KR100284583B1 - 반도체웨이퍼를 고정하고 떼어내는 방법 및 이 방법을 실행하기에 적합한 물질혼합물 - Google Patents

반도체웨이퍼를 고정하고 떼어내는 방법 및 이 방법을 실행하기에 적합한 물질혼합물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 반도체웨이퍼를 고정하고 떼어내는 방법에 관한 것이며, 이때에 온도종속된 접착 및 경화이음이 반도체웨이퍼와 캐리어판사이에 물질혼합물의 제공으로 이루어지며, 물질혼합물은 화학적으로 변성되고 에스테르화한 콜로포늄수지를 함유하며, 경화이음은 반도체웨이퍼를 연마한 후에 다시 해제된다.
이 방법에서는 경화이음은 물로서 해제된다. 또 본 발명은 상기방법을 실행하기에 적합한 물질혼합물에 관한 것이다.

Description

반도체웨이퍼를 고정하고 떼어내는 방법 및 이 방법을 실행하기에 적합한 물질혼합물
본 발명은 반도체웨이퍼를 고정하고 떼어내는 방법에 관한 것이며, 이때에 온도종속된 접착 및 경화이음이 반도체웨이퍼와 캐리어판사이에 물질혼합물의 제공으로 이루어지며, 물질혼합물은 화학적으로 변성되고 에스테르화한 콜로포늄수지를 함유하며, 경화이음은 반도체웨이퍼를 연마한 후에 다시 해제된다.
또한, 본 발명은 건조상태에서 온도종속의 접착 및 경화성이고 화학적으로 변성되고 에스테르화되어 상기방법을 실행하기에 적합한 콜로포늄을 함유한 물용해물질혼합물에 관한 것이다.
반도체웨이퍼의 전면을 연마하기 위해 반도체웨이퍼는 그의 후면을 캐리어판에 고정하며, 반도체웨이퍼와 캐리어판간의 이음은 온도종속된 접착제 및 경화접착제의 엷은 층을 제공하여 이루어진다.
성공적인 연마를 위해 뛰어난 주문이 접착제에 요구되며, 캐리어판은 접착제로 균일하게 코팅될 수 있어야 한다. 그리고 접착제의 접착작용은 좁은 온도범위에 제한되어야 한다.
연마의 조건하에서는 반도체웨이퍼가 캐리어판에 부착되어 있기 위해 접착제는 고체성이어야 하며 고체로 남아 있어야 한다.
특히 접착제의 사용은 연마된 반도체웨이퍼의 형상에 역효과를 주면 안되며, 연마된 반도체웨이퍼의 표면은 가능한 한 평탄해야 한다.
연마후, 접착제는 특별한 노력없이 캐리어판 및 반도체웨이퍼로부터 제거할 수 있어야 하며, 마지막으로 접착제는 반도체웨이퍼를 오염시키는 어떠한 물질도, 특히 소량의 금속을 방출하면 안된다.
콜로포늄수지 및 그의 파생물은 온도종속된 접착작용을 가진 것으로 공지되어 있다. 그러나 지금까지 상기 필요조건을 전부 충족시킬 수 있는 것에 근거된 접착제를 일일이 열거하기에는 아직 불가능하다.
본 발명은 반도체웨이퍼를 고정하고 떼어내는 방법에 관한 것이며, 이때에 온도종속된 접착 및 경화이음이 반도체웨이퍼와 캐리어판사이에 물질혼합물의 제공으로 이루어지며, 물질혼합물은 화학적으로 변성되고 에스테르화한 콜로포늄수지를 함유하며, 경화이음은 반도체웨이퍼를 연마한 후에 다시 해제된다.
또한, 본 발명은 콜로포늄을 감화(saponify)하는 공식 NR¹R²R³의 아민을 함유한 물질혼합물에 관한 것이며, 래디컬 R¹, R² 및 R³의 적어도 1개는 지방족알콜의 래디컬이며, 아민의 비등점은 1000mbar의 압력에서 150℃보다 높다.
특히, 본 발명은 물질혼합물을 혼합하고 가열할 때 건강에 해로운 가연성 용매 또는 가스가 방출 안되며, 또 그와 같은 물질을 목적한 고가의 안전예방이 불필요한 것에 대한 것이 주목할만한 것이다.
또한, 물질혼합물은 비교적 저온으로 가열하여 접착상태로 전환될 수 있으며, 또 경화상태에서도 물에 완전히 용해될 수 있다.
또한, 본 방법에서는 연마된 반도체웨이퍼의 표면에 초마이크로미터영역("초면파형")에서 어떠한 주름도 남겨놓지 않는다.
물질혼합물은 화학적으로 변성되고 에스테르화된 콜로포늄수지를 함유하며, 이 제품은 시중에서 손에 넣을 수 있다.
특히, 바람직하게는 한정된 분자량분포를 가진 톨원유(crude tall oil)의 2중진공증류된 일부분이 물질혼합물을 위해 사용된다.
이와 같이 얻어진 콜로포늄수지("톨 오일 로진")는 화학적으로 변성되고 에스테르화되며, 바람직한 것은 콜로포늄수지는 말레인산, 말레인산무수물 및 프마르산으로 구성된 그룹에서 선정된 화합물과의 반응에 의해 변성된다.
그 다음 변성수지는 바람직하게 그리세롤 및 펜타에리스리톨로 구성된 그룹에서 선정된 알콜로 에스테르화된다.
화학적으로 변성되고 에스테르화된 콜로포늄수지는 50~250[mg KOH/g 수지], 바람직하게는 100~140[mg KOH/g 수지]의 산가를 가져야 하며, 연화온도는 60~180℃, 바람직하게는 90~140℃를 가져야 한다.
