KR101334449B1 - 웨이퍼 가공용 테이프 - Google Patents

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신이치 이시와타
아키라 야부키
구니히코 이시구로
도시히로 스즈키
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후루카와 덴키 고교 가부시키가이샤
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Abstract

지지기재와 점착제층과 단층의 접착제층이 이 순서로 적층된 웨이퍼 가공용 테이프이고, 상기 접착제층은 반도체소자를 배선 부착 외부 접속용 배선 부재 또는 다른 반도체소자에 압착하기 위해서 이용되는 접착제층으로서, 상기 접착제층의 점착제층으로부터 박리한 면과 점착제층에 접하지 않은 면의 표면 자유 에너지 차가 10mJ/m2 이하인 웨이퍼 가공용 테이프.

Description

웨이퍼 가공용 테이프{WAFER WORKING TAPE}
본 발명은, 웨이퍼 가공용 테이프에 관한 것이다.
반도체장치의 제조 공정에서는, 실리콘웨이퍼를 칩 단위로 절단(다이싱) 하는 공정, 절단된 반도체소자(칩)를 픽업하는 공정, 또한 픽업된 칩을 리드 프레임이나 패키지 기판 등에 다이본딩(마운트)하는 공정이 실시된다. 상기 반도체장치의 제조 공정에 사용되는 웨이퍼 가공용 테이프로서 최근, 지지기재(基材)상에, 점착제층과 접착제층이 이 순서로 형성된 다이싱 다이본드 시트가 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).
이와 같이, 기재상에, 점착제층과 접착제층을 이 순서로 형성한 웨이퍼 가공용 테이프에서는, 제조로부터 사용까지의 동안에, 점착제층과 접착제층이 접촉하는 시간이 필연적으로 길어지기 때문에, 사용 전에 양 층이 융합되어 버려, 개편화(個片化)된 접착제층 부착 반도체소자를 픽업하는 공정에서, 점착제층과 접착제층을 잘 박리할 수 없다고 하는 문제점이 있었다.
따라서, 이러한 문제를 해결하는 웨이퍼 가공용 테이프로서, 점착제층과 접착제층의 사이에 박리층을 형성하는 것에 의해서, 개편화한 접착제층 부착 반도체소자를 용이하게 점착제층으로부터 박리할 수 있도록 한 것이 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 2 참조).
또한, 경화전의 접착제층의 표면 자유 에너지를 제어해 줌으로써, 점착제층으로부터의 박리를 유리하게 할 뿐만 아니라, 피착체에의 접착성도 우수한 웨이퍼 가공용 테이프가 알려져 있다(특허문헌 3 참조).
일본 공개특허공보 소화 60-57642호 일본 공개특허공보 2005-277383호 일본 공개특허공보 2008-244463호
이 종류의 웨이퍼 가공용 테이프는 이하와 같은 공정에 사용된다.
(1) 지지기재와 점착제층과 접착제층을 이 순서로 적층하여 웨이퍼 가공용 테이프를 형성하는 공정,
(2) 웨이퍼 가공용 테이프의 접착제층을 실리콘웨이퍼 이면에 맞붙임(貼合)하는 공정,
(3) 웨이퍼 가공용 테이프의 지지기재상에 형성된 점착제층에 웨이퍼 링을 붙이는 공정,
(4) 상기 실리콘웨이퍼를 반도체소자(칩)으로 절단하는 다이싱 공정,
(5) 접착제층 부착의 반도체소자를 점착제층으로부터 박리하여 꺼내는 픽업 공정, 및
(6) 반도체소자를 리드 프레임과 같은 배선 부착 외부 접속용 배선 부재나 다른 반도체소자에 접착하는 다이 본딩 공정
이 때문에, 다이 본딩 공정에서 피착체와 접하는 접착제층의 면은 점착제층에 한 번 맞붙여진 후에 박리시킨 면이 되어, 표면 자유 에너지가 변화하고 있기 때문에, 접착제층 단독으로 보았을 때의 표면 자유 에너지를 제어해도, 충분한 접착성이 발휘되지 않는 경우가 있다고 하는 문제가 있었다.
따라서 본 발명은, 점착제층에 한 번 맞붙여진 후에 박리시킨 면이더라도, 충분한 접착성을 갖는 접착제층을 갖는 웨이퍼 가공용 테이프를 제공하는 것을 과제로 한다.
상기 과제는 이하의 수단에 의해 해결되었다.
