KR100547503B1 - 반도체웨이퍼 표면점착필름 및 상기 점착필름을 사용하는반도체웨이퍼의 가공방법 - Google Patents

반도체웨이퍼 표면점착필름 및 상기 점착필름을 사용하는반도체웨이퍼의 가공방법 Download PDF

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Abstract

반도체웨이퍼의 두께를 150㎛ 이하까지 박층화한 경우이어도, 웨이퍼의 휨을 방지하고, 웨이퍼를 파손하지 않고 용이하게 박리할 수 있는 반도체웨이퍼 표면보호용 점착필름을 제공한다.
기재필름의 한쪽 표면에 점착제층이 형성된 반도체웨이퍼 표면보호용 점착필름에 있어서, 기재필름이 하기 요건 A와, 요건 B 및 C의 적어도 1요건을 구비한 층을 적어도 1층 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체웨이퍼 표면보호용 점착필름. 요건 A : 18∼50℃의 전체 온도영역에서의 저장탄성율이 1 ×109∼1 ×1010Pa인 고탄성율 특성 (A). 요건 B : 50∼90℃의 적어도 일부의 온도영역에서의 저장탄성율이 1 ×108Pa 이하인 고탄성율 특성 (B). 요건 C : 23℃, 90% RH에 있어서의 4시간 경과후의 흡수에 의한 치수변화율이 0.05∼0.5%인 흡수팽창성 고탄성율 특성 (C).

Description

반도체웨이퍼 표면점착필름 및 상기 점착필름을 사용하는 반도체웨이퍼의 가공방법{SURFACE PROTECTING ADHESIVE FILM FOR SEMICONDUCTOR WAFER AND PROCESSING METHOD FOR SEMICONDUCTOR WAFER USING SAID ADHESIVE FILM}
도 1은 각종 기재필름의 저장탄성율의 온도분산을 나타낸다.
[부호의 설명]
(a) : 두께 70㎛의 니트릴계 수지필름
(b) : 두께 175㎛의 니트릴계 수지필름
(c) : 두께 70㎛의 환상 폴리올레핀필름
(d) : 두께 100㎛의 비결정성 폴리에틸렌테레프탈레이트필름
(e) : 두께 70㎛의 2축연신 폴리에틸렌테레프탈레이트필름
(f) : 두께 175㎛의 2축연신 폴리에틸렌테레프탈레이트필름
(g) : 두께 70㎛의 2축연신 폴리프로필렌필름
(h) : 두께 120㎛의 에틸렌-아세트산비닐필름
본 발명은, 반도체웨이퍼 표면보호용 점착필름 및 상기 반도체웨이퍼 표면보 호용 점착필름을 사용하는 반도체웨이퍼의 이면가공방법에 관한 것이다. 상세하게는 실리콘, 갈륨-비소 등의 반도체웨이퍼의 집적회로가 형성된 측의 면에 점착필름을 점착하여 상기 웨이퍼 이외의 면을 가공하는 경우에 사용되는 반도체웨이퍼 표면보호용 점착필름 및 상기 반도체웨이퍼 표면보호용 점착필름을 사용하는 반도체웨이퍼의 이면가공방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 박층화한 반도체칩의 제조공정, 특히 이면가공공정, 점착필름 박리공정, 반송조작중 등에 있어서, 반도체웨이퍼의 파손방지, 생산성 향상을 위해서 적절한 반도체웨이퍼 표면보호용 점착필름 및 그것을 사용하는 반도체웨이퍼의 이면가공방법에 관한 것이다.
최근, IC카드, 휴대통신기기 등의 보급, 또는 전자기기의 소형화, 박층화의 요구가 높아짐에 따라서, 반도체칩의 박층화가 더욱 요망되고 있다. 종래, 반도체칩의 두께는 300㎛ 정도이었지만, 용도에 따라서는 150㎛ 이하로 박층화되는 것이 요구되도록 되어 있었다.
반도체칩은, 집적회로가 형성된 반도체웨이퍼의 표면에 반도체웨이퍼 표면보호용 점착필름을 부착(貼着)하는 공정, 반도체웨이퍼의 이면가공에 의해 박층화하는 공정, 반도체웨이퍼 표면보호용 점착필름을 박리하는 공정을 거친 후, 반도체웨이퍼를 다이싱가공하는 것에 의해 제조되는 것이 일반적이다. 특히, 두께가 150㎛ 이하로 박층화된 반도체칩을 제조하는 경우의 이면가공은, 우선 종래 행해지고 있는 연삭가공에 의해서 200∼150㎛ 정도까지 박층화하고, 다음으로 연마가공, 화학에칭가공 등에 의해 더욱 박층화하는 경우도 있다. 최근에는 연마가공, 화학에칭 등의 가공 또는 연삭가공만에 의해 반도체웨이퍼를 25㎛까지 박층화하는 기술도 개 발되고 있다.
그러나, 박층화한 반도체웨이퍼는 강성의 저하에 의해, 반도체웨이퍼의 휨 변형이 현저하게 크게 되는 경우가 있어, 제조상 문제로 되고 있다. 통상, 반도체칩을 박층화하는 공정에서는, 반도체웨이퍼는 로보트에 의해 전용 케이스로부터 한장씩 꺼내어, 가공기계 내의 척테이블(chuck table)이라 불리우는 치구(治具)에 고정한 후, 이면가공이 실시된다. 이면가공후의 웨이퍼는 다시 로보트에 의해, 전용 케이스에 수납, 또는 다음의 공정으로 반송된다. 이 경우, 웨이퍼의 휨이 크면, 웨이퍼가 파손되거나, 로보트에 의한 반송이 불가능하게 되는 등에 의해 공정이 정지하는 경우가 있다. 또한, 반도체웨이퍼 표면보호용 점착필름의 박리공정에서는, 박리기계 내의 척테이블에 웨이퍼를 고정하는 경우, 무리한 평탄화에 의해 웨이퍼의 파손이 발생하는 등, 중대한 문제가 생기는 경우가 있다.
박층화된 반도체웨이퍼는 휨이 발생하기 쉽다. 웨이퍼의 휨은 웨이퍼의 표면에 부착되어 있는 반도체웨이퍼 표면보호용 점착필름의 잔류응력과, 웨이퍼 표면에 부설되어 있는 집적회로 보호막의 잔류응력에 의해 발생한다고 한다. 반도체웨이퍼 표면보호용 점착필름의 잔류응력은, 반도체웨이퍼의 표면에 점착필름을 부착하는 경우, 상기 점착필름에 따른 장력에 의해 발생한다. 일반적으로, 늘어나기 쉬운 연질의 기재필름을 사용한 반도체웨이퍼 표면보호용 점착필름은 잔류응력이 커서, 반도체웨이퍼의 휨이 발생하기 쉽다.
한편, 회로보호막의 잔류응력은 폴리이미드계 보호막에 있어서 현저하다. 특히, 폴리이미드계 보호막이 두꺼운 경우에는, 반도체웨이퍼를 박층화한 때에, 상기 폴리이미드계 보호막의 잔류응력에 의해 웨이퍼의 휨이 크게 되어, 웨이퍼가 파손하거나, 로보트에 의한 반송이 불가능한 경우 등이 일어나서, 공정이 정지하는 등의 중대한 지장이 생긴다.
이와 같은 박층화 후의 웨이퍼의 휨을 저감시키는 수단으로서, 반도체웨이퍼 표면보호용 점착필름을 반도체웨이퍼 표면에 부착한 경우의 잔류응력을 저감하는 것에 착안한 시도가 여러가지 검토되고 있다. 예컨대, 일본국특개 2000-150432호 공보에는, 응력완화율이 높은 기재필름을 사용한 반도체웨이퍼 표면보호용 점착필름, 일본국특개 2000-212524호 공보에는, 높은 인장탄성율을 갖는 기재필름을 사용한 반도체웨이퍼 표면보호용 점착필름이 각각 개시되어 있다.
일본국특개 2000-150432호 공보에 기재된 응력완화율이 높은 기재필름을 사용한 반도체웨이퍼 표면보호용 점착필름은, 그것을 반도체웨이퍼 표면에 부착하는 경우의 잔류응력을 저감시키는 효과는 있지만, 회로보호막의 잔류응력에 의한 반도체웨이퍼의 휨을 방지할 수 없다는 결점이 있다. 또한, 일본국특개 2000-212524호 공보에 기재된 높은 인장탄성율을 갖는 기재필름을 사용한 반도체웨이퍼 표면보호용 점착필름은, 반도체웨이퍼의 휨을 교정하는 효과는 있지만, 반도체웨이퍼 표면으로부터의 박리가 곤란한 경우가 있다.
본 발명의 목적은, 상기 문제를 감안하여 반도체웨이퍼의 이면연마가공에 있어서 웨이퍼의 두께를 150㎛ 이하까지 박층화한 경우에 있어서도, 반도체웨이퍼의 회로보호막의 잔류응력에 의한 반도체웨이퍼의 휨을 교정, 방지하고, 웨이퍼를 파 손하지 않고 용이하게 박리하는 것이 가능한 반도체웨이퍼 표면보호용 점착필름 및 그것을 사용하는 반도체웨이퍼의 이면가공방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명자들은, 반도체웨이퍼의 휨 저감에 관해서 검토를 거듭한 결과, 점착필름의 기재필름으로서, (A) 실온 근방의 온도로부터 50℃의 전체 온도영역에 있어서는 높은 강성을 유지하는 특성, (B) 50℃ 이상으로 가열하므로써 강성이 저하하는 특성, (C) 23℃, 상대습도(RH) 90%에서 4시간 경과후의 흡수에 의한 치수변화율이 0.05∼0.5%인 특성에 착안하여, 이들 (A) 및 (B)의 2특성, (A) 및 (C)의 2특성, 또는 (A), (B) 및 (C)의 3특성을 갖는 기재필름을 사용하므로써, 상기 과제를 해결할 수 있다는 것을 발견하여 본 발명에 이르렀다.
즉, 본 발명은 기재필름의 한쪽 표면에 점착제층이 형성된 반도체웨이퍼 표면보호용 점착필름에 있어서, 기재필름이 하기 요건 A와, 요건 B 또는 C의 적어도 1요건을 구비한 것을 특징으로 하는 반도체웨이퍼 표면보호용 점착필름에 관한 것이다. 요건 A : 50℃에서의 필름 강연도(剛軟度)의 값이 0.08∼1.50N의 범위에 있는 고강성 특성 (A).
요건 B : 90℃에서의 필름 강연도의 값이 50℃의 온도영역에 있어서의 필름 강연도의 3분의 1 이하인 특성 (B).
요건 C : 23℃, 90% RH에서의 4시간 경과후의 흡수에 의한 치수변화율이 0.05∼0.5%인 흡수팽창성 고탄성율 특성 (C).
더욱이, 기재필름의 한쪽 표면에 점착제층이 형성된 반도체웨이퍼 표면보호 용 점착필름에 있어서, 기재필름이 하기 요건 A'와, 요건 B' 또는 C의 적어도 1요건을 구비한 층을 적어도 1층 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체웨이퍼 표면보호용 점착필름에 관한 것이다.
