KR101353331B1 - 방사선 경화성 점착제 조성물, 그것을 사용한 다이싱용 점착 필름 및 절단편의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 다이싱공정에서는 높은 점착력을 가지고 반도체 소자 등의 절단편의 탈리 비산이 억제됨과 동시에, 픽업공정에서는 활성면을 가지는 피가공물에 대해서도 우수한 경박리성 및 저오염성이 얻어지는 점착제층을 가지는 다이싱용 점착 필름을 제공하는 것이다.
이를 위하여 본 발명에서는, 다이싱용 점착 필름의 점착제층에, 분자 내에, 탄소수 2∼8의 직쇄 또는 분기 알킬기, 수산기, 탄소수 14∼18의 직쇄 알킬기, 및 방사선 반응성 탄소 - 탄소 2중 결합을 적어도 가지는 (메타)아크릴계 폴리머를 함유하는 방사선 경화성 점착제 조성물을 사용한다.

Description

방사선 경화성 점착제 조성물, 그것을 사용한 다이싱용 점착 필름 및 절단편의 제조방법{RADIATION-CURABLE ADHESIVE COMPOSITION, ADHESIVE FILM FOR DICING AND MANUFACTURING METHOD OF CUT PIECES USING THE SAME}
본 발명은, 방사선 경화성 점착제 조성물, 그것을 사용한 다이싱용 점착 필름 및 절단편의 제조방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은, 활성면을 가지는 반도체 웨이퍼나 반도체 패키지 등의 피가공물을 절단할 때에 적합하게 사용되는 다이싱용 점착 필름에 관한 것이다.
종래, 반도체 웨이퍼나 반도체 패키지의 반도체 관련 재료 등은, 회전날을 사용하여 절단되어, 소편(小片)의 반도체소자나 IC 부품으로 분리되어 있다. 예를 들면, 실리콘, 게르마늄, 갈륨-비소 등을 재료로 하는 반도체 웨이퍼는, 큰 지름의 상태로 제조된 후, 소정의 두께가 될 때까지 이면 연삭처리(백그라인드 처리)되고, 다시 필요에 따라 이면 처리(에칭 처리, 폴리싱 처리 등)가 실시된다. 다음에, 반도체 웨이퍼가 소자 소편으로 절단 분리(다이싱)되고, 그 후의 공정으로 이행된다. 이 제조공정에서는, 반도체 웨이퍼를 미리 다이싱용 점착 필름에 부착하는 마운트공정, 당해 점착 필름이 반도체 웨이퍼에 부착된 상태에서 반도체 웨이퍼를 소자 소편으로 다이싱하는 다이싱공정, 세정공정, 익스팬드공정, 픽업공정 등의 각종 공정이 행하여진다. 그리고, 상기 픽업공정에서는, 다이싱용 점착 필름을 어느 정도붙인 상태로 하고, 픽업하는 반도체소자 하부의 다이싱용 점착 필름을 점형상 또는 선형상으로 들어 올려, 당해 반도체소자와 다이싱용 점착 필름의 박리를 조장한 상태에서, 상부로부터 진공흡착 등에 의해 픽업하여 반도체소자를 얻는 방식이 채용되어 있다.
상기 다이싱용 점착 필름은, 일반적으로, 플라스틱 필름 등의 기재 상에 점착제 조성물을 함유하는 점착제층이 형성된 구성을 가지고 있다. 반도체소자를 제조하는 경우, 다이싱용 점착 필름에는, 다이싱공정에서의 점착 필름으로부터의 반도체소자의 탈리 비산을 억제하기 위하여, 다이싱 시에 세정수의 수압이 가해져도 점착 필름으로부터 반도체소자가 박리되지 않을 정도의 높은 점착력이 요구되는 한편, 픽업공정에서의 박리 시에는 점착제층이 반도체 웨이퍼를 파손하지 않을 정도의 낮은 점착력이 되는 경박리성, 및 절단된 반도체소자 상에 풀 남음 등이 생기지 않는 저오염성을 가지는 것이 요구되고 있다.
상기와 같은 특성을 만족시키는 점착제 조성물로서는, 가열에 의해 점착력이 저하하는 온도 활성형의 점착제 조성물도 있으나, 이와 같은 종류의 점착제 조성물에 높은 점착력을 부여시키려고 하면, 픽업공정에서 다이싱용 점착 필름으로부터의 반도체소자의 박리가 곤란해지는 경향이 있다. 그 때문에, 방사선 투과성의 기재 상에, 방사선 반응성의 탄소 - 탄소 2중 결합을 가지는 방사선 경화성 점착제를 함유하는 점착제 조성물로 이루어지는 점착제층을 형성한 다이싱용 점착 필름도 사용되고 있다. 이 방사선 경화성의 다이싱용 점착 필름은, 방사선에 의한 경화 전에는 방사선 경화성 점착제가 높은 점착력을 가지기 때문에, 다이싱 공정에서는 반도체소자의 탈리 비산을 억제할 수 있다. 또, 방사선을 점착제층에 조사하면 방사선 경화성 점착제가 경화되어 점착력이 현저하게 저하하기 때문에, 픽업공정에서는 반도체소자를 용이하게 다이싱용 점착 필름으로부터 박리할 수 있다.
그런데, 최근, 반도체 제조공정에서는, 택트타임의 향상이나 반도체 웨이퍼의 박막화(예를 들면, 100 ㎛ 이하)에 기인하는 파손방지를 목적으로 하여, 이면 연삭처리 후, 또는 이면 연삭처리 및 이면 처리가 종료한 후, 단시간 내에 다이싱용 점착 필름이 반도체 웨이퍼에 접합되는 경우가 많아지고 있다. 이와 같은 이면 연삭처리 후, 또는 이면 연삭처리 및 이면처리 후, 단시간 내에 박막의 반도체 웨이퍼와 다이싱용 점착 필름의 접합을 행한 경우, 반도체 웨이퍼와 점착제층의 점착력이 높아지고, 방사선에 의한 경화 후의 박리가 곤란해져 픽업성이 저하한다는 문제가 생기고 있다. 이것은, 반도체 웨이퍼의 이면 연삭처리 또는 이면처리가 행하여진 처리면에서, 자연 산화막이 반도체 웨이퍼의 전면에 충분히 형성되어 있지 않고, 반도체 웨이퍼의 표면은 미산화 상태의 활성인 원자(예를 들면, 규소원자 등)가 존재하는 활성면으로 되어 있어, 그 때문에 이 활성면에 다이싱용 점착 필름이 접합되면, 미산화 상태의 활성원자와 점착제층의 방사선 경화성 점착제가 접촉하여, 미산화 상태의 활성원자와 점착제층의 사이에 화학적인 결합이 생기기 때문이라고 추찰되고 있다.
상기와 같은 픽업공정에서의 활성면을 가지는 반도체 웨이퍼와 다이싱용 점착 필름의 점착성의 문제에 대하여, 예를 들면, 특허문헌 1에서는, 방사선 경화성 점착제와 함께, 폴리알킬렌글리콜 등의 하이드록시계 화합물을 함유시킨 점착제층을 가지는 다이싱용 점착 필름이 제안되어 있다. 이 다이싱용 점착 필름에 의하면, 활성면을 가지는 반도체 웨이퍼에 다이싱용 점착 필름을 부착시킨 경우, 점착제층의 표면에 소정량의 하이드록시계 화합물이 존재함으로써 활성원자와 방사선 경화성 점착제의 사이에서 화학적인 결합이 억제 또는 방지되고, 그것에 의하여 픽업공정에서의 경(輕)박리성을 확보할 수 있다.
