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KR102491831B1 - 필름형 접착제 및 그 제조 방법과, 반도체 장치 및 그 제조 방법 - Google Patents

필름형 접착제 및 그 제조 방법과, 반도체 장치 및 그 제조 방법 Download PDF

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KR102491831B1
KR102491831B1 KR1020207022892A KR20207022892A KR102491831B1 KR 102491831 B1 KR102491831 B1 KR 102491831B1 KR 1020207022892 A KR1020207022892 A KR 1020207022892A KR 20207022892 A KR20207022892 A KR 20207022892A KR 102491831 B1 KR102491831 B1 KR 102491831B1
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KR
South Korea
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adhesive
film
semiconductor element
wire
component
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다이스케 마스노
유키 나카무라
신타로 하시모토
겐타 기쿠치
도모하루 야마자키
Original Assignee
쇼와덴코머티리얼즈가부시끼가이샤
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Publication date
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Abstract

기판 상에 제1 와이어를 통해 제1 반도체 소자가 와이어 본딩 접속되며, 제1 반도체 소자 상에, 제2 반도체 소자가 압착되어 이루어지는 반도체 장치에 있어서, 제2 반도체 소자를 압착하며, 적어도 제1 와이어의 적어도 일부를 매립하기 위해 이용되는 필름형 접착제로서, 제1 접착 필름과, 제1 접착 필름 상에 적층된 제2 접착 필름을 구비하고, 필름형 접착제의 용제 함유율이 필름형 접착제 전량을 기준으로 하여 1.5 질량% 이하이며, 필름형 접착제의 80℃에 있어서의 전단 점도가 5000 ㎩·s 이하인, 필름형 접착제가 개시된다.

Description

필름형 접착제 및 그 제조 방법과, 반도체 장치 및 그 제조 방법
본 발명은 필름형 접착제 및 그 제조 방법과, 반도체 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
종래, 반도체 칩과 반도체 칩 탑재용의 지지 부재와의 접합에는, 주로 은 페이스트가 사용되고 있다. 그러나, 최근의 반도체 칩의 소형화 및 집적화에 따라, 사용되는 지지 부재에도 소형화 및 세밀화가 요구되도록 되어 오고 있다. 한편, 은 페이스트를 이용하는 경우에는, 페이스트의 비어져 나옴 또는 반도체 칩의 기울기에 기인하는 와이어 본딩 시에 있어서의 문제점의 발생, 막 두께 제어의 곤란성, 보이드 발생 등의 문제가 생기는 경우가 있다.
그 때문에, 최근, 반도체 칩과 지지 부재를 접합하기 위한 필름형 접착제가 사용되고 있다(예컨대, 특허문헌 1 참조). 다이싱 테이프와 다이싱 테이프 상에 적층된 필름형 접착제를 구비하는 접착 시트를 이용하는 경우, 반도체 웨이퍼의 이면에 필름형 접착제를 첩부하고, 다이싱에 의해 반도체 웨이퍼를 개편화함으로써, 필름형 접착제를 갖는 반도체 칩을 얻을 수 있다. 얻어진 필름형 접착제를 갖는 반도체 칩은, 필름형 접착제를 통해 지지 부재에 첩부하고, 열 압착에 의해 접합할 수 있다.
특허문헌 1: 일본 특허 공개 제2007-053240호 공보
그러나, 반도체 칩의 사이즈가 작아짐에 따라, 열 압착 시에 단위 면적당에 가해지는 힘이 커져, 필름형 접착제가 반도체 칩으로부터 비어져 나오는, 블리드라는 현상이 발생하는 경우가 있다.
또한, 필름형 접착제를 와이어 매립형 필름형 접착제인 FOW(Film Over Wire) 또는 반도체 칩 매립형 필름형 접착제인 FOD(Film Over Die)로서 이용하는 경우는, 매립성을 향상시키는 관점에서, 열 압착 시에 높은 유동성이 요구된다. 그 때문에, 블리드의 발생 빈도 및 양이 더욱 증대하는 경향이 있다. 경우에 따라서는, 블리드가 반도체 칩 상면에까지 생기는 경우가 있고, 이에 의해, 전기 불량 또는 와이어 본딩 불량으로 이어질 우려가 있다.
본 발명은 이러한 실정을 감안하여 이루어진 것으로, 열 압착 시에 양호한 매립성을 가지면서, 블리드를 억제하는 것이 가능한 필름형 접착제를 제공하는 것을 주된 목적으로 한다.
본 발명자들이 예의 검토한 바, 접착 필름을 적층한 필름형 접착제를 이용하고, 또한 필름형 접착제의 용제 함유율 및 전단 점도를 조정함으로써, 상기 과제가 해결되는 것을 발견하여, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
본 발명의 일 측면은, 기판 상에 제1 와이어를 통해 제1 반도체 소자가 와이어 본딩 접속되며, 제1 반도체 소자 상에, 제2 반도체 소자가 압착되어 이루어지는 반도체 장치에 있어서, 제2 반도체 소자를 압착하며 제1 와이어의 적어도 일부를 매립하기 위해 이용되는 필름형 접착제로서, 제1 접착 필름과, 제1 접착 필름 상에 적층된 제2 접착 필름을 구비하고, 필름형 접착제의 용제 함유율이 필름형 접착제 전량을 기준으로 하여 1.5 질량% 이하이며, 필름형 접착제의 80℃에 있어서의 전단 점도가 5000 ㎩·s 이하인, 필름형 접착제를 제공한다. 이러한 필름형 접착제에 의하면, 열 압착 시에 양호한 매립성을 가지면서, 블리드를 억제하는 것이 가능해진다.
필름형 접착제의 두께는, 3∼150 ㎛여도 좋다. 필름형 접착제의 80℃에 있어서의 저장 탄성률은, 10 ㎫ 이하여도 좋다.
다른 측면에 있어서, 본 발명은, 전술한 필름형 접착제의 제조 방법으로서, 용제를 함유하는 제1 접착제 조성물의 바니시를 기재 상에 도포하고, 도포된 제1 접착제 조성물의 바니시를 50∼150℃에서 가열 건조하여, 용제 함유율이 제1 접착 필름 전량을 기준으로 하여 1.5 질량% 이하인 제1 접착 필름을 제작하는 공정과, 용제를 함유하는 제2 접착제 조성물의 바니시를 기재 상에 도포하고, 도포된 제2 접착제 조성물의 바니시를 50∼150℃에서 가열 건조하여, 용제 함유율이 제2 접착 필름 전량을 기준으로 하여 1.5 질량% 이하인 제2 접착 필름을 제작하는 공정과, 제1 접착 필름과 제2 접착 필름을 접합하는 공정을 포함하는, 필름형 접착제의 제조 방법을 제공한다.
다른 측면에 있어서, 본 발명은, 기판 상에 제1 와이어를 통해 제1 반도체 소자가 와이어 본딩 접속되며, 제1 반도체 소자 상에, 제2 반도체 소자가 전술한 필름형 접착제를 통해 압착됨으로써, 제1 와이어의 적어도 일부가 필름형 접착제에 매립되어 이루어지는 반도체 장치를 제공한다. 또한, 반도체 장치는, 제1 와이어의 적어도 일부가 필름형 접착제에 매립되어 이루어지는 와이어 매립형의 반도체 장치여도, 제1 와이어 및 제1 반도체 칩이 접착 필름에 매립되어 이루어지는 칩 매립형의 반도체 장치여도 좋다.
