KR100589028B1 - 반도체 웨이퍼 처리 테이프 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 반도체 웨이퍼 처리 테이프는 영구 백킹과 비감압 접착제 층을 포함한다. 본 발명의 테이프는 웨이퍼 연마 및/또는 웨이퍼 편도 절단 용도에 유용하다. 비감압 접착제는 하나 이상의 제1 모노에틸렌계 불포화 단량체, 하나 이상의 제2 모노에틸렌계 불포화 단량체 및 하나 이상의 공중합성 비이온성 가교제의 공중합체를 포함하며, 상기 제2 모노에틸렌계 불포화 단량체는 단독중합체 유리 전이 온도가 제1 모노에틸렌계 불포화 단량체의 것보다 높은 강화 단량체이다. 본 발명은 반도체 웨이퍼를 처리하는 방법도 제공한다.

Description

반도체 웨이퍼 처리 테이프{SEMICONDUCTOR WAFER PROCESSING TAPES}
본 발명은 일반적으로 반도체 웨이퍼를 처리하는데 유용한 접착제 테이프에 관한 것이며, 더욱 구체적으로는 아크릴 작용성 단량체의 공중합체를 포함하는 비감압성 접착제 조성물을 갖는 테이프에 관한 것이다. 이들 테이프는 반도체 웨이퍼를 연마 및/또는 편도 절단(dicing)하는데 유용하다.
반도체 집적 회로(IC) 칩은, 정교한 산업용 기계, 자동차 또는 일상 가전 제품 등의 전자 부품에 통상적으로 사용된다. 반도체 IC 칩 제조는 여러 반도체 소자를 포함하는 반도체 웨이퍼 제조로부터 시작된다. 궁극적으로, 웨이퍼를 개개의 반도체 소자(이를 다이라고 부름)로 절단(sawing)하거나 또는 편도 절단(dicing)하며, 각 소자는 반도체 IC 칩이 된다.
통상적으로, 단일 고순도 규소 주괴(ingot)를 약 500 미크론(㎛) 내지 약 1000 ㎛ 두께의 얇은 원형 웨이퍼로 잘라내거나 또는 절단하여 반도체 웨이퍼를 제조한다. 웨이퍼를 도핑하여 전기 특성을 변형시킬 수 있다. 그 다음 전자 회로를, 일반적으로 포토리소그래피로 웨이퍼의 전면에 적용한다. 또한 분리선을 웨이퍼상에 포토리소그래피하여 결과적으로 웨이퍼를 개개 반도체 IC 칩으로 편도 절단하기 위한 절단 모양 표시를 제공한다.
웨이퍼 직경은 통상적으로 약 3인치(7.6 cm) 내지 약 4 인치(10.2 cm)였다. 그러나, 개개의 IC 칩이 더 거대해짐에 따라, 통상적인 웨이퍼 직경은 약 5 인치(12.7 cm) 내지 약 8인치(20.3 cm)로 증가하여 단일 웨이퍼로부터 더 많은 다이를 형성할 수 있다. 결국 웨이퍼 직경은 약 12인치(30.5 cm) 내지 약 16인치(40.6 cm)로 확장될 것이며, 아마도 더 큰 크기로 확장될 수도 있을 것이다.
먼지, 수분, 풍매성 응집산 등에 의한 대기 오염으로부터 정교한 전자 회로 를 보호하기 위해서, 웨이퍼의 전면에 옥시질화규소와 같은 무기 재료 또는 폴리이미드와 같은 유기 재료일 수 있는 패시베이션 또는 보호층을 제공한다.
전자 부품의 제조를 용이하게 하기 위해서, 웨이퍼의 두께(와 이로부터 형성된 반도체 IC 칩의 두께)를 감소시키는 것이 바람직하다. 일반적인 공정은 연마 파편을 제거하기 위해, 물 분무 하에 약 200 ㎛ 내지 약 500 ㎛의 두께로 웨이퍼의 이면을 연마하면서 진공 테이블에 대해 웨이퍼의 전면을 유지하는 단계를 포함한다. 그러나, 웨이퍼는 본래 깨지기 쉽고 연마 과정에서 파손되기 쉬운데, 이러한 문제는 웨이퍼 직경이 커짐에 따라 증가한다. 더구나, 웨이퍼의 전면을 진공 테이블에 대해 유지하므로, 패시베이션/보호층과 하부 회로가 마모될 수 있다. 결과적으로, 웨이퍼(특히 전면)가 파손, 오염 및 마모되는 것을 방지해야 한다.
이 문제를 해결하기 위해서 초기에는 웨이퍼의 전면상에 파라핀 왁스층을 사용하였으며, 최종적으로 이 왁스를 용매 세척으로 제거하였다. 이 방법의 결점은 미국 특허 제4,853,286호(Narimatsu 등)에 개시되어 있다. 다른 방법에서는, 포토레지스트 코팅물을 웨이퍼의 전면에 스핀 코팅하였지만, 항상 웨이퍼 파손을 피할 수는 없었다.
역사적으로는, 접착제 제품을 사용하여 웨이퍼의 전면을 보호하였다. 때로는 테이프를 단독으로 사용하고, 때로는 포토레지스트 코팅과 함께 사용하여 테이프가 표면에 점착될 수 있게 하고, 테이프에 의해 패시베이션/보호층이 오염 및/또는 탈적층화되는 것을 방지한다. 그러나, 기술 문헌에 따르면, 접착 테이프는 웨이퍼 보호 문제에 대한 완전한 해결책을 제공하지 못하였다. 이미 언급한 미국 특허 제4,853,286호에서는 웨이퍼 파손이 발생하고 접착제 표면에 웨이퍼를 오염시킬 수 있는 먼지가 축적된다고 제시하였다. 또한, 테이프의 웨이퍼에 대한 초기 접착력이 큰 경우, 또는 테이프가 웨이퍼에 적용된 시점으로부터 제거될 때까지 접착력이 증가한 경우, 차후에 테이프를 제거하는 데 어려움이 있을 수 있다.
반도체 웨이퍼 이면 연마 조작(때로는 "웨이퍼 연마(wager grinding)"라고 부름)에 유용한 것으로 보고된 각종 접착제 테이프가 개시되어 있다. 예를 들어, 전술한 미국 특허 제4,853,286호에는 웨이퍼 연마 파손을 방지하기 위해서 사용되는 웨이퍼 처리 필름이 개시되어 있다. 이 필름은, 베이스 필름, 비이온성 표면 활성제 및 에틸렌 글리콜 유도체를 포함하는 것이 바람직할 수 있는 시판되는 일반적인 접착제(예, 아크릴 에스테르, 우레탄 또는 합성 고무 접착제)의 층, 및 베이스 필름의 비접착면에 적층된 임의의 지지 필름을 포함한다. 미국 특허 제5,126,178호(Takemura 등)는 (탈착성 박리 필름으로 보호되어 있는) 한면에 감압 접착제를 보유한 베이스 필름과, 그 이면에 인산계 계면활성제를 포함하는 웨이퍼 처리 필름을 개시하고 있다. 감압 접착제는 아크릴계, 비닐계 또는 고무계일 수 있지만, 수성 에멀젼 유형의 감압 접착제도 바람직하다.
유럽 특허 공보 제0 530 729호에는 반도체 웨이퍼의 이면을 연마하는데 사용되는 감압 접착제 테이프를 개시하고 있다. 감압 접착제는 초기 접착력이 작고 시간에 따라 접착 강도가 증가하지 않는 것으로 보고되어 있는데, 이 접착제는 수성 아크릴 수지 에멀젼 접착제, 비이온성 계면활성제, 에폭시 유형 및/또는 아지리딘 유형 가교제 및 수용해성 유기 화합물을 포함한다.
그러나, 여전히 반도체 웨이퍼 연마 공정에서 유용성이 더 큰 접착 테이프가 요구되고 있다. 바람직하게는, 이러한 테이프는 여러 목적하는 특성을 보유한다. 예를 들어, 테이프는 규소, 폴리이미드, 옥시질화규소 및 기타 집적 회로 코팅과 같은 표면에 대한 충분한 초기 접착력을 신속하게 제공하여, 후처리 단계에서 반도체 웨이퍼가 잔존하지만 필요할 때 쉽게 제거할 수 있는 것이 바람직하다. 상이한 표면에 대해 상이한 테이프를 보관할 필요가 없도록 단일 테이프가 이들 각 표면에 대한 허용가능한 초기 접착력을 제공하는 것이 좋다. 그러나, 최종 접착력이 너무 높아서 테이프를 제거할 때 통상적인 산업 기준(통상적으로 1000개 당 약 1 웨이퍼 이하)하에 허용되는 것 보다 더 많은 수의 웨이퍼가 파손되거나 파쇄되서는 안되고, 또는 웨이퍼 후속 처리를 손상시키는 접착제 잔류물이 남아서도 안된다. 반도체 산업에 사용된 여러 테이프는 웨이퍼가 파손되는 것을 방지하기 위해서 테이프를 제거할 때 웨이퍼에 열을 가할 것을 필요로 한다. 이러한 가열 단계가 필요하지 않다면 바람직할 것이다.
테이프의 초기 접착 특성 및 최종 접착 특성이, 바람직하게는 수 일의 보관 기간 동안, 더욱 바람직하게는 수 주의 보관 기간 동안 유지되는 것이 좋다. 즉, 일부 접착제와 관련된 문제인, 처리 또는 물질을 제한하는 접착력의 경시적 증가(때로는 이를 접착력 빌드라고 함)가 없어야 한다. 유사하게, 접착제 중 일시적이거나 또는 이행성인 계면활성제 및 기타 이동성 성분이 접착제 결합선으로 이행하여 약한 경계층을 형성하는 경우 발생할 수 있는 바와 같이, 접착력의 경시적인 변화가 유의적으로 일어나지 않는 것이 바람직하다. 일반적으로 보관 과정에서 초기 및 최종 접착 특성을 유지하는 접착제는 저장 수명이 긴 테이프를 제공할 뿐 아니라, 반도체 웨이퍼에 테이프 처리를 한 직후 연마 과정을 수행할 필요가 없다.
또 다른 바람직한 특성은 실질적인 오염 없이 접착제 테이프를 제거하는 능력으로서, 이는 반도체 웨이퍼를 현미경 하에 검사하면 검출되는 반도체 웨이퍼의 광학 밀도의 변화를 의미한다. 이것은 통상적으로 패시베이션(passivation)층에 남아있는 미시적인 양의 접착제 잔류물부터 생기지만, 패시베이션층의 부분적인 제거로 생기기도 한다. 일반적으로 접착제는, 연마 과정에서 사용되는 물 분무에 의해 테이프가 느슨해지는 일이 없도록 물에 불감성인 것이 좋다. 또한, 접착제는 연마시 울퉁불퉁해지는 것을 피할 수 있도록 일반적으로 편평한 프로필을 갖는 것이 바람직하다. 또, 테이프는 웨이퍼에 적용시 여분의 테이프를 다듬는 과정에서 에지 파편의 형성에 유의적으로 기여하지 않는 것이 바람직하다.
웨이퍼 연마 후에, 반도체 웨이퍼를 개개의 반도체 IC 칩으로 절단하거나 편도 절단하기 전에 통상적으로 여러 중간 제조 단계가 있다. 웨이퍼를 편도 절단하는 단계는 통상적으로 종종 편도 절단 테이프라고 하는 테이프의 접착제 표면에 웨이퍼의 연마된 이면을 부착시키고 진공 테이블에 테이프 처리된 웨이퍼를 고정시켜 이동하지 못하게 한 다음, 물 분무형 회전 다이아몬드 절단기를 사용하여 반도체 웨이퍼상에 미리 포토리소그래피 절단 표시를 따라 절단하여 실시한다. 개개의 반도체 IC 칩을 편도 절단 테이프로부터 분리한다. 이 조작은, 진공 픽업으로 IC 칩의 상부를 동시에 붙잡아서 편도 절단 테이프로부터 이를 제거하면서, IC 칩의 영역에서 편도 절단 테이프의 백킹에 대해 밀어 올리는 바늘 또는 탐침으로 용이하게 할 수 있다. 제거된 IC 칩을 추가로 즉시 처리하거나, 또는 후에 최종 물품으로 조립하기 위해 보관할 수 있다.
종래 기술 문헌에는 접착제 편도 절단 테이프를 사용할 때 직면하는 각종 난점이 개시되어 있다. 예를 들어, 유럽 특허 공보 제0 157 508호는 반도체 웨이퍼의 접착 레벨이 테이프에 접착하기에 충분히 높아야 하지만, 너무 높아서 편도 절단된 IC 칩을 분리하는 것을 방해해서는 안된다고 개시하고 있다.
웨이퍼를 편도 절단하는 조작에 유용한 접착제 제품, 특히 감압 접착제 테이프는 이미 개시되어 있다. 예를 들어, 유럽 특허 공보 제0 588 180호에는 방사선 투과성 필름과 공중합된 방사선 개시제를 함유하는 방사선 가교성 감압 접착제를 포함하는 편도 절단 테이프가 개시되어 있다. 감압 접착제는 (메트)아크릴산, (메트)아크릴 에스테르, 비닐 아세테이트 또는 각종 비닐 알킬 에테르 단량체로부터 합성할 수 있다.
일본 특허 공개 공보 제62-121781호는 종래의 감압 접착제를 부텐형 중합체 필름에 적용한 반도체 웨이퍼 편도 절단 필름을 개시하고 있다. 일본 특허 공개 공보 제5-230426호는 고무 유사 탄성 물질로 만든 베이스 필름 상에 접착제 층(특히 아크릴형 접착제)을 포함하는 웨이퍼 편도 절단용 접착 테이프를 개시하고 있다.