(1) 지지기재와 점착제층과 단층(單層)의 접착제층이 이 순서로 적층된 웨이퍼 가공용 테이프이고, 상기 접착제층은 반도체소자를 배선 부착 외부 접속용 배선 부재 또는 다른 반도체소자에 압착하기 위해서 이용되는 접착제층으로서, 상기 접착제층의 점착제층으로부터 박리한 면과 점착제층에 접하지 않은 면의 표면 자유 에너지 차가 10mJ/m2 이하인 것을 특징으로 하는 웨이퍼 가공용 테이프.
(2) 상기 접착제층의 점착제층에 접하지 않은 면의 표면 자유 에너지가 30mJ/m2 이상 또한 50mJ/m2 이하인 것을 특징으로 하는(1)에 기재된 웨이퍼 가공용 테이프.
(3) 상기 접착제층이, 아크릴로니트릴을 포함한 현탁중합에 의한 고분자 화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 (1) 또는 (2)에 기재된 웨이퍼 가공용 테이프.
한편, 본 발명에 있어서 접착제란 반도체장치 제조의 다이본딩 공정에 있어서 반도체소자(칩)와 배선 부재 또는 다른 반도체소자를 고정하기 위해서 사용되는 수지 조성물을 말하고, 점착제는 지지기재상에 마련되어, 반도체장치 제조의 다이싱 공정에 있어서, 실리콘웨이퍼 이면에 접착제층을 사이에 두고 맞붙여져, 그 점착력에 의해 접착제 부착 실리콘웨이퍼를 링 프레임에 임시 고정하기 위해서 사용되는 수지 조성물을 말한다.
본 발명에 의하면, 점착제층에 한 번 맞붙여진 후에 박리시킨 면이더라도, 충분한 접착성을 갖는 접착제층을 갖는 웨이퍼 가공용 테이프가 제공된다.
본 발명의 상기 및 다른 특징 및 이점은, 적절히 첨부한 도면을 참조하여, 하기의 기재로부터 보다 분명해질 것이다.
도 1은 본 발명의 웨이퍼 가공용 테이프를 모식적으로 도시하는 단면도이다.
본 발명의 웨이퍼 가공용 테이프는, 지지기재와 점착제층과 단층의 접착제층이 이 순서로 적층되어 있다. 도 1에 본 발명의 웨이퍼 가공용 테이프를 모식적으로 단면도로 도시하였다. 웨이퍼 가공용 테이프(10)는 점착 필름(12)과 접착제층 (13)으로 이루어진다. 점착 필름(12)은 지지기재(12a)상에 점착제층(12b)이 적층된 것이다. 접착제층(13)상에는 이형(離型)PET 필름(11)이 겹쳐져 있지만, 사용시에는 이것을 벗기고, 실리콘웨이퍼를 접착제층(13)에 접착시켜 이용한다.
(표면 자유 에너지)
본 발명에 있어서 표면 자유 에너지는, 물 및 디요오드메탄의 접촉각을 측정 (액적 용량: 물 2μL, 디요오드메탄 3μL, 판독시간: 적하 30초 후)하여, 이하의 식으로부터 산출되는 값으로 한다.
[식 1]
Figure 112012018638610-pct00001
표면 자유 에너지 차를 제어함으로써, 점착제층에 한 번 맞붙여진 후에 박리시킨 면이더라도, 충분한 접착성을 갖는 접착제층을 갖는 웨이퍼 가공용 테이프로 할 수 있는 이유는 분명하지 않지만, 이하와 같이 추정된다.
표면 자유 에너지 차를 제어함으로써, 어느 쪽의 면의 접착성만이 매우 낮아지는 것을 억제하여, 접착제의 파괴 모드를 응집 파괴로 유지할 수 있다. 접착제의 파괴 모드가 응집 파괴인 경우, 접착제 그 자체가 파손되지 않으면 반도체소자의 고정이 틀어지는 일은 없고, 리플로우 공정에 있어서 열응력이 발생하였다고 해도 내성이 있다. 그러나, 제어가 불충분하여 어느 쪽인가의 면의 접착성만이 매우 낮아지면, 접착제의 파괴 모드가 계면 파괴가 되어, 접착제의 강도가 충분해도, 열응력에 의해 박리가 진행되어 신뢰성(리플로우시 내크랙성)이 저하한다.
