KR101554458B1 - 반도체 웨이퍼 보호용 점착 테이프 - Google Patents

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Abstract

가스 에칭 공정이나 플라즈마 다이싱 공정에서 고열이 되어도, 척 테이블에 융착하거나 과도하게 수축하거나 하지 않는, 내열성과 내열수축성을 갖는 반도체 웨이퍼 보호용 점착 테이프를 제공한다.
기재 필름(3)과, 기재 필름(3)의 한 쪽 면에 형성된 점착제층(5)을 갖고, 기재 필름(3)은, 경화한 수지를 포함하는 캐스트 필름층(7)을 점착제층(5)이 형성되지 않은 쪽의 최외층에 갖고, 캐스트 필름층(7)의 택 힘이 200℃에 있어서 100kPa 이하인 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 보호용 점착 테이프(1)를 사용한다. 또한, 기재 필름이, 캐스트 필름층(7)만으로 된 반도체 웨이퍼 보호용 점착 테이프(1a)를 사용해도 좋다.

Description

반도체 웨이퍼 보호용 점착 테이프 {ADHESIVE TAPE FOR SEMICONDUCTOR WAFER PROTECTION}
본 발명은, 가스 에칭 공정 및 플라즈마 다이싱 공정에 사용되는 반도체 웨이퍼 보호용 점착 테이프에 관한다.
반도체 웨이퍼는 표면에 회로가 형성된 후, 웨이퍼의 이면 쪽에 연삭 가공을 실시하고, 웨이퍼의 두께를 조정하는 이면 연삭 가공 및, 웨이퍼를 소정의 칩 사이즈로 개편화하는 다이싱 공정이 행해진다.
근래, IC카드의 보급이나 USB 메모리의 급격한 용량 증가가 진행되고, 칩을 겹치는 매수의 증가에 동반하여, 한층 더 박형화가 요구되고 있다. 이 때문에, 종래에는 두께가 200㎛~350㎛ 정도였던 반도체 칩을, 두께 50㎛~100㎛ 또는 그 이하까지 얇게 할 필요가 생겼다.
한편, 성능 향상을 위해 칩을 적층 할 필요성이 높아진 것으로부터 칩의 박막화가 진행되어 왔지만, 거기에 따른 칩의 사용량도 증가되었기 때문에 1회의 가공으로 제조할 수 있는 칩의 증가가 요구되고 있다. 이에 대해 웨이퍼의 대구경화가 진행되고, 현재에는 12인치(300mm) 웨이퍼를 중심으로 가공되고 있다. 그렇지만, 한층 더 칩의 가공효율의 향상을 위해 18인치(450mm) 웨이퍼의 가공도 검토되고 있다.
도 3 (a), (b)는, 소경의 반도체 웨이퍼(21)나, 대경의 반도체 웨이퍼(31)에 있어서 칩의 배치도를 나타낸다. 도 3 (a)에 나타내는 것 같은, 칩(23)을 바둑판 눈금형상으로 일렬로 놓는 칩의 배치에는, 종래의 다이싱 블레이드에 의한 다이싱이 가능했었다. 그러나, 300mm 이상의 웨이퍼 지름에는, 메모리계 디바이스 등 큰 사이즈의 칩에 배선을 인쇄해 넣는 경우, 웨이퍼 표면에 패터닝을 행하면 사용할 수 없는 영역이 증가하게 되어, 제품으로서 사용할 수 없는 칩이 다수 발생한다. 여기서 칩의 수확고를 높이기 위해, 도 3 (b)에 나타내듯이, 반도체 웨이퍼(31)의 외주부에 칩(33)을 촘촘히 배치하는 방법으로 바뀌고 있다. 지금까지의 칩을 일정 간격의 폭으로 배치하는 방식(도 3 (a))에서, 칩이 일정 방향이 아닌 여러 모양의 방향을 향해 배치된 방식(도 3 (b))이 되기 때문에, 스크라이브(다이싱 라인)가 직선이 아닌, 블레이드에 의한 직선적인 다이싱은 곤란하게 된다.
상기의 과제에 대해, 레이저 등을 이용하면 직선 이외의 경우에도 다이싱이 가능하고, 레이저 광을 반도체 웨이퍼 내부에 조사하여 선택적으로 개질부를 형성시키면서 다이싱 라인을 형성하여 개질부를 기점으로 해서 반도체 웨이퍼를 절단하는, 이른바 스텔스 다이싱법이 제안되어 있다(특허문헌1). 그렇지만, 레이저에 의한 칩의 분단은 칩에 손상을 입히기 때문에, 칩의 항절(抗折) 강도가 높아지지 않는다는 문제를 안게 된다.
상기의 과제에 대해 플라즈마 다이싱이라고 하는 방법이 제안되어 있다(특허문헌2). 플라즈마 다이싱은, 마스크로 덮여 있지 않은 개소를 플라즈마로 선택적으로 에칭하는 것으로서, 반도체 웨이퍼를 분할하는 방법이다. 이 다이싱 방법을 이용하면, 선택적으로 칩의 분단이 가능하고, 스크라이브 라인이 휘어져 있어도 문제없이 분단 가능한 방법이다. 또한, 에칭률이 매우 높기 때문에, 근래에는 칩의 분단에 최적한 프로세스의 하나로 여겨져 왔다. 그렇지만, 플라즈마 다이싱에서는, 육불화유황(SF６), 사불화탄소(CF4) 등, 웨이퍼와의 반응성이 매우 높은 불소계의 가스를 플라즈마 발생용 가스로써 이용하여, 그 높은 에칭률로부터, 에칭하지 않는 면에 대해서 마스크에 의한 보호가 필수가 되고, 사전에 레지스트나 테이프에 의한 마스크를 행하지 않으면 안된다. 또한, 플라즈마 에칭 후에 그 막이 남아 있는 상태로 있기 때문에, 레지스트 제거를 위해 대량의 용제를 이용하거나, 레지스트가 제거되지 않은 경우에 끈적이가 남겨져 불량 칩이 되어버리거나, 여러 가지의 문제점이 해결되어 있지 않기 때문에 보급되어 있지 않는 상태이다.
