KR101985049B1 - 반도체 웨이퍼 표면 보호용 점착 테이프 - Google Patents

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후루카와 덴키 고교 가부시키가이샤
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Abstract

기재(基材) 필름 상에 감압형 점착제의 점착제층을 가지고, 해당 점착제층의 두께가 10㎛ 이상이며, 해당 점착제층의 표면의 표면 자유 에너지 γs가 30~35mN/m이고, 디요오드 메탄에 대한 접촉각 θl I이 54°~ 60°이며, 23℃에서의 SUS280 연마면에 대한 점착력이 0.8~4.3N/25㎜ 이고, 또한 50℃에 있어서의 가열 박리시의 SUS280 연마면에 대한 점착력이 23℃에서의 박리시에서의 점착력과 비교하여 50% 이하인 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 표면 보호용 점착 테이프.

Description

반도체 웨이퍼 표면 보호용 점착 테이프{SEMICONDUCTOR-WAFER-SURFACE-PROTECTIVE ADHESIVE TAPE}
본 발명은, 반도체 웨이퍼 표면 보호용 점착 테이프에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 반도체 웨이퍼를 박막으로 연삭할 때에 사용되는 반도체 웨이퍼의 표면 보호용 점착 테이프에 관한 것이다.
반도체 패키지는, 고순도 실리콘 단결정 등을 슬라이스하여 반도체 웨이퍼로 한 후, 이온 주입, 에칭 등에 의해 해당 웨이퍼 표면에 집적 회로를 형성하여 제조된다. 집적 회로가 형성된 반도체 웨이퍼의 이면을 연삭, 연마 등을 하는 것에 의해, 반도체 웨이퍼는 소망의 두께가 된다. 이때, 반도체 웨이퍼 표면에 형성된 집적 회로를 보호하기 위해서, 반도체 웨이퍼 표면 보호용 점착 테이프가 이용된다. 이면 연삭된 반도체 웨이퍼는, 이면 연삭이 종료된 후에 웨이퍼 카세트에 수납되고, 다이싱 공정으로 운반되어, 반도체 칩으로 가공된다.
종래에는, 이면 연삭에 의해 반도체 웨이퍼의 두께를 200~400㎛ 정도까지 얇게 하는 것이 행해지고 있었다. 그러나, 최근의 고밀도 실장 기술의 진보에 수반하여, 반도체 칩을 소형화할 필요가 생기고, 반도체 웨이퍼의 두께가 얇아져서, 반도체 칩의 종류에 따라서는, 두께가 100㎛ 정도까지 얇아지고 있다. 게다가, 한 번의 가공에 의해서 제조할 수 있는 반도체 칩의 수를 늘리기 위해서, 반도체 웨이퍼의 직경은 반대로 대형화되는 경향이 있다. 지금까지는 직경이 5인치나 6인치의 도체 웨이퍼가 주류였는데 비해, 최근에는 직경 8~12인치의 반도체 웨이퍼로부터 반도체 칩으로 가공하는 것이 주류가 되고 있다.
반도체 웨이퍼의 두께가 얇아지고 지름이 커지는 흐름은, 특히, NAND형이나 NOR형이 존재하는 플래쉬 메모리의 분야나, 휘발성 메모리인 DRAM 등의 분야에서, 현저한 경향을 나타내고 있다. 예를 들면, 직경 12인치의 반도체 웨이퍼를 이용하여, 150㎛ 두께 이하까지 연삭하는 일도 드물지 않다. 대구경의 반도체 웨이퍼를 얇은 두께로 연삭하는 경우, 반도체 웨이퍼 표면 보호용 점착 테이프의 박리력이 너무 크면, 테이프를 무리하게 벗기는 것이 되어 웨이퍼 깨짐이 발생해 버린다.
통상, 반도체 웨이퍼는 로봇 암에 의해 웨이퍼 카세트로 불리는 전용의 케이스로부터 한 장씩 취출되고, 연삭기기 내에 있는 반도체 웨이퍼 고정용 지그로 유지되어, 이면 연삭이 행해진다. 이면 연삭된 반도체 웨이퍼는, 로봇 암에 의해, 웨이퍼 카세트에 수납되고, 다음 공정으로 반송된다. 이때에 반도체 웨이퍼의 휨이 크면 흡착 불량이 발생하거나, 최악의 경우는 반송 도중에 흡착 암에서 빠져서 웨이퍼가 낙하해 버리는 등의 문제가 발생하고 있었지만, 인라인 시스템으로 불리는 박막 연삭 전용기의 등장이나 특수한 테이프(특허 문헌 1, 2 참조)의 개발에 의해 해결되어 가고 있다. 이들 테이프나 장치의 도입에 의해, 반도체 웨이퍼 반송시의 반송 에러의 문제가 해소되고, 앞으로도 연삭 두께가 점점 더 박막으로 시프트할 것이라고 생각된다.
연삭 후의 박형 웨이퍼는 다이싱 테이프나 다이싱ㆍ다이본딩 필름으로의 마운트가 행해지고, 그 후 표면 보호 테이프는 장치 내에서 박리된다. 상기와 같이, 테이프 박리시에 반도체 웨이퍼가, 큰 지름이고 박막이기 때문에, 박리력이 높으면 반도체 웨이퍼에 부하가 걸려 버려서 용이하게 깨지는 문제가 발생하고 있다.
또한, 최근에는 플립 칩 실장 방식 등이 늘어나고 있고, 땜납 범프나 금 범프 등에 의한 접합 방식이 늘어나고 있다. 특히 이들 반도체 웨이퍼는 언더필로 불리는 수지로 밀봉되므로 언더필과의 밀착성 향상을 위하여, 반도체 웨이퍼 표면의 활성화를 행하여 언더필과의 밀착성을 강화하는 경향이 있다. 그러나, 언더필과의 밀착성 향상에 수반하여, 반도체 웨이퍼는 테이프와의 밀착성도 향상되어, 필요한 박리력이 높아져 버려서 박리 불량의 문제를 발생시키고 있다.
또한, 디스크리트(discrete)계 웨이퍼에 있어서도 성능 향상을 위하여, 조금씩 박막화가 진행되고 있다. 이 웨이퍼는 특수한 표면 처리가 행해지거나, 단차의 크기가 여러 종류이므로 풀(점착제)이 잔존하기 쉬워, 박리성 향상은 큰 과제 중 하나가 되어 가고 있다.
연삭 공정 중에는 유지력이 필요하고, 다른쪽 박리시에는 낮은 점착력이 요구되는 것으로부터, 종래, 박막용 표면 보호 테이프로서 자외선 경화형의 표면 보호 테이프가 많이 사용되고 있다. 자외선 경화형의 표면 보호 테이프는, 웨이퍼에 접합시에는 높은 점착력이 있기 때문에 밀착성이 뛰어나고, 박리 전에 자외선을 조사하는 것으로 올리고머 또는 폴리머가 가교(架橋)하는 것으로 점착력을 저하시키기 때문에 용이하게 박리할 수 있다(특허 문헌 3 참조).
그러나 자외선 경화형의 표면 보호 테이프는 자외선 조사 공정을 필수로 하기 때문에, 공정 관리가 번잡하고, 또한 반응성이 높기 때문에 특수한 표면 처리가 행해진 반도체 웨이퍼의 활성면과 반응하는 것으로 박리 불량이나 웨이퍼 깨짐을 발생시켜 버린다는 문제가 종종 발생하고 있었다. 한편, 감압형(減壓型) 점착제를 이용한 표면 보호 테이프에서는, 자외선 조사에 의한 점착제의 경화를 할 수 없으므로, 밀착성 향상과 풀 잔존 방지의 양립이 어렵고, 디스크리트계와 같은 단차가 비교적 큰 디바이스나 범프 웨이퍼 등의 돌기가 부가된 디바이스에의 적용이 어렵다.