이미 언급한 유럽 특허 공보 제0 157 508호는 연마 단계 과정에서 반도체 웨이퍼를 보호하기 위해서 또는 반도체 웨이퍼를 IC 소자 칩으로 절단 및 분리할 때 웨이퍼를 고정하기 위해서 사용되는 얇은 접착제 시이트를 개시하고 있다. 이 접착제 시이트는 광선 조사에 의해 경화되어 3차원 망 구조를 형성할 수 있는 감압 접착제 및 광 투과성 지지체를 포함한다. 접착제는 고무계 또는 아크릴계 감압 접착제, 광중합성 화합물 및 광중합 개시제의 혼합물을 포함한다.
그러나, 반도체 웨이퍼 편도 절단 과정에서 더욱 유용한 접착제 테이프에 대한 요구는 계속되고 있다. 이러한 테이프는 일부 바람직한 특성을 보유하는 것이 좋다. 예를 들어, 테이프는 규소 웨이퍼(뿐 아니라 금 도금 또는 스테인레스 스틸 기계 부품과 같이 테이프를 부착할 필요가 있는 기타 표면)에 대한 충분한 초기 접착력을 제공하여, 생성 반도체 IC 칩이 웨이퍼 편도 절단 과정에서 느슨해지지 않는 것이 바람직하다. 그러나, 최종 접착력이 너무 높아서 테이프로부터 분리할 때 반도체 IC 칩이 파쇄되거나 파괴되어서는 안된다. 테이프의 초기 및 최종 접착 특성이 바람직하게는 수 일, 더욱 바람직하게는 수 주의 보관 과정에서 유지되는 것이 바람직한데, 그 이유는 반도체 웨이퍼가 편도 절단 테이프에 부착되는 시간과 생성 반도체 IC 칩이 편도 절단 후에 테이프로부터 분리되는 시간 사이에 수일 또는 수주가 걸리기 때문이다. 접착력이 실질적으로 시간에 따라 증가하는 경우, 편도 절단 직후에 사용하지 않는 한 테이프로부터 편도 절단된 반도체 IC칩을 분리하고 이를 보관해야 할 수 있다.
반도체 IC 칩은, IC 칩의 납땜 및 포장과 같은 후속 처리 공정을 저해하는 접착제 잔류물이 남지 않도록 바람직하게는 접착제 테이프로부터 깨끗이 제거되어야 한다. 테이프로부터 접착제가 절단 블래이드에 부착되면 웨이퍼 편도 절단 조작을 주기적으로 중단시켜 반도체 IC 칩의 오염을 방지하기 위해서 블래이드로부터 축적된 접착제 잔류물을 제거해야 하기 때문에, 테이프 유래의 접착제가 절단 블레이드에 부착되지 않는 것이 유리하다. 또한, 접착제가 절단 블래이드에 현저하게 부착되지 않는다면, 더 두꺼운 층의 접착제를 사용할 수 있으며, 이는 절단 블레이드가 의도하지 않게 테이프 백킹으로 절단되는 것을 방지하는 데 유리하다. 테이프 백킹이 웨이퍼 편도 절단 과정에서 부분적으로 절단된다면, 테이프는 후속 공정에서 조기에 약화 및 파손될 수 있다.
접착제는 일반적으로 편도 절단 공정에서 사용된 물 분무로 너무 많은 칩이 느슨해지지 않도록 물에 불감성인 것이 바람직하다. 또한, 테이프는 웨이퍼 편도 절단 조작 전에 손질하는 경우 에지 파편의 형성에 유의적으로 기여하지 않는 것이 바람직하다.
마지막으로, 상이한 공정을 위해 상이한 테이프를 준비할 필요가 없도록 웨이퍼 연마 및 웨이퍼 편도 절단 조작에 단일 접착제 테이프가 사용되는 것이 유리하다. 본 발명은 바람직한 특성중 하나 이상의 특성을 갖고, 반도체 웨이퍼 제작시 연마 및/또는 편도 절단 조작에 사용할 수 있는 웨이퍼 처리 접착제 및 테이프를 제공한다.
발명의 개요
본 발명은 일반적으로 반도체 웨이퍼의 연마 및/또는 편도 절단을 비롯하여 반도체 웨이퍼를 처리하는데 유용한 테이프에 관한 것이다. 테이프는 감압성이 아닌 접착제 조성물(즉, 비감압 접착제 조성물)을 포함한다. 본 발명의 웨이퍼 처리 테이프에 사용되는 바람직한 접착제 조성물은 기재(예, 폴리이미드층, 옥시질화규소층, 규소)에 대한 허용가능한 레벨(일반적으로 비교적 낮은 레벨)의 초기 접착력을 제공한다. 바람직한 양태에서는 반도체 웨이퍼 및/또는 반도체 IC 칩을, 바람직하게는 육안으로 보이는 양의 접착제 잔류물을 남기지 않고, 연마 또는 편도 절단 후 열 또는 조사의 적용 없이 웨이퍼 처리 테이프로부터 쉽게 제거할 수 있도록 경시적으로 허용가능한 레벨(일반적으로 비교적 낮은 레벨)의 접착제 빌드를 나타낸다. 또한, 바람직한 양태는 일시적(fugitive) 또는 이행성(migratory) 계면활성제 및 점착 부여제와 기타 일시적 또는 이행성 성분이 거의 없는 비감압성 접착제를 포함한다. 이러한 성분은 접착제 결합선으로 이행하여 약한 경계층을 형성하는 것으로 생각되기 때문에 통상적으로 바람직하지 않다.
본 발명은 영구 백킹과 영구 백킹상에 비감압 접착제 층을 포함하는 반도체 웨이퍼 처리 테이프를 제공한다. 비감압 접착제는 실온(즉, 약 20℃ 내지 약 25℃)에서의 저장 모듈러스가 약 1.0×105 파스칼 이상이며, 하나 이상의 제1 공중합된 모노에틸렌계 불포화 단량체, 하나 이상의 제2 공중합된 모노에틸렌계 불포화 단량체 및 하나 이상의 공중합된 비이온성 가교제를 포함하는 공중합체를 포함한다. 제2의 모노에틸렌계 불포화 단량체는, 제1 모노에틸렌계 불포화 단량체의 유리 전이 온도보다 높은 단독중합체 유리 전이 온도를 보유한 강화 단량체이다. 강화 단량체는 생성되는 공중합체의 유리 전이 온도 및 모듈러스를 증가시키는 것이다.
바람직하게는, 접착제는 단독중합체 유리 전이 온도(Tg)가 약 0℃ 이하인 하나 이상의 모노에틸렌계 불포화 단량체(즉, 단량체 A), 단독중합체 유리 전이 온도(Tg)가 약 10℃ 이상인 하나 이상의 모노에틸렌계 불포화 강화 단량체(즉, 단량체 B), 및 하나 이상의 공중합성 비이온 가교제(즉, 단량체 C)의 공중합체를 포함한다. 통상적으로 가교제를 포함하지 않는 접착제 조성물은 접착제 빌드를 빠르게 형성하는데, 이는 매우 바람직하지 않다.
더욱 바람직하게는, 접착제 공중합체는 (A) 단독중합체 Tg가 약 0℃ 이하인 비-3차 알킬 알코올[알킬기의 탄소 원자 수는 평균 약 4∼약 14개임]의 하나 이상의 공중합된 아크릴산 또는 메타크릴산 에스테르; (B) 단독중합체 Tg가 약 10℃ 이상인 하나 이상의 공중합된 강화 일작용성 아크릴 단량체; 및 (C) 아크릴 가교 단량체(단량체 C1) 또는 여기 상태에서 수소를 제거할 수 있는 올레핀계 불포화 화합물(단량체 C2)일 수 있는 비이온성 공중합된 광반응성 가교제(즉, 광가교제)를 포함한다.
본 발명에 따른 바람직한 반도체 웨이퍼 처리 테이프는, 규소, 폴리이미드 또는 옥시질화규소중 1 이상을 포함하는 기재에 대한 초기 (즉, 기재에 테이프의 적용시) 박리 접착력이 선형 인치 폭당 약 5∼약 500 g, 더욱 바람직하게는 약 20∼약 300 g이다. 본 발명에 따른 더욱 바람직한 반도체 웨이퍼 처리 테이프는, 주변 조건(예, 실온, 압력 및 습도)하에 7일 동안 기재와 접촉시킨 후에도 박리 접착제의 이 레벨을 유지한다.
본 발명의 추가의 양태는 영구 백킹과 이 영구 백킹 상에 감압성이 아닌 접착제(즉, 비감압성 접착제)층을 포함하는 반도체 웨이퍼 처리 테이프(즉, 연마 및/또는 편도 절단 테이프)로서, 여기서 접착제는 24℃에서 저장 모듈러스가 약 1.0 ×106 파스칼 내지 약 5.0 ×107 파스칼이다. 본 발명의 기타 양태는 전술한 구조를 갖는 웨이퍼 편도 절단 테이프와 웨이퍼 연마 테이프를 포함한다.
또한, 본 발명은 반도체 웨이퍼를 처리하는 방법에 관한 것이다. 이 방법은 다음 (a) 내지 (d)의 단계를 포함한다.
(a) 반도체 웨이퍼를 제공하는 단계;
(b) 영구 백킹과 영구 백킹상에 비감압 접착제층을 포함하는 반도체 웨이퍼 처리 테이프의 접착제 표면에 반도체 웨이퍼를 접착제로 결합시키는 단계;
(c) 웨이퍼의 이면을 연마하거나 또는 웨이퍼를 집적 회로 반도체 칩으로 편도 절단하여 반도체 웨이퍼를 처리하는 단계; 및
(d) 웨이퍼 광학 밀도의 실질적인 변화 없이(바람직하게는 열 또는 조사의 적용 없이) 테이프를 제거하는 단계. 비감압 접착제는 전술되어 있다.
바람직한 양태들의 상세한 설명
본 발명은 광범위하게 웨이퍼 연마 및/또는 웨이퍼 편도 절단 공정을 비롯하여 웨이퍼 처리 용도로서 유용한 접착제 테이프에 관한 것이다. "웨이퍼 연마(wafer grinding)"란 반도체 웨이퍼 제조 분야에 공지된 절차로서 두께를 감소시키기 위해서 반도체 웨이퍼의 이면을 연마하는 공정을 의미한다. "웨이퍼 편도 절단(dicing)"이란 반도체 웨이퍼를 IC 칩으로 전환시키는 공지된 단계로서, 웨이퍼를 개개의 다이 또는 반도체 IC 칩으로 절단 또는 편도 절단하는 것을 의미한다.
본 발명의 바람직한 접착제 조성물 및 웨이퍼 처리 테이프는, 규소 또는 각종 유기 또는 무기 층(예, 폴리이미드, 옥시질화규소)과 같은 물질을 포함하는 반도체 기재에 대해 비교적 낮은 초기 및 최종 접착력을 제공한다. 바람직한 양태는, 가시적인(육안 또는 명현미경을 통해 볼 수 있는) 양의 접착제 잔류물을 남기지 않고 산업 기준이 허용하는 것보다 더 많은 수를 파손 또는 파괴시키지 않으면서 본 발명의 웨이퍼 처리 테이프로부터 반도체 웨이퍼 및/또는 반도체 IC 칩을 쉽게 제거할 수 있도록, 경시적으로 허용가능한 레벨의 접착제 빌드를 나타낸다. 이것은 후처리 절차 없이 일어날 있다는 것이 중요하다. 즉, 통상적으로 편도 절단 또는 연마 후에 열 또는 조사 과정 없이 본 발명의 테이프를 쉽게 제거할 수 있다. 웨이퍼 처리 테이프는 박리 접착력이 선형 인치 폭당 약 5∼약 500 g, 더욱 바람직하게는 약 20∼약 300 g인 것이 바람직하며 유리하다. 반도체 웨이퍼에 테이프를 적용한 초기에, 그리고 주변 조건하에 7일 동안 웨이퍼와 접촉시킨 후에 이러한 레벨의 접착력이 나타나는 것이 더욱 바람직하다. 실제로, 연마 및/또는 편도 절단 과정에서 적소에 웨이퍼를 보유할 수 있는 최저 레벨의 접착력이 바람직하다. 보고된 것들 이외의 기타 접착력 레벨이 어떤 용도에서는 허용가능할 수 있다.
본 발명의 고도로 바람직한 양태는 전술한 기재 표면의 일부, 더욱 바람직하게는 모든 기재 표면에 대해 이들 특성을 나타내는 것이다. 본 발명의 바람직한 양태에서는 후처리 절차 및 실질적인 오염 없이 반도체 웨이퍼 및/또는 반도체 IC 칩으로부터 테이프를 제거할 수 있다. 오염은 웨이퍼 상의 접착제 잔류물로부터 또는 패시베이션 물질의 제거시 생길 수 있다. 웨이퍼 표면 상에서의 광학 밀도의 변화를 관찰하여 오염을 평가할 수 있다. 따라서, 본 발명의 테이프를 사용한 결과 웨이퍼 표면상의 광학 밀도가 실질적으로 변하지 않는 것이 바람직하다.
