KR100584026B1 - 점착시트 및 그의 사용 방법 - Google Patents

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Abstract

기재, 그 위에 형성된 중간층 및 그 중간층 위에 형성된 점착제층을 포함하는 점착시트로서,
상기 점착제층의 23℃에서 탄성률이 5.0×104 내지 10×107Pa의 범위에 있고, 상기 중간층의 23℃에서 탄성률이 상기 점착제층의 23℃에서의 탄성률 이하이거나, 또는
상기 중간층의 40℃에서 탄성률이 1.0×106Pa 미만인 것을 특징으로 하고 있다. 요철의 고저차가 큰 표면을 갖는 피착체의 이면가공시에, 바람직하게는 그 피착체 표면에 상기 점착시트를 부착하여 가공 중에 표면을 보호한다. 특히, 상기 점착시트는 피착체를 극소 두께로 연삭할 때, 딤플의 발생없이 균일한 두께로 연삭할 수 있게 한다.
기재, 중간층, 점착제층, 점착시트

Description

점착시트 및 그의 사용 방법{Pressure sensitive adhesive sheet and method of use thereof}
본 발명은 점착시트에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 요철(비평탄면)의 고저차가 큰 표면을 갖는 피착체의 이면가공시에, 바람직하게는 피착체 표면에 부착되어 가공 중 표면을 보호하는 점착시트에 관한 것이다.
반도체 웨이퍼의 이면연삭 공정에서, 전기 회로가 형성된 표면은 점착시트에 의해 보호된다. 전극 소자에 의한 통상적인 회로의 고저차는 약 5 내지 20㎛ 범위를 갖는다. 이들 통상의 회로가 형성된 웨이퍼에 대해, 종래의 표면 보호시트는 회로 파손 또는 웨이퍼 균열이 발생하는 것 없이 회로를 완전하게 보호할 수 있기 때문에 만족스러웠다.
그러나, 최근에는 IC 칩의 실장(mounting) 방법이 다양화되고 있다. 예컨대 IC 칩 회로 표면이 아래쪽에 배치되는 패키징(packaging) 방법이 개발되었다. 이 패키징 방법에서, 전극 소자는 회로 표면으로부터 돌출하고, 그 고저차는 30㎛ 이상, 경우에 따라 100㎛를 넘는다. 상술한 바와 같이 반도체 웨이퍼의 표면상에 형성된 돌출상의 부분을 범프(bump)라고 칭한다.
칩 당 일반적으로 2개 이상의 범프가 형성된다. 범프의 수가 많으면, 범프 피치(bump pitch, 범프간 거리)는 수백 미크론일 수 있다. 범프 피치 패턴과 칩 배치에 따라, 범프가 밀집한 고밀도 부분과 범프 패턴의 저밀도 부분이 생긴다. 특히, 웨이퍼의 주변부는 칩의 부재에 의해 범프의 저밀도 부분으로 되기 쉽다. 점착시트가 부착된 웨이퍼에 있어서, 고밀도 범프 부위와 저밀도 범프 부위에서 그 두께 차이는 현저하다. 두께차가 현저한 웨이퍼의 연삭은 그 두께차에 의해 연삭된 웨이퍼 두께차의 차이를 초래하는 문제를 야기한다.
이러한 범프를 갖는 웨이퍼를 종래의 표면 보호시트로 웨이퍼 표면을 보호하면서 이면연삭하면, 범프의 구성에 따라 웨이퍼 이면이 깊이 연삭되어 웨이퍼의 이면상에 함몰상(딤플상, dimple)이 형성되고, 그 결과 웨이퍼의 두께가 일정하지 않게 된다. 또한 딤플부로부터 균열이 발생하여 결국 웨이퍼의 파손이 발생하는 문제가 있었다.
유사한 문제가 웨이퍼 회로의 검사 후, 불량 회로의 마킹(배드 마크, bad mark)을 위해 제공되는 잉크에 대해서도 발생한다.
범프가 큰 반도체 웨이퍼에 대해, 예컨대 표면 보호시트의 기재 필름의 경도를 감소시키거나, 점착시트의 두께를 증가시키는 등의 조치가 취해져 왔다. 그러나, 이러한 조치들은 만족스럽지 못했고, 상기 문제점들은 여전히 해결되지 않았다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 사정을 감안한 것이다. 본 발명의 목적 은 요철의 고저차가 큰 표면을 갖는 피착체의 이면가공시에, 바람직하게는 피착체 표면에 부착되어 가공 중에 표면을 보호하는 점착시트를 제공하는 데 있다. 특히, 본 발명의 목적은 피착체를 극소 두께로 연삭할 때, 딤플의 발생없이 균일한 두께로 연삭할 수 있게 하는 점착시트를 제공하는 데 있다.
본 발명의 제1점착시트는 기재, 그 위에 형성된 중간층 및 그 중간층 위에 형성된 점착제층을 포함하는 것으로,
상기 점착제층의 23℃에서의 탄성률이 5.0×104 내지 1.0×107Pa의 범위에 있고, 상기 중간층의 23℃에서의 탄성률이 점착제층의 23℃에서 탄성률 이하이다.
본 발명의 제2점착시트는 기재, 그 위에 형성된 중간층 및 그 중간층 위에 형성된 점착제층을 포함하는 것으로,
상기 중간층의 40℃에서의 탄성률이 1.0×106Pa 미만이다.
본 발명에서, 상기 기재의 -5 내지 80℃의 온도범위에서의 동적 점탄성 (dynamic viscoelasticity)의 tanδ의 최대값이 0.5 이상인 것이 바람직하다.
