발이 진행되어 왔다. 하지만 필름의 낮은 모듈러스는 다이싱시 발생되는 열을 견디지 못하여 버 발생의 원인이 되고 있다. 또한 다이 어태치(attach) 후 와이어 본딩 공정중의 다이의 밀림 혹은 들뜸 등의 현상을 방지하기 위하여 약간의 경화공정을 거칠 수도 있는데, 이 과정에서 필름의 가교도가 증가되어 몰딩공정 중 보이드 발생 등의 문제가 있고, 궁극적으로 반도체 패키지 신뢰성에 문제가 된다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 다이싱 시 버 발생을 줄이며, 와이어 본딩 전에 반경화 공정이 있는 패키징 공정에 적용할 경우에도 굴곡이 있는 배선 기판의 매립성이 우수하여 보이드 발생이 없고, 높은 접착력을 유지하여 궁극적으로 반도체 패키지 신뢰성이 우수한 접착수지 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 접착수지 조성물을 포함하는 접착필름 및 이의 제조방법과 다이싱 다이본딩 필름을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 접착필름 또는 다이싱 다이본딩 필름을 이용한 반도체 웨이퍼 및 반도체 장치를 제공하는 것이다.

본 발명은 a)경화 후 유리전이 온도가 50℃ 이하인 플렉서블 에폭시 수지; b)경화 후 유리전이 온도가 50℃ 초과인 리지드 에폭시 수지; c)경화제; 및 d)2종(二種) 이상의 경화촉진제를 포함하고, A-스테이지 상태의 수지 조성물은 130℃에서 저장 탄성률이 0.5 ~ 10 MPa이며, 경화반응 발열곡선의 최고점이 200℃ 내지 240℃인 접착수지 조성물에 관한 것이다.

상기 특성을 만족하는 접착수지 조성물은 반도체 장치 제조를 위한 패키징 공정에 사용되는 다이싱 다이본딩 필름의 접착필름에 적용되는 경우 다이싱시 버에 의한 불량이 발생되지 않으며, 와이어 본딩 이전에 반경화 공정을 거치는 경우에도 부착되는 기재의 굴곡을 쉽게 충진하여 보이드 불량을 발생시키지 않는다.

패키지 내에서 다이 접착 필름은 칩과 서브스트레이트의 사이에서 휨과 응력완화라는 양쪽 모두의 특성을 만족시켜야 한다. 칩의 열팽창 계수(CTE)는 4ppm/℃이고, 서브스트레이트의 경우는 10~15 ppm/℃으로 CTE 차이로 인한 휨 및 고온 신뢰성시 찢겨짐이 발생할 수 있다. 따라서 본 발명에서는 리지드 에폭시 수지를 이용하여 CTE를 감소시켜 휨을 최소화하고, 접착력 및 내열성의 물성을 구현하며, 플렉서블 에폭시 수지를 사용함으로써 고온 및 저온에서의 응력완화 효과를 부여한다. 즉, 폴리머 얼로이 기술을 적용하여 각기 다른 탄성을 갖는 2종의 에폭시를 혼합 사용함으로써 소프트 세그먼트와 하드 세그먼트가 공존하여 양쪽 특성 모두를 만족시킬 수 있다.

본 발명에서 사용된 용어 “A-스테이지”는 열경화성 수지의 경화 정도를 나타낸다. 에폭시 수지와 같은 열경화성 수지의 경우 경화 정도에 따라 A-, B-, C- 스테이지로 구분할 수 있는데, A-스테이지의 경우 통상적으로 미경화 상태이며 FT-IR로 에폭시기의 경화반응에 의한 전환율을 측정하였을 경우 약 0 ~ 20%의 진행을 보이는 상태이고, B-스테이지의 경우 약 20 ~ 60% 정도의 전환율을 보이는 상태이며, C-스테이지의 경우 약 60 ~ 100%의 전환율을 보이는 상태이다.

본 발명에서 사용된 A-스테이지 상태의 수지 조성물은 접착필름의 제조시 건조공정을 거치는 과정에서 경화반응이 거의 진행되지 않고 유기 용제만 제거한 상태이다.

일반적으로 패턴이 형성되어 있는 반도체 웨이퍼를 개조각하는 공정인 다이싱 공정 중에 회전 칼날과 웨이퍼와의 마찰에 의해 온도상승이 일어난다. 이때 발 생되는 열에 의하여 웨이퍼의 뒷면에 부착되어있는 A-스테이지 상태의 접착 필름에 흐름성이 생겨, 버 발생의 요인이 될 수 있다. 하지만 경화전인 A-스테이지 상태의 접착 필름의 고온(130℃) 저장 탄성률이 0.5 ~ 10 MPa의 범위에 존재할 경우 상기와 같은 요인으로 인한 버 발생 불량을 줄일 수 있다. 130℃ 저장탄성률이 0.5 MPa 이하일 경우 개조각 과정 중 버가 심하게 발생하였으며, 10 MPa 이상일 경우 A-스테이지 접착 필름의 경도가 너무 딱딱하여 웨이퍼와의 이면 부착력이 저하될 수 있다.

한편, 본 발명에서 사용된 경화반응 발열곡선 최고점은 승온에 의한 경화반응의 진행으로 형성되는 발열곡선의 가장 높은 온도를 의미하고, 보다 구체적으로 DSC를 이용하여 280 ℃까지 5~10℃/min 속도로 승온하며 측정할 수 있다.

A-스테이지 상태의 접착 필름의 DSC 발열곡선상의 최고점이 200℃ 내지 240℃이고, 130℃에서의 저장탄성률이 0.5MPa 내지 10 MPa 이하인 두 조건을 만족할 경우, 개조각 과정 중의 버 발생을 최소화 하며, 동시에 반경화 공정을 거치는 반도체 패키징 공정 중에 사용되어도 우수한 매립성을 가져 보이드로 인한 불량률을 제거할 수 있다.

