KR100824870B1 - 반도체 웨이퍼의 이면연삭 방법 - Google Patents

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Abstract

기재 및 그 위에 형성된 점착제층을 포함하는 반도체 웨이퍼 가공용 점착시트로서, 상기 점착시트는 인장시험에서 10 % 신장시의 응력완화율이 1분 후에 40 % 이상이다. 상기 반도체 웨이퍼 가공용 점착시트는 웨이퍼를 만곡시키지 않으면서, 박막 웨이퍼 및 대구경 웨이퍼의 이면을 극히 얇게 연삭하는 것을 가능하게 한다.
반도체 웨이퍼 가공용 점착시트

Description

반도체 웨이퍼의 이면연삭 방법{Method for grinding semiconductor wafer back}
본 발명은 반도체 웨이퍼 가공용 점착시트에 관한 것이다. 더 상세하게는, 본 발명은 반도체 웨이퍼를 매우 얇게 연삭할 때에 적합하게 사용되는 반도체 웨이퍼 가공용 점착시트에 관한 것이다.
최근, IC카드의 보급이 촉진됨에 따라 그것의 박형화가 점점 요구되고 있다. 따라서, 현재 반도체 칩의 두께를 종래의 약 350 ㎛ 에서 50 - 100 ㎛ 또는 그 이하로까지 감소시키는 것이 요구되고 있다. 또한, 생산성 향상을 위하여 웨이퍼의 직경을 증가시키는 것도 연구되어 오고 있다.
웨이퍼면에 회로패턴을 형성한 후 웨이퍼 이면을 연삭하는 것이 종래의 방법이다. 웨이퍼 이면 연삭은 점착시트를 회로면에 부착하여 회로면의 보호 및 웨이퍼의 고정을 행하면서 이루어진다. 이런 용도로는 점착제가 도포된 연질 기재를 포함하는 점착시트가 종래 사용되었다. 그러나, 이러한 연질 기재에 기초한 점착시트에서는 부착시에 발생한 장력이 잔류응력으로서 축적된다. 웨이퍼가 대구경이거나 매우 얇게 연삭될 때, 점착시트의 잔류응력은 웨이퍼의 강도보다 커서 잔류응력을 없 애기 위해 힘을 가할 경우 웨이퍼가 만곡된다. 또한, 연삭후에는 웨이퍼의 취성(brittleness)으로 인해, 연질 기재에 의해 지지될 경우 웨이퍼의 운송도중에 웨이퍼가 파손되어 버리는 경우가 있었다.
이로 인해, 박막 웨이퍼 및 대구경 웨이퍼 보호용 점착시트의 기재로서 경질기재의 사용이 연구되고 있다.
그러나, 경질 기재를 포함하는 점착시트를 박리할 때는, 기재의 강도로 인해 박리시에 가해진 힘이 웨이퍼에 전달되어 부서지기 쉬운 웨이퍼를 손상시키는 위험이 있다. 이 문제를 해결하기 위하여, 상기 점착제로서 에너지선 경화형 점착제를 사용하여 경질기재를 포함하는 점착시트의 박리가 용이해 질 수 있도록 하는 방법이 연구되어 왔다. 그러나, 에너지선 경화형 점착제로 된 것을 사용하더라도, 박리력(peeling force)은 완전히 제거될 수 없어 웨이퍼 손상의 위험이 잔존한다.
경질 기재로서 보통 사용되는 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름은 열이 가해지면 일반적으로 수축한다. 최근의 웨이퍼 이면 연삭에 있어서는 연삭기를 이용한 기계연삭을 행한 후에 에칭과 같은 화학연삭이 행해지는 일이 종종 있다. 화학연삭시에는, 웨이퍼의 온도는 반응열에 의해 약 80 ℃까지 상승될 수 있다. 이러한 온도상승은 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름과 같은 열수축성기재를 포함하는 점착시트의 수축을 초래하여 웨이퍼가 만곡될 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술을 감안하여 된 것이다. 본 발명의 목적은 박막 웨이퍼 및 대구경 웨이퍼의 이면연삭시에, 웨이퍼를 만곡시키지 않으면서도 매우 얇게 연삭하는 것을 가능하게 하는 반도체 웨이퍼 가공용 점착시트를 제공하는 것에 있다.