다른 측면에 있어서, 본 발명은, 기판 상에 제1 와이어를 통해 제1 반도체 소자를 전기적으로 접속하는 와이어 본딩 공정과, 제2 반도체 소자의 편면에, 전술한 필름형 접착제를 첩부하는 라미네이트 공정과, 필름형 접착제가 첩부된 제2 반도체 소자를, 필름형 접착제를 통해 압착함으로써, 제1 와이어의 적어도 일부를 필름형 접착제에 매립하는 다이본드 공정을 포함하는 반도체 장치의 제조 방법을 제공한다.
본 발명에 따르면, 열 압착 시에 양호한 매립성을 가지면서, 블리드를 억제하는 것이 가능한 필름형 접착제가 제공된다. 또한, 본 발명에 따르면, 이러한 필름형 접착제의 제조 방법과, 이러한 필름형 접착제를 이용한 반도체 장치 및 그 제조 방법이 제공된다.
도 1은 일 실시형태에 따른 필름형 접착제를 나타내는 모식 단면도이다.
도 2는 일 실시형태에 따른 접착 시트를 나타내는 모식 단면도이다.
도 3은 다른 실시형태에 따른 접착 시트를 나타내는 모식 단면도이다.
도 4는 일 실시형태에 따른 반도체 장치를 나타내는 모식 단면도이다.
도 5는 일 실시형태에 따른 반도체 장치의 제조 방법의 일련의 공정을 나타내는 모식 단면도이다.
도 6은 일 실시형태에 따른 반도체 장치의 제조 방법의 일련의 공정을 나타내는 모식 단면도이다.
도 7은 일 실시형태에 따른 반도체 장치의 제조 방법의 일련의 공정을 나타내는 모식 단면도이다.
도 8은 일 실시형태에 따른 반도체 장치의 제조 방법의 일련의 공정을 나타내는 모식 단면도이다.
도 9는 일 실시형태에 따른 반도체 장치의 제조 방법의 일련의 공정을 나타내는 모식 단면도이다.
이하, 도면을 적절하게 참조하면서, 본 발명의 실시형태에 대해서 설명한다. 단, 본 발명은 이하의 실시형태에 한정되는 것이 아니다.
본 명세서에 있어서, (메트)아크릴산은 아크릴산 또는 그에 대응하는 메타크릴산을 의미한다. (메트)아크릴로일기 등의 다른 유사 표현에 대해서도 동일하다.
[필름형 접착제]
도 1은 일 실시형태에 따른 필름형 접착제를 나타내는 모식 단면도이다. 필름형 접착제(10)는, 제1 접착 필름(2)과 제1 접착 필름(2) 상에 적층된 제2 접착 필름(4)을 구비한다. 제1 접착 필름(2) 및 제2 접착 필름(4)은, 모두 열경화성이고, 반경화(B 스테이지) 상태를 거쳐, 경화 처리 후에 완전 경화물(C 스테이지) 상태가 될 수 있는 제1 접착제 조성물 및 제2 접착제 조성물을 필름형으로 성형하여 제작할 수 있다. 필름형 접착제(10)는, 얻어진 제1 접착 필름(2)과 제2 접착 필름(4)을 라미네이트함으로써 제작할 수 있다.
필름형 접착제(10)를 구성하는 제1 접착 필름(2) 및 제2 접착 필름(4)은, 열경화성 수지(이하, 단순히 「(a) 성분」이라고 하는 경우가 있음)와, 고분자량 성분(이하, 단순히 「(b) 성분」이라고 하는 경우가 있음)과, 무기 필러(이하, 단순히 「(c) 성분」이라고 하는 경우가 있음)를 함유하는 것이 바람직하다. 제1 접착 필름(2) 및 제2 접착 필름(4)은, 커플링제(이하, 단순히 「(d) 성분」이라고 하는 경우가 있음)와, 경화 촉진제(이하, 단순히 「(e) 성분」이라고 하는 경우가 있음)를 더 함유하고 있어도 좋다. 제1 접착 필름(2) 및 제2 접착 필름(4)은, 제1 접착 필름(2) 및 제2 접착 필름(4)을 형성할 때에 이용되는 용제가 잔존하고 있어도 좋다. 필름형 접착제(10)[제1 접착 필름(2) 및 제2 접착 필름(4)]의 용제 함유율은, 필름형 접착제 전량을 기준으로 하여 1.5 질량% 이하이다. 제1 접착 필름(2) 및 제2 접착 필름(4)은 서로 동일한 필름이어도 다른 필름이어도 좋지만, 서로 동일한 필름인 것이 바람직하다.
<(a) 열경화성 수지>
(a) 성분은, 접착성의 관점에서, 에폭시 수지(이하, 단순히 「(a1) 성분」이라고 하는 경우가 있음) 및 에폭시 수지의 경화제가 될 수 있는 페놀 수지(이하, 단순히 「(a2) 성분」이라고 하는 경우가 있음)를 포함하는 것이 바람직하다.
(a1) 성분은, 분자 내에 에폭시기를 갖는 것이면, 특별히 제한 없이 이용할 수 있다. (a1) 성분으로서는, 예컨대, 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 비스페놀 S형 에폭시 수지, 페놀노볼락형 에폭시 수지, 크레졸노볼락형 에폭시 수지, 비스페놀 A 노볼락형 에폭시 수지, 비스페놀 F 노볼락형 에폭시 수지, 디시클로펜타디엔 골격 함유 에폭시 수지, 스틸벤형 에폭시 수지, 트리아진 골격 함유 에폭시 수지, 플루오렌 골격 함유 에폭시 수지, 트리페놀페놀메탄형 에폭시 수지, 비페닐형 에폭시 수지, 크실렌형 에폭시 수지, 비페닐아랄킬형 에폭시 수지, 나프탈렌형 에폭시 수지, 다작용 페놀류, 안트라센 등의 다환 방향족류의 디글리시딜에테르 화합물 등을 들 수 있다. 이들은, 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 이용하여도 좋다. 이들 중에서도, (a1) 성분은, 내열성의 관점에서, 크레졸노볼락형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 또는 비스페놀 A형 에폭시 수지여도 좋다.
(a1) 성분의 에폭시 당량은, 90∼300 g/eq, 110∼290 g/eq, 또는 130∼280 g/eq여도 좋다. (a1) 성분의 에폭시 당량이 이러한 범위에 있으면, 필름형 접착제의 벌크 강도를 유지하면서, 유동성을 확보할 수 있는 경향이 있다.
(a1) 성분의 함유량은, (a) 성분, (b) 성분 및 (c) 성분의 총 질량 100 질량부에 대하여, 5∼50 질량부, 10∼40 질량부, 또는 20∼30 질량부여도 좋다. (a1) 성분의 함유량이 5 질량부 이상이면, 필름형 접착제의 매립성이 더욱 양호해지는 경향이 있다. (a1) 성분의 함유량이 50 질량부 이하이면, 블리드의 발생을 더욱 억제할 수 있는 경향이 있다.