상기 기재의 두께와 영률의 곱이 0.5 내지 100kg/cm의 범위에 있는 것이 바람직하다.
더욱이, 본 발명에 따른 점착시트의 사용방법은 상기 점착시트를 피착체의 표면에 부착하고, 점착시트로 그 피착체 표면을 보호하면서 피착체의 이면을 가공하는 것을 포함한다.
따라서, 본 발명은 점착시트가 피착체 표면에 형성된 요철을 정확하게 추종하여 요철 고저차를 흡수함으로써, 표면 요철에 의해 영향받지 않고, 따라서 두께차 없이 평활한 이면연삭을 수행할 수 있는 표면 보호용 점착시트를 제공한다.
또한 본 발명은 표면 보호용 점착시트를 사용하는 것을 특징으로 하는 점착시트의 사용방법을 제공한다.
이하, 본 발명에 관해 더욱 구체적으로 설명한다. 먼저, 본 발명에 따른 제1점착시트를 설명한다.
본 발명의 제1점착시트는 기재, 중간층 및 점착제층이 그 순서대로 배치되는 것을 포함한다.
점착제층은 다양한 종래의 점착제로부터 형성될 수 있다. 점착제층의 23℃에서 탄성률은 5.0×104 내지 1.0×107Pa, 바람직하게는 6.0×104 내지 5.0×10 6Pa, 더욱 바람직하게는 8.0×104 내지 1.0×106Pa의 범위에 있다. 점착제층이 후술하는 에너지선(에너지빔) 경화형 점착제로 형성되면, 상기 탄성률은 에너지선 조사 전의 점착제층의 탄성률을 의미한다.
점착제층의 23℃에서 탄성률이 5.0×104Pa보다 낮으면, 점착시트의 끝부분으로부터 점착제가 빠져나오거나, 또는 응집력이 부족하기 때문에 점착제가 연삭력에 의해 전단 변형되기 쉽고, 그 결과 연삭된 웨이퍼 두께차가 증가한다. 또한 범프 함몰부에 들어간 점착제에 전단력을 가하면, 웨이퍼 표면상에 점착제가 잔류할 위 험이 높다. 반대로, 점착제층의 23℃에서 탄성률이 1.0×107Pa보다도 높게 되면, 점착제층이 굳어지고, 범프의 요철을 추종하는 능력이 떨어진다. 따라서 연삭된 웨이퍼의 두께차 증가 및 범프와 점착시트 사이의 틈을 통한 연삭용 냉각수의 침입과 같은 문제가 발생하기 쉽다.
상기 점착제는 전혀 한정되지 않지만, 예컨대 고무계, 아크릴계, 실리콘계 및 폴리비닐 에테르계 점착제 중에서 선택될 수 있다. 또한 에너지선 경화형, 가열발포형, 수팽윤성 점착제를 사용할 수 있다.
에너지선 경화형(에너지선 경화형, 자외선 경화형, 전자선 경화형) 점착제 중에서, 특히 자외선 경화형 점착제가 바람직하다. 수팽윤성 점착제로서는, 예컨대 특공평 5(1993)-77284호 및 6(1994)-101455호에 개시된 것이 바람직하게 사용된다.
에너지선 경화형 점착제는 일반적으로 아크릴계 점착제와 에너지선 중합성 화합물을 주성분으로 함유한다.
예컨대 에너지선 경화형 점착제에 혼입되는 에너지선 중합성 화합물로서는, 예컨대 특개소 60(1985)-196,956호 및 60(1985)-223,139호 공보에 개시된 바와 같이 광조사에 의해 3차원 망상구조로 변환될 수 있는 분자 내 2개 이상의 광중합성 탄소-탄소 이중결합을 갖는 저분자량 화합물이 넓게 사용된다. 이것의 구체적인 예는 트리메틸롤프로판 트리아크릴레이트, 테트라메틸롤메탄 테트라아크릴레이트, 펜타에리스리톨 트리아크릴레이트, 펜타에리스리톨 테트라아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 모노히드록시펜타아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 헥사아크릴레이트, 1,4- 부틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디아크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트 및 시판 중인 올리고에스테르 아크릴레이트를 포함한다.
또한 에너지선 중합성 중합물로서, 상기 아크릴레이트계 화합물 외에 우레탄 아크릴레이트계 올리고머를 사용할 수 있다. 우레탄 아크릴레이트계 올리고머는 폴리에스테르형 또는 폴리에테르형의 폴리올 화합물과 2,4-톨릴렌 디이소시아네이트, 2,6-톨릴렌 디이소시아네이트, 1,3-크실릴렌 디이소이아네이트, 1,4-크실릴렌 디이소시아네이트 또는 디페닐메탄-4,4-디이소시아네이트 등의 폴리이소시아네이트 화합물을 반응시켜 얻어지는 이소시아네이트 말단 우레탄 프리폴리머와, 2-히드록시에틸 아크릴레이트, 2-히드록시에틸 메타크릴레이트, 2-히드록시프로필 아크릴레이트, 2-히드록시프로필 메타크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜 아크릴레이트 또는 폴리에틸렌 글리콜 메타크릴레이트 등의 히드록시기 함유 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트를 반응시켜 얻을 수 있다.