본 발명에 따른 반도체 웨이퍼 가공용 점착시트는 기재 및 그 위에 형성된 점착제층을 포함하며, 상기 점착시트는 인장시험에서 10% 신장시의 응력완화율이 1분후에 40 % 이상이다.
상기 점착시트의 영률은 3.0 x 107 내지 5.0 x 109 Pa 범위인 것이 바람직하다.
또한, 기재의 영률과 두께의 곱은 1.0 x 103 내지 1.0 x 107 N/m의 범위인 것이 바람직하다. 또한, 점착제층은 23℃에서의 탄성률이 5.0 x 104 내지 1.0 x 108 Pa의 범위인 점착제로 이루어진 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 상기 반도체 웨이퍼 가공용 점착시트는 특히 웨이퍼를 만곡시키지 않으면서 반도체 웨이퍼의 이면을 매우 얇게 연삭하는 것을 가능하게 한다.
이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 반도체 웨이퍼 가공용 점착시트는 기재 및 그 위에 형성된 점착제층을 포함한다.
본 발명의 점착시트는 응력완화성이 우수하다. 특히, 점착시트는 인장시험에서 10% 신장시의 응력완화율이 1분후에 40% 이상, 바람직하게는 50% 이상, 더욱 바람직하게는 60% 이상이다. 응력완화율이 높을수록 더욱 바람직한 효과를 얻을 수 있다. 응력완화율의 상한은 이론적으로는 100% 이다. 응력완화율의 상한은 경우에 따라 99.9%, 99%, 또는 95% 일 수도 있다.
본 발명의 점착시트는 응력완화성이 우수하기 때문에 점착시트가 피착체에 부착되자마자 잔류응력은 감소된다. 그러므로, 점착시트가 부착된 후 매우 얇게 연삭되어 깨지기 쉽게 된 웨이퍼이어도 점착시트의 잔류응력이 매우 작기 때문에 만곡은 발생하지 않는다.
응력완화율은 하기의 방법으로 측정된다. 즉, 소정 길이의 점착시트 샘플은 200 mm/분의 속도로 인장되고, 10% 신장시의 응력 A와 신장이 정지한 1분 후의 응력 B가 측정된다. 응력완화율은 하기 식에 의하여 계산된다:
(A-B)/A X 100 (%).
본 발명 점착시트의 영률(일본공업표준(JIS) K-7127에 따라 측정됨)은 바람직하게는 3.0 x 107 내지 5.0 x 109 Pa, 더욱 바람직하게는 5.0 x 107 내지 1.0 x 109 Pa, 특히 바람직하게는 6.0 x 107 내지 8.0 x 108 Pa의 범위이다.
영률이 상기 범위에 해당되면, 웨이퍼에 부착된 점착시트를 웨이퍼 형상으로 절단하는 공정이 원활하게 행해질 수 있다.
후술되는 바와 같이 본 발명에 있어서 점착제층은 에너지선(에너지 빔) 경화형 점착제로 이루어 질 수 있다. 이 경우에, 상기 응력완화율과 영률은 점착제층의 에너지선 경화를 행하기 전의 값을 의미한다.
본 발명의 점착시트의 기재에 관련하여, 그의 영률과 두께의 곱은 바람직하 게는 1.0 x 103 내지 1.0 x 107 N/m, 더욱 바람직하게는 3.0 x 103 내지 5.0 x 106 N/m, 특히 바람직하게는 5.0 x 103 내지 3.5 x 106 N/m의 범위이다.
기재의 두께는 바람직하게는 30 내지 1000 ㎛, 더욱 바람직하게는 50 내지 800 ㎛, 특히 바람직하게는 80 내지 500 ㎛ 의 범위이다.
기재는 수지필름으로 이루어지며, 상기 물성을 나타내는 한 그 종류에 특별한 제한은 없다. 상기 물성은 수지 그 자체 또는 첨가제가 혼합된 수지에 의하여 나타날 수 있다. 기재는 경화성 수지를 필름으로 만든 후 필름을 경화시키는 것에 의하여, 또는 열가소성 수지를 필름으로 만드는 것에 의하여 제조될 수 있다.
예를 들면, 광경화형수지 또는 열경화형수지가 경화형 수지로서 사용될 수 있다. 바람직한 것은 광경화형 수지로 된 것이다.