[특허문헌 1]
일본국 특개2008-60434호 공보
그러나, 상기와 같은 하이드록시계 화합물은 그것 자체가 점착성을 가지는 것은 아니고, 또 수평균 분자량이 3,000 이하의 저분자 화합물이기 때문에, 다이싱공정에서의 반도체 웨이퍼와 다이싱용 점착 필름의 점착성이 저하한다는 문제가 있다. 특히, 다이싱공정에서는 다이싱 시의 마찰열의 제거나 절단 찌꺼기의 부착방지를 위해 세정수가 다이싱용 점착 필름을 부착한 반도체 웨이퍼에 공급되기 때문에, 점착제층에 세정수가 접촉하여도 점착제층이 높은 점착력을 유지할 수 있는 것이 요구되나, 상기와 같은 저분자량의 하이드록시계 화합물의 사용에 의해 세정수와 점착제층이 접촉하였을 때의 점착력이 저하되기 쉽다는 문제가 있다. 또한, 특허문헌 1에서는 방사선 조사 후의 경박리성을 확보하기 위하여, 하이드록시계 화합물을 점착제층 중의 고형분 전량에 대하여 2∼12 질량%나 첨가할 필요가 있기 때문에, 방사선 경화성 점착제의 경화성이 저하되기 쉽고, 픽업 시에 반도체소자 상에 이와 같은 저분자량 성분이 잔존하기 쉽다는 문제도 있다.
본 발명은 상기 과제를 해결하는 것으로, 본 발명의 목적은, 방사선에 의한 경화 전에서는 점착력이 높고, 방사선에 의한 경화 후에서는 경박리성을 가지는 방사선 경화성 점착제 조성물을 제공하는 것, 및 상기 방사선 경화성 점착제 조성물을 사용함으로써, 다이싱공정에서는 높은 점착력을 가지고 반도체소자 등의 절단편의 탈리 비산이 억제됨과 동시에, 픽업공정에서는 활성면을 가지는 피가공물에 대해서도 우수한 경박리성 및 저오염성이 얻어지는 점착제층을 가지는 다이싱용 점착 필름을 제공하는 것에 있다.
본 발명은, (메타)아크릴계 폴리머를 함유하는 방사선 경화성 점착제 조성물에 있어서, 상기 (메타)아크릴계 폴리머는, 분자 내에, 탄소수 2∼8의 직쇄 또는 분기 알킬기, 수산기, 탄소수 14∼18의 직쇄 알킬기, 및 방사선 반응성 탄소 - 탄소 2중 결합을 적어도 가지는 방사선 경화성 점착제 조성물이다.
상기 (메타)아크릴계 폴리머는, 전(全)공중합 모노머 성분에 대하여, 30∼80 질량%의 탄소수 2∼8의 직쇄 또는 분기 알킬기 함유 (메타)아크릴계 모노머, 5∼20 질량%의 수산기 함유 (메타)아크릴계 모노머, 및 10∼60 질량%의 탄소수 14∼18의 직쇄 알킬기 함유 (메타)아크릴계 모노머를 공중합하여 얻어지는 베이스 폴리머와, 상기 베이스 폴리머 100 질량부에 대하여, 5∼25 질량부의 방사선 반응성 탄소 - 탄소 2중 결합을 함유하는 방사선 반응성 화합물을 반응시킴으로써 얻어지는 것이 바람직하다. 특히, 탄소수 14∼18의 직쇄 알킬기 함유 (메타)아크릴계 모노머의 함유량이 전공중합 모노머 성분에 대하여 10∼50 질량%인 (메타)아크릴계 폴리머가 바람직하다.
그리고, 본 발명은, 기재와, 상기 기재의 적어도 한쪽 면에 점착제층을 가지는 다이싱용 점착 필름에 있어서, 상기 점착제층은, 가교제와, 광중합 개시제와, 상기 (메타)아크릴계 폴리머를 함유하는 방사선 경화성 점착제 조성물을 함유하는 다이싱용 점착 필름이다.
또, 본 발명은, 피가공물의 일면에 상기 다이싱용 점착 필름을 부착하고, 상기 다이싱용 점착 필름이 부착된 피가공물을 절단하여 절단편으로 분리하며, 상기절단편에 부착되어 있는 점착제층에 방사선을 조사하여 상기 점착제층의 점착력을 저하시키고, 상기 점착력을 저하시킨 다이싱용 점착 필름으로부터 상기 절단편을 픽업하는 절단편의 제조방법이다. 특히, 피가공물이 활성면을 가지는 반도체 웨이퍼인 경우에, 상기 절단편의 제조방법이 유효하다.
본 발명에 의하면, 점착제층이 상기한 방사선 경화성 점착제 조성물을 함유하고 있기 때문에, 다이싱공정에서는 높은 점착력이 얻어짐과 동시에, 픽업공정에서는 활성면을 가지는 반도체 웨이퍼 등의 피가공물에 대해서도 우수한 경박리성과 저오염성을 가지는 다이싱용 점착 필름을 제공할 수 있다. 이에 의하여 다이싱공정에서의 절단편의 탈리 비산을 저감할 수 있음과 동시에, 픽업공정에서는 절단편을 다이싱용 점착 필름으로부터 용이하게 박리할 수 있고, 또한 박리 후의 오염도 저감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 관한 다이싱용 점착 필름의 일례를 나타내는 단면 개략도이다.
본 실시형태에 관한 방사선 경화성 점착제 조성물은, 분자 내에, 탄소수 2∼8의 직쇄 또는 분기알킬기, 수산기, 탄소수 14∼18의 직쇄 알킬기, 및 방사선 반응성 탄소 - 탄소 2중 결합을 적어도 가지는 (메타)아크릴계 폴리머를 함유한다. 이들 특성기는, (메타)아크릴계 폴리머의 측쇄 및/또는 말단에 가지는 것이 바람직하다. 이와 같은 측쇄 및/또는 말단에 상기한 특성기를 가지는 (메타)아크릴계 폴리머는, 탄소수 2∼8의 직쇄 또는 분기 알킬기 함유 (메타)아크릴계 모노머, 수산기 함유 (메타)아크릴계 모노머, 및 탄소수 14∼18의 직쇄 알킬기 함유 (메타)아크릴계 모노머를 적어도 함유하는 공중합 모노머 성분을 공중합하여 공중합 폴리머인 베이스 폴리머를 합성하고, 이 베이스 폴리머와, 방사선 반응성 성분으로서, 방사선 반응성 탄소 - 탄소 2중 결합을 함유하는 방사선 반응성 화합물을 반응시킴으로써 합성할 수 있다. 또한, 본 명세서에서, (메타)아크릴이란, 아크릴 또는 메타아크릴을 의미한다.
베이스 폴리머를 합성할 때에 사용되는 공중합 모노머 성분의 하나인 탄소수 2∼8의 직쇄 또는 분기 알킬기 함유 (메타)아크릴계 모노머로서는, 구체적으로는, 예를 들면, (메타)아크릴산 메틸, (메타)아크릴산 에틸, (메타)아크릴산 프로필, (메타)아크릴산 이소프로필, (메타)아크릴산 부틸, (메타)아크릴산 이소부틸, (메타)아크릴산 s-부틸, (메타)아크릴산 t-부틸, (메타)아크릴산 펜틸, (메타)아크릴산 헥실, (메타)아크릴산 헵틸, (메타)아크릴산 옥틸, (메타)아크릴산 이소옥틸, (메타)아크릴산 2-에틸헥실 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상 병용하여도 된다. 이들 중에서도 탄소수 8의 직쇄 또는 분기 알킬기를 함유하는 (메타)아크릴산 옥틸, (메타)아크릴산 이소옥틸 및 (메타)아크릴산 2-에틸헥실로 이루어지는 군에서 선택되는 1종이 바람직하고, (메타)아크릴산 2-에틸헥실이 더욱 바람직하다.
베이스 폴리머 중의 탄소수 2∼8의 직쇄 또는 분기 알킬기 함유 (메타)아크릴계 모노머의 함유량은, 베이스 폴리머를 구성하는 공중합 모노머 성분 전량에 대하여, 30∼80 질량%가 바람직하고, 40∼80 질량%가 더욱 바람직하다. 탄소수 2∼8의 직쇄 또는 분기 알킬기 함유 (메타)아크릴계 모노머의 함유량이 30 질량% 미만에서는, (메타)아크릴계 폴리머의 점착력이 저하하는 경향이 있다. 한편, 탄소수 2∼8의 직쇄 또는 분기 알킬기 함유 (메타)아크릴계 모노머의 함유량이 80 질량%보다 많으면, 다른 공중합 모노머 성분인 수산기 함유 (메타)아크릴계 모노머의 함유량이 감소한다. 그 때문에, 방사선 반응성 화합물과 반응하여 방사선 반응성 탄소 - 탄소 2중 결합을 (메타)아크릴계 폴리머에 도입하기 위하여 필요한 수산기의 수가 감소하여, 경화성이 저하한다. 또, 탄소수 14∼18의 직쇄 알킬기의 도입량도 감소하기 때문에 경박리성이 열화된다.