(a2) 성분은, 분자 내에 페놀성 수산기를 갖는 것이면 특별히 제한 없이 이용할 수 있다. (a2) 성분으로서는, 예컨대, 페놀, 크레졸, 레조르신, 카테콜, 비스페놀 A, 비스페놀 F, 페닐페놀, 아미노페놀 등의 페놀류 및/또는 α-나프톨, β-나프톨, 디히드록시나프탈렌 등의 나프톨류와 포름알데히드 등의 알데히드기를 갖는 화합물을 산성 촉매 하에서 축합 또는 공축합시켜 얻어지는 노볼락형 페놀 수지, 알릴화비스페놀 A, 알릴화비스페놀 F, 알릴화나프탈렌디올, 페놀노볼락, 페놀 등의 페놀류 및/또는 나프톨류와 디메톡시파라크실렌 또는 비스(메톡시메틸)비페닐로부터 합성되는 페놀아랄킬 수지, 나프톨아랄킬 수지 등을 들 수 있다. 이들은, 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 이용하여도 좋다. 이들 중에서도, (a2) 성분은, 흡습성 및 내열성의 관점에서, 페놀아랄킬 수지, 나프톨아랄킬 수지, 또는 노볼락형 페놀 수지여도 좋다.
(a2) 성분의 수산기 당량은, 80∼250 g/eq, 90∼200 g/eq, 또는 100∼180 g/eq여도 좋다. (a2) 성분의 수산기 당량이 이러한 범위에 있으면, 필름형 접착제의 유동성을 유지하면서, 접착력을 더욱 높게 유지할 수 있는 경향이 있다.
(a2) 성분의 연화점은, 50∼140℃, 55∼120℃, 또는 60∼100℃여도 좋다.
(a2) 성분의 함유량은, (a) 성분, (b) 성분 및 (c) 성분의 총 질량 100 질량부에 대하여, 5∼50 질량부, 10∼40 질량부, 또는 20∼30 질량부여도 좋다. (a2) 성분의 함유량이 5 질량부 이상이면, 더욱 양호한 경화성이 얻어지는 경향이 있다. (a2) 성분의 함유량이 50 질량부 이하이면, 필름형 접착제의 매립성이 더욱 양호해지는 경향이 있다.
(a1) 성분의 에폭시 당량과 (a2) 성분의 수산기 당량의 비[(a1) 성분의 에폭시 당량/(a2) 성분의 수산기 당량]는, 경화성의 관점에서, 0.30/0.70∼0.70/0.30, 0.35/0.65∼0.65/0.35, 0.40/0.60∼0.60/0.40, 또는 0.45/0.55∼0.55/0.45여도 좋다. 상기 당량비가 0.30/0.70 이상이면, 더욱 충분한 경화성이 얻어지는 경향이 있다. 상기 당량비가 0.70/0.30 이하이면, 점도가 지나치게 높아지는 것을 막을 수 있어, 더욱 충분한 유동성을 얻을 수 있다.
<(b) 고분자량 성분>
(b) 성분은, 유리 전이 온도(Tg)가 50℃ 이하인 것이 바람직하다.
(b) 성분으로서는, 예컨대, 아크릴 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리아미드 수지, 폴리이미드 수지, 실리콘 수지, 부타디엔 수지, 아크릴로니트릴 수지 및 이들의 변성체 등을 들 수 있다.
(b) 성분은, 유동성의 관점에서, 아크릴 수지를 포함하고 있어도 좋다. 여기서, 아크릴 수지란, (메트)아크릴산에스테르에서 유래하는 구성 단위를 포함하는 폴리머를 의미한다. 아크릴 수지는, 구성 단위로서, 에폭시기, 알코올성 또는 페놀성 수산기, 카르복실기 등의 가교성 작용기를 갖는 (메트)아크릴산에스테르에서 유래하는 구성 단위를 포함하는 폴리머인 것이 바람직하다. 또한, 아크릴 수지는, (메트)아크릴산에스테르와 아크릴니트릴의 공중합체 등의 아크릴 고무여도 좋다.
아크릴 수지의 유리 전이 온도(Tg)는, -50∼50℃ 또는 -30∼30℃여도 좋다. 아크릴 수지의 Tg가 -50℃ 이상이면, 접착제 조성물의 유연성이 지나치게 높아지는 것을 막을 수 있는 경향이 있다. 이에 의해, 웨이퍼 다이싱 시에 필름형 접착제를 절단하기 쉬워져, 버어의 발생을 막는 것이 가능해진다. 아크릴 수지의 Tg가 50℃ 이하이면, 접착제 조성물의 유연성의 저하를 억제할 수 있는 경향이 있다. 이에 의해, 필름형 접착제를 웨이퍼에 첩부할 때에, 보이드를 충분히 매립하기 쉬워지는 경향이 있다. 또한, 웨이퍼의 밀착성의 저하에 의한 다이싱 시의 치핑을 막는 것이 가능해진다. 여기서, 유리 전이 온도(Tg)는, DSC(열시차 주사 열량계)(예컨대, 가부시키가이샤 리가쿠 제조「Thermo Plus 2」)를 이용하여 측정한 값을 의미한다.
아크릴 수지의 중량 평균 분자량(Mw)은, 10만∼300만 또는 50만∼200만이어도 좋다. 아크릴 수지의 Mw가 이러한 범위에 있으면, 필름 형성성, 필름형에 있어서의 강도, 가요성, 태크성 등을 적절하게 제어할 수 있으며, 리플로우성이 우수하여, 매립성을 향상시킬 수 있다. 여기서, Mw는, 겔 퍼미에이션 크로마토그래피(GPC)로 측정하고, 표준 폴리스티렌에 의한 검량선을 이용하여 환산한 값을 의미한다.
아크릴 수지의 시판품으로서는, 예컨대, SG-70L, SG-708-6, WS-023 EK30, SG-280 EK23, HTR-860P-3CSP, HTR-860P-3CSP-3DB(모두 나가세켐텍스 가부시키가이샤 제조)를 들 수 있다.
(b) 성분의 함유량은, (a) 성분, (b) 성분 및 (c) 성분의 총 질량 100 질량부에 대하여, 5∼70 질량부, 10∼50 질량부, 또는 15∼30 질량부여도 좋다. (b) 성분의 함유량이 5 질량부 이상이면, 성형 시의 유동성의 제어 및 고온에서의 취급성을 한층 더 양호하게 할 수 있다. (b) 성분의 함유량이 70 질량부 이하이면, 매립성을 한층 더 양호하게 할 수 있다.
<(c) 무기 필러>
(c) 성분으로서는, 예컨대, 예컨대, 수산화알루미늄, 수산화마그네슘, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 규산칼슘, 규산마그네슘, 산화칼슘, 산화마그네슘, 산화알루미늄, 질화알루미늄, 붕산알루미늄 위스커, 질화붕소, 실리카 등을 들 수 있다. 이들은, 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 이용하여도 좋다. 이들 중에서도, (c) 성분은, 수지와의 상용성의 관점에서, 실리카여도 좋다.
(c) 성분의 평균 입경은, 접착성의 향상의 관점에서, 0.005∼1 ㎛ 또는 0.05∼0.5 ㎛여도 좋다. 여기서, 평균 입경은, BET 비표면적으로부터 환산함으로써 구해지는 값을 의미한다.
(c) 성분의 함유량은, (a) 성분, (b) 성분 및 (c) 성분의 총 질량 100 질량부에 대하여, 5∼50 질량부, 15∼45 질량부, 또는 25∼40 질량부여도 좋다. (c) 성분의 함유량이 5 질량부 이상이면, 필름형 접착제의 유동성이 더욱 향상하는 경향이 있다. (c) 성분의 함유량이 50 질량부 이하이면, 필름형 접착제의 다이싱성이 더욱 양호해지는 경향이 있다.