중요한 것은, 본 발명의 웨이퍼 처리 테이프가 바람직한 컷팅 품질을 나타낸다는 것이다. 이는 손질 조작 과정에서 형성된 컷팅 파편의 양이 산업적으로 허용가능함을 의미하는 것이다. 실제의 사용시에 있어서, 컷팅 품질은 통상적으로 컷팅 도구의 형상, 날카로움(charpresl) 및 온도, 컷팅 각 및 속도, 뿐 아니라 사용된 백킹 및 접착제의 유형 및 두께와 관련이 있다. 이러한 1 이상의 매개 변수를 변형시켜 본 발명의 테이프에 사용될 수 있는 접착제의 종류를 광범위하게 할 수 있다.
본 발명의 웨이퍼 처리 테이프는 물에서 안정한 것이 중요하고 바람직하다. 즉, 접착제 조성물은 수중에서 유의적으로 가용성이거나 또는 팽창가능하지 않아야 한다.
일 측면에서, 본 발명의 웨이퍼 처리 테이프는 영구 백킹과 영구 백킹상에 비감압 접착제(비-PSA)층을 포함하는데, 여기서 비-PSA는 하나 이상의 제1 모노에틸렌계 불포화 단량체, 하나 이상의 제2 모노에틸렌계 불포화 단량체 및 하나 이상의 비이온성 가교제의 공중합체를 포함한다. 제2 모노에틸렌계 불포화 단량체는 단독중합체 유리 전이 온도(Tg)가 제1 모노에틸렌계 불포화 단량체의 단독중합체 유리 전이 온도(Tg)보다 높은 강화 단량체이다.
"영구 백킹(permanent backing)"은 탈착성 또는 박리성 성분, 예컨대 일시적인 보호 박리 라이너 보다는(이러한 박리 라이너도 사용할 수는 있지만) 웨이퍼 처리 테이프의 일체 부분을 형성하는 기재 또는 백킹층을 의미한다. 본 발명의 웨이퍼 처리 테이프의 광범위한 유용성을 촉진하기 위해서, 영구 백킹은 몇가지 특성을 보유하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 영구 백킹은 취급, 저장 및 운송을 용이하게 하기 위해서 코어를 중심으로 롤 형태로 권취할 수 있도록 충분한 가요성이 있어야 한다. 또한, 영구 백킹은 나중에 더욱 간단히 사용할 수 있는 소폭으로 쪼개거나 컷팅할 수 있는 광폭 웨이퍼를 제조하고, 또 영구 백킹을 절단해야 하는 반도체 IC 칩의 제조 단계에 적응할 수 있도록 나이프로 절단할 수 있어야 한다. 영구 백킹은 수 추출성 화합물 또는 이온성 성분을 통상적인 웨이퍼 처리 산업 기준하에 허용되는 것 이상으로 포함하지 않는 것이 바람직하며, 영구 백킹의 수 민감성을 감소시키고 반도체 웨이퍼가 이들 물질에 의해 오염될 가능성을 줄이기 위해서 이들 물질이 거의 없는 것이 더욱 바람직하다.
본 발명의 웨이퍼 처리 테이프에 유용한 영구 백킹은 단일층 필름 또는 다층 필름으로서 제공될 수 있다. 백킹의 두께는, 생성 테이프가 웨이퍼 연마 및 웨이퍼 편도 절단 장치로 쉽게 취급될 수 있는 한 다양하게 할 수 있다. 이들 지침내에서, 영구 백킹의 두께는 통상적으로 약 5∼500 ㎛인 것이 바람직하지만, 웨이퍼 편도 절단 테이프의 경우 영구 백킹의 두께는 약 12∼약 50 ㎛인 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 웨이퍼 편도 절단 테이프용 영구 백킹의 두께는 약 12∼약 25㎛, 더욱 바람직하게는 약 12∼약 15 ㎛이다. 또한, 특히 편도 절단 용도로 사용하기 위한 웨이퍼 처리 테이프는, 반도체 다이의 제거를 촉진하는 데 사용될 수 있는 푸쉬업 바늘 및 탐침을 사용할 수 있도록 충분히 연신가능한 것이 바람직하다. 따라서, 웨이퍼 편도 절단 테이프에 사용하기 바람직한 영구 백킹은 종방향으로 파단시 인장 강도가 약 70∼약 240 킬로파스칼(kPa)이고, 횡방향으로 파단시 인장 강도가 약 100∼약 300 kPa이다. 유사하게 웨이퍼 편도 절단 테이프에 사용하는데 바람직한 영구 백킹의 파단시 종방향 신장율은 약 100∼약 200%(더욱 바람직하게는 약 120∼약 165%)이며, 횡방향 신장율은 약 30∼약 90%이다. 인장 강도가 상기 언급한 범위 미만이거나 또는 신장율이 상기 범위를 초과하는 영구 백킹은 웨이퍼 편도 절단 공정에 사용하기 바람직한 본 발명의 영구 백킹보다 반도체 IC 칩 제거 탐침과 접촉시 더 연신될 수 있다. 결과적으로, 바람직한 범위내에 포함되지 않는 이러한 백킹은, 탐침 이동 거리가 증가하기 때문에 제조 속도를 지연시킬 수 있다. 또한, 영구 백킹의 강성이 증가함에 따라(즉, 고 인장 강도, 저 신장율), 더욱 일반적이 되는 더욱 큰 직경의 반도체 웨이퍼를 취급하는 것이 쉬워진다.
본 발명의 웨이퍼 처리 테이프에 유용한 영구 백킹을 제조할 수 있는 재료로는 폴리올리핀(예, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부텐 및 폴리메틸펜텐), 에틸렌/비닐 단량체 공중합체(예, 에틸렌/(메트)아크릴산 공중합체 및 에틸렌/비닐 아세테이트 공중합체), 폴리부타디엔, 폴리(비닐클로라이드), 폴리우레탄, 폴리아미드 및 폴리에스테르(특히 폴리에틸렌 테레프탈레이트) 등이 있다. 임의적으로, 영구 백킹을 하도처리할 수 있다. 즉, 영구 백킹에 대한 비-PSA 접착제의 결합력을 증가시키기 위해서 영구 백킹은 하도처리된 표면을 포함할 수 있다. 하도처리된 표면은, 예를 들어 화학적 하도제층을 사용하거나, 또는 코로나 처리 공정으로 하도처리하여 얻을 수 있다.
본 발명에 유용한 접착제 조성물은, 단독중합체 유리 전이 온도(Tg)가 약 0℃ 이하인 하나 이상의 모노에틸렌계 불포화 단량체, 단독중합체 유리 전이 온도(Tg)가 약 10℃ 이상인 하나 이상의 모노에틸렌계 불포화 강화 단량체 및 하나 이상의 비이온성 가교제의 공중합체를 포함하는, 더욱 바람직하게는 주로 이들로 구성된 비감압 접착제(예, 비-PSA)이다. 이러한 접착제 조성물에는 일시적 또는 이행성 계면활성제 및 점착 부여제와 기타 일시적 또는 이행성 성분이 거의 없는 것이 바람직하다. 접착제 조성물에는 우레탄 아크릴레이트가 거의 없는 것이 바람직한데, 우레탄 아크릴레이트는 아크릴레이트의 합성 과정에서 생성되는 불순물로 인하여 웨이퍼를 오염시킬 수 있다.
"비-PSA"는 감압 특성을 나타내지 않는 접착제를 의미한다. 감압 접착제는 약간의 압력을 적용한 후에 각종 기재에 영구적이고 공격적인 점착력을 나타내는 접착력을 의미하는 것으로 통상 이해된다. 감압 접착제의 용인되는 양적 성상은 Dahlquist 기준선에 제공되는데, 이에 따르면 약 1.0 ×105 파스칼(실온에서 측정시) 미만의 저장 모듈러스(G')를 갖는 물질은 감압 접착제 특성을 갖지만, 이 값을 초과하는 G'를 갖는 물질은 그렇지 않다. 따라서, 더욱 구체적으로, 비-PSA는 상기 Dahlquist 기준 이상의 저장 모듈러스를 갖는 물질이며, 더욱 바람직하게는 약 1.0 ×106 파스칼 이상의 저장 모듈러스를 갖는 물질이다. 바람직하게는, 저장 모듈러스가 약 5.0 ×107 파스칼 이하인 물질은 특히 바람직한 레벨의 접착력을 갖는다.
본 발명에 유용한 비-PSA 공중합체는 2종 이상의 상이한 유형의 중합성 모노에틸렌계 불포화 단량체와 공중합성 비이온성 가교제의 공중합체인 것이 바람직하다. 따라서, 본원에서 사용된 "공중합체"는 3종 이상의 중합성 단량체의 중합체를 포함하며, 따라서 삼원 중합체, 사원 중합체 등을 의미한다. 이는 랜덤 공중합체, 블록 공중합체 또는 순차 중합체를 포함할 수 있다. 본원에서 사용된, 공중합체에는 그래프트 공중합체 및 상이한 단독중합체나 공중합체의 블랜드 또는 침투망상 조직을 포함하지 않는다.
본 발명의 비-PSA 공중합체를 제조하는 데 유용한 단량체는 (A) 단독중합될 때 일반적으로 유리 전이 온도가 약 0℃ 이하인 모노에틸렌계 불포화 단량체(즉, 하나의 탄소-탄소 이중 결합을 갖음); (B) 단독중합될 때 일반적으로 유리 전이 온도가 약 10℃ 이상인 모노에틸렌계 불포화 강화 단량체; 및 (C) 단량체 A 및/또는 B와 공중합가능한 비이온성 가교제를 포함하는 것이 바람직하다. 단량체 A 및 B의 단독중합체의 유리 전이 온도는 통상적으로 ±5℃내로 정확하며, 시차 주사 열량계로 측정한다.
단독중합체 Tg가 약 0℃ 이하인 모노에틸렌계 불포화 단량체인 단량체 A, 예컨대 단일작용성 알킬 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트(즉, (메트)아크릴산 에스테르)는 공중합체의 가요성 및 접착력에 기여한다. 단량체 A는 (메트)아크릴산 에스테르, 알파-올레핀, 비닐 에테르, 알릴 에테르, 말레에이트 또는 단량체 B 및 C와 공중합하는 기타 단일작용성 단량체일 수 있다. 단량체 A는 단일작용성 (메트)아크릴산 에스테르(즉, 알킬 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트)인 것이 바람직하다. 본원에서 사용된 "단일작용성"이란 용어는 모노아크릴 단량체, 즉 하나의 아크릴 작용기를 포함하는 단량체를 의미하지만, 기타의 작용기가 존재할 수 있다. (메트)아크릴레이트의 알킬기는 탄소 원자 수가 약 4∼약 14개(평균)인 것이 바람직하다. 알킬기는, 예를 들어 사슬내 산소 원자를 임의로 포함하여 에테르를 형성할 수 있다. 단량체 A의 비제한적인 예로는 2-메틸부틸 아크릴레이트, 이소옥틸 아크릴레이트, 라우릴 아크릴레이트, 4-메틸-2-펜틸 아크릴레이트, 이소아밀 아크릴레이트, sec-부틸 아크릴레이트, n-부틸 아크릴레이트, n-헥실아크릴레이트, 2-에틸헥실 아크릴레이트, n-옥틸 아크릴레이트, n-데실 아크릴레이트, 이소데실 아크릴레이트, 이소데실 메타크릴레이트 및 이소노닐 아크릴레이트가 있다. 기타 비제한적인 예로는, 폴리-에톡실화되거나 폴리-프로폭실화된 메톡시 (메트)아크릴레이트(즉, 폴리(에틸렌/프로필렌 옥시드) 모노-(메트)아크릴레이트) 거대단량체(macromer)(즉, 거대분자 단량체), 폴리메틸비닐 에테르 모노(메트)아크릴레이트 거대단량체, 및 에톡실화되거나 또는 프로폭실화된 노닐-페놀 아크릴레이트 거대단량체 등이 있다. 이러한 거대단량체의 분자량은 통상적으로 1몰당 약 100∼약 600 g, 바람직하게는 약 300∼약 600 g이다. 단량체 A로서 사용할 수 있는 바람직한 단일작용성 (메트)아크릴레이트로는 2-메틸부틸 아크릴레이트, 2-에틸헥실 아크릴레이트, 이소옥틸 아크릴레이트, 라우릴 아크릴레이트, 및 폴리(에톡실화된)메톡시 아크릴레이트 등이 있다. A 단량체로서 분류되는 각종 단일작용성 단량체의 조합을 사용하여 본 발명의 공중합체를 제조할 수 있다.
