KR100537971B1 - 베이스재료및그를사용하는접착테이프 - Google Patents

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Abstract

베이스 재료층은 필름층 및 필름층 상의 장벽층을 가지고, 또한 접착 테이프는 베이스 재료 및 장벽층 상의 접착제층을 가진다. 따라서, 그들은 그들의 표면에 피쉬 아이 또는 이물질을 가지지 않으므로, 두께의 정확도가 향상되고 접착제층과 접착되는 재료의 오염도 역시 개선된다.

Description

베이스 재료 및 그를 사용하는 접착 테이프 {Base Material and Adhesive Tape Using the Same}
본 발명은 베이스 재료, 특히 렌즈와 같은 광학 구조 소자, 실리콘 웨이퍼와 같은 반도체 구조 소자 등의 정밀 기계 가공 공정에 사용되는 접착 테이프용 베이스 재료에 관한 것이다. 또한 본 발명은 그러한 베이스 재료를 가지는 접착 테이프에 관한 것이다.
지금까지, 접착 테이프는 정밀 기계 가공을 필요로 하는 구조 소자를 제조하기 위하여 광학 산업, 반도체 산업 등의 분야에서 사용되어 왔다.
일반적으로, 반도체 웨이퍼의 표면 보호용 접착 테이프는 열가소성 수지를 용융시키는 단계; T자형 다이, 취입 압출, 칼렌더 등을 사용하여 용융된 열가소성 수지를 캐스팅함으로써 베이스 시트로서 필름 형상 베이스 재료를 형성하는 단계; 및 베이스 시트의 적어도 한쪽 표면 상에 접착제를 도포하는 단계를 포함하는 방법에 의해 제조될 수 있다. 이리하여 얻어진 접착 테이프는 전형적으로 웨이퍼 배면의 연마 단계 및 또한 웨이퍼를 피스로 다이싱 (dicing) 및 단리하는 단계 중에 반도체 웨이퍼를 제자리에 유지하기 위해 사용된다.
먼저, 소정의 패턴이 형성되는 전면을 갖는 반도체 웨이퍼의 배면을 연마하는 공정 (즉, 배면 연마 단계)에서 접착 테이프를 사용하는 예를 설명할 것이다.
웨이퍼의 배면을 연마할 때에, 스캐터링되거나 파편이된 잔존물 (즉, 부스러기)를 제거하기 위하여 그리고 연마에 의한 열발생을 감소시키기 위하여 흐르는 순수로 웨이퍼의 배면을 연속적으로 헹군다. 따라서, 이 경우 연마로부터 웨이퍼 상에 형성된 패턴을 보호하기 위하여 접착 테이프를 웨이퍼의 전면 상에 도포시킨다.
반도체 웨이퍼를 피스로 다이싱 및 단리하는 단계를 수행할 때에는, 접착 테이프를 웨이퍼의 배면에 도포하여 접착 테이프가 접착되어 있는 웨이퍼를 연속적으로 다이싱, 세척, 건조, 팽창 (expanding), 픽업 및 장착 단계 각각에 적용시킨다.
상기 단계들은 접착 테이프가 배면 연마 단계 또는 다이싱 및 단리 단계 후에 제거될 경우, 예컨대 웨이퍼 또는 칩 상에 접착제의 어떠한 부분도 잔존하지 않는 성질을 가져야 한다. 이러한 문제를 해결하기 위하여, 일본 특허 공개 (소)62-153376호 (1987) 및 일본 특허 공고 (평)5-77284호 (1993)을 포함하는 특허 서류에 몇가지 개선책이 기재되어 있다.
일본 특허 공개 (소)62-153376호 (1987)에 기재되어 있는 접착 시트는 방사선 유도중합된 화합물로서 우레탄 아크릴레이트 올리고머 (분자량 3,000∼10,000)를 함유하는 접착제 및 접착제가 도포되는 베이스 시트로 이루어진다. 그러므로, 접착 시트의 접착 강도는 반도체 웨이퍼의 다이싱 후에 픽업 단계에서 자외선등을 이에 조사함으로써 충분히 감소된다. 따라서, 접착제가 웨이퍼 칩의 배면 상에 잔존하지 않는다. 한편, 일본 특허 공고 (평)5-77284호 (1993)에 기재된 접착 테이프는 베이스 시트의 표면 상에 도포된 접착제층으로서 수팽윤형 접착제를 포함한다. 따라서, 이 경우에는 연마 단계 후 흐르는 물에 의해 웨이퍼의 표면 상에 부착된 접착제를 제거할 수 있게 된다.