<(d) 커플링제>
(d) 성분은, 실란 커플링제여도 좋다. 실란 커플링제로서는, 예컨대, γ-우레이도프로필트리에톡시실란, γ-메르캅토프로필트리메톡시실란, 3-페닐아미노프로필트리메톡시실란, 3-(2-아미노에틸)아미노프로필트리메톡시실란 등을 들 수 있다. 이들은, 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 이용하여도 좋다.
(d) 성분의 함유량은, (a) 성분, (b) 성분 및 (c) 성분의 총 질량 100 질량부에 대하여, 0.01∼5 질량부여도 좋다.
<(e) 경화 촉진제>
(e) 성분은, 특별히 한정되지 않고, 일반적으로 사용되는 것을 이용할 수 있다. (e) 성분으로서는, 예컨대, 이미다졸류 및 그 유도체, 유기 인계 화합물, 제2급 아민류, 제3급 아민류, 제4급 암모늄염 등을 들 수 있다. 이들은, 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 이용하여도 좋다. 이들 중에서도, 반응성의 관점에서 (e) 성분은 이미다졸류 및 그 유도체여도 좋다.
이미다졸류로서는, 예컨대, 2-메틸이미다졸, 1-벤질-2-메틸이미다졸, 1-시아노에틸-2-페닐이미다졸, 1-시아노에틸-2-메틸이미다졸 등을 들 수 있다. 이들은, 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 이용하여도 좋다.
(e) 성분의 함유량은, (a) 성분, (b) 성분 및 (c) 성분의 총 질량 100 질량부에 대하여, 0.01∼1 질량부여도 좋다.
<용제>
제1 접착 필름(2) 및 제2 접착 필름(4)은, 후술하는 제1 접착 필름(2) 및 제2 접착 필름(4)을 형성할 때에 이용되는 용제가 잔존하고 있어도 좋다. 용제는, 각 성분을 균일하게 용해, 혼련 또는 분산할 수 있는 것이면 제한은 없고, 종래 공지의 것을 사용할 수 있다. 이러한 용제로서는, 예컨대, 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥사논 등의 케톤계 용매, 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드, N메틸피롤리돈, 톨루엔, 크실렌 등을 들 수 있다. 건조 속도가 빠르고, 가격이 저렴한 점에서 메틸에틸케톤, 시클로헥사논 등을 사용하는 것이 바람직하다.
필름형 접착제(10)[제1 접착 필름(2) 및 제2 접착 필름(4)]의 용제 함유율은, 필름형 접착제 전량을 기준으로 하여 1.5 질량% 이하이다. 용제 함유율은, 1.2 질량% 이하, 0.9 질량% 이하, 또는 0.6 량% 이하여도 좋다. 용제 함유율은 1.5 질량% 이하이면, 블리드를 억제할 수 있는 경향이 있다. 용제 함유율의 하한값은, 특별히 제한되지 않지만, 예컨대, 0.01 질량% 이상이어도 좋다.
접착 필름은, 그 두께를 얇게 함으로써, 용제를 가열 건조하기 쉬워져, 용제 함유율이 저감되는 경향이 있다. 그 때문에, 필름형 접착제(10)와 같이, 제1 접착 필름(2) 및 제2 접착 필름(4)을 구비하는 것은, 단층으로 구성되는 동일한 두께의 것에 비해서, 가열 건조 조건을 높게 하는 일 없이, 용제 함유율을 저감하기 쉬워진다. 또한, 필름형 접착제(10)의 용제 함유율은, 예컨대, 접착제 조성물의 바니시의 가열 건조 조건을 변화시킴으로써, 조정할 수 있다.
제1 접착 필름(2) 및 제2 접착 필름(4)은, 그 외의 성분을 더 함유하고 있어도 좋다. 그 외의 성분으로서는, 예컨대, 이온 트랩제, 레올로지 컨트롤제 등을 들 수 있다. 그 외의 성분의 함유량은, (a) 성분, (b) 성분 및 (c) 성분의 총 질량 100 질량부에 대하여, 0.01∼20 질량부여도 좋다.
필름형 접착제(10)[제1 접착 필름(2) 및 제2 접착 필름(4)]의 80℃에 있어서의 전단 점도는 5000 ㎩·s 이하이다. 80℃에 있어서의 전단 점도는, 3500 ㎩·s 이하, 2500 ㎩·s 이하, 또는 1500 ㎩·s 이하여도 좋다. 80℃에 있어서의 전단 점도는 5000 ㎩·s 이하이면, 유동성이 높아져, 매립성이 향상하는 경향이 있다. 80℃에 있어서의 전단 점도의 하한값은, 특별히 제한되지 않지만, 예컨대, 10 ㎩·s 이상이어도 좋다. 또, 80℃에 있어서의 전단 점도는, 예컨대, 실시예에 기재된 방법에 따라 측정할 수 있다.
필름형 접착제(10)의 80℃에 있어서의 전단 점도는, 예컨대, 전술한 (b) 성분 및 (c) 성분의 함유량에 의존하는 경향이 있어, 이들을 변화시킴으로써, 조정할 수 있다.
필름형 접착제(10)[제1 접착 필름(2) 및 제2 접착 필름(4)]의 80℃에 있어서의 저장 탄성률은 10 ㎫ 이하여도 좋다. 80℃에 있어서의 저장 탄성률은, 5 ㎫ 이하, 1 ㎫ 이하, 또는 0.5 ㎫ 이하여도 좋다. 80℃에 있어서의 저장 탄성률은 10 ㎫ 이하이면, 매립성이 더욱 우수한 경향이 있다. 80℃에 있어서의 저장 탄성률의 하한값은, 특별히 제한되지 않지만, 예컨대, 0.02 ㎫ 이상이어도 좋다.
필름형 접착제(10)의 80℃에 있어서의 저장 탄성률은, 예컨대, (a) 성분의 작용기 당량을 변화시킴으로써 조정할 수 있다.
제1 접착 필름(2)의 두께 및 제2 접착 필름(4)의 두께는, 서로 동일하여도 달라도 좋지만, 서로 동일한 것이 바람직하다. 제1 접착 필름(2)의 두께 및 제2 접착 필름(4)의 두께는, 각각 2∼140 ㎛여도 좋다. 제1 접착 필름(2)의 두께 및 제2 접착 필름(4)의 두께는, 각각 5∼110 ㎛, 10∼90 ㎛, 또는 20∼60 ㎛여도 좋다. 이들의 두께가 각각 2 ㎛ 이상이면, 매립성이 더욱 양호해지는 경향이 있다. 이들의 두께가 각각 140 ㎛ 이하이면, 용제 함유율을 더욱 낮게 할 수 있는 경향이 있다.
필름형 접착제(10)의 두께[제1 접착 필름(2)과 제2 접착 필름(4)의 합계의 두께]는, 제1 와이어 및 제1 반도체 소자와, 기판의 배선 회로 등의 요철을 충분히 충전 가능하게 하기 위해, 3∼150 ㎛여도 좋다. 필름형 접착제(10)의 두께는, 20∼140 m 또는 40∼130 ㎛여도 좋다. 필름형 접착제(10)의 두께가 3 ㎛ 이상이면, 매립성이 더욱 우수해지는 경향이 있다. 필름형 접착제(10)의 두께가 150 ㎛ 이하이면, 블리드를 더욱 억제할 수 있는 경향이 있다.