이들 문제에 대해서 점착제를 2층으로 하거나 중간층에 수지를 이용하여 밀착성을 확보하는 등의 방법이 생각되지만, 피착체(被着體)와 접촉하는 점착제를 자외선 경화형으로 하지 않으면 풀 잔존의 발생을 억제하는 것이 어렵거나, 감압형 점착제를 이용한 경우는 피착체의 세정을 실시해야 했다.
이들 문제에 대해서, 디요오드 메탄에 대한 접촉각의 값을 더 조정하는 것에 의해서 자외선 경화형 점착제에서의 문제를 해결하거나(특허 문헌 4 참조), 마찬가지로 감압형 점착제에 대해서도 해결을 꾀하거나 하고 있지만(특허 문헌 5 참조), 웨이퍼의 표면 상태나 스크라이브 라인 등의 요철의 깊이나 형상에 따라서는 풀 잔존을 발생시켜 버린다는 문제는 완전히 해결되지 않고 있다.
[특허 문헌 1] 일본공개특허공보 2011-151355호 [특허 문헌 2] 일본공개특허공보 2003-261842호 [특허 문헌 3] 일본공개특허공보 평성9-298173호 [특허 문헌 4] 일본공개특허공보 2009-242776호 [특허 문헌 5] 일본공개특허공보 2011-129605호
본 발명은, 반도체 웨이퍼 표면 보호용 점착 테이프를 단차가 있는 반도체 웨이퍼에 접합한 채로 해당 반도체 웨이퍼 이면을 연삭해도, 먼지(dust)나 물이 침입하지 않으면서 박막화 할 수 있고, 반도체 웨이퍼를 손상시키지 않으며, 또한 박리가 용이한 반도체 웨이퍼 표면 보호용 점착 테이프를 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명자들은, 상기 과제에 대하여 예의 검토하였다. 그 결과, 특정의 표면 자유 에너지와 디요오드 메탄에 대한 접촉각을 가지고, 점착력이 소망의 값으로 조정된 반도체 웨이퍼 표면 보호용 점착 테이프를 디스크리트계 웨이퍼에 접합하여 100㎛ 두께로 연삭한 경우, 먼지나 물의 침입 없이 연삭 가능하고, 50℃의 가열 조건 하에서 해당 점착 테이프를 박리하는 경우, 풀 잔존이 없이 용이하게 박리 가능한 것을 발견했다. 본 발명은 이 발견에 근거하여 이루어진 것이다.
즉, 본 발명은, 이하의 발명을 제공하는 것이다.
(1) 기재(基材) 필름 상에 감압형 점착제의 점착제층을 가지고, 해당 점착제층의 두께가 10㎛ 이상이며, 해당 점착제층의 표면의 표면 자유 에너지 γs가 30~35mN/m이고, 디요오드 메탄에 대한 접촉각 θl I이 54°~ 60°이며, 23℃에서의 SUS280 연마면에 대한 점착력이 0.8~4.3N/25㎜이고, 또한 50℃에 있어서의 가열 박리시의 SUS280 연마면에 대한 점착력이 23℃에서의 박리시에서의 점착력과 비교하여 50% 이하인 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 표면 보호용 점착 테이프.
(2) 상기 점착제층의 주성분이, (메타)아크릴계 폴리머의 공중합체인 것을 특징으로 하는 (1)에 기재된 반도체 웨이퍼 표면 보호용 점착 테이프.
(3) 상기 (메타)아크릴계 폴리머의 공중합체가, (메타)아크릴산 메틸, (메타)아크릴산 n-부틸, (메타)아크릴산 2-에틸헥실을 포함하는 적어도 3종의 모노머 성분의 공중합체인 것을 특징으로 하는 (2)에 기재된 반도체 웨이퍼 표면 보호용 점착 테이프.
(4) 상기 점착제층에 이소시아네이트계 및/또는 에폭시계의 가교제를 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 (1) 내지 (3) 중 어느 하나에 기재된 반도체 웨이퍼 표면 보호용 점착 테이프.
(5) 상기 점착제층이 에멀젼계 점착제이고, 2 종류 이상의 계면 활성제를 포함하는 것을 특징으로 하는 (1) 내지 (4) 중 어느 하나에 기재된 반도체 웨이퍼 표면 보호용 점착 테이프.
(6) 상기 계면 활성제가, 폴리프로필렌글리콜 화합물 및 폴리옥시에틸렌알킬 페닐에테르의 적어도 2 종류인 것을 특징으로 하는 (5)에 기재된 반도체 웨이퍼 표면 보호용 점착 테이프.
또한, 본 발명에 있어서 「가교제를 실질적으로 포함하지 않는」이라는 것은, 의도적으로 첨가하지 않고, GPC[겔 침투 크로마토그래피(Gel Permeation Chromatography)] 등의 분취(分取)에 의해 분리할 수 없을 정도인 것을 말한다.
본 발명의 반도체 웨이퍼 표면 보호용 점착 테이프를 큰 지름의 반도체 웨이퍼 표면에 접합한 채로 해당 반도체 웨이퍼 이면을 연삭하여, 100㎛ 이하의 박막 반도체 웨이퍼로 한 경우라도, 자외선 조사의 공정이 없이, 게다가 풀 잔존없이 용이하게 박리할 수 있다. 이 때문에 후속 공정인, 에칭 공정이나 메탈라이즈 공정에서도 문제없이 반도체 웨이퍼를 처리할 수 있다. 나아가, 본 발명의 반도체 웨이퍼 표면 보호용 점착 테이프는, 디스크리트계 웨이퍼와 같은 단차가 비교적 큰 디바이스나 금 범프 웨이퍼 등의 어느 정도 큰 돌기가 부가된 디바이스에도 적절히 적용할 수 있다.
본 발명의 상기 및 다른 특징 및 장점은, 적절하게 첨부된 도면을 참조하여, 하기의 기재로부터 명백해질 것이다.
도 1은, 본 발명의 반도체 웨이퍼 표면 보호용 점착 테이프의 일실시 형태를 나타내는 단면도이다.
도 2는, 본 발명에 있어서의 SUS280 연마면에 대한 점착력 측정법을 나타내는 설명도이다.
도 3은, 실시예에 있어서의 점착제층 표면의 디요오드 메탄 접촉각의 측정법을 나타내는 설명도이다.
도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 반도체 웨이퍼 표면 보호용 점착 테이프에 대해서 설명한다. 본 발명의 반도체 웨이퍼 표면 보호용 점착 테이프(20)는, 도 1에 모식적인 단면도에서 나타내는 바와 같이 기재(基材) 필름(21)의 적어도 한쪽 면에 점착제층(22)이 형성되고, 점착제층(22)을 웨이퍼(23)에 접착시켜서 이용한다.
이하, 본 발명의 실시 형태를 상세하게 설명한다.
점착제층은, 1종류의 점착제로부터 이루어지는 것도, 다른 2종류 이상의 점착제가 적층되어 있는 것도 좋지만, 적층된 점착제층은 모두 감압형 점착제이다.
점착제가 자외선 경화형인 경우는, 라디칼 등을 발생시키기 위한 광반응 개시제를 함유시키는 것이 필수가 된다. 그러나, 반도체 웨이퍼 표면이 플라스마 클리닝 등에 의해 활성화해 버리면 광반응 개시제와 반응해 버리는 경우가 있고, 반도체 웨이퍼 표면과 반응해 버리기 때문에 박리시에 풀(점착제) 잔존의 문제를 발생시키거나, 박리 불량 문제를 발생시켜 버리는 일이 많고, 여러 가지 반도체 웨이퍼에 대응할 수 없다. 한편, 감압형 점착제는 광반응 개시제 등의 반응성 물질이 들어가 있지 않기 때문에, 활성면에 대한 상성(相性)이 비교적 좋고, 접착 현상 등을 일으키기 어렵다.