단독중합체 Tg가 약 10℃ 이상인 것이 바람직한 모노에틸렌계 불포화 강화 단량체인 단량체 B는 공중합체의 유리 전이 온도를 증가시킨다. 따라서, "강화(reinforcing)" 단량체란 접착제의 모듈러스를 증가시켜 강도를 증가시키는 것들을 의미한다. 단량체 B는 (메트)아크릴산, (메트)아크릴레이트, (메트)아크릴아미드, 알파-올레핀, 비닐 에테르 및 알릴 에테르, 스티렌 단량체, 말레에이트 또는 단량체 A 및 C와 공중합하는 기타 단일작용성 단량체일 수 있다. 단량체 B는 아크릴산, 아크릴아미드 또는 아크릴레이트와 같은 강화 단일작용성 아크릴 단량체이다. "단일작용성"이란 모노아크릴 단량체, 즉 아크릴 작용기를 하나 포함하는 단량체를 의미하지만 다른 작용기가 존재할 수 있다. 단량체 B의 비제한적인 예로는 아크릴아미드류, 예컨대 아크릴아미드, 메타크릴아미드, N-메틸 아크릴아미드, N-에틸 아크릴아미드, N-메틸올 아크릴아미드, N-히드록시에틸 아크릴아미드, 디아세톤 아크릴아미드, N,N-디메틸 아크릴아미드, N,N-디에틸 아크릴아미드, N-에틸-N-아미노에틸 아크릴아미드, N-에틸-N-히드록시에틸 아크릴아미드, N,N-디메틸올 아크릴아미드, N,N-디히드록시에틸 아크릴아미드, t-부틸 아크릴아미드, 디메틸아미노에틸 아크릴아미드, N-옥틸 아크릴아미드 및, 1,1,3,3-테트라메틸부틸 아크릴아미드가 있다. 단량체 B의 기타 예로는 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 크로톤산, 말레산, 푸마르산, 2,2'-(에톡시에톡시)에틸 아크릴레이트, 2-히드록시에틸 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트, 2-히드록시프로필 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트, 3-히드록시프로필 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트, t-부틸 아크릴레이트, n-부틸 메타크릴레이트, 이소보르닐 아크릴레이트, 2-(페녹시)에틸 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트, 비페닐일 아크릴레이트, t-부틸페닐 아크릴레이트, 시클로헥실 아크릴레이트, 디메틸아다만틸 아크릴레이트, 2-나프틸 아크릴레이트, 페닐 아크릴레이트, N-비닐 피롤리돈, 및 N-비닐 카프로락탐 등이 있다. 단량체 B로서 사용할 수 있는 바람직한 강화 단일작용성 아크릴 단량체로는 아크릴산, t-부틸 아크릴레이트, N,N-디메틸 아크릴아미드, 1,1,3,3-테트라메틸부틸 아크릴아미드, N-옥틸 아크릴아미드, 2-히드록시프로필 아크릴레이트, 3-히드록시프로필 아크릴레이트, 이소보르닐 아크릴레이트, 및 2-(페녹시)에틸 아크릴레이트 등이 있다. B 단량체로서 분류되는 각종 강화 단일작용성 단량체의 조합을 사용하여 본 발명의 공중합체를 제조할 수 있다.
단량체 A 및 B와 공중합하는 비이온성 가교제인 단량체 C는 공중합체의 유리 전이 온도를 증가시키고, 접착력을 변형시키며, 컷팅 품질을 개선시킨다(즉, 컷팅 파편의 양을 감소시킨다). 가교제는 통상적으로 화학적 가교결합(예, 공유 결합)을 생성한다. 웨이퍼에 테이프를 적용하기 전에, 가교 작용기를 소비한다. 즉 가교 작용기를 필수적으로 단량체 A 및 B와 완전히 반응시킨다. 바람직하게는, 단량체 C가 에틸렌계 불포화를 포함하는 경우, 에틸렌 불포화를 통해 단량체 A 및 B와 공중합하여 공중합체의 주쇄내로 가교 작용기를 도입한다. 즉, 공중합체의 가교 작용기는 단량체 A 및 B의 공중합체 상에서 그래프트되지 않는다. 적절한 가교제는 미국 특허 제4,379,201호(Heilmann), 제4,737,559호(Kellen) 및 제5,506,279호(Babu 등)에 개시되어 있다. 바람직하게는, 단량체 C는 비이온성 광가교제로서, 자외선 조사(예, 파장이 약 250 nm 내지 약 400 nm)에 노출시 공중합체의 가교를 유발한다. 더욱 바람직하게는, 단량체 C는 (1) 다작용성 아크릴 가교 단량체, 또는 (2) 여기 상태에서 수소를 제거할 수 있는 올레핀계 불포화 화합물이다. 이들 단량체 각각(C1 및 C2)은 단량체 A 및/또는 B와 공중합할 수 있는 자유 라디칼 중합성 단량체이다. 각종 가교제의 조합을 이용하여 본 발명의 비감압 접착제를 제조할 수 있다. 우레탄 아크릴레이트를 포함하는 접착제는 바람직하지 않은 웨이퍼 오염을 초래할 수 있기 때문에, 단량체 C는 우레탄 아크릴레이트를 포함하지 않는 것이 바람직하다.
한 종류의 비이온성 가교 단량체(즉, 단량체 C1)는 아크릴기 사이에 사슬내 평균 약 12개 미만의 원자를 갖는 것이 바람직한 다작용성 아크릴 가교 단량체이다. "다작용성" 이란 2 이상의 자유 라디칼 중합성 에틸렌계 불포화기를 보유하는 가교제를 의미한다. 이러한 종류의 단량체 C1 종류의 비제한적인 예로는 트리메틸올프로판, 트리아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디아크릴레이트, 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트, 1,2-에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 도데실 디아크릴레이트 및 에틸렌 옥시드 변성 비스페놀 A의 디아크릴레이트 등이 있다. 아크릴 가교 단량체의 조합을 사용하여 본 발명의 비감압 접착제를 제조할 수 있다.
또 다른 종류의 비이온성 가교 단량체(즉, 단량체 C2)는 단량체 A 및 B와 공중합되는 올레핀계 불포화 화합물이며, 중합체의 조사시 중합체 주쇄 내에 자유 라디칼을 형성한다. 이러한 단량체의 예로는 미국 특허 제4,737,559호(Kellen 등)에 개시된 아크릴화된 벤조페논, 미국 펜실베니아주 엑스톤에 소재하는 사토머 캄파니에서 입수가능한 p-아크릴옥시-벤조페논, 및 미국 특허 제5,073,611호(Rehmer 등)에 개시된 단량체들, 예컨대 p-N-(메타크릴로일-4-옥사펜타메틸렌)-카르바모일옥시벤조페논, N-(벤조일-p-페닐렌)-N'-(메타크릴옥시메틸렌)-카르보디이미드 및 p-아크릴옥시-벤조페논 등이 있다. 미국 특허 제5,506,279호(Babu 등)의 컬럼 5∼6에는 화학식 2로 언급하고 있는 또 다른 적절한 올레핀계 불포화 가교제, 즉 {2-[4-(2-히드록시-2-메틸-프로판-1-온)페녹시]}에틸(2-메틸-2-(2-메틸-2-프로펜-1-온)아미노)프로파노에이트가 개시되어 있다. 여기 상태에서 수소를 제거할 수 있는 올레핀계 불포화 화합물은 아크릴 작용기를 포함하는 것이 바람직하다. 이러한 가교 단량체의 조합을 사용하여 본 발명의 공중합체를 제조할 수 있다.
단량체 A, B 및 C는 전술한 비감압 접착제 성질과, 웨이퍼 처리 산업에서 접착력, 오염 및 컷팅 특성에 대한 바람직한 성질을 갖는 공중합체를 생성하는 양으로 사용된다. 바람직하게는, 단량체는 약 60∼약 85부의 단량체 A와 약 10∼약 30부의 단량체 B의 양으로 사용되어 본 발명의 비감압 접착제 조성물에 유용한 공중합체를 제조한다. 단량체는 약 70∼약 85부의 단량체 A와 약 10∼약 20부의 단량체 B의 양으로 사용되는 것이 더욱 바람직하다. 본원에서 언급한 모든 부는 다른 언급이 없으면 중량부이다. 단량체 A, 단량체 B 및 단량체 C의 합계는 100 중량부이다.
단량체 C(즉, 비이온성 가교제)는 유효량으로 사용되는데, 여기서 유효량이란 웨이퍼에 테이프를 적용하기 전에 해당 기재에 대한 소정의 최종 접착 성질을 제공하도록 접착제의 가교를 유발하는 데 충분한 양을 의미한다. 가교제의 양이 불충분하면 접착제 조성물의 무효한 경화를 유발하여 접착력이 너무 높고/또는 컷팅 특성이 바람직하지 않은 반면, 경화제를 과량으로 사용하면 바람직하지 않은 접착력 및/또는 또는 컷팅 특성을 초래할 수 있다. 가교제가 아크릴 단량체인 경우, 가교제는, 총 단량체의 양을 기준으로 바람직하게는 약 5∼약 30부, 더욱 바람직하게는 약 10∼약 20부의 양으로 사용된다. 가교제가 여기 상태에서 수소를 제거할 수 있는 올레핀계 불포화된 공중합성 광반응성 화합물인 경우, 가교제는 총 단량체 함량 100부를 기준으로 바람직하게는 약 1∼약 10 중량부, 더욱 바람직하게는 약 1∼약 5 중량부로 사용된다.
놀랍게도, 웨이퍼에 사용하기 전에 가교제를 아크릴 공중합체 내로 혼입하면 테이프의 웨이퍼에 대한 적절한 접착력을 제공하지만, 후처리(예, 연마 또는 편도 절단 후 가열 또는 조사로 접착력을 감소시키는 것)를 필요로 할 정도로 큰 접착력을 제공하지는 않는다. 이것은, 단량체 A 및 B의 접착제 공중합체와, 예컨대 단량체 C와 유사한 화합물의 블랜드를 사용한 통상적인 웨이퍼 처리 테이프와는 대조적이다. 이러한 접착제 블랜드를 보유한 테이프는 웨이퍼에 적용하고, 처리한 다음, 웨이퍼로부터 제거하기 전에 제3 단량체를 중합시켜 C 단량체의 단독중합체와 A 및 B의 공중합체의 침투망 구조를 형성하기 위해서 조사한다. 이 침투망 구조는 접착력을 감소시켜, 웨이퍼가 분리될 수 있게 한다. 웨이퍼에 테이프를 적용하기 전에 가교제를 단량체 A 및 B의 공중합체내로 혼입하면, 이러한 후처리는 하지 않아도 된다.
본 발명의 비감압 접착제 조성물에 유용한 공중합체를 형성하기 위한 단량체 A, B 및 가교제 C의 중합은 열 에너지, 전자선 방사선, 자외선 방사선 등을 사용하여 실시할 수 있다. 이러한 중합을, 열 개시제 또는 광개시제일 수 있는 중합 개시제로 촉진할 수 있다. 광개시제는 바람직한 종류의 가교제와 함께 사용될 수 있는 반면, 열 개시제는 통상적으로 C2 단량체라고 언급한 바람직한 종류의 가교제와만 함께 사용할 수 있다. 적절한 광개시제의 비제한적인 예로는, 벤조인 에테르, 예컨대 벤조인 메틸 에테르 및 벤조인 이소프로필 에테르, 치환형 벤조인 에테르, 예컨대 아니소인 메틸 에테르, 치환형 아세토페논, 예컨대 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 및 치환형 알파-케톨, 예컨대 2-메틸-2-히드록시프로피오페논 등이 있다. 시판용 광개시제의 예로는 미국 뉴욕주 호손에 소재하는 시바가이기 코포레이션에서 입수가능한 IRGACURE 819 및 DAROCUR 1173과 미국 뉴저지주 파시페니에 소재하는 바스프에서 입수가능한 LUCERIN TPO 등이 있다. 적절한 열 개시제의 비제한적인 예로는 퍼옥시드, 예컨대 디벤조일 퍼옥시드, 디라우릴 퍼옥시드, 메틸 에틸 케톤 퍼옥시드, 쿠멘 히드로퍼옥시드, 디시클로헥실 퍼옥시디카르보네이트 뿐 아니라, 2,2-아조-비스(이소부티로니트릴) 및 t-부틸 퍼벤조에이트 등이 있다. 시판용 열개시제의 예로는 미국 펜실베니아주 피츠버그에 소재하는 ACROS 오르가닉스에서 입수가능한 VAZO 64와 미국 펜실베니아주 필라델피아에 소재하는 엘프 아토켐 노스 아메리카에서 입수가능한 LUCIDOL70 등이 있다. 중합 개시제는 단량체의 중합을 촉진하는데 효과적인 양으로 사용된다. 바람직하게는, 중합 개시제는 총 단량체 함량 100부를 기준으로 약 0.1∼약 5.0 부, 더욱 바람직하게는 약 0.2∼약 1.0부의 양으로 사용된다.
광가교제를 사용한 경우, 코팅된 접착제는 약 250∼약 400 nm의 파장을 갖는 자외선 방사선에 노출시킬 수 있다. 접착제를 가교시키는데 필요한 바람직한 범위의 파장에서 방사성 에너지는 약 100∼약 1,500 mJ/cm2, 더욱 바람직하게는 약 200∼약 800 mJ/cm2이다.
본 발명의 공중합체는 각종 기법으로 제조할 수 있으며, 분자량을 제어하기 위해서 용매 또는 사슬 전달제(예, CBr4)를 경우에 따라 포함할 수도 있다. 이들 기법은 적절한 중합 개시제의 사용을 포함할 수 있다. 단량체 A, B 및 C를 사용하여 공중합체를 제조하는데 바람직한 무용매 중합 방법은 미국 특허 제4,379,201호(Hilmann 등)에 개시되어 있다. 코팅성 베이스 시럽을 형성하는 데 충분한 시간 동안 불활성 환경하에서 혼합물을 UV 방사선에 노출시켜 단량체 A 및 B의 혼합물을 광개시제의 일부와 중합시킨 다음 단량체 C 및 잔여 광개시제를 첨가한다. 단량체 C를 포함하는 이 최종 시럽(예컨대 4번 LTV 스핀들을 사용하여 분당 60 회전수에서 측정시 브룩필드 점도가 약 100∼약 6000 센티포이즈)을 기재, 예컨대 영구 백킹에 코팅한다. 일단 시럽이 영구 백킹에 코팅되면, 불활성 환경(즉, 단량체 혼합물과 비반응성인 환경)에서 중합 및 가교를 추가로 실시한다. 적절한 불활성 환경은 질소, 이산화탄소, 헬륨 및 아르곤을 포함하며, 산소는 포함하지 않는다. 충분히 불활성인 대기는, UV 방사선 또는 e-선에 투과성인 중합체 필름, 예컨대 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름으로 광활성 시럽 층을 덮고, 공기 중에서 필름을 통해 조사하여 얻을 수 있다.