또, 베이스 폴리머는 공중합 모노머 성분의 하나로서 수산기 함유 (메타)아크릴계 모노머를 함유한다. 수산기 함유 (메타)아크릴계 모노머를 공중합 모노머 성분의 하나로서 사용함으로써, 도입된 수산기와 방사선 반응성 화합물을 반응시켜 방사선 반응성 탄소 - 탄소 2중 결합을 분자 내에 가지는 (메타)아크릴계 폴리머를 얻을 수 있다. 이와 같은 수산기 함유 (메타)아크릴계 모노머로서는, 구체적으로는, 예를 들면, (메타)아크릴산 2-하이드록시에틸, (메타)아크릴산 2-하이드록시프로필, (메타)아크릴산 4-하이드록시부틸, (메타)아크릴산 6-하이드록시헥실 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상 병용하여도 된다.
베이스 폴리머 중의 수산기 함유 (메타)아크릴계 모노머의 함유량은, 베이스 폴리머를 구성하는 공중합 모노머 성분 전량에 대하여, 5∼20 질량%가 바람직하고, 5∼10 질량%가 더욱 바람직하다. 수산기 함유 (메타)아크릴계 모노머의 함유량이 적으면, 베이스 폴리머 중의 수산기의 수가 적어지기 때문에, 방사선 반응성 탄소 - 탄소 2중 결합의 도입량을 증가시킬 수 없어, 경화성이 저하된다. 또, 경화성을 향상시키기 위하여 방사선 반응성 탄소 - 탄소 2중 결합의 도입량을 증가시키면, 고분자량화를 위해 가교제를 사용하는 경우, 당해 가교제와 반응하는 수산기가 적어지고, 미반응 성분이 잔존하여, 풀의 오염이 발생하기 쉬워진다. 한편, 수산기 함유 (메타)아크릴계 모노머의 함유량이 20 질량%보다 많은 경우, 반도체 웨이퍼 등의 활성면에서의 활성 원자와 수산기가 결합하여, 방사선에 의한 경화에 의해서도 점착력을 충분히 저감할 수 없고, 그 결과, 경박리성이 저하됨과 동시에, 박리 후에 절단편에 풀의 오염이 발생하기 쉬워진다.
또한, 베이스 폴리머는, 공중합 모노머 성분의 하나로서, 탄소수 14∼18의 직쇄 알킬기 함유 (메타)아크릴계 모노머를 함유한다. 높은 점착력을 얻기 위해서는, 공중합 모노머 성분으로서 탄소수 2∼8의 단쇄(短鎖)의 알킬기를 함유하는 (메타)아크릴계 모노머를 많이 사용하는 것이 바람직하나, 다이싱용 점착 필름의 점착제층에 사용되는 (메타)아크릴계 폴리머는 상기한 바와 같이 경화성을 확보하기 위하여 수산기를 필요로 하기 때문에, 당해 수산기에 기인하여, 방사선에 의한 경화 후에도 활성면과의 점착력이 높아진다. 본 발명자들의 검토에 의하면, 탄소수 14∼18의 직쇄 알킬기를 함유하는 (메타)아크릴계 모노머를 공중합 모노머 성분의 하나로서 사용하면, 방사선에 의한 경화 전에서는 충분한 점착력을 확보할 수 있음과 동시에, 방사선에 의한 경화 후에서는 활성면을 가지는 피가공물을 사용한 경우에도 우수한 경박리성 및 저오염성을 가지는 점착제층을 형성 가능한 (메타)아크릴계 폴리머가 얻어지는 것을 찾아내었다. 이 탄소수 14∼18을 가지는 직쇄 알킬기를 (메타)아크릴계 폴리머의 분자 내로 도입함으로써, 상기한 특성이 얻어지는 이유는 반드시 분명하지는 않으나, 다음과 같이 추측된다. 먼저, 베이스 폴리머를 합성하기 위하여 상기한 각 (메타)아크릴계 모노머를 공중합시키는 경우, 탄소수가 14∼18인 직쇄 알킬기를 가지는 (메타)아크릴계 모노머이면, 당해 (메타)아크릴계 모노머와, 탄소수 2∼8의 직쇄 또는 분기 알킬기 함유 (메타)아크릴계 모노머나 수산기 함유 (메타)아크릴계 모노머 등의 다른 공중합 모노머 성분과의 중합반응이나, 탄소수 2∼8의 직쇄 또는 분기 알킬기 함유 (메타)아크릴계 모노머나 수산기 함유 (메타)아크릴계 모노머 사이의 중합반응이 크게 저해되지 않기 때문에, 점착력의 저하 등의 점착 특성에 악영향을 미치는 저분자량의 모노머 성분이나 올리고머 성분의 생성량이 억제되고, 고분자량 베이스 폴리머를 얻을 수 있다. 또, 탄소수 14∼18의 직쇄 알킬기가 (메타)아크릴계 폴리머의 분자 내로 도입되면, (메타)아크릴계 폴리머의 소수성이 향상하여, 점착제와 세정수가 접촉한 경우에도 점착력의 저하가 억제된다고 생각된다. 또한, 가교제가 사용되는 경우, 탄소수 14∼18의 직쇄 알킬기이면, (메타)아크릴계 폴리머의 수산기와 가교제의 반응도 크게 저해되는 경우도 없다. 이 때문에, 다이싱공정에서, 높은 점착력을 가지는 방사선 경화성 점착제 조성물을 얻을 수 있다. 한편, 활성면을 가지는 반도체 웨이퍼 등의 피가공물과 (메타)아크릴계 폴리머의 박리성의 열화는 (메타)아크릴계 폴리머가 가지는 수산기나 에스테르 부위 등의 극성 부위와 활성면의 표면에 노출된 활성 원자와의 결합에 기인한다고 생각된다. 따라서, (메타)아크릴계 폴리머가 분자 내의 측쇄나 말단에 탄소수 14∼18의 직쇄 알킬기를 가지고 있으면, 장쇄(長鎖)의 알킬기가 분자 내에서 자유로운 상태로 존재하고, 수산기 등의 극성 부위가 당해 알킬기로 은폐되어, 그것에 의하여 극성 부위와 활성 원자와의 접촉이 억제된다고 생각된다. 이 때문에, 방사선에 의한 경화 전은, 반도체 웨이퍼 등의 피가공물에 대하여 높은 점착력을 가지고, 다이싱공정에서 세정수와 점착제가 접촉하여도, 점착력의 저하가 적고, 픽업공정에서는, 방사선에 의한 경화로 (메타)아크릴계 폴리머의 경화가 충분히 행하여져, 용이하게 반도체소자 등의 절단편과 점착 필름을 박리할 수 있음과 동시에, 절단편에 대한 점착제 조성물의 잔존을 저감할 수 있다. 탄소수가 14 미만인 알킬기를 함유하는 (메타)아크릴계 모노머만을 공중합 모노머 성분으로서 사용하면, 수산기 등의 극성 부위를 충분히 은폐할 수 없기 때문이거나, 방사선에 의한 경화 후에도 점착력의 저하가 불충분하여, 픽업성이 저하한다. 한편, 탄소수가 18보다 많은 (메타)아크릴계 모노머는 모노머 자체의 선택지가 적고, 또 고분자량의 (메타)아크릴계 폴리머의 합성이 곤란해진다. 이와 같은 탄소수 14∼18의 직쇄 알킬기를 함유하는 (메타)아크릴계 모노머로서는, 단관능성 (메타)아크릴계 모노머가 바람직하고, 구체적으로는, 예를 들면, (메타)아크릴산 테트라데실[(메타)아크릴산 미리스틸], (메타)아크릴산 펜타데실, (메타)아크릴산 헥사데실, (메타)아크릴산 헵타데실, (메타)아크릴산 옥타데실 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상 병용하여도 된다. 이들 중에서도, (메타)아크릴산 옥타데실이 더욱 바람직하다.