광경화형수지는 예를 들면, 주성분이 광중합성 우레탄 아크릴레이트 올리고머인 수지조성물 중에서 선택되는 것이 바람직하다.
이러한 우레탄 아크릴레이트 올리고머는 폴리에스테르형 또는 폴리에테르형 폴리올 화합물과, 폴리이소시아네이트 화합물, 예컨대 2,4-톨릴렌 디이소시아네이트, 2,6-톨릴렌 디이소시아네이트, 1,3-크실릴렌 디이소시아네이트, 1,4-크실릴렌 디이소시아네이트 또는 디페닐메탄-4,4'-디이소시아네이트 등을 반응시켜 얻은 말단 이소시아네이트 우레탄 프리폴리머에, 히드록실기를 포함하는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트, 예컨대 2-히드록시에틸 아크릴레이트, 2-히드록시에틸 메타크릴레이트, 2-히드록시프로필 아크릴레이트, 2-히드록시프로필 메타크릴레이트, 폴 리에틸렌 글리콜 아크릴레이트 또는 폴리에틸렌 글리콜 메타크릴레이트를 반응시켜 얻을 수 있다. 이러한 우레탄 아크릴레이트 올리고머는 분자내에 광중합성 이중결합을 갖고 있고, 광조사에 의해 중합 및 경화하여 필름을 형성한다.
본 발명에서 사용되는 우레탄 아크릴레이트 올리고머의 분자량은 바람직하게는 1000 내지 50,000, 더욱 바람직하게는 2000 내지 30,000의 범위이다. 이들 우레탄 아크릴레이트 올리고머는 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
상기 우레탄 아크릴레이트 올리고머만으로는 필름을 얻는 것이 어려울 때가 종종 있다. 그래서, 통상은 우레탄 아크릴레이트 올리고머를 광중합성 단량체로 희석시켜 필름을 형성한 후 이를 경화시키는 것에 의하여 필름을 얻을 수 있다. 광중합성 단량체는 분자내에 광중합성 이중결합을 갖고 있으며, 본 발명에 있어서는 비교적 부피가 큰 기를 갖는 아크릴산 에스테르 화합물로 된 것을 사용하는 것이 바람직하다.
우레탄 아크릴레이트 올리고머를 희석시키기 위해 사용되는 광중합성 단량체는, 예를 들면 다음으로부터 선택될 수 있다:
이소보르닐 (메타)아크릴레이트, 디시클로펜테닐 (메타)아크릴레이트, 디시클로펜타닐 (메타)아크릴레이트, 디시클로펜테닐옥시 (메타)아크릴레이트, 시클로헥실 (메타)아크릴레이트 및 아다만탄 (메타)아크릴레이트와 같은 알리시클릭 화합물;
페닐히드록시프로필 아크릴레이트 및 벤질 아크릴레이트와 같은 방향족 화합물; 및
테트라히드로푸르푸릴 (메타)아크릴레이트, 모르포리닐 아크릴레이트, N-비닐피롤리돈 및 N-비닐카프로락탐과 같은 헤테로시클릭 화합물. 필요에 따라 다관능 (메타)아크릴레이트로 된 것을 사용할 수 있다.
상기 광중합성 단량체는 우레탄 아크릴레이트 올리고머 100 중량부에 대해서 바람직하게는 5 내지 900 중량부, 더욱 바람직하게는 10 내지 500 중량부, 특히 바람직하게는 30 내지 200 중량부의 비율로 가해진다.
기재를 상기 광경화형 수지로부터 형성하는 경우에는, 광중합에 소요되는 시간과 광조사량은 수지에 광중합 개시제를 혼합하는 것에 의하여 감소될 수 있다.
이러한 광중합 개시제는 벤조인 화합물, 아세토페논 화합물, 아실포스핀 옥사이드 화합물, 티타노센 화합물, 티옥산톤 화합물 또는 퍼옥사이드 화합물과 같은 광개시제 또는 아민이나 퀴논과 같은 광증감제일 수 있다. 구체적으로는 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 총 수지 100 중량부에 대하여 바람직하게는 0.05 내지 15 중량부, 더욱 바람직하게는 0.1 내지 10 중량부, 특히 바람직하게는 0.5 내지 5 중량부의 양으로 가해진다.