단량체 A, B 및 C2를 사용하여 공중합체를 제조하는 바람직한 용액 중합 방법은 미국 특허 제5,073,611호(Rehmer 등)에 개시되어 있다. 이러한 제조용의 적절한 용매로는, 예컨대 벤젠, 톨루엔, 크실렌, n-헥산, 시클로헥산과 같은 탄화수소와, 에스테르, 알코올, 에테르 및 이의 혼합물이 있다. 용액내 중합을 실시하기 위해서, 일부 또는 전체 용매를 단량체 혼합물의 일부 및 열 개시제의 일부 또는 전체와 함께 가열한다. 중합이 개시되면, 잔여 단량체 혼합물과 관련된 경우 잔여 열개시제 및 용매를 첨가한다. 중합 후에, 조성물을 백킹상에 코팅하고, 용매를 가열하거나 또는 가열하지 않고 증발시켜 제거할 수 있다.
단량체 A, B 및 C2를 사용하여 공중합체를 제조하는 라텍스 중합 방법은 미국 특허 제5,424,122호(Crandall 등)에 개시되어 있다. 예를 들어, 라텍스 에멀젼 중합은 단량체 A, B 및 C2, 친유성 올레핀 비이온성 자유 라디칼 개시제, 물 및 비이온성 계면활성제를 혼합하여 수행한다. 혼합물을 균질화시켜 에멀젼을 형성하고, 에멀젼을 불활성 대기하에 교반하면서 통상적으로는 열을 사용하여 자유 라디칼 중합을 개시한다. 중합 후에, 라텍스를 고형 기재상에 코팅하고, 통상 약 65℃ 이상의 온도에서 건조한다. 필요에 따라, 물을 첨가 또는 제거하여 적절한 코팅 점도를 얻을 수 있다.
본 발명에 유용한 아크릴 작용성 단량체의 일부 공중합체는, 웨이퍼 처리 용도에서 최대 유용성을 위해서 너무 낮거나 또는 너무 높은 고유 레벨의 접착력을 가질 수 있다. 또한, 아크릴 작용성 단량체의 공중합체중 일부는, 웨이퍼 처리 용도에서 최대 유용성을 제공하는데 있어서, 결합시키고자 하는 기재 표면에 불충분하게 습윤시키거나, 저 품질의 코팅을 형성하거나, 코팅하기 어렵거나, 또는 이들의 조합일 수 있다. 따라서, 본 발명의 접착제 조성물은 필요에 따라 추가로 점착 부여 수지 또는 액체 고무와 같은 접착력 변형제를 포함하여 아크릴 작용성 단량체 공중합체의 고유 접착력, 습윤력 또는 코팅력을 증가시킬 수 있다. 이들은 단량체 A, B 및 C중 하나 이상과 공중합시킬 수 있다. 또한 소량의 각종 기타 첨가제를 접착제 조성물에 포함시킬 수 있다. 이러한 첨가제로는 안료, 염료, 가소제, 충전제, 안정화제, 자외선 흡수제, 항산화제, 가공유, 계면활성제 등이 있다. 사용된 각 첨가제의 양은 소정의 최종 특성에 따라 다양할 수 있다. 그러나, 본 발명의 비감압 접착제 조성물에는 일시적 또는 이행성인 접착제(예, 일부 계면활성제 및 점착 부여제)가 거의 없다. 또한, 웨이퍼 처리 용도에서 개선된 유용성을 제공하기 위해서, 웨이퍼 처리 테이프에는 IC 반도체 웨이퍼로 이행하여 이를 오염시키는 이온성 불순물이 거의 없어야 한다.
그 다음 본 발명의 비-PSA 조성물을 각종 코팅 방법, 예컨대 나이프 코팅, 슬롯형 나이프 코팅 및 역전 롤 코팅으로 영구 백킹에 적용할 수 있다. 조성물이 용매를 포함하는 경우, 접착제 테이프를 제공할 수 있도록 하는 온도(예, 약 65℃∼약 120℃)에서 일정 시간(예, 수분 내지 약 1 시간) 동안 건조한다. 접착제 층의 두께는 약 10 미크론 내지 수백 미크론(예, 약 200 미크론)으로 광범하지만, 웨이퍼 연마 공정의 경우 약 25∼약 90㎛의 접착제 두께가 더욱 바람직한 반면, 웨이퍼 편도 절단 공정에 사용되는 테이프의 경우에는 약 50∼약 100 ㎛의 접착제 두께를 사용할 수 있다.
일단 접착제 조성물이 거의 완전히 경화되고 가교되어 웨이퍼 처리 테이프가 제공되면, 이 테이프의 접착제 표면은, 필요에 따라 일시적인 탈착성 박리 라이너(즉, 보호성 라이너), 예컨대 폴리올레핀(예, 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌) 또는 폴리에스테르(예, 폴리에틸렌 테레프탈레이트) 필름, 또는 플라스틱 필름으로 보호할 수 있다. 이러한 필름은 박리 물질, 예컨대 실리콘, 왁스, 플루오로카본 등으로 처리할 수 있다. 접착제 조성물을 거의 완전히 경화시키고 가교시켜 실질적으로 불포화가 없도록 한 후에만, 본 발명의 접착제 테이프를 처리(연마 및/또는 편도 절단)를 위해 웨이퍼에 적용한다.
본 발명은 하기 비제한적인 실시예를 참고하면 더 완전하게 이해될 것이다. 이 실시예는 후술되는 일부 시험 방법을 참조하여 평가하였다. 시험 방법 및 실시예에 제공된 모든 치수는 공칭 치수이다.
시험 방법
박리 접착력
박리 접착력은 두께가 약 700 ㎛인 표준 비회로형(즉, 회로 패턴이 표면에 존재하지 않음) 산업용 규소 금속 시험 웨이퍼의 광택 표면에 대해 측정하였다. 웨이퍼를 이소프로판올로 세척하고 공기 건조시킨 다음, 약 130 mm × 약 25 mm로 측정된 웨이퍼 처리 테이프의 예비절단 시험 스트립을 시험 표면에 부착시켜 접착력을 평가하였다. 약 2 kg 고무 코팅된 롤러를 2회 통과시켜 시험 스트립을 시험 기재에 부착시켰다. 웨이퍼 처리 테이프가 부착된 기재를 즉시 시험하거나, 또는 23℃ 및 50% 상대 습도(RH)에서 실시예 중 "체류" 라는 항목에 특정화한 시간 동안 두었다.
그 다음, 슬립-박리 시험기 모델 SP-102C-3M90 접착력 시험기(미국 매사츄세츠주 어코드에 소재하는 IMASS 인코포레이티드)의 접착력 시험 캐리지(carriage)에 기재를 단단하게 테이프로 고정시켰다. 억제 테이프(미국 미네소타주 세인트폴에 소재하는 3엠 컴파니, 3엠 제품 번호 232호 마스킹 테이프)를, 캐리지와 접촉하고 있는 반대측의 웨이퍼의 비회로형 표면에서 노출된 웨이퍼 표면의 일부에 위치시키고 캐리지와 접촉하도록 웨이퍼의 연부를 지나 연장시킨다. 웨이퍼 처리 테이프 시험 스트립의 한 자유 단부를 접착력 시험기 힘 센서에 부착시키고, 시험 스트립을 180°각도 및 30 cm/분의 속도로 기재로부터 10초 동안 박리시켰다. 평균 박리 접착력 값은 선형 인치 폭당 g으로 얻었다(gliw, 대략 25 mm당 g). 시험 스트립에 대해 4회의 별도 측정을 행하고, 보고된 값은 4회 측정의 평균이다. 보고된 값은 근사치의 정수값이다.
반도체 웨이퍼의 연마 공정에 사용된 테이프는 일부 측정가능한 접착제 레벨을 나타내야 한다. 박리 접착력 값은 반도체 웨이퍼 제조 산업에서 웨이퍼 처리 테이프의 광범위한 허용성을 촉진하기 위해서는 약 5∼약 500 gliw, 더욱 바람직하게는 약 20∼약 300 gliw이다. 바람직하게는, 접착제 조성물은 시간 경과에 따라 허용가능한 접착력 빌드를 나타낸다. 즉, 이들 범위내에 있는 최종 접착력 값을 나타낸다.
반도체 웨이퍼 오염
한면에 폴리이미드 수지로 오버코팅된 노출형 회로 패턴을 갖는 반도체 웨이퍼의 오염을 유발하는 웨이퍼 처리 테이프의 경향은 다음 방식으로 평가하였다. 웨이퍼상에 포토리소그래피된 전자 회로와 결합을 위해 노출된 표면이 폴리이미드 및 전자 회로 재료가 되도록 적용된 반도체 IC 칩의 제조시 사용되는 것들 중 대표적인 폴리이미드 패시베이션층을 순서대로 포함하는 반도체 규소 웨이퍼를 이소프로판올로 깨끗이 닦고, 가압 공기를 사용하여 건조한 다음 본 발명의 테이프로 폴리이미드 코팅된 표면을 덮었다. 약 2kg 고무 코팅된 롤러를 1 또는 2회 통과시켜 테이프를 규소 웨이퍼에 부착시키고, 과량은 하기 시험 방법 "수동 절단력-절단 파편"에 개시된 바와 같이 연부로부터 정리하였다. 웨이퍼 처리 테이프를 보유한 규소 웨이퍼를 23℃ 및 50% 상대습도(RH)에서 7일동안 체류시켰다.
실시예에서 특정한 체류 시간이 지난 후에, 웨이퍼의 편평한 부분에 배치된 약 130 mm ×50 mm의 웨이퍼 처리 테이프의 시험 스트립을, 고정된 블레이드 갭 면도날을 웨이퍼 처리 테이프의 표면의 횡방향으로 당겨서 절단하였다. 그 다음 고정된 블래이드 갭 면도날을 웨이퍼 처리 테이프의 표면의 횡방향으로 당겨서, 약 120 mm ×25 mm의 시험 스트립을 50 mm 폭 중심 시험 스트립의 각 면에 근접하여 평행하게 절단하였다. 테이프 처리된 반도체 웨이퍼를 전술한 바와 같이 오염 및 박리력에 대해 평가하였다.
폭이 50 mm이고 길이가 25 mm인 Nitto BT 315S 제거 테이프(일본 오사카 니토 덴코 코포레이션에서 입수가능) 스트립을 손의 압력을 사용하여 중심 테스트 스트립의 선도 연부(즉, 웨이퍼의 평편에 위치한 연부)에 부착시켰다. 제거 테이프/중심 시험 스트립 조합을 손으로 인발하여 웨이퍼의 폴리이미드 코팅된 표면을 노출시켰다. 전체 노출된 폴리이미드 코팅된 웨이퍼 표면은, 라이카 WILD M10 줌 입체 현미경(스위스 헤르브루크에 소재하는 라이카 아게)을 사용하여 128× 이상 확대하여 시험 표면의 광학 밀도의 변화에 대하여 광학적으로 검사하였다. 시험 표면에서의 광학 밀도의 변화는 오염의 존재를 나타낸다.
박리력
웨이퍼 처리 테이프의 박리력은, 박리 접착력 시험 중에 시험 스트립의 자동 제거 과정 및 "반도체 웨이퍼 오염" 시험에 개시한 바와 같이 제조한 웨이퍼로부터 중심 및 측면 시험 스트립의 수동 제거 과정에서 정량적으로 평가하였다. 테이프가 파괴 또는 파손 없이 기재로부터 분리되고 육안으로 관찰시 기재상에 볼 수 있는 잔류 접착제가 없는 경우 이 테이프는 박리성으로 간주된다. 시료는 즉시 또는 체류 시간이 경과한 후에 시험하였다.
수동 절단력(Hand Cuttability)-절단 파편(Cutting Debris)
웨이퍼 처리 테이프를 규소 반도체 웨이퍼의 연마된 비회로형 시험 표면에 적용한 후에, 웨이퍼 처리 테이프의 절단 특성을 평가하였다. 본원에 개시된 절단 조건을 최적화하려는 시도는 없었음에 유의해야 한다. 하기에 보고된 수동 절단력 특성은 접착제 조성물의 변화 효과를 입증하고자 하는 것이다. 모든 실시예에 대하여 동일한 시험 웨이퍼를 사용하였다. 앞선 시험으로부터 육안으로 볼 수 있는 파편이 있는 경우, 이소프로판올을 사용하여 세척하고 본 발명의 테이프를 적용하기 전에 웨이퍼를 공기 건조하였다. 웨이퍼 처리 테이프 시료를 시험 표면에 적용하여 테이프로 전체 표면을 덮고 연부를 초과하여 확장되도록 하였다. 적용 후에, 손으로 가압하여 테이프를 웨이퍼 표면상에 누르고, 손가락 압력을 연부에 가하여 주변 전체를 따라 완전히 접촉되도록 하였다. 그 위에서 웨이퍼 처리 테이프를 갖는 기재를 즉시 시험하였다. 시험 표면의 연부를 초과하여 확장된 과량의 테이프는 새로운 면도날 또는 사용하던 면도날을 이용하여 손으로 주변 전체를 절단하였다. 면도날은 절단 과정에서 시험 표면의 연부를 따라 정상 방향(즉, 시험 표면과 수직면)으로부터 약 15 °의 각과 탄젠트선으로부터 약 30°의 각으로 표면의 연부에 대해 유지하였다.