본 발명의 웨이퍼 가공용 테이프에서는, 접착제층의 점착제층으로부터 박리한 면과 점착제층에 접하지 않은 면의 표면 자유 에너지 차가 10mJ/m2 이하, 바람직하게는 0.1∼5.0mJ/m2이다. 표면 자유 에너지 차가 10mJ/m2를 넘는 경우에는, 점착제층으로부터 접착제층, 혹은 접착제층으로부터 점착제층으로의 성분의 이행이 발생할 가능성이 있다. 전자의 경우는 리플로우 공정에 있어서 저분자 성분이 휘발되어 버린다. 후자의 경우는 접착면이 거칠어져 본딩 공정에서 요철을 메워 넣을 수 없는 것에 의해 보이드가 발생하여, 신뢰성(리플로우시 내크랙성)이 저하한다.
접착제층의 점착제층에 접하지 않은 면의 표면 자유 에너지가 30mJ/m2 이상 또한 50mJ/m2 이하가 바람직하고, 접착제층의 점착제층으로부터 박리한 면의 표면 자유 에너지가 30mJ/m2 이상 또한 60mJ/m2 이하인 것이 바람직하다. 접착제층의 점착제층에 접하지 않은 면의 표면 자유 에너지는 30mJ/m2 이상 또한 40mJ/m2 이하가 보다 바람직하고, 접착제층의 점착제층으로부터 박리한 면의 표면 자유 에너지가 30mJ/m2 이상 또한 50mJ/m2 이하가 보다 바람직하다. 표면 자유 에너지가 30mJ/m2 미만이면, 젖음성이 충분하지 않기 때문에 보이드가 발생하기 쉽고, 신뢰성(리플로우시 내크랙성)이 저하하는 경우가 있다.
(접착제층)
접착제층은, 접착제를 미리 필름화한 것으로, 예를 들면, 접착제에 사용되는 공지의 폴리이미드수지, 폴리아미드수지, 폴리에테르이미드수지, 폴리아미드이미드수지, 폴리에스테르수지, 폴리에스테르이미드수지, 페녹시수지, 폴리술폰수지, 폴리에테르술폰수지, 폴리페닐렌설파이드수지, 폴리에테르케톤수지, 염소화 폴리프로필렌수지, 아크릴수지, 폴리우레탄수지, 에폭시수지, 폴리아크릴아미드수지, 멜라민수지 등이나 그 혼합물을 사용할 수 있지만, 접착제층의 접착성과 신뢰성의 관점으로부터, 아크릴계 공중합체, 에폭시수지를 포함하고, 아크릴계 공중합체의 Tg가 0℃ 이상 40℃ 이하, 질량 평균 분자량이 10만 이상 100만 이하인 것이 바람직하다. 보다 바람직한 질량 평균 분자량은 60만 이상 90만 이하이다.
한편, 질량 평균 분자량은, 겔투과 크로마토그래피(Gel Permeation Chromatography: GPC) 법에 의해 표준 폴리스티렌에 의한 검량선을 이용하여 측정한 것으로 한다.
(GPC법에 의한 측정 조건)
사용 기기: 고속 액체 크로마토그래피 LC-20AD［가부시키가이샤 시마즈 세이사쿠쇼(島津製作所)제, 상품명］
컬럼: Shodex Column GPC KF-805［가부시키가이샤 시마즈 세이사쿠쇼제, 상품명］
용리액(溶離液): 클로로포름
측정온도: 45℃
유량: 3.0ml/min
RI검출기: RID-10A
아크릴계 공중합체의 중합 방법은 특별히 제한이 없고, 예를 들면, 펄 중합, 용액 중합, 현탁중합 등을 들 수 있고, 이러한 방법에 의해 공중합체를 얻을 수 있다. 내열성이 우수하기 때문에 현탁중합이 바람직하고, 이러한 아크릴계 공중합체로서는, 예를 들면, 파라크론 W-197C(네가미고교가부시키가이샤제, 상품명)를 들 수 있다.
아크릴계 공중합체는 아크릴로니트릴을 포함하는 것이 바람직하다. 아크릴계 공중합체에 대해, 바람직하게는 10∼50질량%, 보다 바람직하게는 20∼40질량%이 아크릴로니트릴이다. 아크릴로니트릴이 10질량% 이상 있음으로써, 접착제층의 Tg를 올려, 접착성을 향상시킬 수 있지만, 50질량% 이상 있으면, 접착제층의 유동성이 나빠져, 접착성이 저하하는 경우가 있다. 아크릴로니트릴을 포함한 현탁중합에 의한 아크릴계 공중합체인 것이 특히 바람직하다.
아크릴계 공중합체는 접착성을 향상시키기 때문에, 관능기를 가지고 있어도 좋다. 관능기로서는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면, 아미노기, 우레탄기, 이미드기, 수산기, 카르복실기, 글리시딜기 등을 들 수 있고, 그 중에서도, 글리시딜기가 바람직하다. 글리시딜기는, 열경화수지인 에폭시와의 반응성이 좋고, 수산기 등과 비교하면 점착제층과는 반응하기 어렵기 때문에, 표면 자유 에너지의 변화가 일어나기 어렵다.