상기 경화성 수지의 제조에 있어서, 올리고머 및 단량체는 상기 물성이 나타날 수 있도록 다양한 조합으로 배합된 것 중에서 선택될 수 있다.
상기 수지는 예를 들면, 탄산칼슘, 실리카 및 운모와 같은 무기 충전제, 철 및 납과 같은 금속 충전제 및 안료 및 염료와 같은 착색제 등의 첨가제와 혼합될 수 있다.
기재 필름 형성 방법으로는, 액상 수지(예컨대, 경화전의 수지 또는 수지 용액)를 공정시트상에 박막형으로 캐스팅한 후에, 이것을 소정의 수단으로 필름화하는 방법을 들 수 있다. 이러한 방법에서는, 필름형성동안 수지상에 가해지는 응력이 작아서, 어안(fish eye)의 발생이 감소된다. 또한, 필름두께의 균일성이 높고 두께의 정밀도는 일반적으로 2% 이내가 된다.
필름을 형성하는 또 다른 바람직한 방법으로는 T 다이 또는 인플레이션법에 의한 압출 성형 또는 캘린더법이 있다.
점착제에 대한 점착성을 강화하기 위하여, 기재의 상부면, 즉 점착제층이 제공된 면에 코로나(corona) 처리 또는 프라이머와 같은 또 다른 층을 덧붙이는 것도 효과적일 수 있다.
본 발명의 점착시트는 상기 기재상에 점착층을 덧붙이는 것에 의하여 제조된다. 점착제층이 자외선 경화성 점착제로 이루어진 경우에는 투명기재로 된 것이 이용된다.
본 발명에서, 상기 점착제층을 구성하는 점착제의 23℃에서의 탄성률은 바람직하게는 5.0 x 104 내지 1.0 x 108 Pa, 더욱 바람직하게는 7.0 x 104 내지 8.0 x 107 Pa, 특히 바람직하게는 8.0 x 104 내지 5.0 x 107 Pa의 범위이다. 점착층이 후술하는 바와 같은 에너지선 경화형 점착제로 이루어진 경우에 있어서는, 탄성률은 에 너지선 경화를 행하기 이전의 탄성률을 의미한다.
점착제층의 두께는 비록 그 재질에 따라 다르지만, 일반적으로는 약 3 내지 100 ㎛, 바람직하게는 약 10 내지 50 ㎛의 범위이다.
점착제층은 다양한 종래의 점착제로부터 형성될 수 있다. 이러한 점착제들은 아무런 제한이 없으며, 예로서는 고무계, 아크릴계, 실리콘계 및 폴리비닐 에테르가 있다. 또한, 에너지선 경화형, 가열발포형 및 친수성 점착제가 사용될 수도 있다. 특히 본 발명에서는 에너지선 경화형 점착제가 바람직하다.
에너지선 경화형 점착제는 일반적으로 아크릴계 점착제와 에너지선 중합성 화합물을 주성분으로 포함한다.
에너지선 경화형 점착제로 사용되는 에너지선 중합성 화합물로서는, 예를 들면 일본 특허 공개공보 제60(1985)-196,956호 및 제60(1985)-223,139호에 개시된 것과 같은, 광조사에 의하여 삼차원 망상화할 수 있는 분자내에 광중합성 탄소-탄소 이중결합을 2개이상 갖고 있는 저분자량 화합물들이 폭넓게 사용된다. 이들의 구체적인 예로서는 트리메틸롤프로판 트리아크릴레이트, 테트라메틸롤메탄 테트라아크릴레이트, 펜타에리쓰리톨 트리아크릴레이트, 펜타에리쓰리톨 테트라아크릴레이트, 디펜타에리쓰리톨 모노히드록시펜타아크릴레이트, 디펜타에리쓰리톨 헥사아크릴레이트, 1,4-부틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디아크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트 및 상업적으로 이용가능한 올리고에스테르 아크릴레이트가 있다.