또한, 플라즈마 다이싱법에 있어서는, 웨이퍼는 플라즈마에 쬐어져 발열하여 고온이 되어, 반도체 웨이퍼 보호용 점착 테이프는 열 열화(熱劣化)한다는 문제가 생긴다. 열 열화한 반도체 웨이퍼 보호용 점착 테이프는, 피착체에 점착제가 남겨져 붙거나, 박리성능을 잃어버려, 반도체 웨이퍼 보호용 점착 테이프의 쓰임을 할 수 없게 된다.
한편, 근래에는, 전술한 스텔스 다이싱법에 의한 가공의 후에, 웨이퍼에 부여하는 에너지를 억제하여, 에칭률을 제어한, 가스 클러스터 에칭법을 조합한 가공법이 새롭게 제안되어 있다. 가스 클러스터 에칭이라는 것은, 진공 분위기를 향해 가스를 내뿜어 가스 분자의 클러스터를 형성하고, 웨이퍼에 충돌시키는 것으로 웨이퍼의 처리를 행하는 방법이다(특허문헌3). 웨이퍼에 충돌한 클러스터는 웨이퍼에 운동 에너지를 부여한 후, 분해되어 가스 분자가 되어 비산한다. 이것에 의해, 웨이퍼 표면을 에칭하는 것이 가능하다. 스텔스 다이싱법에 의한 가공 후에 이 에칭 처리를 실시하는 것으로 레이저에 의한 개질부를 제거하고, 항절강도의 향상을 기대할 수 있다. 또한, 가스 클러스터 에칭법에는, 반응성 가스로서, 삼불화염소(ClF3)가스가 이용되어, Cl-F의 결합이 매우 작은 것으로부터, 사불화염소(CF4) 등의 플라즈마 발생용 가스와 같이 사전에 이온화 시킬 필요가 없기 때문에, 기판으로의 손상이 극히 적고, 마스크에 따른 보호를 필요로 하지 않고, 간편히 칩의 분단 가공을 행하는 것이 가능하게 된다.
가스 클러스터 에칭법 등을 사용한 가스 에칭 공정에 있어서는, 플라즈마 다이싱 공정과 같이, 웨이퍼 가공을 행할 때, 웨이퍼와 가스 분자의 화학반응에 의해 발열을 동반한다. 이 발열은 200℃를 넘는 경우도 있어, 이와 같은 발열을 동반하는 가공방법에 있어서, 반도체 웨이퍼 보호용 테이프를 보호 유지하는 척 테이블에 기재 필름이 열에 의해 융착하는 것이나, 기재 필름이 수축하는 것에 의해 반도체 웨이퍼가 손상되는 것을 방지할 필요가 있었다.
특허문헌1: 특개2003-33887호 공보 특허문헌2: 특개2007-19386호 공보 특허문헌3: 특개2011-171584호 공보
본 발명은, 가스 에칭 공정이나 플라즈마 다이싱 공정에서 고열이 되어도, 척 테이블에 융착하거나 과도하게 수축하거나 하지 않는, 내열성과 내열 수축성을 갖는 반도체 웨이퍼 보호용 점착 테이프를 제공하는 것을 목적으로 한다.
전술한 목적을 달성하기 위해서, 이하의 발명을 제공한다.
(1) 기재 필름과, 상기 기재 필름의 한 쪽 면에 형성된 점착제층을 갖고,
상기 기재 필름은, 경화한 수지를 포함하는 캐스트 필름층을 상기 점착제층이 형성되지 않은 쪽의 최외층(最外層)에 갖고, 직경 3.0mm의 SUS304제의 프로브를 측정시료에 접촉시킬 때의 스피드를 30mm/min으로 하고, 접촉하중을 100gf로 하고, 접촉시간을 1초로 한 조건에 있어서, 프로브를 600mm/min의 박리속도로 위쪽으로 떼어낸 때의, 프로브 택에 의해 측정된 상기 캐스트 필름층의 택 힘의 피크 값이 200℃에 있어서 100kPa 이하인 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 보호용 점착 테이프.
(2) 상기 기재 필름이, 캐스트 필름층만으로 된 것을 특징으로 하는 (1)에 기재된 반도체 웨이퍼 보호용 점착 테이프.
(3) 상기 캐스트 필름이, 경화한 아크릴계 공중합체 또는 폴리에스테르 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 (1) 또는 (2)에 기재된 반도체 웨이퍼 보호용 점착 테이프.
(4) 상기 캐스트 필름층은, 경화제 또는 방사선에 의해 경화된 아크릴계 공중합체로 구성되는 것을 특징으로 하는 (1)~(3)의 어느 것에 기재된 반도체 웨이퍼 보호용 점착 테이프.
(5) 파단강도가 0.5N/mm 이상이고, 파단신도가 200% 이상인 것을 특징으로 하는 (1)~(4)의 어느 것에 기재된 반도체 웨이퍼 보호용 점착 테이프.
(6) 직경 3.0mm의 SUS304제의 프로브를 측정시료에 접촉시킬 때의 스피드를 30mm/min으로 하고, 접촉하중을 100gf로 하고, 접촉시간을 1초로 한 조건에 있어서, 프로브를 600mm/min의 박리속도로 위쪽으로 떼어낸 때의, 프로브 택에 의해 측정된 상기 점착제층의 택 힘의 피크 값이 25℃에 있어서 50~400kPa인 것을 특징으로 하는 (1)~(5)의 어느 것에 기재된 반도체 웨이퍼 보호용 점착 테이프.