접착제층은 무기 필러를 함유해도 좋지만, 첨가량이 많으면 유동성이 저하하여, 접착성을 낮추기 위해 40질량% 미만이 바람직하고, 보다 바람직하게는 20질량% 미만, 더 바람직하게는 15질량% 미만이다. 또한, 입자지름이 크면 접착면의 표면에 요철이 생기고, 접착성이 저하하기 때문에, 평균 입자지름 1μm 미만이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.5μm 미만, 더 바람직하게는 0.1μm 미만이다. 무기 필러의 입자지름의 하한에 특별히 제한은 없지만, 0.003μm 이상인 것이 실제적이다.
표면 자유 에너지를 제어하기 위해서, 실란커플링제 혹은 티탄 커플링제나 불소계 그래프트 공중합체를 첨가제로서 더해도 좋다. 이들 첨가제는, 메르캅토 기나 글리시딜기를 함유하는 것이 바람직하다.
접착제층의 두께는 특별히 제한되는 것은 아니지만, 통상 3∼100μm가 바람직하고, 5∼20μm가 보다 바람직하다.
(지지기재)
지지기재의 재료로서는, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌프로필렌 공중합체, 폴리부텐-1, 폴리-4-메틸펜텐-1, 에틸렌-초산비닐 공중합체, 에틸렌-아크릴산에틸 공중합체, 에틸렌-아크릴산메틸 공중합체, 에틸렌-아크릴산 공중합체, 아이오노머 등의 α-올레핀의 단독 중합체 또는 공중합체 혹은 이들 혼합물, 폴리우레탄, 스티렌-에틸렌-부텐 공중합체 혹은 펜텐계 공중합체, 폴리아미드-폴리올 공중합체 등의 열가소성 엘라스토머, 및 이들 혼합물을 열거할 수 있다. 또한, 이러한 군으로부터 선택되는 2종 이상의 재료가 혼합된 것이라도 좋고, 이것들이 단층 또는 복층화 된 것이라도 좋다. 지지기재의 두께는, 특별히 한정되는 것이 아니고, 적절히 설정해도 좋지만, 50∼200μm가 바람직하다.
(점착제층)
점착제층에는 방사선 경화형과 방사선 조사에 의해 점착력이 변화하지 않는 비방사선 경화형이 있다. 전자는 점착력의 제어가 용이하고, 후자는 방사선 조사를 허용하지 않는 디바이스에 사용 가능하기 때문에, 용도에 따라 적절히 선택된다. 방사선 경화형을 선택하는 경우에는 광중합성 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 방사선 중합성 화합물이나 광중합 개시제를 적절히 배합하여 조제하는 것이 바람직하다.
점착제층이 방사선 경화형인 경우, 경화시킨 후의 점착제층과 접착제층의 박리력이 0.01N/25mm 이상 0.5N/25mm 이하인 것을 이용하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.01N/25mm 이상 0.1N/25mm 이하이다. 박리력이 0.01N/25mm 미만이면, 다이싱장치로부터 픽업장치로의 반송시에 접착제층 부착의 반도체소자가 점착제층으로부터 탈리할 가능성이 있고, 0.5N/25mm를 넘으면, 접착제층이 점착제층의 영향을 받기 쉬워져, 면이 거칠어지거나 표면 성분의 이행이 발생하거나 하여, 표면 자유 에너지가 변화하기 쉽다.
점착제층이 비방사선 경화형인 경우, 점착제층과 접착제층의 박리력이 0.01N/25mm 이상 0.5N/25mm 이하인 것을 이용하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.01N/25mm 이상 0.3N/25mm 이하이다. 박리력이 0.01N/25mm 미만이면 다이싱시에 칩이 튀는 것이 발생하거나 다이싱장치로부터 픽업장치로의 반송시에 접착제층 부착의 반도체소자가 점착제층으로부터 탈리할 가능성이 있고, 0.5N/25mm를 넘으면, 접착제층이 점착제층의 영향을 받기 쉬워져, 면이 거칠어지거나 표면 성분의 이행이 발생하거나 하여, 표면 자유 에너지가 변화하기 쉽다.
점착제층의 두께는 특별히 제한되는 것은 아니지만, 통상 5∼50μm가 바람직하고, 7∼20μm가 보다 바람직하다.
[실시예]
이하, 본 발명을 실시예에 기초하여 더 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이것들로 한정되는 것은 아니다.