이하, 본 발명의 접착 필름 조성물의 각 조성 성분을 보다 구체적으로 설명한다.

a) 플렉서블 에폭시 수지

본 발명에서 사용되는 a)플렉서블 에폭시 수지는 경화 후 유리전이 온도가 50℃ 이하인 에폭시 수지를 의미한다. 상기 플렉서블 에폭시 수지는 주쇄 내에 2개 이상의 에폭시기를 함유하고, 유리전이 온도가 50℃ 이하인 수지라면 제한 없이 사용할 수 있으며, 예를 들어 에폭시의 골격을 이루는 주쇄 내에 장쇄의 지방족 반복단위가 포함되어 있거나 지방족 주쇄만으로 이루어진 에폭시 수지를 사용할 수 있다. 상기 장쇄의 지방족 반복단위는 폴리 에틸렌, 폴리 프로필렌, 또는 폴리 부타디엔 등의 장쇄의 알킬구조; 장쇄의 알킬 글리콜류; 에틸 헥실 아크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, n-옥틸 아크릴레이트, 또는 n-도데실 메타크릴레이트 등의 아크릴릭 에스터 구조; 및 비닐 아세테이트; 또는 스타이렌 등의 비닐계 화합물이 적절히 혼합되어있는 폴리머 구조를 포함한다. 이러한 에폭시 수지는 경화 후에도 상온 혹은 저온에서 부서짐 등이 발생하지 않는다. 따라서, 플렉서블 에폭시 수지는 고분자량으로 경화 전에 부서짐 등이 없이 필름상으로 유지할 수 있고, 경화 공정 중에 가교구조를 형성하며, 가교체가 된 이후에도 점탄성을 갖는다.

상기 플렉서블 에폭시 수지의 경화 전 자체 유리전이온도는 -30 ~ 50℃가 바람직하고, -20 ~ 40℃가 보다 바람직하고, 0 ~ 30℃가 가장 바람직하다. 유리전이온도가 -30 ℃ 미만이면 필름 형성시 흐름성이 커져 취급성이 악화되는 문제가 있고, 50℃를 초과하면 저온에서의 웨이퍼와의 부착력이 낮아져 다이싱 공정 중에 칩이 비산하거나 접착제와 칩 사이에 세척수가 침투하는 문제가 있다.

상기 플렉서블 에폭시 수지의 중량평균분자량은 10만 ~ 100만이 바람직하고, 10만 ~ 80만이 보다 바람직하고, 10만 ~ 30만이 가장 바람직하다. 중량평균분자량이 10만 미만이면 필름의 강도가 떨어져 취급성 및 내열성이 떨어지고, 반도체용 기판의 회로 충진시 흐름성을 제어할 수 없다. 중량평균분자량이 100만을 초과하면 탄성율이 높아지며, 다이 본딩시 흐름성 억제 효과가 커서 접착 필름의 회로 충진성 및 신뢰성을 감소시킨다.

상기 유리전이온도 -30 ~ 50℃ 미만이고 중량 평균 분자량이 10만 ~ 100만인 고분자량의 플렉서블 에폭시 수지는 고분자량의 지방족 에폭시, 고무 변성 에폭시 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있으며, 주쇄 내에 에테르기가 있어 자체적인 탄성이 우수한 구조가 바람직하다.

b) 리지드 에폭시 수지

본 발명에 사용되는 b)리지드 에폭시 수지는 경화 후 유리전이 온도가 50℃를 초과하는 에폭시 수지를 의미한다. 상기 리지드 에폭시 수지는 주쇄 내에 2개 이상의 에폭시기를 함유하고 유리전이 온도가 50℃를 초과하는 수지라면 제한 없이 사용할 수 있으며, 예를 들어 에폭시의 골격을 이루는 주쇄 내에 방향족 구조의 반복단위를 포함하는 에폭시 수지를 사용할 수 있다. 이러한 에폭시 수지는 경화 공정으로 가교구조를 형성하여 딱딱해지며 우수한 접착력과 내열성 등 기계적 강도를 갖는다.

상기 리지드 에폭시 수지는 평균 에폭시 당량이 180 ~ 1000인 다관능형 에폭시 수지를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 에폭시 당량이 180 미만인 경우에는 지나치게 가교밀도가 높아 접착 필름 전체가 딱딱한 성질을 나타내기 쉽고, 1000을 초과하는 경우에는 고 내열특성이 요구되는 본 발명의 특성에 반하여 유리전이온도 가 낮아질 우려가 있다. 상기 에폭시 수지의 예로는, 크레졸 노볼락 에폭시 수지, 비스페놀 A형 노볼락 에폭시 수지, 페놀 노볼락 에폭시 수지, 4관능성 에폭시 수지, 비페닐형 에폭시 수지, 트리 페놀 메탄형 에폭시 수지, 알킬변성 트리 페놀 메탄 에폭시 수지, 나프탈렌형 에폭시 수지, 디시클로펜타디엔형 에폭시 수지, 디시클로펜타이디엔 변성 페놀형 에폭시 수지 등이 있고, 이들은 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수도 있다.

상기 리지드 에폭시 수지의 경화 전 자체 연화점은 50~100℃인 것이 바람직하다. 연화점이 50℃ 미만인 경우 접착 필름의 A-스테이지 상태의 모듈러스를 떨어뜨리고 택(tack)이 커져 취급성이 악화되고, 100℃를 초과하는 경우 웨이퍼와 부착 성질이 저하되어 다이싱시 칩 비산 등의 문제를 발생한다.

상기 리지드 에폭시 수지의 함량은 플렉서블 에폭시 수지 100 중량부에 대하여 10 내지 200 중량부가 바람직하고, 20 중량부 내지 100 중량부가 보다 바람직하다. 10 중량부 미만이면 내열성 및 취급성이 저하되고, 200 중량부를 초과하면 필름의 강성이 강해져서 작업성 및 신뢰성이 저하된다.

c) 경화제

본 발명에서 사용되는 c)경화제는 상기 a)플렉서블 에폭시 수지 및/또는 상기 b) 리지드 에폭시 수지와 반응하여 가교구조를 형성하는 수지라면 그 종류가 특별히 제한되지 않으나, 상기 a)플렉서블 에폭시 수지 및 상기 b) 리지드 에폭시 수지 모두와 반응하여 가교구조를 형성하는 수지가 보다 바람직하다. 이와 같은 수 지는 소프트세그먼트를 이루는 a)플렉서블 에폭시 수지와 하드 세그먼트를 이루는 b)리지드 에폭시 수지와 각각 가교 구조를 이루어 접착 경화물의 내열성을 향상시키고 동시에 a)플렉서블 에폭시 수지와 b)리지드 에폭시 수지의 계면에서 두 수지간의 연결고리 역할을 하여 반도체 패키지 신뢰성을 훌륭히 향상시키는 측면에서 유리하다.