본 발명에서는, 점착제층의 두께는 10㎛ 이상이며, 10~50㎛가 바람직하다. 여기서, 2종 이상의 점착제가 적층되어 있는 경우는, 이들 적층된 점착제로 이루어지는 점착제층의 총 두께이다.
본 발명의 점착제층은, 그 표면의 표면 자유 에너지 γs가 30~35mN/m이고, 디요오드 메탄에 대한 접촉각이 54°~ 60°이며, 23℃에서의 SUS280 연마면에 대한 점착력이 0.8~4.3N/25㎜이고, 또한 50℃에 있어서의 가열 박리시의 SUS280 연마면에 대한 점착력이 통상 박리시에서의 점착력과 비교하여 50% 이하이다.
본 발명에 있어서, 점착제층 표면의 디요오드 메탄(CH2I2)에 대한 접촉각 θl I이란, 점착제층 표면과 디요오드 메탄의 접촉 직후의 접촉각 θl I을 의미한다. 이 접촉각 θl I은, 온도 23℃, 습도 50%에서 측정한 값이다. 측정은 시판(市販)중인 접촉각 측정 장치를 이용하여 행할 수 있다.
본 발명에 있어서, 점착제층 표면의 디요오드 메탄에 대한 접촉각은, 54도(°) 이상 60도(°) 이하이며, 바람직하게는 54.5 ~ 58°이다.
본 발명에 있어서, 점착제 표면의 표면 자유 에너지 γs는 30~35mN/m이며, 바람직하게는 30~33mN/m이다.
표면 자유 에너지 γs를 얻기 위해서는, Zisman법, Fowkse법, Owens and Wendt법, Van Oss법 등이 알려져 있는데, 본 발명에 있어서는, Owens and Wendt법에 의해 구한 값이다.
구체적으로는, 하기 <수학식 1>에 있어서의 식 (1), 식 (2)의 연립 방정식으로부터, 표면 자유 에너지 γs를 구한다. 여기서, <수학식 1>은, Fowkes식을 확장한 Owens식, 및 Young의 식으로부터 구하는 것이다.
Figure 112014069824053-pct00001
상기 식 (1)은, Fowkes-Owens식으로, 표면 자유 에너지의 성분을 나눈 것으로, 표면 자유 에너지 γs가, 표면 자유 에너지의 극성 성분 γs p(London력뿐)과 표면 자유 에너지의 분산 성분 γs d(Debye력이나 수소 결합력을 포함한다)의 합인 것으로 하는 것이며, 상기 식 (2)는, 고체 s와 액체 l와 같이 계면의 계면 장력 γsl에 대한 확장 Fowkes 모델의 관계식에 Young의 식을 조합하여 얻어진 관계식이다.
표면 자유 에너지 γs는, 상기 식 (2) 에 있어서, 표면 장력 γl, 표면 장력 극성 성분(γl p), 표면 장력 분산 성분(γl d)이 이미 알려져 있는 2종의 액체를 이용하여, 이들 액체에 있어서의 접촉각 θl을 측정하고, 이것에 의해 상기 연립 방정식을 푸는 것으로 구할 수 있다.
본 발명에 있어서는, 이 2종의 액체에, 순수(純水)와 디요오드 메탄을 사용한다.
물의 표면 장력 γl, 표면 장력 극성 성분 γl p, 표면 장력 분산 성분 γl d은, 각각 순서대로, 72.8mN/m, 51.0mN/m, 21.8mN/m이며, 디요오드 메탄의 표면 장력 γl, 표면 장력 극성 성분 γl p, 표면 장력 분산 성분 γl d은, 각각 순서대로, 50.8mN/m, 1.3mN/m, 49. 5mN/m이다.
따라서, 순수의 경우는, 상기 식 (2)에 이들 값을 넣은 하기 식 (2a)가 되고, 디요오드 메탄의 경우는 하기 식 (2b)가 된다.
그 결과, 물의 접촉각 θl H과 디요오드 메탄의 접촉각 θl I을 측정하고, 하기 <수학식 2>의 연립 방정식을 푸는 것으로 표면 자유 에너지 γs가 구해진다.
Figure 112014069824053-pct00002
여기서, 순수의 접촉각 θl H 및 디요오드 메탄의 접촉각 θl I은, 접촉각계로 측정(액적 용량: 물 2μL, 디요오드 메탄 3μL, 측정 시간: 적하(滴下) 30초 후)한다.
또한, 상기 식 (2)는, 하기와 같이 하여 유도된 것이다.
Young식(에너지 평형 상태의 관계식)
γs = γi+γlcosθl (3)
Dupre식(에너지 보존의 관계식)
W = γs+γl-γi (4)
Young의 식은, 고체 표면에 액체가 정치(靜置)되어 평형 상태에 있을 때, 접촉각 θl과 고체의 표면 장력 γs, 액체의 표면 장력 γl, 고액 계면 장력 γi의 사이에, 상기 식 (3)의 관계가 성립한다는 것이다.
Dupre식은, 고체-액체의 계면을 고체-기체, 액체-기체의 2개의 계면으로 분할하는데 필요한 일인 부착일 W 에 있어서, 상기 식 (4)의 관계가 성립한다는 것이다.
상기 식 (3)과 (4)로부터, 하기 식 (5)의 Young-Dupre식이 유도된다.
W = γl(1-cosθl) (5)
Girifalco and Good식(부착일과 고ㆍ액의 각 표면 에너지의 관계)
W = 2φ(γs×γl)1/2 (6)
부착일 W는, 고체와 액체가 접착할 때의 표면 자유 에너지의 감소분인 것으로부터, 이것이 고액 계면의 상호 작용과 관련된 양으로 간주한 것이며, φ는 고상-액상 등의 2상 사이에 작용하는 상호 작용의 종류에 의해 다른 값을 취하는 보정 계수로, 통상 1.0으로 근사된다.
한편, 부착일 W, 표면 자유 에너지는, 하기와 같이, 극성 성분과 분산 성분으로 나누어진다고 가정한다.
부착일의 성분 나눔(극성 성분, 분산 성분)
W = Wp+Wd (7)
표면 자유 에너지의 성분 나눔(Fowkes-Owens식)
γs = γs p+γs d (8)
여기서, 상기 식 (7)은, Wp, Wd를, φ = 1.0에 근사한 식 (6)의 Girifalco and Good식에 치환하는 것으로, 하기 식 (9)가 유도된다.
W = 2(γs p×γl p)1/2+2(γs d×γl d)1/2 (9)
상기 식 (9)와 상기 식 (5)로부터, 상기의 식(2)가 유도된다.
γl(1-cosθl) = 2(γs p×γl p)1/2+2(γs d×γl d)1/2 (2)
본 발명에 있어서의 표면 자유 에너지의 계산은 Owens and Wendt법으로, 물과 디요오드 메탄이라는 2개의 극성이 다른 용액을 이용하여 계산하는 것이다.
물과 디요오드 메탄은 수소 결합의 유무, 전기 음성도의 차가 서로 다르고, 상기와 같이, 극성 성분, 분산 성분이 서로 다르기 때문에, 이들의 표면 장력은 서로 다르다. 여기서, 물의 특질은 극성 성분의 비율이 큰 것에 있고, 이것은 수소 결합하는 수산기를 가지는 것에 기인하고 있다.