＜아크릴 폴리머의 제조＞
우선, 각 실시예 및 각 비교예에 관한 웨이퍼 가공용 테이프의 접착제층에 포함되는 아크릴 폴리머의 제조법에 대해 설명한다.
(아크릴 폴리머(1))
교반기를 구비한 유리제의 4구 둥근 바닥 플라스크에 물 300질량부를 넣고, 분산 안정제로서 폴리비닐알코올 0.7질량부를 용해하고, 교반 날개에 의해 300rpm으로 교반하면서, 아크릴산에틸 60질량부, 아크릴산부틸 5질량부, 메타크릴산글리시딜 15질량부, 아크릴로니트릴 20질량부로 이루어지는 단량체 혼합물과 중합 개시제로서 N,N'-아조비스이소부티로니트릴 1질량부를 일괄 투입하여, 현탁액을 작성하였다.
이것을, 교반 계속하에 반응계내를 68℃까지 온도상승시키고, 4시간 일정하게 유지하여 반응시켰다. 그 후, 실온(약 25℃)까지 냉각하였다. 이어서, 반응물을 고액(固液) 분리하여, 물로 충분히 세정한 후, 건조기를 이용하여 70℃에서 12시간 건조하고, 계속하여 2-부타논을 가하여 고형분이 15%가 되도록 조정하여, 아크릴 폴리머(1)를 얻었다. 배합비로부터 계산되는 Tg는 3℃이다. 이 중합체의 겔투과 크로마토그래피(Gel Permeation Chromatography: GPC)에 의한 질량 평균 분자량은 95만, 분산도는 3.5였다.
(아크릴 폴리머(2))
아크릴산에틸 60질량부, 아크릴산부틸 5질량부, 메타크릴산 글리시딜 6질량부, 아크릴로니트릴 29질량부로 한 것 이외는, 아크릴 폴리머(1)와 같은 제조법에 의해 아크릴 폴리머(2)를 제작하였다. 배합비로부터 계산되는 Tg는 7℃이다. 이 중합체의 겔투과 크로마토그래피에 의한 질량 평균 분자량은 60만, 분산도는 3.4였다.
(아크릴 폴리머(3))
아크릴산에틸 34질량부, 아크릴산부틸 15질량부, 메타크릴산글리시딜 2질량부, 아크릴로니트릴 49질량부로 한 이외는, 아크릴 폴리머(1)와 같은 제조법에 의해 아크릴 폴리머(3)를 제작하였다. 배합비로부터 계산되는 Tg는 21℃이다. 이 중합체의 겔투과 크로마토그래피에 의한 질량 평균 분자량은 12만, 분산도는 2.3이었다.
(아크릴 폴리머(4))
아크릴산에틸 43질량부, 아크릴산부틸 15질량부, 메타크릴산글리시딜 5질량부, 아크릴로니트릴 37질량부로 한 이외는, 아크릴 폴리머(1)와 같은 제조법에 의해 아크릴 폴리머(4)를 제작하였다. 배합비로부터 계산되는 Tg는 12℃이다. 이 중합체의 겔투과 크로마토그래피에 의한 질량 평균 분자량은 70만, 분산도는 3.6이었다.
(아크릴 폴리머(5))
아크릴산에틸 65질량부, 아크릴산부틸 23질량부, 메타크릴산글리시딜 2질량부, 아크릴로니트릴 10질량부로 한 이외는, 아크릴 폴리머(1)와 같은 제조법에 의해 아크릴 폴리머(5)를 제작하였다. 배합비로부터 계산되는 Tg는 -22℃이다. 이 중합체의 겔투과 크로마토그래피에 의한 질량 평균 분자량은 40만, 분산도는 3.8이었다.
(아크릴 폴리머(6))
혼합기 및 냉각기를 설치한 반응기에 아크릴산에틸 60질량부, 아크릴산부틸 5질량부, 메타크릴산글리시딜 16질량부, 아크릴로니트릴 19질량부를 넣고, 85℃로 가열하고, 여기에 2-부타논 2질량부, t-부틸퍼옥시벤조에이트 0.05질량부를 첨가한 후 8시간 보온하고, 냉각 후 메탄올을 가하여 폴리머를 침전시켜 상등액(上澄液)을 제거하고, 폴리머 안에 남은 메탄올을 건조시키고, 계속하여 2-부타논을 가하여 고형분이 15%가 되도록 조정하여, 아크릴 폴리머(6)를 제작하였다. 배합비로부터 계산되는 Tg는 3℃이다. 이 중합체의 겔투과 크로마토그래피에 의한 질량 평균 분자량은 50만, 분산도는 11.5였다.