또한, 상기 아크릴레이트 화합물 이외에 우레탄 아크릴레이트 올리고머가 에 너지선 중합성 화합물로서 사용될 수 있다. 우레탄 아크릴레이트 올리고머는 폴리에스테르형 또는 폴리에테르형 폴리올 화합물과, 폴리이소시아네이트 화합물, 예컨대 2,4-톨릴렌 디이소시아네이트, 2,6-톨릴렌 디이소시아네이트, 1,3-크실릴렌 디이소시아네이트, 1,4-크실릴렌 디이소시아네이드 또는 디페닐메탄-4,4'-디이소시아네이트 등을 반응시켜 얻은 말단 이소시아네이트 우레탄 프리폴리머에, 히드록실기를 포함하는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트, 예컨대 2-히드록시에틸 아크릴레이트, 2-히드록시에틸 메타크릴레이트, 2-히드록시프로필 아크릴레이트, 2-히드록시프로필 메타크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜 아크릴레이트 및 폴리에틸렌 글리콜 메타크릴레이트 등을 반응시켜 얻을 수 있다.
에너지선 경화형 점착제에 있어서 아크릴계 점착제와 에너지선 중합성 화합물의 배합비는, 아크릴계 점착제 100 중량부에 대하여 에너지선 중합성 화합물 50 내지 200 중량부가 바람직하고, 50 내지 150 중량부가 더욱 바람직하며, 70 내지 120 중량부가 더욱 더 바람직하다. 이 경우에, 얻어진 점착시트의 초기 점착력은 크고, 점착력은 에너지 조사후에 급격히 감소한다. 따라서, 웨이퍼 이면 연삭의 완료후에 행해지는 웨이퍼와 에너지선 경화형 점착제층과의 계면에서의 박리가 용이해진다.
에너지선 경화형 점착제는 측쇄로서 에너지선 중합성기를 갖는 에너지선 경화형 공중합체로 이루어진 것일 수 있다. 이러한 에너지선 경화형 공중합체는 좋은 점착성과 에너지선 경화성을 동시에 나타낸다. 측쇄로서 에너지선 중합성기를 갖는 에너지선 경화형 공중합체는 예를 들면, 일본 특허 공개 공보 제5(1993)-32,946호 및 제8(1996)-27,239호에 상세히 개시되어 있다.
상기 아크릴계 에너지선 경화형 점착제는 에너지선 조사전에는 웨이퍼에 대한 충분한 점착력을 갖고, 에너지선 조사후에는 점착력이 매우 감소한다. 즉, 아크릴계 에너지선 경화형 점착제는 에너지선 조사전에는 충분한 점착력으로 웨이퍼와 점착시트를 결합시켜 표면보호를 가능하게 하는 반면, 에너지선 조사후에는 연삭된 웨이퍼로부터 시트를 용이하게 박리할 수 있게 한다.
친수성 점착제는 예를 들면, 일본 특허 출원 제9(1997)-30172호에 개시된 점착제중에서 선택될 수 있다. 이들 점착제는 카르복실기를 함유하는 단량체와 카르복실기를 함유하는 단량체와 공중합할 수 있는 또 다른 단량체로부터 제조된 공중합체, 중화제 및 가교제를 각각 포함하는 조성물들을 포함한다.
적절한 카르복실기 함유 단량체의 예는 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산, 이타콘산, 말레산 및 푸마르산을 포함한다. 카르복실기 함유 단량체와 공중합할 수 있는 적절한 다른 단량체의 예로서는 2-메톡시에틸 (메타)아크릴레이트, 2-에톡시에틸 (메타)아크릴레이트, 3-메톡시부틸 (메타)아크릴레이트 및 2-부톡시에틸 (메타)아크릴레이트 등의 알콕시기 함유 (메타)아크릴산 에스테르 및 알콕시기의 탄소수가 1 내지 18인 (메타)아크릴산 에스테르가 있다.
중화제는 상기 공중합체의 카르복실기의 전부 또는 일부를 중화시켜서 점착제 조성물에 친수성을 부여하기 위해 첨가된다. 모노에틸아민, 모노에탄올아민, 디에틸아민, 디에탄올아민, 트리에틸아민, 트리에탄올아민 또는 N,N,N'-트리메틸에틸렌디아민과 같은 유기 아민 화합물이 중화제로서 사용된다.
가교제는 상기 공중합체를 부분가교시키기 위해 가해진다. 가교제는 예를 들면, 에폭시계 가교제, 이소시아네이트계 가교제, 메틸롤계 가교제, 킬레이트계 가교제 및 아지리딘계 가교제 중에서 선택될 수 있다.