베이스 폴리머 중의 탄소수 14∼18의 직쇄 알킬기 함유 (메타)아크릴계 모노머의 함유량은, 베이스 폴리머를 구성하는 공중합 모노머 성분 전량에 대하여, 10∼60 질량%가 바람직하고, 10∼50 질량%가 더욱 바람직하다. 탄소수 14∼18의 직쇄 알킬기 함유 (메타)아크릴계 모노머의 함유량이 10 질량% 미만에서는, 수산기 등의 극성 부위의 은폐가 불충분해지기 때문이거나, 활성면을 가지는 반도체 웨이퍼 등의 피가공물에 다이싱용 점착 필름을 부착한 경우, 방사선에 의한 경화 후에 점착력이 충분히 저감되지 않아, 절단편의 박리가 곤란해져, 픽업성이 저하한다. 한편, 탄소수 14∼18의 직쇄 알킬기 함유 (메타)아크릴계 모노머의 함유량이 60 질량%보다 많으면, 베이스 폴리머 합성 시의 중합반응이 원활하게 진행되지 않아, 고분자량의 (메타)아크릴계 폴리머를 얻는 것이 곤란해지기 때문에, 풀의 오염이 발생하기 쉬워진다. 이와 같이, 베이스 폴리머를 구성하는 공중합 모노머 성분의 알킬기수및 그 구조에 착안하여, 탄소수 14∼18의 직쇄 알킬기를 가지는 (메타)아크릴계 모노머를 공중합 모노머 성분으로서 다량으로 함유하는 베이스 폴리머와, 방사선 반응성 화합물을 반응시켜 얻어지는 (메타)아크릴계 폴리머를 함유하는 점착제 조성물을 사용하여, 방사선에 의한 경화 전의 점착제층과 세정수의 접촉에 의한 점착력저하의 억제와, 활성면을 가지는 반도체 웨이퍼 등의 피가공물에 대한 방사선에 의한 경화 후의 경박리성 및 저오염성을 구체적으로 검토한 예는 지금까지 볼 수 없다.
본 실시형태에서, 베이스 폴리머는, 응집력, 및 내열성 등을 목적으로 하여, 필요에 따라 다른 공중합 모노머 성분을 함유하여도 된다. 이와 같은 다른 공중합 모노머 성분으로서는, 구체적으로는, 예를 들면, (메타)아크릴산 글리시딜 등의 에폭시기 함유 모노머 ; (메타)아크릴산, 이타콘산, 말레인산, 푸마르산, 크로톤산, 이소크로톤산 등의 카르복실기 함유 모노머 ; 무수말레인산, 무수이타콘산 등의 산무수물기 함유 모노머 ; (메타)아크릴아미드, N,N-디메틸(메타)아크릴아미드, N-부틸 (메타)아크릴아미드, N-메틸올(메타)아크릴아미드, N-메틸올프로판(메타)아크릴아미드, N-메톡시메틸(메타)아크릴아미드, N-부톡시메틸(메타)아크릴아미드 등의 아미드계 모노머 ; (메타)아크릴산아미노에틸, (메타)아크릴산N,N-디메틸아미노에틸, (메타)아크릴산t-부틸아미노에틸 등의 아미노기 함유 모노머 ; (메타)아크릴로니트릴 등의 시아노기 함유 모노머 ; 에틸렌, 프로필렌, 이소프렌, 부타디엔, 이소부틸렌 등의 올레핀계 모노머 ; 스티렌, α-메틸스티렌, 비닐톨루엔 등의 스티렌계 모노머 ; 아세트산비닐, 프로피온산비닐 등의 비닐에스테르계 모노머 ; 메틸비닐 에테르, 에틸비닐에테르 등의 비닐에테르계 모노머 ; 염화비닐, 염화비닐리덴 등의 할로겐 원자 함유 모노머 ; (메타)아크릴산 메톡시에틸, (메타)아크릴산 에톡시에틸 등의 알콕시기 함유 모노머 ; N-비닐-2-피롤리돈, N-메틸비닐피롤리돈, N-비닐피리딘, N-비닐피페리돈, N-비닐피리미딘, N-비닐피페라진, N-비닐피라진, N-비닐피롤, N-비닐이미다졸, N-비닐옥사졸, N-비닐몰포린, N-비닐카프로락탐, N-(메타)아크릴로일몰포린 등의 질소 원자 함유 고리를 가지는 모노머 ; (메타)아크릴산 노닐, (메타)아크릴산이소노닐, (메타)아크릴산데실, (메타)아크릴산이소데실, (메타)아크릴산운데실, (메타)아크릴산도데실, (메타)아크릴산트리데실 등의 (메타)아크릴산에스테르 등을 들 수 있다. 또, 공중합 모노머 성분으로서, 가교 등을 목적으로 하여, 필요에 따라 다관능성 모노머를 사용하여도 된다. 이와 같은 다관능성 모노머로서는, 구체적으로는, 예를 들면, 1,6-헥산디올(메타)아크릴레이트, (폴리) 에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, (폴리)프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨디(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨헥사(메타)아크릴레이트, 글리세린디(메타)아크릴레이트, 에폭시(메타)아크릴레이트, 폴리에스테르(메타)아크릴레이트, 우레탄(메타)아크릴레이트, 디비닐벤젠, 부틸디(메타)아크릴레이트, 헥실디(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 또한, 공중합 모노머 성분으로서, 필요에 따라, 에틸렌-아세트산비닐 코폴리머나, 아세트산비닐 폴리머 등을 사용하여도 된다. 이들의 다른 공중합 모노머 성분은, 단독으로 또는 2종 이상 병용하여도 된다. 단, 이들 다른 공중합 모노머 성분의 함유량이 너무 많으면, 점착력이 저하하기 쉬워지고, 또 경박리성이나 저오염성이 열화되기 쉽다.
베이스 폴리머를 합성하기 위한 중합방법으로서는, 종래 공지의 용액 중합법, 유화 중합법, 덩어리형상 중합법, 현탁 중합법 등을 들 수 있고, 이들 중에서도 본 실시형태의 공중합 모노머 성분의 중합이 균일하게 진행되는 용액 중합법이 바람직하다. 용액 중합을 행하는 경우의 유기용제로서는, 구체적으로는, 예를 들면, 케톤계, 에스테르계, 알콜계, 방향족계의 유기용제를 들 수 있다. 이들 유기용제는, 단독으로 또는 2종 이상 병용하여도 된다. 이들 중에서도 톨루엔, 아세트산에틸, 이소프로필알콜, 벤젠메틸셀로솔브, 에틸셀로솔브, 아세톤, 메틸에틸케톤 등의, 일반적으로 베이스 폴리머에 대하여 양용제(良溶劑)이고, 60∼120℃의 비점을 가지는 유기용제가 바람직하다. 또, 중합 개시제로서는, α,α'-아조비스이소부틸니트릴 등의 아조비스계 ; 벤조펠옥시드 등의 유기 과산화물계 등의 라디칼 발생제 등을 들 수 있다. 중합에서는, 필요에 따라, 촉매, 중합 금지제 등을 사용하여도 된다.
본 실시형태의 (메타)아크릴계 폴리머는 상기한 바와 같이 하여 얻어지는 베이스 폴리머에 방사선 반응성 탄소 - 탄소 2중 결합을 함유하는 방사선 반응성 화합물을 반응시켜, 분자 내에 방사선 반응성 탄소 - 탄소 2중 결합을 도입함으로써 합성할 수 있다.
방사선 반응성 화합물로서는, 방사선 반응성 탄소 - 탄소 2중 결합과, 베이스 폴리머의 수산기와 반응하는 관능기를 가지는 것을 사용할 수 있다. 구체적으로는, 예를 들면, (메타)아크릴산, 계피산, 이타콘산, 푸마르산, 프탈산 등의 카르복실기 함유 모노머 ; (메타)아크릴산 이소시아네이트에틸 등의 이소시아네이트기 함유 모노머 등을 들 수 있다. 이들 방사선 반응성 화합물은, 단독으로 또는 2종이상 병용하여도 된다. 이들 중에서도, 수산기와의 반응성이 우수한 이소시아네이트기 함유 모노머가 바람직하다. 또, 베이스 폴리머가 공중합 모노머 성분으로서 에폭시기 함유 모노머, (메타)아크릴산 모노머, 산무수물기 함유 모노머 등을 함유하는 경우, 이들 공중합 모노머 성분에 의해 분자 내로 도입되는 에폭시기, 카르본산기, 산무수물기 등의 관능기와 반응하는 관능기를 가지는 (메타)아크릴산 2-하이드록시에틸, (메타)아크릴산 하이드록시에틸 등의 하이드록실기 함유 모노머 ; (메타)아크릴산 글리시딜, (메타)아크릴산 글리시딜 등의 에폭시기 함유 모노머 ; (메타)아크릴산 아미노에틸 등의 아미노기 함유 모노머 등을 사용하여도 된다.