필름형 접착제(10)는, 제1 접착 필름(2) 및 제2 접착 필름(4)에, 접착 필름이 더 적층되어 있어도 좋다. 즉, 필름형 접착제(10)는, 3층 이상의 접착 필름을 구비하고 있어도 좋다. 제1 접착 필름(2) 및 제2 접착 필름(4) 이외의 접착 필름은, 제1 접착 필름(2) 및 제2 접착 필름(4)과 동일한 것이어도 좋다.
[필름형 접착제의 제조 방법]
필름형 접착제의 제조 방법은, 용제를 함유하는 제1 접착제 조성물의 바니시를 기재 상에 도포하고, 도포된 제1 접착제 조성물의 바니시를 50∼150℃에서 가열 건조하여, 용제 함유율이 제1 접착 필름 전량을 기준으로 하여 1.5 질량% 이하인 제1 접착 필름을 제작하는 공정과, 용제를 함유하는 제2 접착제 조성물의 바니시를 기재 상에 도포하고, 도포된 제2 접착제 조성물의 바니시를 50∼150℃로 가열 건조하여, 용제 함유율이 제2 접착 필름 전량을 기준으로 하여 1.5 질량% 이하인 제2 접착 필름을 제작하는 공정과, 제1 접착 필름과 제2 접착 필름을 접합하는 공정을 포함한다.
제1 접착제 조성물의 바니시 및 제2 접착제 조성물의 바니시는, 예컨대, (a)∼(e) 성분, 필요에 따라 (d) 성분 및 (e) 성분을, 용제 중에서 혼합, 혼련함으로써 조제할 수 있다.
혼합, 혼련은, 통상의 교반기, 뢰궤기, 3본롤, 볼밀 등의 분산기를 이용하며, 이들을 적절하게 조합하여 행할 수 있다.
제1 접착제 조성물의 바니시 및 제2 접착제 조성물의 바니시를 제작하기 위한 용제는, 상기 각 성분을 균일하게 용해, 혼련 또는 분산할 수 있는 것이면 제한은 없고, 종래 공지의 것을 사용할 수 있다. 이러한 용제로서는, 예컨대, 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥사논 등의 케톤계 용매, 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드, N메틸피롤리돈, 톨루엔, 크실렌 등을 들 수 있다. 건조 속도가 빠르고, 가격이 저렴한 점에서 메틸에틸케톤, 시클로헥사논 등을 사용하는 것이 바람직하다.
기재 필름으로서는, 특별히 제한은 없고, 예컨대, 폴리에스테르 필름, 폴리프로필렌 필름(OPP 필름 등), 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리이미드 필름, 폴리에테르이미드 필름, 폴리에테르나프탈레이트 필름, 메틸펜텐 필름 등을 들 수 있다.
제1 접착제 조성물의 바니시 및 제2 접착제 조성물의 바니시를 기재 필름에 도포하는 방법으로서는, 공지의 방법을 이용할 수 있고, 예컨대, 나이프 코트법, 롤 코트법, 스프레이 코트법, 그라비아 코트법, 바 코트법, 커튼 코트법 등을 들 수 있다. 가열 건조 조건은, 사용한 용제가 충분히 휘산하는 조건이면 특별히 제한은 없지만, 예컨대, 50∼150℃에서, 1∼30분간 가열하여 행할 수 있다. 가열 건조는, 50∼150℃의 범위 내의 온도에서 단계적으로 승온시켜 행하여도 좋다. 가열 온도를 50℃ 이상으로 함으로써, 제1 접착 필름(2) 및 제2 접착 필름(4)[필름형 접착제(10)]의 용제 함유율을 필름형 접착제 전량 기준으로 1.5 질량% 이하로 하기 쉬워지는 경향이 있다. 한편, 가열 온도를 150℃ 이하로 함으로써, 접착제 조성물의 경화가 진행하는 것을 억제할 수 있는 경향이 있다.
필름형 접착제(10)는, 제1 접착 필름(2)과 제2 접착 필름(4)을 롤 라미네이터, 진공 라미네이터 등을 이용하여 소정 조건[예컨대, 실온(20℃), 또는 가열 상태]에서 접합함으로써 제작할 수 있다.
필름형 접착제(10)는, 먼저, 제1 접착제 조성물의 바니시를 기재 필름에 도포하고, 용제를 가열 건조하여 제거하여 제1 접착 필름(2)을 제작하고, 계속해서, 제1 접착 필름(2) 상에, 제2 접착제 조성물의 바니시를 도포하고, 용제를 가열 건조하여 제거하여 제2 접착 필름을 형성함으로써도 제작할 수 있다.
[접착 시트]
도 2는 일 실시형태에 따른 접착 시트를 나타내는 모식 단면도이다. 접착 시트(100)는, 기재 필름(20)과 기재 필름(20) 상에 마련된 제1 접착 필름(2) 및 제2 접착 필름(4)을 포함하는 필름형 접착제(10)를 구비한다.
기재 필름(20)은, 다이싱 테이프여도 좋다. 이러한 접착 시트는, 다이싱 다이본딩 일체형 접착 시트로서 사용할 수 있다. 이 경우, 반도체 웨이퍼에의 라미네이트 공정이 1회가 되기 때문에, 작업의 효율화가 가능하다.
다이싱 테이프로서는, 예컨대, 폴리테트라플루오로에틸렌 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름, 폴리메틸펜텐 필름, 폴리이미드 필름 등의 플라스틱 필름 등을 들 수 있다. 또한, 다이싱 테이프는, 필요에 따라, 프라이머 도포, UV 처리, 코로나 방전 처리, 연마 처리, 에칭 처리 등의 표면 처리가 행해져 있어도 좋다. 다이싱 테이프는, 점착성을 갖는 것이 바람직하다. 이러한 다이싱 테이프는, 전술한 플라스틱 필름에 점착성을 부여한 것이어도 좋고, 전술한 플라스틱 필름의 편면에 점착제층을 마련한 것이어도 좋다.
접착 시트(100)는, 먼저, 제1 접착제 조성물의 바니시를 조제하고, 이것을 기재 필름에 도포하고, 용제를 가열 건조하여 제거함으로써 제1 접착 필름(2)을 제작한다. 계속해서, 별도, 제2 접착제 조성물의 바니시로부터 제2 접착 필름(4)을 제작하고, 이것을 제1 접착 필름(2)에 라미네이트함으로써 제작할 수 있다.
도 3은 다른 실시형태에 따른 접착 시트를 나타내는 모식 단면도이다. 접착 시트(110)는, 필름형 접착제(10)의 기재 필름(20)과는 반대측의 면[제2 접착 필름(4)측의 면]에 적층된 보호 필름(30)을 더 구비한다. 보호 필름(30)은, 전술한 기재 필름(20)과 동일한 것이어도 좋다. 보호 필름의 두께는, 예컨대, 60∼200 ㎛ 또는 70∼170 ㎛여도 좋다.