한편, 각 아크릴 폴리머(1)∼(6)의 질량 평균 분자량은, 겔투과 크로마토그래피(GPC)법에 의해 표준 폴리스티렌에 의한 검량선을 이용하여 측정하였다.
＜접착제층의 제조＞
(접착제층(1))
상기 아크릴 폴리머(1) 100질량부에 대해서, 크레졸 노볼락형 에폭시수지(에폭시 당량 197, 분자량 1200, 연화점 70℃) 25질량부, 크실렌 노볼락수지(수산기 당량 104, 연화점 80℃) 60질량부, 충전재로서 평균입자지름 0.045μm의 실리카 필러 20질량부를 가하여 열경화성의 접착제 조성물을 얻었다. 이 접착제 조성물을, 이형필름을 이루는 PET 필름에 도포하고, 120℃에서 10분간 가열 건조하고, 건조 후의 두께 20μm의 B스테이지 상태의 도막을 형성하여, PET 필름/접착제층(1)/PET 필름의 적층체를 얻었다.
한편, PET 필름은 실리콘 이형처리된 PET 필름(테이진(帝人): 퓨렉스 S-314(상품명), 두께 25μm)를 이용하였다.
(접착제층(2)∼(6))
상기 아크릴 폴리머(1)를 대신하여 아크릴 폴리머(2)∼(6)의 어느 한쪽을 이용한 것 이외는 접착제층(1)과 같은 방법으로, 접착제층(2)∼(6)을 각각 얻었다.
＜점착 필름의 제조＞
(점착제층 조성물(1))
아크릴산2-에틸헥실 77질량부, 2-히드록시프로필아크릴레이트 23질량부를 중합시키고, 질량 평균 분자량 80만의 아크릴 공중합체에 경화제로서 폴리이소시아네이트 3질량부를 가하고 혼합하여, 점착제층 조성물(1)로 하였다.
(점착제층 조성물(2))
부틸아크릴레이트 65질량부, 2-히드록시에틸아크릴레이트 25질량부, 아크릴산 10질량부를 래디컬 중합시켜, 2-이소시아네이트 에틸 메타크릴레이트를 적하 반응시켜 합성한 질량 평균 분자량 80만의 아크릴 공중합체에 경화제로서 폴리이소시아네이트 3질량부, 광중합개시제로서 1-히드록시-시클로헥실-페닐-케톤 1질량부를 가하고 혼합하여, 점착제층 조성물(2)로 하였다.
(점착 필름(1), (2))
제작한 점착제층 조성물의 어느 한쪽을 건조 막두께가 10μm가 되도록 이형필름을 이루는 PET 필름에 도포하고, 120℃에서 3분간 건조하였다. 이 PET 필름에 도공한 점착제층 조성물을, 지지기재인 두께 100μm의 폴리프로필렌 수첨(水添) 스티렌 부타디엔 고무 엘라스토머 (PP:HSBR=80:20)수지 필름상에 전사시킴으로써 점착 필름(1), (2)을 각각 제작하였다.
한편, 폴리프로필렌(PP)은, 니혼폴리켐가부시키가이샤제의 노바텍 FG4(상품명)를 이용하고, 수첨(水添) 스티렌 부타디엔 고무(HSBR)는 JSR 가부시키가이샤제의 다이나론 1320P(상품명)를 이용하였다. 또한, PET 필름은 실리콘 이형처리된 PET 필름(테이진: 퓨렉스 S-314(상품명), 두께 25μm)을 이용하였다.
＜실시예 1＞
이상과 같이 하여 얻어진 접착제층(1)과 점착 필름(1)을, 접착제층의 PET 필름을 한쪽만 벗기고, 점착제층과 접하도록 맞붙임하여, 지지기재, 점착제층, 접착제층, 이형필름이 이 순서로 적층된 도 1에 도시된 이형필름 부착의 웨이퍼 가공용 테이프를 얻었다. 이 웨이퍼 가공용 테이프를 실시예 1의 샘플로 하였다.
＜실시예 2＞
얻어진 상기 접착제층(2)과 점착 필름(1)을 이용하여, 실시예 1과 같은 방법으로 실시예 2의 웨이퍼 가공용 테이프를 제작하였다.
＜실시예 3＞
얻어진 상기 접착제층(3)과 점착 필름(1)을 이용하여, 실시예 1과 같은 방법으로 실시예 3의 웨이퍼 가공용 테이프를 제작하였다.
