KR101386914B1 - 복합기재필름 제조방법 및 그에 의해 제조된 복합기재필름을 포함하는 반도체 웨이퍼용 백그라인딩 테이프 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 복합기재필름 제조방법 및 그에 의해 제조된 복합기재필름을 포함하는 반도체 웨이퍼용 백그라인딩 테이프에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반도체 제조공정 중 50㎛ 이하의 박막화를 위한 백그라인딩 공정 중 회로면을 효과적으로 보호하고 후면 연삭공정 후 웨이퍼의 휘어짐을 방지하며 또한 연삭공정 종료 후 박리를 용이하게 하는 점착 테이프에 적합한 복합기재필름을 제조하는 방법 및 그에 의해 제조된 복합기재필름을 포함하는 반도체 웨이퍼용 백그라인딩 테이프에 관한 것이다.

Description

복합기재필름 제조방법 및 그에 의해 제조된 복합기재필름을 포함하는 반도체 웨이퍼용 백그라인딩 테이프{Method for preparing a complex substrate film and backgrinding tape for semiconductor wafer comprising a complex substrate film prepared by the same}
본 발명은 복합기재필름 제조방법 및 그에 의해 제조된 복합기재필름을 포함하는 반도체 웨이퍼용 백그라인딩 테이프에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반도체 제조공정 중 50㎛ 이하의 박막화를 위한 백그라인딩 공정 중 회로면을 효과적으로 보호하고 후면 연삭공정 후 웨이퍼의 휘어짐을 방지하며 또한 연삭공정 종료 후 박리를 용이하게 하는 점착 테이프에 적합한 복합기재필름을 제조하는 방법 및 그에 의해 제조된 복합기재필름을 포함하는 반도체 웨이퍼용 백그라인딩 테이프에 관한 것이다.
반도체 제조공정 중에서 백그라인딩 테이프(반도체 후 공정 중 웨이퍼에 대한 회로 후면연삭공정용 테이프)는 웨이퍼에 라미네이션(Lamination) 후 웨이퍼를 얇게 연삭하는 공정에서 회로면을 연삭수 및 외부 충격으로부터 보호하기 위한 목적으로 사용된다.
백그라인딩 테이프의 적용공정은 반도체 회로가 패터닝되어 있는 웨이퍼가 제공되는 단계, 제공된 웨이퍼의 후면 연삭공정을 위해 회로면(전면) 상부에 백그라인딩 테이프가 마운팅되는 단계, 실제 웨이퍼 후면에 대한 연삭공정단계, 연삭공정 후 박리공정을 거쳐 백그라인딩필름을 제거하는 단계로 구성된다. 백그라인딩 테이프는 웨이퍼 패턴면에 부착되어 백그라인딩 공정 시 외부의 충격으로부터 회로면을 보호해야 하고, 연삭수의 침투에 의한 오염을 발생시키지 않아야 하며, 특히 백그라인딩 후 테이프를 제거하지 않은 상태에서 웨이퍼의 휘어짐을 발생시키지 않는 것이 중요하다.
백그라인딩 공정에 있어서 웨이퍼의 휘어짐 현상은 웨이퍼를 연삭하는 공정에서는 흔히 발생하는 일반적인 현상이며, 웨이퍼를 연삭하는 정도에 따라 큰 차이를 나타낸다. 웨이퍼의 휘어짐 정도는 웨이퍼의 백그라인딩 공정 중 반도체 생산성에 큰 영향을 주는 요인 중 하나이다. 이러한 웨이퍼의 휘어짐은 백그라인딩 테이프의 물성에 따라 다른 양상을 보이는데, 이는 테이프를 구성하는 기재필름의 휘어짐 정도 및 점착층의 수축정도, 테이프의 전체적인 내열성 등에 크게 영향을 받는다.
최근 반도체 칩의 경박단소화 추세에 따라 칩의 두께는 점점 더 얇아지고 있으며, 이를 구현하기 위한 방법의 일환으로 웨이퍼는 과도한 백그라인딩 공정에 노출된다. 특히 50㎛ 이하의 얇은 웨이퍼 제조공정의 경우, 웨이퍼의 휘어짐 현상은 더욱 정도가 심해지고 있으며, 따라서 이를 방지하기 위한 백그라인딩 테이프의 역할이 점점 더 중요해지고 있다.
