KR102112789B1 - 반도체 가공용 테이프 - Google Patents

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Abstract

단시간에 충분히 가열 수축시킬 수 있어, 커프폭을 유지할 수 있는 반도체 가공용 테이프를 제공한다.
본 발명의 반도체 가공용 테이프(10)는, 기재 필름(11)과, 상기 기재 필름(11)의 적어도 일면측에 형성된 점착제층(12)을 갖는 점착 테이프(15)를 갖고, 상기 점착 테이프(15)는, 어느 것의 제1 방향에 있어서의 열기계 특성 시험기에 의해 승온 시에 측정한 40℃ 내지 80℃ 사이의 1℃마다의 열변형률의 총합에 의해 산출되는 적분값과, 상기 제1 방향과 직각을 이루는 제2 방향에 있어서의 열기계 특성 시험기에 의해 승온 시에 측정한 40℃ 내지 80℃ 사이의 1℃마다의 열변형률의 총합에 의해 산출되는 적분값의 합이 마이너스값인 것을 특징으로 한다.

Description

반도체 가공용 테이프
본 발명은, 웨이퍼를 칩상의 소자로 분단하는 다이싱 공정에 있어서, 웨이퍼를 고정하는 데 이용할 수 있고, 또한 다이싱 후의 칩과 칩 사이 혹은 칩과 기판 사이를 접착하는 다이 본딩 공정이나 마운트 공정에 있어서도 이용할 수 있음과 함께, 익스팬드에 의해 접착제층을 칩을 따라서 분단하는 공정에 있어서도 이용할 수 있는, 익스팬드 가능한 반도체 가공용 테이프에 관한 것이다.
종래, 집적 회로(IC : Integrated Circuit) 등의 반도체 장치의 제조 공정에서는, 회로 패턴 형성 후의 웨이퍼를 박막화하기 위해 웨이퍼 이면을 연삭하는 백그라인드 공정, 웨이퍼의 이면에 점착성 및 신축성이 있는 반도체 가공용 테이프를 부착한 후, 웨이퍼를 칩 단위로 분단하는 다이싱 공정, 반도체 가공용 테이프를 확장(익스팬드)하는 익스팬드 공정, 분단된 칩을 픽업하는 픽업 공정, 또한 픽업된 칩을 리드 프레임이나 패키지 기판 등에 접착하는(혹은, 스택드 패키지에 있어서는, 칩끼리를 적층, 접착하는) 다이 본딩(마운트) 공정이 실시된다.
상기 백그라인드 공정에서는, 웨이퍼의 회로 패턴 형성면(웨이퍼 표면)을 오염으로부터 보호하기 위해, 표면 보호 테이프가 사용된다. 웨이퍼의 이면 연삭 종료 후, 이 표면 보호 테이프를 웨이퍼 표면으로부터 박리할 때에는, 이하에 설명하는 반도체 가공용 테이프(다이싱·다이 본딩 테이프)를 웨이퍼 이면에 접합한 후, 흡착 테이블에 반도체 가공용 테이프측을 고정하고, 표면 보호 테이프에, 웨이퍼에 대한 접착력을 저하시키는 처리를 실시한 후, 표면 보호 테이프를 박리한다. 표면 보호 테이프가 박리된 웨이퍼는, 그 후, 이면에 웨이퍼가 접합된 상태에서, 흡착 테이블로부터 들어올려져, 다음 다이싱 공정에 제공된다. 또한, 상기의 접착력을 저하시키는 처리란, 표면 보호 테이프가 자외선 등의 에너지선 경화성 성분을 포함하는 경우에는, 에너지선 조사 처리이며, 표면 보호 테이프가 열경화성 성분을 포함하는 경우에는, 가열 처리이다.
상기 백그라인드 공정 후의 다이싱 공정 내지 마운트 공정에서는, 기재 필름 상에, 점착제층과 접착제층이, 이 순서로 적층된 반도체 가공용 테이프가 사용된다. 일반적으로, 이와 같은 반도체 가공용 테이프를 사용하는 경우에는, 먼저, 웨이퍼의 이면에 반도체 가공용 테이프의 접착제층을 접합하여 웨이퍼를 고정하고, 다이싱 블레이드를 사용하여 웨이퍼 및 접착제층을 칩 단위로 다이싱한다. 그 후, 테이프를 웨이퍼의 직경 방향으로 확장함으로써, 칩끼리의 간격을 확대하는 익스팬드 공정이 실시된다. 이 익스팬드 공정은, 그 후의 픽업 공정에 있어서, CCD 카메라 등에 의한 칩의 인식성을 높임과 함께, 칩을 픽업할 때에, 인접하는 칩끼리가 접촉함으로써 발생하는 칩의 파손을 방지하기 위해 실시된다. 그 후, 칩은, 픽업 공정에서 접착제층과 함께 점착제층으로부터 박리되어 픽업되고, 마운트 공정에서, 리드 프레임이나 패키지 기판 등에 직접 접착된다. 이와 같이, 반도체 가공용 테이프를 사용함으로써, 접착제층을 구비한 칩을 리드 프레임이나 패키지 기판 등에 다이렉트로 접착하는 것이 가능하게 되므로, 접착제의 도포 공정이나 별도로 각 칩에 다이 본딩 필름을 접착하는 공정을 생략할 수 있다.
그러나, 상기 다이싱 공정에서는, 상술한 바와 같이, 다이싱 블레이드를 사용하여 웨이퍼와 접착제층을 함께 다이싱하기 때문에, 웨이퍼의 절삭 칩뿐만 아니라, 접착제층의 절삭 칩도 발생해 버린다. 그리고, 접착제층의 절삭 칩이 웨이퍼의 다이싱 홈에 쌓인 경우, 칩끼리가 달라붙어 픽업 불량 등이 발생하여, 반도체 장치의 제조 수율이 저하되어 버린다는 문제가 있었다.
이와 같은 문제를 해결하기 위해, 다이싱 공정에서는 블레이드에 의해 웨이퍼만을 다이싱하고, 익스팬드 공정에 있어서, 반도체 가공용 테이프를 확장함으로써, 접착제층을 개개의 칩마다 분단하는 방법이 제안되어 있다(예를 들어, 특허문헌 1). 이와 같은, 확장 시의 장력을 이용한 접착제층의 분단 방법에 의하면, 접착제의 절삭 칩이 발생하지 않아, 픽업 공정에 있어서 악영향을 미치는 일도 없다.
또한, 근년, 웨이퍼의 절단 방법으로서, 레이저 가공 장치를 사용하여, 비접촉으로 웨이퍼를 절단할 수 있는, 소위 스텔스 다이싱법이 제안되어 있다. 예를 들어, 특허문헌 2에는, 스텔스 다이싱법으로서, 접착제층(다이 본드 수지층)을 개재시켜, 시트가 부착된 반도체 기판의 내부에 초점광을 맞추고, 레이저광을 조사함으로써, 반도체 기판의 내부에 다광자 흡수에 의한 개질 영역을 형성하고, 이 개질 영역을 절단 예정부로 하는 공정과, 시트를 확장시킴으로써, 절단 예정부를 따라서 반도체 기판 및 접착제층을 절단하는 공정을 구비한 반도체 기판의 절단 방법이 개시되어 있다.
또한, 레이저 가공 장치를 사용한 다른 웨이퍼의 절단 방법으로서, 예를 들어 특허문헌 3에는, 웨이퍼의 이면에 다이 본딩용의 접착제층(접착 필름)을 장착하는 공정과, 해당 접착제층이 접합된 웨이퍼의 접착제층측에, 신장 가능한 보호 점착 테이프를 접합하는 공정과, 보호 점착 테이프를 접합한 웨이퍼의 표면으로부터, 스트리트를 따라서 레이저 광선을 조사하여, 개개의 칩으로 분할하는 공정과, 보호 점착 테이프를 확장하여 접착제층에 인장력을 부여하여, 접착제층을 칩마다 파단하는 공정과, 파단된 접착제층이 접합되어 있는 칩을 보호 점착 테이프로부터 이탈하는 공정을 포함하는 웨이퍼의 분할 방법이 제안되어 있다.