본 발명에 의해, 가스 에칭 공정이나 플라즈마 다이싱 공정으로 고열이 되어도, 척 테이블에 융착하거나 과도하게 수축하거나 하지 않는, 내열성과 내열수축성을 갖는 반도체 웨이퍼 보호용 점착 테이프를 제공하는 것이 가능하다.
도 1 (a)는 본 실시형태에 관한 반도체 웨이퍼 보호용 점착 테이프(1)를 나타내는 단면도, (b)는 본 실시형태에 관한 반도체 웨이퍼 보호용 점착 테이프(1a)를 나타내는 단면도.
도 2는 본 실시형태에 관한 반도체 웨이퍼 보호용 점착 테이프(1)를 이용한 가스 에칭 공정을 설명하는 도.
도 3 (a)는 소경의 반도체 웨이퍼에 있어서 칩의 배치도. (b)는 대경의 반도체 웨이퍼에 있어서 칩의 배치도.
이하, 본 발명의 실시형태에 관해서 도면에 기초해서 상세히 설명한다.
도 1 (a)는, 본 실시형태에 관한 반도체 웨이퍼 보호용 점착 테이프(1)를 나타내는 단면도이며, 도 1 (b)는, 본 실시형태에 관한 반도체 웨이퍼 보호용 점착 테이프(1a)를 나타내는 단면도이다.
반도체 웨이퍼 보호용 점착 테이프(1)는, 기재 필름(3)과, 기재 필름(3) 상에 만들어진 점착제층(5)을 갖는다. 또한, 각각의 층은, 사용 공정이나 장치에 맞춰 미리 소정 형상으로 절단(프리커트)되어 있어도 좋다. 더욱이, 본 실시 형태에 관련된 반도체 웨이퍼 보호용 점착 테이프(1)는, 웨이퍼 1매분씩 절단된 형태를 하고 있어도 좋고, 장척의 시트를 롤 형상으로 말아 놓은 형태를 하고 있어도 좋다. 이하에, 각층의 구성에 대해 설명한다.
<기재 필름>
기재 필름(3)은, 경화한 수지를 포함하는 캐스트 필름층(7)을, 점착제층(5)이 형성되지 않는 쪽의 최외층에 갖는다. 또한, 도 1 (a)에는, 캐스트 필름층(7)과 수지 필름층(9)을 적층한 기재 필름(3)이 나타나있지만, 최외층이 캐스트 필름층(7)인 한, 기재 필름(3)에 수지 필름층(9) 이외의 수지층이 적층되어 있어도 좋다.
캐스트 필름층은 수지 조성물을 도공(塗工)해서 얻을 수 있는 층이다. 캐스트 필름층(7)은, 가교에 의해 삼차원 망목 구조를 갖는 수지를 사용하기 때문에, 고온이 되어도 연화되기 어렵고, 척 테이블에의 융착을 일으키기 어렵다. 또한, 캐스트 필름층(7)은, 도공에 의해 형성되기 때문에, 잔류응력이 적고, 고온이 되어도 열수축이 적고, 가스 에칭 공정에 있어서 칩의 위치의 어긋남이 발생하기 어렵다.
더욱이, 도 1 (b)에 나타내듯이, 기재 필름(3)이 캐스트 필름층(7)만으로 구성되어, 캐스트 필름층(7)의 한 쪽 면에 점착제층(5)를 갖는 반도체 웨이퍼 보호용 점착 테이프(1a)를 이용해도 좋다. 기재 필름(3)이 캐스트 필름층(7)만으로 구성된 경우, 기재 필름(3)의 전체가 캐스트 필름으로 구성되기 때문에, 반도체 웨이퍼 보호용 점착 테이프(1a)는, 수지 필름층(9)과 캐스트 필름층(7)이 적층한 기재 필름(3)을 사용하는 반도체 웨이퍼 보호용 점착 테이프(1)에 비해서, 열수축률이 낮은 점착 테이프가 된다. 반도체 웨이퍼 보호용 점착 테이프(1a)는, 열수축률이 낮기 때문에, 고온이 되는 가스 에칭 공정에 있어서도, 피착체인 칩의 위치의 어긋남이 생기기 어렵고, 카프 쉬링크가 생기기 어렵다.
또한, 캐스트 필름층(7)의 택 힘이, 200℃에 있어서 100kPa 이하이고, 바람직하게는 50kPa이고, 더욱 바람직하게는 30kPa 이하이다. 여기서의 택 힘은, 프로브 택에 의해 측정된 택 힘의 피크 값이다. 캐스트 필름층(7)의 택 힘이, 200℃에 있어서 100kPa를 넘어가면, 가스 에칭 공정 등에서 가열된 때에, 척 테이블으로의 부착을 일으키기 쉽게 된다.
또한, 캐스트 필름층(7)의 택 힘이, 25℃에 있어서 20kPa 이하인 것이 바람직하다. 캐스트 필름층(7)의 택 힘이, 25℃에 있어서 20kPa를 넘으면, 상온에서의 척 테이블로부터의 벗겨짐이 나빠진다. 또한, 점착테이프를 롤화하는 경우에는 블록킹이 발생할 가능성이 있다.
수지 필름(9)으로서는, 특별한 제한은 없으나, 사용하는 수지로서, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌 공중합체, 폴리부텐-1, 폴리-4-메틸펜텐-1, 에틸렌-초산비닐 공중합체, 에틸렌-아크릴산 공중합체, 아이오노머 등의 α-올레핀의 단독중합체 또는 공중합체 혹은 이것들의 혼합물, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리메틸메타크릴레이트 등의 엔지니어링 플라스틱, 폴리우레탄, 스틸렌-에틸렌-부텐 혹은 펜텐계 공중합체 등의 열가소성 엘라스토머 등을 열거하는 것이 가능하다.