요건 A' : 18∼50℃의 전체 온도영역에서의 저장탄성율이 1 ×109∼1 ×1010Pa인 고탄성율 특성 (A').
요건 B' : 50∼90℃의 적어도 일부의 온도영역에서의 저장탄성율이 1×108Pa 이하인 고탄성율 특성 (B').
요건 C : 23℃, 90% RH에서의 4시간 경과후의 흡수에 의한 치수변화율이 0.05∼0.5%인 흡수팽창성 고탄성율 특성 (C).
본 발명에 따른 반도체웨이퍼 표면보호용 점착필름의 특징은, 기재필름이 상기 요건 A 및 B, A 및 C, 또는 A, B 및 C를 구비하고 있는 것에 있다.
본 발명의 다른 발명에 따른 반도체웨이퍼 표면보호용 점착필름의 특징은, 기재필름이 상기 요건 A'와, 요건 B' 또는 C의 적어도 1요건을 구비한 층을 적어도 1층 포함하는 것이다.
본 발명에 따른 반도체웨이퍼 표면보호용 점착필름은 요건 A'와, 요건 B' 또는 C의 적어도 1요건을 구비한 층이, 18∼50℃의 온도영역에서의 저장탄성율의 최저치(E'min)에 대한 최고치(E'max)의 비(E'max/E'min)가 1.0∼1.1인 것이 바람직한 태양이다.
또한, 상기 반도체웨이퍼 표면보호용 점착필름, 기재필름이 저탄성율 수지층 을 적어도 1층 포함하는 상기 반도체웨이퍼 표면보호용 점착필름은 바람직한 태양이다.
본 발명의 다른 발명은, 상기 반도체웨이퍼 표면보호용 점착필름을 사용하는 반도체웨이퍼의 이면가공방법에 있어서, 반도체웨이퍼의 집적회로형성면에 반도체웨이퍼 표면보호용 점착필름을 그의 점착제층을 통하여 부착하고, 반도체웨이퍼의 두께가 150㎛ 이하로 될때까지 이면가공하고, 이어서 반도체웨이퍼 표면보호용 점착필름을 50∼90℃로 가열하여 박리하는 반도체웨이퍼의 이면가공방법이다.
본 발명에 따른 반도체웨이퍼 표면보호용 점착필름을 사용하므로써, 반도체웨이퍼의 이면연삭가공에 있어서, 집적회로가 보호막에 의해 보호된 웨이퍼가, 두께가 150㎛ 이하로 될때까지 박층화된 경우에 있어서도, 반도체웨이퍼의 집적회로형성면에 반도체웨이퍼 표면보호용 점착필름을 부착하는 경우의 기재필름의 신장(伸長)을 억제하는 것이 가능하고, 반도체웨이퍼의 회로보호막의 잔류응력에 의한 웨이퍼의 휨을 교정, 방지할 수 있다. 또한, 반도체웨이퍼의 집적회로 비형성면을 연삭하는 경우에 주입되는 냉각수, 점착필름 표면의 세정수 등에 의해, 반도체웨이퍼 표면보호용 점착필름의 기재필름이 적절하게 팽창하여, 반도체웨이퍼의 휨을 교정, 방지하는 것이 가능하여, 웨이퍼의 파손을 방지할 수 있다. 또한, 반도체웨이퍼의 집적회로 형성면으로부터 본 발명에 따른 반도체웨이퍼 표면보호용 점착필름을 박리하는 경우, 가온하는 것에 의해 기재필름이 저탄성율화하여, 웨이퍼를 파손하지 않고 용이하게 박리할 수 있다.
발명의 실시의 형태
이하, 본 발명에 관해서 상세하게 설명한다. 본 발명의 반도체웨이퍼 표면보호용 점착필름은 기재필름의 한쪽 면에 점착제층이 형성된 것이다. 본 발명의 반도체웨이퍼 표면보호용 점착필름은, 통상 실온 근방의 온도, 즉 18∼30℃ 정도의 실내에서, 반도체웨이퍼의 집적회로 형성면(이하, 표면이라 한다)에 점착제층을 통하여 부착한 후, 반도체웨이퍼의 집적회로 비형성면(이하, 이면이라 한다)에 가공을 실시하고, 이어서 반도체웨이퍼 표면보호용 점착필름을 가열하여 박리하는 반도체웨이퍼의 이면가공공정에 사용되는 것이다.
우선, 본 발명의 반도체웨이퍼 표면보호용 점착필름(이하, 점착필름이라 한다)에 관해서 설명한다. 본 발명의 점착필름은, 기재필름을 작성한 후, 그 한쪽 면에 점착제층을 형성하는 것에 의해 제조된다. 통상, 점착제층의 표면에 박리필름이 부착된다. 점착제층을 형성하는 방법으로서, 박리필름의 한쪽 면에 점착제 도포액을 도포, 건조하여 점착제층을 형성한 후, 얻어진 점착제층을 기재필름의 한쪽 면으로 전사하는 방법, 기재필름의 한쪽 면에 점착제 도포액을 도포, 건조하여 점착제층을 형성하는 방법을 들 수 있다. 전자의 방법에 의한 경우는, 사용시에 박리필름을 박리한다. 후자의 방법에 의한 경우는, 환경에 기인하는 오염 등으로부터 보호하기 위해서 점착제층의 표면에 박리필름을 부착하는 것이 바람직하다.
기재필름 또는 박리필름의 어느 한쪽 면에 점착제 도포액을 도포하는 것은 기재필름 및 박리필름의 내열성, 반도체웨이퍼 표면의 비오염성을 고려하여 결정한다. 예컨대, 박리필름의 내열성이 기재필름의 내열성보다 우수한 경우는, 박리필름의 표면에 점착제층을 설치한 후, 기재필름측으로 전사한다. 내열성이 동등 또는 기재필름의 쪽이 우수한 경우는, 기재필름의 표면에 점착제층을 설치하고, 점착제층의 표면에 박리필름을 부착한다.
그러나, 점착필름은 박리필름을 박리할 때에 노출되는 점착제층의 표면을 통하여 반도체웨이퍼 표면에 부착되는 것을 고려하여, 점착제층에 의한 반도체웨이퍼 표면의 오염방지를 도모하기 위해서, 기재필름의 내열성에 상관 없이, 내열성이 양호한 박리필름을 사용하고, 그 표면에 점착제 도포액을 도포, 건조하여 점착제층을 형성하는 방법이 바람직하다.
본 발명에 따른 점착필름에 사용되는 기재필름의 특징은, 하기 요건 A와, 요건 B 또는 C의 적어도 1요건을 구비하고 있는 것에 있다. 구체적으로는, 요건 A 및 B의 2요건, 요건 A 및 C의 2요건, 또는 요건 A, B 및 C의 3요건을 구비한 기재필름을 사용하는 것에 있다.
50℃에 있어서, 더욱 바람직하게는 18∼50℃의 전체 온도영역에 있어서, 필름 강연도의 값이 0.08∼1.50N의 범위, 더욱 바람직하게는 0.1∼1.0N의 범위인 고강성 특성 (A)(이하, 요건 A라 한다).
90℃에 있어서, 더욱 바람직하게는 50∼90℃의 적어도 일부의 온도영역에 있어서, 필름 강연도의 값이 50℃에서의 필름 강연도의 3분의 1 이하, 더욱 바람직하게는 18∼50℃의 온도영역에서의 필름 강연도의 최대치의 3분의 1 이하, 더욱 바람직하게는 5분의 1 이하인 특성 (B)(이하, 요건 B라 한다). 23℃, 90% RH에 있어서 4시간 경과후의 흡수에 의한 치수변화율이 0.05∼0.5%, 바람직하게는 0.1∼0.5%인 흡수팽창성 고탄성율 특성 (C)(이하, 요건 C라 한다).
또한, 본 발명의 다른 발명에 따른 점착필름에 사용되는 기재필름의 특징은, 기재필름의 적어도 1층이 하기 요건 A'와, 요건 B' 또는 요건 C의 적어도 1요건을 구비하고 있는 것에 있다.
구체적으로는 요건 A' 및 B'의 2요건, 요건 A' 및 C의 2요건, 또는 요건 A', B' 및 C의 3요건을 구비한 층을 적어도 1층 포함하는 기재필름을 사용하는 것에 있다.
18∼50℃의 전체 온도영역에 있어서 저장탄성율이 1 ×109∼1 ×1010Pa, 더욱 바람직하게는 1 ×109∼7 ×109Pa의 범위인 고탄성율 특성 (A')(이하, 요건 A'라 한다)
50∼90℃의 적어도 일부의 온도영역에 있어서 저장탄성율이 1 ×108Pa 이하, 더욱 바람직하게는 5 ×107Pa 이하인 고탄성율 특성 (B')(이하, 요건 B'라 한다)
상기 요건 B'는 50℃를 넘는 온도로부터 90℃의 적어도 일부의 온도영역에 있어서 저장탄성율이 1 ×108Pa 이하, 더욱 바람직하게는 1 ×107Pa 이하인 것이 바람직하다.
더욱이, 요건 A와, 요건 B 또는 요건 C의 적어도 1요건을 구비한 기재필름의 적어도 1층이 요건 A'와, 요건 B' 또는 요건 C를 구비하고 있는 것이 바람직하다.
점착필름의 기재필름이 상기 요건 A 및 B의 2요건을 구비하므로써, 그 강성에 의해, 반도체웨이퍼 표면보호용 점착필름을 반도체웨이퍼 표면에 부착하는 경우 의 기재필름의 신장을 억제하고, 반도체웨이퍼가 그 표면에 형성되어 있는 회로보호막의 잔류응력에 의해 생기는 웨이퍼의 휨을 교정하여, 웨이퍼의 파손을 방지하는 효과를 얻는다. 또한, 점착필름을 웨이퍼 표면으로부터 박리하는 경우, 50∼90℃ 정도로 가온하는 것에 의해 기재필름의 강성을 저하시킬 수 있어, 웨이퍼를 파손하지 않고 점착필름을 용이하게 박리하는 것이 가능하게 된다.
18∼50℃의 전체 온도영역에 있어서 필름 강연도의 값이 1.50N의 범위를 넘으면, 그 과대한 강성에 의해, 점착필름을 반도체웨이퍼 표면에 부착하는 것이 곤란하게 되는 경우가 있다. 또한, 18∼50℃의 전체 온도영역에 있어서 강연도가 0.08N 미만이면 반도체웨이퍼의 회로보호막의 휨의 교정효과가 적게 되는 경우가 있다.
또한, 점착필름의 기재필름의 적어도 1층이 상기 요건 A' 및 B'의 2요건을 구비하므로써, 그 강성에 의해, 반도체웨이퍼 표면보호용 점착필름을 반도체웨이퍼 표면에 부착하는 경우의 기재필름의 신장을 억제하고, 반도체웨이퍼가 그 표면에 형성되어 있는 회로보호막의 잔류응력에 의해 생기는 웨이퍼의 휨을 교정하여, 웨이퍼의 파손을 방지하는 효과를 얻는다. 또한, 점착필름을 웨이퍼 표면으로부터 박리하는 경우, 50∼90℃ 정도로 가온하므로써 기재필름의 강성을 저하시킬 수 있고, 웨이퍼를 파손하지 않고 점착필름을 용이하게 박리하는 것이 가능하게 된다.