특히 바람직하게는 스웨덴의 아리소나 케미칼 회사제의 수지는 상품명 Bergvik M-1XX, XX하에 시중에서 획득할 수 있으며, 일련 배치번호는 00, 01 등이다.
본 발명에 의하면, 변성되고 에스테르화된 콜로포늄수지는 공식 NR¹R²R³의 아민을 함유한 물질혼합물을 제조하기 위하여 사용되며, 래디컬 R¹, R² 및 R³의 적어도 1개는 지방족알콜의 래디컬이며, 아민의 비등점은 1000mbar의 압력에서 150℃보다 높다. 트리에타놀아민의 사용은 특히 바람직하며, 특히 더욱 적합한 것은 트리이소프로파놀아민, 디이소프로파놀아민 및 디에타놀아민 이다.
콜로포늄수지는 물에 용해된 아민의 존재시 감화되며, 이들 환경에서 수지비누는 수상으로 용해된다.
특히 바람직한 구성에 의하면, 물질혼합물은 다음과 같은 조성물을 가진다:
화학적으로 변성되고 에스테르화된 콜로포늄의 15~20wt%;
트리에타놀아민의 5~10wt%;
가소제로서 작용하는 비이온 계면활성제, 특히 노닐 페놀 폴리에테르의 2wt%; 알콜가용화제, 특히 이소프로파놀의 10wt%까지; 염료, 특히 로다민 B 및 에소신과 같은 크리스탈바이올렛의 현광염료, 그리고 말라키트녹과 같은 강한 색채의 물용해식품염료의 5wt%까지; 100wt%로 수량표시된 합계를 보충하는 량의 물.
물질혼합물의 점도는 캐리어판을 물질혼합물과 균일하게 코팅될 수 있게 조정되며, 코팅 후에는 물질혼합물을 건조시켜 온도종속의 접착성 및 경화성 덩어리를 형성시킨다. 덩어리의 접착작용은 바람직하게 45~85℃의 좁은 온도영역(접착영역, "스티킹영역")내에서만 전개된다.
가용용융접착제의 경우와 같이, 접착제의 작용은 덩어리가 스티킹영역에서 상한온도이상으로 가열되면 감소된다.
반도체웨이퍼와 캐리어판간의 경화이음을 형성하기 위하여 캐리어판은 스티킹영역내에 있는 온도로 가열되며, 그리고 1개이상의 반도체웨이퍼가 캐리어판에 놓여진다.
캐리어판이 냉각되면, 덩어리는 경화되어 그 결과로 반도체웨이퍼와 캐리어판간의 견고한 이음이 형성되며, 이 이음은 연마시 보편적으로 나타나는 30~50℃의 온도조건하에서도 그대로 있게 된다.
반도체웨이퍼가 연마된 후 반도체웨이퍼와 캐리어판의 이음은 다시 해제된다. 이것은 바람직하게 15~25℃의 온도의 물에 노출되어 이루어진다.
물은 반도체웨이퍼와 캐리어판으로부터 완전히 물질혼합물의 잔류물을 해제할 수 있다.
물질혼합물의 제조는 다음 실시예에서 분명하게 된다.
[실시예 1]
139.26kg의 탈이온수, 14.74kg의 트리에타놀아민(80wt%), 4.52kg의 노닐 페놀 폴리에테르, 19.64kg의 순수 이소프로파놀 및 0.1kg의 크리스탈바이올렛이 실내온도에서 교반되어 차례로 35.74kg의 Bergvik M-106수지에 인가되었다. 고형물이 용해된 후에 혼합물은 5㎛의 백필터(bag filter)를 통하여 여과되어 소형통에 부어졌다. 용액의 점도는 25℃에서 22㎟/s였으며, 건조물질혼합물의 스티킹영역은 49~72℃의 온도범위에 있었다.
[실시예 2]
138.50kg의 탈이온수, 14.4kg의 트리에타놀아민(80wt%), 4.50kg의 노닐 페놀 폴리에테르, 19.7kg의 순수 이소프로파놀 및 0.1kg의 말라키트녹이 실내온도에서 교반되어 차례로 34.74kg의 Bergvic M-106수지에 인가되었다. 고형물이 용해된 후에 혼합물은 5㎛의 백필터를 통하여 여과되고 소형통에 부어졌다. 용액의 점도는 25℃의 온도에서 22㎟/s였으며, 건조물질혼합물의 스티킹영역은 60~80℃의 온도범위에 있었다.
[실시예 3]
276.50kg의 탈이온수, 23.12kg의 트리에타놀알민(80wt%), 8.42kg의 노닐 페놀 폴리에테르, 25kg의 순수 이소프로파놀 및 0.185kg의 로다민 B가 실내온도에서 교반되면서 차례로 66.28kg의 Bergvik M-106수지에 인가되었다. 고형물이 용해된 후에 혼합물은 5㎛의 백필터를 통하여 소형통에 부어졌다. 용액의 점도는 25℃의 온도에서 22㎟/s였으며, 건조물질혼합물의 스티킹영역은 66~79℃의 온도범위에 있었다.
본 발명은 반도체웨이퍼를 연마함에 있어서, 반도체웨이퍼를 캐리어판에 고정하며, 연마후 그 고정을 떼어내는 방법 및 그 방법을 실행하기에 적합한 물질혼합물에 관한 것으로서, 물질혼합물은 화학적으로 변성되고 에스테르화된 콜로포늄수지로 제조되며, 이 물질혼합물은 온도종속 접착성 및 경화이음 특성을 가지고 있어 반도체웨이퍼를 연마시 이것을 반도체웨이퍼와 캐리어판에 사용하여(45~85℃의 온도에서) 접착 및 경화이음을 형성하며, 연마시에도 30~50℃의 온도상태를 유지하며, 연마완료시에는 15~25℃의 물로서 이음상태를 해제할 수 있는 장점을 가지고 있다.