[반도체 장치]
도 4는 일 실시형태에 따른 반도체 장치를 나타내는 모식 단면도이다. 반도체 장치(200)는, 기판(14)에, 제1 와이어(88)를 통해 1단째의 제1 반도체 소자(Wa)가 와이어 본딩 접속되며, 제1 반도체 소자(Wa) 상에, 제2 반도체 소자(Waa)가 필름형 접착제(10)를 통해 압착됨으로써, 제1 와이어(88)의 적어도 일부가 필름형 접착제(10)에 매립되어 이루어지는 반도체 장치이다. 반도체 장치는, 제1 와이어(88)의 적어도 일부가 매립되어 이루어지는 와이어 매립형의 반도체 장치여도, 제1 와이어(88) 및 제1 반도체 소자(Wa)가 매립되어 이루어지는 반도체 장치여도 좋다. 또한, 반도체 장치(200)에서는, 기판(14)과 제2 반도체 소자(Waa)가 또한 제2 와이어(98)를 통해 전기적으로 접속되며, 제2 반도체 소자(Waa)가 밀봉재(42)에 의해 밀봉되어 있다.
제1 반도체 소자(Wa)의 두께는, 10∼170 ㎛여도 좋고, 제2 반도체 소자(Waa)의 두께는, 20∼400 ㎛여도 좋다. 필름형 접착제(10) 내부에 매립되어 있는 제1 반도체 소자(Wa)는, 반도체 장치(200)를 구동하기 위한 컨트롤러 칩이다.
기판(14)은, 표면에 회로 패턴(84, 94)이 각각 2부위씩 형성된 유기 기판(90)을 포함한다. 제1 반도체 소자(Wa)는, 회로 패턴(94) 상에 접착제(41)를 통해 압착되어 있다. 제2 반도체 소자(Waa)는, 제1 반도체 소자(Wa)가 압착되어 있지 않은 회로 패턴(94), 제1 반도체 소자(Wa) 및 회로 패턴(84)의 일부가 덮어지도록 필름형 접착제(10)를 통해 기판(14)에 압착되어 있다. 기판(14) 상의 회로 패턴(84, 94)에 기인하는 요철의 단차에는, 필름형 접착제(10)가 매립되어 있다. 그리고, 수지제의 밀봉재(42)에 의해, 제2 반도체 소자(Waa), 회로 패턴(84) 및 제2 와이어(98)가 밀봉되어 있다.
[반도체 장치의 제조 방법]
본 실시형태에 따른 반도체 장치의 제조 방법은, 기판 상에 제1 와이어를 통해 제1 반도체 소자를 전기적으로 접속하는 제1 와이어 본딩 공정과, 제2 반도체 소자의 편면에, 전술한 필름형 접착제를 첩부하는 라미네이트 공정과, 필름형 접착제가 첩부된 제2 반도체 소자를, 필름형 접착제를 통해 압착함으로써, 제1 와이어의 적어도 일부를 필름형 접착제에 매립하는 다이본드 공정을 포함한다.
도 5∼9는 일 실시형태에 따른 반도체 장치의 제조 방법의 일련의 공정을 나타내는 모식 단면도이다. 본 실시형태에 따른 반도체 장치(200)는, 제1 와이어(88) 및 제1 반도체 소자(Wa)가 매립되어 이루어지는 반도체 장치이며, 이하의 순서에 따라 제조된다. 먼저, 도 5에 나타내는 바와 같이, 기판(14) 상의 회로 패턴(94) 상에, 접착제(41)를 갖는 제1 반도체 소자(Wa)를 압착하고, 제1 와이어(88)를 통해 기판(14) 상의 회로 패턴(84)과 제1 반도체 소자(Wa)를 전기적으로 본딩 접속한다(제1 와이어 본딩 공정).
다음에, 반도체 웨이퍼(예컨대, 두께: 50 ㎛, 사이즈: 8인치)의 편면에, 접착 시트(100)를 라미네이트하고, 기재 필름(20)을 박리함으로써, 반도체 웨이퍼의 편면에 필름형 접착제(10)(예컨대, 두께: 135 ㎛)를 첩부한다. 그리고, 필름형 접착제(10)에 다이싱 테이프를 첩부한 후, 소정의 크기(예컨대, 한 변이 7.5 ㎜인 사각형)로 다이싱함으로써, 도 6에 나타내는 바와 같이, 필름형 접착제(10)가 첩부된 제2 반도체 소자(Waa)를 얻는다(라미네이트 공정).
라미네이트 공정의 온도 조건은, 50∼100℃ 또는 60∼80℃여도 좋다. 라미네이트 공정의 온도가 50℃ 이상이면, 반도체 웨이퍼와 양호한 밀착성을 얻을 수 있다. 라미네이트 공정의 온도가 100℃ 이하이면, 라미네이트 공정 중에 필름형 접착제(10)가 과도하게 유동하는 것이 억제되기 때문에, 두께의 변화 등을 야기하는 것을 방지할 수 있다.
다이싱 방법으로서는, 예컨대, 회전날을 이용하는 블레이드 다이싱, 레이저에 의해 필름형 접착제 또는 웨이퍼와 필름형 접착제의 양방을 절단하는 방법 등을 들 수 있다.
그리고, 필름형 접착제(10)가 첩부된 제2 반도체 소자(Waa)를, 제1 반도체 소자(Wa)가 제1 와이어(88)를 통해 본딩 접속된 기판(14)에 압착한다. 구체적으로는, 도 7에 나타내는 바와 같이, 필름형 접착제(10)가 첩부된 제2 반도체 소자(Waa)를, 필름형 접착제(10)에 의해 제1 와이어(88) 및 제1 반도체 소자(Wa)가 덮이도록 배치하고, 계속해서, 도 8에 나타내는 바와 같이, 제2 반도체 소자(Waa)를 기판(14)에 압착시킴으로써 기판(14)에 제2 반도체 소자(Waa)를 고정한다(다이본드 공정). 다이본드 공정은, 필름형 접착제(10)를 80∼180℃, 0.01∼0.50 ㎫의 조건에서 0.5∼3.0초간 압착하는 것이 바람직하다. 다이본드 공정 후, 필름형 접착제(10)를 60∼175℃, 0.3∼0.7 ㎫의 조건에서, 5분간 이상 가압 및 가열한다.
계속해서, 도 9에 나타내는 바와 같이, 기판(14)과 제2 반도체 소자(Waa)를 제2 와이어(98)를 통해 전기적으로 접속한 후(제2 와이어 본딩 공정), 회로 패턴(84), 제2 와이어(98) 및 제2 반도체 소자(Waa)를 밀봉재(42)로 밀봉한다. 이러한 공정을 거침으로써 반도체 장치(200)를 제조할 수 있다.
다른 실시형태로서, 반도체 장치는, 제1 와이어(88)의 적어도 일부가 매립되어 이루어지는 와이어 매립형의 반도체 장치여도 좋다.
실시예
이하, 본 발명에 대해서 실시예를 들어 더욱 구체적으로 설명한다. 단, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것이 아니다.
<접착제 조성물의 바니시의 조제>
(합성예 1∼3)
표 1에 나타내는 품명 및 조성비(단위: 질량부)로, (a) 열경화성 수지로서의 에폭시 수지 및 페놀 수지와, (c) 무기 필러를 포함하는 조성물에 시클로헥사논을 가하여, 교반 혼합하였다. 이것에, 표 1에 나타내는 (b) 고분자량 성분으로서의 아크릴 고무를 가하여 교반하고, 또한 표 1에 나타내는 (d) 커플링제 및 (e) 경화 촉진제를 가하여 각 성분이 균일해질 때까지 교반하여 합성예 1∼3의 접착제 조성물의 바니시를 조제하였다.
또한, 표 1 중의 각 성분의 기호는 하기의 것을 의미한다.