또한, 기재필름의 적어도 1층이 18∼50℃의 전체 온도영역에 있어서, 고탄성율 수지층의 저장탄성율이 1 ×1010Pa를 넘으면, 그 과대한 강성에 의해, 점착필름 을 반도체웨이퍼 표면에 부착하는 것이 어렵게 되는 경우가 있다. 또한, 18∼50℃의 전체 온도영역에 있어서 저장탄성율이 1 ×109Pa 미만이면, 반도체웨이퍼의 회로보호막의 휨의 교정효과가 적게 되는 경우가 있다. 상기 요건 B'의 고탄성율 수지층의 50∼90℃의 적어도 일부의 온도영역에 있어서 저장탄성율의 하한은 바람직하게는 1 ×105Pa 정도이다.
점착필름의 기재필름이, 상기 요건 A 및 C의 2요건을 구비하므로써, 그 강성에 의해 반도체웨이퍼 표면보호용 점착필름을 반도체웨이퍼 표면에 부착하는 경우의 기재필름의 신장을 억제하고, 반도체웨이퍼가 그 표면에 형성되어 있는 회로보호막의 잔류응력에 의해 생기는 웨이퍼의 휨을 교정하여, 웨이퍼의 파손을 방지하는 효과를 얻는다.
또한, 웨이퍼 이면을 연삭가공하는 경우에, 점착테이프 표면을 세정할 때에 사용되는 물, 또는 웨이퍼의 냉각용으로서 주입되는 냉각수(이하, 연삭수라 한다)를 기재필름이 흡수하므로써, 기재필름이 팽창하고, 그 팽창에 의해 발생하는 힘에 의해, 웨이퍼의 휨을 교정하는 것이 가능하게 된다. 이 경우, 얇은 기재필름이어도 큰 웨이퍼의 휨 교정효과가 얻어진다. 18∼50℃의 전체 온도영역에 있어서, 강연도가 1.5N를 넘으면, 그 과대한 강성에 의해, 반도체웨이퍼 표면보호용 점착필름을 반도체웨이퍼 표면에 부착하는 것이 어렵게 되는 경우가 있다.
또한, 18∼50℃의 전체 온도영역에 있어서 강연도가 0.08N 미만이면, 반도체웨이퍼의 회로보호막의 휨의 교정효과가 적게 되는 경우가 있다. 23℃, 90% RH(상 대습도)의 환경하, 4시간 경과후의 흡수에 의한 치수변화율이 0.05% 미만인 경우, 팽창에 의한 웨이퍼의 휨의 교정효과가 적게 된다. 치수변화율이 0.5%를 넘는 경우, 점착필름을 제조한 후, 시간이 경과함과 동시에 공기중의 수분을 흡수하여, 점착필름이 변형되는 경우가 있다.
또한, 점착필름의 기재필름의 적어도 1층이, 상기 요건 A' 및 C의 2요건을 구비하므로써, 그 강성에 의해 반도체웨이퍼 표면보호용 점착필름을 반도체웨이퍼 표면에 부착하는 경우의 기재필름의 신장을 억제하고, 반도체웨이퍼가 그 표면에 형성되어 있는 회로보호막의 잔류응력에 의해 생기는 웨이퍼의 휨을 교정하여, 웨이퍼의 파손을 방지하는 효과를 얻는다. 요건 C를 구비하므로써, 웨이퍼 이면을 연삭가공하는 경우에, 점착테이프 표면을 세정할 때에 사용되는 물, 또는 웨이퍼의 냉각용으로서 주입되는 냉각수(이하, 연삭수라 한다)를 흡수하므로써, 기재필름이 팽창하고, 그 팽창에 의해 발생하는 힘에 의해, 웨이퍼의 휨을 교정하는 것이 가능하게 된다. 이 경우 얇은 기재필름이어도 큰 웨이퍼의 휨 교정효과가 얻어진다.
점착필름의 기재필름이 상기 요건 A, B 및 C의 3요건을 구비하므로써, 요건 A 및 B, 그리고 A 및 C를 구비하므로써 얻어지는 효과의 전부가 상승적으로 얻어진다. 따라서, 본 발명의 해결과제를 고려할 때에, 상기 요건 A, B 및 C의 3요건을 구비하는 것이 바람직하다.
점착필름의 기재필름의 적어도 1층이, 상기 요건 A', B' 및 C의 3요건을 구비하므로써, 요건 A' 및 B', 그리고 A' 및 C를 구비하므로써 얻어지는 효과의 전부가 상승적으로 얻어진다. 따라서, 본 발명의 해결과제를 고려할 때에, 점착필름의 기재필름의 적어도 1층이 상기 요건 A', B' 및 C의 3요건을 구비하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 점착필름에 사용되는 기재필름은, 상기 요건 A' 및 B', 및 요건 A' 및 C, 또는 요건 A', B' 및 C를 구비한 수지층에 의해 전체 층을 형성하여도 좋고, 또한 적어도 1층을 상기 요건을 구비한 수지층으로 형성하고, 다른 수지층을 상기 특성을 갖는 것 이외의 수지층으로 형성하여도 좋다. 즉, 상기 특성을 갖는 수지층과 다른 수지층과의 적층체이어도 좋다. 다른 수지층과 적층하는 경우, 다른 수지의 흡수특성 등을 고려하여 그 구성을 설계하는 것이 바람직하다. 예컨대, 흡수성이 적은 수지와 요건 C를 구비한 수지를 적층하는 경우는, 요건 C를 구비한 수지층을 최외층으로 하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 점착필름에 사용되는 기재필름의 요건 A'와 요건 B' 또는 C의 적어도 1요건을 구비한 층은, 상기 요건 A'에 더하여, 18∼50℃의 온도영역에 있어서 저장탄성율의 최저치(E'min)에 대한 최고치(E'max)의 비(E'max/E'min)가 1.0∼1.1인 요건을 구비하는 것이 바람직하다. 상기 저장탄성율의 최저치(E'min)에 대한 최고치(E'max)의 비(E'max/E'min)가 상기 범위를 넘어서 크게 되는 경우, 반도체웨이퍼의 이면가공중에, 그 연삭열에 의해 기재필름이 수축변형을 일으키는 등에 의해, 이면가공후의 반도체웨이퍼의 휨이 증대하는 경우가 있다. 또한, 고탄성율 수지층의 두께가 두꺼운 경우, 고탄성율 수지층이 50∼90℃의 전체 영역에 있어서 저장탄성율이 1 ×108Pa를 넘으면, 반도체웨이퍼 표면보호용 점착필름을 박리하 는 것이 곤란하게 된다.
또한, 점착필름을 반도체웨이퍼 표면에 부착하는 경우의 기재필름의 신장을 억제하는 것, 및 반도체웨이퍼가 그 표면에 형성되어 있는 회로보호막의 잔류응력에 의해 생기는 웨이퍼의 휨을 교정, 방지하는 효과 등을 고려하면, 상기 특성을 갖는 수지층의 두께는 30∼300㎛, 더욱 바람직하게는 30∼200㎛인 것이 바람직하다. 상기 특성을 갖는 수지층은, 1층이어도 좋고 복수층이어도 좋다. 복수층으로 하는 경우는, 상기 특성을 갖는 각 층을 비교적 얇게 하여 합계두께를 30∼300㎛로 하면 좋다.
상기 요건(A') 및 (B')의 특성을 갖는 수지로서는 예컨대 니트릴계 수지, 환상 폴리올레핀수지(미쓰이가가쿠(주)제, 상품명 : 아펠), 비결정성 폴리에틸렌테레프탈레이트(미쓰비씨수지(주)제, 상품명 : PET-G) 등의 수지를 들 수 있다. 이하, 상기 요건 (A') 및 (B')의 특성을 갖는 수지로서 바람직하게 사용되는 니트릴계 수지에 관해서 설명한다. 상기 니트릴계 수지는 고무상 중합체의 존재하, 불포화니트릴, (메타)아크릴산알킬에스테르, 및 필요에 따라서 이들과 공중합가능한 다른 단량체로 이루어진 단량체혼합물을 그래프트공중합하므로써 제조된다. 니트릴계 수지의 제조에 사용되는 고무상 중합체는, 공액디엔 단위만을 포함하는 중합체, 또는 공액디엔단위 및 공액디엔과 공중합성의 단량체, 예컨대 불포화니트릴, 방향족비닐화합물, 불포화카본산에스테르 등의 단량체단위를 포함하는 공중합체이다.
공액디엔으로서는, 1,3-부타디엔 이외에, 이소프렌, 클로로프렌, 2,3-디메틸-1,3-부타디엔, 2,3-디에틸-1,3-부타디엔 등이 예시된다. 입수가 용이하 거나 중합성이 양호한 등의 관점에서, 1,3-부타디엔, 이소프렌이 바람직하다. 불포화니트릴로서는, 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, α-클로로아크릴로니트릴 등을 들 수 있고, 바람직하게는 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴이다. 또한, 방향족 비닐화합물로서는, 스티렌, α-메틸스티렌이다. 불포화카본산에스테르로서는, 탄소수가 1∼4인 알킬기를 갖는 아크릴산알킬에스테르 또는 메타크릴산알킬에스테르를 들 수 있다. 바람직하게는, (메타)아크릴산메틸, (메타)아크릴산에틸이다.
구체적으로는, 고무상 중합체로서는, 1,3-부타디엔중합체, 1,3-부타디엔-아크릴로니트릴공중합체, 1,3-부타디엔-아크릴로니트릴 및 메타크릴로니트릴공중합체, 1,3-부타디엔-아크릴로니트릴 및 스티렌공중합체, 1,3-부타디엔-스티렌공중합체를 바람직하게 들 수 있다. 보다 바람직하게는 1,3-부타디엔중합체, 1,3-부타디엔-아크릴로니트릴공중합체, 1,3-부타디엔-스티렌공중합체이다.
이들 고무상 중합체에 포함되는 공액디엔 단위의 비율은, 얻어지는 니트릴계 수지의 내충격성에 영향을 미친다. 이러한 점을 고려하면, 공액디엔 단위를 50중량% 이상 포함하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 60중량% 이상이다. 또한, 니트릴계 수지중에 차지하는 고무상 중합체의 비율은, 수지의 성형가공성 등에 영향을 미친다. 고무상 중합체의 양이 3중량% 미만인 경우, 내충격성이 저하하고, 또한 30중량%를 넘는 경우, 성형가공성이 저하한다. 이러한 점을 고려하면, 니트릴계 수지 전체에 차지되는 고무상 중합체의 양은 3∼30중량%인 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 5∼20중량%이다. 고무상 중합체는 공지의 방법에 의해 제조될 수 있는데, 유화중합법이 적합하다. 또한, 중합온도에는 특별히 제한은 없지만, 중합 속도, 생산성 등을 고려하면, 30∼70℃의 온도범위가 바람직하다.