Claims (8)

  1. 반도체웨이퍼를 고정 및 떼어내는 방법에 있어서, 온도종속된 접착 및 경화이음이 화학적으로 변성되고 에스테르화된 콜로포늄수지를 함유한 물질혼합물에 의하여 반도체웨이퍼와 캐리어판간에 제공되며, 그 경화이음은 반도체웨이퍼의 연마후 다시 해제됨을 특징으로 하는 반도체웨이퍼를 고정 및 떼어내는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    물질혼합물은 건조상태에서 45~85℃의 온도범위내에서만 전개되는 점착작용을 가진 것을 특징으로 하는 반도체웨이퍼를 고정 및 떼어내는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    경화이음은 캐리어판 또는 반도체웨이퍼상에 남아 있는 이음의 잔류물 없이 물에 의해 해제되는 것을 특징으로 하는 반도체웨이퍼를 고정 및 떼어내는 방법.
  4. 건조상태에서 온도종속되게 접착되고 경화되며, 또 화학적으로 변성되고 에스테르화된 콜로포늄수지를 함유한 물용해물질혼합물에 있어서, 그 물질혼합물은 콜로포늄수지를 감화하는 공식 NR¹R²R³의 아민을 함유하며, 이때에 적어도 래디컬 R¹, R² 및 R³중의 1개는 지방족알콜의 래디컬이며, 아민의 비등점은 1000mbar의 압력에서 150℃보다 높은 것을 특징으로 하는 물용해물질혼합물.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 아민은 트리에타놀아민, 트리이소프로파놀아민, 디이소프로파놀아민 및 디에타놀아민으로 구성된 그룹에서 선정되는 것을 특징으로 하는 물용해물질혼합물.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 콜로포늄수지는 말레인산, 말레인산무수물 및 프마르산으로 구성된 그룹에서 선정된 화합물과 반응하여 화학적으로 변성되는 것을 특징으로 하는 물용해물질혼합물.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 콜로포늄수지는 그리세롤 및 펜타에리트리톨로 구성된 그룹에서 선정된 알콜에 의해 에스테르화되는 것을 특징으로 하는 물용해물질혼합물.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 물질혼합물은 다음과 같은 조성물을 가진 것을 특징으로 하는 물용해물질혼합물:
    화학적으로 변성되고 에스테르화된 15~20wt%의 콜로포늄수지;
    5~10wt%의 트리에타놀아민;
    2wt%까지의 비이온 계면활성제;
    10wt%까지의 알콜가용화제;
    0.05wt%까지의 염료;
    100wt%로 수량표시된 합계를 보충하는 량의 물.
KR1019980055025A 1997-12-18 1998-12-15 반도체웨이퍼를 고정하고 떼어내는 방법 및 이 방법을 실행하기에 적합한 물질혼합물 KR100284583B1 (ko)

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