기재 필름(3)의 두께로서는, 50~200㎛인 것이 바람직하다.
또한, 기재 필름(3)을 수지 필름층(9)과 캐스트 필름층(7)으로 적층하는 경우에는, 캐스트 필름층(7)의 두께로서는, 5~100㎛인 것이 바람직하고, 5~50㎛인 것이 더욱 바람직하다.
기재 필름을 캐스트 필름층(7)만으로 구성하는 경우에는, 캐스트 필름층(7)의 두께는, 50~200㎛인 것이 바람직하고, 50㎛~100㎛인 것이 더욱 바람직하다.
수지 필름층(9)의 두께로서는 특별한 제한은 없으나, 일반적으로는 50~150㎛의 범위에 있는 것이 통상이다.
캐스트 필름층(7)은, 아크릴계 중합체 또는 폴리에스테르 수지 조성물을 도공하고, 더욱이 경화제나 방사선에 의해 경화된 것으로 구성되는 것이 바람직하다. 압출법에 의해 형성되고, 더욱 연신 공정에 의해 박막화된 연신 필름에 비해서, 도공에 의해 형성된 캐스트 필름층(7)은, 잔류응력이 적고, 고온이 되어도 열수축이 적다. 또한, 본 실시 형태에 관련된 캐스트 필름층(7)은, 가교에 의한 삼차원 망목 구조를 갖고, 200℃에서의 택 힘이 작으므로, 고온이 되어도 척 테이블에 융착하지 않는다.
또한, 반도체 웨이퍼 보호용 첨착 테이프(1 및 1a)의 파단강도가 0.5N/mm 이상이고, 파단신도가 200% 이상인 것이 바람직하다. 이와 같은 특성을 갖추는 것으로, 반도체 웨이퍼로의 첩부(貼付)나 박리를 행하는 때에 파단을 일으키는 등의 문제가 생기지 않는다.
(캐스트 필름층을 구성하는 수지)
캐스트 필름층(7)은 경화한 수지에 의해 형성되고, 특히 아크릴계 공중합체 또는 폴리에스테르 수지를 경화한 수지에 의해 형성된다. 아크릴계 중합체 또는 폴리에스테르 수지는 특별히 한정되는 것이 아니고, 에너지선 경화형 수지, 경화제 경화형 수지 또는 열경화형 수지 등이 사용되고, 바람직하게는 에너지선 경화형 수지 또는 경화제 경화형의 수지가 이용된다. 에너지선 경화형 수지를 사용하는 경우에는, 도포 후에 에너지선을 조사하여 수지를 경화시킨다. 경화제 경화형의 수지를 이용한 경우에는, 수지에 가교제를 더하고, 도포·건조 후에 양생시키는 것으로 경화시킨다. 열경화형 수지를 사용하는 경우에는, 도포 후에 가열을 해서 수지를 경화시킨다.
캐스트 필름층(7)과 수지 필름층(9)을 적층하는 경우에는, 수지 필름층(9)에 경화형 수지를 도포하고, 경화시키는 방법이나, 경화시킨 캐스트필름을, 접착제 등을 써서 접착하는 방법 등을 들 수 있다. 적층하지 않는 캐스트 필름층(7)을 얻는 경우에는, 박리성의 필름에 경화형 수지를 도포한 후, 경화시켜, 필름으로부터 박리하는 것으로 캐스트 필름층(7)이 얻어진다.
(아크릴계 공중합체)
캐스트 필름층(7)을 형성하는 아크릴계 공중합체는 특별히 한정되는 것은 아니고, 예를 들어 에너지선 경화형 수지를 이용하는 경우에는 아크릴계 점착제와 에너지선 중합성 화합물을 주성분으로서 되는 것이다. 이들 아크릴계 점착제, 및 에너지선 중합성 화합물에 관해서는 구체적으로는 이하의 것이 적용 가능하다.
아크릴계 점착제는, (메타) 아크릴계 공중합체 및 경화제를 성분으로 하는 것이다. (메타) 아크릴계 공중합체는, 예를 들어 (메타) 아크릴산 에스테르를 중합체 구성 단위로 하는 중합체, (메타) 아크릴산 에스테르와 관능성 단량체와의 공중합체, 및 이것들의 중합체의 혼합물 등을 들 수 있다. 이것들의 중합체의 분자량으로서는 중량 평균 분자량이 1만~20만 정도의 저분자량의 것이 기재 필름의 신장성의 점에서 적합하다.
또한, 경화제는, (메타) 아크릴계 공중합체가 갖는 관능기와 반응시켜 점착력 및 응집력을 조정하기 위해서 이용되는 것이다. 예를 들어, 1,3-비스(N,N-지그리시질아미노메틸) 시클로헥산, 1,3-비스(N,N-지그리시질아미노메틸) 톨루엔, 1,3-비스(N,N-지그리시질아미노메틸) 벤젠, N,N,N,N'-테트라그리시질-m-크실렌디아민 등의 분자 중에 2개 이상의 에폭시기를 갖는 엑폭시 화합물, 2,4-트리렌 디이소시아네이트, 2,6-트리렌 디이소시아네이트, 1,3-크실렌 디이소시아네이트, 1,4-크실렌 디이소시아네이트, 디페닐 메탄-4, 4'-디이소시아네이트 등의 분자 중에 2개 이상의 이소시아네이트기를 갖는 이소시아네이트계 화합물, 테트라메틸올-트리-β-아디리디닐프로피오네이트, 트리메틸올-트리-β-아디리디닐피오네이트, 트리메틸올프로판-트리-β-아디리디닐프로피오네이트, 트리메틸올프로판-트리-β-(2-메틸아지리딘) 프로피오네이트 등의 분자 중에 2개 이상의 아지리디닐기를 갖는 아지리딘계 화합물 등을 들 수 있다. 경화제의 첨가량은, 소망의 점착력에 대응하여 조정하면 좋고, (메타) 아크릴계 공중합체 100 질량부에 대해서 0.1~5.0 질량부가 적당하다.