이들 특허문헌 2 및 특허문헌 3에 기재된 웨이퍼의 절단 방법에 의하면, 레이저광의 조사 및 테이프의 확장에 의해, 비접촉으로 웨이퍼를 절단하므로, 웨이퍼에의 물리적 부하가 작아, 현재 주류인 블레이드 다이싱을 행하는 경우와 같은 웨이퍼의 절삭 칩(칩핑)을 발생시키지 않고 웨이퍼의 절단이 가능하다. 또한, 확장에 의해 접착제층을 분단하므로, 접착제층의 절삭 칩을 발생시키는 일도 없다. 이 때문에, 블레이드 다이싱을 대신할 수 있는 우수한 기술로서 주목받고 있다.
그러나, 상기 특허문헌 1 내지 3에 기재된 바와 같이, 익스팬드에 의해 확장하여, 접착제층을 분단하는 방법에서는, 종래의 반도체 가공용 테이프를 사용한 경우, 익스팬드양의 상승에 수반하여, 익스팬드 링으로 밀어올려진 부분이 신장되고, 익스팬드를 해제한 후에 당해 부분이 이완되어, 칩간의 간격(이하, 「커프폭」)을 유지할 수 없다는 문제가 있었다.
따라서, 익스팬드에 의해 접착제층을 분단하고, 익스팬드를 해제한 후에, 반도체 가공용 테이프의 이완된 부분을 가열함으로써 수축시켜, 커프폭을 유지하는 방법이 제안되어 있다(예를 들어, 특허문헌 4, 5).
일본 특허 공개 제2007-5530호 공보 일본 특허 공개 제2003-338467호 공보 일본 특허 공개 제2004-273895호 공보 국제 공개 제2016/152957호 일본 특허 공개 제2015-211081호 공보
그런데, 익스팬드에 의해 발생한 반도체 가공용 테이프의 이완을 가열에 의해 수축시키는 방법으로서는, 일반적으로, 익스팬드 링에서 밀어올려져 이완이 발생한 원환상의 부분에, 한 쌍의 온풍 노즐을 주회시킴으로써, 당해 부분에 온풍을 쐬어 가열 수축시키는 방법이 사용되고 있다.
상기 특허문헌 4에 기재된 반도체 가공용 테이프에서는, 100℃에서 10초간 가열하였을 때의 테이프의 길이 방향 및 폭 방향의 양쪽의 열수축률이 0％ 이상 20％ 이하로 되어 있다. 그러나, 온풍 노즐을 주회시켜 가열한 경우, 반도체 가공용 테이프의 표면 부근의 온도는 서서히 상승되어 가기 때문에, 원환상의 모든 개소의 이완을 제거하기 위해서는 시간이 걸린다는 문제가 있었다. 또한, 커프폭의 유지성이 충분하지 않아, 접착제층끼리가 접촉하여 재유착되어, 반도체 부품 제조 공정의 수율이 악화된다는 문제가 있었다.
또한, 상기 특허문헌 5에 기재된 반도체 가공용 테이프는, 130℃ 내지 160℃에서의 수축률이 0.1％ 이상으로 되어 있어(특허문헌 5의 명세서의 청구항 1 참조), 수축이 발생하는 온도가 높다. 그 때문에, 온풍에 의해 가열 수축을 행하는 경우, 높은 온도와 긴 가열 시간이 필요로 되고, 온풍이 웨이퍼 외주 근방의 접착제층까지 영향을 미쳐, 분할된 접착제층이 융해되어 재융착될 우려가 있다.
따라서, 본 발명은, 단시간에 충분히 가열 수축시킬 수 있어, 접착제층끼리가 접촉하여 재유착되는 것을 억제할 수 있을 정도로, 커프폭을 충분히 유지할 수 있는 반도체 가공용 테이프를 제공하는 것을 목적으로 한다.
이상의 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 관한 반도체 가공용 테이프는, 기재 필름과, 상기 기재 필름의 적어도 일면측에 형성된 점착제층을 갖는 점착 테이프를 갖고, 상기 점착 테이프는, MD 방향에 있어서의 열기계 특성 시험기에 의해 승온 시에 측정한 40℃ 내지 80℃ 사이의 1℃마다의 열변형률의 총합에 의해 산출되는 적분값과, TD 방향에 있어서의 열기계 특성 시험기에 의해 승온 시에 측정한 40℃ 내지 80℃ 사이의 1℃마다의 열변형률의 총합에 의해 산출되는 적분값의 합이 마이너스값인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 반도체 가공용 테이프는, 상기 점착제층측에, 접착제층과 박리 필름이 이 순서로 적층되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 상기 반도체 가공용 테이프는, 풀컷 및 하프컷의 블레이드 다이싱, 풀컷의 레이저 다이싱, 또는 레이저에 의한 스텔스 다이싱에 사용되는 것이 바람직하다.
본 발명에 관한 반도체 가공용 테이프에 의하면, 단시간에 충분히 가열 수축시킬 수 있어, 접착제층끼리가 접촉하여 재유착되는 것을 억제할 수 있을 정도로, 커프폭을 충분히 유지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 관한 반도체 가공용 테이프의 구조를 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 2는 웨이퍼에, 표면 보호 테이프가 접합된 상태를 도시하는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 형태에 관한 반도체 가공용 테이프에, 웨이퍼와 링 프레임을 접합하는 공정을 설명하기 위한 단면도이다.
도 4는 웨이퍼의 표면으로부터 표면 보호 테이프를 박리하는 공정을 설명하는 단면도이다.
도 5는 레이저 가공에 의해 웨이퍼에 개질 영역이 형성된 모습을 도시하는 단면도이다.
도 6의 (a)는 본 발명의 실시 형태에 관한 반도체 가공용 테이프가 익스팬드 장치에 탑재된 상태를 도시하는 단면도이다. (b)는 반도체 가공용 테이프의 확장에 의해, 웨이퍼를 칩으로 분단하는 과정을 도시하는 단면도이다. (c)는 확장 후의 반도체 가공용 테이프, 접착제층 및 칩을 도시하는 단면도이다.
도 7은 가열 수축 공정을 설명하기 위한 단면도이다.
도 8은 실시예 및 비교예의 평가에 있어서의 커프폭의 측정 지점을 도시하는 설명도이다.
도 9는 열변형률의 측정 결과의 예이다.
이하에, 본 발명의 실시 형태에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 관한 반도체 가공용 테이프(10)를 도시하는 단면도이다. 본 발명의 반도체 가공용 테이프(10)는, 익스팬드에 의해 웨이퍼를 칩으로 분단할 때에, 접착제층(13)이 칩을 따라서 분단되는 것이다. 이 반도체 가공용 테이프(10)는, 기재 필름(11)과 기재 필름(11) 상에 형성된 점착제층(12)을 포함하는 점착 테이프(15)와, 점착제층(12) 상에 형성된 접착제층(13)을 갖고, 접착제층(13) 상에 웨이퍼의 이면이 접합되는 것이다. 또한, 각각의 층은, 사용 공정이나 장치에 맞추어 미리 소정 형상으로 절단(프리컷)되어 있어도 된다. 또한, 본 발명의 반도체 가공용 테이프(10)는, 웨이퍼 1매분마다 절단된 형태여도 되고, 웨이퍼 1매분마다 절단된 것이 복수 형성된 긴 시트를, 롤상으로 권취한 형태여도 된다. 이하에, 각 층의 구성에 대하여 설명한다.