이러한 수지로는 다관능 페놀 수지가 내열성 측면에서 바람직하며, 페놀 수지는 수산기 당량이 100 ~ 1000인 것이 바람직하다. 수산기 당량이 100 미만인 경우 페놀 수지의 종류에 따라 다르긴 하지만 대체로 에폭시와의 경화물이 딱딱해져 접착필름의 반도체 패키지 내에서의 완충 효과를 떨어뜨릴 수 있으며, 수산기 당량이 1000을 초과하는 경우 에폭시와의 경화물의 가교밀도가 떨어져 내열성을 저해할 수 있다.

이러한 다관능계 페놀 수지로는 비스페놀A 수지, 페놀 노볼락 수지, 크레졸 노볼락 수지, 비스페놀A 노볼락 수지, 페놀 아랄킬 수지, 다관능 노볼락 수지, 디시클로펜타딘엔 페놀 노볼락 수지, 아미노 트리아진 페놀 노볼락 수지, 폴리부타디엔 페놀 노볼락 수지, 비페닐 타입 수지, 또는 그 밖의 다관능성 수지이면 모두 사용 가능하고, 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합 사용해도 무방하다.

또한 상기 경화제는 연화점이 50 ~ 100 ℃인 것이 바람직하다. 연화점이 50 ℃ 미만인 경우 택(tack) 성질의 증가로 취급성이 떨어지고 내열성이 불량할 수 있으며, 100℃를 초과하는 경우 접착필름의 경도를 높여 접착필름과 웨이퍼와의 부착력을 떨어뜨려 다이싱 시의 칩의 비산 등의 불량을 일으킬 수 있다.

상기 경화제의 함량은 a)플렉서블 에폭시 수지 및 b)리지드 에폭시 수지의 에폭시 통합 당량 대비 0.4 ~ 2 당량비가 바람직하고, 0.8 ~ 1.2 당량비가 보다 바람직하다. a)플렉서블 에폭시 수지 및 b)리지드 에폭시 수지의 에폭시 당량 대비 0.4 당량비 미만일 경우 미반응 에폭시가 많이 남아 유리전이온도가 낮아져 내열성이 떨어지며, 미반응 에폭시기의 반응을 위해 고온/혹은 장시간의 열을 공급해주어야 하는 문제점이 있고, 2 당량비를 초과하는 경우 가교밀도는 증가하나 미반응 수산기로 인해 저장안정성의 저하, 흡습율/유전특성의 상승 등의 단점이 생길 수 있다.

d) 2종 이상의 경화촉진제

본 발명에서 2종 이상의 경화촉진제는 접착 필름의 A-스테이지상의 저장탄성률을 조절하고, 경화반응 속도 및 정도를 조절하기 위하여 사용되며, 실험적으로 적합한 종류를 찾아 2종 이상을 병행하여 사용할 수 있으며, 각각의 경화반응 개시 온도가 다른 2 종 이상의 경화촉진제를 사용하는 것이 바람직하다.

2종(二種)의 경화 촉진제를 사용할 경우 우선적으로 소량의 중온 활성 경화 촉진제가 반경화 공정 중에 경화반응을 이끌어 와이어본딩 공정 중의 작업 안정성을 확보하며, 고온 활성 경화촉진제가 후경화 공정 중에 경화반응을 이끌어, 미경화로 인한 내열성 등의 물성을 저해하지 않고 접착 필름의 물리적 특성을 완벽히 구현할 수 있다.

또한 상기의 효과로 반경화 공정을 거친 후에도 후경화 공정 중에 보이드가 완전히 빠져 보이드로 인한 불량을 극소화할 수 있다.

상기 경화촉진제의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 이미다졸류, 트리페닐포스핀(TPP)류, 3급 아민류 또는 이들의 혼합물 등을 사용할 수 있다. 특히, 이미다졸계 경화촉진제는 2-메틸 이미다졸(2MZ), 2-에틸-4-메틸 이미다졸(2E4MZ), 2-페닐 이미다졸(2PZ), 1-시아노에틸-2-페닐미다졸(2PZ-CN), 2-운데실 이미다졸(C11Z), 2-헵타데실 이미다졸(C17Z), 1-시아노에틸-2페닐이미다졸 트리메탈레이트(2PZ-CNS) 또는 이들의 혼합물 등을 들 수 있다.

상기 2종 이상의 경화촉진제의 함량은 상기 플렉서블 에폭시 수지 및 리지드 에폭시 수지의 중량합 100 중량부에 대하여 0.01 내지 5 중량부가 바람직하며, 0.1 내지 3 중량부가 더욱 바람직하다. 경화촉진제의 함량이 0.01 중량부 미만인 경우 반응속도가 저하되어 에폭시 수지의 가교가 불충분하여 내열성이 저하되며, 5 중량부를 초과하는 경우 경화 반응이 급격하게 일어나고, A-스테이지 상태의 접착 필름을 얻을 수 없거나 제조된 A-스테이지 상태 접착 필름의 저장 안정성이 저하된다.

e) 충진재

본 발명의 접착 수지 조성물은 충진재를 추가적으로 포함할 수 있다. 상기 충진재를 포함함으로써, 취급성 향상, 내열성 향상, 용융 점도 조정이 가능하다. 상기 충진재의 종류로서는 유기 충진재 및 무기 충진재를 들 수 있는데, 특성 측면에서 무기 충진재가 보다 바람직하다. 상기 무기 충진재는 특별히 제한되지 않으나, 실리카, 수산화알루미늄, 탄산칼슘, 수산화마그네슘, 산화알루미늄, 활석, 질 화알루미늄 및 이들의 혼합물등이 바람직하다.

상기 충진재의 함량은 특별히 한정되지 않지만, 충진재를 제외한 수지 100 중량부에 대하여 0.5 내지 100 중량부가 바람직하고, 5 중량부 내지 50 중량부가 보다 바람직하다. 함량이 0.5 중량부 미만이면 충진재 첨가에 의한 내열성, 취급성 향상 효과가 충분하지 않고, 100 중량부를 초과하면 작업성과 기재 부착성이 저하된다.