상기 고무상 중합체의 존재하에서 실시하는 그래프트공중합용 단량체로서, 불포화니트릴, (메타)아크릴산알킬에스테르 및 필요에 따라서 이들과 공중합가능한 다른 단량체가 사용된다. 그래프트공중합용 단량체로서 사용되는 불포화니트릴로서는, 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, α-클로로아크릴로니트릴 등을 들 수 있다. 바람직하게는 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴이다. 니트릴계 수지의 특성은 매트릭스성분에 포함되는 불포화니트릴단위의 조성에 영향을 미친다. 즉, 불포화니트릴단위의 비율이 65중량% 미만인 경우, 내약품성이 저하하는 것 이외에, 강성에도 영향을 미친다. 또한, 80중량%를 넘는 경우, 성형가공성이 저하함과 동시에 성형시에 황색으로 변색하여 색조 등이 저하한다. 이러한 점을 고려하면, 매트릭스 성분 중에 65∼80중량%의 불포화니트릴단위를 포함하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 70∼80중량%이다.
그래프트공중합용 단량체로서 사용되는 (메타)아크릴산알킬에스테르로서는, (메타)아크릴산메틸, (메타)아크릴산에틸, (메타)아크릴산프로필, (메타)아크릴산부틸 등을 들 수 있다. (메타)아크릴산알킬에스테르는, 알킬기의 종류에 따라서, 얻어지는 니트릴계 수지의 특성이 변화한다. 얻어지는 니트릴계 수지의 물성을 고위로 안정화시키기 위해서는 그들 중, (메타)아크릴산메틸, (메타)아크릴산에틸이 바람직하다.
상기 불포화니트릴 및 (메타)아크릴산알킬에스테르와 공중합가능한 다른 단량체로서는, 방향족 비닐화합물, 비닐에테르, 비닐에스테르, α-올레핀 등을 들 수 있다. 방향족 비닐화합물로서는 스티렌, α-메틸스티렌, 비닐톨루엔, 비닐크실렌 등, 비닐에스테르로서는, 아세트산비닐, 프로피온비닐, 부티르산비닐 등, 비닐에테르로서는, 메틸비닐에테르, 에틸비닐에테르, 프로필비닐에테르, 부틸비닐에테르, 메틸이소프로페닐에테르, 에틸이소프로페닐에테르 등, α-올레핀으로서는, 이소부텐, 2-메틸-1-부텐, 2-메틸-1-펜텐, 2-메틸-1-헥센, 2-메틸-1-헵텐, 2-메틸-1-옥텐, 2-에틸-1-부텐, 2-프로필-1-부텐 등을 들 수 있다. 그들 중, 스티렌이 바람직하다.
매트릭스 성분 중의 (메타)아크릴산알킬에스테르 단위 및 필요에 따라서 사용되는 이들과 공중합가능한 단량체단위의 조성은, 니트릴계 수지의 물성에 영향을 미친다. 구체적으로는, 매트릭스 성분중에 차지하는 (메타)아크릴산알킬에스테르 단위와 이들과 공중합가능한 단량체 단위의 합계의 비율이 20중량% 미만인 경우에는, 성형가공성이 저하한다. 또한, 35중량%를 넘는 경우에는, 저장탄성율이 저하한다. 이러한 점을 고려하면, 매트릭스 성분중에, (메타)아크릴산알킬에스테르 단위와 이들과 공중합가능한 단량체 단위의 합계 20∼35중량%를 포함하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 20∼30중량%이다.
불포화니트릴 및 (메타)아크릴산알킬에스테르와 공중합가능한 다른 단량체 단위는 매트릭스 성분중에 최대함유량 20중량% 정도까지 포함되는 것이 바람직하다. 20중량% 이하이면, 얻어지는 니트릴계 수지의 특성에 그다지 영향을 미치지 않아, 목적에 따라서 사용가능하다.
상기 니트릴계 수지의 중합방법은 유화중합, 용액중합, 현탁중합, 괴상중합, 또는 이들의 조합 등 공지의 중합방법이 적용될 수 있다. 그러나, 중합열의 제거의 용이성, 중합후의 후처리의 용이성, 유기용매의 회수ㆍ재생 등의 부대설비의 간이화 등을 고려하면 유화중합이 바람직하게 적용된다, 유화중합법의 경우는, 중합체 생성물은 라텍스상으로 얻어지므로, 종래 공지의 방법, 예컨대 전해질 또는 용매에 의한 응집법, 또는 동결법 등에 의해 응고, 분리하고, 수세 후, 건조하여 수지를 얻는 방법을 들 수 있다.
그래프트공중합시에 사용되는 계면활성제는, 지방산염, 알킬황산에스테르염, 알킬벤젠설폰산염, 알킬나프탈렌설폰산염, 알킬설포숙신산염, 알킬디페닐에테르디설폰산염, 알킬인산염, 폴리옥시에틸렌알킬황산에스테르염, 폴리옥시에틸렌알킬아릴황산에스테르염, 나프탈렌설폰산포르말린축합물, 폴리옥시에틸렌알킬인산에스테르로부터 선택된 적어도 1종의 음이온계 계면활성제를 들 수 있다. 얻어진 수지중에 잔존하는 계면활성제는, 중합체의 응고, 분리, 수세의 처리정도에 반영되고, 본 발명의 니트릴계 수지 조성물에 있어서 대전방지성을 발현하는데에는, 니트릴계 수지중에 0.05∼2중량% 함유하는 것이 바람직하다.
그래프트공중합의 온도에는 특별히 제한은 없고, 0∼100℃의 임의의 온도에서 실시할 수 있다. 중합속도, 전화율, 생산성 등을 고려하면, 30∼70℃의 온도범위가 바람직하다. 또한, 가소제, 안정제, 윤활제, 염료 및 안료, 충진제 등을 필요에 따라서 중합후에 첨가하는 것도 가능하다.
상기 요건 (A') 및 (C)의 특성을 갖는 수지로서는, 예컨대 상기 니트릴계 수지, 환상폴리올레핀, 비결정성 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 비결정성폴리에스테 르, PES를 들 수 있다. 상기 요건 C(흡수팽창성 고탄성율 특성 (C))를 구비한 수지층은, 흡수하므로써 강성이 약간 저하한다. 예컨대, 웨이퍼 이면을 연삭하는 경우의 연삭수 등에 접촉한 경우, 흡수하여 약간 유연하게 된다. 그 때문에, 웨이퍼의 이면연삭이 종료한 후, 점착필름을 박리할 때의 박리성이 양호하게 된다.
비결정성 폴리에스테르로서는, 비결정성 폴리에틸렌테레프탈레이트필름 등을 들 수 있다. 시판품으로서는, 미쓰비씨수지(주)제, 상품명 : 디어픽스 등을 들 수 있다.
또한, 상기 요건 (A'), (B') 및 (C)의 3특성을 갖는 수지로서는, 상기 니트릴계 수지, 환상 폴리올레핀, 비결정성 폴리에스테르 등을 들 수 있다.
기재필름의 총 두께는 50∼300㎛인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 50∼200㎛이다. 총 두께가 50㎛ 미만이면 반도체웨이퍼의 휨의 저감효과가 적게 됨과 동시에, 웨이퍼 이면의 연삭중의 웨이퍼의 보호성능이 저하하는 경우가 있다. 또한, 300㎛를 넘으면, 이면연삭후의 웨이퍼가 집적회로면을 위로 하여 볼록상으로 크게 휘는 경우, 점착필름의 박리가 곤란하게 되는 경우 등이 발생하는 경우가 있다. 또한, 점착필름을 반도체웨이퍼 표면에 부착할 때에 부착 작업성이 저하하는 등의 문제가 발생하는 경우가 있다.
본 발명에 따른 점착필름에 사용되는 기재필름은, 상기 특성을 갖는 수지층에, 이면가공시의 진동흡수, 반도체웨이퍼 표면의 단차흡수 등을 목적으로 하여 저탄성율 수지층을 적층할 수 있다. 저탄성율 수지층을 형성하는 수지에 관해서 예시하면, 에틸렌-아세트산비닐공중합체, 에틸렌-알킬아크릴레이트공중합체(알킬기의 탄소수 1∼4) 등을 들 수 있다. 이들 중, 에틸렌-아세트산비닐공중합체가 바람직하다. 더욱 바람직하게는 아세트산비닐 단위의 함유량이 5∼50중량% 정도의 에틸렌-아세트산비닐공중합체이다.
저탄성율 필름층의 두께는 30∼250㎛인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 30∼150㎛이다. 두께가 30㎛ 미만이면 웨이퍼 표면의 단차를 충분히 흡수할 수 없는 경우가 있다. 또한, 250㎛를 넘으면 웨이퍼의 이면가공후의 반도체웨이퍼의 두께가 매우 불균일하여, 반도체웨이퍼의 품질에 악영향을 미치는 경우가 있다.
기재필름의 대표적인 제조방법으로서, T다이 압출법, 인플레이션법, 카렌다법 등을 들 수 있다. 상기 특성을 갖는 고탄성율 수지층을 적어도 1층 포함하는 다층필름을 제조하는 경우에는, 에틸렌-아세트산비닐공중합체 등의 저탄성율 수지를 압출기로 압출성형하면서, 미리 준비해둔 상기 고탄성율 필름과 라미네이트하는 방법을 들 수 있다. 이들 다층필름의 층간에서의 접착력을 높이기 위해서, 양자의 사이에 새롭게 접착층을 설치하여도 좋고, 코로나방전처리 또는 화학처리 등을 실시하여도 좋다. 점착제층을 설치하는 면에는 코로나방전처리 또는 화학처리 등을 실시하는 것이 바람직하다. 저탄성율 수지층을 적층하는 경우에는, 저탄성율 수지층측에 점착제층을 형성하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 점착필름에 사용되는 점착제층은, 반도체웨이퍼 표면에 대해서 극히 저오염성인 것이 바람직하다. 점착필름을 박리한 후, 웨이퍼 표면에 오염이 많은 경우는 세정할 필요가 있지만, 박층화한 웨이퍼에 있어서는, 세정공정에 있어서 파손되는 빈도가 높게 된다.
본 발명에 있어서, 점착제층은 통상, 가교제와 반응할 수 있는 관능기를 갖는 점착제 폴리머 100중량부, 및 1분자중에 2개 이상의 가교반응성 관능기를 갖는 가교제 0.1∼30중량부를 포함한다. 이와 같은 점착제로서는 예컨대, 방사선경화형, 열경화형, 가열발포형 등의 점착력 스위칭기능을 갖는 점착제, 스위칭기능을 갖지 않는 통상의 점착제 등을 들 수 있다.
스위칭기능을 갖지 않는 통상의 점착제로서는 천연고무계, 합성고무계, 실리콘고무계, 아크릴산알킬에스테르, 메타크릴산알킬에스테르 등의 아크릴계 점착제 등을 들 수 있다. 이들 점착제 중에서도, 점착제 물성의 억제, 재현성 등을 고려하면 아크릴계의 점착제가 바람직하다.