(에폭시 수지)
YDCN-700-10(상품명, 신닛테츠스미킨가가쿠 가부시키가이샤 제조, o-크레졸노볼락형 에폭시 수지, 에폭시 당량: 209 g/eq)
EXA-830CRP(상품명, DIC 가부시키가이샤 제조, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 에폭시 당량: 159 g/eq)
JER YL-980(상품명, 미츠비시케미컬 가부시키가이샤 제조, 비스페놀 A형 에폭시 수지, 에폭시 당량: 185 g/eq)
(페놀 수지)
HE-100C-30(상품명, 에어·워터 가부시키가이샤 제조, 페놀아랄킬 수지, 수산기 당량: 175 g/eq, 연화점 77℃)
MEH-7800H(상품명, 메이와가세이 가부시키가이샤 제조, 페놀아랄킬 수지, 수산기 당량 178 g/eq, 연화점 87℃)
(고분자량 성분)
HTR-860P-3CSP(상품명, 나가세켐텍스 가부시키가이샤 제조, 아크릴 고무, 중량 평균 분자량: 80만, Tg: 12℃)
SG-70L(상품명, 나가세켐텍스 가부시키가이샤 제조, 아크릴 고무, 중량 평균 분자량: 90만, Tg: -13℃)
(무기 필러)
SC2050-HLG(상품명, 가부시키가이샤 애드마텍스 제조, 실리카 필러 분산액, 평균 입경: 0.50 ㎛)
SE2050-MC(상품명, 가부시키가이샤 애드마텍스 제조, 실리카 필러 분산액, 평균 입경 0.50 ㎛)
(커플링제)
A-1160(상품명, 모멘티브·퍼포먼스·마테리얼즈·재팬 고도가이샤 제조, γ-우레이도프로필트리에톡시실란)
A-189(상품명, 모멘티브·퍼포먼스·마테리얼즈·재팬 고도가이샤 제조, γ-메르캅토프로필트리메톡시실란)
(경화 촉진제)
2PZ-CN(상품명, 시코쿠가세이고교 가부시키가이샤 제조, 1-시아노에틸-2-페닐이미다졸)
TPP-K(상품명, 홋코가가쿠고교 가부시키가이샤 제조, 테트라페닐포스포늄테트라페닐보레이트)
Figure 112020083053241-pct00001
<접착 시트의 제작>
(실시예 1)
합성예 1의 접착제 조성물의 바니시를 100메쉬의 필터로 여과하고, 진공 탈포하였다. 기재 필름으로서, 두께 38 ㎛의 이형 처리를 실시한 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름을 준비하고, 진공 탈포 후의 접착제 조성물의 바니시를 PET 필름 상에 도포하였다. 도포한 바니시를, 90℃에서 5분간, 계속해서 140℃에서 5분간의 2단계로 가열 건조하였다. 이렇게 하여, PET 필름 상에, B 스테이지 상태에 있는 두께 60 ㎛의 접착 필름을 구비하는 접착 시트를 얻었다. 계속해서, 2장의 접착 시트를 준비하여, 접착 필름끼리가 접하도록 배치하고, 70℃의 핫 플레이트 상에서 라미네이트하여, 2층의 접착 필름으로 이루어지는 두께 120 ㎛의 필름형 접착제를 구비하는 접착 시트를 제작하였다.
(실시예 2)
합성예 1의 접착제 조성물의 바니시를 합성예 2의 접착제 조성물의 바니시로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여, 2층의 접착 필름으로 이루어지는 두께 120 ㎛의 필름형 접착제를 구비하는 접착 시트를 제작하였다.
(실시예 3)
합성예 1의 접착제 조성물의 바니시를 합성예 3의 접착제 조성물의 바니시로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여, 2층의 접착 필름으로 이루어지는 두께 120 ㎛의 필름형 접착제를 구비하는 접착 시트를 제작하였다.
(비교예 1)
합성예 1의 접착제 조성물의 바니시를 100메쉬의 필터로 여과하고, 진공 탈포하였다. 기재 필름으로서, 두께 38 ㎛의 이형 처리를 실시한 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름을 준비하고, 진공 탈포 후의 접착제 조성물의 바니시를 PET 필름 상에 도포하였다. 도포한 바니시를, 90℃에서 10분간, 계속해서 150℃에서 10분간의 2단계로 가열 건조하였다. 이렇게 하여, PET 필름 상에, B 스테이지 상태에 있는 단층의 두께 120 ㎛의 필름형 접착제를 구비하는 접착 시트를 제작하였다.
(비교예 2)
90℃에서 10분간, 150℃에서 10분간의 2단계의 가열 건조를, 120℃에서 20분간, 160℃에서 20분간의 2단계의 가열 건조로 변경한 것 이외에는, 비교예 1과 동일하게 하여, PET 필름 상에, B 스테이지 상태에 있는 단층의 두께 120 ㎛의 필름형 접착제를 구비하는 접착 시트를 제작하였다.
(비교예 3)
합성예 1의 접착제 조성물의 바니시를 합성예 2의 접착제 조성물의 바니시로 변경한 것 이외에는, 비교예 2와 동일하게 하여, PET 필름 상에, B 스테이지 상태에 있는 단층의 두께 120 ㎛의 필름형 접착제를 구비하는 접착 시트를 제작하였다.
(비교예 4)
합성예 1의 접착제 조성물의 바니시를 합성예 3의 접착제 조성물의 바니시로 변경한 것 이외에는, 비교예 2와 동일하게 하여, PET 필름 상에, B 스테이지 상태에 있는 단층의 두께 120 ㎛의 필름형 접착제를 구비하는 접착 시트를 제작하였다.
<각종 물성의 평가>
실시예 1∼3 및 비교예 1∼4의 접착 시트의 필름형 접착제에 대해서, 용제 함유율, 80℃에 있어서의 전단 점도, 80℃에 있어서의 저장 탄성률, 175℃ 가압 오븐 경화 후의 매립성 및 블리드량의 측정을 행하였다.
(용제 함유율)
상기 접착 시트로부터, 기재 필름을 박리 제거하고, 필름형 접착제 1 g을, 1 질량%의 2-(2-에톡시에톡시)에탄올을 포함하는 1,4-디옥산 용액 30 g에 가하여, 진탕기로 6시간 교반하였다. 교반 후의 용액을 가스 크로마토그래피(캐리어 가스: 헬륨, 컬럼 온도: 140℃)로 측정하여, 각 용제와 2-(2-에톡시에톡시)에탄올의 피크 면적으로부터 필름형 접착제의 용제 함유율(질량%)을 어림하였다. 결과를 표 2에 나타낸다.
(80℃에 있어서의 전단 점도)
상기 접착 시트로부터, 기재 필름을 박리 제거하고, 두께 방향으로 한 변이 10 ㎜인 사각형으로 펀칭함으로써, 한 변이 10 ㎜인 사각형의 적층체를 얻었다. 동적 점탄성 장치 ARES(레오매트릭·사이언티픽사 제조)에 직경 8 ㎜의 원형 알루미늄 플레이트 지그를 셋트하고, 또한 여기에 펀칭한 필름형 접착제의 사각형의 적층체를 셋트하였다. 그 후, 35℃에서 5%의 변형을 부여하면서 5℃/분의 승온 속도로 80℃까지 승온시켜, 80℃에 있어서의 전단 점도(㎩·s)를 측정하였다. 결과를 표 2에 나타낸다.