<기재 필름>
기재 필름(11)은, 균일하면서 등방적인 확장성을 가지면 익스팬드 공정에 있어서 웨이퍼를 전방향으로 치우침없이 절단할 수 있는 점에서 바람직하고, 그 재질에 대해서는 특별히 한정되지 않는다. 일반적으로, 가교 수지는, 비가교 수지와 비교하여 인장에 대한 복원력이 커서, 익스팬드 공정 후의 잡아늘여진 상태에 열을 가하였을 때의 수축 응력이 크다. 따라서, 익스팬드 공정 후에 테이프에 발생한 이완을 가열 수축에 의해 제거하고, 테이프를 긴장시켜 개개의 칩 간격(커프폭)을 안정적으로 유지하는 점에서 우수하다. 가교 수지 중에서도 열가소성 가교 수지가 보다 바람직하게 사용된다. 한편, 비가교 수지는, 가교 수지와 비교하여 인장에 대한 복원력이 작다. 따라서, -15℃ 내지 0℃와 같은 저온 영역에서의 익스팬드 공정 후, 일단 이완되고, 또한 상온으로 되돌려져, 픽업 공정, 마운트 공정을 향할 때의 테이프가 수축되기 어렵기 때문에, 칩에 부착된 접착제층끼리가 접촉하는 것을 방지할 수 있는 점에서 우수하다. 비가교 수지 중에서도 올레핀계의 비가교 수지가 보다 바람직하게 사용된다.
이와 같은 열가소성 가교 수지로서는, 예를 들어 에틸렌-(메트)아크릴산 2원 공중합체 또는 에틸렌-(메트)아크릴산-(메트)아크릴산알킬에스테르를 주된 중합체 구성 성분으로 한 3원 공중합체를, 금속 이온으로 가교한 아이오노머 수지가 예시된다. 이들은, 균일 확장성의 면에서 익스팬드 공정에 적합하고, 또한 가교에 의해 가열 시에 강하게 복원력이 작용하는 점에서, 특히 적합하다. 상기 아이오노머 수지에 포함되는 금속 이온은 특별히 한정되지 않지만, 아연, 나트륨 등을 들 수 있지만, 아연 이온은 용출성이 낮아 저오염성의 면에서 바람직하다. 상기 3원 공중합체의 (메트)아크릴산알킬에스테르에 있어서, 탄소수가 1 내지 4인 알킬기는 탄성률이 높아 웨이퍼에 대하여 강한 힘을 전파할 수 있는 점이 바람직하다. 이와 같은 (메트)아크릴산알킬에스테르로서는, 메타아크릴산메틸, 메타아크릴산에틸, 메타아크릴산프로필, 메타아크릴산부틸, 아크릴산메틸, 아크릴산에틸, 아크릴산프로필, 아크릴산부틸 등을 들 수 있다.
또한, 상술한 열가소성 가교 수지로서는, 상기 아이오노머 수지 외에, 비중 0.910 이상 내지 0.930 미만의 저밀도 폴리에틸렌, 혹은 비중 0.910 미만의 초저밀도 폴리에틸렌, 그 밖에 에틸렌-아세트산비닐 공중합체로부터 선택되는 수지에 대하여, 전자선 등의 에너지선을 조사함으로써 가교시킨 것도 적합하다. 이와 같은 열가소성 가교 수지는, 가교 부위와 비가교 부위가 수지 중에 공존하고 있는 점에서, 일정한 균일 확장성을 갖는다. 또한, 가열 시에 강하게 복원력이 작용하기 때문에, 익스팬드 공정에서 발생한 테이프의 이완을 제거함에 있어서도 적합하고, 분자쇄의 구성 중에 염소를 거의 포함하지 않기 때문에, 사용 후에 불필요해진 테이프를 소각 처분해도, 다이옥신이나 그의 유사체와 같은 염소화 방향족 탄화수소를 발생시키지 않기 때문에, 환경 부하도 작다. 상기 폴리에틸렌이나 에틸렌-아세트산비닐 공중합체에 대하여 조사하는 에너지선의 양을 적절하게 조제함으로써, 충분한 균일 확장성을 갖는 수지를 얻을 수 있다.
또한, 비가교 수지로서는, 예를 들어 폴리프로필렌과 스티렌-부타디엔 공중합체의 혼합 수지 조성물이 예시된다.
폴리프로필렌으로서는, 예를 들어 프로필렌의 단독 중합체, 또는, 블록형 혹은 랜덤형 프로필렌-에틸렌 공중합체를 사용할 수 있다. 랜덤형의 프로필렌-에틸렌 공중합체는 강성이 작아 바람직하다. 프로필렌-에틸렌 공중합체 중의 에틸렌 구성 단위의 함유율이 0.1중량％ 이상이면, 테이프의 강성과, 혼합 수지 조성물 중의 수지끼리의 상용성이 높은 점에서 우수하다. 테이프의 강성이 적당하면 웨이퍼의 절단성이 향상되고, 수지끼리의 상용성이 높은 경우에는 압출 토출량이 안정화되기 쉽다. 보다 바람직하게는 1중량％ 이상이다. 또한, 프로필렌-에틸렌 공중합체 중의 에틸렌 구성 단위의 함유율이 7중량％ 이하이면, 폴리프로필렌이 안정되어 중합되기 쉬워지는 점에서 우수하다. 보다 바람직하게는 5중량％ 이하이다.
스티렌-부타디엔 공중합체로서는 수소 첨가한 것을 사용해도 된다. 스티렌-부타디엔 공중합체가 수소 첨가되면, 프로필렌과의 상용성이 좋고 또한 부타디엔 중의 이중 결합에 기인하는 산화 열화에 의한, 취화, 변색을 방지할 수 있다. 또한, 스티렌-부타디엔 공중합체 중의 스티렌 구성 단위의 함유율이 5중량％ 이상이면, 스티렌-부타디엔 공중합체가 안정되어 중합되기 쉬운 점에서 바람직하다. 또한 40중량％ 이하에서는, 유연하여 확장성의 점이 우수하다. 보다 바람직하게는 25중량％ 이하이고, 더욱 바람직하게는 15중량％ 이하이다. 스티렌-부타디엔 공중합체로서는, 블록형 공중합체 또는 랜덤형 공중합체 모두 사용할 수 있다. 랜덤형 공중합체는, 스티렌상이 균일하게 분산되어, 강성이 지나치게 커지는 것을 억제할 수 있어, 확장성이 향상되기 때문에 바람직하다.
혼합 수지 조성물 중에 있어서의 폴리프로필렌의 함유율이 30중량％ 이상이면, 기재 필름의 두께 불균일을 억제할 수 있는 점에서 우수하다. 두께가 균일하면, 확장성이 등방화되기 쉽고, 또한, 기재 필름의 응력 완화성이 너무 커져, 칩간 거리가 경시적으로 작아져 접착제층끼리가 접촉하여 재융착되는 것을 방지하기 쉽다. 보다 바람직하게는 50중량％ 이상이다. 또한, 폴리프로필렌의 함유율이 90중량％ 이하이면, 기재 필름의 강성을 적당하게 조정하기 쉽다. 기재 필름의 강성이 너무 커지면, 기재 필름을 확장하기 위해 필요한 힘이 커지기 때문에, 장치의 부하가 커져, 웨이퍼나 접착제층(13)의 분단에 충분한 익스팬드를 할 수 없게 되는 경우가 있으므로, 적절하게 조정하는 것은 중요하다. 혼합 수지 조성물 중의 스티렌-부타디엔 공중합체의 함유율의 하한은 10중량％ 이상이 바람직하고, 장치에 적합한 기재 필름의 강성으로 조정하기 쉽다. 상한은 70중량％ 이하이면 두께 불균일을 억제할 수 있는 점에서 우수하고, 50중량％ 이하가 보다 바람직하다.
또한, 도 1에 도시한 예에서는, 기재 필름(11)은 단층이지만, 이것에 한정되지 않고, 2종 이상의 수지를 적층시킨 복수층 구조여도 되고, 1종류의 수지를 2층 이상으로 적층시켜도 된다. 2종 이상의 수지는, 가교성인지 비가교성인지가 통일되어 있으면 각각의 특성이 보다 증강되어 발현되는 관점에서 바람직하고, 가교성이나 비가교성을 조합하여 적층한 경우에는 각각의 결점이 보완되는 점에서 바람직하다. 기재 필름(11)의 두께는 특별히 규정되지 않지만, 반도체 가공용 테이프(10)의 익스팬드 공정에 있어서 잡아늘이기 쉽고, 또한 파단되지 않을 만큼의 충분한 강도를 갖고 있으면 된다. 예를 들어, 50 내지 300㎛ 정도가 좋고, 70㎛ 내지 200㎛가 보다 바람직하다.