더욱이, 경화제 경화형의 수지를 사용하는 경우에는, 택 힘의 억제 및 필름으로서의 강도 및 신도를 확보하기 위해, (메타) 아크릴계 공중합체 중의 경화제와 반응하는 관능기에 대해 경화제를 등량 정도 더하는 것이 바람직하고, 예를 들어 (메타) 아크릴계 공중합체 100 질량부에 대해서 2.0~30 질량부가 적당하다.
에너지선 경화형 수지는, 상기 아크릴계 점착제와 에너지선 중합성 화합물을 주성분으로서 되는 것이 일반적이다. 에너지선 중합성 화합물이란, 예를 들어 자외선의 조사에 의해 삼차원 망상화할 수 있는 분자 내에 광중합성 탄소-탄소 이중 결합을 적어도 2개 이상 갖는 저분자량 화합물이 넓게 이용된다. 구체적으로는, 트리메티롤프로판트리아크릴레이트, 테트라메트롤메탄테트라아크릴레이트, 펜타에리스리톨트리아크릴레이트, 펜타에리스리톨테트라아크릴레이트, 지펜타에리스리톨모노히드로키시펜타아크릴레이트, 지펜타에리스리톨헥사아크릴레이트, 1,4-부틸렌글리콜지아크릴레이트, 1,6 헥산지올지아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜지아크릴레이트나, 올리고에스텔아크릴레이트 등이 넓게 적용 가능하다.
또한, 아크릴계 점착제로서, 상기와 같은 아크릴레이트계 화합물 외에, 우레탄아크릴레이트계 올리고머를 이용할 수도 있다. 우레탄아크릴레이트계 올리고머는, 폴리에스테르형 또는 폴리에테르형 등의 폴리올 화합물과, 다가 이소시아나이트화합물(예를 들어, 2,4-트리렌지이소시아나이트, 2,6-트리렌지이소시아나이트, 1,3-키시리렌지이소시아나이트, 1,4-키시리렌지이소시아나이트, 지페닐메탄4, 4-지이소시아나이트 등)을 반응시켜 얻을 수 있는 말단 이소시아나이트우레탄프레폴리머에, 히드록실기를 갖는 아크릴레이트 혹은 메타크릴레이트(예를 들어, 2-히드록시에틸아크릴레이트, 2-히드록시에틸메타크릴레이트, 2-히드록시프로필아크릴레이트, 2-히드록시프로필메타크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜메타크릴레이트 등)을 반응시켜 얻을 수 있다.
에너지선 경화형 수지 중의 아크릴계 점착제와 에너지선 중합성 화합물과의 배합비로서는, 아크릴계 점착제 100 질량부에 대해서 에너지선 중합성 화합물을 50~200 질량부, 바람직하게는 50~150 질량부의 범위로 배합되는 것이 바람직하다. 이 배합비의 범위인 경우, 에너지선 조사 후에 에너지선 경화형 수지의 택 힘은 크게 저하한다.
게다가, 에너지선 경화형 수지는, 상기와 같이 아크릴계 점착제에 에너지선 중합성 화합물을 배합하는 대신에, 아크릴계 점착제 자체를 에너지선 중합성 아크릴산 에스테르 공중합체로 하는 것도 가능하다.
또한, 에너지선에 의해 에너지선 경화형 수지를 중합시키는 경우에는, 광중합성 개시제, 예를 들어 이소프로필벤조인에테르, 이소부틸벤조인에테르, 벤조페논, 미히라즈케톤, 크로로치오키산톤, 벤질메틸케탈, α-히드로키시시크로헥실페닐케톤, 2-히드로키시메틸페닐프로판 등을 병용하는 것이 가능하다.
이들 중 적어도 1 종류를 에너지선 경화형 수지에 첨가하는 것에 의해, 효율 좋게 중합 반응을 진행시키는 것이 가능하다. 더욱이, 여기서 말하는 에너지선이란, 자외선과 같은 광선, 또는 전자선과 같은 전리성 에너지선을 가리킨다.
(폴리에스테르 수지)
캐스트 필름층(7)을 형성하는 폴리에스테르 수지는 특별히 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 경화제 경화형 수지를 이용하는 경우는 경화제 경화형의 폴리에스테르 수지 조성물과 경화제를 주성분으로서 되는 것이다.
경화제 경화형 폴리에스테르 수지 조성물이란, 경화제와 반응 가능한 관능기를 갖는 폴리에스테르 수지를 포함하는 조성물이며, 바람직하게는 히드록실기를 갖는 폴리에스테르 폴리올을 사용하는 것이 가능하다.
또한, 경화제는, 경화제 경화형 폴리에스테르 수지 조성물이 갖는 관능기와 반응하여 점착력 및 응집력을 조정하기 위해서 이용되는 것이다. 바람직하게는, 전술한 분자 중에 2개 이상의 이소시아네이트기를 갖는 이소시아네이트계 화합물을 사용하는 것이 가능하다.
<점착제층>
점착제층(5)은, 기재 필름(3)에 점착제를 도공하여 형성하는 것이 가능하다. 본 실시 형태와 관련된 반도체 웨이퍼 보호용 점착 테이프(1)를 구성하는 점착제층(5)은, 가스 에칭 공정 시에 있어서 칩과의 박리를 생기게 하지 않는 정도의 보호 유지성을 갖는 것이면 좋다. 또한, 가열 시에 웨이퍼나 장치를 오염되지 않도록 아웃 가스가 적은 것이 바람직하다.