충진재의 평균 입경은 0.001 내지 10㎛이 바람직하고, 0.005 내지 1㎛이 보다 바람직하다. 평균 입경이 0.001㎛ 미만이면 접착 필름에서 충진재가 응집되기 쉽고 외관 불량이 발생한다. 평균 입경이 10㎛을 초과하면 접착 필름 내에 충진재가 표면으로 돌출하기 쉬어지고, 웨이퍼와 열압착시에 칩을 손상을 주고, 접착성이 향상 효과가 저하되는 경우가 있다.

본 발명은 또한 기재 필름; 및

상기 기재 필름 상에 형성되고, 본 발명에 따른 접착제 수지 조성물을 함유하는 접착층을 포함하는 접착 필름에 관한 것이다.

상기 기재 필름으로는 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리테트라플로오루에틸렌 필름, 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름, 폴리부텐필름, 폴리부타디엔필름, 염화비닐 공중합체 필름, 폴리이미드 필름 등의 플라스틱 필름이 사용될 수 있다. 또한 상기 기재필름의 표면은 이형처리하는 것이 바람직하다. 상기 이형처리에 사용되는 이형제로는 알킬드계, 실리콘계, 불소계, 불포화에스테르계, 폴리올레 핀계, 또는 왁스계들이 이용될 수 있으며, 특별히 알킬드계, 실리콘계, 또는 불소계 등이 내열성을 가지므로 바람직하다.

상기 기재 필름의 두께는, 10 ~ 500㎛가 바람직하고, 보다 바람직하게는 20 ~ 200㎛ 이다. 그 두께가 10㎛ 미만인 경우 건조공정 중에 기재 필름의 변형이 쉽게 일어나게 되어 결과적으로 접착층의 불균일한 외관을 초래하게 되고, 500㎛를 초과하는 경우 경제적이지 않다.

상기 접착층의 두께는 특별히 한정되지 않으나, 도포 후 가열 경화된 접착층의 두께는 특별히 제한되지 않으나, 1 ~ 200㎛가 바람직하며, 5 ~ 100㎛가 보다 바람직하다. 그 두께가 1㎛ 미만인 경우 고온에서 응력 완화 효과 및 매립성이 부족할 수 있고, 200㎛를 초과하는 경우 경제적이지 않다.

본 발명은 또한 상기 접착수지 조성물을 용제에 용해 또는 분산하여 수지 바니쉬를 제조하는 단계; 상기 수지 바니쉬를 기재 필름에 도포하는 단계; 및 상기 기재 필름을 가열하여 용제를 제거하는 단계를 포함하는 접착필름의 제조방법에 관한 것이다.

상기 접착수지 조성물은 상술한 바와 같고, 상기 접착필름을 제조하기 위한 바니쉬화의 용제는 통상적으로 메틸에틸케톤(MEK), 아세톤(Acetone), 톨루엔(Toluene), 디메틸포름아마이드(DMF), 메틸셀로솔브(MCS), 테트라하이드로퓨란(THF), N-메틸피로리돈(NMP) 또는 이들의 혼합물 등을 사용할 수 있다. 기재 필름의 내열성이 좋지 않기 때문에 저비점의 용제를 사용하는 것이 바람직하나, 도막 의 균일성을 향상시키기 위해 고비점의 용제를 사용할 수도 있고, 이들 용매를 2종 이상 혼합하여 사용하는 것도 가능하다

상기 기재 필름에 수지 바니쉬를 도포하는 방법으로는 공지의 방법을 이용할 수 있다. 예를 들어 나이프 코트법, 롤 코트법, 스프레이 코트법, 그라비아 코트법, 커튼 코트법, 콤마 코트법 또는 립 코트법 등을 들 수 있다.

상기 접착수지 조성물에 충진재를 포함하는 경우에 접착 필름 내의 분산성을 좋게 하기 위해서, 볼 밀(Ball Mill), 비드 밀(Bead Mill), 3개 롤(roll), 또는 분쇄기를 단독으로 사용하거나, 조합하여 사용할 수도 있다. 볼이나 비드의 재질로는 유리, 알루미나, 또는 지르코늄 등이 있는데, 입자의 분산성 측면에서는 지르코늄 재질의 볼이나 비드가 바람직하다.

본 발명에 있어서는 용제와 충진재를 볼 밀이나 비드 밀을 사용하여 일정 시간 혼합한 후에 저점도의 리지드 에폭시 수지와 경화제를 첨가하여 혼합하고, 최종적으로 고점도의 플렉서블 에폭시 수지와 2종 이상의 경화촉진제를 혼합하는 것이 배합시간을 단축시키는데 용이하며, 분산성이 좋아진다.

또한 상기 기재 필름을 가열하여 용제를 제거하는 단계에서, 가열 조건은 70 ~ 250℃에서 1 내지 10분 정도가 바람직하다.

본 발명은 또한 다이싱 테이프; 및

상기 다이싱 테이프에 적층되어 있는 본 발명에 따른 상기 접착 필름을 포함하는 다이싱 다이 본딩 필름에 관한 것이다.

상기 다이싱 테이프는 기재 필름; 및 상기 기재 필름 상에 형성되어 있는 점착층을 포함하는 것이 바람직하다.

상기 다이싱 테이프의 기재 필름은 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름, 폴리테트라플루오루에틸렌 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리 우레탄 필름, 에틸렌 비닐 아세톤 필름, 에틸렌-프로필렌 공중합체 필름, 에틸렌-아크릴산 에틸 공중합체 필름, 또는 에틸렌-아크릴산메틸 공중합체 필름 등을 사용할 수 있고, 필요에 따라서 프라이머 도포, 코로나 처리, 에칭 처리, 또는 UV 처리 등의 표면 처리를 행하여도 좋다. 또한 자외선 조사에 의해 점착제를 경화시키는 경우는 광투과성이 좋은 것을 선택할 수 있다. 다이싱 테이프 기재의 두께는 특별히 제한되는 것은 아니나, 취급성이나 패키징 업체의 공정을 고려하면 60 ~ 160㎛이 적당하며, 80 ~ 120㎛가 바람직하다.

다이싱 테이프의 점착층으로는 통상적인 자외선 경화형 점착제 또는 열 경화형 점착제를 사용할 수 있다. 자외선 경화형 점착제의 경우는 기재 측으로부터 자외선을 조사하여, 점착제의 응집력과 유리전이 온도를 올려서 점착력을 저하시키고, 열 경화형 점착제의 경우는 온도를 가하여 점착력을 저하 시킨다.