복수층의 기재 필름(11)의 제조 방법으로서는, 종래 공지의 압출법, 라미네이트법 등을 사용할 수 있다. 라미네이트법을 사용하는 경우에는, 층간에 접착제를 개재시켜도 된다. 접착제로서는 종래 공지의 접착제를 사용할 수 있다.
<점착제층>
점착제층(12)은, 기재 필름(11)에 점착제 조성물을 도공하여 형성할 수 있다. 본 발명의 반도체 가공용 테이프(10)를 구성하는 점착제층(12)은, 다이싱 시에 있어서 접착제층(13)과의 박리를 발생시키지 않고, 칩 비산 등의 불량을 발생시키지 않을 정도의 유지성이나, 픽업 시에 있어서 접착제층(13)과의 박리가 용이해지는 특성을 갖는 것이면 된다.
본 발명의 반도체 가공용 테이프(10)에 있어서, 점착제층(12)을 구성하는 점착제 조성물의 구성은 특별히 한정되지 않지만, 다이싱 후의 픽업성을 향상시키기 위해, 에너지선 경화성의 것이 바람직하고, 경화 후에 접착제층(13)과의 박리가 용이해지는 재료인 것이 바람직하다. 일 양태로서는, 점착제 조성물 중에, 베이스 수지로서, 탄소수가 6 내지 12인 알킬쇄를 갖는 (메트)아크릴레이트를 60몰％ 이상 포함하고, 또한 요오드가 5 내지 30의 에너지선 경화성 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 중합체 (A)를 갖는 것이 예시된다. 또한, 여기서, 에너지선이란, 자외선과 같은 광선, 또는 전자선 등의 전리성 방사선을 말한다.
이와 같은 중합체 (A)에 있어서, 에너지선 경화성 탄소-탄소 이중 결합의 도입량이 요오드가로 5 이상이면, 에너지선 조사 후의 점착력의 저감 효과가 높아지는 점에서 우수하다. 보다 바람직하게는 10 이상이다. 또한, 요오드가로 30 이하이면 에너지선 조사 후 픽업될 때까지의 칩의 유지력이 높아, 픽업 공정 직전의 확장 시에 칩의 간극을 확대하는 것이 용이한 점에서 우수하다. 픽업 공정 전에 칩의 간극을 충분히 확대할 수 있으면, 픽업 시의 각 칩의 화상 인식이 용이하거나, 픽업하기 쉬워지거나 하므로 바람직하다. 또한, 탄소-탄소 이중 결합의 도입량이 요오드가로 5 이상 30 이하이면 중합체 (A) 그 자체에 안정성이 있어, 제조가 용이해지기 때문에 바람직하다.
또한, 중합체 (A)는, 유리 전이 온도가 -70℃ 이상이면 에너지선 조사에 수반되는 열에 대한 내열성의 점에서 우수하고, 보다 바람직하게는 -66℃ 이상이다. 또한, 15℃ 이하이면, 표면 상태가 거친 웨이퍼에 있어서의 다이싱 후의 칩의 비산 방지 효과의 점에서 우수하고, 보다 바람직하게는 0℃ 이하, 더욱 바람직하게는 -28℃ 이하이다.
상기의 중합체 (A)는 어떻게 제조된 것이어도 되지만, 예를 들어 아크릴계 공중합체와 에너지선 경화성 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 화합물을 혼합하여 얻어지는 것이나, 관능기를 갖는 아크릴계 공중합체 또는 관능기를 갖는 메타크릴계 공중합체 (A1)과, 그 관능기와 반응할 수 있는 관능기를 갖고, 또한, 에너지선 경화성 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 화합물 (A2)를 반응시켜 얻어지는 것이 사용된다.
이 중, 상기의 관능기를 갖는 메타크릴계 공중합체 (A1)로서는, 아크릴산알킬에스테르 또는 메타크릴산알킬에스테르 등의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 단량체 (A1-1)과, 탄소-탄소 이중 결합을 갖고, 또한, 관능기를 갖는 단량체 (A1-2)를 공 중합시켜 얻어지는 것이 예시된다. 단량체 (A1-1)로서는, 탄소수가 6 내지 12인 알킬쇄를 갖는 헥실아크릴레이트, n-옥틸아크릴레이트, 이소옥틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, 도데실아크릴레이트, 데실아크릴레이트, 라우릴아크릴레이트 또는 알킬쇄의 탄소수가 5 이하인 단량체인, 펜틸아크릴레이트, n-부틸아크릴레이트, 이소부틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 메틸아크릴레이트, 또는 이들과 마찬가지의 메타크릴레이트 등을 열거할 수 있다.
또한, 단량체 (A1-1)에 있어서 알킬쇄의 탄소수가 6 이상인 성분은, 점착제층과 접착제층의 박리력을 작게 할 수 있으므로, 픽업성의 점에서 우수하다. 또한, 12 이하의 성분은, 실온에서의 탄성률이 낮아, 점착제층과 접착제층의 계면의 접착력의 점에서 우수하다. 점착제층과 접착제층의 계면의 접착력이 높으면, 테이프를 확장하여 웨이퍼를 절단할 때에, 점착제층과 접착제층의 계면 어긋남을 억제할 수 있어, 절단성이 향상되기 때문에 바람직하다.
또한, 단량체 (A1-1)로서, 알킬쇄의 탄소수가 큰 단량체를 사용할수록 유리 전이 온도는 낮아지므로, 적절히 선택함으로써, 원하는 유리 전이 온도를 갖는 점착제 조성물을 조제할 수 있다. 또한, 유리 전이 온도 외에, 상용성 등의 각종 성능을 높일 목적으로 아세트산비닐, 스티렌, 아크릴로니트릴 등의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 저분자 화합물을 배합하는 것도 가능하다. 그 경우, 이들 저분자 화합물은, 단량체 (A1-1)의 총 질량의 5질량％ 이하의 범위 내에서 배합하는 것으로 한다.
한편, 단량체 (A1-2)가 갖는 관능기로서는, 카르복실기, 수산기, 아미노기, 환상 산무수기, 에폭시기, 이소시아네이트기 등을 들 수 있고, 단량체 (A1-2)의 구체예로서는, 아크릴산, 메타크릴산, 신남산, 이타콘산, 푸마르산, 프탈산, 2-히드록시알킬아크릴레이트류, 2-히드록시알킬메타크릴레이트류, 글리콜모노아크릴레이트류, 글리콜모노메타크릴레이트류, N-메틸올아크릴아미드, N-메틸올메타크릴아미드, 알릴알코올, N-알킬아미노에틸아크릴레이트류, N-알킬아미노에틸메타크릴레이트류, 아크릴아미드류, 메타크릴아미드류, 무수 말레산, 무수 이타콘산, 무수 푸마르산, 무수 프탈산, 글리시딜아크릴레이트, 글리시딜메타크릴레이트, 알릴글리시딜에테르 등을 열거할 수 있다.
또한, 화합물 (A2)에 있어서, 사용되는 관능기로서는, 화합물 (A1)이 갖는 관능기가, 카르복실기 또는 환상 산무수기인 경우에는, 수산기, 에폭시기, 이소시아네이트기 등을 들 수 있고, 수산기인 경우에는, 환상 산무수기, 이소시아네이트기 등을 들 수 있고, 아미노기인 경우에는, 에폭시기, 이소시아네이트기 등을 들 수 있고, 에폭시기인 경우에는, 카르복실기, 환상 산무수기, 아미노기 등을 들 수 있고, 구체예로서는, 단량체 (A1-2)의 구체예에서 열거한 것과 마찬가지의 것을 열거할 수 있다. 또한, 화합물 (A2)로서, 폴리이소시아네이트 화합물의 이소시아네이트기의 일부를 수산기 또는 카르복실기 및 에너지선 경화성 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 단량체로 우레탄화한 것을 사용할 수도 있다.