본 발명에서는 고체 s(고상)는 접착제층이며, 접착제층을 구성하는 점착제에 있어서는, 동일한 주성분을 많이 포함하고 있고, 분산 성분은 큰 차이가 없어도, 수산기나 카복실기의 부여에 의해서 극성 성분을 크게 변경시킬 수 있으며, 순수에 대한 접촉각 θl H이 크게 변하기 때문에 표면 자유 에너지 γs가 변한다고 생각된다. 응집 부족에 의한 풀 잔존의 경우는 분산 성분이 지배적이며, 특수한 활성면에 대한 풀 잔존의 경우에는 극성 성분이 지배적이라고 추측되고, 여러 종류의 면에 대한 풀 잔존을 해결하기 위해서는, 물 및 디요오드 메탄의 어느 하나의 접촉각 즉 표면 자유 에너지 γs가 중요해진다.
점착제에 대한 디요오드 메탄에 대한 접촉각 θl I이 상기 범위이고, 점착제층 표면의 표면 자유 에너지 γs가 상기의 범위이면, 반도체 웨이퍼 표면과의 반응이 거의 없고, 반도체 웨이퍼 표면과 점착제와의 점착력은 실리콘 미러 웨이퍼나 SUS판에 대한 점착력에 매우 가까워지기 때문에, 용이하게 박리 가능해진다. 또한, 반응성이 낮기 때문에 반도체 웨이퍼에 접합하고 나서 장시간 방치해도 점착력의 상승이 작고, 박막 연삭 후의 반도체 웨이퍼에 있어서도 안정적으로 반도체 웨이퍼 표면 보호용 점착 테이프를 박리할 수 있다.
본 발명에 있어서, 반도체 웨이퍼 표면 보호용 점착 테이프의 23℃에 있어서의 SUS(스테인리스강) 280 연마면에 대한 점착력은 0.8 ~ 4.3N/25㎜, 바람직하게는 1.2~2.5N/25㎜이며, 50℃에 있어서의 가열 박리시의 SUS280 연마면에 대한 점착력이 23℃에 있어서의 박리시에서의 점착력과 비교하여 50% 이하, 바람직하게는 20% 이하이다. 이 비율의 하한은 특별히 제한은 없지만, 5% 이상인 것이 실제적이다.
SUS280 연마면에 대한 점착력이 너무 작으면 연삭시에 먼지나 연삭수(硏削水)가 칩입해 버려서, 반도체 웨이퍼를 오염시켜 버린다. 특히 스크라이브 라인이 반도체 웨이퍼 에지까지 새겨진 반도체 웨이퍼는 그 경향이 현저해진다. 한편, 점착력이 너무 크면, 응집 파괴에 의한 풀 잔존이나 유기물 오염 등이 발생하기 쉬워지고, 박리력도 높아지기 때문에 박막 웨이퍼에서는 웨이퍼 깨짐이 발생해 버린다.
통상, 감압형 표면 보호 테이프는 박리될 때에 50℃ 정도의 열이 가해진다. 가열되었을 때에 점착력을 저하시키는 것으로 박리를 용이하게 할 수 있다. 따라서, 50℃에 있어서의 가열 박리시의 SUS280 연마면에 대한 점착력이 통상 박리시에서의 점착력과 비교하여 50% 이하가 되면 용이하게 박리 가능하다.
본 발명에 있어서의, SUS280 연마면에 대한 점착력 측정 방법을, 도 2의 설명도를 참조하여 설명한다.
즉, 점착 테이프로부터 폭 25㎜×길이 300㎜의 시험편(1)을 3점 채취하고, 이를 JIS R 6253에서 규정하는 280번의 내수 연마지(耐水硏磨紙)로 완성한 JIS G 4305에서 규정하는 두께 1.5㎜~2.0㎜의 SUS304 강판(2) 상에 2㎏의 고무 롤러를 3왕복에 걸쳐서 압착하고, 1시간 방치 후, 측정치가 그 용량의 15~85%의 범위에 들어가는 JIS B 7721에 적합한 인장 시험기(3)를 이용하여 점착력을 측정한다. 측정은, 180도 떼어 벗기는 방법이며, 측정 조건은, 인장 속도가 300㎜/min이며, 측정 온도는 23℃, 측정 습도는 50%이다.
본 발명에 있어서, 점착제층의 주성분은 (메타)아크릴계 폴리머의 공중합체인 것이 바람직하며, (메타)아크릴계 폴리머로 하는 것에 의해서 점착력의 제어가 용이해지고, 겔분율(gel fraction) 등을 컨트롤할 수 있기 때문에, 풀 잔존이나 유기물에 의한 오염을 줄일 수 있다. 여기서, 본 발명에 있어서는, 주성분으로 한다는 것은 (메타)아크릴계 폴리머의 공중합체를 90질량% 이상, 바람직하게는 95질량% 이상 99.9질량% 이하인 것을 말한다.
또한, (메타)아크릴계 폴리머와 같이, (메타)아크릴이라는 것은, 아크릴과 메타크릴의 모든 것을 포괄하는 것이고, 아크릴과 메타크릴의 각각 단독으로도, 이들의 혼합으로도 좋다는 것을 의미한다.
(메타)아크릴계 폴리머의 공중합체는, 본 발명에 있어서는, 라텍스 혹은 수분산물(水分散物)이 바람직하다. 이러한 상태의 중합체는, 에멀젼 중합(유화 중합)으로 얻어진 것이 바람직하다.
예를 들면, 일본공개특허공보 2003-82307호에 기재된 바와 같이 (메타)아크릴산알킬에스테르를 주성분으로 하는 모노머 혼합물과, 라디칼 중합성 관능기를 포함하고 에틸렌 혹은 프로필렌옥사이드 평균 부가 몰수가 15 이하의 비이온 음이온계 반응성 유화제와, 레독스계 중합 개시제(開始劑)에 의한 에멀젼 중합에 의해 얻어지는 아크릴 에멀젼계 중합체를 주성분으로 할 수도 있다.
점착제 조성물은, 상기와 같이 아크릴 에멀젼계 중합체를 주성분으로 하는 것으로서, 바람직하게는, 주 모노머로서의 (메타)아크릴산알킬에스테르와 필요에 따라 이들 주 모노머와 공중합 가능한 다른 모노머를 에멀젼 중합하여 얻어지는 중합체를 들 수 있다.
(메타)아크릴계 폴리머의 공중합체로서는, (메타)아크릴산의 무치환의 알킬 에스테르를 필수의 모노머 성분(구조가 다른 2종 이상을 모노머 성분으로 해도 상관없다)으로 하고, 공중합 모노머로서 (메타)아크릴산의 치환의 알킬 에스테르, (메타)아크릴산이나, 에틸렌성 불포화기를 가지는 다른 산(예를 들면, 말레산 등), 이들 이외의 에틸렌성 불포화기를 가지는 모노머 성분을 들 수 있다.
(메타)아크릴산의 알킬에스테르계 모노머의 구체적인 예로서는, 알콜부(alcohol moiety)의 탄소수가 1 ~ 12인 것이 바람직하고, 예를 들면 (메타)아크릴산메틸, (메타)아크릴산에틸, (메타)아크릴산프로필, (메타)아크릴산부틸, (메타)아크릴산이소부틸, (메타)아크릴산이소아밀, (메타)아크릴산헥실, (메타)아크릴산 2-에틸헥실, (메타)아크릴산이소옥틸, (메타)아크릴산이소노닐, (메타)아크릴산 이소데실 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 혼합하여 사용해도 좋다. 2종 이상을 혼합하여 이용하는 것이 바람직하고, 2종 이상을 혼합하는 것으로 여러 가지 점착제로서의 기능을 발휘시킬 수 있다. 3종 이상을 혼합하는 것이 더 바람직하며, (메타)아크릴산메틸, 아크릴산부틸 및 (메타)아크릴산 2-에틸헥실의 적어도 3종을 공중합하는 것이 특히 바람직하다. 3종류의 모노머를 공중합하는 것으로 단차에의 추종성(追從性) 및 풀 잔존 방지를 포함한 비오염성을 양립할 수 있게 된다.