상기와 같은 본 발명에 따른 다이싱 다이본딩 필름의 제조 방법은 다이싱 테이프와 접착 필름을 핫 롤 라미네이트 하는 방법과 프레스 하는 방법을 사용할 수 있으며, 연속 공정의 가능성 및 효율 측면에서 핫 롤 라미네이트 방법이 바람직하다. 핫 롤 라미네이트 조건은 10 ~ 100℃에서 0.1~ 10kgf/cm²의 압력이 바람직하 다.

본 발명은 또한 상기 본 발명에 따른 다이싱 다이 본딩 필름의 접착 필름이 웨이퍼의 일 면에 부착되어 있고, 상기 다이싱 다이 본딩 필름의 다이싱 테이프가 웨이퍼 링 프레임에 고정되어 있는 반도체 웨이퍼에 관한 것이다.

상기와 같은 반도체 웨이퍼는 반도체 웨이퍼의 이면에 다이싱 다이 본딩 필름의 접착 필름을 라미네이트 온도 0 ~ 180℃ 에서 웨이퍼 이면에 부착하고, 상기 다이싱 다이본딩 필름의 다이싱 테이프를 웨이퍼 링 프레임에 고정시켜 제조할 수 있다.

또한 본 발명은

배선 기판;

상기 배선 기판의 칩 탑재면에 부착되어 있는 본 발명에 따른 접착 수지 조성물을 포함하는 접착층; 및

상기 접착층 상에 탑재된 반도체 칩을 포함하는 반도체 장치에 관한 것이다.

상기 반도체 장치의 제조 공정을 설명하면 다음과 같다.

상술한 다이싱 다이 본딩 필름이 부착된 반도체 웨이퍼를 다이싱 기기를 이용하여 완전히 절단하여 개개의 칩으로 분할한다.

그 후, 다이싱 테이프가 자외선 경화 점착제이면 기재측에서 자외선을 조사하여 경화시키고, 열 경화 점착제이면 온도를 올려서 점착제를 경화시킨다. 상기와 같이 자외선 또는 열에 의해 경화된 점착제는 접착제와의 밀착력이 저하되어서 후 공정에서 칩의 픽업이 쉬워지게 된다. 이 때 필요에 따라서, 다이싱 다이 본딩 필름을 인장할 수 있다. 이와 같은 익스팬딩 공정을 실시하게 되면 칩간의 간격이 확장되어 픽업이 용이해지고, 접착층과 점착제 층 사이에 어긋남이 발생하여 픽업성이 향상된다.

계속하여 칩 픽업을 실시한다. 이 때 반도체 웨이퍼 및 다이싱 다이 본딩 필름의 점착층은 다이싱 다이 본딩 필름의 접착제층으로부터 박리되어 접착제층 만이 부착된 칩을 얻을 수 있다. 수득한 상기 접착제층이 부착된 칩을 반도체용 기판에 부착한다. 칩의 부착 온도는 통상 100 ~ 180℃이며, 부착 시간은 0.5 ~ 3초, 부착 압력은 0.5 ~ 2kg_f/cm²이다. 이 공정 중에 굴곡이 있는 유기배선 기판을 사용할 경우 매립성이 요구된다.

상기 공정을 진행한 후에 와이어 본딩과 몰딩 공정을 거쳐 반도체 장치가 얻어진다.

반도체 장치의 제조방법은 상기 공정에 한정되는 것이 아니고, 임의의 공정을 포함시킬 수도 있고, 공정의 순서를 바꿀 수도 있다. 예컨대, 점착층 경화 - 다이싱 - 익스팬딩 공정으로 진행할 수도 있고, 다이싱 - 익스팬딩 - 점착층 경화 공정으로도 진행할 수 있다. 칩 부착 공정 이후에 추가로 가열 또는 냉각 공정을 포함할 수도 있다.

이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들에 한정 해석되는 것은 아니다.

접착필름의 제조( 실시예 1~4, 비교예 1~3)

[실시예1]

고분자량 지방족 에폭시 수지(SA-34, 엘지화학제, Tg=20℃, 중량평균분자량 30만) 75 중량부, 방향족계 에폭시 수지 (노볼락형 에폭시 수지, 연화점 80℃) 25 중량부, 에폭시 수지의 경화제로 페놀 수지 (페놀 노볼락 수지, 연화점 90℃) 19 중량부, 중온 개시 경화 촉진제 (2-메틸 이미다졸(2MZ)) 0.1 중량부, 고온 개시 경화 촉진제 (2-페닐-4-메틸 이미다졸(2P4MZ)) 0.5 중량부, 충진제로서 실리카 (용융 실리카, 평균 입경 75nm) 5 중량부로 이루어지는 조성물에 메틸에틸케톤에 교반 혼합하여 바니쉬를 제조하였다.

상기 접착 수지 조성물을 두께 38㎛의 기재 필름(SKC, RS-21G)에 도포하고, 건조하여 패키징 업체에서 통상적으로 사용하는 도막 두께 20㎛인 접착필름을 제작했다.

[실시예 2]

중온 개시 경화 촉진제 (2-메틸 이미다졸(2MZ)) 0.2 중량부로 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 수지를 제조하고, 접착필름을 제작하였다.

[실시예 3]

고분자량 지방족 에폭시 수지(SA-34, 엘지화학제, Tg=20℃, 중량평균분자량 30만) 75 중량부, 방향족계 에폭시 수지 (노볼락형 에폭시 수지, 연화점 80℃) 25 중량부, 에폭시 수지의 경화제로 페놀 수지 (페놀 노볼락 수지, 연화점 90℃) 19 중량부, 중온 개시 경화 촉진제 (트리페닐 포스핀(TPP)) 0.1 중량부, 고온 개시 경화 촉진제 (2-페닐-4-메틸 이미다졸(2P4MZ)) 0.5 중량부, 충진제로서 실리카 (용융 실리카, 평균 입경 75nm) 5 중량부로 이루어지는 조성물에 메틸에틸케톤에 교반 혼합하여 바니쉬를 제조하였다. 실시예 1과 동일한 방법으로 접착 필름을 제작하였다.