또한, 화합물 (A1)과 화합물 (A2)의 반응에 있어서, 미반응의 관능기를 남김으로써, 산가 또는 수산기가 등의 특성에 관하여, 원하는 것을 제조할 수 있다. 중합체 (A)의 수산기가가 5 내지 100이 되도록 OH기를 남기면, 에너지선 조사 후의 점착력을 감소시킴으로써 픽업 미스의 위험성을 더욱 저감할 수 있다. 또한, 중합체 (A)의 산가가 0.5 내지 30이 되도록 COOH기를 남기면, 본 발명의 반도체 가공용 테이프를 확장시킨 후의 점착제층의 복원 후의 개선 효과가 얻어져, 바람직하다. 중합체 (A)의 수산기가가 5 이상이면, 에너지선 조사 후의 점착력 저감 효과의 점에서 우수하고, 100 이하이면, 에너지선 조사 후의 점착제의 유동성의 점에서 우수하다. 또한 산가가 0.5 이상이면, 테이프 복원성의 점에서 우수하고, 30 이하이면 점착제의 유동성의 점에서 우수하다.
상기의 중합체 (A)의 합성에 있어서, 반응을 용액 중합으로 행하는 경우의 유기 용제로서는, 케톤계, 에스테르계, 알코올계, 방향족계의 것을 사용할 수 있지만, 그 중에서 톨루엔, 아세트산에틸, 이소프로필알코올, 벤젠메틸셀로솔브, 에틸셀로솔브, 아세톤, 메틸에틸케톤 등의, 일반적으로 아크릴계 폴리머의 양용매이며, 비점 60 내지 120℃의 용제가 바람직하고, 중합 개시제로서는, α,α'-아조비스이소부틸니트릴 등의 아조비스계, 벤조일퍼옥시드 등의 유기 과산화물계 등의 라디칼 발생제를 통상 사용한다. 이때, 필요에 따라서 촉매, 중합 금지제를 병용할 수 있고, 중합 온도 및 중합 시간을 조절함으로써, 원하는 분자량의 중합체 (A)를 얻을 수 있다. 또한, 분자량을 조절하는 것에 관해서는, 머캅탄, 사염화탄소계의 용제를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 이 반응은 용액 중합에 한정되는 것은 아니고, 괴상 중합, 현탁 중합 등 다른 방법이어도 된다.
이상과 같이 하여, 중합체 (A)를 얻을 수 있지만, 본 발명에 있어서, 중합체 (A)의 분자량을 30만 이상으로 하면, 응집력을 높일 수 있는 점에서 우수하다. 응집력이 높으면, 익스팬드 시에 접착제층과의 계면에서의 어긋남을 억제하는 효과가 있어, 접착제층에 인장력의 전파가 쉬워지므로 접착제층의 분할성이 향상되는 점에서 바람직하다. 중합체 (A)의 분자량을 200만 이하로 하면, 합성 시 및 도공 시의 겔화 억제의 점에서 우수하다. 또한, 본 발명에 있어서의 분자량이란, 폴리스티렌 환산의 질량 평균 분자량이다.
또한, 본 발명의 반도체 가공용 테이프(10)에 있어서, 점착제층(12)을 구성하는 수지 조성물은, 중합체 (A)에 더하여, 추가로 가교제로서 작용하는 화합물 (B)를 갖고 있어도 된다. 예를 들어, 폴리이소시아네이트류, 멜라민·포름알데히드 수지, 및 에폭시 수지를 들 수 있고, 이들은, 단독 또는 2종류 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 이 화합물 (B)는 중합체 (A) 또는 기재 필름과 반응하고, 그 결과 생기는 가교 구조에 의해, 점착제 조성물 도공 후에 중합체 (A) 및 (B)를 주성분으로 한 점착제의 응집력을 향상시킬 수 있다.
폴리이소시아네이트류로서는, 특별히 제한이 없고, 예를 들어 4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트, 톨릴렌디이소시아네이트, 크실릴렌디이소시아네이트, 4,4'-디페닐에테르디이소시아네이트, 4,4'-〔2,2-비스(4-페녹시페닐)프로판〕디이소시아네이트 등의 방향족 이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 2,2,4-트리메틸-헥사메틸렌디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 4,4'-디시클로헥실메탄디이소시아네이트, 2,4'-디시클로헥실메탄디이소시아네이트, 리신디이소시아네이트, 리신트리이소시아네이트 등을 들 수 있고, 구체적으로는, 코로네이트 L(닛본 폴리우레탄 가부시키가이샤제, 상품명) 등을 사용할 수 있다. 멜라민·포름알데히드 수지로서는, 구체적으로는, 니칼락 MX-45(산와 케미컬 가부시키가이샤제, 상품명), 멜란(히타치 가세이 고교 가부시키가이샤제, 상품명) 등을 사용할 수 있다. 에폭시 수지로서는, TETRADX(미츠비시 가가쿠 가부시키가이샤제, 상품명) 등을 사용할 수 있다. 본 발명에 있어서는, 특히 폴리이소시아네이트류를 사용하는 것이 바람직하다.
화합물 (B)의 첨가량을, 중합체 (A) 100질량부에 대하여 0.1질량부 이상으로 한 점착제층은 응집력의 점에서 우수하다. 보다 바람직하게는 0.5질량부 이상이다. 또한 10질량부 이하로 한 점착제층은, 도공 시의 급격한 겔화 억제의 점에서 우수하여, 점착제의 배합이나 도포 등의 작업성이 양호해진다. 보다 바람직하게는 5질량부 이하이다.
또한, 본 발명에 있어서, 점착제층(12)에는, 광중합 개시제 (C)가 포함되어 있어도 된다. 점착제층(12)에 포함되는 광중합 개시제 (C)에 특별히 제한은 없고, 종래 알려져 있는 것을 사용할 수 있다. 예를 들어, 벤조페논, 4,4'-디메틸아미노벤조페논, 4,4'-디에틸아미노벤조페논, 4,4'-디클로로벤조페논 등의 벤조페논류, 아세토페논, 디에톡시아세토페논 등의 아세토페논류, 2-에틸안트라퀴논, t-부틸안트라퀴논 등의 안트라퀴논류, 2-클로로티오크산톤, 벤조인에틸에테르, 벤조인이소프로필에테르, 벤질, 2,4,5-트리아릴이미다졸 2량체(로핀 2량체), 아크리딘계 화합물 등을 들 수 있고, 이들은 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 광중합 개시제 (C)의 첨가량으로서는, 중합체 (A) 100질량부에 대하여 0.1질량부 이상 배합하는 것이 바람직하고, 0.5질량부 이상이 보다 바람직하다. 또한, 그 상한 10질량부 이하가 바람직하고, 5질량부 이하가 보다 바람직하다.
또한 본 발명에 사용되는 에너지선 경화성의 점착제에는 필요에 따라서 점착 부여제, 점착 조제제, 계면 활성제 등, 혹은 그 밖의 개질제 등을 배합할 수 있다. 또한, 무기 화합물 필러를 적절히 첨가해도 된다.
점착제층(12)은 종래의 점착제층의 형성 방법을 이용하여 형성할 수 있다. 예를 들어, 상기 점착제 조성물을, 기재 필름(11)의 소정의 면에 도포하여 형성하는 방법이나, 상기 점착제 조성물을, 세퍼레이터(예를 들어, 이형제가 도포된 플라스틱제 필름 또는 시트 등) 상에 도포하여 점착제층(12)을 형성한 후, 해당 점착제층(12)을 기재의 소정의 면에 전사하는 방법에 의해, 기재 필름(11) 상에 점착제층(12)을 형성할 수 있다. 또한, 점착제층(12)은 단층의 형태를 갖고 있어도 되고, 적층된 형태를 갖고 있어도 된다.
점착제층(12)의 두께로서는, 특별히 제한은 없지만, 두께가 2㎛ 이상이면, 태크력의 점에서 우수하고, 5㎛ 이상이 보다 바람직하다. 15㎛ 이하이면, 픽업성이 우수하고, 10㎛ 이하가 보다 바람직하다.