특별히, 에너지선 등을 조사되기 전의 점착제층(5)의 택 힘이 25℃에 있어서 50~400kPa인 것이 바람직하다. 이러한 택 힘에 의해, 피착물인 반도체 웨이퍼나 칩과의 사이에 박리를 발생시키지 않는다.
본 실시 형태에 있어서, 점착제층(5)을 구성하는 점착제의 구성은 특별히 한정되지 않지만, 박리성을 향상시키기 위해서, 에너지선 경화성의 것이 바람직하고, 경화 후에 칩(21)과의 박리가 용이해지는 재료인 것이 바람직하다. 에너지선 경화성을 갖는 점착제로서는, 예를 들어, 캐스트 필름층(7)을 형성하는데 사용되는 아크릴계 점착제와 에너지선 중합성 화합물을 주성분으로서 되는 조성의 것을 이용하는 것이 가능하다. 에너지선 경화성의 점착제를 이용했을 경우, 내열성을 올리기 위해 가스 에칭 공정의 전에 에너지선 경화를 실시해도 좋다.
<용도>
본 실시 형태와 관련된 반도체 웨이퍼 보호용 점착 테이프(1)는, 스텔스 다이싱 공정에 의해 개편화된 칩으로의, 가스에 의한 에칭 처리 공정에 알맞게 사용된다.
(가스 에칭 공정)
본 실시 형태와 관련된 반도체 웨이퍼 보호용 점착 테이프(1)를, 가스 에칭 공정에 적용했을 경우의, 테이프의 사용 방법에 대해서, 도 2를 참조하면서 설명한다.
도 2는, 스텔스 다이싱 공정에 의해서, 반도체 웨이퍼가 개편화된 칩(11)에 대해서, 에칭 가스(13)에 의해 에칭을 행하는 가스 에칭 공정을 나타내는 단면도이다. 도 2에 나타내듯이, 링프레임(15)에 고정된 반도체 웨이퍼 보호용 점착 테이프에는, 반도체 웨이퍼가 스텔스 다이싱 공정에 의해 개편화된 복수의 칩(11)이 고정되어 있다. 또한, 칩(11)은, 척 테이블(17)에 의해 보호 유지되고 있다. 그 후, 에칭 가스(13)를 조사해, 칩(11)의 노출면을 에칭한다.
가스 에칭 공정에 의해, 칩 분단면에 잔존하는 레이저 광에 의한 개질 영역을 제거한다. 개질 영역은 약화되어 있기 때문에, 칩(11)에 개질 영역이 남으면, 개질 영역으로부터 칩(11)이 갈라져 버린다.　칩(11)의 표면의 개질 영역이나 요철을 제거하는 것으로, 칩(11)의 항절강도가 높아진다. 가스 에칭의 예는, 1kPa 정도까지 감압한 챔버 내에, 200℃로 가열한 삼불화염소(ClF3) 가스를, 0.3~2.0MPa의 압력으로 내뿜는 방법을 들 수 있다.
이 때, 가열된 에칭 가스(13)가 조사되는 것이나, 에칭 가스(13)와 칩(11)과의 사이에 화학반응이 발생하는 것에 의해, 반도체 웨이퍼 보호용 점착 테이프(1)는 가열된다. 척 테이블(17)에 접하는 개소는 척 테이블(17) 중에 냉각수를 순환시키는 것으로 냉각되지만, 척 테이블(17)이 접하지 않는 개소나 발생하는 열이 냉각을 웃도는 경우에는, 반도체 웨이퍼 보호용 점착 테이프(1)는, 200℃ 정도까지 가열되기도 한다.
(본 실시 형태에 관련된 효과)
본 실시 형태에 있어서, 척 테이블(17)에 접하는 캐스트 필름층(7)이, 200℃로 가열되어도 택 힘이 소정의 값 이하이기 때문에, 본 실시 형태에 관련된 반도체 웨이퍼 보호용 점착 테이프(1)는 척 테이블(17)에 융착하지 않고 가스 에칭이 가능하다.
또한, 본 실시 형태에 있어서, 기재 필름(3)은 캐스트 필름층(7)을 갖고 있어, 반도체 웨이퍼 보호용 점착 테이프의 열수축율은 작아져, 가스 에칭 공정에 있어서, 칩의 위치가 어긋나거나 칩끼리가 접촉하거나 하는 것을 막는 것이 가능하다.
특히, 본 실시 형태에 있어서, 기재 필름을 캐스트 필름층만으로 형성 하는 경우, 반도체 웨이퍼 보호용 점착 테이프의 열수축율이 더욱 작아진다.
실시예
다음으로, 본 실시 형태에 관련된 효과를 더욱 명확하게 하기 위해서, 실시예 및 비교예에 대하여 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이것들 실시예로 한정되는 것은 아니다.
〔반도체 웨이퍼 보호용 점착 테이프의 제작〕
(1) 기재 필름의 제작
(캐스트 필름 A와 수지 필름 A의 적층 필름)
스미토모화학 제조 에틸렌 메틸 메타크릴레이트(EMMA) 수지 「아쿠리프트
WD201(상품명)」를 사용하고, T다이법에 의해 두께 100㎛의 수지 필름 A를 성형했다.
자외선 경화형 아크릴계 공중합체 A를 박리 필름 상에 건조 후의 두께가 30㎛가 되도록 도공하고, 수지 필름 A와 붙이고, 자외선을 조사하고, 경화시키는 것으로, 총 두께 130㎛의 수지 필름 A와 캐스트 필름 A의 적층 필름을 얻었다.
자외선 경화형 아크릴계 공중합체 조성물A의 조성은 이하와 같다
아크릴산 에스테르 공중합체 100 질량부
경화제(일본 폴리우레탄사 제조 「콜로네이트 L」(상품명)) 2 질량부
방사선 중합성 화합물 150 질량부
광중합개시제 (일본 치바가이기사 제조 「이르가큐아 184」(상품명)) 5 질량부
상기의 아크릴산 에스테르 공중합체 및 방사선 중합성 화합물은, 다음의 것이다.