상기 서술된 각각의 접착 테이프는 염화비닐 또는 폴리프로필렌과 같은 열가소성 수지를 용융시키고 용융된 열가소성 수지를 T자형 다이, 취입 압출, 칼렌더 등을 사용하여 캐스팅함으로써 필름 형상 재료로서 제조된 베이스 재료를 사용한다.
대부분의 경우, 사용되는 베이스 재료는 웨이퍼-보호 및 작업성의 측면에서 50 ㎛ 이상의 두께를 가진다. 그러나, 베이스 재료로 필름을 형성하는 공정동안, 재료 내로의 바람직하지 않은 이물질 혼합 또는 수지 성분의 불용성 구성성분의 존재 등으로 인해 베이스 재료의 표면 상에 돌출부가 산재하여 형성된다. 각각의 상기 돌출부는 약 10 내지 50 ㎛의 높이를 갖는 피쉬 아이 (fish eye)의 형상이다 (이하의 명세서에서 피쉬 아이로 칭함). 그러므로, 피쉬 아이는 웨이퍼 배면을 연마할 때 실리콘 웨이퍼의 균열을 전개하는 중심체로서 작용한다. 더욱이 이 경우, 칩을 다이싱 및 단리할 때 피쉬 아이가 칩을 비산 (flying off)시키는 중심체로서 작용하는 또 다른 문제가 발생한다.
베이스 재료의 두께가 50 ㎛ 미만일 경우, 피쉬 아이의 발생은 억제될 수 있다. 그러나, 그렇게 얇은 필름은 웨이퍼를 보호할 수 없고 작업성을 저하시킨다.
상기 단점을 해결하기 위하여, 일본 특허 출원 공개 (평)9-253964호 (1997)는 접착 테이프용 베이스 재료를 개시한다. 이 베이스 재료는 우레탄 아크릴레이트 올리고머 및 반응성의 희석된 단량체의 혼합물을 포함하는 액체 방사선-경화 수지를 캐스팅한 후, 방사선으로 조사하여 수지를 경화시키는 단계에 의하여 형성된다.
그러나, 베이스 재료로된 필름층 상에 접착제층을 직접 도포하여 접착 테이프를 형성하는 것의 단점 중 하나는, 접착 테이프를 피착체로부터 제거할 경우 피착체의 표면상에 잔류하는 잔류 접착제 (소위 파티클 (particle))에 의해 피착체 (예, 반도체 웨이퍼)를 오염시키는 것이다.
본 발명자들은 허용될 수 없는 성분들이 필름층으로부터 접착제층으로 블리딩 (bleeding)됨으로써 파티클 (즉, 피착체 상에 있는 상기 접착제의 잔류 접착제)이 발생한다고 생각하였다. 허용될 수 없는 성분들은 저분자량을 가지며 베이스 재료의 필름층을 형성하는 방사선 경화 수지에 포함되어 있다. 마침내, 본 발명자들은 필름층 상에 장벽층이 형성된 베이스 재료를 사용하여 상기 문제에 대한 해결책을 찾았다. 이 장벽층은 필름층으로부터 접착제층으로의 블리딩을 방지한다.
따라서, 본 발명의 목적은 피쉬 아이 및 이물질이 포함되지 않고, 앞서 기재된 것과 같이 접착제로 인한 피착체의 오염을 개선시키고 정확한 두께를 제공하는 우수한 성질의 접착 테이프를 얻기 위한 베이스 재료를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 베이스 재료를 포함하는 접착 테이프를 제공하는 것이다.
본 발명은 먼저, 우레탄 (메트)아크릴레이트 올리고머 및 반응성의 희석된 단량체의 혼합물을 방사선으로 조사하여 경화시킴으로써 형성된 필름층, 및 필름층의 하나 이상의 표면에 형성된 장벽층을 포함하는 베이스 재료를 제공한다.
여기서, 반응성의 희석된 단량체는 고리 구조를 가지는 단량체일 수 있다.
고리 구조를 가지는 단량체는 시클로지방족 화합물, 방향족 화합물 및 헤테로시클릭 화합물로 구성되는 군으로부터 선택된 단량체일 수 있다.
장벽층의 두께는 0.1 ㎛ 내지 40 ㎛일 수 있다.
본 발명은 또한, 우레탄 (메트)아크릴레이트 올리고머 및 반응성의 희석된 단량체의 혼합물을 방사선으로 조사하여 경화시킴으로써 형성된 필름층, 및 필름층의 하나 이상의 표면에 형성된 장벽층을 가지는 베이스 재료, 및 장벽층의 하나 이상의 표면에 형성된 접착제층을 포함하는 접착 테이프를 제공한다.
여기서, 반응성의 희석된 단량체는 고리 구조를 가지는 단량체일 수 있다.
고리 구조를 가지는 단량체는 시클로지방족 화합물, 방향족 화합물 및 헤테로시클릭 화합물로 구성되는 군으로부터 선택된 단량체일 수 있다.