점착 테이프(15)는, MD(Machine Direction) 방향에 있어서의 열기계 특성 시험기에 의해 승온 시에 측정한 40℃ 내지 80℃ 사이의 1℃마다의 열변형률의 총합에 의해 산출되는 적분값과, TD(Transverse Direction) 방향에 있어서의 열기계 특성 시험기에 의해 승온 시에 측정한 40℃ 내지 80℃ 사이의 1℃마다의 열변형률의 총합에 의해 산출되는 적분값의 합이 마이너스값 즉 0 미만이다. MD 방향은 필름 성막 시의 흐름 방향이며, TD 방향은 MD 방향에 대하여 수직인 방향이다.
점착 테이프(15)의 MD 방향에 있어서의 열기계 특성 시험기에 의해 승온 시에 측정한 40℃ 내지 80℃ 사이의 1℃마다의 열변형률의 총합에 의해 산출되는 적분값과, TD 방향에 있어서의 열기계 특성 시험기에 의해 승온 시에 측정한 40℃ 내지 80℃ 사이의 1℃마다의 열변형률의 총합에 의해 산출되는 적분값의 합을 마이너스값으로 함으로써, 저온이면서 단시간의 가열로 반도체 가공용 테이프(10)를 수축시킬 수 있다. 따라서, 반도체 가공용 테이프(10)의 이완이 발생한 부분에 한 쌍의 온풍 노즐을 주회시켜 가열 수축시키는 방식을 사용한 경우에도, 익스팬드양을 저감시키면서 몇 번이나 가열 수축시키지 않고, 단시간에 익스팬드에 의해 발생한 이완을 제거하여, 적절한 커프폭을 유지할 수 있다.
열변형률은, JIS K7197 : 2012에 준거하여 온도에 의한 변형량을 측정하고, 하기 식 (1)로부터 산출할 수 있다.
Figure 112019049626786-pct00001
또한, 변형량은 시료의 팽창 방향을 정, 수축 방향을 부로서 나타낸다.
열변형률의 적분값은, 도 9에 있어서의 MD 방향의 곡선 혹은 TD 방향의 곡선과 x축이 둘러싸는 면적에 상당하고, MD 방향에 있어서의 적분값과 TD 방향에 있어서의 적분값의 합은, 부호를 포함시킨 면적의 합이 된다. 그 때문에, 합이 마이너스값이라는 것은, 40℃ 내지 80℃ 사이에서 점착 테이프가 대체로 수축의 거동을 나타내는 것을 의미하고 있다.
상기 MD 방향에 있어서의 적분값과 TD 방향에 있어서의 적분값의 합을 마이너스값으로 하기 위해서는, 수지 필름을 제막한 후에 잡아늘이는 공정을 추가하고, 점착 테이프(15)를 구성하는 수지의 종류에 따라서, 점착 테이프(15)의 두께나, MD 방향 혹은 TD 방향의 잡아늘임양을 조정하면 된다. 점착 테이프를 TD 방향으로 잡아늘이는 방법으로서는, 텐터를 사용하는 방법, 블로우 성형(인플레이션)에 의한 방법, 익스팬드 롤을 사용하는 방법 등을 들 수 있고, MD 방향으로 잡아늘이는 방법으로서는, 금형 토출 시에 인장하는 방법, 반송 롤 중에서 인장하는 방법 등을 들 수 있다. 본 발명의 점착 테이프(15)를 얻는 방법으로서는 어떤 방법을 사용해도 된다.
<접착제층>
본 발명의 반도체 가공용 테이프(10)에서는, 접착제층(13)은, 웨이퍼가 접합되고, 다이싱된 후, 칩을 픽업하였을 때에, 점착제층(12)으로부터 박리되어 칩에 부착되는 것이다. 그리고, 칩을 기판이나 리드 프레임에 고정할 때의 접착제로서 사용된다.
접착제층(13)은, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 웨이퍼에 일반적으로 사용되는 필름상 접착제이면 되고, 예를 들어 열가소성 수지 및 열중합성 성분을 함유하여 이루어지는 것을 들 수 있다. 본 발명의 접착제층(13)에 사용하는 상기 열가소성 수지는, 열가소성을 갖는 수지, 또는 미경화 상태에 있어서 열가소성을 갖고, 가열 후에 가교 구조를 형성하는 수지가 바람직하고, 특별히 제한은 없지만, 일 양태로서는, 중량 평균 분자량이 5000 내지 200,000 또한 유리 전이 온도가 0 내지 150℃인 열가소성 수지를 들 수 있다. 또한, 다른 양태로서는, 중량 평균 분자량이 100,000 내지 1,000,000 또한 유리 전이 온도가 -50 내지 20℃인 열가소성 수지를 들 수 있다.
전자의 열가소성 수지로서는, 예를 들어 폴리이미드 수지, 폴리아미드 수지, 폴리에테르이미드 수지, 폴리아미드이미드 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리에스테르이미드 수지, 페녹시 수지, 폴리술폰 수지, 폴리에테르술폰 수지, 폴리페닐렌술피드 수지, 폴리에테르케톤 수지 등을 들 수 있고, 그 중에서 폴리이미드 수지, 페녹시 수지를 사용하는 것이 바람직하고, 후자의 열가소성 수지로서는, 관능기를 포함하는 중합체를 사용하는 것이 바람직하다.
폴리이미드 수지는, 테트라카르복실산 2무수물과 디아민을 공지의 방법에 의해 축합 반응시켜 얻을 수 있다. 즉, 유기 용매 중에서, 테트라카르복실산 2무수물과 디아민을 등몰 또는 거의 등몰 사용하고(각 성분의 첨가 순서는 임의), 반응 온도 80℃ 이하, 바람직하게는 0 내지 60℃에서 부가 반응시킨다. 반응이 진행됨에 따라 반응액의 점도가 서서히 상승하여, 폴리이미드의 전구체인 폴리아미드산이 생성된다. 이 폴리아미드산은, 50 내지 80℃의 온도에서 가열하여 해중합시킴으로써, 그 분자량을 조정할 수도 있다. 폴리이미드 수지는, 상기 반응물(폴리아미드산)을 탈수 폐환시켜 얻을 수 있다. 탈수 폐환은, 가열 처리하는 열 폐환법과, 탈수제를 사용하는 화학 폐환법에 의해 행할 수 있다.