방사선 반응성 화합물의 함유량은, 베이스 폴리머 100 질량부에 대하여, 5∼25 질량부가 바람직하고, 6∼23 질량부가 바람직하다. 방사선 반응성 화합물의 함유량이 5 질량부 미만에서는, 방사선 반응성 탄소 - 탄소 2중 결합의 도입량이 감소하고, 경화성이 저하한다. 방사선 반응성 화합물의 함유량이 25 질량부보다 많으면, 경화성이 포화하는 한편, 방사선에 의한 경화 후의 점착제의 유동성이 저하하고, 연신 후의 절단편 사이의 간극이 불충분해진다. 그 때문에, 픽업 시에 각 절단편의 화상 인식이 곤란해지는 경우가 있다. 또, (메타)아크릴계 폴리머의 안정성이 저하하여, 제조가 곤란해지는 경우가 있다.
또, 방사선 반응성 화합물의 함유량은, 베이스 폴리머의 합성에 사용한 수산기 함유 (메타)아크릴계 모노머의 그것보다 적은 것이 바람직하다. 방사선 반응성 화합물의 함유량이 수산기 함유 (메타)아크릴계 모노머의 함유량보다 적으면, 고분자량화를 위해 가교제를 사용하는 경우, 당해 가교제와 반응하는 수산기를 확보할 수 있고, 그것에 의하여 경화 전에 점착제층과 세정수가 접촉한 경우의 점착력의 저하를 더욱 억제할 수 있다.
(메타)아크릴계 폴리머를 합성하기 위한 베이스 폴리머와 방사선 반응성 화합물의 반응으로서는, 탄소 - 탄소 2중 결합의 방사선 반응성을 유지한 상태에서, 이들을 축합반응 또는 부가반응시키는 방법을 들 수 있다. 이들의 반응에서는, 탄소 - 탄소 2중 결합의 방사선 반응성이 유지되도록, 중합 금지제를 사용하는 것이 바람직하다. 이와 같은 중합 금지제로서는, 하이드로퀴논 ·모노메틸에테르 등의 퀴논계의 중합 금지제가 바람직하다. 중합 금지제의 양은, 특별히 제한되지 않으나, 베이스 폴리머와 방사선 반응성 화합물의 합계량에 대하여, 통상, 0.01∼0.1 질량부이다.
상기한 바와 같이 하여 얻어지는 (메타)아크릴계 폴리머의 중량 평균 분자량은, 30만∼200만이 바람직하고, 40만∼150만이 더욱 바람직하다. 중량 평균 분자량이 30만 미만이면, 절단편에 풀의 오염이 발생하기 쉬워진다. 또, (메타)아크릴계 폴리머의 응집력이 저하하고, 다이싱 시에 피가공물의 위치 어긋남이 생기기 쉬워진다. 한편, 중량 평균 분자량이 200만보다 크면, 합성 시 및 기재 상에 대한 점착제 조성물의 도공 시에 점착제 조성물이 겔화하는 경우가 있다. 또한, 상기 중량 평균 분자량은, GPC(겔퍼미에이션 크로마토그래피)에 의한 폴리스티렌 환산 중량 평균 분자량이다(용매 : 테트라하이드로푸란). 또, (메타)아크릴계 폴리머는, -60℃ 이상의 유리 전이 온도를 가지는 것이 바람직하다.
본 실시형태의 방사선 경화성 점착제 조성물은, 상기 (메타)아크릴계 폴리머의 고분자량화를 위해 가교제를 더 함유하는 것이 바람직하다. 이와 같은 가교제로서는, 특별히 제한되지 않고, 공지의 가교제를 사용할 수 있다. 구체적으로는, 예를 들면, 폴리이소시아네이트계 가교제, 에폭시계 가교제, 아질리딘계 가교제, 멜라민수지계 가교제, 요소수지계 가교제, 산무수화합물계 가교제, 폴리아민계 가교제, 카르복실기 함유 폴리머계 가교제 등을 들 수 있다. 이들 가교제는, 단독으로 또는 2종 이상 병용하여도 된다. 가교제의 배합량은, (메타)아크릴계 폴리머100 질량부에 대하여, 0.01∼5 질량부가 바람직하다. 가교제의 배합량이 너무 많으면, (메타)아크릴계 폴리머의 종류에 따라서는 피가공물에 다이싱용 점착 필름을 부착할 때의 점착력이 저하하거나, 미가교 성분이 절단편에 부착하여, 풀의 오염이 발생하는 경우가 있다.
본 실시형태의 방사선 경화성 점착제 조성물은, 방사선으로서 자외선을 사용하는 경우, 광중합개시제를 더 함유하는 것이 바람직하다. 이와 같은 광중합개시제로서는, 구체적으로는, 예를 들면, 벤조인메틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤조인프로필에테르, 벤조인이소프로필에테르, 벤조인이소부틸에테르 등의 벤조인알킬에테르계 개시제 ; 벤조페논, 벤조일벤조산, 3,3'-디메틸-4-메톡시벤조페논, 폴리비닐벤조페논 등의 벤조페논계 개시제 ; α-하이드록시시클로헥실페닐케톤, 4-(2-하이드록시에톡시)페닐(2-하이드록시-2-프로필)케톤, α-하이드록시-α,α'-디메틸아세토페논, 메톡시아세토페논, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 2,2-디에톡시아세토페논, 2-메틸-1-[4-(메틸티오)-페닐]-2-모르폴리노프로판-1 등의 방향족 케톤계 개시제 ; 벤질디메틸케탈 등의 방향족 케탈계 개시제 ; 티옥산톤, 2-클로로티옥산톤, 2-메틸티옥산톤, 2-에틸티옥산톤, 2-이소프로필티옥산톤, 2-도데실티옥산톤, 2,4-디클로로티옥산톤, 2,4-디메틸티옥산톤, 2,4-디에틸티옥산톤, 2,4-디이소프로필티옥산톤 등의 티옥산톤계 개시제 ; 벤질 등의 벤질계 개시제 ; 벤조인 등의 벤조인계 개시제 ; 2-메틸-2-하이드록시프로피오페논 등의 α-케톨계 화합물 ; 2-나프탈렌술포닐클로리드 등의 방향족 술포닐클로리드계 화합물 ; 1-페논-1,1-프로판디온-2-(o-에톡시카르보닐)옥심 등의 광활성 옥심계 화합물 ; 캄파퀴논계 화합물 ; 할로겐화 케톤계 화합물 ; 아실포스피녹시드계 화합물 ; 아실포스포나이트계 화합물 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상 병용하여도 된다. 광중합개시제의 배합량은, (메타)아크릴계 폴리머 100 질량부에 대하여, 0.01∼5 질량부가 바람직하다.
본 실시형태의 방사선 경화성 점착제 조성물은, 상기한 (메타)아크릴계 폴리머를 가지고 있으면, 다른 특성의 향상을 목적으로 하여, 필요에 따라, 점착 부여제, 노화 방지제, 충전제, 착색제, 난연제, 대전 방지제, 연화제, 자외선 흡수제, 산화 방지제, 가소제, 계면활성제 등의 공지의 첨가제 등을 더 함유하여도 된다. 단, 방사선 반응성 탄소 - 탄소 2중 결합을 가지는 방사선 반응성 화합물이나 폴리에틸렌글리콜 등의 저분자 화합물(예를 들면, 수평균 분자량이 3,000 이하)은 가능한 한 적은 것이 바람직하고, 2 질량% 미만이 더욱 바람직하며, 실질적으로 함유하지 않는 것이 가장 바람직하다. 본 실시형태의 방사선 경화성 점착제 조성물이 이와 같은 저분자 화합물을 함유하면, 피가공물에 대한 오염의 원인이 될 뿐만 아니라, 다이싱공정에서의 점착력이 저하하기 쉽고, 또 픽업공정에서의 경화성이 저하하기 쉽다.