아크릴산 에스테르 공중합체:
2-에틸 헥실 아크릴레이트, 메틸 아크릴레이트, 2-히드로키시에틸 아크릴레이트를 공중합하여 얻어진, 중량 평균 분자량이 10만, 유리 전이점이 - 10℃인 공중합체.
방사선 중합성 화합물:
중량 평균 분자량이 1100의 우레탄 아크릴레이트 올리고머
(캐스트 필름 B)
경화제 경화형 폴리에스테르 수지 조성물을, 박리 필름 상에 도공, 건조시키고, 다른 박리 필름과 붙인 후, 1주간 양생해 경화시킨 후에 박리 필름으로부터 벗기는 것으로 필름상(필름형태)의 캐스트 필름 B를 얻었다. 캐스트필름 B의 건조 후의 두께는 70㎛였다.
경화제 경화형 폴리에스테르 수지 조성물의 조성은 이하와 같다
폴리에스테르 수지 조성물(중량 평균 분자량: 1.5만, 유리 전이점: 40℃) 100 질량부
경화제(일본 폴리우레탄사 제조 「콜로네이트 L」(상품명)) 10 질량부
(수지 필름 B)
100㎛의 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름(테이진 듀퐁 필름사 제조, G2: 상품명)을 수지 필름 B로서 이용했다.
(2) 점착제 조성물 A의 조제
용매의 톨루엔 400g 중에, 2-에틸 헥실 아크릴레이트 446.5g, 메틸 메타아크릴레이트 45g, 메타크릴산 3.4g, 중합 개시제로서 벤조일펠옥시드 0.5g의 혼합액을 2시간에 거쳐 방울져 내리면서, 100℃의 온도 하에서 4시간 반응시켜 관능기를 갖는 폴리머 (2)의 용액을 얻었다. 다음에 이 폴리머 용액(2)에, 광중합성 탄소-탄소 이중 결합 및 관능기를 갖는 화합물 (1)로서 2-히드록시 에틸 메타크릴레이트 5.1g, 중합 금지제로서 하이드로퀴논 0.1g를 더해, 120℃의 온도 하에서 6시간 반응시킨 후, 초산에서 중화하여, 화합물 (A)의 용액을 얻었다. 이 화합물 (A) 용액 중의 화합물 (A) 100 질량부에 대해, 폴리이소시아네이트(일본 폴리우레탄사 제조: 콜로네이트 L) (B) 1 질량부, 광중합 개시제(일본 치바가이기사 제조 이르가큐아 184) 0.5 질량부를 화합물 (A) 용액 중에 더하고 혼합하여, 아크릴계 에너지선 경화성 점착제 조성물 A를 조제했다.
<실시예 1>
캐스트 필름 A와 수지 필름 A를 적층한 필름의 수지 필름 A 측에 조제한 점착제 조성물 A를 도포ㆍ건조해, 반도체 웨이퍼 보호용 점착 테이프를 작성했다.
<실시예 2>
캐스트 필름 B에 점착제 조성물 A를 도포ㆍ건조해, 반도체 웨이퍼 보호용 점착 테이프를 작성했다.
<비교예 1>
수지 필름 A에 점착제 조성물 A를 도포ㆍ건조해, 반도체 웨이퍼 보호용 점착 테이프를 작성했다.
<비교예 2>
수지 필름 B에 점착제 조성물 A를 도포ㆍ건조해, 반도체 웨이퍼 보호용 점착 테이프를 작성했다.
〔반도체 웨이퍼 보호용 점착 테이프의 물성과 평가〕
(1) 택 힘의 측정
주식회사 레스카의 태킹 시험기 TAC-II를 이용해 실시했다. 측정모드는, 설정한 가압치까지 프로브를 밀어 넣어, 설정한 시간이 경과하기까지 가압치를 보호유지하도록 컨트롤을 계속하는 Constant Load를 사용했다. 세퍼레이터를 박리한 후, 점착제층이 형성되지 않는 쪽을 위로해서 기재 필름을 플레이트 상에 두고, 위쪽에서 직경 3.0mm의 SUS304제의 프로브를 접촉시켰다. 프로브를 측정 시료에 접촉시킬 때의 스피드는 30mm/min이며, 접촉 하중은 100gf이며, 접촉 시간은 1초이다. 그 후, 프로브를 600mm/min의 박리 속도로 위쪽으로 떼어내고, 떼어내는데 필요로 하는 힘을 측정해, 그 피크 값을 택 힘으로 했다. 택 힘을 측정하고 싶은 온도에 맞추고, 예를 들어 200℃에 있어서의 택 힘은, 프로브 및 플레이트 온도를 200℃로 했다.
(2) 가스 에칭 공정에서의 평가
직경 6인치로 100㎛ 두께의 미러 웨이퍼에, 반도체 웨이퍼 가공용 점착 테이프를 붙여, 웨이퍼 면에서 6인치 웨이퍼를 10mm 사각으로 다이싱(기재로의 자름 깊이 20㎛)한 후, 진공 챔버 내에서, 반도체 웨이퍼 가공용 점착 테이프를 척 테이블에 흡착시켜, 30초간 ClF3의 가스 에칭을 행한다. 더욱이, 이 때 척 테이블 내에는 70℃의 온수를 흘리는 것으로, 반도체 웨이퍼 가공용 점착 테이프 및 웨이퍼의 냉각을 행한다. 본 공정의 후에 척 테이블로부터 점착 테이프가 용이하게 박리 가능한지 여부를 평가했다.
표 안의 ○, X는, 이하를 의미한다.
「○」… 에칭 공정 후에, 점착 테이프를 척 테이블로부터 용이하게 박리하는 것이 가능했다.