점착제가 아크릴계인 경우, 점착제 폴리머를 구성하는 주모노머는, 아크릴산알킬에스테르 및 메타크릴산알킬에스테르를 포함하는 것이 바람직하다. 아크릴산알킬에스테르 및 메타크릴산알킬에스테르의 예로서는, 아크릴산메틸, 메타크릴산메틸, 아크릴산에틸, 메타크릴산에틸, 아크릴산부틸, 메타크릴산부틸, 아크릴산-2-에틸헥실 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 사용하여도 또는 2종 이상을 혼합하여 사용하여도 좋다. 주모노머의 사용량은 점착제 폴리머의 원료로 되는 전체 모노머의 총량중에 60∼99중량%의 범위로 포함되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 조성의 모노머 혼합물을 사용하므로써, 거의 동일한 조성의 아크릴산알킬에스테르단위, 메타크릴산알킬에스테르단위, 또는 이들의 혼합단위를 포함하는 폴리머가 얻어진다.
점착제 폴리머는 가교제와 반응할 수 있는 관능기를 갖고 있는 것이 바람직하다. 가교제와 반응할 수 있는 관능기로서는, 수산기, 카르복실기, 에폭시기, 아 미노기 등을 들 수 있다. 점착제 폴리머중에 이들의 가교제와 반응하도록 하는 관능기를 도입하는 방법으로서는, 점착제 폴리머를 중합하는 경우에 이들 관능기를 갖는 코모노머를 공중합시키는 방법이 일반적으로 사용된다.
예컨대, 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 메사콘산, 시트라콘산, 푸마르산, 말레인산, 이타콘산모노알킬에스테르, 메사콘산모노알킬에스테르, 시트라콘산모노알킬에스테르, 푸마르산모노알킬에스테르, 말레인산모노알킬에스테르, 아크릴산-2-히드록시에틸, 메타크릴산-2-히드록시에틸, 아크릴아미드, 메타크릴아미드, 터셔리부틸아미노에틸아크릴레이트, 터셔리부틸아미노에틸메타크릴레이트 등을 들 수 있다. 이들 코모노머 중의 1종을 상기 주모노머와 공중합시켜도 좋고, 또는 2종 이상을 공중합시켜도 좋다. 상기의 가교제와 반응하는 관능기를 갖는 코모노머의 사용량(공중합량)은 점착제 폴리머의 원료로 되는 전체 모노머의 총량중에 1∼40중량%의 범위내로 포함되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 조성의 모노머 혼합물을 사용하므로써, 거의 같은 조성의 코모노머 단위를 포함하는 폴리머가 얻어진다.
본 발명에 있어서, 상기 점착제 폴리머를 구성하는 주모노머 단위 및 가교제와 반응할 수 있는 관능기를 갖는 코모노머 단위 이외에 계면활성제로서의 성질을 갖는 특정의 코모노머(이하, 중합성 계면활성제라 한다)를 공중합하여도 좋다. 중합성 계면활성제는 주모노머 및 코모노머와 공중합하는 성질을 갖고 있어, 만일 점착제에 기인하는 오염이 웨이퍼 표면에 생긴다 하더라도, 수세에 의해 용이하게 제거하는 것이 가능하게 된다.
이와 같은 중합성 계면활성제의 예로서는, 예컨대 폴리옥시에틸렌노닐페닐에 테르의 벤젠고리에 중합성의 1-프로페닐기를 도입한 것[다이이찌고교세이야꾸(주)제 ; 상품명 : 아크아론 RN-10, 아크아론 RN-20, 아크아론 RN-30, 아크아론 RN-50 등], 폴리옥시에틸렌노닐페닐에테르의 황산에스테르의 암모늄염의 벤젠고리에 중합성의 1-프로페닐기를 도입한 것[다이이찌고교세이야꾸(주)제 ; 상품명 : 아크아론 HS-10, 아크아론 HS-20 등] 및 분자내에 중합성 이중결합을 갖는, 설포숙신산디에스테르계의 것[가오(주)제 ; 상품명 : 라테물 S-120A, 라테물 S-180A 등] 등을 들 수 있다.
더욱이 필요에 따라서, 아크릴산글리시딜, 메타크릴산글리시딜, 이소시아네이트에틸아크릴레이트, 이소시아네이트에틸메타크릴레이트, 2-(1-(아질리디닐)에틸아크릴레이트, 2-(1-아질리디닐)에틸메타크릴레이트 등의 자기가교성의 관능기를 갖는 모노머, 아세트산비닐, 아크릴로니트릴, 스티렌 등의 중합성 이중결합을 갖는 모노머, 디비닐벤젠, 아크릴산비닐, 메타크릴산비닐, 아크릴산아릴, 메타크릴산아릴 등의 다관능성의 모노머 등을 공중합하여도 좋다.
점착제 폴리머의 중합반응 기구로서는, 라디칼중합, 음이온중합, 양이온중합 등을 들 수 있다. 점착제의 제조비용, 모노머의 관능기의 영향 및 반도체웨이퍼 표면으로의 이온의 영향 등을 고려하면, 라디칼중합에 의해 중합하는 것이 바람직하다. 라디칼중합반응에 의해 중합하는 경우, 라디칼중합개시제로서, 벤조일퍼옥사이드, 아세틸퍼옥사이드, 이소부티릴퍼옥사이드, 옥타노일퍼옥사이드, 디터셔리부틸퍼옥사이드, 디터셔리-아밀퍼옥사이드 등의 유기과산화물, 과황산암모늄, 과황산칼륨, 과황산나트륨 등의 무기과산화물, 2,2'-아조비스이소부티로니트릴, 2,2'-아조 비스-2-메틸부티로니트릴, 4,4'-아조비스-4-시아노발레릭애시드 등의 아조화합물 등을 들 수 있다.
점착제 폴리머의 중합법으로서는, 유화중합법, 현탁중합법, 용액중합법 등을 들 수 있다. 이들 중에서는 유화중합법이 바람직하다. 점착제 폴리머를 유화중합법에 의해 중합하는 경우에는, 이들 라디칼중합개시제 중에서, 수용성의 과황산암모늄, 과황산칼륨, 과황산나트륨 등의 무기과산화물, 동일하게 수용성의 4,4'-아조비스-4-시아노발레릭애시드 등의 분자내에 카르복실기를 갖는 아조화합물이 바람직하다. 반도체웨이퍼 표면으로의 이온의 영향을 고려하면, 과황산암모늄, 4,4'-아조비스-4-시아노발레릭애시드 등의 분자내에 카르복실기를 갖는 아조화합물이 더욱 바람직하다. 4,4'-아조비스-4-시아노발레릭애시드 등의 분자내에 카르복실기를 갖는 아조화합물이 특히 바람직하다.
본 발명에 사용되는 1분자 중에 2개 이상의 가교반응성 관능기를 갖는 가교제는, 점착제 폴리머가 갖는 관능기와 반응시켜, 가교밀도, 점착력 및 응집력을 조정하기 위해서 사용한다. 가교제로서는, 소르비톨폴리글리시딜에테르, 폴리글리세롤폴리글리시딜에테르, 펜타에리스리톨폴리글리시딜에테르, 디글리세롤폴리글리시딜에테르, 글리세롤폴리글리시딜에테르, 네오펜틸글리콜디글리시딜에테르, 레졸신디글리시딜에테르 등의 에폭시계 가교제, 트리메티롤프로판-트리-β-아질리디닐프로피오네이트, 테트라메티롤메탄-트리-β-아질리디닐프로피오네이트, N,N'-디페닐메탄-4,4'-비스(1-아질리딘카르복시아미드), N,N'-헥사메틸렌-1,6-비스(1-아질리딘카르복시아미드), N,N'-톨루엔-2,4-비스(1-아질리딘카르복시아미드), 트리메티롤프 로판-트리-β-(2-메틸아질리딘)프로피오네이트 등의 아질리딘계 가교제, 테트라메틸렌디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 트리메티롤프로판의 톨루엔디이소시아네이트 3부가물, 폴리이소시아네이트 등의 이소시아네이트계 가교제 등을 들 수 있다. 이들 가교제는 단독으로 사용하여도 좋고, 2종 이상을 병용하여도 좋다.
또한, 점착제가 수계(에멀젼을 포함한다)인 경우에는, 이소시아네이트계 가교제는 물과의 부반응에 의한 실활속도가 빠르기 때문에, 점착제 폴리머와의 가교반응이 충분히 진행되지 않는 경우가 있다. 따라서, 이 경우에는 상기의 가교제 중에서 아질리딘계 또는 에폭시계의 가교제를 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서 1분자 중에 2개 이상의 가교반응성 관능기를 갖는 가교제의 함유량은, 점착제 폴리머 100중량부에 대해서 가교제 0.1∼30중량부, 특히 바람직하게는 0.5∼25중량부이다. 가교제의 함유량이 적으면, 점착제층의 응집력이 불충분하게 되어, 웨이퍼 표면에 오염을 생기게 할 경우가 있다. 지나치게 많으면, 점착제층과 웨이퍼 표면과의 밀착력이 약하게 되어, 연삭가공중에 물이나 연삭부스러기가 침입하여, 웨이퍼를 파손하거나, 연삭부스러기에 의한 웨이퍼 표면의 오염이 생기는 경우가 있다.
본 발명에 있어서 점착제층을 구성하는 점착제에는, 상기의 가교제와 반응할 수 있는 관능기를 갖는 점착제 폴리머, 1분자중에 2개 이상의 가교반응성 관능기를 갖는 가교제 이외에, 점착특성을 조정하기 위해서, 로진계, 테르펜수지계 등의 점착부여제(tackifier), 각종 계면활성제 등을 적절히 함유하여도 좋다. 또, 점착제 폴리머가 에멀젼액인 경우에는, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르 등의 증막조제를 본 발명의 목적에 영향을 미치지 않을 정도로 적절하게 함유하여도 좋다.
또한, 점착제중에 방사성 경화성의 모노머 성분이나 올리고머 성분, 방사선중합개시제를 가하므로써, 점착제층을 방사선 경화형의 점착제로 하는 것도 가능하다. 이 방사선 경화형의 점착제를 사용한 경우, 반도체웨이퍼 표면으로부터 점착필름을 박리하기 전에 자외선 등의 방사선을 조사하므로써, 상기 점착제를 경화시켜, 점착력을 저감할 수 있다.
점착제층의 두께는 반도체웨이퍼 표면의 오염성, 점착력 등에 영향을 미친다. 점착제층의 두께가 얇게 되면, 웨이퍼표면에 잔류하는 경우가 있다. 점착제층의 두께가 지나치게 두꺼우면, 점착력이 높아지게 되어, 박리시의 작업성이 저하하는 경우가 있다. 이러한 관점으로부터, 점착제층의 두께는 1∼100㎛인 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 기재필름의 한쪽 표면에 점착제층을 형성하는 경우에는, 상기 점착제를 용액 또는 에멀젼액(이하, 이들을 총칭하여 점착제 도포액이라 한다)으로 하여, 로울코터, 콤마코터, 다이코터, 메이어바코터, 리휨스롤코터, 그라비아코터 등의 공지의 방법에 따라서 도포, 건조하여 점착제층을 형성하는 방법을 사용할 수 있다. 이 경우, 도포한 점착제층을 환경에 기인하는 오염 등으로부터 보호하기 위해서, 도포한 점착제층의 표면에 박리필름을 부착하는 것이 바람직하다. 또는, 박리필름의 한쪽 표면에, 상기의 공지의 방법에 따라서 점착체 도포액을 도포, 건조하여 점착제층을 형성한 후, 드라이라미네이트법 등의 관용의 방법을 사용 하여 점착제층을 기재필름에 전사시키는 방법(이하, 전사법이라 한다)을 취하여도 좋다.