장벽층은 0.1 ㎛ 내지 40 ㎛의 두께를 가질 수 있다.
베이스 재료 상에 장벽층을 형성하고 소정의 두께를 가진 장벽층을 만듬으로써, 본 발명은 피쉬 아이 및 이물질을 포함하지 않고, 피착체 상의 잔류 접착제인 파티클에 의한 피착체의 오염을 개선시키고 정확한 두께를 제공하는 우수한 성질의 접착 테이프를 구현한다.
이러한 접착 테이프는 반도체 분야의 다양한 재료용 표면 보호 테이프, 특히 예를 들어 웨이퍼 배면의 연마 단계에서 반도체 웨이퍼용 표면 보호 테이프로서 유용한 작용을 한다. 더욱이, 10% 이상의 파단 신도를 가지는 바람직한 베이스 재료는 고리 구조를 가지는 단량체를 반응성의 희석된 단량체로 사용하여 생성할 수 있다.
본 발명의 상기 및 다른 목적, 효과, 특징 및 장점은 첨부 도면과 관련하여 주어진 양태에 대한 아래의 설명으로 더욱 명확해질 것이다.
도 1을 참고로 하여, 본 발명자들은 본 발명의 바람직한 양태 중 하나인 베이스 재료에 대해 상세히 설명할 것이다. 도면에서 나타낸 것과 같이, 베이스 재료층 (이후, 베이스층이라 칭함) (3)은 필름층 (1), 및 필름층 (1) 상에 적층된 장벽층 (2)을 포함한다.
필름층 (1)은 일본 특허 출원 공개 (평)9-253964호 (1997)에 기재된 것과 같은 방사선 경화된 수지로 제조된 필름으로 제공된다. 수지의 조성물은 주로 우레탄 아크릴레이트 올리고머 및 반응성의 희석된 단량체로 구성되므로, 자외선 방사 또는 전자 방사와 같은 방사에 의해 경화되어 필름을 형성할 수 있다.
상기 조성물에 사용되는 우레탄 (메트)아크릴레이트 올리고머는 주 골격으로서 바람직하게는 500 내지 50,000, 더욱 바람직하게는 1,000 내지 30,000의 분자량인 에스테르-디올을 가지는 이관능가 우레탄 (메트)아크릴레이트일 수 있다. 이 경우, 이것은 폴리에스테르-폴리올형 또는 폴리에테르-폴리올형일 수 있다. 본 발명에 따라서, 우레탄 (메트)아크릴레이트 올리고머는 단독으로 사용되거나 필요할 경우 그의 혼합물과 같은 하나 이상의 상이한 유형과의 배합으로 사용될 수 있다.
상기 조성물에 사용되는 반응성의 희석된 단량체는 바람직하게는 일관능가의 희석된 단량체이거나, 더욱 바람직하게는 고리 구조를 가지는 단량체일 수 있다. 이는 이소보르닐 (메트)아크릴레이트, 디시클로펜테닐 (메트)아크릴레이트, 디시클로펜타닐 (메트)아크릴레이트, 디시클로펜테닐 옥시에틸 (메트)아크릴레이트, 시클로헥실 (메트)아크릴레이트 및 아다만탄 (메트)아크릴레이트를 포함하는 시클로지방족 화합물, 벤질 아크릴레이트를 포함하는 방향족 화합물, 및 테트라히드로푸르푸릴 (메트)아크릴레이트, 모르폴린 아크릴레이트, N-비닐 피롤리돈 및 N-비닐 카프롤락탐을 포함하는 헤테로시클릭 화합물의 군으로부터 선택된 것일 수 있다. 별법으로 다관능가의 (메트)아크릴레이트가 임의로 사용될 수 있다.
위의 조성물에 있어서, 우레탄 (메트)아크릴레이트 올리고머 및 반응성의 희석된 단량체의 혼합비는 중량%를 기준으로 95 : 5 내지 5 : 95, 바람직하게는 50 : 50 내지 70 : 30이다.
상기 성분에 덧붙여, 필름층 (1)은 1종 이상의 바람직한 첨가제, 예를 들어 벤조인 화합물, 아세토페논 화합물, 아실포스핀옥시드 화합물, 티탄오센 화합물, 티옥산톤 화합물 및 퍼옥시드 화합물과 같은 광개시제, 아민 또는 퀴논과 같은 광증감제 (photo-sensitizer), 및 염료 또는 안료와 같은 착색제를 추가로 포함할 수 있다.