일반 패턴 웨이퍼용 백그라인딩 테이프의 경우 그라인딩 공정 시 연삭의 정도가 적어 웨이퍼의 휘어짐이 발생하지 않는다. 그러나, 상기 기술한 공정조건에서는 과도한 연삭에 의해 웨이퍼가 극도로 얇아져 웨이퍼의 휘어짐이 발생하고, 또한 공정 시 발생하는 높은 열스트레스로 인한 테이프기재의 수축현상이 더하여져 웨이퍼의 휘어짐 현상이 더욱 가중되는 경향이 있다. 때문에 백그라인딩 공정을 통해 50㎛ 이하 얇은 웨이퍼를 제조하는 공정에서는 기존의 일반적인 백그라인딩 테이프를 적용할 수 없다.
널리 사용되는 기존의 패턴 웨이퍼 칩은 두께가 100~250㎛이며, 이의 제조를 위해 일반 백그라인딩 테이프가 사용되고 되고 있다. 히지만, 차세대 칩의 두께는 50~100㎛가 적용되고 있으며, 보다 발전적으로는 50㎛ 이하의 칩두께가 요구되고 있는 실정이다. 때문에 웨이퍼 후면 연삭 공정 시 웨이퍼의 휘어짐을 방지하는 것이 반도체 제조공정 중 후면연삭공정 단계에서 해결해야 할 기술적 과제이다.
반도체 제조를 위한 얇은 웨이퍼 제조공정 중 백그라인딩 테이프의 작업성을 개선하기 위해 백그라인딩 테이프의 베이스필름을 다중 구조로 하는 방법이, 예를 들어 한국공개특허 10-2002-0018084호에 제안되어 있는데, 여기서는 백그라인딩 테이프의 기재필름을 2층 이상으로 다층화함(10~70㎛ 두께의 폴리에스터 필름에 70~150㎛ 두께의 폴리올레핀 필름을 접합시킴)으로써 테이프의 휘어짐을 방지하고 내열성을 향상시킨다. 그러나 이러한 다층구조의 기재필름을 일반적인 방법으로 제조할 경우 테이프 자체의 휘어짐이 발생하며, 테이프의 휘어짐이 발생하지 않는 경우에도 연삭공정 후 내열성이 약하여 웨이퍼의 휘어짐 현상이 발생할 수 있다. 또한 웨이퍼의 후면 연삭공정 후 발생한 웨이퍼의 휘어짐은 반도체 제조를 위한 오토장비상에서 가동시 에러를 발생시켜 생산성을 저하시키며, 후면연삭공정 후 웨이퍼의 핸들링이 용이하지 못한 단점이 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 백그라인딩 테이프 자체의 휘어짐을 방지하고 내열성을 향상시켜 웨이퍼의 후면 연삭공정 후 웨이퍼의 휘어짐을 방지할 수 있고, 또한 테이프의 제거 공정에서 박리가 용이한 백그라인딩 테이프에 적합한 복합기재필름을 제조하는 방법 및 그에 의해 제조된 복합기재필름을 포함하는 반도체 웨이퍼용 백그라인딩 테이프를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
상기한 기술적 과제를 해결하고자 본 발명은, (1) 50 ~ 200㎛ 두께의 폴리올레핀 필름을 제공하는 단계, (2) 폴리올레핀 필름의 일 면에 접착제 조성물을 도포하여 접착층을 형성하는 단계, 및 (3) 10 ~ 50㎛ 두께의 폴리에스터 필름을 접착층이 형성된 폴리올레핀 필름과 합지하는 단계를 포함하는 복합기재필름의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 방법으로 제조된 복합기재필름, 상기 복합기재필름 상의 점착층, 및 상기 점착층 상의 이형필름을 포함하는 반도체 웨이퍼용 백그라인딩 테이프가 제공된다.
본 발명에 따라 제조된 복합기재필름을 포함하는 백그라인딩 테이프는 반도체 웨이퍼의 박막화 공정에 따른 웨이퍼의 휘어짐을 방지하고, 또한 낮은 박리력을 제공하여 백그라인딩테이프의 제거 공정 시 발생할 수 있는 박리공정상 에러를 방지하는 효과가 있으며, 또한 반도체 웨이퍼 손상 및 회로면 오염을 방지하는 효과를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 구체예에 따라 제조된 복합기재필름(좌측) 및 그를 포함하는 백그라인딩 테이프(우측)의 층 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명에 대해 구체적으로 설명한다.