점착제를 건조하는 경우의 건조조건에는 특별히 제한은 없지만, 일반적으로는 80∼300℃의 온도범위에서, 10초∼10분간 건조하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 80∼200℃의 온도범위에서 15초∼5분간 건조한다. 본 발명에 있어서는, 가교제와 점착제 폴리머와의 가교반응을 충분히 촉진시키기 위해서, 점착제 도포액의 건조가 종료한 후에, 점착필름을 40∼80℃에서 5∼300시간 정도 가열하여도 좋다.
점착필름의 점착력은, 웨이퍼 이면의 연삭가공, 약액처리시 등에 있어서 웨이퍼의 보호성과, 웨이퍼로부터 박리할 때의 작업성의 양쪽에 영향을 미친다. 웨이퍼 이면의 연삭가공, 약액처리시 등에 있어서 웨이퍼의 보호성(연삭수, 연삭부스러기 및 약액 등의 침입방지)을 고려하면, JIS Z-0237에 규정된 방법에 준거하여, 피착체로서 SUS 304-BA판을 사용하고, 박리속도 300mm/min, 박리각도 180도의 조건하에서 측정한 점착력이 10∼700g/25mm인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 10∼500g/25mm이다.
본 발명에 따른 점착필름의 제조방법은 상기와 같지만, 반도체웨이퍼 표면의 오염방지의 관점에서, 기재필름, 박리필름, 점착제 등 전체의 원료 및 자재의 제조환경, 점착제 도포액의 조정, 보존, 도포 및 건조환경은, 미국연방규격 209b에 규정된 분류 1,000 이하의 크린도로 유지되어 있는 것이 바람직하다.
다음에, 본 발명에 따른 반도체웨이퍼의 이면가공방법에 관해서 설명한다. 본 발명의 반도체웨이퍼의 이면가공방법은, 반도체웨이퍼의 이면을 연삭가공, 화학에칭가공, 또는 이들의 조작을 함께 실시하는 경우에, 상기 점착필름을 사용하는 것에 특징이 있다. 그 상세한 내용은, 통상 온도가 18∼30℃로 관리된 실온 근방의 온도에서 상기 점착필름의 점착제층으로부터 박리필름을 박리하고, 점착제층의 표면을 노출시켜, 점착제층을 개재하여, 반도체웨이퍼의 표면에 부착한다. 다음으로, 연삭기의 척테이블 등에 점착필름의 기재필름층을 개재하여 반도체웨이퍼를 고정하고, 반도체웨이퍼의 이면에 대해서 연삭가공, 화학에칭가공 등을 실시한다. 본 발명에 있어서는, 연삭가공, 화학에칭가공 등의 어느 것을 단독으로 행하여도 좋고, 양쪽을 행하여도 좋다. 양쪽을 행하는 경우, 그 순서는 어느 것이어도 좋지만, 통상 연삭가공 후, 화학에칭가공 등을 행한다.
연삭가공, 화학에칭가공 등이 종료한 후, 상기 점착필름을 박리한다. 어느 이면가공방법에 있어서도, 필요에 따라서, 점착필름을 박리한 후의 반도체웨이퍼 표면에 대해서, 수세, 플라즈마세정 등의 처리를 실시하여도 좋다. 이와 같은 일련의 공정중의, 반도체웨이퍼 이면의 연삭가공, 화학에칭 등의 조작에 의해서, 반도체웨이퍼는 연삭전의 두께가 통상 500∼1000㎛인 것에 비하여, 본 발명의 방법을 적용하므로써, 150㎛ 이하로 될때까지, 파손 등의 문제를 생기게 하지 않고 박층화할 수 있다. 반도체칩의 종류 등에 따라서 100㎛ 이하까지, 때로는 50㎛ 정도까지 박층화할 수 있다. 이면의 연삭가공후의 웨이퍼의 두께와 화학에칭후의 웨이퍼의 두께는 반도체웨이퍼의 종류, 목표 최종두께 등에 의해 적절하게 결정된다. 이면을 연삭하기 전의 반도체웨이퍼의 두께는 반도체웨이퍼의 구경(口徑), 종류 등에 의해 적절하게 결정되고, 이면연삭후의 웨이퍼두께는 얻어지는 집적회로의 종류, 용도 등에 따라 적절하게 결정된다.
점착필름을 반도체웨이퍼에 부착하는 조작은, 손으로 행해지는 경우도 있지만, 일반적으로는 로울상의 점착필름을 취부한 자동부착기라 불리우는 장치에 의해서 행해진다. 이와 같은 자동부착기로서, 예컨대 타카트리(주)제, 형식 : ATM-1000B, 동 ATM-1100, 니또세이끼(주)제, 형식 : DR8500II, 데이고꾸세이끼(주)제, 형식 : STL시리즈 등을 들 수 있다.
반도체웨이퍼 이면의 연삭가공의 방식에는 특별히 제한은 없지만, 쓰루피드방식, 인피드방식 등의 공지의 연삭방식이 채용된다. 웨이퍼 이면을 연삭하는 경우에는, 반도체웨이퍼와 지석(砥石)에 물을 가하여 냉각시키면서 행하는 것이 바람직하다. 웨이퍼 이면을 연삭가공하는 연삭기로서는, 예컨대 (주)디스코제, 형식 : DFG-841, 동 DFG-850, 동 DFG-860, (주)오까모또고사꾸기까이세이사꾸쇼제, 형식 : SVG-502MKII 등을 들 수 있다.
화학에칭가공은, 약액처리, CMP라 불리우는 이면연마와 케미칼에칭을 동시에 행하는 방식, 플라즈마에 의한 에칭 등이 있다. 예컨대, 약액처리는 불화수소산이나 질산, 황산, 아세트산 등의 단독 또는 혼합물 등의 산성수용액, 수산화칼륨수용액, 수산화나트륨수용액 등의 알칼리성 수용액 등으로 이루어지는 군으로부터 선택된 에칭액을 사용한다. 약액처리의 방식중에는 웨이퍼 등 약액에 침지하는 방식(디핑법), 웨이퍼 이면을 회전시키면서 이면에 선택적으로 약액을 접촉시키는 방식(스핀에칭법) 등이 있다.
웨이퍼 이면의 연삭가공, 약액처리 등이 종료한 후, 점착필름은 웨이퍼 표면으로부터 박리된다. 점착필름을 웨이퍼 표면으로부터 박리하는 조작은, 손에 의해 행해지는 경우도 있지만, 일반적으로는 자동박리기라 불리우는 장치에 의해 행해진다. 자동박리기에서는, 얇게 가공된 웨이퍼가 진공 척테이블에 고정되어, 점착필름이 박리된다. 점착필름을 박리하는 경우에는, 척테이블을 통하여 점착필름을 가열하는 것이 중요하다. 가열온도는 50∼90℃의 온도범위에 있어서, 사용하는 수지에 따라서 적절한 온도를 선택할 수 있다. 또한, 점착필름의 박리는 다이싱테이프 등에 고정된 상태로 행하여도 좋다.
자동박리기로서는, 타카트리(주)제, 형식 : ATRM-2000B, 동 ATRM-2100, 니또세이끼(주)제, 형식 : HR-8500II, 데이고꾸세이끼(주)제, 형식 : STP시리즈 등이 있다.
본 발명에 따른 점착필름 및 그것을 사용하는 반도체웨이퍼의 이면가공방법이 적용될 수 있는 반도체웨이퍼로서, 실리콘웨이퍼 뿐만 아니라, 게르마늄, 갈륨-비소, 갈륨-인, 갈륨-비소-알루미늄 등의 웨이퍼를 들 수 있다. 본 발명의 점착필름 및 그것을 사용하는 반도체웨이퍼의 이면가공방법이 바람직하게 적용될 수 있는 반도체웨이퍼는, 집적회로가 폴리이미드계 보호막에 의해 보호되어 있는 것이다. 본 발명을 적용하는 것에 의해, 폴리이미드계 보호막의 두께가 1∼20㎛ 정도이어도, 보호막에 의해 생기는 웨이퍼의 휨이 교정, 방지될 수 있다.
실시예
이하, 실시예를 나타내어 본 발명에 관해서 더 상세하게 설명한다. 이하에 나타나는 전체의 실시예 및 비교예에 있어서, 미국연방규격 209b에 규정되는 분류 1,000 이하의 크린도로 유지된 환경에 있어서 점착제 도포액의 조제 및 도포, 반도체실리콘웨이퍼의 이면연삭 및 반도체웨이퍼 표면보호용 점착필름의 박리 등을 실시하였다. 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다. 또한 실시예에 나타난 각종 특성치는 하기의 방법으로 측정하였다.
1. 각종 특성의 측정방법
1-1. 점착력 측정(g/25mm)
하기에 규정한 조건 이외에는, 전부 JIS Z-0237에 준하여 측정한다. 23℃에서, 실시예 또는 비교예에서 얻어지는 점착필름을 그 점착제층을 개재하여, SUS304-BA판(JIS G-4305 규정, 세로 : 20cm, 가로 : 5cm)의 표면에 부착하고, 1시간 방치한다. 방치후, 시료의 일단을 협지하고, 박리각도 : 180도, 박리속도 300mm/min으로 SUS304-BA판의 표면으로부터 시료를 박리하고, 박리할 때의 응력을 측정하여 g/25mm로 환산한다.
1-2. 강연도 측정(N)
세로, 가로 각 20cm로 기재필름을 절단하여 시험편으로 한다. 슬릿홈에 시험편을 8mm 눌러서 넣을때의 저항치(N)를 로드셀로 측정하고, 이 값을 강연도로 한다. 본 측정에는 핸드로미터(형식 : HOM-2, 가부시끼가이샤 다이에이가가꾸세이끼세이사꾸쇼제)를 사용하였다. 50℃, 90℃의 환경하에 장치를 설치하여 측정을 실시하였다.
1-3. 저장탄성율(Pa)
필름상 시트를, 기계방향 30mm, 기계방향과 직교하는 방향 10mm의 단책상(短冊狀)으로 샘플링한다. 이 샘플을, 동적 점탄성 측정장치{레오메트릭스사제, 형식 ; RSA-II, 필름인장시험용 어태치먼트를 사용}를 사용하여, 주파수 1HZ로 10∼100℃의 온도범위에서 저장탄성율을 측정한다. 구체적으로는, 상기 어태치먼트를 개재하여 동적 점탄성 측정장치에 세트하고, 10℃로부터 100℃까지 3℃/분의 승온속도로 승온하면서 저장탄성율을 측정한다.
1-4. 기재필름의 흡수 치수변화율(%)
필름상 시트에 직경 약 1mm의 핀홀을 약 300mm 간격으로 열어 놓는다. 이 샘플의 핀홀의 간격을 2차원 치수변형 측정장치[(주)미쓰도요제, 형식 : CRYSTAL*μ, V-606]를 사용하여 측정한다. 이때의 핀홀의 간격을 L0으로 한다. 그 후, 23℃, 90% RH의 오븐내에 핀홀의 간격 측정후의 샘플을 정치한다. 4시간 후에 상기 샘플을 오븐에서부터 꺼내어, 핀홀의 간격을 측정한다. 이때의 핀홀의 간격을 L로 한다. 이하의 식에 따라서 흡수 치수변화율(%)을 산출한다. 시료 10장에 관해서 측정하고, 그 평균치로 나타낸다.