에너지선 경화형 점착제에서 아크릴계 점착제에 대한 에너지선 중합성 화합물의 배합비는 아크릴계 점착제 100중량부 당 에너지선 중합성 화합물 50 내지 200중량부, 바람직하게는 50 내지 150중량부, 더욱 바람직하게는 70 내지 120중량부로 사용되는 것이 바람직하다. 이 경우, 얻어진 점착시트의 초기 접착력은 크고, 에너지선에 의한 점착제 조사시 점착력은 급격하게 저하한다. 따라서 웨이퍼 이면연삭이 완전히 종료한 후에, 웨이퍼와 에너지선 경화형 점착제층의 계면에서 쉽게 박리된다.
에너지선 경화형 점착제는 측쇄에 에너지선 중합성기를 갖는 에너지선 경화 형 공중합체로 형성될 수 있다. 이러한 에너지선 경화형 공중합체는 만족할 만한 점착성과 에너지선 경화성을 동시에 나타낸다. 측쇄에 에너지선 중합성기를 갖는 에너지선 경화형 공중합체의 상세한 설명은, 예컨대 특개평 5(1993)-32,946호 및 8(1996)-27,239호 공보에 기재되어 있다.
에너지선 경화형 점착제에 광중합 개시제를 혼합함으로써, 광중합 시간 및 광조사량을 감소시킬 수 있다.
이러한 광중합 개시제는 벤조인 화합물, 아세토페논 화합물, 아실포스핀 옥사이드 화합물, 티타노센 화합물, 티옥산톤 화합물 또는 퍼옥사이드 화합물 등의 광개시제, 또는 아민이나 퀴논 등의 광증감제일 수 있다. 이들의 구체적인 예는 1-히드록시시클로헥실 페닐 케톤, 벤조인, 벤조인 메틸 에테르, 벤조인 에틸 에테르, 벤조인 이소프로필 에테르, 벤질 디페닐 술피드, 테트라메틸티우람 모노술피드, 아조비스이소부티로니트릴, 디벤질, 디아세틸 및 β-클로로안트라퀴논을 포함한다.
광중합 개시제는 바람직하게는 총 수지 100중량부에 대해, 0.05 내지 15중량부, 더욱 바람직하게는 0.1 내지 10중량부, 가장 바람직하게는 0.5 내지 5중량부의 양으로 첨가된다.
상기 아크릴계 에너지선 경화형 점착제는 에너지선 조사 전에는 웨이퍼에 대해 충분한 접착력을 갖고, 에너지선 조사시에는 접착력이 급속하게 감소한다. 즉, 에너지선 조사 전에는, 웨이퍼와 점착시트를 충분한 접착력으로 결합시킬 수 있어 표면보호가 가능하지만, 에너지선 조사 후에는 연삭된 웨이퍼로부터 시트를 용이하게 박리할 수 있다.
중간층의 23℃에서의 탄성률은 점착제층의 23℃에서의 탄성률 이하이다. 바람직하게는, 중간층의 23℃에서의 탄성률은 점착제층의 23℃에서의 탄성률의 1 내지 100%, 바람직하게는 10 내지 90%, 더욱 바람직하게는 30 내지 80%의 범위에 있다.
점착제층과 중간층의 23℃에서의 탄성률이 상기 관계를 만족하면, 점착시트가 범프 요철을 충분하게 추종하는 방식으로 점착시트의 부착이 행해질 뿐 아니라, 점착제층에 대한 전단력도 분산되기 때문에, 박리시에 점착제의 잔류가 방지된다. 더욱이, 웨이퍼 표면상의 범프의 고밀도 부분과 저밀도 부분간 두께차가 없도록 부착될 수 있다.
중간층으로 되는 재료는 상기 물성이 실현되는 한, 특히 한정되지 않는다. 예컨대 아크릴계, 고무계 및 실리콘계 등의 각종 점착제 조성물, 및 후술하는 바와 같이 기재의 제조에 사용될 수 있는 열가소성 탄성중합체와 자외선 경화형 수지로부터 선택될 수 있다.
중간층은 바람직하게 0 내지 60℃의 온도범위에서 동적 점탄성의 tanδ의 최대값(이하, 단순히 "tanδ"로 약칭함)이 0.3이상, 바람직하게는 0.4 내지 2.0, 더욱 바람직하게는 0.5 내지 1.2인 재료로 된다. 여기서 사용된 "tanδ"는 저장탄성률에 대한 손실탄성률의 비로 정의되는 손실정접(loss tangent)을 의미한다. 예컨대, 동적 점탄성 측정장치를 사용하여 대상물에 가한 인장 또는 비틀림 등의 응력에 대한 응답을 토대로 측정된다.
또한 중간층의 상부면, 즉 점착제층이 형성되는 면은 점착제와의 밀착성을 증가시키기 위해, 코로나 처리되거나 또는 프라이머와 같은 또 다른 층이 제공될 수 있다.
기재로서, 점착시트에 통상 사용된 각종 필름이 특별한 제한없이 사용될 수 있지만, -5 내지 80℃의 온도범위에서 동적 점탄성 "tanδ값"가 0.5이상, 바람직하게는 0.5 내지 2.0, 더욱 바람직하게는 0.7 내지 1.8인 필름이 바람직하게 사용된다.
상기 기재의 두께와 영률의 곱은 0.5 내지 100kg/cm, 바람직하게는 1.0 내지 50kg/cm, 특히 바람직하게는 2.0 내지 40kg/cm의 범위에 있는 것이 바람직하다.
기재의 두께와 영률의 곱이 상기 범위에 있으면, 점착시트의 기계적 적성, 예컨대 부착적성이 강화되어, 작업효율이 증가한다.
기재는 바람직하게는 수지 필름으로 구성된다. 기재는 경화형 수지를 필름으로 성형하고 그 필름을 경화하거나, 또는 열가소성 수지를 성형함으로써 제조될 수 있다.