필름층 (1)을 형성하는 조성물의 바람직한 일례는 우레탄 (메트)아크릴레이트 올리고머 및 반응성의 희석된 단량체의 혼합물 100 중량부 및 광개시제 0.1 내지 10 또는 바람직하게는 1 내지 5 중량부를 포함한다. 이러한 필름층 (1)은 통상적인 방법에 의해 상기 조성물로된 액체 수지로 필름을 형성함으로써 제조할 수 있다. 통상적인 방법은 분수형 다이 (fountain die) 또는 콤마 도포기 (comma coater)에 의한 수지 캐스팅 단계 및 UV 또는 전자선과 같은 방사선의 조사에 의한 캐스팅된 수지의 경화 단계를 포함한다. 생성되는 필름층 (1)의 두께는 바람직하게는 50 내지 1,995 ㎛이거나, 더욱 바람직하게는 100 내지 490 ㎛이다. 경화 단계 후, 필름층 (1)의 초기 탄성 계수는 100 내지 100,000 kg/cm2이거나, 바람직하게는 500 내지 50,000 kg/cm2이다.
장벽층 (2)는 필름층 (1)로부터 저분자량의 잔류하는 허용될 수 없는 성분들의 블리딩을 충분히 방지할 수 있다. 잔류하는 허용될 수 없는 성분들은 필름 형성 후 필름층 (1)로부터 생성된다. 장벽층 (2)는 예를 들어 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (이후, PET로 약칭함), 폴리에틸렌 나프탈레이트 (이후, PEN으로 약칭함), 저밀도 폴리에틸렌 (이후, LDPE로 약칭함), 열가소성 폴리우레탄, 열가소성 아크릴레이트 수지, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌/(메트)아크릴레이트 공중합체 등을 포함할 수 있다. 더욱이, 장벽층 (2)를 형성하는 조성물은 당업계의 숙련자들이 널리 사용하는 착색제 및 안정화제와 같은 1종 이상의 추가 성분을 포함할 수 있다.
장벽층 (2)는 열용접과 같은 통상적인 방법에 의해 필름층 (1)에 상기 조성물의 예비성형된 필름을 용접 또는 결합시킴으로써 필름층 (1)에 도포될 수 있다. 별법으로, 장벽층 (2)는 LDPE와 같이 시판되는 필름을 그대로 사용하여 필름층 (1)에 형성할 수 있다. 또한 장벽층 제조용의 상기 조성물 용액을 제조하는 단계 및 다이 도포기 (die coater), 콤마 도포기, 롤 도포기 (roll coater), 바 도포기 (bar coater) 등으로 이 용액을 필름층 (1)에 캐스팅하는 단계를 포함하는 공정에 의해 필름층 (1)에 장벽층 (2)를 도포하는 것도 가능하다.
생성되는 장벽층 (2)는 피쉬 아이 생성 및 허용될 수 없는 성분들의 블리딩을 방지할 목적으로, 바람직하게는 0.1 내지 40 ㎛, 더욱 바람직하게는 10 내지 30 ㎛의 두께를 가진다.
상기와 같이 도 1에서, 장벽층 (2)는 필름층 (1)의 오직 한쪽에만 형성된다. 그러나, 본 발명에 따라서 필름층 (1)의 양쪽면이 모두 필요에 따라 장벽층 (2)를 가질 수 있고 그들 중 하나는 예를 들어 실리콘 웨이퍼 배면의 연마 단계 (이후, 이 단계는 간단히 배면 연마 단계로 칭함)를 위한 작업성 향상과 관련된 또 다른 기능을 수행할 수 있다.
따라서, 베이스층 (3)은 일본 산업 표준 (이후, JIS로 약칭함) K7127을 기준으로, 10 내지 100,000 kg/cm2, 바람직하게는 100 내지 50,000 kg/cm2의 초기 탄성 계수, 10% 이상이거나, 바람직하게는 100% 이상인 파단 신도 및 10 내지 500 kg/cm2이거나, 바람직하게는 20 내지 100 kg/cm2인 10% 응력을 가진다. 반응성의 희석된 단량체로서 고리 구조를 가지는 단량체가 사용된 경우, 10% 이상의 파단 신도를 가지는 장벽층 (3)은 쉽게 얻어질 수 있다. 반면, 파단 신도가 10% 미만인 경우, 통상적인 테이핑 기계로 (접착제가 코팅된 베이스 재료로서 제공된) 접착 테이프를 피착체 상에 접착시킬 때, 경화된 층에서 균열의 발생이 우려된다.
베이스층 (3)의 전체 두께는 바람직하게는 60 내지 2,000 ㎛, 더욱 바람직하게는 100 내지 500 ㎛이다.
결론적으로, 본 발명의 바람직한 양태 중 하나인 접착 테이프는 위의 공정에 의해 생성된 베이스층 (3)을 사용하여 제조할 수 있다.