단일 플러스(+), 이중 플러스(++) 또는 삼중 플러스(+++)의 등급은, 절단 과정에서 눈에 보이는 파편이 없는 절단 연부의 길이를 기준으로 할당하였다. 파편이 없거나 또는 약간만 있는 테이프는 삼중 플러스(+++)로 등급 결정하였으며, 수동 또는 자동화된 절단 방법에 유용한 것으로 생각된다. 보통량의 파편을 나타내는 테이프는 이중 플러스(++) 등급으로 하였으며, 자동화된 방법이 바람직하지만 수동 또는 자동 절단 방법에도 유용한 것으로 생각된다. 다소 큰 파편을 갖는 테이프는 단일 플러스(+) 등급으로 하였으며, 선택된 조건하에서 자동 절단 방법과 함께 사용하면 최상인 것으로 보인다. 평가된 각 테이프에 대해, 새 면도날 또는 중고 면도날을 사용하여 1 또는 2개의 시료를 시험 수행하였다. 2개의 시료를 사용하여 실시한 경우, 평균 등급을 보고한다.
모듈러스
Rhesource 시리즈인 유동측정 동력학 분석기 RDAII(미국 뉴저지주 피스카타웨이에 소재하는 레오메트릭 사이언티픽 인코포레이티드)를 사용하여 저장 모듈러스 G'를 측정하였다. 두께가 약 2 mm인 시료는, 경화된 접착제의 수개의 층을 적층하고, 약 8 mm의 직경을 갖는 디스크로 구멍을 뚫어 제조하였다. 8 mm 직경 평판을 사용하여, 6.28 라디안/초의 주파수 및 0.5%의 변형으로 평행 평판 방식으로 측정하였다. 온도는 5℃/분의 속도에서 0∼40℃로 주사하였으며, 매 20초 마다 판독하였다. 24℃에서 저장 모듈러스 G'를 보고한다. 이들 측정은 통상적으로 접착제 조성물이 제조된 지 3∼4일 후에 행해진다.
반도체 웨이퍼 편도 절단
웨이퍼 편도 절단 테이프로서 웨이퍼 처리 테이프의 특정 유용성은, 대략 200 mm2인 테이프 시료를 내경이 약 142 mm인 웨이퍼 고리(스위스 베르크에 소재하는 구스타프 비르츠 아게에서 입수가능한 8572번)위에서 연신시키고, 외부 제륜 장치 고리를 이용하여 테이프를 고정하여 평가하였다. 대략 치수가 51 mm × 51 mm이고 두께가 42 mm인 연마된 비회로형 규소 웨이퍼 조각을 연신된 필름 위에 조심스럽게 두어 웨이퍼와 필름 사이에 공기가 포집되는 것을 피하였다. 2.2 kg 고무 롤러를 테이프의 이면에 통과시켜 임의의 가능한 공기 주머니를 제거하였다. 규소 웨이퍼를 부착시킨지 12시간 후에, 미국 캘리포니아주 마운틴 뷰에 소재하는 디스코 어브레이시브 시스템 인코포레이티드의 자동 편도 절단기(외경이 51.4 mm이고 두께가 0.050 mm인 디스코 NBCZ-2060 절단 블레이드가 장착된 모델 DAD-2H/5)를 사용하여 편도 절단하였다. 편도 절단은 제곱 인치당 39 파운드(psi)의 물 세척을 사용하여 25.4 mm/초의 속도로 실행하여 규소 웨이퍼를 절단 중심에서 2.5 mm×2.5 mm 또는 1.3 mm ×2.5 mm로 측정되는 다이로 절단하였다. 절단 다이의 총수는 각 크기당 약 200개였다. 웨이퍼 편도 절단 과정에서 테이프를 세척한 다이의 수를 기록하였다.
용어 해설
각종 약어를 하기 실시예에 사용한다. 약어는 다음과 같이 정의한다.
AA: 아크릴산(미국 뉴저지주 파시패니에 소재하는 BASF에서 입수가능)
ABP: p-아크릴옥시-벤조페논(미국 펜실베니아주 엑스톤에 소재하는 사토마 캄파니에서 입수가능)
t-BA: t-부틸 아크릴레이트(미국 위스콘신주 밀워키에 소재하는 알드리치 케미칼 캄파니에서 입수가능)
DAROCUR 1173: 액체 광개시제인 2-히드록시-2-메틸-1-페닐-프로판-1-온(미국 뉴욕주 호손에 소재하는 시바 가이기 코포레이션에서 입수가능)
DMA: N,N-디메틸아크릴아미드 단량체(미국 뉴저지주 뉴워크 자켐 인더스트리즈 인코포레이티드에서 입수가능)
HDDA: 1,6-헥산디올 디아크릴레이트(미국 사우스캐롤라이나주 오거스타나에 소재하는 UCB 케미칼스 코포레이션에서 입수가능)
HPA: 2-히드록시프로필 아크릴레이트 및 3-히드록시프로필 아크릴레이트의 이성체 혼합물(미국 펜실베니아주 필라델피아에 소재하는 롬 앤드 하스에서 ROCRYL 430로 입수가능)
IBOA: 이소보르닐 아크릴레이트(미국 뉴욕주 뉴욕 샌 에스테르스 코포레이션에서 입수가능)
IGEPAL CA-897: 비이온성 알킬페놀 에톡실화된 계면활성제(미국 뉴저지주 크랜버리에 소재하는 롱프랑에서 입수가능)
IOA: 이소옥틸 아크릴레이트
IRGACURE 819: 고체 광개시제(디(2,4,6-트리메틸벤조일)페닐 포스핀 옥시드)(미국 뉴욕주 테리타운에 소재하는 시바 가이기 스페셜티 케미칼스 코포레이션에서 입수가능)
LUCERIN TPO: 고체 광개시제(미국 뉴저지주 파시패니에 소재하는 바스프에서 입수가능)
2-MBA: 2-메틸부틸 아크릴레이트
PEOM: 메톡시 캡핑된 폴리(에틸렌 글리콜) 550 모노메타크릴레이트(미국 펜실베니아주 엑스톤에 소재하는 사토머 캄파니 인코포레이티드로부터 CD552(공칭 분자량이 550)로서 입수가능)
PET: 폴리(에틸렌 글리콜 테레프탈레이트)
PhOEA: 2-(페녹시)에틸 아크릴레이트(미국 뉴저지주 올드 브릿지에 소재하는 CPS 케미칼로부터 입수가능)
PURELAST 566A: 아크릴화된 우레탄 올리고머(미국 플로리다주 올란도에 소재하는 폴리머 시스템즈로부터 입수가능)
TMBA: 1,1,3,3-테트라메틸 부틸 아크릴아미드(미국 코네티컷주 브릿지워터에 소재하는 내쇼날 스타치 케미칼 캄파니에서 입수가능)
TMPTA: 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(미국 사우스캐롤라이나주 오거스타나에 소재하는 UCB 케미칼 코포레이션에서 입수가능)
VAZO 64: 열 개시제인 N,N'-아조-비스(이소부티로니트릴)(미국 펜실베니아주 피츠버그에 소재하는 ACROS 오르가닉스에서 입수가능)
다른 언급이 없으면, 하기 실시예에서 모든 양은 0.1 g에서 근사값으로 한 g 단위로 제공된다.
실시예 1
본 발명의 웨이퍼 처리 테이프는 다음 방식으로 제공하였다. 예비혼합 시럽은, 2-메틸부틸 아크릴레이트(2-MBA) 307.5 g, 아크릴산(AA) 3.2 g, 2-MBA 중 사브롬화탄소 25% 용액(w/w) 6.3 g, 및 DAROCUR 1173 광개시제 0.16 g을 0.47 ℓ 유리 병에서 함께 혼합하여 제조하였다. 병에 마개를 하고, 질소원을 마개내 구멍을 통해 혼합물내로 넣었다. 10분 동안 질소로 세정한 후, 혼합물을 약간 소용돌이 치게하고, 추정(가시적으로 관찰되는) 점도가 약 1000 센트포아즈인 시럽을 얻을 때까지 2개의 15와트 불가시광선 전구(실바니아 모델 F15T8/350BL)를 사용하여 자외선(UV) 조사에 노출시켰다. 질소 세정 및 조사를 중단하고, LUCERIN TPO 광개시제 1.88 g을 예비혼합 시럽에 첨가하고, 밀봉된 병안에서 롤러에 30분 동안 혼합물을 두어 이를 용해시켜 베이스 시럽을 얻었다. 그 다음 0.25 ℓ 유리병 중 베이스 시럽 35.2 g에 디메틸 아크릴아미드(DMA) 5.4 g 및 헥산디올 디아크릴레이트(HDDA) 7.7 g을 첨가하였다. 금속 압설기를 사용하여 약 2 분 동안 이들을 수동으로 함께 혼합하였다. 생성된 최종 시럽의 조성은 2-MBA:AA:DMA:HDDA/72:1:11:16(중량%)이었다.
나이프-오버-베드 코팅 스테이션을 사용하여 50.0 ㎛ 두께의 광학 등급 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 커버 필름(혼탁값이 약 1.8% 이하인 필름을 "광학 등급"이라 함)(하부)과 90 ㎛ 두께의 코로나 처리된 폴리프로필렌 백킹 필름(미국 아이와주 체다 래피즈 소재의 아메리칸 프로폴 인코포레이티드에서 입수 가능)(상부) 사이에 최종 시럽을 코팅하였다. 나이프를 적정 위치에 고정시켜 사용된 2개의 필름의 조합 두께보다 38 ㎛ 두껍게 설정한 고정 갭을 유지하였다. 스펙트럼 출력이 300∼400 nm(351 nm에서 최대임)인 전구가 상부에 설치된 9.1 m 길이의 UV 조사 챔버생성된 코팅 복합체를 통과시켜 이를 경화시켰다. 챔버내 4개의 일반 구간이 있었다. 총 노출 시간의 약 1/4에 해당하는 구간 1에서, 온도 설정점은 15.5 ℃이고, 전구는 1.4 밀리와트/cm2의 강도에서 설정하였다. 구간 2∼4에서 온도 설정점은 32.2℃이고 전구 강도는 6.0 밀리와트/cm2에서 설정하였다. 코팅 스테이션 및 조사 챔버에서의 웨브 속도는 1.5 m/분으로서, 측정된 총 에너지 용량은 1800 mJ/cm2(국립 표준 기술 연구소(NIST) 단위)이다. 상부 (폴리프로필렌)면으로부터 조사 후에, 폴리프로필렌의 백킹 필름, 약 38㎛ 두께의 경화되고 가교된 접착제 조성물, 및 PET 커버 필름을 갖는 웨이퍼 처리 테이프를 얻었다. PET 커버 필름을 제거한 후에, 전술한 바와 같이 접착력, 오염, 박리력 및 절단 특성에 대해 테이프를 평가하였다. 그 결과는 하기 표 1에 제시되어 있다.
모듈러스의 평가를 위한 시험 표본은 다음과 같이 제조하였다. 갭이 약 254 ㎛로 설정된 나이프-오버-베드 코팅 스테이션을 사용하여 각각 두께가 약 51 ㎛인 규소 코팅된 PET 라이너 및 우레탄 박리 코팅된 PET 라이너 사이에 최종 시럽 조성물을 코팅하였다. 4개의 15와트 불가시광선 전구(실바니아 모델 F15T8/350BL)를 사용하여 10분 동안 상기 샌드위치 구조물을 UV 조사에 노출시켜 약 2510 mJ/cm2의 총 에너지 용량을 제공하였다. PET 라이너를 제거한 후에 생성된 경화되고 가교된 접착제를 사용하여 모듈러스 평가용 표본을 제조하였다.
실시예 2
다음과 같은 변형을 가하여 실시예 1에 개시된 대로 웨이퍼 처리 테이프를 제조 및 평가하였다. 예비혼합 시럽은 2-MBA 134.5 g, AA 7.1 g, 2-MBA 중 5% 사브롬화탄소 용액 0.84 g 및 DAROCUR 1173 광개시제 0.08 g을 사용하여 제조하였다. 이 예비혼합 시럽에 LUCERIN TPO 광개시제 1.01 g 및 DMA 26.6 g을 첨가하여 베이스 시럽을 얻었다. 베이스 시럽 55.6 g에 트리메틸올 프로판 트리아크릴레이트(TMPTA) 5.6 g을 첨가하여 조성이 2-MBA:AA:DMA:TMPTA/73:4:14:9(중량%)인 최종 시럽을 제공하였다. 실시예 1에 개시된 바와 같이 최종 시럽을 코팅 및 조사하였으나, 단 웨브 속도는 1.7 m/분이고 측정된 총 에너지 용량은 1531 mJ/cm2(NIST 단위)였다. 두께가 약 38 ㎛인 경화되고 가교된 접착제 조성물을 갖는 웨이퍼 처리 테이프를 얻었다. 생성 웨이퍼 처리 테이프에 대한 시험 결과는 표 1에 제시되어 있다.