(메타)아크릴산의 알킬에스테르계 모노머에 대한 공중합 성분의 모노머로서는, 상기 주 모노머 외에 필요에 따라서 에멀젼 입자의 안정화, 점착제층의 기재 필름에의 밀착성의 향상, 또한 피착체에의 초기 접착성의 향상 등을 목적으로 하여, (메타)크릴산의 치환 알킬에스테르, (메타)아크릴산을 포함하는 에틸렌 불포화기를 가지는 유기산, 이들 이외의 에틸렌성 불포화기를 가지는 모노머를 사용한다.
(메타)크릴산의 치환 알킬에스테르로서는, 알콜부에 에폭시기, 옥세탄(oxetane)기, 하이드록시기를 치환기로서 가지는 것이 바람직하고, 예를 들면 아크릴산글리시딜, 메타크릴산글리시딜, 아크릴산 2-하이드록시에틸, 메타크릴산 2-하이드록시에틸, 아크릴산 2-하이드록시프로필, 메타크릴산 2-하이드록시프로필을 들 수 있다.
(메타)아크릴산을 포함하는 에틸렌 불포화기를 가지는 유기산으로서는, 아크릴산, 메타크릴산, 말레산, 크로톤산을 들 수 있다.
이들 이외의 에틸렌성 불포화기를 가지는 모노머로서는, 초산비닐, 스티렌이나 (메타)아크릴산아미드, 예를 들면, N,N-디에틸아크릴산아미드, N,N-디에틸아크릴산아미드, N-이소프로필아크릴산아미드, N-아크릴로일모르폴린(acryloyl morpholine) 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 혼합하여 사용해도 좋다.
본 발명에 있어서는, 공중합 성분으로서는, (메타)크릴산의 치환 알킬에스테르 및 (메타)아크릴산으로부터 선택되는 모노머가 바람직하고, (메타)크릴산의 치환 알킬에스테르 및 (메타)아크릴산을 함께 가지는 것이 더 바람직하다.
또한, 점착제층의 겔분율의 조정을 위하여, 아크릴 에멀젼계 공중합체를 중합 할 때에 다관능 모노머 성분을 공중합할 수 있다. 이 외의 방법으로서, 수분산성(水分散性)의 가교제를 혼합하는 것에 의해서도 겔분율을 조정할 수 있다. 수분산성 가교제로서는, 주로 에폭시계의 가교제가 이용된다.
본 발명에 있어서는 수분산성 가교제를 이용하지 않고 아크릴 에멀젼계 공중합체를 중합하는 것이 바람직하며, 잔류한 가교제에 의한 오염을 없앨 수 있다. 이 때문에, 본 발명에 있어서는 점착제층에 이소시아네이트계 및/또는 에폭시계의 가교제를 실질적으로 포함하지 않는 것이 바람직하다.
다관능 모노머로서는, 예를 들면 디에틸렌글리콜디아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 에틸렌글리콜디아크릴레이트, 에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜디아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 네오펜틸글리콜디아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디메타크릴레이트, 1,6-헥산디올디아크릴레이트, 1,6-헥산디올디메타크릴레이트, 트리메틸올프로판트리아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리메타크릴레이트, 펜타에리스리톨트리아크릴레이트, 펜타에리스리톨트리메타크릴레이트, 디펜타에리스리톨헥사아크릴레이트, 디펜타에리스리톨헥사메타크릴레이트, 디비닐벤젠 등을 들 수 있다.
상기 모노머 혼합물에 중합 개시제 및 계면 활성제(유화제) 등을 더하고, 통상의 에멀젼 중합 방법을 이용하여 아크릴 에멀젼계 중합체를 합성한다. 에멀젼 중합은, 일반적인 일괄 중합, 연속 적하 중합, 분할 적하 중합 등 임의의 방법을 이용할 수 있고, 그 방법은 특별히 한정되는 것은 아니다.
계면 활성제로서는, 로릴황산나트륨, 로릴황산암모늄, 도데실벤젠설폰산나트륨, 폴리옥시에틸렌알킬에테르황산나트륨, 폴리옥시에틸렌알킬페닐에테르황산나트륨 등의 음이온계, 폴리옥시에틸렌알킬에테르, 폴리옥시에틸렌알킬페닐에테르, 폴리프로필렌글리콜 화합물 등의 비이온계 계면 활성제 등을 병용할 수 있다. 이들 계면 활성제 중에서, 1종 또는 2종 이상이 이용되지만, 바람직하게는 2종 이상의 계면 활성제가 병용되어 이용된다. 폴리프로필렌글리콜 화합물 및 폴리옥시에틸렌알킬페닐에테르를 병용하는 것이 특히 바람직하고, 이것에 의해서 반도체 웨이퍼에의 유기물 오염을 줄일 수 있다.
계면 활성제의 배합량은, 전(全) 모노머 혼합물 100 질량부에 대해서 바람직하게는 0.5~10 질량부, 보다 바람직하게는 1~7 질량부이다. 계면 활성제의 배합량이 너무 많으면 점착제의 응집력이 저하하여 피착체에의 오염량이 증가하고, 또한 계면 활성제가 점착제층의 표면에 블리드(bleed)하는 것에 의한 오염도 발생하는 경우가 있다. 또한 유화제의 배합량이 너무 적으면 안정된 유화를 유지할 수 없는 경우가 있다.
중합 개시제로서는, 2,2＇-아조비스이소부티로니트릴, 2,2＇-아조비스(2-아미디노프로판)디하이드로클로라이드(dihydrochloride), 2,2＇-아조비스(N,N＇-디메틸렌이소부틸아미딘)등의 아조계 화합물이나 그 외에 과황산칼륨, 과황산암모늄 등의 과황산염, 벤조일퍼옥사이드, t-부틸하이드로퍼옥사이드 등의 과산화물계 화합물, 과산화수소수와 아스코르빈산, 과산화수소수와 염화제일철, 과황산염과 아황산수소나트륨 등의 레독스계 중합 개시제 등을 들 수 있다.
중합 개시제는, 전(全) 모노머 혼합물 100 질량부 당, 0.01~1.0 질량부의 범위에서 사용하는 것이 바람직하다.
또한, (메타)아크릴계폴리머인 (메타)아크릴계 공중합체의 제조 방법의 하나로서, (메타)아크릴산의 무치환의 알킬에스테르 등의 모노머 (1)과, 후술하는 경화제와 반응할 수 있는 관능기를 가지는 모노머 (2)를 용매 중, 바람직하게는 수용성 용매 혹은 수(水) 중에서 공중합하는 방법이 있다.
모노머 (1)로서는, 아크릴산메틸, 메타크릴산메틸, 아크릴산에틸, 메타크릴산에틸, 아크릴산 n-부틸, 메타크릴산 n-부틸, 아크릴산 2-에틸헥실, 메타크릴산 2-에틸헥실 등을 들 수 있다. 이것들은 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 혼합하여 사용해도 좋다.
모노머 (2)로서는, 경화제와 반응할 수 있는 관능기가 카복실기인, 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 메사콘산, 시트라콘산, 푸마르산, 말레산, 경화제와 반응할 수 있는 관능기가 수산기인, 아크릴산 2-하이드록시에틸, 메타크릴산 2-하이드록시에틸, 경화제와 반응할 수 있는 관능기가 아미노기인, 아크릴산아미드, 메타 크릴산아미드 등을 들 수 있다. 이것들은 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 혼합하여 사용해도 좋다.
(메타)아크릴계 공중합체는 상기 모노머 (1)과 (2)를 통상의 방법에 의해 용액 혹은 유화 중합법에 따라 공중합시키는 것에 의해서 얻어진다.