도 2는 접착 테이프의 단면도이다. 도면에서, 인용 부호 (1) 내지 (3)은 도 1에서 나타낸 것과 동일한 구성요소를 의미하고, (4)는 접착제층을, (5)는 접착 테이프를 의미한다.
접착 테이프 (5)는 베이스층 (3)의 장벽층 (2)의 표면에 접착제층 (4)를 추가로 도포하여 형성한다. 접착제층 (4)의 구성 성분은 일본 특허 출원 공고 (평)5-77284호 (1993)에 개시된 수팽윤형 접착제 및 일본 특허 출원 공개 (소)62-153376호 (1987)에 개시된 방사선 경화형 접착제와 같은 일반적인 접착 테이프를 포함할 수 있다.
접착제층 (4)는 콤마 도포, 다이 도포 등을 사용하는 통상적인 방법에 의해 장벽층 (2)에 도포된다. 접착제층 (4)는 5 내지 100 ㎛의 두께를 가지는 것이 바람직하다.
한편, 도 2에서 장벽층 (2)는 필름층 (1)의 오직 한쪽에만 형성되고 접착제층 (4)는 장벽층 (2)의 표면에 형성된다. 그러나, 본 발명에 따라서, 필요에 따라 필름층 (1)의 양쪽면에 모두 장벽층 (2)를 형성할 수 있고 장벽층 (2)의 한쪽 또는 양쪽에 접착제층(들) (4)를 형성할 수 있다.
그 결과, 이와 같이 생성된 접착 테이프 (5)는 접착제층 (5)의 두께를 원하는 두께로 아주 정확하게 얻을 수 있고, 베이스층 (3)의 표면에 피쉬 아이 및 이물질을 포함하지 않으며, 장벽층 (2)가 필름층 (1)에서 접착제층 (4)로의 저분자량의 허용될 수 없는 성분들의 블리딩을 방지하는 잇점을 가진다.
예를 들어 반도체 제조 공정에서, 반도체 웨이퍼의 표면에 테이프를 붙이고 그의 배면을 연마하는 단계 후 이 테이프를 벗겨낼 경우, 접착 테이프 (5)는 반도체 웨이퍼상의 잔류 파티클의 측면에서 양호한 표면 보호 테이프로서 사용될 수 있다.
<실시예>
본 발명은 다음 실시예를 참고하면 보다 명백히 이해될 것이다. 실시예에서 사용된 우레탄 (메트)아크릴레이트 올리고머, 반응성의 희석된 단량체, 및 장벽층을 표 1에 열거하였다.
<실시예 1>
필름층을 형성하는데 사용되는 수지 용액은
우레탄 (메트)아크릴레이트 올리고머로서, 평균 분자량 약 8000인 이관능가 우레탄 아크릴레이트 (상표명 : UX-3301, 닛본 가야쿠 (Nippon Kayaku)사제) 60 중량부;
반응성의 희석된 단량체로서 모르폴린 아크릴레이트 (상표명: ACMO, 고진 (Kojin)사제) 40 중량부;
광개시제로서 1-히드록시-시클로헥실-페닐-케톤 (상표명: Irgacure 184, 시바스페샬티 케미칼스 (Ciba Specialty Chemicals)사제) 2 중량부; 및
프탈로시아닌 안료 0.2 중량부를 혼합하여 제조하였다.
이어서, 수지 용액을 캐스팅 지지 필름인 두께 38 ㎛의 PET 필름 (토레이 (Toray)사제) 상에 분수형 다이 기술에 의해 도포하여 두께 80㎛의 필름층을 제조하였다.
수지 용액을 도포하는 단계 바로 후에, 두께 30 ㎛의 LDPE GF-1 필름(타마폴리(Tamapoly)사제)을 필름층의 반대편에 장벽층으로서 적층시켰다. 이어서, 적층물을 고압 수은 램프(160 W/cm 전력)로부터 10 cm 거리에서 250 mJ/cm2 광량으로 UV 방사에 노출시켜서 수지의 가교 결합 및 경화를 야기시켜, 지지 필름을 갖는 베이스 재료를 얻었다.
<실시예 2 내지 4>
이들 실시예에서, 우레탄 (메트)아크릴레이트 올리고머 및 반응성의 희석된 단량체의 혼합 비율이 다른 것을 제외하고는 실시예 1의 과정과 동일하게 각각의 지지 필름을 갖는 베이스 재료를 형성하였다. 즉, 우레탄 (메트)아크릴레이트 올리고머로서 평균 분자량 약 8000의 이관능가 우레탄 아크릴레이트 (상표명: UX-3301, 닛본 가야쿠사제) 30 중량부 (실시예 2), 50 중량부 (실시예 3), 또는 70 중량부 (실시예 4); 및 반응성의 희석된 단량체로서 모르폴린 아크릴레이트 (상표명: ACMO, 고진사제) 70 중량부 (실시예 2), 50 중량부 (실시예 3), 또는 30 중량부 (실시예 4)를 조성물로 배합하였다.