실시예 3
다음과 같은 변형을 가하여 실시예 1에 개시된 대로 웨이퍼 처리 테이프를 제조 및 평가하였다. 예비혼합 시럽은 2-MBA 106.6 g, 1,1,3,3-테트라메틸 부틸 아크릴아미드(TMBA, 2-MBA 중에 용해된 고체) 35.5 g 및 DAROCUR 1173 광개시제 0.07 g을 사용하여 제조하였다. 이 예비혼합 시럽에 추가의 DAROCUR 1173 광개시제 0.78 g을 첨가하여 베이스 시럽을 얻었다. HDDA(6.8 g)를 베이스 시럽 45.6 g과 조합하여 조성이 2-MBA:NOA:HDDA/65:22:13(중량%)인 최종 시럽을 제공하였다. 실시예 1에 개시된 바와 같이 최종 시럽을 코팅 및 조사하였으나, 단 웨브 속도는 1.7 m/분이고 측정된 총 에너지 용량은 1531 mJ/cm2(NIST 단위)였다. 두께가 약 38 ㎛인 경화되고 가교된 접착제 조성물을 갖는 웨이퍼 처리 테이프를 얻었다. 생성 웨이퍼 처리 테이프에 대한 시험 결과는 표 1에 제시되어 있다.
실시예 4
다음과 같은 변형을 가하여 실시예 1에 개시된 대로 웨이퍼 처리 테이프를 제조 및 평가하였다. 예비혼합 시럽은 폴리(에틸렌 옥시드)모노-메타크릴레이트(PEOM) 116.9 g, 2-MBA 중 25% 사브롬화탄소 용액 0.23 g 및 DAROCUR 1173 광개시제 0.06 g을 사용하여 제조하였다. 이 예비혼합 시럽에 LUCERIN TPO 광개시제 1.4 g 및 DMA 116.9 g을 첨가하여 베이스 시럽을 얻었다. HDDA(7.5 g)를 베이스 시럽 39.5 g과 조합하여 조성이 PEOM:DMA:HDDA/42:42:16(중량%)인 최종 시럽을 제공하였다. 실시예 1에 개시된 바와 같이 최종 시럽을 코팅 및 조사하였으나, 단 측정된 총 에너지 용량은 1769 mJ/cm2(NIST 단위)였다. 두께가 약 38 ㎛인 경화되고 가교된 접착제 조성물을 갖는 웨이퍼 처리 테이프를 얻었다. 생성 웨이퍼 처리 테이프에 대한 시험 결과는 표 1에 제시되어 있다.
실시예 5
다음과 같은 변형을 가하여 실시예 1에 개시된 대로 웨이퍼 처리 테이프를 제조 및 평가하였다. 예비혼합 시럽은 2-MBA 48.2 g, AA 2.8 g, 2-MBA 중 25% 사브롬화탄소 용액 0.15 g 및 DAROCUR 1173 광개시제 0.07 g을 사용하여 제조하였다. 이 예비혼합 시럽에 LUCERIN TPO 광개시제 0.84 g, DMA 41.3 g 및 PEOM 48.2 g을 첨가하여 베이스 시럽을 얻었다. HDDA(6.1 g)를 베이스 시럽 31.9 g과 조합하여 조성이 2-MBA:AA:DMA:PEOM:HDDA/28.5:2:25:28.5:16.0(중량%)인 최종 시럽을 제공하였다. 실시예 1에 개시된 바와 같이 최종 시럽을 코팅 및 조사하였으나, 단 측정된 총 에너지 용량은 1769 mJ/cm2(NIST 단위)였다. 두께가 약 38 ㎛인 경화되고 가교된 접착제 조성물을 갖는 웨이퍼 처리 테이프를 얻었다. 생성 웨이퍼 처리 테이프에 대한 시험 결과는 표 1에 제시되어 있다.
실시예 6
다음과 같은 변형을 가하여 실시예 1에 개시된 대로 웨이퍼 처리 테이프를 제조 및 평가하였다. 예비혼합 시럽은 히드록시프로필 아크릴레이트(HPA) 76.8 g, 2-MBA 중 25% 사브롬화탄소 용액 0.15 g 및 DAROCUR 1173 광개시제 0.04 g을 사용하여 제조하였다. 이 예비혼합 시럽에 LUCERIN TPO 광개시제 0.92 g, DMA 19.2 g 및 PEOM 57.6 g을 첨가하여 베이스 시럽을 얻었다. HDDA(9.2 g)를 베이스 시럽 45.7 g과 조합하여 조성이 PEOM:HPA:DMA:HDDA/40:10:30:20(중량%)인 최종 시럽을 제공하였다. 실시예 1에 개시된 바와 같이 최종 시럽을 코팅 및 조사하였으나, 단 측정된 총 에너지 용량은 1795 mJ/cm2(NIST 단위)였다. 두께가 약 38 ㎛인 경화되고 가교된 접착제 조성물을 갖는 웨이퍼 처리 테이프를 얻었다. 생성 웨이퍼 처리 테이프에 대한 시험 결과는 표 1에 제시되어 있다.
실시예 7
다음과 같은 변형을 가하여 실시예 1에 개시된 대로 웨이퍼 처리 테이프를 제조 및 평가하였다. 이소옥틸 아크릴레이트(IOA)의 예비혼합 시럽은 IOA 및 0.05%(w/w) DAROCUR 1173 광개시제를 사용하여 제조하였다. 예비혼합 시럽 72.8 g에 페녹시 에틸 아크릴레이트(PhOEA) 18.2 g과 추가의 0.55% DAROCUR 1173(예비혼합 시럽 및 PhOEA의 혼합 중량을 기준으로 한 w/w)을 첨가하여 베이스 시럽을 얻었다. HDDA(5.9 g)를 베이스 시럽 39.0 g과 조합하여 조성이 IOA:PhOEA:HDDA/70:17:13(중량%)인 최종 시럽을 제공하였다. 실시예 1에 개시된 바와 같이 최종 시럽을 코팅 및 조사하였으나, 단 웨브 속도는 1.7 m/분이고 측정된 총 에너지 용량은 1531 mJ/cm2(NIST 단위)였다. 두께가 약 38 ㎛인 경화되고 가교된 접착제 조성물을 갖는 웨이퍼 처리 테이프를 얻었다. 생성 웨이퍼 처리 테이프에 대한 시험 결과는 표 1에 제시되어 있다.
실시예 8
다음과 같은 변형을 가하여 실시예 7에 개시된 대로 웨이퍼 처리 테이프를 제조 및 평가하였다. HDDA(9.2 g)를 베이스 시럽 46.0 g과 조합하여 조성이 IOA:PhOEA:HDDA/66.7:16.7:16.7(중량%)인 최종 시럽을 제공하였다. 실시예 1에 개시된 바와 같이 최종 시럽을 코팅 및 조사하였으나, 단 웨브 속도는 1.7 m/분이고 측정된 총 에너지 용량은 1531 mJ/cm2(NIST 단위)였다. 두께가 약 38 ㎛인 경화되고 가교된 접착제 조성물을 갖는 웨이퍼 처리 테이프를 얻었다. 생성 웨이퍼 처리 테이프에 대한 시험 결과는 표 1에 제시되어 있다.
실시예 9
다음과 같은 변형을 가하여 실시예 1에 개시된 대로 웨이퍼 처리 테이프를 제조 및 평가하였다. 예비혼합 시럽은 IOA 113.1 g, 이소보르닐 아크릴레이트(IBOA) 28.8 g 및 DAROCUR 1173 광개시제 0.07 g을 사용하여 제조하였다. 예비혼합 시럽에 추가의 DAROCUR 1173 광개시제 0.78 g을 첨가하여 베이스 시럽을 얻었다. HDDA(5.4 g)를 베이스 시럽 35.8 g과 혼합하여 조성이 IOA:IBOA:HDDA/69:18:13(중량%)인 최종 시럽을 제공하였다. 실시예 1에 개시된 바와 같이 최종 시럽을 코팅 및 조사하였으나, 단 웨브 속도는 1.7 m/분이고 측정된 총 에너지 용량은 1531 mJ/cm2(NIST 단위)였다. 두께가 약 38 ㎛인 경화되고 가교된 접착제 조성물을 갖는 웨이퍼 처리 테이프를 얻었다. 생성된 웨이퍼 처리 테이프에 대한 시험 결과는 표 1에 제시되어 있다.
실시예 박리 접착력(gliw) 박리성 (있음/없음) 오염 (있음/없음) 수동 절단력 모듈러스 (파스칼)
0일 체류 7일 체류
1 143 169 있음 없음 ++++ 5.0 ×106
2 96 236 있음 없음 ++++ 1.7 ×107
3 48 84 있음 없음 +++ 2.8 ×106
4 51 73 있음 없음 ++++ 1.3 ×106
5 31 51 있음 없음 ++ 1.8 ×106
6 17 31 있음 없음 ++ 2.1 ×106
7 8 8 있음 없음 + 1.5 ×106
8 8 8 있음 없음 + 1.7 ×106
9 17 22 있음 없음 ++ 1.7 ×106
실시예 10
본 발명의 웨이퍼 처리 테이프는, 용액 중합체를 제조하고, 폴리에스테르(PET) 백킹 상에서 이를 코팅 및 건조한 다음, 코팅된 중합체를 조사에 노출시켜 제공하였다. 더욱 구체적으로, HPA 85 중량부, t-부틸 아크릴레이트(t-BA) 15 중량부, p-아크릴옥시 벤조페논(ABP) 광가교제 2 중량%(HPA 및 t-BA의 혼합 중량을 기준으로 함), 에틸 아세테이트 및 VAZO 64 열개시제 0.35 중량%(HPA, t-BA 및 ABP의 혼합 중량을 기준으로 함)를 병에 투입하여 25% 고형분의 조성물을 제공하였다. 병에 마개를 하고 24시간 동안 60℃의 수조내에서 회전시켰다. 혼합물을 실온으로 냉각시킨 다음, 생성 중합체 용액을 50.0 ㎛ 두께의 광학 등급 PET 필름 백킹에 붓고, 수동으로 나이프-오버-베드 코팅 스테이션을 통해 인발하였다. 나이프와 베드 사이의 갭은 백킹의 두께보다 254 ㎛ 크게 설정하였다. 코팅된 필름을 실온에서 약 10분 동안 건조한 다음 82℃로 설정된 강제류 오븐에서 약 4 분 동안 건조하였다. 이 코팅되고 건조된 필름을, 길이가 약 2.4 m이고 2개의 중간압 수은 전구가 장착되어 있는 질소 불활성화 조사 챔버에 약 4.8 m/분의 속도로 통과시켰다. 약 625 mJ/cm2(NIST 단위)의 측정된 총 에너지 용량을 노출된 중합체 면에 적용하였다. 조사시 PET의 백킹 필름과 두께가 약 70 ㎛인 경화되고 가교된 접착제 조성물을 보유한 웨이퍼 처리 테이프를 얻었다. 접착제 조성은 HPA:t-BA:ABP/83:15:2(중량%)였다. 다음과 같은 변형을 가하여 전술한 바와 같이 박리 접착력, 박리력 및 절단 특성에 대해 이 테이프를 평가하였다. "반도체 웨이퍼 오염" 시험 방법에 개시된 바와 같이, 폴리이미드 오버코트를 보유한 회로형 반도체 웨이퍼를 수행된 모든 시험에 사용하였다. 보고된 박리 접착력 값은 6회 측정의 평균이다. 결과는 하기 표 2에 제시되어 있다.
실시예 11
본 발명의 웨이퍼 처리 테이프는, 중합체 라텍스를 제조하고, 이를 폴리에스테르(PET) 백킹 상에 코팅 및 건조한 다음 코팅된 중합체를 조사에 노출시켜 제공하였다. 더욱 구체적으로, 2-MBA 86 중량부, 이소보르닐 아크릴레이트(IBOA) 10 중량부, 미국 특허 제5,506,279호(컬럼 5/6, 화학식 2)에 개시된 메타크릴아미드 작용성 광가교제 4 중량부, IGEPAL CA 897 비이온성 계면활성제 3 중량%(2-MBA, IBOA 및 광가교제의 혼합 중량을 기준), 및 디라우릴 퍼옥시드 0.5 중량%(2-MBA, IBOA 및 광가교제의 혼합 중량을 기준)와 탈이온수 104 g을 1 ℓ 균질 혼합기(미국 코네티컷주 뉴 하트포드에 소재하는 워링 캄파니의 Waring Blender 700)에서 혼합하고, 3분 동안 1 ℓ/분의 속도로 질소로 세정하고, 2분 동안 고속으로 균질하였다. 생성 혼합물을 교반기, 응축기, 열전쌍이 장착된 2ℓ 플라스크로 옮기고, 60℃로 가열하면서 300 회전수/분(rpm)의 속도로 교반하였다. 전술한 바와 같이 제조 과정에서 계속 교반하였다. 82℃로 발열될 때까지 혼합물을 60℃로 유지하고, 이 때 외부 열 원을 제거하여 혼합물을 60℃로 냉각시킨다. 외부 열원을 다시 가하여 온도를 1 시간 동안 60℃로 유지한다. 그 후 외부 열원을 제거하여 혼합물을 대략 실온으로 냉각시킨다. 냉각된 혼합물을 여과한 후에(응고물이 관찰되지 않음), 측정된 고형분 레벨이 49%인 중합체 라텍스를 얻었다.