「X」… 에칭 공정 후에, 점착 테이프를 척 테이블로부터 용이하게 박리 할 수 없었거나, 점착 테이프가 파단, 용융했다.
(3) 칩의 시프트 평가
가스 에칭 평가에서 가공, 테이프의 척 테이블로부터의 박리가 가능한 것에 있어서, 다이싱에 의한 칩 간격이 가스 에칭 공정으로 어긋나지 않았나 광학 현미경에 의해, 각 5개소에 있어서 확인을 행했다. 예를 들어, 다이싱에 의한 잘라냄 폭 25㎛에 대해, 가스 에칭 공정 후의 칩 간의 간격이 22㎛인 경우, 어긋남은 3㎛이다. 모든 개소에 있어서 어긋남이 ±1㎛ 이내인 것을 ◎, 또한, 모든 개소에 있어 어긋남이 ±2.5㎛ 이내인 것을 ○, 5개소 중, 1개소에서도 어긋남이 ±2.5㎛ 이상인 것을 X로 했다.
(4) 파단강도, 파단신도
점착 테이프를 1호 덤벨 형상(JIS K 6301)으로 구멍 뚫어 시험편을 작성해, 인장 시험 장치(JIS B 7721)를 사용해 측정했다. 시험편에 40mm의 표선을 넣은 후, 인장시험기를 이용해 표선간 절단시의 하중 (항장력)과 늘어남을 측정했다. 단, 인장 속도는 300mm/min로 했다.
[표 1]
Figure 112015058583290-pct00001
표 1에 나타내듯이, 실시예 1~2의 반도체 웨이퍼 보호용 점착 테이프는, 점착제층이 형성되지 않는 쪽이, 캐스트 필름층 A~B이며, 최외층의 택 힘이, 200℃에서도 100kPa 이하이기 때문에, 가스 에칭 공정에 있어서 점착 테이프의 기재 필름이 척 테이블에 융착하는 것이 없었다.
특히, 실시예 2는, 기재 필름이 캐스트 필름 뿐이기 때문에, 가열에 의해서도 수축이 적고, 가스 에칭 공정 중에 칩의 시프트가 더욱 적었다.
비교예 1은, 기재 필름의 점착제가 형성되지 않는 쪽의 최외층이 수지 필름 A이기 때문에, 가스 에칭 공정에 있어서 점착 테이프의 기재 필름이 척 테이블에 융착해 버린다. 가스 에칭 공정 후에 기재 필름을 척 테이블로부터 벗겨내는 것이 곤란했다.
비교예 2는, 기재 필름의 점착제가 형성되지 않는 쪽의 최외층의 택 힘이, 200℃에서도 100kPa 이하였지만, 에칭 공정에서의 가열의 영향으로, 필름 성형시의 잔류 응력에 의해 수축해, 점착 테이프가 척 테이블로부터 떠 버리고, 척 테이블보다 냉각되지 않았기 때문에, 웨이퍼의 변색이나 점착제의 열화가 보였다.
이상, 첨부 도면을 참조하면서, 본 발명의 적합한 실시 형태에 대해 설명했으나, 본 발명은 관련된 예에 한정되지 않는다. 당업자라면, 본원에서 개시한 기술적 사상의 범주 내에 있어서, 각종의 변경 예 또는 수정 예를 생각해 낼 수 있는 것은 분명하고, 그것들에 대해서도 당연하게 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것이라고 이해된다.
1, 1a ……… 반도체 웨이퍼 보호용 점착 테이프
3 ……… 기재 필름
5 ……… 점착제층
7 ……… 캐스트 필름층
9 ……… 수지 필름층
11 ……… 칩
13 ……… 에칭 가스
15 ……… 링 프레임
17 ……… 척 테이블
21 ……… 반도체 웨이퍼
23 ……… 칩
31 ……… 반도체 웨이퍼
33 ……… 칩

Claims (6)

  1. 기재 필름과, 상기 기재 필름의 한쪽 면에 형성된 점착제층을 갖고,
    상기 기재 필름은, 경화한 수지를 포함하는 캐스트 필름층을 상기 점착제층이 형성되지 않는 쪽의 최외층에 갖고,
    직경 3.0mm의 SUS304제의 프로브를 측정 시료에 접촉시킬 때의 스피드를 30 mm/min로 하고, 접촉 하중을 980mN(100gf)로 하고, 접촉 시간을 1초로 한 조건에 있어서, 프로브를 600mm/min의 박리 속도로 위쪽에 떼어낸 때의, 프로브 택에 의해 측정된 상기 캐스트 필름층의 택 힘의 피크 값이 200℃에 있어서 100kPa 이하인
    것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 보호용 점착 테이프.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기재 필름이, 캐스트 필름층만으로 된 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 보호용 점착 테이프.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 캐스트 필름층이, 경화한 아크릴계 공중합체 또는 폴리에스테르 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 보호용 점착 테이프.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 캐스트 필름층은, 경화제 혹은 방사선에 의해 경화된 아크릴계 공중합체로 구성하는 것임을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 보호용 점착 테이프.
  5. 제1항에 있어서,
    파단 강도가 0.5N/mm 이상이며, 파단신도가 200% 이상인 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 보호용 점착 테이프.
  6. 제1항에 있어서,
    직경 3.0mm의 SUS304제의 프로브를 측정 시료에 접촉시킬 때의 스피드를 30mm/min로 하고, 접촉 하중을 980mN(100gf)로 하고, 접촉 시간을 1초로 한 조건에 있어서, 프로브를 600mm/min의 박리 속도로 위쪽으로 떼어낸 때의, 프로브 택에 의해 측정된 상기 점착제층의 택 힘의 피크 값이 25℃에 있어서 50~400kPa인 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 보호용 점착 테이프.
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