폴리이미드 수지의 원료로서 사용할 수 있는 테트라카르복실산 2무수물로서는 특별히 제한은 없고, 예를 들어 1,2-(에틸렌)비스(트리멜리테이트 무수물), 1,3-(트리메틸렌)비스(트리멜리테이트 무수물), 1,4-(테트라메틸렌)비스(트리멜리테이트 무수물), 1,5-(펜타메틸렌)비스(트리멜리테이트 무수물), 1,6-(헥사메틸렌)비스(트리멜리테이트 무수물), 1,7-(헵타메틸렌)비스(트리멜리테이트 무수물), 1,8-(옥타메틸렌)비스(트리멜리테이트 무수물), 1,9-(노나메틸렌)비스(트리멜리테이트 무수물), 1,10-(데카메틸렌)비스(트리멜리테이트 무수물), 1,12-(도데카메틸렌)비스(트리멜리테이트 무수물), 1,16-(헥사데카메틸렌)비스(트리멜리테이트 무수물), 1,18-(옥타데카메틸렌)비스(트리멜리테이트 무수물), 피로멜리트산 2무수물, 3,3',4,4'-비페닐테트라카르복실산 2무수물, 2,2',3,3'-비페닐테트라카르복실산 2무수물, 2,2-비스(3,4-디카르복시페닐)프로판 2무수물, 2,2-비스(2,3-디카르복시페닐)프로판 2무수물, 1,1-비스(2,3-디카르복시페닐)에탄 2무수물, 1,1-비스(3,4-디카르복시페닐)에탄 2무수물, 비스(2,3-디카르복시페닐)메탄 2무수물, 비스(3,4-디카르복시페닐)메탄 2무수물, 비스(3,4-디카르복시페닐)술폰 2무수물, 3,4,9,10-페릴렌테트라카르복실산 2무수물, 비스(3,4-디카르복시페닐)에테르 2무수물, 벤젠-1,2,3,4-테트라카르복실산 2무수물, 3,4,3',4'-벤조페논테트라카르복실산 2무수물, 2,3,2',3'-벤조페논테트라카르복실산 2무수물, 3,3,3',4'-벤조페논테트라카르복실산 2무수물, 1,2,5,6-나프탈렌테트라카르복실산 2무수물, 1,4,5,8-나프탈렌테트라카르복실산 2무수물, 2,3,6,7-나프탈렌테트라카르복실산 2무수물, 1,2,4,5-나프탈렌테트라카르복실산 2무수물, 2,6-디클로로나프탈렌-1,4,5,8-테트라카르복실산 2무수물, 2,7-디클로로나프탈렌-1,4,5,8-테트라카르복실산 2무수물, 2,3,6,7-테트라클로로나프탈렌-1,4,5,8-테트라카르복실산 2무수물, 페난트렌-1,8,9,10-테트라카르복실산 2무수물, 피라진-2,3,5,6-테트라카르복실산 2무수물, 티오펜-2,3,5,6-테트라카르복실산 2무수물, 2,3,3',4'-비페닐테트라카르복실산 2무수물, 3,4,3',4'-비페닐테트라카르복실산 2무수물, 2,3,2',3'-비페닐테트라카르복실산 2무수물, 비스(3,4-디카르복시페닐)디메틸실란 2무수물, 비스(3,4-디카르복시페닐)메틸페닐실란 2무수물, 비스(3,4-디카르복시페닐)디페닐실란 2무수물, 1,4-비스(3,4-디카르복시페닐디메틸실릴)벤젠 2무수물, 1,3-비스(3,4-디카르복시페닐)-1,1,3,3-테트라메틸디시클로헥산 2무수물, p-페닐렌비스(트리멜리테이트 무수물), 에틸렌테트라카르복실산 2무수물, 1,2,3,4-부탄테트라카르복실산 2무수물, 데카히드로나프탈렌-1,4,5,8-테트라카르복실산 2무수물, 4,8-디메틸-1,2,3,5,6,7-헥사히드로나프탈렌-1,2,5,6-테트라카르복실산 2무수물, 시클로펜탄-1,2,3,4-테트라카르복실산 2무수물, 피롤리딘-2,3,4,5-테트라카르복실산 2무수물, 1,2,3,4-시클로부탄테트라카르복실산 2무수물, 비스(엑소-비시클로〔2,2,1〕헵탄-2,3-디카르복실산 2무수물, 비시클로-〔2,2,2〕-옥트-7-엔-2,3,5,6-테트라카르복실산 2무수물, 2,2-비스(3,4-디카르복시페닐)헥사플루오로프로판 2무수물, 2,2-비스〔4-(3,4-디카르복시페닐)페닐〕헥사플루오로프로판 2무수물, 4,4'-비스(3,4-디카르복시페녹시)디페닐술피드 2무수물, 1,4-비스(2-히드록시헥사플루오로이소프로필)벤젠비스(트리멜리트산 무수물), 1,3-비스(2-히드록시헥사플루오로이소프로필)벤젠비스(트리멜리트산 무수물), 5-(2,5-디옥소테트라히드로프릴)-3-메틸-3-시클로헥센-1,2-디카르복실산 2무수물, 테트라히드로푸란-2,3,4,5-테트라카르복실산 2무수물 등을 사용할 수 있고, 이들 중 1종 또는 2종 이상을 병용할 수도 있다.
또한, 폴리이미드의 원료로서 사용할 수 있는 디아민으로서는 특별히 제한은 없고, 예를 들어 o-페닐렌디아민, m-페닐렌디아민, p-페닐렌디아민, 3,3'-디아미노디페닐에테르, 3,4'-디아미노디페닐에테르, 4,4'-디아미노디페닐에테르, 3,3'-디아미노디페닐메탄, 3,4'-디아미노디페닐메탄, 4,4'-디아미노디페닐에테메탄, 비스(4-아미노-3,5-디메틸페닐)메탄, 비스(4-아미노-3,5-디이소프로필페닐)메탄, 3,3'-디아미노디페닐디플루오로메탄, 3,4'-디아미노디페닐디플루오로메탄, 4,4'-디아미노디페닐디플루오로메탄, 3,3'-디아미노디페닐술폰, 3,4'-디아미노디페닐술폰, 4,4'-디아미노디페닐술폰, 3,3'-디아미노디페닐술피드, 3,4'-디아미노디페닐술피드, 4,4'-디아미노디페닐술피드, 3,3'-디아미노디페닐케톤, 3,4'-디아미노디페닐케톤, 4,4'-디아미노디페닐케톤, 2,2-비스(3-아미노페닐)프로판, 2,2'-(3,4'-디아미노디페닐)프로판, 2,2-비스(4-아미노페닐)프로판, 2,2-비스(3-아미노페닐)헥사플루오로프로판, 2,2-(3,4'-디아미노디페닐)헥사플루오로프로판, 2,2-비스(4-아미노페닐)헥사플루오로프로판, 1,3-비스(3-아미노페녹시)벤젠, 1,4-비스(3-아미노페녹시)벤젠, 1,4-비스(4-아미노페녹시)벤젠, 3,3'-(1,4-페닐렌비스(1-메틸에틸리덴))비스아닐린, 3,4'-(1,4-페닐렌비스(1-메틸에틸리덴))비스아닐린, 4,4'-(1,4-페닐렌비스(1-메틸에틸리덴))비스아닐린, 2,2-비스(4-(3-아미노페녹시)페닐)프로판, 2,2-비스(4-(4-아미노페녹시)페닐)프로판, 2,2-비스(4-(3-아미노페녹시)페닐)헥사플루오로프로판, 2,2-비스(4-(4-아미노페녹시)페닐)헥사플루오로프로판, 비스(4-(3-아미노페녹시)페닐)술피드, 비스(4-(4-아미노페녹시)페닐)술피드, 비스(4-(3-아미노페녹시)페닐)술폰, 비스(4-(4-아미노페녹시)페닐)술폰, 3,5-디아미노벤조산 등의 방향족 디아민, 1,2-디아미노에탄, 1,3-디아미노프로판, 1,4-디아미노부탄, 1,5-디아미노펜탄, 1,6-디아미노헥산, 1,7-디아미노헵탄, 1,8-디아미노옥탄, 1,9-디아미노노난, 1,10-디아미노데칸, 1,11-디아미노운데칸, 1,12-디아미노도데칸, 1,2-디아미노시클로헥산, 하기 화학식 1로 표시되는 디아미노폴리실록산, 1,3-비스(아미노메틸)시클로헥산, 선 테크노 케미컬 가부시키가이샤제 제파민 D-230, D-400, D-2000, D-4000, ED-600, ED-900, ED-2001, EDR-148 등의 폴리옥시알킬렌디아민 등의 지방족 디아민 등을 사용할 수 있고, 이들 중 1종 또는 2종 이상을 병용할 수도 있다. 상기 폴리이미드 수지의 유리 전이 온도로서는, 0 내지 200℃인 것이 바람직하고, 중량 평균 분자량으로서는, 1만 내지 20만인 것이 바람직하다.
Figure 112019049626786-pct00002
(식 중, R1 및 R2는 탄소 원자수 1 내지 30의 2가 탄화수소기를 나타내고, 각각 동일해도 상이해도 되고, R3 및 R4는 1가의 탄화수소기를 나타내고, 각각 동일해도 상이해도 되고, m은 1 이상의 정수임)
상기 외에 바람직한 열가소성 수지의 하나인 페녹시 수지는, 각종 비스페놀과 에피클로로히드린을 반응시키는 방법, 또는, 액상 에폭시 수지와 비스페놀을 반응시키는 방법에 의해 얻어지는 수지가 바람직하고, 비스페놀로서는, 비스페놀 A, 비스페놀 비스페놀 AF, 비스페놀 AD, 비스페놀 F, 비스페놀 S를 들 수 있다. 페녹시 수지는, 에폭시 수지와 구조가 유사하기 때문에 에폭시 수지와의 상용성이 좋아, 접착 필름에 양호한 접착성을 부여하기에 적합하다.
본 발명에서 사용하는 페녹시 수지로서는, 예를 들어 하기 화학식 2로 표시되는 반복 단위를 갖는 수지를 들 수 있다.