본 발명에 있어서, 폴리올레핀 필름의 두께는 50 ~ 200㎛이고, 보다 바람직하게는 50 ~ 150㎛, 보다 더 바람직하게는 80 ~ 150㎛이다. 폴리올레핀 필름의 두께가 50㎛ 미만이면 합지되는 폴리에스터 필름 대비 폴리올레핀 필름의 두께가 상대적으로 낮아 후면 연삭공정 시 회로면에 가해지는 충격을 흡수하는 능력이 약해질 수 있고, 폴리에스터 필름과 접합 시 복합기재필름 자체의 휘어짐 현상을 야기할 수 있다. 반대로 폴리올레핀 필름의 두께가 200㎛를 초과하면 복합기재필름전체의 두께가 커져 테이프의 박리 시 박리력이 상승하여 박리공정작업 시 문제가 발생할 수 있다.
폴리올레핀 필름의 재질에는 특별한 제한이 없으며, 접착 테이프의 기재필름으로서 통상 사용가능한 것이면 본 발명에서 사용될 수 있다. 예를 들어, 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE), 폴리프로필렌(PP), 에틸 비닐아세테이트(EVA) 등의 열가소성 수지 단독 또는 그 조합으로부터 형성된 필름을 사용할 수 있다.
폴리올레핀 필름은 연신가능한 것이 바람직하다. 또한, 그 유리전이온도는 60℃ ~ 250℃인 것이 바람직하고, 열수축율은 4% 이하인 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 폴리에스터 필름은 복합기재 필름의 내열성 향상과 휘어짐 방지를 목적으로 사용되며, 그 두께는 10 ~ 50㎛이고, 보다 바람직하게는 15 ~ 50㎛, 보다 더 바람직하게는 19 ~ 50㎛이다. 폴리에스터 필름의 두께가 10㎛ 미만이면 열성, 강성 등 물성과 후면 연삭공정 후 웨이퍼의 휘어짐 방지효과가 작다. 반대로 폴리에스터 필름의 두께가 50㎛를 초과하면 복합기재필름전체의 두께가 커져 테이프의 박리 시 박리력이 상승하여 박리공정작업 시 문제가 발생할 수 있다.
폴리에스터 필름의 재질에는 특별한 제한이 없으며, 접착 테이프의 기재필름으로서 통상 사용가능한 것(예컨대, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름)이면 본 발명에서 사용될 수 있다.
폴리에스터 필름은 연신율이 낮은 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 폴리올레핀 필름과 폴리에스터 필름의 합지에 사용되는 접착제 조성물은, 바람직하게는 아크릴 공중합체 100 중량부, 열경화성 이소시아네이트 경화제 1~5 중량부 및 용제 10~30 중량부를 포함하는 이액형 접착제 조성물이다.
상기 아크릴 공중합체는 바람직하게는 부틸 아크릴레이트, 메틸 아크릴레이트, 비닐아세테이트 및 2-에틸 헥실 아크릴레이트로부터 선택된 하나 이상의 공단량체와 아크릴 단량체(예컨대, 아크릴산, 메타크릴산 등)와의 공중합체이다.
상기 아크릴 공중합체는 바람직하게는 100,000g/mol~1,000,000g/mol, 보다 바람직하게는 400,000g/mol~1,000,000g/mol의 중량평균분자량을 갖는다. 아크릴 공중합체의 중량평균분자량이 100,000g/mol 미만이면 열경화 반응 후 수지의 수축이 커져 테이프 자체의 휘어짐이 많이 발생할 우려가 있고, 1,000,000g/mol을 초과하면 도포성능 및 접착력이 저하되기 쉽다.
또한, 상기 아크릴 공중합체는 바람직하게는 -40 ~ 20℃, 보다 바람직하게는 -40 ~ 10℃의 유리전이온도를 갖는다. 아크릴 공중합체의 유리전이온도가 -40℃ 보다 낮으면 접착층의 결합력이 낮아 복합기재 접합 시 기재필름간의 부착력이 부족하여 차후 후면 연삭공정 적용 시 발생하는 물리적, 열적 스트레스에 의해 복합기재 내에서 기재 필름간의 분리가 일어날 수 있고, 20℃보다 높으면 용제에 의한 용해도가 떨어져 접착층의 도포공정 시 겔화(Gelation) 등의 문제가 발생할 수 있다.