<실시예 5 내지 7>
이들 실시예에서, 반응성의 희석된 단량체가 다른 것을 제외하고는 실시예 1의 과정과 동일하게 각각의 지지 필름을 갖는 베이스 재료를 형성하였다. 즉, 반응성의 희석된 단량체는 시클로헥실아크릴레이트(실시예 5), 이소보르닐아크릴레이트(실시예 6), 또는 벤질아크릴레이트(실시예 7)이었다.
<실시예 8 내지 11>
이들 실시예에서, 다음을 제외하고는 실시예 1의 과정과 동일하게 각각의 지지 필름을 갖는 베이스 재료를 형성하였다. 즉, 각각의 실시예들에서 장벽층은 서로 상이한 종류 및 두께를 가졌다. 또한, 상응하는 장벽층의 두께가 변하는 것에 따라서 필름층의 두께가 변하였다.
실시예 8에서, 수지 용액을 지지 필름의 PET 필름상에 도포하여 두께 98 ㎛의 필름층을 제조하였다. 이어서, 장벽층 필름으로서 두께 12 ㎛의 PET 필름 (토레이사제)을 사용하였다.
실시예 9에서, 수지 용액을 지지 필름의 PET 필름상에 도포하여 두께 98 ㎛의 필름층을 제조하였다. 이어서, 장벽층 필름으로서 두께 12 ㎛의 PEN 필름 (테이진 (Teijin)사제)을 사용하였다.
실시예 10에서, 수지 용액을 지지 필름의 PET 필름상에 도포하여 두께 80 ㎛의 필름층을 제조하였다. 이어서, 장벽층 필름으로서 두께 30 ㎛의 열가소성 우레탄 엘라스토머 필름 (니신보우세끼 (Nisshinbouseki)사제)을 사용하였다.
실시예 11에서, 수지 용액을 지지 필름의 PET 필름상에 도포하여 두께 110 ㎛의 필름층을 제조하였다. 이어서, 장벽층으로서 열가소성 아크릴 수지 (상표명: 파라크론 (Parachron) W-197C, 네가미 코교 (Negami Kogyo)사제)를 사용하였다. 바 도포기를 사용하여 열가소성 아크릴 수지를 필름층의 표면에 도포하여 건조 후 두께 0.3 ㎛인 필름을 제조하였다.
<비교실시예 1>
수지 용액을 지지 필름에 도포하여 두께 110 ㎛의 필름층을 제조하며 장벽층을 형성하지 않는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 지지 필름을 갖는 베이스 재료를 형성하였다.
실시예 1 내지 11 및 비교실시예 1에 의해서 형성된 지지 필름을 갖는 베이스 재료를 사용하여 접착 테이프를 제조하였다. 각각의 베이스 재료에 대해서, 접착제를 베이스 필름의 장벽층이 적층된 면 상에 도포하고 동시에 베이스 재료로부터 지지 필름을 벗겨서 두께 20 ㎛의 접착 코팅을 제조하였다. 이 경우에, 접착제는 (i)에틸 아크릴레이트, 비닐 아세테이트, 및 메타크릴산의 공중합체 및 (ii) 폴리에틸렌 글리콜 라우릴 에테르를 포함하고 수산화칼륨의 존재하에서 아세트산아연으로 가교 결합된 수팽윤 아크릴 접착제(일본 특허 출원 공개 (평)5-77284호 (1993)에 개시되어 있음)이었다.
상기 과정에 의하여 얻어진 베이스 재료 및 접착 테이프에 대한 하기의 평가를 실시하였다. 접착 테이프 각각의 평가 항목은 피쉬 아이의 수, 테이프를 반도체 웨이퍼에 붙였을 때의 배면 연마의 특성 및 웨이퍼 상에 잔존하는 파티클의 수인 반면, 베이스 재료 각각의 평가 항목은 두께의 정밀도, 초기 탄성계수, 파단 신도, 및 10% 응력이었다. 다음의 표 2에서 이러한 평가 항목을 설명하고 얻어진 결과를 나타낼 것이다.
(1) 베이스 재료 두께의 정밀도
베이스 재료의 면적 100 m2에서 100개 지점을 임의로 샘플링하여서 각 지점의 두께를 측정하였다. 두께의 정밀도 [R (㎛)]을 일련의 측정값의 최대값 및 최소값 사이의 차로서 결정하였다.
(2) 베이스 재료의 초기 탄성계수
JIS K7127을 준수하여 분 당 200 mm의 시험 속도로 측정하였다.