치수변화율(%) = 100 ×(L-L0)/L0
1-5. 반도체웨이퍼의 휨(mm)
표면이 폴리이미드로 보호(코팅)되어 있는 반도체실리콘웨이퍼[직경 : 약 200mm(8인치)]를 폴리이미드 보호면을 위로 하여 평판상에 배치하고, 웨이퍼 이면과 평판과의 최대거리를 측정한다. 시료 10장에 관해서 측정하고, 그 평균치로 나타낸다.
2. 니트릴계 수지의 조제예 1
2-1. 고무상 중합체의 조제
하기 성분을 포함하는 혼합물을 스테인레스제 중합반응기에 넣어서, 질소분위기하에서, 교반하, 45℃에서 20시간 중합을 행하고, 전화율 90%에서 중합을 종료하였다. 미반응의 단량체를 감압스트리핑에 의해 제거하고, 고형분 농도 약 30중량%의 고무상 중합체를 얻었다. 또한, 상기 중합체에 의해 고형분을 회수하고, 건조후, 원소분석에 의해 상기 중합체중의 1,3-부타디엔 및 아크릴로니트릴 단위의 함유량을 구한 결과, 1,3-부타디엔 단위가 71중량%, 아크릴로니트릴 단위가 29중량%이었다. <고무상 중합체의 조제성분 : 아크릴로니트릴 30중량부, 1,3-부타디엔 70중량부, 지방산 비누 2.4중량부, 아조비스이소부티로니트릴 0.3중량부, t-도데실메르캅탄 0.5중량부, 물 200중량부>.
2-2. 그래프트중합체의 조제
스테인레스제 중합반응기에 하기 조성의 원료(초기 첨가분)를 투입하고, 교반하, 질소분위기하에서, 58℃로 승온하고, 그대로 30분간 교반후, 중합개시제로서 과황산칼륨 0.08중량부를 포함하는 수용액을 첨가하여 중합을 개시하였다.<그래프트중합체의 조제원료(초기 첨가분) : 아크릴로니트릴 15중량부, 아크릴산에틸 5중량부, 상기 (2-1)의 고무상 중합체(고형분) 10.5중량부, 디옥틸설포숙신산나트륨 0.407중량부, 폴리비닐피롤리돈 0.103중량부, 헥사메타인산나트륨 0.035중량부, 물 150중량부>.
다음으로, 중합개시로부터 기산하여 25분 경과후, 인산을 첨가하여 pH를 3 ±0.3으로 조절하고, 30분 경과후, 하기의 조성의 원료(후첨가분)를 6.5시간 걸려서 연속적으로 첨가하면서, 58℃에서 중합을 계속하였다. <후첨가분 원료 : 아크릴로니트릴 60중량부, 아크릴산에틸 20중량부, 펜타에리스리톨테트라키스(β-메르캅토프로피오네이트) 1.6중량부, 디옥틸설포숙신산나트륨 1.627중량부, 폴리비닐피롤리돈 0.413중량부, 헥사메타인산나트륨 0.141중량부, 물 85중량부>.
이 첨가의 사이에, 중합개시시로부터 5시간까지는 인산도 연속적으로 첨가하여, 7시간까지 중합계의 pH를 3 ±0.3으로 유지하여 중합을 행하였다. 중합개시로부터 8시간 경과후, 냉각하고, 중합종료하였다. 총 전화율은 92.7중량%이었다. 얻어진 수지를, 황산알루미늄(농도 45중량%)을 가하여 응고시키고, 이어서 수세, 건조하여 분말상의 니트릴계 수지를 얻었다.
3. 기재필름의 제조예
3-1. 기재필름의 제조예 1
인플레이션법으로, 상기 2에서 얻어진 니트릴계 수지를 필름상으로 성형하여, 두께 70㎛의 니트릴계 수지필름을 얻었다. 얻어진 니트릴계 수지필름에 두께 50㎛의 에틸렌-아세트산비닐공중합체(미쓰이ㆍ듀퐁폴리케미칼(주)제, 상표 : 에바프렉스P-1905(EV460))필름을 적층하였다. 이 경우, 점착제층을 형성하는 에틸렌-아세트산비닐공중합체측은 코로나방전처리를 실시하여, 전체의 두께가 120㎛인 기재필름(1)을 제조하였다. 두께 70㎛의 니트릴계 수지필름의 저장탄성율의 온도분산(a)을 [도 1]에 나타낸다. 두께 70㎛의 니트릴계 수지필름의 흡수 치수변화율은 0.25%이었다. 기재필름(1)의 50℃, 90℃에서의 강연도는 각각 0.82N, 0.12N 이었다.
3-2. 기재필름의 제조예 2
인플레이션법으로, 상기 2에서 얻어진 니트릴계 수지를 필름상으로 성형하여, 두께 70㎛의 니트릴계 수지필름을 얻었다. 점착제층을 형성하는 측에는 코로나방전처리를 실시하여 기재필름(2)으로 하였다. 얻어진 두께 70㎛의 니트릴계 수지필름의 저장탄성율의 온도분산은 제조예 1과 같은 값(a)을 나타낸다. 기재필름(2)의 흡수 치수변화율은 0.25%이었다. 기재필름(2)의 50℃, 90℃에서의 강연도는 각각 0.30N, 0.08N이었다.
3-3. 기재필름의 제조예 3
T다이 압출법으로, 상기 2에서 얻어진 니트릴계 수지를 필름상으로 성형하여, 두께 175㎛의 니트릴계 수지필름을 얻었다. 점착제층을 형성하는 측에는 코로나방전처리를 실시하여, 기재필름(3)으로 하였다. 얻어진 기재필름(3)의 저장탄성율의 온도분산(b)을 [도 1]에 나타낸다. 기재필름(3)의 흡수 치수변화율은 0.18%이었다. 기재필름(3)의 50℃, 90℃에서의 강연도는 각각 0.54N, 0.14N이었다.
3-4. 기재필름의 제조예 4
T다이 압출법으로, 환상 폴리올레핀수지(미쓰이가가쿠(주)제, 상품명 : 아펠)를 필름상으로 성형하여, 두께 70㎛의 환상 폴리올레핀수지필름을 얻었다. 점착제층을 형성하는 측에는 코로나방전처리를 실시하여, 기재필름(4)으로 하였다. 얻어진 기재필름(4)의 저장탄성율의 온도분산(c)을 [도 1]에 나타낸다. 기재필름(4)의 흡수 치수변화율은 0.10%이었다. 기재필름(4)의 50℃, 90℃에서의 강연도는 각 각 0.34N, 0.10N이었다.
3-5. 기재필름의 제조예 5
두께 100㎛의 비결정성 폴리에틸렌테레프탈레이트[미쓰비씨수지(주)제, 상품명 : 디어픽스]의 점착제층 형성면에 코로나방전처리를 실시하여 기재필름(5)으로 하였다. 얻어진 기재필름(5)의 저장탄성율의 온도분산(d)을 [도 1]에 나타낸다. 기재필름(5)의 흡수 치수변화율은 0.10%이었다. 기재필름(5)의 50℃, 90℃에서의 강연도는 각각 0.51N, 0.06N이었다.
3-6. 기재필름의 비교제조예 1
두께 70㎛의 2축연신 폴리에틸렌테레프탈레이트필름을 제막하고, 점착제층을 형성하는 측에는 코로나방전처리를 실시하여 기재필름(6)으로 하였다. 기재필름(6)의 저장탄성율의 온도분산(e)을 [도 1]에 나타낸다. 기재필름(6)의 흡수 치수변화율은 0.02%이었다. 기재필름(6)의 50℃, 90℃에서의 강연도는 각각 0.54N, 0.44N이었다.
3-7. 기재필름의 비교제조예 2
두께 175㎛의 2축연신 폴리에틸렌테레프탈레이트필름을 제막하고, 점착제층을 형성하는 측에는 코로나방전처리를 실시하여 기재필름(7)으로 하였다. 기재필름(7)의 저장탄성율의 온도분산(f)을 [도 1]에 나타낸다. 기재필름(7)의 흡수 치수변화율은 0.02%이었다. 기재필름(7)의 50℃, 90℃에서의 강연도는 각각 0.80N, 0.74N이었다.
3-8. 기재필름의 비교제조예 3
두께 70㎛의 2축연신 폴리에틸렌테레프탈레이트필름을 제막하고, 점착제층을 형성하는 측에는 코로나방전처리를 실시하여 기재필름(8)으로 하였다. 기재필름(8)의 저장탄성율의 온도분산(g)을 [도 1]에 나타낸다. 기재필름(8)의 흡수 치수변화율은 0.02%이었다. 기재필름(8)의 50℃, 90℃에서의 강연도는 각각 0.40N, 0.37N이었다.
3-9. 기재필름의 비교제조예 4
두께 120㎛의 에틸렌-아세트산비닐공중합체(미쓰이ㆍ듀퐁폴리케미칼(주)제, 상표 : 에바프렉스P-1905(EV460)) 필름을 T다이 압출에 의해 제막하였다. 점착제층을 형성하는 측에는 코로나방전처리를 실시하여 기재필름(9)으로 하였다. 기재필름(9)의 저장탄성율의 온도분산(h)을 [도 1]에 나타낸다. 기재필름(9)의 흡수 치수변화율은 -0.02%이었다. 기재필름(9)의 50℃에서의 강연도는 0.54N이었다. 90℃에서의 값은 측정할 수 없었다.
4. 점착제층을 구성하는 점착제 도포액의 조제예 1
중합반응기에 탈이온수 150중량부, 중합개시제로서 4,4'-아조비스-4-시아노발레릭애시드[오오쓰까가가꾸(주)제, 상품명 : ACVA]를 0.5중량부, 아크릴산부틸 52.25중량부, 메타크릴산메틸 25중량부, 메타크릴산-2-히드록시에틸 15중량부, 메타크릴산 6중량부, 아크릴아미드 1중량부, 수용성 코모노머로서 폴리옥시에틸렌노닐페닐에테르(에틸렌옥사이드의 부가몰수의 평균치 ; 약 20)의 황산에스테르의 암모늄염의 벤젠고리에 중합성의 1-프로페닐기를 도입한 것[다이이찌고교세이야꾸(주)제 : 상품명 : 아크아론HS-20] 0.75중량부를 첨가하고, 교반하에서 70℃에서 9 시간 유화중합을 실시하여, 아크릴수지계 수에멀젼을 얻었다. 이것을 14중량% 암모니아수로 중화하여, 고형분 40중량%를 함유하는 점착제 폴리머에멀젼(점착제 주제)을 얻었다. 얻어진 점착제 주제 에멀젼 100중량부(점착제 폴리머 농도 : 40중량%)를 채취하고, 14중량% 암모니아수를 더 가하여 pH 9.3으로 조정하였다. 이어서, 아질리딘계 가교제[니뽄쇼꾸바이가가꾸고교(주)제, 상품명 : 케미타이트 PZ-33] 2.5중량부 및 디에틸렌글리콜모노부틸에테르 5중량부를 첨가하여 점착제층을 구성하는 점착제 도포액을 얻었다.