또한, 상기 아크릴 공중합체는 바람직하게는 1MPa ~ 1000MPa, 보다 바람직하게는 100MPa ~ 400MPa의 모듈러스를 갖는다. 아크릴 공중합체의 모듈러스가 1MPa 미만이면 도포공정시 작업성을 저하시키며 도포 후 내구성이 떨어질 수 있고, 1000MPa를 초과하면 접착층의 유동성이 매우 낮아지게 되어 접착성 및 도포성이 저하될 수 있다.
상기 열경화성 이소시아네이트 경화제로는 예컨대 톨루엔 디이소시아네이트(TDI), 이소포론 디이소시아네이트(IPDI), 헥사메틸렌 디이소시아네이트(HDI) 등을 사용할 수 있다. 접착제 조성물 중의 이소시아네이트 경화제 함량이 아크릴 공중합체 100 중량부당 1 중량부 미만이면 접착층의 미경화에 의해 접착강도가 저하될 수 있으며, 5 중량부를 초과하면 과도한 경화반응에 의해 경화 후 접착제의 수축이 발생하여 필름이 휘어지는 문제가 있을 수 있다.
상기 용제로는 예컨대 에틸 아세테이트, 메틸에틸케톤, 아세톤 등을 사용할 수 있다. 접착제 조성물 중의 용제 함량이 아크릴 공중합체 100 중량부당 10 중량부 미만이면 교반 시 교반효율이 저하되며 도포공정 시 도포성능이 저하되어 도포된 접착층의 표면이 불규칙해지는 문제가 있을 수 있고, 30 중량부를 초과하면 접착제 조성물의 점도가 지나치게 낮아져 원하는 두께로 접착제를 도포하기 어려워지고 따라서 접착제가 기재 전면에 충분히 도포되지 못하는 문제가 발생할 수 있다.
본 발명의 일 구체예에 따르면, 복합기재필름의 제조를 위해 폴리올레핀 필름과 폴리에스터 필름사이에 형성되는 접착층의 건조 후 두께는 1~10㎛인 것이 바람직하다. 접착층의 건조두께가 1㎛ 미만이면 접착력이 저하되어 폴리에스터 필름과 폴리올레핀 필름사이에 미접착 부분이 발생하는 문제가 있을 수 있고, 반대로 10㎛를 초과하면 건조공정에서 수축이 발생하여 복합기재필름이 휘어지는 문제가 있을 수 있다. 접착층은 단층 구조인 것이 바람직하다.
본 발명의 복합기재필름 제조방법에서는 상기 폴리올레핀 필름의 일 면에 상기 접착제 조성물을 도포하여 접착층을 형성한 뒤, 이를 상기 폴리에스터 필름과 합지한다.
접착공정에 선행하여 상기 폴리올레핀 필름 또는 상기 폴리에스터 필름 또는 양자 모두의 접착될 면이 코로나 처리되는 것이 바람직하다. 이는 접착력을 더욱 강하게 하기 위함이며, 통상적으로는 접착공정을 위해 코터의 언와인더에 장착된 기재필름이 접착제가 도포된 기재필름과 합지되기 전에 이루어진다. 코로나 처리된 폴리올레핀 필름과 폴리에스터 필름간의 접착 후 180도 박리력은 바람직하게는 1,000gf/25mm 을 나타낸다.
폴리올레핀 필름 상에 접착제 조성물을 도포함에 있어서는, 슬롯 다이(Slot die) 코팅, 그라비아(Gravure) 코팅, 콤마(Comma) 코팅, 롤 리버스(Roll reverse) 코팅, 립(Rip) 코팅 등 도막을 형성시킬 수 있는 방법이면 어떤 방식이든 제한 없이 사용될 수 있다. 본 발명의 일 구체예에서는 슬롯 다이 방식을 사용하였다.
본 발명의 바람직한 일 구체예에서는, 폴리올레핀 필름 상에 접착제 조성물을 도포한 뒤, 도포된 접착제 조성물 층을 저온 열풍건조한다. 저온 열풍건조의 적정온도는 50℃~70℃인데, 이 온도범위 내에서는 기재필름에 손상이 가해지지 않으며 도포된 접착층의 경화 및 용제휘발이 가능하다. 열풍건조 온도가 50℃ 미만이면 접착제의 경화가 완전하게 이루어지지 않으며 잔존하는 용제의 양이 많아지게 되어 차후 복합기재필름을 이루는 두 기재필름이 분리되는 현상이 발생할 수 있으며, 70℃를 초과하면 열에 약한 폴리올레핀 필름이 파손될 수 있다.