본 실시형태의 다이싱용 점착 필름은, 상기한 방사선 경화성 점착제 조성물을 공지의 방법에 의해 기재의 적어도 일면 상에 도공(塗工)함으로써 제조할 수 있다. 또, 뒤에서 설명하는 세퍼레이터를 사용하는 경우, 세퍼레이터의 일면 상에 방사선 경화성 점착제 조성물을 도공한 후, 점착제층에 기재를 접합하여도 된다. 또한, 가교제를 사용하는 경우, 방사선 경화성 점착제 조성물을 함유하는 점착제층을 형성한 후, 다시 가열하여도 된다. 기재로서는, 방사선(X선, 자외선, 전자선 등)을 적어도 부분적으로 투과하는 특성을 가지고 있는 기재이면 특별히 제한되지 않고 사용할 수 있다. 이와 같은 기재로서는, 플라스틱제, 금속제, 종이제 등의 기재를 들 수 있고, 이들 중에서도, 플라스틱제 기재가 바람직하다. 이와 같은 플라스틱제 기재로서는, 구체적으로는, 예를 들면, 폴리올레핀계 수지(저밀도 폴리에틸렌, 직쇄형상 폴리에틸렌, 중밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 초저밀도 폴리에틸렌, 랜덤 공중합 폴리프로필렌, 블록 공중합 폴리프로필렌, 호모폴리프로필렌, 폴리부텐, 폴리메틸펜텐 등), 에틸렌-아세트산비닐공중합체, 아이오노머계 수지, 에틸렌-(메타)아크릴산 공중합체, 에틸렌-(메타)아크릴산 에스테르공중합체(랜덤 공중합체, 교대 공중합체 등), 에틸렌-부텐 공중합체, 에틸렌-헥센 공중합체, 폴리우레탄계 수지, 폴리에스테르계 수지(폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌나프탈레이트 등), 폴리이미드계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리에테르케톤계 수지, 폴리에테르계 수지, 폴리에테르술폰계 수지, 폴리스티렌계 수지(폴리스티렌 등), 폴리염화비닐계 수지, 폴리염화비닐리덴계 수지, 폴리비닐알콜계 수지, 폴리아세트산비닐계 수지, 염화비닐-아세트산비닐 공중합체, 폴리카보네이트계 수지, 불소계 수지, 실리콘계 수지, 셀룰로스계 수지나, 이들 수지의 가교체 등의 구성재료로 이루어지는 기재를 들 수 있다. 이들 구성재료는, 단독으로 또는 2종 이상 병용하여도 된다. 상기한 구성재료는, 필요에 따라, 관능기를 가지고 있어도 된다. 또, 기능성 모노머나 개질성 모노머가 구성재료에 그라프트되어 있어도 된다. 또한, 플라스틱제 기재의 표면은, 인접하는 층과의 밀착성을 향상시키기 위하여, 공지의 표면처리방법이 실시되어 있어도 된다. 이와 같은 표면처리로서는, 구체적으로는, 예를 들면, 코로나 방전처리, 오존 폭로처리, 고압 전격 폭로처리, 이온화 방사선처리 등을 들 수 있다. 또, 하도제에 의한 코팅처리, 프라이머처리, 매트처리, 가교처리 등이 기재에 실시되어 있어도 된다.
기재는, 단층의 형태를 가지고 있어도 되고, 적층된 형태를 가지고 있어도 된다. 또, 기재 중에는, 필요에 따라, 예를 들면, 충전제, 난연제, 노화 방지제, 대전 방지제, 연화제, 자외선 흡수제, 산화 방지제, 가소제, 계면활성제 등의 공지의 첨가제가 함유되어 있어도 된다. 기재의 두께는, 특별히 제한되는 것은 아니나, 10∼300 ㎛가 바람직하고, 30∼200 ㎛가 더욱 바람직하다.
점착제층의 두께는, 특별히 제한되는 것은 아니나, 3∼50 ㎛가 바람직하고, 5∼20 ㎛가 더욱 바람직하다. 점착제층의 두께가 3 ㎛ 이상이면, 다이싱 시에 반도체 웨이퍼를 다이싱용 점착 필름에 확실하게 유지시킬 수 있다. 또, 다이싱공정에서는 반도체 웨이퍼 등의 피가공물이 진동하는 경우가 있다. 그 때문에, 진동 폭이 크면, 반도체소자 등의 절단편에 흠집(치핑)이 발생하기 쉽다. 그러나, 점착제층의 두께가 50 ㎛ 이하이면, 다이싱 시에 발생하는 진동의 진동 폭이 너무 커지는 것을 억제할 수 있고, 그것에 의하여 상기와 같은 흠집을 저감할 수 있다.
피가공물로서 활성면을 가지는 반도체 웨이퍼(실리콘 미러 웨이퍼)가 사용되는 경우, 당해 반도체 웨이퍼에 대한 점착제층의 방사선에 의한 경화 전의 점착력(박리각도 : 180°, 인장속도 : 300 mm/sec, 온도 : 23±3℃)은, 0.5(N/10 mm 폭) 이상이 바람직하고, 1.0(N/10 mm 폭) 이상이 더욱 바람직하다. 방사선에 의한 경화 전의 점착력이 0.5(N/10 mm 폭) 이상이면, 다이싱공정에서의 반도체소자의 탈리비산을 충분히 억제 또는 방지할 수 있다. 또, 활성면을 가지는 반도체 웨이퍼(실리콘 미러 웨이퍼)에 대한 점착제층의 방사선에 의한 경화 후의 점착력(박리각도 : 180°, 인장속도 : 300 mm/sec, 온도 : 23±3℃)은, 0.15(N/10 mm 폭) 이하가 바람직하고, 0.02∼0.15(N/10 mm 폭)가 더욱 바람직하다. 방사선에 의한 경화 후에 이와 같은 낮은 점착력을 가지는 점착제층이면, 픽업성이 양호해져, 풀 남음(점착제성분의 잔존)도 저감할 수 있다.
도 1은, 본 실시형태의 다이싱용 점착 필름의 구성의 일례를 나타내는 단면개략도이다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 다이싱용 점착 필름(1)은, 기재(2)의 일면 상에 점착제층(3)이 형성된 구성을 가지고 있다. 또, 도 1에 나타내는 바와 같이, 점착제층(3) 상에는, 필요에 따라 세퍼레이터(4)가 설치되어있어도 된다. 세퍼레이터(4)로서는, 특별히 제한되지 않고, 공지의 세퍼레이터를 사용할 수 있다. 이와 같은 세퍼레이터(4)의 구성 재료로서는, 구체적으로는, 예를 들면, 종이류 ; 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 합성 수지 등을 들 수 있다. 또, 세퍼레이터(4)의 표면에는, 점착제층(3)의 박리성을 높이기 위하여, 필요에 따라, 실리콘처리, 장쇄 알킬처리, 불소처리 등의 처리가 실시되어 있어도 된다. 세퍼레이터(4)의 두께는, 특별히 제한되지 않으나, 통상, 10∼200 ㎛ 이다. 점착제층(3)은, 1층이어도 되고, 2층 이상이어도 된다. 또한, 도 1에서는, 점착제층(3)은 기재(2)의 한쪽 면에만 설치되어 있으나, 기재(2)의 양면에 점착제층(3)이 설치되어도 된다. 또, 도시 생략하나, 사용형태에 따라, 세퍼레이터(4) 대신, 기재(2)의 다른 면 상에, 다른 점착제층이나, 이형 처리층 등이 형성되어 있어도 된다. 다른 점착제층을 형성하기 위한 점착제 조성물로서는, 구체적으로는, 예를 들면, 아크릴계 점착제, 고무계 점착제, 우레탄계 점착제, 실리콘계 점착제, 폴리에스테르계 점착제, 폴리아미드계 점착제, 에폭시계 점착제, 비닐 알킬에테르계 점착제, 불소계 점착제 등의 공지의 점착제를 함유하는 점착제 조성물을 사용할 수 있다. 또한, 상기 기재의 다른 면 상에 형성되는 점착제 조성물은, 필요에 따라 각종 첨가제, 방사선 경화성 성분이나 발포제 등을 함유하여도 된다. 또, 이형 처리층을 형성하기 위한 이형 처리제(박리제)로서는, 구체적으로는, 예를 들면, 실리콘계 이형 처리제, 장쇄 알킬계 이형 처리제, 불소계 이형 처리제 등의 공지의 이형 처리제를 사용할 수 있다. 다이싱용 점착 필름은, 롤 형상으로 권회된 형태 또는 폭이 넓은 시트가 적층된 형태를 가지고 있어도 된다. 또, 이들을 소정 크기로 절단 가공한 시트형상 또는 테이프 형상의 형태를 가지고 있어도 된다.