예컨대, 경화형 수지로서는 에너지선 경화형 수지 또는 열경화형 수지가 사용된다. 바람직하게는 에너지선 경화형 수지가 사용된다.
에너지선 경화형 수지는 예컨대 주성분이 광중합성 우레탄 아크릴계 올리고머인 수지 조성물과 폴리엔/티올계 수지 중에서 바람직하게 선택된다.
이러한 우레탄 아크릴계 올리고머는 폴리에스테르형 또는 폴리에테르형의 폴리올 화합물과, 2,4-톨릴렌 디이소시아네이트, 2,6-톨릴렌 디이소시아네이트, 1,3-크실릴렌 디이소이아네이트, 1,4-크실릴렌 디이소시아네이트 또는 디페닐메탄-4,4-디이소시아네이트 등의 폴리이소시아네이트 화합물을 반응시켜 얻어지는 이소시아 네이트-말단 우레탄 프리폴리머와, 2-히드록시에틸 아크릴레이트, 2-히드록시에틸 메타크릴레이트, 2-히드록시프로필 아크릴레이트, 2-히드록시프로필 메타크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜 아크릴레이트 또는 폴리에틸렌 글리콜 메타크릴레이트 등의 히드록시기 함유 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트를 반응시켜 얻을 수 있다. 이러한 우레탄 아크릴레이트계 올리고머는 분자 내에 광중합성 이중결합을 갖고, 광조사시 중합 및 경화되어, 필름을 형성한다.
본 발명에서 바람직하게 사용된 우레탄 아크릴레이트계 올리고머의 분자량은 1000 내지 50,000, 바람직하게는 2000 내지 30,000의 범위에 있다. 이들 우레탄 아크릴레이트계 올리고머는 단독으로 또는 조합하여 사용될 수 있다.
상기 우레탄 아크릴레이트계 올리고머 만으로 필름을 얻는 것이 종종 곤란하다. 따라서 일반적으로 우레탄 아크릴레이트계 올리고머를 광중합성 단량체로 희석하고, 필름을 형성하며, 그 필름을 경화함으로써 필름을 얻는다. 광중합성 단량체는 그 분자 내에 광중합성 이중 결합을 가지며, 본 발명에서는 비교적 큰(bulky) 기를 갖는 아크릴 에스테르계 화합물이 바람직하게 사용된다.
우레탄 아크릴레이트계 올리고머를 희석하기 위해 사용되는 광중합성 단량체는, 예컨대:
이소보르닐 (메타)아크릴레이트, 디시클로펜테닐 (메타)아크릴레이트, 디시클로펜타닐 (메타)아크릴레이트, 디시클로펜테닐옥시 (메타)아크릴레이트, 시클로헥실 (메타)아크릴레이트 및 아다만탄 (메타)아크릴레이트 등의 지환식 화합물;
페닐히드록시프로필 아크릴레이트, 벤질 아크릴레이트 및 페놀 에틸렌 옥사 이드 변형 아크릴레이트 등의 방향족 화합물; 및
테트라히드로푸르푸릴 (메타)아크릴레이트, 모르폴리닐 아크릴레이트, N-비닐피롤리돈 및 N-비닐카프로락탐 등의 복소환식 화합물로부터 선택된다. 필요에 따라, 다관능성 (메타)아크릴레이트를 사용할 수 있다.
상기 광중합성 단량체는 우레탄 아크릴레이트계 올리고머 100중량부에 대해, 바람직하게는 5 내지 900중량부, 더욱 바람직하게는 10 내지 500중량부, 가장 바람직하게는 30 내지 200중량부의 양으로 첨가된다.
한편, 기재의 제조에 사용하기 위한 광중합성 폴리엔/티올계 수지는 아크릴로일기를 갖지 않는 폴리엔 화합물과 폴리티올 화합물을 포함한다. 구체적으로, 폴리엔 화합물은 예컨대 디아크롤레인 펜타에리스리톨, 톨릴렌 디이소시아네이트의 트리메틸롤프로판 디알릴 에테르 부생성물 및 불포화 알릴우레탄 올리고머 중에서 선택된다. 폴리티올 화합물로서, 바람직하게는 펜타에리스리톨의 메르캅토아세트산 또는 메르캅토프로피온산 에스테르를 사용할 수 있다. 또한, 시판 중인 폴리엔 폴리티올계 올리고머를 사용할 수 있다. 본 발명에서 사용하기 위한 폴리엔/티올계 수지의 분자량은 바람직하게는 3000 내지 50,000, 더욱 바람직하게는 5000 내지 30,000 범위이다.
기재를 에너지선 경화형 수지로부터 형성하는 경우, 광중합 개시제를 수지에 혼합함으로써 광중합 시간 및 광조사량을 감소시킬 수 있다.
이러한 광중합 개시제는 상술한 것일 수 있고, 총 수지 100중량부에 대해 바람직하게는 0.05 내지 15중량부, 더욱 바람직하게는 0.1 내지 10중량부, 가장 바람 직하게는 0.5 내지 5중량부의 양으로 첨가된다.
상기 경화형 수지의 제조에서, 올리고머 및 단량체는 상술한 특성이 실현될 수 있도록 다양한 조합으로부터 선택될 수 있다.
기재를 제조하기 위한 열가소성 수지는 예컨대 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부텐, 폴리부타디엔 및 폴리메틸펜텐 등의 폴리올레핀계 수지; 및 비수소화 또는 수소화된 스티렌-비닐이소프렌 블록 공중합체 중에서 선택될 수 있다. 이들 중에서, 비수소화 또는 수소화된 스티렌-비닐이소프렌 블록 공중합체가 바람직하다.