5. 점착필름의 제조예 1∼5, 점착필름의 비교제조예 1∼4
점착필름의 제조예 1∼5는, 기재필름의 제조예 1∼5에서 얻어진 기재필름 1∼5를 사용하고, 점착필름의 비교제조예 1∼4는, 기재필름의 비교제조예 1∼4에서 얻어진 기재필름 6∼9를 사용하였다. 한쪽 표면에 실리콘처리(이형처리)가 실시된 두께 38㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트필름(박리필름)의 이형처리가 실시된 측의 면에, 상기 4에서 얻어진 점착제 도포액을 콤마코터에 의해 도포하고, 120℃에서 4분간 건조하여, 두께 10㎛의 점착제층을 형성하였다. 얻어진 점착제층에 상기 3-1∼3-9에서 얻어진 기재필름 1∼9의 코로나방전처리가 실시된 측의 면을 각각 드라이라미네이터로 접합시켜 압압하여, 점착제층을 기재필름 1∼9의 각각의 코로나방전처리가 실시된 측의 면에 전사시켰다. 전사후, 60℃에서 48시간 가열한 후, 실온까지 냉각하므로써, 반도체웨이퍼 표면보호용 점착필름 1∼9를 각각 얻었다. 기재필름 1∼9를 사용하여 제조된 점착필름 1∼9를 각각 반도체웨이퍼 표면보호용 점착필름 1∼9로 하였다. 얻어진 반도체웨이퍼 표면보호용 점착필름 1∼9의 점착력은, 차례대로 80g/25mm, 75g/25mm, 90g/25mm, 75g/25mm, 90g/25mm, 75g/25mm, 90g/25mm, 80g/25mm, 85g/25mm이었다.
6. 반도체웨이퍼의 이면가공방법의 실시예
6-1. 반도체웨이퍼의 이면가공방법의 실시예 1
두께 10㎛의 폴리이미드로 보호되어 있는 반도체실리콘웨이퍼[직경 : 200mm(8인치), 두께 : 725㎛]의 표면에 반도체웨이퍼 표면보호필름(1)을 점착제층을 개재하여 부착하고, 연삭장치{(주)디스코제, 형식 ; DFG-860}를 사용하여, 물을 가하여 냉각하면서 반도체실리콘웨이퍼의 이면을 두께가 50㎛로 될때까지 연삭가공하였다. 10장의 반도체실리콘웨이퍼에 관해서 동일하게 하여 이면가공을 행하였다. 이면 연삭가공중에, 반도체웨이퍼가 탈락, 깨지는 등의 문제는 발생하지 않았다. 이면가공이 종료한 후, 반도체실리콘웨이퍼의 휨을 반도체웨이퍼 표면보호필름(1)이 부착된 상태에서 상기 방법에 의해 측정하였다. 그 결과, 웨이퍼의 휨 양의 평균치는 1.5mm이었다.
그 후, 표면보호용 테이프 박리기{니또세이끼(주)제, HR-8500II ; 사용 박리테이프 : 미쓰이가가쿠(주)제, 이크로스RM}를 사용하고, 척테이블을 통하여 80℃로 가열한 상태에서, 반도체웨이퍼 표면보호필름(1)을 박리하였다. 박리시에 웨이퍼의 파손은 확인되지 않았다. 더욱이, 반도체웨이퍼 표면보호필름(1)을 박리한 후의 웨이퍼 휨 양을 상기 방법에 의해 측정하였다. 그 결과, 웨이퍼 휨 양의 평균치는 25mm이었다. 얻어진 결과를 표 1에 나타낸다.
6-2. 반도체웨이퍼의 이면가공방법의 실시예 2∼5, 반도체웨이퍼의 이면가공 방법의 비교예 1∼4
반도체웨이퍼의 이면가공방법의 실시예 2∼5에서는, 반도체웨이퍼 표면보호필름 2∼5, 반도체웨이퍼의 이면가공방법의 비교예 1∼4에서는 반도체웨이퍼 표면보호필름 6∼9를 각각 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법을 실시하였다.
그 결과, 실시예 2∼5에서는, 웨이퍼 이면의 연삭가공중에, 반도체웨이퍼가 탈락, 깨지는 등의 문제는 발생하지 않았다. 또한, 반도체웨이퍼 표면보호용 점착필름의 박리성에는 어떠한 문제도 없었다. 웨이퍼 연마후의 휨 양의 평균치는 차례로 1.8mm, 0.5mm, 1.7mm, 1.0mm이고, 문제는 없었다.
비교예 1∼3에서는 웨이퍼 이면의 연삭가공중에, 반도체웨이퍼가 탈락, 깨지는 등의 문제는 발생하지 않았지만, 비교예 4에서는 웨이퍼 이면의 연삭가공중에 5장의 웨이퍼가 파손되었다. 또한, 반도체웨이퍼 표면보호필름의 박리성에 관해서는, 비교예 1에서는 7장의 웨이퍼가 단부에 결함이 발생하였다. 비교예 2에서는, 점착필름의 기재필름이 강성이 높아, 반도체웨이퍼 표면보호용 점착필름이 박리될 수 없었다. 비교예 3에서는, 3장의 웨이퍼가 단부에 결함이 발생하였다. 비교예 4에서는 파손되지 않은 것에 관해서 점착필름의 박리를 행한 결과, 박리성에 문제 없었다. 웨이퍼 연삭후의 휨 양의 평균치는 차례로 1.9mm, 0.5mm, 5mm, 26mm이었다.
얻어진 결과를 표 1∼2에 나타낸다.
Figure 112002043661589-pat00001
Figure 112002043661589-pat00002
<표 1∼2의 기재 설명>
EVA : 에틸렌-아세트산비닐공중합체, 비결정성 PET : 비결정성 폴리에틸렌테레프탈레이트, PET : 2축연신 폴리에틸렌테레프탈레이트, OPP : 2축연신 폴리프로필렌, 최대/최소의 비 : 18∼50℃의 온도영역에 있어서 저장탄성율의 최저치(E'min)에 대한 최고치(E'max)의 비(E'max/E'min).
본 발명에 따른 반도체웨이퍼 표면보호용 점착필름을 사용하므로써 반도체웨이퍼의 이면 연삭가공에 있어서, 집적회로가 보호막에 의해 보호된 웨이퍼가, 두께가 150㎛ 이하로 될때까지 박층화된 경우이더라도, 반도체웨이퍼의 집적회로 형성면에 반도체웨이퍼 표면보호용 점착필름을 부착하는 경우의 기재필름의 신장을 억제하는 것이 가능하고, 반도체웨이퍼의 회로보호막의 잔류응력에 의한 웨이퍼의 휨을 교정, 방지할 수 있다. 또한, 반도체웨이퍼의 집적회로 비형성면을 연삭하는 경우에 주입되는 냉각수, 점착필름 표면의 세정수 등에 의해, 반도체웨이퍼 표면보호용 점착필름의 기재필름이 적절하게 팽창하여, 반도체웨이퍼의 휨을 교정, 방지할 수 있어, 웨이퍼의 파손을 방지할 수 있다. 또한, 반도체웨이퍼의 집적회로 형성면으로부터 본 발명에 따른 반도체웨이퍼 표면보호용 점착필름을 박리하는 경우, 가온하는 것에 의해 기재필름이 저탄성율화하여, 웨이퍼를 파손하지 않고 용이하게 박리하는 것이 가능하다.

Claims (9)

  1. 기재필름의 한쪽 표면에 점착제층이 형성된 반도체웨이퍼 표면보호용 점착필름에 있어서, 기재필름이 하기 요건 A 및 B, 요건 A 및 C 또는 요건 A, B 및 C를 구비한 것을 특징으로 하는 반도체웨이퍼 표면 보호용 점착필름:
    요건 A : 50℃에서의 필름 강연도의 값이 0.08∼1.50N의 범위에 있는 고강성 특성(A),
    요건 B : 90℃의 필름 강연도의 값이 50℃에서의 필름 강연도의 3분의 1 이하인 특성 (B),
    요건 C : 23℃, 90% RH에 있어서의 4시간 경과후의 흡수에 의한 치수변화율이 0.05∼0.5%인 흡수팽창성 고탄성율 특성(C).
  2. 기재필름의 한쪽 표면에 점착제층이 형성된 반도체웨이퍼 표면보호용 점착필름에 있어서, 기재필름이 하기 요건 A' 및 B', 요건 A' 및 C 또는 요건 A', B' 및 C를 구비한 층을 적어도 1층 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체웨이퍼 표면보호용 점착필름:
    요건 A' : 18∼50℃의 전체 온도영역에 있어서 저장탄성율이 1 ×109∼1 ×1010Pa인 고탄성율 특성 (A'),
    요건 B' : 50∼90℃의 적어도 일부의 온도영역에서의 저장탄성율이 1×108Pa 이하인 고탄성율 특성 (B'),
    요건 C : 23℃, 90% RH에 있어서의 4시간 경과후의 흡수에 의한 치수변화율이 0.05∼0.5%인 흡수팽창성 고탄성율 특성 (C).
  3. 제 2항에 있어서, 상기 요건 A' 및 B', 요건 A' 및 C 또는 요건 A', B' 및 C를 구비한 층이, 18∼50℃의 온도영역에서의 저장탄성율의 최저치(E'min)에 대한 최고치(E'max)의 비(E'max/E'min)가 1.0∼1.1인 것을 특징으로 하는 반도체웨이퍼 표면보호용 점착필름.
  4. 제 2항에 있어서, 상기 요건 A' 및 B', 요건 A' 및 C 또는 요건 A', B' 및 C를 구비한 층의 두께가 30∼300㎛인 것을 특징으로 하는 반도체웨이퍼 표면보호용 점착필름.
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 기재필름이 저탄성율 수지층을 적어도 1층 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체웨이퍼 표면보호용 점착필름.
  6. 제 5항에 있어서, 저탄성율 수지층이 에틸렌-아세트산비닐 공중합체층인 것을 특징으로 하는 반도체웨이퍼 표면보호용 점착필름.
  7. 제 5항에 있어서, 저탄성율 수지층의 두께가 30∼250㎛인 것을 특징으로 하는 반도체웨이퍼 표면보호용 점착필름.
  8. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 기재필름의 총 두께가 50∼300㎛인 것을 특징으로 하는 반도체웨이퍼 표면보호용 점착필름.
  9. 반도체웨이퍼의 집적회로형성면에 반도체웨이퍼 표면보호용 점착필름을 그 점착제층을 개재하여 부착하고, 반도체웨이퍼의 두께가 150㎛ 이하로 될때까지 이면가공하고, 다음으로 반도체웨이퍼 표면보호용 점착필름을 50∼90℃로 가열하여 박리하는 반도체웨이퍼의 이면가공방법으로서, 상기 반도체웨이퍼 표면보호용 점착필름으로서 제 1항 또는 제 2항에 기재된 반도체웨이퍼 표면보호용 점착필름을 사용하는 것을 특징으로 하는 반도체웨이퍼의 이면가공방법.
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