본 실시형태의 다이싱용 점착 필름은, 피가공물을 다이싱하여 절단편을 제조하는 경우에 사용할 수 있다. 특히, 활성면을 가지는 피가공물을 다이싱하여 절단편을 제조하는 경우에 적합하게 사용할 수 있다. 이와 같은 피가공물로서는, 구체적으로는, 예를 들면, 반도체 웨이퍼, 반도체 패키지, 유리, 세라믹스 등을 들 수 있다. 이들 피가공물은, 실리콘계 화합물, 게르마늄계 화합물, 갈륨-비소 화합물 등의 화합물로 이루어지고, 이면 연삭처리(백그라인드) 등에 의하여, 노출된 면에는 미산화 상태의 활성인 규소원자(Si), 미산화 상태의 활성인 게르마늄원자(Ge), 미산화 상태의 활성인 갈륨원자(Ga) 등의 미산화 상태의 활성원자가 다수 존재한다. 그 때문에, 이와 같은 활성원자를 가지는 피가공물을 다이싱하기 위하여 다이싱용 점착 필름이 피가공물에 부착되면, 점착제층에 주성분으로서 함유되는 (메타)아크릴계 폴리머에 도입된 수산기 등의 극성 부위와 활성원자가 결합하여 방사선에 의한 경화 후에도 높은 점착력을 나타내고, 절단편과 다이싱용 점착 필름의 박리가 곤란해진다. 그러나, 본 실시형태의 다이싱용 점착 필름에 의하면, 활성면을 가지는 피가공물에 다이싱용 점착 필름을 부착시켜도, 다이싱용 점착 필름으로부터 절단편을 박리시킬 때에는, 부착시간에 관계없이, 활성면에 대한 점착력을 방사선의 조사에 의해 충분히 저감시킬 수 있어, 용이하게 절단편을 박리시킬 수 있다. 따라서, 본 실시형태의 다이싱용 점착 필름에 의하면, 예를 들면, 반도체 웨이퍼의 이면 연삭처리 후, 또는 반도체 웨이퍼의 이면 연삭처리 및 이면처리 후, 단시간 내에 노출된 활성면에 다이싱용 점착 필름을 부착하여도, 그 후에 실시되는 다이싱공정이나, 픽업공정 등에 유효하게 이용할 수 있다.
본 실시형태에서, 피가공물을 다이싱하여 절단편을 제조하는 방법으로서는, 피가공물의 일면에 다이싱용 점착 필름을 부착하는 마운트공정과, 다이싱용 점착 필름이 부착된 피가공물을 절단하여 절단편으로 분리하는 다이싱공정과, 절단편에 부착되어 있는 점착제층에 방사선을 조사하여 점착제층의 점착력을 저하시키고, 점착력을 저하시킨 다이싱용 점착 필름으로부터 절단편을 픽업하는 픽업공정을 적어도 가지는 제조방법을 적합하게 사용할 수 있다.
피가공물의 일면에 다이싱용 점착 필름을 부착하는 마운트공정에서는, 통상, 반도체 웨이퍼 등의 피가공물과 다이싱용 점착 필름을, 피가공물의 일면과 점착제층이 접촉하는 형태로 겹쳐서, 이것을 압착롤을 사용하는 가압수단 등의 공지의 가압수단으로 가압함으로써, 피가공물에 다이싱용 점착 필름이 부착된다. 또, 가압가능한 용기(예를 들면, 오토클레이브 등) 중에서, 피가공물과 다이싱용 점착 필름을, 상기와 동일한 형태로 겹치고, 용기 내를 가압함으로써, 피가공물에 다이싱용 점착 필름이 부착되어도 된다. 또한, 감압 챔버(진공 챔버) 내에서, 상기한 가압에 의한 부착의 경우와 동일하게 하여, 피가공물에 다이싱용 점착 필름이 부착되어도 된다.
다음에, 다이싱공정에서는, 다이싱용 점착 필름에 부착되어 있는 반도체 웨이퍼 등의 피가공물을, 블레이드 등의 다이싱수단에 의해 다이싱하여, 피가공물의 절단편이 제조된다. 이와 같은 다이싱공정에서는, 통상, 마찰열의 제거나 절단 찌꺼기의 부착을 방지하기 위하여 다이싱용 점착 필름이 부착된 반도체 웨이퍼 등의 피가공물에 세정수를 공급하면서, 고속으로 회전하는 블레이드로 피가공물이 소정의 크기로 절단된다. 이 때문에, 점착제층의 점착력이 저하하기 쉬우나, 본 실시형태의 다이싱 점착용 필름은, 점착제층과 세정수가 접촉하여도 우수한 점착력을 유지할 수 있기 때문에, 다이싱 점착용 필름으로부터의 절단편의 탈리 비산을 저감할 수 있다. 다이싱장치로서는, 특별히 한정되지 않고, 종래 공지의 것을 사용할 수 있다. 또한, 필요에 따라, 다이싱공정 후에, 세정공정, 익스팬드공정 등이 행하여져도 된다.
픽업공정에서는, 다이싱용 점착 필름의 점착제층에 방사선을 조사함으로써, 점착제층의 점착력을 저하시킨 후, 절단편이 다이싱용 점착 필름으로부터 픽업된다. 방사선으로서는, 예를 들면, X선, 전자선, 자외선 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 자외선이 바람직하다. 방사선을 조사할 때의 조사강도나 조사시간 등의 각종 조건은, 특별히 한정되지 않고, 적절하게 설정할 수 있다. 픽업방법으로서는, 특별히 한정되지 않고, 종래 공지의 여러가지 픽업방법을 채용할 수 있다. 예를 들면, 하나하나의 절단편을, 다이싱용 점착 필름측으로부터 니들에 의하여 밀어올리고, 밀어 올려진 절단편을 픽업장치에 의해 픽업하는 방법 등을 들 수 있다. 본 실시형태의 다이싱용 점착 필름은, 방사선의 경화에 의해 점착력을 충분히 저하할 수 있기 때문에, 활성면을 가지는 피가공물을 사용한 경우에도, 상기와 같은 픽업공정에서, 용이하게 절단편을 다이싱용 점착 필름으로부터 박리할 수 있음과 동시에, 박리 후의 절단편에 대한 점착제 성분의 부착을 저감할 수 있다.
이하, 실시예에 의하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하나, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다. 또한, 이하에서, 「부」라는 것은, 「질량부」를 의미한다.
(실시예)
<(메타)아크릴계 폴리머의 합성>
공중합 모노머 성분으로서, 탄소수 2의 직쇄 알킬기를 함유하는 아크릴산 에틸(EA), 탄소수 8의 분기 알킬기를 함유하는 아크릴산 2-에틸헥실(EHA), 수산기를 함유하는 아크릴산 2-하이드록시에틸(HEA), 탄소수 14의 직쇄의 알킬기를 함유하는아크릴산 미리스틸(MA), 탄소수 18의 직쇄의 알킬기를 함유하는 아크릴산 옥타데실(STA) 및 탄소수 12의 직쇄의 알킬기를 함유하는 아크릴산 도데실(LA)을 준비하였다. 이들 공중합 모노머 성분을 표 1에 나타내는 배합비로 혼합하고, 용액 라디칼 중합하여 각 베이스 폴리머를 합성하였다. 또한, 중합에서는, GPC에 의해 공중합 모노머 성분의 반응 추적을 행하고, 공중합 모노머 성분이 소실한 시점에서 중합을 종료하였다.
다음에, 이 각 베이스 폴리머 100부에 대하여, 방사선 반응성 탄소 - 탄소 2중 결합을 함유하는 2-이소시아네이트에틸메타크릴레이트(IEM)를, 표 1에 나타내는 각 배합비로 반응시켜, 각 (메타)아크릴계 폴리머를 합성하였다. 또한, 상기한 반응에서는, 중합 금지제로서 하이드로퀴논·모노메틸에테르(MEHQ)를 0.05부 사용하였다. 합성한 각 (메타)아크릴계 폴리머의 중량 평균 분자량을 GPC(용매 : 테트라하이드로푸란)에 의해 측정한 바, 50만∼80만이었다.