아크릴 에멀젼계 중합체의 경우는, 경화제 없이도 사용할 수 있지만, 용제(溶劑)중에서 중합한 (메타)아크릴계 공중합체의 경우는, 경화제를 더 배합하는 것에 의해서 점착력이 제어된다. 경화제의 배합량(配合部數)를 조정하는 것으로 소정의 점착력을 얻을 수 있다.
경화제는, (메타)아크릴계 공중합체가 가지는 관능기와 반응시켜서 점착력 및 응집력을 조정하기 위해서 이용되는 것이다. 예를 들면, 1,3-비스(N,N-디글리시딜아미노메틸)시클로헥산, 1,3-비스(N,N-디글리시딜아미노메틸)톨루엔, 1,3-비스(N,N-디글리시딜아미노메틸)벤젠, N,N,N＇,N＇-테트라글리시딜-m-크실렌디아민 등의 분자 중에 2개 이상의 에폭시기를 가지는 에폭시계 화합물, 2,4-톨릴렌디이소시아네이트, 2,6-톨릴렌디이소시아네이트, 1,3-크실릴렌디이소시아네이트, 1,4-크실렌디이소시아네이트, 디페닐메탄-4,4＇-디이소시아네이트 등의 분자 중에 2개 이상의 이소시아네이트기를 가지는 이소시아네이트계 화합물, 테트라메틸올-트리-β-아지리디닐프로피오네이트, 트리메틸올-트리-β-아지리디닐프로피오네이트, 트리메틸올프로판-트리-β-아지리디닐프로피오네이트, 트리메틸올프로판-트리-β-(2-메틸아지리딘)프로피오네이트 등의 분자 중에 2개 이상의 아지리디닐기를 가지는 아지리딘계 화합물 등을 들 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서는, 이소시아네이트계나 에폭시계의 가교제를 포함하지 않는 쪽이 바람직하고, 따라서 상기 중에서, 이소시아네이트계나 에폭시계의 가교제가 될 수 있는 경화제를 포함하지 않는 것이 바람직하고, 또한 상기의 경화제를 포함하지 않는 것이 바람직하다.
이소시아네이트계나 에폭시계의 가교제를 포함하지 않는 경우, 점착제층의 표면 자유 에너지 γs를 꼭 필수로 하지 않는 형태, 즉, 기재 필름 상에 점착제층을 가지고, 해당 점착제층이 이소시아네이트계 및/또는 에폭시계의 가교제를 함유하지 않는 감압형 점착제로서, 해당 점착제층의 두께가 10㎛ 이상이고, 디요오드 메탄에 대한 접촉각 θl I이 54°~60°이며, 23℃에서의 SUS280 연마면에 대한 점착력이 0.8~4.3N/25㎜이고, 또한 50℃에 있어서의 가열 박리시의 SUS280 연마면에 대한 점착력이 23℃에서의 박리시에서의 점착력과 비교하여 50% 이하인 형태도, 본 발명의 제2의 바람직한 형태이다.
본 발명에 이용되는 기재 필름의 재질로서는, 일본공개특허공보 2004-186429호에 기재된 것을 들 수 있다. 기재 필름으로서는, 통상 이용되는 것을 사용할 수 있고, 예를 들면, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌 공중합체, 폴리부텐, 에틸렌-초산 비닐 공중합체, 에틸렌-아크릴산에스테르 공중합체, 이오노머 등의 α-올레핀의 단독 중합체 또는 공중합체, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리메타크릴산메틸 등의 엔지니어링 플라스틱, 또는 폴리우레탄, 스티렌-에틸렌-부텐 혹은 펜텐계 공중합체 등의 열가소성 엘라스토머를 들 수 있다.
본 발명에서는, 이들 단독에 더하여, 이들의 군으로부터 선택되는 2종 이상이 혼합된 것 혹은 복층화된 것이라도 좋다.
본 발명에서는, 기재 필름은, 이들 중, 에틸렌-초산 비닐 공중합체가 바람직하다.
기재 필름의 두께는 50~200㎛가 바람직하다.
기재 필름 상에 상기의 점착제층을 형성하기 위해서는, 기재 필름의 적어도 한쪽 면에, 적어도 1 종류의 점착제를 임의의 방법으로 도포하면 좋다. 또한, 기재 필름과 점착제층의 사이에, 필요에 따라서 프라이머(primer)층 등의 중간층을 마련해도 좋다.
또한, 필요에 따라서, 실용으로 제공될 때까지, 점착제층을 보호하기 위한, 통상 세퍼레이터(separator)로서 이용되는 합성 수지 필름을 점착제층 측에 접합해 두어도 좋다.
본 발명의 반도체 웨이퍼 표면 보호용 점착 테이프를 적용할 수 있는 반도체 웨이퍼의 얇기는 메모리계 디바이스의 웨이퍼 가공 등에 대해서는 바람직하게는 100㎛ 이하이며, 금 범프가 부가된 LSD계 웨이퍼나 디스크리트계 디바이스의 웨이퍼 가공 등에 대해서는 바람직하게는 150㎛ 이하이다. 웨이퍼의 지름은 특별히 제한은 없지만, 큰 지름의 것에도 바람직하게 이용할 수 있으며, 예를 들면 200㎜(8인치)~300㎜(12인치)의 것이 바람직하다.
실시예
이하, 본 발명을 실시예에 근거하여, 더 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1>
탈이온을 행한 순수(純水) 중에 계면 활성제로서 알릴기를 부가시킨 폴리옥시에틸렌알킬페닐에테르 화합물 및 폴리프로필렌글리콜 화합물을 더하고, 중합 개시제로서 과황산암모늄을 더하여 가열하면서 교반했다. 다음으로 메타크릴산메틸을 17질량부, 아크릴산 n-부틸을 40질량부, 아크릴산 2-에틸헥실을 41질량부, 메타크릴산글리시딜을 2질량부, 교반 용액에 적하하고, 교반을 더 계속하여 중합을 행하여, 아크릴 에멀젼 점착제 조성물을 얻었다.
25㎛의 폴리에틸렌프탈레이트(PET) 세퍼레이터 상에 점착제 조성물을 도포하고, 건조시켜서, 두께 120㎛의 에틸렌-초산 비닐 공중합체(EVA) 필름 상에 접합하여 맞추는 것으로 적층하여, 막 두께 52㎛ 두께의 점착제층을 적층한 반도체 웨이퍼 표면 보호용 점착 테이프를 제작했다.
<실시예 2>
실시예 1에 있어서, 메타크릴산메틸의 사용량을 30질량부, 아크릴산 n-부틸의 사용량을 39질량부, 아크릴산 2-에틸헥실의 사용량을 39질량부로, 각각 변경하고, 점착제층의 막 두께를 48㎛로 변경한 것 외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 반도체 웨이퍼 표면 보호용 점착 테이프를 제작했다.
<실시예 3>
실시예 1에 있어서, 메타크릴산메틸의 사용량을 16질량부, 아크릴산 2-에틸헥실의 사용량을 40질량부로 각각 변경하고, 나아가 메타크릴산을 2질량부로 한 것 외에는, 실시예 1과 동일하게 하여, 아크릴 에멀젼 점착제 조성물을 얻었다.
이 아크릴 에멀젼 점착제 조성물을, EVA 필름의 두께를 165㎛로 변경하고, 점착제층의 막 두께를 41㎛로 변경한 것 외에는, 실시예 1과 동일하게 하여, 반도체 웨이퍼 표면 보호용 점착 테이프를 제작했다.
<실시예 4>
실시예 1에 있어서, 계면 활성제의 알릴기를 부가시킨 폴리옥시에틸렌알킬페닐에테르 화합물을, 알릴기를 부가시킨 폴리옥시에틸렌노닐페닐에테르황산에스테르의 암모늄염 화합물로 변경하고, 메타크릴산메틸의 사용량을 15질량부, 아크릴산 n-부틸의 사용량을 30질량부, 아크릴산 2-에틸헥실의 사용량을 43질량부로, 각각 변경한 것 외에는, 실시예 1과 동일하게 하여, 아크릴 에멀젼 점착제 조성물을 얻었다.