상기 접착제 조성물의 도포(예컨대, 슬롯다이 방식) 및 열풍건조는 인라인 공정으로 수행되는 것이 바람직하다.
저온 열풍건조 및 경화 실시 후, 접착층에 상기 폴리에스터 필름을 배치하여 합지를 통해 접착한다.
폴리올레핀 필름과 폴리에스터 필름의 접착 후 상온(예컨대 20℃~35℃)에서 1~7일간 숙성을 통해 접착계면의 화학적 안정화를 도모하는 것이 바람직하다. 고온숙성(35℃ 초과)의 경우는 접착층 수지의 수축을 가져와 필름자체의 휘어짐 현상을 야기할 수 있고, 또한 접착층 내의 잔류용제를 급격하게 휘발시켜 육안상으로 확인이 가능한 기포발생 및 불투명화 현상을 유발할 수 있다.
본 발명의 일 구체예에 따르면, 폴리올레핀 필름을 공급하는 1차 언와인더(Unwinder)에서 폴리올레핀 필름이 코팅 헤드(Coating Head)방향으로 진행되며, 인접하여 배치된 슬롯 다이를 통해 상기 폴리올레핀 필름상에 아크릴 공중합체 접착제 조성물을 도포한다. 접착제가 도포된 폴리올레핀 필름은 열경화용 챔버로 이송되며, 여기서 저온의 열풍에 의해 접착제층이 건조 및 경화된다. 열 경화용 챔버를 통과한 폴리올레핀 필름의 접착층 위에 2차 언와인더에 장착된 폴리에스터 필름이 합지된 후, 바로 리와인더(Rewinder)에서 최종 제품이 와인딩된다. 이후, 상온에서 3일간의 숙성을 통해 접착계면에 대한 화학적 안정화가 이루어진다.
상기 공정은, 언와인더, 코팅 헤드, 열 경화용 챔버, 리와인더 등이 언와인더로부터 리와인더까지 롤(Roll) 방식으로 일렬로 배치되어 인라인(In-line) 방식으로 진행되는 것이 바람직하다. 또한, 코로나(Corona) 처리기를 통해 언와인더(Unwinder)에서 풀리는 폴리에스터 필름상에 볼테이지(V) 및 가스 출토량에 따른 강도의 차이를 주어 표면을 처리할 수 있으며, 이때의 가스 출토량 조건은 10~30%일 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 방법으로 제조된 복합기재필름, 상기 복합기재필름 상의 점착층, 및 상기 점착층 상의 이형필름을 포함하는 반도체 웨이퍼용 백그라인딩 테이프가 제공된다.
본 발명에 따른 반도체 웨이퍼용 백그라인딩 테이프의 기술적 특징은 앞서 설명한 방법에 따라 제조된 복합기재필름을 포함하는 점이 있으며, 점착층 및 이형필름은 백그라인딩 테이프에 있어서 통상 사용되어 온 것들을 제한없이 사용할 수 있다. 예컨대, 점착층은 열과 자외선에 경화 가능한 점착제 조성물을 도포하여 형성될 수 있고, 점착층의 구성성분은 아크릴 공중합체 및 자외선경화형 올리고머를 포함할 수도 있으나, 이에 반드시 제한되는 것은 아니다. 이형필름은 점착층을 보호하기 위한 것으로서 폴리에스터 재질(예컨대 PET)의 필름과 같이 백그라인딩 테이프에 있어서 이형필름으로서 통상 사용되어 온 것들을 제한 없이 사용할 수 있다.
본 발명의 일 구체예에 따른 백그라인딩 테이프 제조방법을 설명하면 다음과 같다. 이형필름으로서 폴리에스터 필름을 공급하는 1차 언와인더(Unwinder)에서 폴리에스터 필름이 코팅 헤드(Coating Head) 방향으로 진행되며, 슬롯 다이에서 미리 준비한 광반응성 점착액 조성물을 상기 폴리에스터 필름상에 10~30㎛두께로 균일하게 도포한다. 이때 폴리에스터 필름에 도포된 점착제를 열 경화용 챔버 안에서 고온의 열풍에 의해 건조 및 1차 경화를 진행한다. 이 때 점착층의 경화 및 건조를 위한 챔버의 온도는 80℃~120℃에 이른다. 80℃ 미만에서는 점착액층의 미경화가 발생할 수 있으며, 120℃르 초과하면 폴리에스터 필름 및 점착층에 손상이 발생할 수 있다. 열 경화용 챔버 통과 후 건조공정이 종료되면 코로나처리가 가해진 상기 복합기재필름이 언와인딩되며, 폴리에스터 필름상의 점착층과 합지된다. 합지 후에는 리와인더(Rewinder)에서 최종 제품이 와인딩된다. 도포공정 종료 후에는 숙성이 이루어지게 되는데 35℃에서 3일간 진행하여 화학적 안정화를 도모한다.