<다이싱용 점착 필름의 제작>
상기한 바와 같이 하여 얻어진 각 (메타)아크릴계 폴리머 100부와, 가교제로서 폴리이소시아네이트 화합물(일본 폴리우레탄사 제, 상품명 : 콜로네이트 L) 0.1부와, 광중합개시제로서 1-하이드록시시클로헥실페닐케톤(치바스페셜리티·케미컬사 제, 상품명 : 일가큐어 184) 0.5부를 혼합하고, 각 방사선 경화성 점착제 조성물을 조제하였다.
다음에, 상기한 바와 같이 하여 얻어진 각 방사선 경화성 점착제 조성물을, 폴리에틸렌테레프탈레이트제 세퍼레이터(두께 : 38 ㎛) 상에 두께가 10 ㎛가 되도록 도포하여 점착제층을 형성한 후, 100℃에서 3분간 가열하였다. 그 후, 점착제층에, 한쪽 면에 코로나 방전처리가 실시된 폴리올레핀제 필름(두께 : 100 ㎛)을 접합하였다. 접합시킨 시료를 40℃의 항온조에 72시간 보존하여, 각 다이싱용 점착 필름을 제작하였다.
상기한 바와 같이 하여 제작한 각 다이싱용 점착 필름을 사용하여, 이하의 평가를 행하였다. 표 1에 각 (메타)아크릴계 폴리머의 조성과, 이들의 결과를 아울러 나타낸다.
[평가]
(방사선에 의한 경화 전의 점착력)
25 mm 폭의 직사각 형상으로 절단한 다이싱용 점착 필름을, 경면 연마처리 직후의 5 인치의 실리콘 미러 웨이퍼에, 23℃의 분위기 하에서 접합하고, 이것을 실온 분위기 하에서 30분간 정치한 측정시료를 제작하였다. 이 측정시료의 점착력을 측정하여, 이하의 기준으로 경화 전의 점착력을 평가하였다. 점착력의 측정조건은, 박리각도 180°, 박리속도 300 mm/분, 온도 23±3℃로 하였다.
○ : 점착력의 측정값이, 1.0 N/10 mm 이상
△ : 점착력의 측정값이, 0.5 N/10 mm 이상, 1.0 N/10 mm 미만
× : 점착력의 측정값이, 0.5 N/10 mm 미만
(방사선에 의한 경화 후의 점착력)
방사선에 의한 경화 전의 점착력의 측정에서 사용한 측정시료와 동일한 측정시료를 제작하였다. 이 측정시료의 다이싱용 점착 필름의 기재측으로부터 자외선(조사강도 : 300 mJ/㎠)을 조사하고, 조사 후의 점착력을 상기한 방사선에 의한 경화 전의 점착력과 동일하게 하여 측정하고, 이하의 기준으로 경화 후의 점착력을 평가하였다.
○ : 점착력의 측정값이, 0.15 N/10 mm 이하
× : 점착력의 측정값이, 0.15 N/10 mm 초과
(픽업성)
두께 100 ㎛의 5 인치의 실리콘 미러 웨이퍼를 경면 연마처리한 후, 즉시 23℃의 분위기 하에서 연마면에 다이싱용 점착 필름을 접합하였다. 다음에, 이 점착 필름이 부착된 웨이퍼에 세정수를 공급하면서 웨이퍼를 3 mm × 3 mm의 크기로 풀커트하였다.
다음에, 다이싱용 점착 필름의 기재측으로부터 자외선(조사강도 : 300 mJ/㎠)을 조사하고, 익스팬드한 후, 반도체 소자를 점착 필름으로부터 박리하여, 픽업하였다. 임의의 반도체 소자 50개를 픽업하였을 때에, 모든 반도체 소자의 픽업이 성공한 경우를, ○, 그것 이외를, ×로 하여 픽업성을 평가하였다.
Figure 112010013123061-pat00001
표 1로부터 분명한 바와 같이, 실시예의 다이싱용 점착 필름은, 경화 전에 높은 점착력을 가지고, 또한 경화 후에 점착력이 현저하게 저하하는 것을 알 수 있다. 또, 실시예의 다이싱용 점착 필름을 사용한 경우, 픽업공정에서, 우수한 경박리성을 가지는 것을 알 수 있다. 특히, 베이스 폴리머를 구성하는 공중합 모노머 성분 전량에 대하여, 탄소수 14의 직쇄의 알킬기를 함유하는 (메타)아크릴계 모노머의 함유량이 10∼30 질량%인 경우, 및 탄소수 18의 직쇄의 알킬기를 함유하는 (메타)아크릴계 모노머의 함유량이 10∼50 질량%인 경우, 방사선에 의한 경화 전에 높은 점착력이 얻어짐과 동시에, 방사선에 의한 경화 후에서는 더욱 낮은 점착력이 얻어지는 것을 알 수 있다.
이것에 대하여, 공중합 모노머 성분으로서 장쇄의 알킬기를 함유하지 않은 (메타)아크릴계 모노머만을 사용하여 합성된 (메타)아크릴계 폴리머나, 공중합 모노머 성분으로서 탄소수 12 정도의 알킬기를 함유하는 (메타)아크릴계 모노머를 사용하여 합성된 (메타)아크릴계 폴리머를 점착제층에 함유하는 다이싱용 점착 필름은, 활성면을 가지는 반도체 웨이퍼를 사용한 경우, 방사선에 의한 경화 후에도 높은 점착력을 나타내는 것을 알 수 있다. 이 때문에, 이들 다이싱용 점착 필름을 사용한 경우, 픽업성이 뒤떨어진다.
1 : 다이싱용 점착 필름 2 : 기재
3 : 점착제층 4 : 세퍼레이터

Claims (6)

  1. (메타)아크릴계 폴리머를 함유하는 방사선 경화성 점착제 조성물에 있어서,
    상기 (메타)아크릴계 폴리머는, 전공중합 모노머 성분에 대하여, 30∼80 질량%의 탄소수 2∼8의 직쇄 또는 분기 알킬기 함유 (메타)아크릴계 모노머, 5∼20 질량%의 수산기 함유 (메타)아크릴계 모노머, 및 10∼60 질량%의 탄소수 14∼18의 직쇄 알킬기 함유 (메타)아크릴계 모노머를 적어도 함유하는 공중합 모노머 성분을 공중합하여 얻어지는 베이스 폴리머와, 상기 베이스 폴리머 100 질량부에 대하여, 5∼25 질량부의 방사선 반응성 탄소 - 탄소 2중 결합을 함유하는 방사선 반응성 화합물을 반응시킴으로써 얻어지는 것을 특징으로 하는 방사선 경화성 점착제 조성물.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 전공중합 모노머 성분에 대하여, 상기 탄소수 14∼18의 직쇄 알킬기 함유 (메타)아크릴계 모노머의 함유량이 10∼50 질량%인 것을 특징으로 하는 방사선 경화성 점착제 조성물.
  4. 기재와, 상기 기재의 적어도 한쪽 면에 점착제층을 가지는 다이싱용 점착 필름에 있어서,
    상기 점착제층은, 가교제와, 광중합개시제와, 제 1항 또는 제 3항에 기재된 (메타)아크릴계 폴리머를 함유하는 방사선 경화성 점착제 조성물을 함유하는 것을 특징으로 하는 다이싱용 점착 필름.
  5. 피가공물의 일면에 제 4항에 기재된 다이싱용 점착 필름을 부착하고,
    상기 다이싱용 점착 필름이 부착된 피가공물을 절단하여 절단편으로 분리하며,
    상기 절단편에 부착되어 있는 점착제층에 방사선을 조사하여 상기 점착제층의 점착력을 저하시키고,
    상기 점착력을 저하시킨 다이싱용 점착 필름으로부터 상기 절단편을 픽업하는 것을 특징으로 하는 절단편의 제조방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 피가공물은, 활성면을 가지는 반도체 웨이퍼인 것을 특징으로 하는 절단편의 제조방법.
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