스티렌-비닐이소프렌 블록 공중합체는 일반적으로 높은 비닐 결합의 SIS(스티렌-이소프렌-스티렌 블록 공중합체)이다. 비수소화 및 수소화된 스티렌-비닐이소프렌 블록 공중합체 자체는 약 상온 부근에서 큰 tanδ의 피크를 나타낸다.
또한 tanδ값을 강화시킬 수 있는 첨가제를 첨가하는 것이 바람직하다. tanδ값을 보강할 수 있는 첨가제의 예는 탄산칼슘, 실리카 및 운모 등의 무기 충전제, 철 및 납 등의 금속 충전제를 포함한다. 특히, 비중이 큰 금속 충전제의 첨가가 효과적이다.
또한 상기 성분 이외에, 기재는 다른 첨가제, 예컨대 안료와 염료 등의 착색제를 함유할 수 있다.
필름형성법에 있어서, 먼저 액상 수지(예컨대 미경화 수지 또는 수지 용액)를 공정시트상에 박막형으로 캐스트한 후, 필름형성을 위한 소정의 단계를 수행함으로써 기재를 제조할 수 있다. 상기 방법에서, 필름형성 중에 수지에 가해지는 응 력이 적어져, 피쉬-아이(fish-eye)의 발생이 적어진다. 게다가, 막 두께의 균일성이 높고, 두께 정밀도는 일반적으로 2% 이내로 된다.
또 다른 바람직한 필름형성법은 T 다이(T die) 또는 인플레이션(inflation)을 사용하여 캘린더링 또는 압출성형하는 것을 포함한다.
본 발명의 점착시트는 상기 기재 위에 형성된 중간층 위에 점착제층을 형성함으로써 제조된다. 점착제층이 자외선 경화형 점착제로 되면, 기재와 중간층은 투명한 기재이어야 한다.
본 발명의 점착시트에서, 기재의 두께는 바람직하게는 30 내지 1000㎛, 더욱 바람직하게는 50 내지 800㎛, 가장 바람직하게는 80 내지 500㎛이다.
중간층의 두께는 바람직하게는 5 내지 100㎛, 더욱 바람직하게는 10 내지 80㎛, 가장 바람직하게는 20 내지 60㎛의 범위에 있다. 또한 점착제층의 두께는 그 재료 유형에 따라 다르지만, 일반적으로 약 5 내지 100㎛, 바람직하게는 약 10 내지 80㎛, 가장 바람직하게는 약 20 내지 60㎛의 범위에 있다.
중간층과 점착제층의 총 두께는 점착시트가 부착된 피착체의 범프 높이, 범프 형상, 범프 간격의 피치 등을 고려하여 적절하게 결정된다. 일반적으로 중간층과 점착제층의 총 두께는 범프 높이의 50% 이상, 바람직하게는 60 내지 100%가 되도록 결정하는 것이 바람직하다. 이와 같이 중간층과 점착제층의 총 두께가 결정되면, 점착시트가 회로 표면의 요철을 추종하여 요철 고저차를 해소할 수 있다.
본 발명의 점착시트는 기재 위에 중간층을 구성하는 수지를 도포하고; 적절한 수단으로 수지를 건조 또는 경화시켜 중간층을 형성하며; 그 중간층에 상기 점착제를 롤 피복기, 나이프 피복기, 그라비아 피복기, 다이 피복기, 리버스 피복기 등 종래의 방법에 따라 적절한 두께로 도포하고; 그 점착제를 건조시켜 중간층 위에 점착제층을 형성함으로써 얻을 수 있다. 필요한 경우, 점착제층 위에 이형 라이너(release liner)를 도포한다.
다음, 본 발명의 제2점착시트를 설명한다.
본 발명의 제2점착시트는 기재, 중간층 및 점착제층이 그 순서대로 배치되는 것을 포함한다. 제2점착시트에는 기재 및 점착시트의 다양한 유형이 사용될 수 있지만, 바람직하게는 제1점착시트에서 설명한 것들이 사용된다.
제2점착시트 중간층의 40℃에서 탄성률은 1.0×106Pa 미만, 바람직하게는 5.0×103 내지 5.0×105Pa, 더욱 바람직하게는 1.0×104 내지 1.0×105 Pa을 나타낸다.
반도체 웨이퍼의 이면연삭시, 점착시트의 온도는 연삭열에 의해 약 40℃ 정도가 된다. 따라서 이 온도에서 중간층의 탄성률은 의미가 있다. 즉, 중간층의 40℃에서 탄성률이 상기 범위 내이면, 점착시트는 피착체 표면의 요철을 정확하게 추종하여 피착체의 이면연삭시에 요철 고저차를 흡수함으로써, 기재와 점착제의 유형에 관계없이 피착체 표면의 요철에 의해 영향받지 않고, 두께차 없이 평활한 이면연삭을 수행할 수 있다.
제2점착시트의 기재, 중간층 및 점착제층 두께 등의 바람직한 구현예는 제1점착시트에서 기재한 바와 같고, 그것의 제조는 제1점착시트에서 기재한 바와 같은 방식으로 수행할 수 있다.