[실시예 4]

고분자량 지방족 에폭시 수지(SA-34, 엘지화학제, Tg=20℃, 중량평균분자량 30만) 75 중량부, 방향족계 에폭시 수지 (노볼락형 에폭시 수지, 연화점 50℃) 25 중량부, 에폭시 수지의 경화제로 페놀 수지 (페놀 노볼락 수지, 연화점100℃) 19 중량부, 중온 개시 경화 촉진제 (2-메틸 이미다졸(2MZ)) 0.2 중량부, 고온 개시 경화 촉진제 (2-페닐-4-메틸 이미다졸(2P4MZ)) 0.5 중량부, 충진제로서 실리카 (용융 실리카, 평균 입경 75nm) 5 중량부로 이루어지는 조성물에 메틸에틸케톤에 교반 혼합하여 바니쉬를 제조하였다. 실시예 1과 동일한 방법으로 접착 필름을 제작하였 다.

[비교예 1]

고분자량 지방족 에폭시 수지(SA-34, 엘지화학제, Tg=20℃, 중량평균분자량 30만) 75 중량부, 방향족계 에폭시 수지 (노볼락형 에폭시 수지, 연화점 80℃) 25 중량부, 에폭시 수지의 경화제로 페놀 수지 (페놀 아랄킬 수지, 연화점88℃) 19 중량부, 고온 개시 경화 촉진제 (2-페닐-4-메틸 이미다졸(2P4MZ)) 0.7 중량부, 충진제로서 실리카 (용융 실리카, 평균 입경 75nm) 5 중량부로 이루어지는 조성물에 메틸에틸케톤에 교반 혼합하여 바니쉬를 제조하였다. 실시예 1과 동일한 방법으로 접착 필름을 제작하였다.

[비교예 2]

경화 촉진제를 중온 개시 경화 촉진제 (2-메틸 이미다졸(2MZ)) 0.7 중량부로 하는 것을 제외하고는 비교예 1과 동일한 방법으로 수지를 제조하였다. 실시예 1과 동일한 방법으로 접착 필름을 제작하였다.

[비교예 3]

중온 개시 경화 촉진제 (2-메틸 이미다졸(2MZ)) 0.5 중량부, 고온 개시 경화 촉진제 (2-페닐-4-메틸 이미다졸(2P4MZ)) 0.2 중량부로 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 수지 및 접착필름을 제작하였다.

<물성 평가>

실시예 1~4 및 비교예 1~3의 조성물을 갖는 접착필름에 대하여, 아래 항목의 물성을 측정하였다.

(1) DSC를 이용하여 발열 곡선의 최고점 온도 측정

A-스테이지 상태의 접착 필름을 DSC를 이용하여 280℃까지 5~10℃/min 속도로 승온하며 측정한다. 승온에 의한 경화반응의 진행으로 형성되는 발열 곡선의 최고점을 찾아 그 때의 온도를 측정하였다.

(2) A-스테이지 상태의 접착 필름의 겔화도 측정

강용매인 테트라하이드로퓨란 100 mL중에 A-스테이지 상태의 접착 필름을 담가 25℃에 20 시간 방치 후 비용해분을 300 메쉬 철망으로 여과한 후 건조하여 무게비율을 산정하였다. 비용해분의 무게비율을 A-스테이지 상태의 접착 필름의 겔화도라 칭하였다.

(3) 130℃ 저장탄성률

접착필름을 일정 방향으로 10장을 적층하여 준비한다. TMA(Thermo Mechanical Analysis)의 샘플러를 이용하여 샘플의 길이 방향으로 취한 후, 40℃에 서 150℃까지 10℃/min 조건으로 승온시키며, 하중은 0.01g으로 하고, N₂ 분위기에서 TMA를 이용하여 온도에 따른 변이를 측정한다.

130℃에서 시편의 변화치를 측정하여 하기의 식으로 탄성율을 측정한다.

탄성율(MPa) = (F*L0)/(S*dL)

F: 하중, L0=초기길이, S=단면적, dL=늘어난 길이

(4) 이면 부착성 평가

50℃로 유지되는 테이프 마운터(DS 정공)를 이용하여 8인치 실리콘 웨이퍼에, 제작한 A-스테이지 상태의 접착 필름을 10초에 걸쳐 라미네이션을 하였다. 이면 부착성은 라미네이션 후에 보이드의 유무로 평가하였다.

(5) 반경화공정 전 매립성

10 ㎛ 높이 차를 갖는 PCB를 서브스트레이트로 사용한다. A-스테이지 상태의 접착 필름(20 ㎛)을 25 mm x 25 mm로 커팅하여 테이프 마운터(DS정공사)에서 칩과 50 ℃로 라미네이션 하였다. PCB와 접착 필름이 붙어 있는 칩을 130 ℃, 1.5 kg의 압력으로 1 초간 압착한다. 필름이 유동하여 PCB의 회로 패턴 사이로 흘러 들어간 양을 계산하여 매입율을 계산한다. 매입율이 60 % 이상이면 ◎, 50 % ~ 40 % 이면 ○, 40 ~ 30 % 이면 △, 30 % 미만이면 ×로 하였다.

(6) 반경화공정 후 매립성

10 ㎛ 높이 차를 갖는 PCB를 서브스트레이트로 사용한다. A-스테이지 상태의 접착 필름(20 ㎛)을 125℃에서 1시간 반경화 공정을 거친 후 25 mm x 25 mm로 커팅하여 테이프 마운터(DS정공사)에서 칩과 50 ℃로 라미네이션 하였다. PCB와 접착 필름이 붙어 있는 칩을 130 ℃, 1.5 kg의 압력으로 1 초간 압착한다. 필름이 유동하여 PCB의 회로 패턴 사이로 흘러 들어간 양을 계산하여 매입율을 계산한다. 매입율이 50 % 이상이면 ◎, 50 % ~ 30 % 이면 ○, 30 ~ 20 % 이면 △, 20 % 미만이면 ×로 하였다.

(7) 패키지 신뢰성

접착 필름으로 칩을 PCB 서브스트레이트에 접착 후 내온도 사이클(-55 ℃에서 15분간 방치하고, 125 ℃ 분위기에서 15분간 방치하는 공정을 1 사이클로 하여)을 5 사이클을 실시하고, 항온 항습 챔버 85 ℃/85 %의 조건에 72 시간 방치한 후에 샘플 표면의 최고 온도가 260 ℃에서 20 초간 유지되도록 온도 설정한 IR 리플로우에 샘플을 통과시키고, 실온에 방치하여 냉각하는 처리를 3회 반복하여 샘플 중의 크랙을 초음파 현미경으로 관찰하였다. 박리나 크랙 등의 파괴가 발생하지 않은 것을 양호, 1개 이상 발생한 것을 불량으로 하였다.