(3) 베이스 재료의 파단 신도
JIS K7127을 준수하여 분 당 200 mm의 시험 속도로 측정하였다.
(4) 베이스 재료의 10 % 응력
JIS K7127을 준수하여 분 당 200 mm의 시험 속도로 측정하였다.
(5) 접착 테이프에서 피쉬 아이의 수
샘플로서 각 접착 테이프 표면 상의 10 m2의 면적에서 외관 시험을 수행하였다. 높이 10 ㎛ 이상의 피쉬 아이를 세어서 접착 테이프의 피쉬 아이 수를 얻었다.
(6) 배면 연마의 특성
각각의 접착 테이프를 사용하여, 50개의 실리콘 웨이퍼(지름 20.32 cm)에 대해, 웨이퍼 배면을 연마기 DFG 840(디스코(Disco)사제)으로 연마하는 배면 연마 단계를 거치고 나서 외관 시험을 하였다. 웨이퍼 및 접착 테이프 사이의 공간으로 물 침투, 접착 테이프의 벗겨짐 및 웨이퍼의 파쇄를 검사하였다.
(7) 파티클의 수
각각의 접착 테이프를 실리콘 웨이퍼(지름 10.16 cm) 상에 접착하고 나서 상기 항목 (6)과 같은 방법으로 배면 연마 단계를 거쳤다. 웨이퍼의 표면 상에 잔존하는 파티클 (즉, 0.27 ㎛ 이상의 이물질)의 수를 1 시간 후(23℃, 65% RH) 및 또한 7 일 후(40℃, 건조)에 테이프를 벗기고 나서 측정하였다. 이 평가에 사용된 측정 장치는 히타치 일렉트로닉 엔지니어링(Hitachi Electronic Engineering)사에서 제조한 레이저형 표면 분석 장치 LS-5000이었다.
우레탄 (메트)아크릴레이트 반응성의 희석된 단량체 필름층의 두께 (㎛) 장벽층
종류 중량부 종류 중량부 종류 두께(㎛)
실시예 1 UX-3301 60 모르폴린 아크릴레이트 40 80 LDPE GF-1 30
실시예 2 UX-3301 30 모르폴린 아크릴레이트 70 80 LDPE GF-1 30
실시예 3 UX-3301 50 모르폴린 아크릴레이트 50 80 LDPE GF-1 30
실시예 4 UX-3301 70 모르폴린 아크릴레이트 30 80 LDPE GF-1 30
실시예 5 UX-3301 60 시클로헥실 아크릴레이트 40 80 LDPE GF-1 30
실시예 6 UX-3301 60 이소보르닐 아크릴레이트 40 80 LDPE GF-1 30
실시예 7 UX-3301 60 벤질 아크릴레이트 40 80 LDPE GF-1 30
실시예 8 UX-3301 60 모르폴린 아크릴레이트 40 98 PET 필름 12
실시예 9 UX-3301 60 모르폴린 아크릴레이트 40 98 PEN 필름 12
실시예 10 UX-3301 60 모르폴린 아크릴레이트 40 80 열가소성 우레탄 엘라스토머 필름 30
실시예 11 UX-3301 60 모르폴린 아크릴레이트 40 110 열가소성 아크릴 수지 0.3
비교실시예 UX-3301 60 모르폴린 아크릴레이트 40 110 - -
베이스 재료 두께의 정밀도 R: (㎛) 베이스 재료 초기 탄성계수 (kg/cm2) 베이스 재료 파단 신도 (%) 베이스 물질 10% 응력(kg/cm2) 피쉬 아이의 수 (No./10cm2) 배면 연마 단계에서 발견된 이상 파티클의 수(No./10.16 cm)
접착 후 1시간 (23℃, 65%RH) 접착 후 7일 (40℃, 건조)
실시예 1 6 1000 350 50 0 없음 ≤ 50 ≤ 50
실시예 2 6 1500 350 100 0 없음 ≤ 50 ≤ 50
실시예 3 6 1200 300 70 0 없음 ≤ 50 ≤ 50
실시예 4 6 800 300 30 0 없음 ≤ 50 ≤ 50
실시예 5 6 800 350 30 0 없음 ≤ 50 ≤ 50
실시예 6 6 1200 350 40 0 없음 ≤ 50 ≤ 50
실시예 7 6 800 350 30 0 없음 ≤ 50 ≤ 50
실시예 8 6 3000 150 200 0 없음 ≤ 50 ≤ 50
실시예 9 6 3000 150 200 0 없음 ≤ 50 ≤ 50
실시예 10 6 1000 350 40 0 없음 ≤ 50 ≤ 50
실시예 11 6 1000 350 40 0 없음 ≤ 50 ≤ 50
비교실시예 6 1000 350 40 0 없음 ≤ 50 200 - 500
표 2에 열거된 결과로부터 명백한 것처럼, 필름층으로서 방사선 경화 수지를 캐스팅하여 얻어진 베이스 재료에 관해서, 그 각각은 뛰어난 두께의 정밀도 및 10% 이상의 파단 신도를 나타내는데, 이는 극히 고무적인 결과이다. 본 발명자들은 또한 초기 탄성계수 및 10% 응력이 본 발명의 목적을 위한 바람직한 범위 안에 있음을 밝혀내었다. 더욱이, 본 발명자들은 각각의 베이스 재료에서 어떤 피쉬 아이 및 이물질도 발견할 수 없었다. 배면 연마의 단계에서, 또한 본 발명자들은 시험되는 실리콘 웨이퍼에서 이상을 발견할 수 없었다.