본 발명의 제1 및 제2점착시트는 각종 물품의 표면을 보호하고, 정밀 가공시 일시적으로 고정하기 위해 사용된다. 특히, 이 점착시트는 반도체 웨이퍼의 이면연삭 중에 회로 표면을 보호하기 위한 것으로서 적합하게 사용된다. 본 발명의 점착시트는 상술한 특정 구조를 갖기 때문에, 회로 표면의 요철을 효과적으로 흡수한다. 따라서, 본 발명의 점착시트는 범프 등에 의해 표면 고저차가 큰 웨이퍼에 대해서 충분한 접착력으로 부착될 수 있을 뿐 아니라, 이면연삭에 대한 웨이퍼 표면의 요철의 영향을 완화함으로써, 웨이퍼의 파손을 방지하고, 또한 매우 평활하게 연삭할 수 있게 한다. 게다가, 점착제층이 예컨대 자외선 경화형 점착제로 되면, 자외선 조사에 의해 그 접착강도를 용이하게 감소시킬 수 있어, 소정의 가공이 종료한 후, 점착제층을 자외선으로 조사함으로써 용이하게 박리할 수 있다.
실시예
이하, 결코 본 발명의 범위를 한정하지 않는 하기 실시예를 참조로 하여 본 발명을 구체적으로 설명한다.
하기 실시예 및 비교예에서, "이면연삭 적성시험"을 하기 방법으로 수행하였다.
이면연삭 적성시험
범프로서, 하기 인쇄된 도트 상의 배드마크를 6-인치 거울 웨이퍼 위에 형성하였다. 배드마크가 형성된 웨이퍼 표면에 각각의 점착시트를 부착하고, 그 웨이퍼의 반대면을 연삭하였다. 웨이퍼 형상, 연삭 조건 및 평가 방법은 다음과 같았다:
(1) 웨이퍼 형상
웨이퍼 직경: 6인치,
웨이퍼 두께(도트가 인쇄되지 않은 부분의 두께): 650 내지 700㎛,
도트 직경: 500 내지 600㎛,
도트 높이: 105㎛ 및
도트 피치: 2.0mm 간격(웨이퍼 바깥둘레로부터 20mm까지는 인쇄하지 않음);
(2) 이면연삭 조건
최종 두께: 200㎛, 및
연삭 장치: 디스코사 제 grinder DFG 840;
(3) 평가 방법
(3-1) 딤플
연삭된 웨이퍼 이면을 관찰하였다. 균열 또는 딤플이 없으면, 그 웨이퍼를 "우수"로서 평가하였다. 딤플이 관찰되었지만, 그것의 최대깊이가 2㎛ 미만이면, 그 웨이퍼를 "양호"로 평가하였다. 한편, 딤플이 관찰되고, 그것의 최대깊이가 2㎛ 이상이면, 그 웨이퍼를 "불량"으로 평가하였다.
(3-2) 웨이퍼 두께차
이면연삭을 종결한 후, 웨이퍼로부터 점착시트를 박리하였다. 웨이퍼 바깥둘레로부터 20mm 내에 놓여 있는 것을 포함하여 30곳에서 웨이퍼의 두께를 측정하였다. 그 차이는 웨이퍼 두께의 최대값으로부터 웨이퍼 두께의 최소값을 뺀 것을 의미한다.
Dial Thickness Gauge(오자끼 엠에프지사 제)를 사용하여 측정하였다.
tanδ
100Hz의 인장 응력에서 동적 점탄성 측정 장치로 tanδ를 측정하였다. 구체적으로는, 각 기재를 소정의 크기로 샘플링하고, 오리엔테크사 제의 Rheovibron DDV-II-EP를 사용하여 주파수 110Hz와 -40 내지 150℃의 온도범위에서 tanδ를 측정하였다. 기재에 대해서는 -5 내지 80℃의 온도범위에서 측정된 tanδ의 최대값을 "tanδ값"로서 정의하였다. 중간층에 대해서는 0℃ 내지 60℃의 온도범위에서 측정된 tanδ의 최대값을 "tanδ값"으로 정의하였다.
영률
영률은 일본공업규격 (JIS) K7127에 따라 시험 속도 200mm/분에서 측정하였다.
탄성률
점착제 및 중간층의 각각의 탄성률 G'를 비틀림 전단법(torsional shear method)에 의해 측정하였다.
시험편: 직경 8mm×높이 3mm의 원통형,
장치: Dynamic Analyzer RDA II(Reometric사 제), 및
주파수: 1 Hz.
실시예 1
중량 평균분자량 5000의 우레탄 아크릴레이트계 올리고머(아라까와 케미칼 인더스트리사 제) 50중량부, 이소보르닐 아크릴레이트 25중량부, 페닐히드록시프로필 아크릴레이트 25중량부, 광중합 개시제로서 1-히드록시시클로헥실 페닐 케톤(시바-가이기사 제 Irgacure 184) 2.0중량부 및 프탈로시아닌계 안료 0.2중량부를 모 두 배합하여 에너지선 경화형 수지 조성물을 얻었다.
캐스트용 공정시트로서 PET필름(토레이 인더스트리사 제, 두께: 38㎛)을 상기 수지 조성물로 분출식 다이(fountain die)법에 의해 두께 110㎛로 피복하여 수지 조성물층을 형성하였다. 피복 직후, 수지 조성물층을 동일한 PET 필름으로 적층하고, 그 후 고압 수은램프(160W/cm, 높이 10cm)로부터 방출된 광량 250mJ/cm2의 자외선으로 조사하여 수지 조성물층을 가교시키고, 경화시켰다. 이렇게 하여, 두께 110㎛의 기재 필름을 얻었다. 이 기재 필름의 tanδ와 영률을 상기 방법으로 측정하였다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.