중합체 라텍스를 50.0 ㎛ 두께의 광학 등급 PET 필름 백킹에 붓고, 나이프-오버-베드 코팅 스테이션을 통해 수동으로 인발하였다. 나이프와 베드 사이의 갭은 백킹의 두께보다 약 76∼101 ㎛ 크게 설정하였다. 코팅된 필름을 93℃로 설정된 강제류 오븐에서 약 4분 동안 건조하였다. 건조 후에, 노출된 중합체 표면은 (미국 특허 제5,290,615호(Tushaus 등)에 개시된 바와 같이) 한면에 실리콘-우레아 박리제가 있는 50.0 ㎛ 두께의 광학 등급 PET 박리 라이너 필름으로 피복하여 조사를 받을 때까지 접착제 코팅을 보호하였다. 박리 처리면을 안쪽으로 향하게 위치시켜 중합체와 접촉하게 하였다. 박리 라이너 제거시, 길이가 약 2.4 m이고 3개의 중간압 수은 전구가 구비된 질소 불활성화된 조사 챔버에 PET 백킹 상의 비가교형 접착제를 약 18.3 m/분의 속도로 통과시켰다. 약 631 mJ/cm2(NSIT 단위)의 측정된 총 에너지 용량을 노출된 접착제 면에 적용하였다. 조사후, 박리 라이너를 전과 같이 가교된 접착제 표면에 재적용하여 PET 백킹 필름, 두께가 약 87 ㎛인 경화되고 가교된 접착제 조성물 및 PET 박리 라이너를 갖는 웨이퍼 처리 테이프를 제공하였다. 접착제의 조성은 2-MBA:IBOA:광가교제/86:10:4(중량%)였다. 다음과 같은 변형을 가하여 실시예 10에 개시된 바와 같이 테이프를 평가하였다. 보고된 박리 접착력 값은 2회 시험 측정의 평균이다. 결과는 하기 표 2에 제시되어 있다.
실시예 12
다음과 같은 변형을 가하여 실시예 11에 개시된 바와 같이 중합체 라텍스를 제조하여 본 발명의 웨이퍼 처리 테이프를 제공하였다. 구체적으로 2-MBA 80.5 중량부, IBOA 17 중량부 및 실시예 11에 개시된 메타크릴아미드 작용성 광가교제 2.5 중량부를 사용하여 2-MBA:IBOA:광가교제/80:17:3(중량%)의 접착제 조성물을 얻었다. 두께가 약 85 ㎛인 경화되고 가교된 접착제 조성물(실시예 11의 설명에 따라 조사됨)을 보유한 테이프를 실시예 11에 개시된 바와 같이 평가하였다. 결과는 하기 표 2에 제시되어 있다.
실시예 박리 접착력(gliw) 박리성 (있음/없음) 수동 절단력
0일 체류 7일 체류
10 N.T. 12 있음 ++++
11 114 111 있음 ++
12 261 250 있음 ++
N.T.=시험하지 않음 * 체류 = 2.5일
실시예 13
웨이퍼 처리 테이프는, 다음과 같은 변형을 가하여 실시예 1에 개시된 바와 유사한 방식으로 제조하였다. 예비혼합 시럽은 2-MBA 178.1 g, AA 9.4 g, 2-MBA 중 5% 사브롬화탄소 용액 0.94 g 및 DAROCUR 1173 광개시제 0.09 g을 사용하여 제조하였다. 예비혼합 시럽에 HDDA 40.1 g 및 DMA 35.2 g을 첨가하여 베이스 시럽을 만들었다. 베이스 시럽 44.0 g에 IRGACURE 819 0.26 g을 첨가하여 조성이 2-MBA:AA:DMA:HDDA/68:4:13:15(중량%)인 최종 시럽을 제공하였다. 상부의 101.6 ㎛ 두께의 에틸렌/비닐 아세테이트 필름(일본 시바에 소재하는 다이 니퐁 주시에서 입수가능)과 하부의 50.0 ㎛ 두께의 광학 등급 PET 커버 필름 사이에 최종 시럽을 코팅하고, 실시예 1에 개시된 바와 같이 상부면으로부터 조사하였다. 단 웨브 속도는 1.5 m/분이고, 측정된 총 에너지 용량은 1816 mJ/cm2(NIST 단위)였다. 두께가 약 58 ㎛인 경화되고 가교된 접착제 조성물을 갖는 웨이퍼 처리 테이프를 얻었다. PET 커버 필름을 제거한 후에, 전술한 "반도체 웨이퍼 편도 절단" 시험 방법에 개시된 바와 같이 웨이퍼 편도 절단 공정에 사용하기 위해 테이프를 평가하였다. 다이 손실 결과는 하기 표 3에 제시되어 있다.
실시예 다이 치수(mm) 다이 손실
13a 2.5 ×2.5 -0-
13b 1.3 ×2.5 -0-
비교예 1
다음과 같이 변형하여 실시예 1에 개시된 바와 유사한 방식으로 웨이퍼 처리 테이프를 제조하였다. IOA 20.0 g, IBOA 5.3 g 및 IRGACURE 651 광개시제 0.01 g을 사용하여 0.24 ℓ유리병중에서 예비혼합 시료를 만들었다. 예비혼합 시럽에 HDDA 1.1 g, PURELAST 566A 아크릴화된 우레탄 올리고머 1.3 g 및 추가의 IRGACURE 651 광개시제 0.05 g을 첨가하여 투명한 최종 시럽을 얻었다. 아크릴화된 우레탄 올리고머를 초기 단계에서 예비혼합물에 첨가하면, 불순물로 인해 겔화가 진행될 수 있다. 최종 시럽의 조성은 IOA:IBOA:HDDA:566 A/72.1:19.2:3.9:4.8(w/w)이었다.
하부의 50.0 ㎛ 두께 광학 등급 PET 필름과 (미국 특허 제5,290,615(Tushaus 등)에 개시된 바와 같이) 한면에 실리콘-우레아 박리제를 보유한 상부의 50.0 ㎛ 두께 광학 등급 PET 박리 라이너 필름 사이에 최종 시럽을 나이프 코팅하고, 다음과 같이 변형하여 실시예 1에 제공된 바와 같이 상부면으로부터 조사하였다. 웨브 속도는 1.68 m/분이였으며, 모두 4개의 구간에서 전구 강도는 6.0 밀리와트/cm2로 설정하였으며, 구간 온도는 32℃였고, 측정된 총 에너지 용량은 1845 mJ/cm2(NIST 단위)였다. 두께가 약 100 ㎛인 경화되고 가교된 접착제 조성물을 가진 웨이퍼 처리 테이프를 얻었다. PET 커버 필름을 제거한 후에, 절단력 및 박리력에 대해 테이프를 평가하였다. 결과는 하기 표 4에 제시되어 있다.
또한, PET 커버 필름을 제거한 후에, 한면에 폴리이미드 수지로 오버코트한 노출된 회로 패턴을 갖는 반도체 웨이퍼의 오염을 유발하는 웨이퍼 처리 테이프의 경향은 테이프 처리된 웨이퍼의 연마 후에 평가하였다. 구체적으로, 웨이퍼 연마 용도에 있어서 웨이퍼 처리 테이프의 유용성은 반도체 규소 웨이퍼의 폭과 같거나 또는 그 이상의 폭을 갖는 테이프 시료를 사용하여 평가하였다. 클래스 1000의 상온 클린룸에서 약 2 kg 고무 코팅된 롤러를 1회 통과시켜 폴리이미드로 오버코팅된 회로 패턴을 갖는 규소 웨이퍼 한면에 테이프를 적용하고, 과량의 테이프를 정리하였다. 그 다음 테이프가 부착된 웨이퍼를 8시간 이하, 일반적으로 1 시간 미만 동안 주변 조건하에 체류시켰다.
테이프 처리된 반도체 웨이퍼를 테이프가 있는 면이 아래로 가도록 Disco Model DFG-83W6 웨이퍼 연마기에 두었다. 웨이퍼를 진공 척(chuck)으로 회전 원반에 적절히 유지하였다. 연마 과정에서, 회전 원반을 일련의 3개 연마 휠(각각은 디스코 코포레이션에서 입수가능) 아래로 통과시켰다. 제1 연마 휠(모델 번호 RS-O1-2-40/60-NA-A)은 120 ㎛의 규소를 제거하였으며, 제2 연마 휠(모델 번호 RS-01-2-20/30-NA-C)은 100 ㎛의 규소를 제거하였고, 제3 연마 휠(모델 번호 RS-03-2-2/34-P)은 10 ㎛의 규소를 제거하였다. 약 10 분/회전의 원반 회전 속도를 사용하였다. 제3 연마 휠을 지난 후에, 반도체 웨이퍼를 물로 세척하여 연마 파편을 제거하고, 공기 건조시키고, 상온에서 약 16 시간 동안 체류시켰다. 그 후 상기 "반도체 웨이퍼 오염" 시험 방법에 개시된 바와 같이 오염에 대해 평가하였다. 그 결과는 하기 표 4에 제시되어 있다.
실시예 14
실시에 1과 동일한 조성을 갖는 본 발명의 웨이퍼 처리 테이프는 다음과 같은 방식으로 제공되었다. 조성이 2-MBA:AA:DMA:HDDA/72:1:11:16(w/w)인 최종 시럽을 제조하고, 상부의 50.0 ㎛ 두께의 광학 등급 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 커버 필름과 하부의 90 ㎛ 두께의 코로나 처리된 폴리프로필렌 백킹 필름(미국 아이오와주 세다 래피즈에 소재하는 아메리칸 프로폴 인코포레이티드에서 입수가능) 사이에서 다이 코팅하였다. 그 결과 얻은 코팅된 복합체는 길이가 11.9 m인 UV 조사 챔버에 통과시켜 경화시켰는데, 이 챔버에의 상부 및 하부에는 스펙트럼 출력이 300∼400 nm, 최대 값이 351 nm인 전구가 구비되어 있다. 7개의 일반 구간이 챔버내에 있었다. 전체 노출 시간의 약 17%에 상당하는 구간 1 및 2에서는, 온도 설정점이 15.5 ℃이고, 전구의 평균 강도가 1.2 밀리와트/cm2였다. 구간 2∼7에서 온도 설정점은 32.2℃이고 평균 전구 강도는 약 5.3 밀리와트/cm2였다. 코팅 스테이션 및 조사 챔버를 통과하는 웨브 속도는 2.4 m/분으로서, 그 결과 총 측정된 에너지 용량은 약 2480 mJ/cm2(NIST) 단위이다. 동시에 양면으로부터 조사한 후에, 폴리프로필렌 백킹 필름, 두께가 약 38 ㎛인 경화되고 가교된 접착제 조성물 및 PET 커버 필름을 보유한 웨이퍼 처리 테이프를 얻었다.
PET 커버 필름을 제거한 후에, 전술한 박리력 및 절단 특성에 대해 테이프를 평가하였다. 또한, 테이프 처리된 웨이퍼의 연마 후에 오염을 유발하는 웨이퍼 처리 테이프의 경향은 비교예 1에 개시된 바와 같이 평가하였다. 단 제3 연마 휠은 사용하지 않았고, 오염에 대한 검사 전 체류 시간은 7일이었다. 그 결과는 하기 표 4에 제시되어 있다.
실시예 박리성(있음/없음) 오염(있음/없음) 절단력
14 있음 없음 +++
C.E.1 있음 있음 +++
본원에서 인용한 특허, 특허 출원 및 공개문헌은, 개별적으로 도입된 것과 같이 참고로 인용된다. 본 발명의 범위 및 취지를 벗어나지 않는 본 발명의 각종 변형예 및 변경예가 당업자에게는 자명할 것이다. 본 발명은 본원에 개시된 예시적 양태들에 의해 한정되지 않음을 이해해야 한다.

Claims (10)

  1. 영구 백킹과 이 영구 백킹 상의 비감압 접착제 층을 포함하는 반도체 웨이퍼 처리 테이프로서, 상기 비감압 접착제는 제1의 공중합된 모노에틸렌계 불포화 단량체 중 하나 이상, 제2의 공중합된 모노에틸렌계 불포화 단량체 중 하나 이상 및 하나 이상의 공중합된 비이온성 가교제를 함유하는 공중합체를 포함하고, 상기 제2 모노에틸렌계 불포화 단량체는 단독중합체 유리 전이 온도가 제1 모노에틸렌계 불포화 단량체의 것보다 높은 강화 단량체이며, 또한 상기 반도체 웨이퍼 처리 테이프는 규소, 폴리이미드, 옥시질화규소 및 이의 조합으로 구성되는 군에서 선택된 재료를 포함하는 기재에 대한 초기 박리 접착력이 선형 인치 폭당 약 5 내지 약 500 g이고, 주변 조건하에 7일 동안 상기 기재와 접촉시킨 후에도 박리 접착력이 선형 인치 폭당 약 5 내지 약 500 g이며, 상기 접착제는 테이프를 웨이퍼 표면에 적용하고 제거한 후에 웨이퍼의 광학 밀도의 실질적인 변화를 초래하지 않는 것인 반도체 웨이퍼 처리 테이프.
  2. 제1항에 있어서, 상기 비감압 접착제는 일시적(fugitive) 또는 이행성(migratory) 성분이 거의 없는 것인 반도체 웨이퍼 처리 테이프.
  3. (a) 반도체 웨이퍼를 제공하는 단계;
    (b) 제1항 또는 제2항에 기재된 반도체 웨이퍼 처리 테이프의 접착제 표면에 반도체 웨이퍼를 접착 결합시키는 단계;
    (c) 웨이퍼의 이면을 연마하거나 또는 웨이퍼를 집적 회로 반도체 칩으로 편도 절단(dicing)하여 반도체 웨이퍼를 처리하는 단계; 및
    (d) 웨이퍼의 광학 밀도의 실질적인 변화 없이 테이프를 제거하는 단계를 포함하는 반도체 웨이퍼의 처리 방법.
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