＜실시예 4＞
얻어진 상기 접착제층(4)과 점착 필름(1)을 이용하여, 실시예 1과 같은 방법으로 실시예 4의 웨이퍼 가공용 테이프를 제작하였다.
＜실시예 5＞
얻어진 상기 접착제층(1)과 점착 필름(2)을 이용하여, 실시예 1과 같은 방법으로 실시예 5의 웨이퍼 가공용 테이프를 제작하였다.
＜비교예 1＞
얻어진 상기 접착제층(5)과 점착 필름(1)을 이용하여, 실시예 1과 같은 방법으로 비교예 1의 웨이퍼 가공용 테이프를 제작하였다.
＜비교예 2＞
얻어진 상기 접착제층(6)과 점착 필름(1)을 이용하여, 실시예 1과 같은 방법으로 비교예 2의 웨이퍼 가공용 테이프를 제작하였다.
실시예 1∼5 및 비교예 1, 2의 웨이퍼 가공용 테이프에 대해서 이하의 측정, 평가를 행하였다. 결과를 표 1에 나타냈다.
(표면 자유 에너지)
상기 실시예, 비교예의 각 샘플의 접착제층에 있어서, 점착제층에 접하지 않은 면을 A면으로 하고, 점착제층으로부터 벗긴 면을 B면으로 하였다. 이 때, 실시예 5는, 접착제층을 벗기기 전에 점착제층에 자외선을 공랭식(空冷式) 고압 수은등 (80W/cm, 조사거리 100mm)에 의해 200mJ/cm2 조사하였다. 이들 A면 및 B면에 대한 물 및 디요오드메탄의 접촉각을 측정(액적 용량: 물 2μL, 디요오드메탄 3μL, 판독시간: 적하 후 30초)하고, 측정에 의해 얻어진 물 및 디요오드메탄의 접촉각으로부터, 기하 평균법을 사용하여, 상술한 산출식에 의해 표면 자유 에너지를 산출하였다.
(박리력)
실시예, 비교예의 각 샘플의 접착제층의 이형필름을 벗기고, 이형필름을 벗긴 접착제층의 표면에 형상 유지 테이프(세키스이가가쿠고교사제, 상품명: 포르테)를 2kg의 롤러에 의해서 맞붙임하고, 25mm폭의 단책(短冊) 형상으로 잘라내어, 지지기재와 점착제층과 접착제층과 형상 유지 테이프가 이 순서로 적층된 시험편을 제작하였다. 제작한 시험편을(주) 도요세이키세이사쿠쇼(東洋精機製作所)제의 스트로그 러프(VE10)에 의해 '지지기재 및 점착제층'과, '접착제층 및 형상 유지 테이프'의 적층체로 나누어 쥐고, 선속 300mm/min으로 점착제층과 접착제층과의 사이의 박리력을 측정하였다. 이 때, 실시예 5는, 접착제층을 벗기기 전에 점착제층에 자외선을 공랭식 고압 수은등(80W/cm, 조사거리 100mm)에 의해 200mJ/cm2 조사하였다. 한편, 박리력의 단위는［N/25mm］이다. 또한, '지지기재 및 점착제층'과, '접착제층 및 형상 유지 테이프'의 적층체로 나누어, '지지기재 및 점착제층'으로부터 '접착제층 및 형상 유지 테이프'를 박리시키는 것은, 접착제층만을 잡아 박리하면 접착제층이 신장되기 때문이다.
(픽업성)
상기 실시예 및 비교예의 각 샘플의 웨이퍼 가공용 테이프를, 두께 50μm의 실리콘웨이퍼에 70℃에서 10초간 가열하여 맞붙임한 후, 10mm×10mm의 칩으로 다이싱하였다. 그 후, 실시예 5는, 점착제층에 자외선을 공랭식 고압 수은등(80W/cm, 조사거리 10cm)에 의해 200mJ/cm2 조사하였다. 실리콘웨이퍼 중앙부의 칩 50개에 대해 다이본더 장치(NEC 머시너리제, 상품명: CPS-100 FM)에 의한 픽업 시험을 행하여, 픽업 칩 개수에서의 픽업 성공율을 구하였다. 그 때, 픽업된 소자에 있어서, 점착제층으로부터 박리한 접착제층이 유지되고 있는 것을 픽업이 성공한 것으로 하여, 픽업 성공율을 산출하였다. 그 산출 결과를 표 1에 나타낸다. 표 1중, ◎, ○, △, ×의 기준(픽업성의 기준)은 하기와 같다.