우레탄 아크릴레이트(토아고세이 케미칼 인더스트리사 제) 60중량부, 페놀에틸렌 옥사이드 변성 아크릴레이트(상표명: M-101, 토아고세이 케미칼 인더스트리사 제) 20중량부, 이소보르닐 아크릴레이트 10중량부 및 광중합 개시제(Irgacure 184) 2.0중량부를 모두 배합하여 조성물을 제조하고, 상기 기재 필름의 한 면 위에 분출식 다이법으로 캐스트하였다. 이렇게 하여, 두께 40㎛의 중간층을 형성하였다. 상기 중간층의 tanδ와 영률을 상기 방법으로 측정하였다. 그 결과를 표1에 나타낸다.
아크릴계 점착제(n-부틸 아크릴레이트와 아크릴산의 공중합체) 100중량부, 분자량 8000의 우레탄 아크릴레이트계 올리고머 120중량부, 경화제(디이소시아네이트계 화합물) 10중량부 및 광중합 개시제(벤조페논계 화합물) 5중량부를 모두 배합하여 점착제 조성물을 제조하고, 중간층 위에 도포, 건조시켜 두께 20㎛의 점착제 층을 형성하였다. 이렇게 하여, 점착시트를 얻었다.
얻어진 점착시트의 이면연삭 적성시험을 수행하였다. 그 결과를 표1에 나타낸다.
실시예 2
n-부틸 아크릴레이트와 아크릴산의 공중합체 100중량부, 경화제(디이소시아네이트계 화합물) 5중량부를 포함하는 조성물로부터 두께 20㎛의 중간층을 형성하고, 점착제층의 두께가 40㎛인 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 절차를 반복하였다. 그 결과를 표1에 나타낸다.
실시예 3
페닐히드록시프로필 아크릴레이트를 사용하지 않고, 이소보르닐 아크릴레이트 50중량부를 사용하여 기재를 형성하고, 2-에틸헥실 아크릴레이트, 비닐 아세테이트 및 아크릴산의 공중합체 100중량부 및 에폭시계 경화제(Tetrad C) 5중량부의 혼합물을 포함하는 조성물로부터 두께 20㎛의 중간층을 형성하고, 실시예 1의 아크릴계 점착제 및 경화제(디이소시아네이트계 화합물) 5중량부를 포함하는 조성물로부터 두께 40㎛의 점착제층을 형성한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 절차를 반복하였다. 그 결과를 표1에 나타낸다.
실시예 4
기재 필름으로서, 두께 110㎛의 저밀도 폴리에틸렌 필름(상표명: Sumikathene L705)을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 2와 동일한 절차를 반복하였다. 그 결과를 표1에 나타낸다.
비교예 1
어떠한 중간층도 형성하지 않은 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 절차를 반복하였다. 그 결과를 표1에 나타낸다.
비교예 2
경화제 이소시아네이트 5중량부, 및 비닐 아세테이트 90중량부, 메틸 메타크릴레이트 8중량부 및 아크릴산 2중량부의 아크릴계 공중합체 100중량부의 혼합물을 포함하는 조성물을 도포한 후, 건조하여 두께 40㎛의 중간층을 형성한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 절차를 반복하였다. 그 결과를 표1에 나타낸다.
비교예 3
어떠한 중간층도 형성하지 않고, 점착제층의 두께가 20㎛인 것을 제외하고는, 실시예 4와 동일한 절차를 반복하였다. 그 결과를 표1에 나타낸다.
비교예 4
기재 필름으로서, 두께 120㎛의 에틸렌/비닐 아세테이트 공중합체 필름(비닐 아세테이트 함량: 12%)을 사용하고, 어떠한 중간층도 형성하지 않으며, 실시예 1에서 사용된 것과 동일한 점착제로부터 두께 10㎛의 점착제층을 형성한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 절차를 반복하였다. 그 결과를 표1에 나타낸다.
비교예 5
기재 필름으로서, 두께 100㎛의 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름을 사용하고, 어떠한 중간층도 형성하지 않으며, 실시예 1에서 사용한 것과 동일한 점착제로부터 점착제층을 형성한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 절차를 반복하였다. 그 결과를 표1에 나타낸다.
기 재 중 간 층
tanδ 두께(㎛) 두께×영률(kg/cm) tanδ 두께(㎛) 탄성률(Pa) 23℃ 탄성률(Pa) 40℃
실시예 1 1.20 110 22.0 1.20 40 5.5×104 1.8×104
실시예 2 1.20 110 22.0 1.50 20 1.0×105 3.2×105
실시예 3 0.75 110 9.0 0.45 20 9.0×104 5.0×104
실시예 4 0.19 110 14.3 1.50 20 1.0×105 3.2×105
비교예 1 1.20 110 22.0
비교예 2 1.20 110 22.0 0.5 40 3.0×106 1.7×106
비교예 3 0.19 110 14.3
비교예 4 0.17 120 6.6
비교예 5 0.03 100 350.0
점착제 이면연삭 적성
두께 (㎛) 탄성률(Pa) 23℃ 탄성률(Pa) 40℃ 딤플 웨이퍼 두께차(㎛)
실시예 1 20 1.5×105 5.8×104 우수 3.2
실시예 2 40 1.5×105 5.8×104 우수 4.8
실시예 3 40 1.0×105 4.1×104 우수 6.0
실시예 4 40 1.5×105 5.8×104 양호 6.8
비교예 1 20 1.5×105 우수 59
비교예 2 20 1.5×105 5.8×104 우수 37
비교예 3 20 1.5×105 불량 72
비교예 4 10 1.5×105 불량 66
비교예 5 10 1.5×105 불량 73
본 발명은 피착체 표면의 요철을 정확하게 추종하여 요철 고저차를 흡수하고, 피착체의 이면연삭시 피착체 표면의 요철에 의해 영향받지 않고, 두께차 없이 평활하게 이면연삭을 가능하게 하는 표면보호용 점착시트를 제공한다.