이하 실시예 및 비교예를 통해 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐 어떤 의미로든 본 발명의 범위가 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.
[실시예 및 비교예]
비교예 1
자외선 경화형 올리고머로서 3관능 우레탄 아크릴레이트 올리고머 10중량부와 6관능 우레탄올리고머 10중량부, 부틸 아크릴레이트-아크릴산 공중합체 수지(중량평균분자량: 약 300,000g/mol, 유리전이온도: -10℃, 모듈러스: 100MPa) 70 중량부, 톨루엔 디이소시아네이트 경화제 1.5 중량부, 광개시제 0.5 중량부 및 용제로서 에틸 아세테이트 10 중량부를 혼합 교반하여 점착제 조성물을 제조하였다.
실리콘계 이형제가 도포된 38㎛ 두께의 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 이형 필름의 상부에, 상기 제조된 점착제 조성물을 25㎛ 두께로 도포하고, 110℃ 건조챔버에서 3분간 열풍 건조 후, 폴리올레핀 필름으로서 70㎛ 두께의 저밀도 폴리에틸렌(LDPE) 30중량부, 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 20중량부, 폴리프로필렌(PP) 10중량부, 에틸 비닐아세테이트(EVA) 40중량부로 제조된 필름과 합지하여 폴리올레핀 단일 기재필름을 갖는 백그라인딩 테이프를 제조하였다.
비교예 2
80㎛ 두께의 폴리올레핀 필름을 사용한 것을 제외하고는 비교예 1과 동일한 방법으로 백그라인딩 테이프를 제조하였다.
비교예 3
100㎛ 두께의 폴리올레핀 필름을 사용한 것을 제외하고는 비교예 1과 동일한 방법으로 백그라인딩 테이프를 제조하였다.
비교예 4
150㎛ 두께의 폴리올레핀 필름을 사용한 것을 제외하고는 비교예 1과 동일한 방법으로 백그라인딩 테이프를 제조하였다.
비교예 5
200㎛ 두께의 폴리올레핀 필름을 사용한 것을 제외하고는 비교예 1과 동일한 방법으로 백그라인딩 테이프를 제조하였다.
백그라인딩 테이프 자체 및 적용된 웨이퍼의 휘어짐 측정결과
상기 비교예 1~5에서 제조된 폴리올레핀 단일기재필름의 백그라인딩 테이프의 자체 휘어짐 현상 및 이를 웨이퍼에 적용한 뒤 연삭공정 시 웨이퍼의 휘어짐 현상을 육안으로 관찰하였다.
연삭공정은 패턴이 되어 있지 않은 700㎛ 두께의 12인치 웨이퍼를 연삭하여 연삭 후 웨이퍼의 두께가 20㎛가 될 때까지 작업하였으며, 세정공정은 웨이퍼가 회전하는 동안 초순수 및 압력공기를 분사하여 실시하였고, 그라인딩 후 해당 백그라인딩 테이프가 붙어있는 상태로 꺼내어 웨이퍼의 휘어짐 정도를 육안으로 관찰하였다. 관찰 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
[표 1]
Figure 112012016972608-pat00001

상기 표 1에서 확인할 수 있듯이, 폴리올레핀 단독기재필름을 적용한 경우 테이프 자체의 휘어짐은 발생하지 않았으나, 연질이며 내열성이 취약한 폴리올레핀 필름의 특성상 후면 연삭공정 후 웨이퍼의 휘어짐이 심하게 발생하며 중대하게는 웨이퍼가 둥글게 말리는 현상까지 관찰되었다.
비교예 6
부틸 아크릴레이트-아크릴산 공중합체 수지(중량평균분자량: 약 300,000g/mol, 유리전이온도: -10℃, 모듈러스: 100MPa) 100중량부에 대하여, 톨루엔 디이소시아네이트 경화제 1중량부를 혼입한 후 도포성능의 향상을 위해 용제(에틸 아세테이트) 20중량부를 혼입하고 700RPM으로 30분간 교반하여 접착제 조성물을 제조하였다.