(80℃에 있어서의 저장 탄성률)
상기 접착 시트로부터, 기재 필름을 박리 제거하고, 길이 4 ㎝, 폭 4 ㎜로 절취하였다. 동적 점탄성 장치(제품명: Rheogel-E4000, 가부시키가이샤 유비엠 제조)에 셋트하고, 인장 하중을 걸어, 주파수 10 ㎐, 3℃/분의 승온 속도로 80℃까지 승온시켜, 80℃에 있어서의 저장 탄성률을 측정하였다. 결과를 표 2에 나타낸다.
(175℃ 가압 오븐 경화 후의 매립성)
상기 접착 시트의 필름형 접착제를, 두께 50 ㎛의 반도체 웨이퍼(8인치)에 70℃에서 첩부하였다. 다음에, 이들을 한 변이 7.5 ㎜인 사각형으로 다이싱하여 반도체 소자를 얻었다. 또한, 필름형 접착제 HR-9004T-10(히타치가세이 가부시키가이샤 제조, 두께 20 ㎛)을 두께 50 ㎛의 반도체 웨이퍼(8인치)에 70℃에서 첩부하였다. 다음에, 이들을 한 변이 3.0 ㎜인 사각형으로 다이싱하여 칩을 얻었다. 개편화한 HR-9004T-10을 갖는 칩을, 표면 요철이 최대 6 ㎛인 평가용 기판에 130℃, 0.20 ㎫, 2초간의 조건에서 압착하고, 120℃/2시간 가열하여, 반경화시켰다. 다음에, 이와 같이 하여 얻어진 샘플에, 필름형 접착제를 갖는 7.5 ㎜ 반도체 소자를 120℃, 0.20 ㎫, 2초간의 조건에서 압착하였다. 이때, 앞서 압착하고 있는 HR-9004T-10을 갖는 칩이 중앙이 되도록 위치 맞춤을 행하였다. 얻어진 샘플을 가압 오븐에 투입하고, 35℃부터 3℃/분의 승온 속도로 175℃까지 승온시켜, 175℃에서 30분 가열하였다. 이와 같이 하여 얻어진 샘플을 초음파 영상 장치 SAT(히타치겐키 제조, 품번 FS200II, 프로브: 25 ㎒)로 보이드의 유무를 관측하여, 보이드가 관측된 경우는, 단위 면적당의 보이드의 면적을 산출하고, 이들의 분석 결과를 매립성으로서 평가하였다. 평가 기준은, 이하와 같다. 결과를 표 2에 나타낸다.
A: 보이드가 관측되지 않았다.
B: 보이드가 관측되었지만, 그 비율이 5 면적% 미만이었다.
C: 보이드가 관측되고, 그 비율이 5 면적% 이상이었다.
(블리드량의 측정)
상기 175℃ 가압 오븐 경화 후의 매립성의 평가에 있어서, 「A」 및 「B」였던 것에 대해서, 블리드량을 측정하였다. 샘플은, 상기 175℃ 가압 오븐 경화 후의 매립성으로 제작한 샘플과 동일한 순서로 제작하였다. 얻어진 샘플의 4변의 중심으로부터, 필름형 접착제의 비어져 나옴량을 각각 측장하고, 그 평균값을 블리드량으로 하였다. 결과를 표 2에 나타낸다.
Figure 112020083053241-pct00002
표 1로부터, 실시예 1∼3의 2층의 접착 필름으로 이루어지는 접착 시트는, 매립성이 양호하며, 블리드가 억제되어 있는 것을 알았다. 한편, 비교예 1의 용제 함유율이 1.5 질량%를 넘는 단층의 접착 필름을 이용한 접착 시트는, 매립성은 양호하지만, 블리드를 억제할 수 없었다. 또한, 80℃에 있어서의 전단 점도가 5000 ㎩·s를 넘는 단층의 접착 필름을 이용한 접착 시트는, 매립성이 충분하지 않았다. 이들 결과로부터, 본 발명의 필름형 접착제가, 열 압착 시에 양호한 매립성을 가지면서, 블리드를 억제하는 것이 가능한 것이 확인되었다.
2…제1 접착 필름, 4…제2 접착 필름, 10…필름형 접착제, 14…기판, 20…기재 필름, 30…보호 필름, 41…접착제, 42…밀봉재, 84, 94…회로 패턴, 88…제1 와이어, 90…유기 기판, 98…제2 와이어, 100, 110…접착 시트, 200…반도체 장치, Wa…제1 반도체 소자, Waa…제2 반도체 소자.

Claims (6)

  1. 기판 상에 제1 와이어를 통해 제1 반도체 소자가 와이어 본딩 접속되며, 상기 제1 반도체 소자 상에, 제2 반도체 소자가 압착되어 이루어지는 반도체 장치에 있어서, 상기 제2 반도체 소자를 압착하며, 상기 제1 와이어의 적어도 일부를 매립하기 위해 이용되는 필름형 접착제로서,
    제1 접착 필름과, 상기 제1 접착 필름 상에 적층된 제2 접착 필름을 구비하고,
    상기 필름형 접착제의 용제 함유율이 필름형 접착제 전량을 기준으로 하여 1.5 질량% 이하이며,
    상기 필름형 접착제의 80℃에 있어서의 전단 점도가 5000 ㎩·s 이하이고,
    상기 필름형 접착제의 80℃에 있어서의 저장 탄성률이 10 ㎫ 이하인 필름형 접착제.
  2. 제1항에 있어서, 상기 필름형 접착제의 두께가 3∼150 ㎛인 필름형 접착제.
  3. 제1항 또는 제2항에 기재된 필름형 접착제의 제조 방법으로서,
    용제를 함유하는 제1 접착제 조성물의 바니시를 기재 상에 도포하고, 도포된 상기 제1 접착제 조성물의 바니시를 50∼150℃에서 가열 건조하여, 용제 함유율이 제1 접착 필름 전량을 기준으로 하여 1.5 질량% 이하인 제1 접착 필름을 제작하는 공정과,
    용제를 함유하는 제2 접착제 조성물의 바니시를 기재 상에 도포하고, 도포된 상기 제2 접착제 조성물의 바니시를 50∼150℃에서 가열 건조하여, 용제 함유율이 제2 접착 필름 전량을 기준으로 하여 1.5 질량% 이하인 제2 접착 필름을 제작하는 공정과,
    상기 제1 접착 필름과 상기 제2 접착 필름을 접합하는 공정
    을 포함하는, 필름형 접착제의 제조 방법.
  4. 기판 상에 제1 와이어를 통해 제1 반도체 소자가 와이어 본딩 접속되며, 상기 제1 반도체 소자 상에, 제2 반도체 소자가 제1항 또는 제2항에 기재된 필름형 접착제를 통해 압착됨으로써, 상기 제1 와이어의 적어도 일부가 상기 필름형 접착제에 매립되어 이루어지는 반도체 장치.
  5. 기판 상에 제1 와이어를 통해 제1 반도체 소자를 전기적으로 접속하는 와이어 본딩 공정과,
    제2 반도체 소자의 편면에, 제1항 또는 제2항에 기재된 필름형 접착제를 첩부하는 라미네이트 공정과,
    상기 필름형 접착제가 첩부된 제2 반도체 소자를, 상기 필름형 접착제를 통해 압착함으로써, 상기 제1 와이어의 적어도 일부를 상기 필름형 접착제에 매립하는 다이본드 공정
    을 포함하는, 반도체 장치의 제조 방법.
  6. 삭제
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