각각의 접착 테이프가 장벽층을 가진 베이스 재료를 사용하는(실시예 1 내지 11) 본 발명의 접착 테이프에 관해서, 본 발명자들은 파티클 수에 대한 일련의 측정에서 뛰어난 결과를 얻었다.
장벽층을 갖지 않는 비교실시예 1의 접착 테이프에 대하여, 배면 연마된 웨이퍼가 건조 상태하의 40℃에서 7 일 동안 방치될 경우, 파티클 수는 증가하였다.
그러므로, 접착제가 방사선 경화 수지의 필름층 상에 직접 도포된 경우, 실리콘 웨이퍼는 이물질 등으로 오염된다는 것이 결과로부터 명백하다. 이 경우에, 몇가지 허용될 수 없는 저분자량의 성분이 접착제층으로 분산되고 그들이 웨이퍼 표면을 오염시킨다는 것이 추정된다. 그러나 본 발명에 따르면, 실시예 1 내지 11에서 개시된 바와 같이 장벽층을 가진 접착 테이프를 제공함으로써 허용될 수 없는 성분들의 분산을 예방할 수 있다. 그러므로, 접착 테이프의 허용될 수 없는 성분이 웨이퍼를 오염시킬 수는 없다.
그 결과로서 적층 형태인 본 발명의 접착 테이프는 실리콘 웨이퍼가 반도체 제조의 공정, 특히 배면 연마의 단계를 거칠 때, 실리콘 웨이퍼에 대한 표면 보호 테이프로서 통상적인 것보다 훨씬 우수하다.
본 발명에 따라, 상기 서술된 바와 같이 광학 산업, 반도체 산업 등의 분야에서의 초미세제작에 적용되는 구조의 부품의 제조 공정에 사용될 수 있는, 접착 테이프용 베이스층 및 상기 베이스층을 사용하는 접착 테이프가 제공될 수 있게 되었다. 또한, 본 발명에 따라 접착 테이프는 반도체 웨이퍼의 배면 연마 및 다이싱 단계에서 균열, 칩 스캐터링 등의 문제점을 야기하는 피쉬 아이가 없으며, 또한 접착 테이프는 통상의 테이프에 비하여 소정 두께를 갖도록 매우 정밀하게 제작될 수 있다.
본 발명은 당업계의 숙련자에 의해 본 발명으로부터 벗어나지 않고 보다 넓은 관점에서 변화 및 변형될 수 있다는 것이 상기로부터 상세히 설명되어 왔으며, 따라서 첨부된 특허청구범위내에서 본 발명은 본 발명의 진실한 취지내에 해당하는 변화 및 변형 모두를 포괄한다.
도 1은 본 발명의 양태 중 하나인 베이스 재료의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 양태 중 하나인 접착 테이프의 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 필름층
2 : 장벽층
3 : 베이스층
4 : 접착제층
5 : 접착 테이프

Claims (4)

  1. 우레탄 (메트)아크릴레이트 올리고머 및 고리 구조를 갖는 단량체의 혼합물을 방사선 경화시켜 형성된 필름층, 및 상기 필름층의 하나 이상의 표면 상에 장벽층을 가지는 베이스 재료, 및
    상기 장벽층의 표면 상에 접착제층을 포함하고,
    상기 올리고머가 상기 혼합물의 5 내지 95 중량%를 구성하고, 상기 장벽층이 중합체를 포함하는 것인 접착 테이프.
  2. 제1항에 있어서, 상기 단량체가 시클로지방족 화합물, 방향족 화합물 및 헤테로시클릭 화합물로부터 선택된 것인 접착 테이프.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 장벽층이 0.1 ㎛ 내지 40 ㎛의 두께를 가지는 것인 접착 테이프.
  4. 제1항에 있어서, 상기 올리고머가 상기 혼합물의 50 내지 70 중량%를 구성하는 것인 접착 테이프.
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