상기 친수성 점착제를 사용한 경우에는 점착시트의 박리시에 잔존되는 점착제의 잔류량이 극히 적다. 또한, 점착제 중합체 그 자체에 친수성이 부여되어 점착제의 수세척성(water washability)이 우수해지기 때문에 단지 순수한 물의 사용만으로도 웨이퍼에 들러붙어 있는 점착제 잔류물을 세척하는 것이 가능하다.
본 발명의 점착시트는 나이프 피복기, 롤 피복기, 그라비아 피복기, 다이 피복기, 리버스 피복기 등을 이용하는 일반적으로 공지된 방법에 따라 점착제를 적절한 두께로 기재상에 도포하고, 점착제를 건조시켜 기재위에 점착제층을 형성시키는 것에 의하여 얻을 수 있다. 필요한 경우에는 이형 라이너(release liner)가 점착제층상에 적용될 수 있다.
본 발명의 상기 점착시트는 각종 피착체의 표면을 보호하기 위하여 사용될 수 있다. 예를 들면, 점착시트는 매우 얇은 반도체 웨이퍼의 보관, 운송 및 가공시에 표면 보호시트로서 적합하고, 특히 웨이퍼 이면을 매우 얇게 연삭하는 동안 회로면을 보호하기 위한 보호용 점착시트로서 적절하다.
본 발명의 점착시트를 사용한 반도체 웨이퍼의 이면 연삭 공정에서는, 먼저 점착시트의 점착제층을 웨이퍼 표면에 부착한다. 웨이퍼 표면에는 회로패턴이 형성되어 있다. 이 부착공정은 라미네이터(laminator)로 불리는 장치를 사용하여 장력을 최소화하는 방식으로 행해지지만, 장력을 전혀 가하지 않고 부착하는 것은 실질 적으로 불가능하다. 그러므로, 종래의 점착시트에서는, 이 장력이 점착시트내에 잔류응력으로서 축적된다. 그러나, 본 발명의 점착시트에서는 응력완화에 의하여 내부응력이 감소된다.
이어서, 웨이퍼의 이면을 그라인더 등으로 소정 두께로 될 때까지 연삭하고, 경우에 따라 에칭과 같은 화학연삭을 행한다. 이러한 공정동안, 웨이퍼는 점착시트에 의해 고정될 뿐 아니라, 동시에 점착제층에 접한 웨이퍼 표면이 점착시트에 의해 보호된다.
웨이퍼의 두께는 상기 연삭에 의해 예를 들면 약 50 - 200 ㎛ 로까지 감소된다. 종래의 점착시트에 있어서는, 부착시의 장력이 상기에서 언급된 것처럼 점착시트내에 잔류응력으로서 축적되어 매우 얇은 웨이퍼의 만곡을 초래한다. 그러나, 본 발명의 점착시트에서는 응력완화에 의하여 내부응력이 감소되어, 웨이퍼를 매우 얇게 연삭하더라도 웨이퍼가 만곡되지 않는다.
이어서, 점착제층이 에너지선 경화형 점착제로 이루어진 경우에는, 점착시트의 이면(기재면)에 에너지선을 조사하여, 점착제층의 점착력을 감소시켜서 점착시트를 웨이퍼로부터 박리한다.
본 발명에 따른 반도체 웨이퍼 가공용 점착시트는 상기와 같은 이면연삭시의 표면보호에 유용할 뿐 아니라, Si 웨이퍼의 거울면 연마시의 보호용 및 기타 반도체 웨이퍼 가공의 각종 공정에서도 유용하게 사용될 수 있다.
실시예
이하, 본 발명은 하기 실시예에 의해 설명되나, 발명의 범위가 이들 실시예 에 제한되는 것은 아니다.
하기 실시예와 비교예에서 "영률", "탄성률", "응력완화율" 및 "웨이퍼 만곡"은 하기 방법에 의하여 측정된다.
"영률":
시험속도 200 mm/분으로 일본 공업 표준 (JIS) K-7127에 의거하여 측정하였다.
"탄성률" G':
비틀림전단법(torsional shear method)에 의하여 측정하였다.