Claims (10)

  1. 기재, 그 위에 형성된 중간층 및 상기 중간층 위에 형성된 점착제층을 포함하는 점착시트로서;
    상기 점착제층의 23℃에서 탄성률이 5.0×104 내지 1.0×107Pa의 범위에 있고, 상기 중간층은 아크릴계 점착제, 고무계 점착제 또는 실리콘계 점착제로 구성되며, 상기 중간층의 23℃에서 탄성률이 상기 점착제층의 23℃에서의 탄성률 이하인 것을 특징으로 하는 점착시트.
  2. 제1항에 있어서, -5 내지 80℃의 온도범위에서 상기 기재의 동적 점탄성의 tanδ의 최대값이 0.5 내지 2.0이고,
    상기 기재는 경화형 수지를 필름으로 성형하고 그 필름을 경화함으로써, 또는 열가소성 수지를 성형함으로써 제조되는 수지 필름으로 구성되고,
    상기 경화형 수지는 주성분이 광중합성 우레탄 아크릴계 올리고머 및 폴리엔/티올계 수지인 수지 조성물로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 에너지선 경화형 수지, 또는 열경화형 수지를 포함하며, 그리고
    열가소성 수지는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부텐, 폴리부타디엔 및 폴리메틸펜텐같은 폴리올레핀계 수지; 및 비수소화 또는 수소화된 스티렌-비닐이소프렌 블록 공중합체에서 선택되는 점착시트.
  3. 제1항에 있어서, 상기 기재의 두께와 영률의 곱이 0.5 내지 100kg/cm의 범위에 있고,
    상기 기재는 경화형 수지를 필름으로 성형하고 그 필름을 경화함으로써, 또는 열가소성 수지를 성형함으로써 제조되는 수지 필름으로 구성되고,
    상기 경화형 수지는 주성분이 광중합성 우레탄 아크릴계 올리고머 및 폴리엔/티올계 수지인 수지 조성물로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 에너지선 경화형 수지, 또는 열경화형 수지를 포함하며, 그리고
    열가소성 수지는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부텐, 폴리부타디엔 및 폴리메틸펜텐같은 폴리올레핀계 수지; 및 비수소화 또는 수소화된 스티렌-비닐이소프렌 블록 공중합체에서 선택되는 점착시트.
  4. 제2항에 있어서, 상기 기재의 두께와 영률의 곱이 0.5 내지 100kg/cm의 범위에 있는 점착시트.
  5. 점착시트를 피착체의 표면에 부착하고, 점착시트로 피착체 표면을 보호하면서 피착체의 이면을 가공하는 것을 포함하는 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따 른 점착시트의 사용방법.
  6. 기재, 그 위에 형성된 중간층 및 상기 중간층 위에 형성된 점착제층을 포함하는 점착시트로서;
    상기 중간층은 아크릴계 점착제, 고무계 점착제 또는 실리콘계 점착제로 구성되며, 중간층의 40℃에서의 탄성률이 5.0×103내지 1.0×106Pa 인 것을 특징으로하는 점착시트.
  7. 제6항에 있어서, -5 내지 80℃의 온도범위에서 상기 기재의 동적 점탄성의 tanδ의 최대값이 0.5 내지 2.0이고,
    상기 기재는 경화형 수지를 필름으로 성형하고 그 필름을 경화함으로써, 또는 열가소성 수지를 성형함으로써 제조되는 수지 필름으로 구성되고,
    상기 경화형 수지는 주성분이 광중합성 우레탄 아크릴계 올리고머 및 폴리엔/티올계 수지인 수지 조성물로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 에너지선 경화형 수지, 또는 열경화형 수지를 포함하며, 그리고
    열가소성 수지는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부텐, 폴리부타디엔 및 폴리메틸펜텐같은 폴리올레핀계 수지; 및 비수소화 또는 수소화된 스티렌-비닐이소프렌 블록 공중합체에서 선택되는 점착시트.
  8. 제6항에 있어서, 상기 기재의 두께와 영률의 곱이 0.5 내지 100kg/cm의 범위에 있고,
    상기 기재는 경화형 수지를 필름으로 성형하고 그 필름을 경화함으로써, 또는 열가소성 수지를 성형함으로써 제조되는 수지 필름으로 구성되고,
    상기 경화형 수지는 주성분이 광중합성 우레탄 아크릴계 올리고머 및 폴리엔/티올계 수지인 수지 조성물로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 에너지선 경화형 수지, 또는 열경화형 수지를 포함하며, 그리고
    열가소성 수지는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부텐, 폴리부타디엔 및 폴리메틸펜텐같은 폴리올레핀계 수지; 및 비수소화 또는 수소화된 스티렌-비닐이소프렌 블록 공중합체에서 선택되는 점착시트.
  9. 제7항에 있어서, 상기 기재의 두께와 영률의 곱이 0.5 내지 100kg/cm의 범위에 있는 점착시트.
  10. 점착시트를 피착체의 표면에 부착하고, 점착시트로 피착체 표면을 보호하면서 피착체의 이면을 가공하는 것을 포함하는 제6항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 점착시트의 사용방법.
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