폴리에스터 필름으로서 25㎛ 두께의 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름을 코터(Coater)의 1차 언와인더(Unwinder)에 건 후, 상기 제조된 접착제 조성물을 슬롯다이(Slot die)를 통하여 5㎛ 두께로 폴리에스터 필름 상에 도포 후, 80~120℃의 챔버를 통과하여 열풍건조시켰다. 이후 폴리올레핀 필름으로서 코로나 처리를 거친 80㎛ 두께의 저밀도 폴리에틸렌(LDPE) 30중량부, 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 20중량부, 폴리프로필렌(PP) 10중량부, 에틸 비닐아세테이트(EVA) 40중량부로 제조된 필름과 합지하여 복합기재필름을 제조하였다. 제조된 복합기재필름은 상온(20℃~25℃)에서 3일간 숙성하여 화학적으로 안정화시켰다.
실리콘계 이형제가 도포된 38㎛ 두께의 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 이형 필름을 1차 언와인더에(Unwinder)에 장치하고, 상기 비교예 1에서 제조된 점착제 조성물을 슬롯다이(Slot die)를 통해 25㎛ 두께로 이형필름에 도포한 후, 앞서 제조한 복합기재필름을 2차 언와인더에(Unwinder)에 장치하고 합지하여 백그라인딩 테이프를 제조하였다. 제조된 테이프는 35℃에서 3일간 숙성을 통해 화학적으로 안정화시켰다.
비교예 7
복합기재필름의 제조시 폴리에스터 필름으로서 19㎛ 두께의 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름 및 폴리올레핀 필름으로서 120㎛ 두께의 저밀도 폴리에틸렌(LDPE) 30중량부, 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 20중량부, 폴리프로필렌(PP) 10중량부, 에틸 비닐아세테이트(EVA) 40중량부로 제조된 필름을 사용한 점을 제외하고는 비교예 6과 동일한 방법으로 백그라인딩 테이프를 제조하였다.
비교예 8
복합기재필름의 제조시 폴리에스터 필름으로서 50㎛ 두께의 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름 및 폴리올레핀 필름으로서 150㎛ 두께의 저밀도 폴리에틸렌(LDPE) 30중량부, 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 20중량부, 폴리프로필렌(PP) 10중량부, 에틸 비닐아세테이트(EVA) 40중량부로 제조된 필름을 사용한 점을 제외하고는 비교예 6과 동일한 방법으로 백그라인딩 테이프를 제조하였다.
실시예 1
비교예 6과 동일한 성분을 동일한 함량을 사용하여, 동일한 방법으로 접착제 조성물을 제조하였다.
폴리올레핀 필름으로서 80㎛ 두께의 저밀도 폴리에틸렌(LDPE) 30중량부, 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 20중량부, 폴리프로필렌(PP) 10중량부, 에틸 비닐아세테이트(EVA) 40중량부로 제조된 필름을 코터(Coater)의 1차 언와인더(Unwinder)에 장치한 후, 상기 제조된 접착제 조성물을 슬롯다이(Slot die)를 통하여 5㎛ 두께로 폴리올레핀 필름 상에 도포 후, 50~70℃의 챔버를 통과하여 열풍건조시켰다. 이후 폴리에스터 필름으로서 코로나 처리를 거친 25㎛ 두께의 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름과 합지하여 복합기재필름을 제조하였다. 제조된 복합기재필름은 상온(20℃~25℃)에서 3일간 숙성하여 화학적으로 안정화시켰다.
실리콘계 이형제가 도포된 38㎛ 두께의 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 이형 필름을 1차 언와인더에(Unwinder)에 장치하고, 상기 비교예 1에서 제조된 점착제 조성물을 슬롯다이(Slot die)를 통해 25㎛ 두께로 이형필름에 도포한 후, 앞서 제조한 복합기재필름을 2차 언와인더에(Unwinder)에 장치하고 합지하여 백그라인딩 테이프를 제조하였다. 제조된 테이프는 35℃에서 3일간 숙성을 통해 화학적으로 안정화시켰다.
실시예 2
복합기재필름의 제조시 폴리올레핀 필름으로서 120㎛ 두께의 저밀도 폴리에틸렌(LDPE) 30중량부, 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 20중량부, 폴리프로필렌(PP) 10중량부, 에틸 비닐아세테이트(EVA) 40중량부로 제조된 필름 및 폴리에스터 필름으로서 19㎛ 두께의 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름을 사용한 점을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 백그라인딩 테이프를 제조하였다.