시험편: 직경 8 mm x 높이 3 mm의 실린더
측정기: Dynamic Analyzer RDA II (Reometric사 제)
주파수: 1 Hz.
"응력완화율":
실시예 및 비교예의 점착시트 각각으로부터 넓이 15 mm, 길이 100 mm 인 시험편을 절단한다. 시험편들을 오리엔테크사제 Tensilon RTA-100을 사용하여 200 mm/분의 속도로 인장하고, 10 % 신장시의 응력 A와 신장종료 1분후의 응력 B를 측정한다. 응력완화율은 하기 식에 의하여 산출된다:
(A-B)/A X 100 (%).
"웨이퍼 만곡":
실시예 및 비교예에서 제조된 점착시트 각각을 테이프 마운터(tape mounter, 린테크사 제 Adwill RAD-3500)를 사용하여 Si 웨이퍼(직경 200 mm, 두께 750 ㎛)에 부착한다. 그 후, Si 웨이퍼는 디스코사 제 DFG-840을 사용하여 두께가 150 ㎛로 될 때까지 연삭된다. 연삭 완료후에, 점착시트를 제거하지 않고, JIS B 7513에 의거한 평면도 1급의 정밀도 검사용 정반상에 테이프면을 위로 하여 웨이퍼를 놓는다.
측정은 정반을 제로 지점으로 하고, 17 측정 포인트에서 행한다. 만곡도는 최대값과 최소값의 차이이다.
또한, 동일한 방식으로 행해진 연삭후에, 점착시트가 부착된 웨이퍼를 80 ℃의 온수에 10분간 침지하고, 점착시트를 제거하지 않은 상태에서 웨이퍼 만곡도를 동일한 방식으로 측정한다.
실시예 1
중량 평균 분자량 5000의 우레탄 아크릴레이트계 올리고머 (아라카와 화학사 제) 50 중량부, 이소보르닐 아크릴레이트 25 중량부, 페닐히드록시프로필 아크릴레이트 25 중량부, 광중합 개시제(시바-가이기사 제 Irgacure 184) 2.0 중량부 및 프탈로시아닌계 안료 0.2 중량부를 배합하여 광경화형 수지 조성물을 얻었다.
캐스팅용 공정 시트인 PET필름(토레이사 제, 두께: 38 ㎛)상에 상기 수지 조성물을 분출식 다이(fountain die) 방식에 따라 두께가 110 ㎛가 되도록 도포하여 수지 조성물층을 형성하였다. 도포 직후, 수지 조성물층상에 동일한 PET 필름을 적층한 후, 고압 수은 램프(160W/cm, 높이 10 cm)를 사용하여, 광량 250 mJ/cm2 의 조건에서 자외선 조사를 행함으로써 수지 조성물층을 가교 및 경화시켰다. 양면의 PET 필름을 박리하여 두께 110 ㎛의 기재 필름을 얻었다. 이 기재 필름의 영률을 상기 방법으로 측정하였다. 결과는 표 1과 같다.
이 기재 필름의 한 면에, 아크릴계 점착제(n-부틸 아크릴레이트 및 아크릴산의 공중합체) 100 중량부, 분자량 8000의 우레탄 아크릴레이트 올리고머 120 중량부, 가교제(디이소시아네이트계 화합물) 10 중량부 및 광중합 개시제(벤조페논계 화합물) 5 중량부를 배합하여 제조된 점착제 조성물을 도포, 건조하여, 두께 20 ㎛의 점착제층을 형성함으로써, 점착시트를 얻었다. 점착제층의 탄성률은 1.5 x 105 Pa 이었다.
이렇게 얻어진 점착 시트의 응력완화율 및 영률은 상기 방식으로 측정되었다. 결과는 표 1과 같다.
또한, 얻어진 점착 시트에 웨이퍼 만곡 시험을 행하였다. 결과는 표 1과 같다.
실시예 2
페닐히드록시프로필 아크릴레이트 대신에 N-비닐카프로락탐을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 조작을 행하였다. 결과는 표 1과 같다.
실시예 3
페닐히드록시프로필 아크릴레이트를 사용하지 않고, 이소보르닐 아크릴레이트 50 중량부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 조작을 행하였다. 결과는 표 1과 같다.