상기 평가 항목에 대한 평가 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

구분		실시예				비교예
구분		1	2	3	4	1	2	3
DSC발열최고온도(℃)		220	215	208	211	-	172	185
겔화도(%)		15	20	22	18	0.7	62	54
130℃ 저장탄성률(MPa)		0.9	1.3	1.5	1.3	0.1	13.4	12
이면 부착성		양호	양호	양호	양호	양호	불량	불량
매립성	반경화 공정 전	◎	○	○	○	◎	△	○
매립성	반경화 공정 후	○	○	△	○	◎	×	×
패키지 신뢰성		양호	양호	양호	양호	불량	불량	불량

상기 표 1을 보면, 본 발명에 따라 제조한 실시예 1 내지 4의 필름이 비교예 1 내지 3의 필름에 비해 이면 부착성과 매립성을 비롯하여, 패키지 신뢰성이 모두 우수함을 알 수 있다. 즉, A-스테이지 상태의 접착 필름의 DSC 발열곡선상의 최고점이 200℃ 이상 240℃ 이하이며, 130℃에서의 저장탄성률이 0.5MPa 이상 10 MPa 이하인 두 조건을 만족할 경우, 개조각 과정 중의 버 발생을 최소화 하며, 동시에 반경화 공정을 거치는 반도체 패키징 공정 중에 사용되어도 우수한 매립성을 가져 보이드로 인한 불량률을 없앨 수 있음을 확인할 수 있다.

또한 비교예 1에서와 같이 고온 활성 경화 촉진제를 단독으로 사용할 경우 경화반응 상당히 지연되어 매입성 및 웨이퍼 이면 부착력은 우수하나, 물리적 특성이 떨어져 고온에서의 저장탄성률이 낮아 버 발생의 소지가 다분하며, 내열성 등의 악화로 신뢰성이 떨어진다. 비교예 2와 같이 중온 활성 경화촉진제 만을 사용하였을 경우나, 비교예 3에서와 같이 중온 활성 경화촉진제와 고온 활성 경화 촉진제의 비율을 실시예와 반대로 하였을 경우, 접착필름의 기계적 물성은 증가하여 버 발생에 유리하나 웨이퍼 이면 부착 특성 및 반경화 공정 이 후의 매립성 등이 악화되어 반도체 패키지의 신뢰성을 떨어뜨린다. 그러나 본 발명에 따라 2종의 경화제를 사용한 실시예 1 내지 4의 경우 반경화 공정을 거친 후에도 후경화공정 중에 보이드가 완전히 빠져 보이드로 인한 불량을 극소화할 수 있음을 알 수 있다.

본 발명의 접착수지 조성물로부터 제조된 접착필름은, 웨이퍼 이면에 부착되어 낱개의 칩으로 개조각 하는 과정에서 접착 필름에서의 버 발생을 극소화하고, 칩과 유기배선기판의 접착 시 반경화 공정을 거치는 경우에도 굴곡이 있는 유기배선기판에 대하여 우수한 매립성을 가져, 후 경화공정 시 보이드로 인한 불량 없이 접착할 수 있어, 우수한 신뢰성을 갖는 반도체 장치를 제조할 수 있다.

Claims

a) 경화 후 유리전이 온도가 50℃ 이하인 플렉서블 에폭시 수지;

b) 경화 후 유리전이 온도가 50℃ 초과인 리지드 에폭시 수지;

c) 경화제; 및

d) 2종(二種) 이상의 경화촉진제를 포함하고,

A-스테이지 상태의 수지 조성물은 130℃에서 저장 탄성률이 0.5 내지 10 MPa이며,

경화반응 발열곡선의 최고점이 200℃ 내지 240℃인 접착수지 조성물.
제 1 항에 있어서,

플렉서블 에폭시 수지의 경화 전 유리전이온도는 -30 내지 50℃인 것을 특징으로 하는 접착수지 조성물.
제 2 항에 있어서,

플렉서블 에폭시 수지는 주쇄 내에 장쇄의 지방족 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 접착수지 조성물.
제 1 항에 있어서,

플렉서블 에폭시 수지의 중량평균분자량은 10만 ~ 100만인 것을 특징으로 하 는 접착수지 조성물.
제 1 항에 있어서,

플렉서블 에폭시 수지는 지방족 에폭시 수지, 고무 변성 에폭시 수지 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 접착수지 조성물.
제 1 항에 있어서,

리지드 에폭시 수지는 주쇄내에 방향족 구조의 반복단위를 포함하는 것을 특징으로 하는 접착수지 조성물.
제 1 항에 있어서,

리지드 에폭시 수지는 평균 에폭시 당량이 180 ~ 1000인 다관능형 에폭시 수지인 것을 특징으로 하는 접착수지 조성물.
제 6 항에 있어서,

리지드 에폭시 수지는 크레졸 노볼락 에폭시 수지, 비스페놀 A형 노볼락 에폭시 수지, 페놀 노볼락 에폭시 수지, 4관능성 에폭시 수지, 비페닐형 에폭시 수지, 트리 페놀 메탄형 에폭시 수지, 알킬변성 트리 페놀 메탄 에폭시 수지, 나프탈렌형 에폭시 수지, 디시클로펜타디엔형 에폭시 수지, 디시클로펜타이디엔 변성 페놀형 에폭시 수지 및 이들 중에서 선택된 2종 이상의 혼합물로 이루어진 군에서 선 택되는 것을 특징으로 하는 접착 수지 조성물.
제 1 항에 있어서,

리지드 에폭시 수지의 연화점은 50 ~ 100℃인 것을 특징으로 하는 접착수지 조성물.
제 1 항에 있어서,

리지드 에폭시 수지의 함량은 플렉서블 에폭시 수지 100 중량부에 대하여 10 내지 200 중량부인 것을 특징으로 하는 접착수지 조성물.
제 1 항에 있어서,

경화제는 플렉서블 에폭시 수지 및 리지드 에폭시수지 모두와 반응하여 가교구조를 형성하는 것을 특징으로 하는 접착수지 조성물.
제 11 항에 있어서,