실시예 3
복합기재필름의 제조시 폴리올레핀 필름으로서 150㎛ 두께의 저밀도 폴리에틸렌(LDPE) 30중량부, 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 20중량부, 폴리프로필렌(PP) 10중량부, 에틸 비닐아세테이트(EVA) 40중량부로 제조된 필름 및 폴리에스터 필름으로서 50㎛ 두께의 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름을 사용한 점을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 백그라인딩 테이프를 제조하였다.
백그라인딩 테이프가 적용된 웨이퍼의 휘어짐 측정결과
비교예 6~8 및 실시예 1~3에서 제조된 백그라인딩 테이프 각각을 12인치의 700㎛ 웨이퍼에 라미네이션하고, 백그라인딩 장치를 사용하여 후면 연삭공정을 실시한 후, 육안으로 웨이퍼의 휘어짐 현상을 관찰하였다.
연삭공정은 초기 700㎛ 두께의 웨이퍼를 연삭하여 연삭 후 웨이퍼의 두께가 19㎛가 될 때까지 작업하였으며, 세정공정은 웨이퍼가 회전하는 동안 초순수 및 압력공기를 분사하여 실시하였고, 그라인딩 후 해당 백그라인딩 테이프가 붙어있는 상태로 꺼내어 웨이퍼의 휘어짐 정도를 육안으로 관찰하였다. 관찰 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
[표 2]
Figure 112012016972608-pat00002

백그라인딩 테이프의 박리력 측정
비교예 6~8 및 실시예 1~3에서 제조된 백그라인딩 테이프 각각을 길이 150mm, 폭 25mm로 절단한 후, 상온에서 2Kg 압력을 가하여 300mm/분 속도로 1회 왕복하여 피착제인 SUS304기재에 부착하였고, 30분 경과 후 JIS Z 0237 규격 및 KSA 1107 규격(점착 테이프 시험방법)에 의거하여 만능시험기를 사용하여 180°박리력을 측정하였다. 피착제에 부착된 백그라인딩 테이프의 자외선 조사량은 300mJ/cm2으로 진행하였다. 측정 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
[표 3]
Figure 112012016972608-pat00003
1: 기재필름 1층(폴리에스터 필름)
2: 기재필름용 접착층
3: 기재필름 2층(폴리올레핀 필름)
4: 점착층
5: 점착층 보호용 이형 필름

Claims (10)

  1. (1) 80 ~ 150㎛ 두께의 폴리올레핀 필름을 제공하는 단계,
    (2) 상기 폴리올레핀 필름의 일 면에 접착제 조성물을 도포하고, 인라인 공정으로 도포된 접착제 조성물을 50℃ ~ 70℃에서 열풍건조하여, 건조 후 두께 1 ~ 10㎛의 건조된 접착층을 형성하는 단계,
    (3) 19 ~ 50㎛ 두께의 폴리에스터 필름을 상기 폴리올레핀 필름의 건조된 접착층이 형성된 면과 접촉시켜 합지하는 단계, 및
    (4) 상기 폴리올레핀 필름과 폴리에스터 필름이 합지된 복합필름을 20℃ ~ 25℃에서 1~7일간 숙성시키는 단계를 포함하는,
    복합기재필름의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 접착제 조성물이 아크릴 공중합체 100 중량부, 열경화성 이소시아네이트 경화제 1~5 중량부 및 용제 10~30 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합기재필름의 제조방법.
  3. 제2항에 있어서, 아크릴 공중합체가 100,000g/mol~1,000,000g/mol의 중량평균분자량 및 -40 ~ 10℃의 유리전이온도를 갖는 것을 특징으로 하는 복합기재필름의 제조방법.
  4. 제2항에 있어서, 아크릴 공중합체가 1MPa ~ 1000MPa의 모듈러스를 갖는 것을 특징으로 하는 복합기재필름의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서, 폴리올레핀 필름 또는 폴리에스터 필름 또는 양자 모두의 접착될 면이 코로나 처리되는 것을 특징으로 하는 복합기재필름의 제조방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 방법으로 제조된 복합기재필름, 상기 복합기재필름 상의 점착층, 및 상기 점착층 상의 이형필름을 포함하는 반도체 웨이퍼용 백그라인딩 테이프.
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