실시예 4
2-메톡시에틸 아크릴레이트 91 중량부 및 아크릴산 9 중량부로부터 제조된 아크릴계 공중합체 100 중량부에 중화제로서 트리에탄올아민 4.75 중량부(카르복실기 1몰당 0.2몰)를 배합하고, 이어서 에폭시계 가교제(미쯔비시 가스 화학사 제, Tetrad C) 1.5 중량부(카르복실기 1몰당 0.03몰)를 배합하고 충분히 교반하였다. 그 결과, 친수성 점착제를 얻었다.
아크릴계 점착제 대신에 상기 친수성 점착제를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 조작을 행하였다. 결과는 표 1과 같다.
비교예 1
스티렌-비닐이소프렌 블록 공중합체(쿠라레사 제 Hybrar VS-1)의 60 % 톨루엔 용액을 실시예 1과 동일한 지지필름상에 캐스팅하고, 적층 및 자외선 조사 없이 100 ℃ 에서 2분간 건조하였다. 그 결과, 표 1과 같은 영률을 갖는 두께 300 ㎛의 기재 필름을 얻었다.
얻어진 기재 필름을 사용하여 실시예 1과 동일한 방식으로 점착 시트를 제조하였다. 결과는 표 1과 같다.
비교예 2
실시예 1의 광경화형 수지 조성물 대신에, 폴리엔/티올 수지 (아사히 덴카 코교 K.K.제 BY-314)를 실시예 1과 동일한 방식으로 필름으로 형성한 후 경화하여 두께 250 ㎛의 기재 필름을 얻었다. 얻어진 기재 필름을 사용하여 실시예 1과 동일한 방식으로 점착시트를 제조하였다. 결과는 표 1과 같다.
비교예 3
기재 필름으로서 두께 110 ㎛의 저밀도 폴리에틸렌 필름(상품명: Sumikathene L705)을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 조작을 행하였다. 결과는 표 1과 같다.
비교예 4
기재 필름으로서 두께 200 ㎛의 저밀도 폴리에틸렌 필름(상품명: Sumikathene L705)을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 조작을 행하였다. 결과는 표 1과 같다.
비교예 5
기재 필름으로서 두께 100 ㎛의 에틸렌/비닐 아세테이트 공중합체 필름(비닐 아세테이트 함유량: 12%)을 사용하고, 점착제로서 실시예 4와 동일한 친수성(수용성) 점착제를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 조작을 행하였다. 결과는 표 1과 같다.
비교예 6
기재 필름으로서 두께 100 ㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 조작을 행하였다. 결과는 표 1과 같다.
Figure 111999014266436-pat00001
이상으로부터 명백한 바와 같이, 본 발명에 따른 반도체 웨이퍼 가공용 점착시트는 반도체 웨이퍼, 특히 대구경 웨이퍼의 이면을 웨이퍼의 만곡을 초래하지 않으면서도 매우 얇게 연삭하는 것을 가능하게 한다.

Claims (16)

  1. 기재와, 그 위에 형성된 점착제층으로 되는 반도체 웨이퍼 가공용 점착시트를, 반도체 웨이퍼의 회로표면에 첩부하는 공정, 및
    상기 반도체 웨이퍼의 이면을, 50 내지 200 ㎛의 웨이퍼 두께로 연삭하는 공정을 포함하며,
    상기 점착시트의 인장시험에 있어서, 10 % 신장시의 응력완화율이 1분후에 40 % 이상인 것을 특징으로 하는,
    표면에 회로패턴을 가지는 반도체 웨이퍼의 이면연삭 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 반도체 웨이퍼 가공용 점착시트의 영률이 3.0 × 107 내지 5.0 × 109 Pa 인 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 이면연삭 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 반도체 웨이퍼 가공용 점착시트의 기재의 영률과 두께의 곱이 1.0 × 103 내지 1.0 × 107 N/m 인 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 이면연삭 방법.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 반도체 웨이퍼 가공용 점착시트의 점착제층을 구성하는 점착제의 23 ℃에서의 탄성률이 5.0 × 104 내지 1.0 × 108 Pa 인 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 이면연삭 방법.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 반도체 웨이퍼 가공용 점착시트의 점착제층을 구성하는 점착제의 23 ℃에서의 탄성률이 5.0 × 104 내지 1.0 × 108 Pa 인 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 이면연삭 방법.
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