'◎'…밀어올림 핀에 의한 밀어올림 높이 0.7mm, 0.5mm, 0.3mm에서의 픽업 성공율이 100%이다.
'○'…밀어올림 높이 0.7mm, 0.5mm에서의 픽업 성공율이 100%이고, 또한, 밀어올림 높이 0.3mm에서의 픽업 성공율이 100%미만이다.
'△'…밀어올림 높이 0.7mm에서의 픽업 성공율이 100%이고, 또한, 밀어올림 높이 0.5mm, 0.3mm에서의 픽업 성공율이 100% 미만이다.
'×'…밀어올림 높이 0.7mm, 0.5mm, 0.3mm에서의 픽업 성공율이 100% 미만이다.
(신뢰성(리플로우시 크랙 발생율))
두께 200μm의 실리콘웨이퍼의 이면에 각 실시예 및 각 비교예에 관한 웨이퍼 가공용 테이프의 접착제층을 붙이고, 7.5mm×7.5mm로 다이싱한 후, 은도금 처리된 리드 프레임상에, 온도 160℃, 압력 0.1MPa, 시간 1초의 조건으로 마운트하였다. 또한, 밀봉재(KE-1000SV, 쿄세라케미컬(주)제, 상품명)로 몰드하여, 각 실시예 및 각 비교예의 샘플을 20개 제작하였다.
각 실시예 및 각 비교예의 밀봉 후의 샘플을 85℃/60% RH의 항온 항습층에서 196시간 처리한 후, 샘플 표면의 최고 온도가 260℃에서 20초가 되도록 설정한 IR(적외선) 리플로우로에 샘플을 통과시켜, 실온 방치에 의해 냉각하는 처리를 3회 반복하였다. 각 실시예 및 각 비교예에 있어서, 상기와 같은 처리를 실시한 20개의 샘플에 대해서 크랙의 유무를 관찰하고, 20개의 샘플중의 크랙이 발생한 샘플의 비율을 산출하여, 리플로우시 크랙 발생율을 신뢰성으로서 표 1에 나타냈다.
한편, 크랙의 유무를 관찰할 때, 초음파 탐사장치(Scanning Acoustic Tomograph: SAT)를 사용하고 투과법으로 각 샘플을 관찰하여, 박리가 관찰된 것은 전부 크랙으로 하였다.
[표 1]
Figure 112012018638610-pct00002
A면: 점착제에 접하지 않은 면
B면: 점착제로부터 박리한 면
비교예 1, 2에서는 픽업성에 문제가 있고, 비교예 2에서는 신뢰성도 뒤떨어졌다.
이것에 대해, 실시예 1∼5는 박리력, 픽업성, 신뢰성이 모두 충분하였다. 본 발명의 웨이퍼 가공용 테이프는 접착제층이, 점착제층에 한 번 맞붙임한 면이더라도 충분한 접착력을 갖는 것을 알 수 있다.
본 발명을 그 실시형태와 함께 설명했지만, 우리는 특별히 지정하지 않는 한 우리의 발명을 설명의 어느 세부로 한정하려고 하는 것이 아니라, 첨부된 청구의 범위에 나타낸 발명의 정신과 범위에 반하는 일 없이 폭넓게 해석되는 것이 당연하다고 생각한다.
본원은, 2011년 6월 24일에 일본에서 특허 출원된 특원 2011-141266에 기초하는 우선권을 주장하는 것으로, 이를 여기에 참조하여 그 내용을 본 명세서의 기재된 일부로서 기록한다.
10 : 웨이퍼 가공용 테이프
11 : 이형 PET 필름
12 : 점착 필름
12a : 지지기재
12b : 점착제층
13 : 접착제층

Claims (3)

  1. 지지기재와 점착제층과 단층(單層)의 접착제층이 이 순서로 적층된 웨이퍼 가공용 테이프이고, 상기 접착제층은 반도체소자를 배선 부착 외부 접속용 배선 부재 또는 다른 반도체소자에 압착하기 위해서 이용되는 접착제층으로서, 상기 접착제층의 점착제층으로부터 박리한 면과 점착제층에 접하지 않은 면의 표면 자유 에너지 차가 0.1mJ/m2 이상 또한 10mJ/m2 이하인 것을 특징으로 하는 웨이퍼 가공용 테이프.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 접착제층의 점착제층에 접하지 않은 면의 표면 자유 에너지가 30mJ/m2 이상 또한 50mJ/m2 이하인 것을 특징으로 하는 웨이퍼 가공용 테이프.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 접착제층이, 아크릴로니트릴을 포함한 현탁중합에 의한 고분자 화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 가공용 테이프.
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