이 아크릴 에멀젼 점착제 조성물을, 두께 430㎛의 PET와 EVA의 적층 필름 상의 EVA 측에 접합하여 맞추는 것으로 적층하여 점착제층의 막 두께를 12㎛로 변경한 것 외에는, 실시예 1과 동일하게 하여, 반도체 웨이퍼 표면 보호용 점착 테이프를 제작했다.
<비교예 1>
아크릴산 2-에틸헥실을 69질량부, 아크릴산 2-하이드록시에틸을 29질량부, 메타크릴산을 2질량부, 초산에틸 중에서 중합을 행하여, 아크릴계 공중합체를 얻었다. 중합한 아크릴계 공중합체에 어덕트(adduct)계 이소시아네이트계 가교제 콜로네이트(coronate) L(상품명, 니혼폴리우레탄사제)을 2.5질량부 배합하고, 도공(塗工)하기 쉬운 점도로 조정하기 위해 초산에틸로 조정하여, 점착제 조성물을 얻었다.
이 점착제 조성물을, EVA 필름의 두께를 165㎛로 변경하고, 점착제층의 막 두께를 42㎛로 변경한 것 외에는, 실시예 1과 동일하게 하여, 반도체 웨이퍼 표면 보호용 점착 테이프를 제작했다.
<비교예 2>
비교예 1에 있어서, 어덕트계 이소시아네이트계 가교제의 사용량을 0.5질량부로 변경하고, 점착제층의 막 두께를 36㎛로 변경한 것 외에는, 비교예 1과 동일하게 하여, 반도체 웨이퍼 표면 보호용 점착 테이프를 제작했다.
<비교예 3>
아크릴계 공중합체인 ATR-340(사이덴화학사제)에 어덕트계 이소시아네이트계 가교제 콜로네이트 L(상품명, 니혼폴리우레탄사제)을 1.0질량부 배합하고, 도공하기 쉬운 점도로 조정하기 위해 초산에틸로 조정하여, 점착제 조성물을 얻었다.
이 점착제 조성물을, EVA 필름의 두께를 100㎛로 변경하고, 점착제층의 막 두께를 27㎛로 변경한 것 외에는, 비교예 1과 동일하게 하여, 반도체 웨이퍼 표면 보호용 점착 테이프를 제작했다.
<비교예 4>
아크릴계 공중합체를 MS-300(사이덴화학사제)에, 어덕트계 이소시아네이트계 가교제의 사용량을 2.0질량부로 변경하고, 점착제층의 막 두께를 33㎛로 변경한 것 외에는, 비교예 3과 동일하게 하여, 반도체 웨이퍼 표면 보호용 점착 테이프를 제작했다.
<비교예 5>
비교예 1에 있어서, 아크릴산 2-에틸헥실의 사용량을 20질량부로 변경하고, 29질량부의 아크릴산 2-하이드록실에틸과 2질량부의 메타크릴산을 80질량부의 아크릴산 n-부틸로 변경한 것 외에는, 비교예 1과 동일하게 하여, 점착제 조성물을 얻었다.
이 점착제 조성물을 사용하여, 점착제층의 막 두께를 26㎛로 변경한 것 외에는, 비교예 3과 동일하게 하여, 반도체 웨이퍼 표면 보호용 점착 테이프를 제작했다.
<비교예 6>
아크릴산 2-에틸헥실을 69질량부, 아크릴산 2-하이드록시에틸을 29질량부, 메타크릴산을 2질량부, 초산에틸 용액 중에서 중합시킨 아크릴계 공중합체에 이중 결합의 부가를 행하여, 자외선 경화형의 아크릴계 공중합체를 얻었다. 중합한 아크릴계 공중합체에 어덕트계 이소시아네이트계 가교제 콜로네이트 L(상품명, 니혼폴리우레탄사제)을 1.5질량부, 광중합 개시제로서 이르가큐어(IRGACURE) 184(상품명, 치바쟈판사제)를 5질량부 배합하고, 도공하기 쉬운 점도로 조정하기 위해, 초산에틸로 조정하여, 점착제 조성물을 얻었다.
이 점착제 조성물을 사용하여, 점착제층의 막 두께를 14㎛로 변경한 것 외에는, 비교예 3과 동일하게 하여, 반도체 웨이퍼 표면 보호용 점착 테이프를 제작했다.
<비교예 7>
비교예 6에 있어서, 69질량부의 아크릴산 2-에틸헥실을 81질량부의 아크릴산에틸로 변경하고, 아크릴산 2-하이드록시에틸의 사용량을 18질량부로 변경하며, 어덕트계 이소시아네이트계 가교제의 사용량을 0.5질량부로, 광중합 개시제의 사용량을 3질량부로 각각 변경한 것 외에는, 비교예 6과 동일하게 하여, 점착제 조성물을 얻었다.
점착제 조성물을 이 점착제 조성물로 변경하고, 점착제층의 막 두께를 86㎛로 변경한 것 외에는, 비교예 6과 동일하게 하여, 반도체 웨이퍼 표면 보호용 점착 테이프를 제작했다.
<비교예 8>
아크릴산 2-에틸헥실 60질량부, 아크릴산 2-하이드록시에틸 38질량부, 메타크릴산을 2질량부의 공중합체인 아크릴계 공중합체 100질량부에 대해서 어덕트계 이소시아네이트계 가교제 콜로네이트 L(상품명, 니혼폴리우레탄사제)을 4질량부, 올리고머로서 광중합성 탄소-탄소 이중 결합을 가지는 펜타에리스리톨의 테트라아크릴레이트 150질량부, 광중합 개시제로서 이르가큐어 184(상품명, 치바쟈판사제)를 5질량부 배합하고, 도공하기 쉬운 점도로 조정하기 위해, 초산에틸로 조정하여, 점착제 조성물을 얻었다.
점착제 조성물을 이 점착제 조성물로 변경하고, 점착제층의 막 두께를 4㎛로 변경한 것 외에는, 비교예 6과 동일하게 하여, 반도체 웨이퍼 표면 보호용 점착 테이프를 제작했다.
상기의 실시예 및 비교예에서 제작한 반도체 웨이퍼 표면 보호용 점착 테이프에 대해서, 이하의 시험을 행하여, 그 성능을 평가했다. 평가 결과를 하기 표 1 및 2에 기재했다.
1. 연삭성 시험
접합기로서 닛토정밀기계주식회사제 DR8500II(상품명)를 이용하여, 8인치로, 반도체 웨이퍼의 두께가 725㎛ 상에 약 7㎛ 두께의 폴리이미드막을 형성하고, 폭 200㎛, 깊이 5㎛ 스크라이브 라인을 더 형성한 반도체 웨이퍼에 실시예 및 비교예에서 제작한 반도체 웨이퍼 표면 보호용 점착 테이프를 접합했다. 그 후, 인라인 기구를 가지는 그라인더(주식회사디스코제 DFG8760(상품명))를 사용하여 두께 80㎛ 두께까지 각각 25매의 반도체 웨이퍼의 연마를 행했다. 또한, 반도체 웨이퍼의 강도 향상을 위하여, 건식 연마(dry polish)로 최종 마무리를 행하고, 이하의 기준으로 평가했다.