경화제는 다관능 페놀 수지인 것을 특징으로 하는 접착수지 조성물.
제 12 항에 있어서,

다관능 페놀 수지는 수산기 당량이 100 ~ 1000인 것을 특징으로 하는 접착수지 조성물.
제 12 항에 있어서,

다관능 페놀 수지는 비스페놀A 수지, 페놀 노볼락 수지, 크레졸 노볼락 수지, 비스페놀A 노볼락 수지, 페놀 아랄킬 수지, 다관능 노볼락 수지, 디시클로펜타딘엔 페놀 노볼락 수지, 아미노 트리아진 페놀 노볼락 수지, 폴리부타디엔 페놀 노볼락 수지, 비페닐 타입 수지 및 이들 중에서 선택된 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 접착수지 조성물.
제 1 항에 있어서,

경화제는 연화점이 50 내지 100℃인 것을 특징으로 하는 접착수지 조성물.
제 1 항에 있어서,

경화제는 상기 플렉서블 에폭시 수지 및 리지드 에폭시 수지의 에폭시 통합 당량 대비 0.4 ~ 2 당량비인 것을 특징으로 하는 접착수지 조성물.
제 1 항에 있어서,

2종 이상의 경화촉진제는 경화 개시 온도가 다른 2 종 이상인 것을 특징으로 하는 접착수지 조성물.
제 1 항에 있어서,

2종 이상의 경화촉진제는 이미다졸류, 트리페닐포스핀(TPP)류, 3급 아민류 및 이들 중에서 선택된 2종 이상의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 접착수지 조성물.
제 18 항에 있어서,

이미다졸류 경화촉진제는, 2-메틸 이미다졸(2MZ), 2-에틸-4-메틸 이미다졸(2E4MZ), 2-페닐 이미다졸(2PZ), 1-시아노에틸-2-페닐미다졸(2PZ-CN), 2-운데실 이미다졸(C11Z), 2-헵타데실 이미다졸(C17Z), 1-시아노에틸-2-페닐이미다졸 트리메탈레이트(2PZ-CNS) 및 이들 중에서 선택된 2종 이상의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 접착수지 조성물.
제 1 항에 있어서,

2종 이상의 경화촉진제의 함량은 상기 플렉서블 에폭시 수지 및 리지드 에폭시 수지의 중량 합 100 중량부에 대하여 0.1~10 중량부인 것을 특징으로 하는 접착수지 조성물.
제 1 항에 있어서,

접착수지 조성물은 실리카, 수산화알루미늄, 탄산칼슘, 수산화마그네슘, 산화알루미늄, 활석, 질화알루미늄 및 이들 중에서 선택된 2종 이상의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 충진재를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 접착수지 조 성물.
제 21 항에 있어서,

충진재의 함량은 접착수지 조성물 100 중량부에 대하여 0.5 ~ 100 중량부인 것을 특징으로 하는 접착수지 조성물.
제 21 항에 있어서,

충진재의 평균 입경은 0.001~10㎛인 것을 특징으로 하는 접착수지 조성물.
기재 필름; 및

기재 필름 상에 형성되고, 제 1 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 따른 접착수지 조성물을 함유하는 접착층을 포함하는 접착필름.
제 24 항에 있어서,

기재 필름의 두께가 10 ~ 500㎛인 것을 특징으로 하는 접착 필름.
제 24 항에 있어서,

접착층의 두께가 1 ~ 200㎛인 것을 특징으로 하는 접착 필름.
제 1 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 따른 접착수지 조성물을 용제에 용 해 또는 분산하여 수지 바니쉬를 제조하는 단계;

상기 수지 바니쉬를 기재 필름에 도포하는 단계; 및

상기 기재 필름을 가열하여 용제를 제거하는 단계를 포함하는 접착필름의 제조방법.
제 27 항에 있어서,

용제는 메틸에틸케톤(MEK), 아세톤(Acetone), 톨루엔(Toluene), 디메틸포름아마이드(DMF), 메틸셀로솔브(MCS), 테트라하이드로퓨란(THF), N-메틸피로리돈(NMP) 및 이들의 혼합물 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 접착필름의 제조방법.
제 27 항에 있어서,

접착수지 조성물을 용제에 용해 또는 분산하여 수지 바니쉬를 제조하는 단계는 용제와 충진재를 혼합 후에 리지드 에폭시 수지와 경화제를 첨가하여 혼합하고, 플렉서블 에폭시 수지와 2종 이상의 경화촉진제를 혼합하는 것을 특징으로 하는 접착필름의 제조방법.
제 27 항에 있어서,

기재 필름을 가열하여 용제를 제거하는 단계의 가열 조건은 70 내지 250℃ 에서 1분 내지 10분인 것을 특징으로 하는 접착필름의 제조방법.
다이싱 테이프; 및

상기 다이싱 테이프에 적층되어 있는, 제 24 항에 따른 접착필름을 포함하는 다이싱 다이 본딩 필름.
제 31 항에 있어서,

다이싱 테이프는 기재 필름; 및

상기 기재 필름 상에 형성되어 있는 점착층을 포함하는 것을 특징으로 하는 다이싱 다이 본딩 필름.
제 32 항에 있어서,

기재 필름은 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름, 폴리테트라플루오루에틸렌 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리우레탄 필름, 에틸렌 비닐 아세톤 필름, 에틸렌-프로필렌 공중합체 필름, 에틸렌-아크릴산 에틸 공중합체 필름, 또는 에틸렌-아크릴산메틸 공중합체 필름인 것을 특징으로 하는 다이싱 다이 본딩 필름.
제 32 항에 있어서,

기재 필름의 표면은 프라이머 도포, 코로나 처리, 에칭 처리, 및 UV 처리로 이루어진 그룹 중에서 선택된 하나 이상의 방법으로 표면처리 되어있는 것을 특징으로 하는 다이싱 다이 본딩 필름.
제 32 항에 있어서,

점착층은 자외선 경화 점착제 또는 열 경화 점착제를 포함하는 것을 특징으로 하는 다이싱 다이 본딩 필름.
제 31 항에 따른 다이싱 다이 본딩 필름의 접착 필름이 웨이퍼의 일 면에 부착되어 있고, 상기 다이싱 다이 본딩 필름의 다이싱 테이프가 웨이퍼 링 프레임에 고정되어 있는 반도체 웨이퍼.
배선 기판;

상기 배선 기판의 칩 탑재면에 부착되어 있는 제 24 항에 따른 접착 필름; 및

상기 접착 필름 상에 탑재된 반도체 칩을 포함하는 반도체 장치.