(박막 연삭성 평가)
A: 에지 크랙(웨이퍼단의 깨짐)이 거의 없고, 25매 모든 반도체 웨이퍼에서 연삭할 수 있었던 것
B: 에지 크랙이 약간 보이지만, 반도체 웨이퍼에 깨짐이 없이 연삭할 수 있었던 것, 혹은 25매의 반도체 웨이퍼 중 깨짐이 1매~2매였던 것
C: 반도체 웨이퍼가 3매 이상 깨진 것
(먼지 칩입 평가)
A: 스크라이브 라인에 먼지 혹은 연삭수가 침입하지 않았던 것
C: 스크라이브 라인에 먼지 혹은 연삭수가 칩입한 것
2. 박리성 평가
연삭 실험에서 80㎛ 두께까지 연삭한 웨이퍼를, 인라인 기구를 가지는 마운터 RAD2700(상품명, 린텍(주)제)으로 박리 실험을 행했다. 박리시, 감압형 점착제를 적용한 표면 보호 테이프에 대해서는 50℃에서의 가열 박리를, 자외선 경화형 점착제를 사용한 표면 보호 테이프에 대해서는 자외선을 조사량: 500mJ의 조사(照射)를 행한 후, 박리를 행했다.
A: 그대로 모두 박리할 수 있었던 것
C: 박리 에러(히트 시일 접착 불량이나 테이프 절단에 의한 박리 에러)나 박리할 수 없었던 것
3. 풀 잔존 평가
박리 실험으로 박리를 행한 반도체 웨이퍼 표면을 광학 현미경으로 관찰하여, 눈으로 보고 풀 잔존의 유무를 평가했다.
A: 풀 잔존 없음
C: 풀 잔존 있음
4. 점착제층 표면의 디요오드 메탄, 순수(純水)의 접촉각(θl I, θl H)
도 3의 설명도에 나타내는 방법에 의해, 점착제층 표면의 디요오드 메탄 및 순수의 접촉각(θl I, θl H)을 측정했다.
우선, 기재 필름(11) 상에 점착제층(12)이 형성된 실시예 및 비교예의 점착제층 표면에 세퍼레이터(13)를 접합한다(도 3 (a)). 다음으로, 평평한 면에서 측정을 행할 필요가 있기 때문에, 기재 필름(11)의 점착제층(12)이 마련되지 않은 쪽의 면을, 양면 테이프(14)를 이용하여, 표면이 평평한 반도체 웨이퍼(15)에 고정했다(도 3 (b)). 다음으로, 자외선 경화형 점착제를 이용한 반도체 웨이퍼 표면 보호용 테이프에 대해서는 세퍼레이터(13)측으로부터 UV 조사를 500mJ/㎠가 되도록 조사했다(도 3 (c)). 그 후, 1시간 방치하고 나서 세퍼레이터(13)를 박리하고, 디요오드 메탄(16)을 적하하고, 접촉각 θl I을 쿄와화학(주)제 FACE 접촉각계 CA-S150형을 이용하여 측정했다(도 3 (d)). 또한, 순수(純水)의 경우도 마찬가지로 하여, 디요오드 메탄을 순수로 치환하여, 마찬가지로 하여, 접촉각 θl H을 측정했다.
이 중, 디요오드 메탄에 대한 접촉각(θl I)을 하기 표 1 및 2에 나타냈다.
또한, 이들의 측정한 접촉각의 값으로부터, 상술의 수학식 2에 따라서 표면 자유 에너지 γs를 계산하여, 하기 표 1 및 2에 나타냈다.
5. SUS #280의 점착력
실시예 및 비교예의 점착 테이프에서 폭 25㎜×길이 300㎜의 시험편을 3점 채취하고, 그 시료에 대해서, 도 2에 나타내는 방법과 마찬가지로 하여, JIS R 6253에서 규정하는 280번의 내수 연마지로 완성한 JIS G 4305에서 규정하는 두께 1.5㎜~ 2.0㎜의 SUS 강판 상에 2㎏의 고무 롤러를 3왕복에 걸쳐서 압착하고, 1시간 방치 후, 측정치가 그 용량의 15~85%의 범위에 들어가는 JIS B 7721에 적합한 인장 시험기를 이용하여 점착력을 측정했다. 측정은, 180도 떼어 벗기는 방법으로 행하였다. 측정 조건은, 인장 속도가 300㎜/min이며, 측정 온도는 23℃, 측정 습도는 50%이다.
6. 가열 박리의 SUS #280의 점착력
상기 방법과 동일한 순서로 측정 온도 50℃로 가열하면서 박리를 행했을 때의 점착력을 측정했다. 또한 비교예 6~8은 자외선 조사에 의한 경화(점착력 저하)를 실시하고 있으므로, 가열 박리는 실시하지 않았다.
얻어진 결과를 정리하여 표 1 및 2에 나타낸다.
Figure 112014069824053-pct00003
Figure 112014069824053-pct00004
상기 표 1 및 2에서 나타난 바와 같이, 실시예 1~4에서는 모두 박리 가능하고, 풀 잔존도 볼 수 없었다. 한편, 비교예 1~8에서는 풀 잔존이 발생하거나 먼지가 칩입하거나, 박리 불량이 일어나 버리거나 하였다. 특히 풀 잔존과 먼지 칩입은 서로 이율 배반적(trade-off)의 관계에 있기 때문에, 비교예에서는 양립시킬 수 없었다.
본 발명을 실시 형태와 함께 설명했지만, 우리는 특별히 지정하지 않는 한 우리의 발명을 설명의 어떤 상세한 부분에 있어서도 한정하고자 하는 것이 아니고, 첨부된 청구의 범위에 나타낸 발명의 정신과 범위에 반하는 일없이 폭넓게 해석되어야 할 것이라고 생각한다.
본원은, 2012년 2월 17일에 일본에서 특허 출원된 일본특허출원 2012-032525 및 2012년 12월 7일에 일본에서 특허 출원된 일본특허출원 2012-268817에 근거하는 우선권을 주장하는 것으로, 이것들은 여기서 참조하여 그 내용을 본 명세서의 기재의 일부로서 넣는다.
1 : 점착 테이프 시험편 2 : SUS 강판
3 : 인장 시험기 11 : 기재 필름
12 : 점착제층 13 : 세퍼레이터
14 : 양면 테이프 15 : 표면이 평평한 반도체 웨이퍼
16 : 디요오드 메탄 20 : 점착 테이프
21 : 기재 필름 22 : 점착제층
23 : 반도체 웨이퍼

Claims (6)

  1. 기재(基材) 필름 상에 감압형 점착제의 점착제층을 가지고, 해당 점착제층의 두께가 10㎛ 이상이며, 해당 점착제층의 표면의 표면 자유 에너지 γs가 30~35mN/m이고, 디요오드 메탄에 대한 접촉각 θl I이 54°~ 60°이며, 23℃에서의 SUS280 연마면에 대한 점착력이 0.8~4.3N/25㎜ 이고, 또한 50℃에 있어서의 가열 박리시의 SUS280 연마면에 대한 점착력이 23℃에서의 박리시에서의 점착력과 비교하여 50% 이하이며,
    상기 점착제층에 이소시아네이트계, 에폭시계 또는 아지리딘계의 가교제를 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 표면 보호용 점착 테이프.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 점착제층이, (메타)아크릴계 폴리머의 공중합체를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 표면 보호용 점착 테이프.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 (메타)아크릴계 폴리머의 공중합체가, (메타)아크릴산메틸, (메타)아크릴산 n-부틸, (메타)아크릴산 2-에틸헥실을 포함하는 적어도 3종의 모노머 성분의 공중합체인 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 표면 보호용 점착 테이프.
  4. 삭제
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 점착제층이 에멀젼계 점착제이고, 2 종류 이상의 계면 활성제를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 표면 보호용 점착 테이프.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 계면 활성제가, 폴리프로필렌글리콜 화합물 및 폴리옥시에틸렌알킬페닐 에테르의 적어도 2 종류인 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 표면 보호용 점착 테이프.
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