Figure 112019049626786-pct00003
상기 화학식 2에 있어서, X는 단결합 또는 2가의 연결기를 나타낸다. 2가의 연결기로서는, 알킬렌기, 페닐렌기, -O-, -S-, -SO- 또는 -SO2-를 들 수 있다. 여기서, 알킬렌기는, 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기가 바람직하고, -C(R1)(R2)-가 보다 바람직하다. R1, R2는 수소 원자 또는 알킬기를 나타내고, 해당 알킬기로서는 탄소수 1 내지 8의 직쇄 혹은 분지의 알킬기가 바람직하고, 예를 들어 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, 이소옥틸, 2-에틸헥실, 1,3,3-트리메틸부틸 등을 들 수 있다. 또한, 해당 알킬기는 할로겐 원자로 치환되어 있어도 되고, 예를 들어 트리플루오로메틸기를 들 수 있다. X는, 알킬렌기, -O-, -S-, 플루오렌기 또는 -SO2-가 바람직하고, 알킬렌기, -SO2-가 보다 바람직하다. 그 중에서도, -C(CH3)2-, -CH(CH3)-, -CH2-, -SO2-가 바람직하고, -C(CH3)2-, -CH(CH3)-, -CH2-가 보다 바람직하고, -C(CH3)2-가 특히 바람직하다.
상기 화학식 2로 표시되는 페녹시 수지는, 반복 단위를 갖는 것이면, 상기 화학식 2의 X가 상이한 반복 단위를 복수 갖는 수지여도, X가 동일한 반복 단위만을 포함하고 있어도 된다. 본 발명에 있어서는, X가 동일한 반복 단위만을 포함하고 있는 수지가 바람직하다.
또한, 상기 화학식 2로 표시되는 페녹시 수지에, 수산기, 카르복실기 등의 극성 치환기를 함유시키면, 열중합성 성분과의 상용성이 향상되어, 균일한 외관이나 특성을 부여할 수 있다.
페녹시 수지의 질량 평균 분자량이 5000 이상이면 필름 형성성의 점에서 우수하다. 보다 바람직하게는 10,000 이상이며, 더욱 바람직하게는 30,000 이상이다. 또한, 질량 평균 분자량이 150,000 이하이면, 가열 압착 시의 유동성이나 다른 수지와의 상용성의 점에서 바람직하다. 보다 바람직하게는 100,000 이하이다. 또한, 유리 전이 온도가 -50℃ 이상이면, 필름 형성성의 점에서 우수하고, 보다 바람직하게는 0℃ 이상이고, 더욱 바람직하게는 50℃ 이상이다. 유리 전이 온도가 150℃이면, 다이 본딩 시의 접착제층(13)의 접착력이 우수하고, 보다 바람직하게는 120℃ 이하, 더욱 바람직하게는 110℃ 이하이다.
한편, 상기 관능기를 포함하는 중합체에 있어서의 관능기로서는, 예를 들어 글리시딜기, 아크릴로일기, 메타크릴로일기, 수산기, 카르복실기, 이소시아누레이트기, 아미노기, 아미드기 등을 들 수 있고, 그 중에서 글리시딜기가 바람직하다.
상기 관능기를 포함하는 고분자량 성분으로서는, 예를 들어 글리시딜기, 수산기, 카르복실기 등의 관능기를 함유하는 (메트)아크릴 공중합체 등을 들 수 있다.
상기 (메트)아크릴 공중합체로서는, 예를 들어 (메트)아크릴에스테르 공중합체, 아크릴 고무 등을 사용할 수 있고, 아크릴 고무가 바람직하다. 아크릴 고무는, 아크릴산에스테르를 주성분으로 하고, 주로, 부틸아크릴레이트와 아크릴로니트릴 등의 공중합체나, 에틸아크릴레이트와 아크릴로니트릴 등의 공중합체 등을 포함하는 고무이다.
관능기로서, 글리시딜기를 함유하는 경우, 글리시딜기 함유 반복 단위의 양은, 0.5 내지 6.0중량％가 바람직하고, 0.5 내지 5.0중량％가 보다 바람직하고, 0.8 내지 5.0중량％가 특히 바람직하다. 글리시딜기 함유 반복 단위란, 글리시딜기를 함유하는 (메트)아크릴 공중합체의 구성 모노머이며, 구체적으로는 글리시딜아크릴레이트 또는 글리시딜메타크릴레이트이다. 글리시딜기 함유 반복 단위의 양이 이 범위에 있으면, 접착력을 확보할 수 있음과 함께, 겔화를 방지할 수 있다.
글리시딜아크릴레이트, 글리시딜메타크릴레이트 이외의 상기 (메트)아크릴 공중합체의 구성 모노머로서는, 예를 들어 에틸(메트)아크릴레이트, 부틸(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있고, 이들은, 단독으로 또는 2종류 이상을 조합하여 사용할 수도 있다. 또한, 본 발명에 있어서, 에틸(메트)아크릴레이트란, 에틸아크릴레이트 및/또는 에틸메타크릴레이트를 나타낸다. 관능성 모노머를 조합하여 사용하는 경우의 혼합 비율은, (메트)아크릴 공중합체의 유리 전이 온도를 고려하여 결정하면 된다. 유리 전이 온도를 -50℃ 이상으로 하면, 필름 형성성이 우수하고, 상온에서의 과잉의 태크를 억제할 수 있는 점에서 바람직하다. 상온에서의 태크력이 과잉이면, 접착제층의 취급이 곤란해진다. 보다 바람직하게는 -20℃ 이상이고, 더욱 바람직하게는 0℃ 이상이다. 또한, 유리 전이 온도를 30℃ 이하로 하면, 다이 본딩 시의 접착제층의 접착력의 점에서 우수하고, 보다 바람직하게는 20℃ 이하이다.
상기 모노머를 중합시켜, 관능성 모노머를 포함하는 고분자량 성분을 제조하는 경우, 그 중합 방법으로서는 특별히 제한은 없고, 예를 들어 펄 중합, 용액 중합 등의 방법을 사용할 수 있고, 그 중에서 펄 중합이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 관능성 모노머를 포함하는 고분자량 성분의 중량 평균 분자량이 100,000 이상이면, 필름 형성성의 점에서 우수하고, 보다 바람직하게는 200,000 이상, 더욱 바람직하게는 500,000 이상이다. 또한, 중량 평균 분자량을 2,000,000 이하로 조정하면, 다이 본딩 시의 접착제층의 가열 유동성이 향상되는 점에서 우수하다. 다이 본딩 시의 접착제층의 가열 유동성이 향상되면, 접착제층과 피착체의 밀착이 양호해져 접착력을 향상시킬 수 있고, 또한 피착체의 요철을 매립하여 보이드를 억제하기 쉬워진다. 보다 바람직하게는 1,000,000 이하이고, 더욱 바람직하게는 800,000 이하이며, 500,000 이하로 하면, 더욱 큰 효과를 얻을 수 있다.
또한, 열중합성 성분으로서는, 열에 의해 중합되는 것이면 특별히 제한은 없고, 예를 들어 글리시딜기, 아크릴로일기, 메타크릴로일기, 수산기, 카르복실기, 이소시아누레이트기, 아미노기, 아미드기 등의 관능기를 갖는 화합물과 트리거 재료를 들 수 있고, 이들은, 단독으로 또는 2종류 이상을 조합해도, 사용할 수 있지만, 접착제층으로서의 내열성을 고려하면, 열에 의해 경화되어 접착 작용을 미치는 열경화성 수지를 경화제, 촉진제와 함께 함유하는 것이 바람직하다. 열경화성 수지로서는, 예를 들어 에폭시 수지, 아크릴 수지, 실리콘 수지, 페놀 수지, 열경화형 폴리이미드 수지, 폴리우레탄 수지, 멜라민 수지, 우레아 수지 등을 들 수 있고, 특히 내열성, 작업성, 신뢰성이 우수한 접착제층이 얻어지는 점에서 에폭시 수지를 사용하는 것이 가장 바람직하다.
상기의 에폭시 수지는, 경화되어 접착 작용을 갖는 것이면 특별히 제한은 없고, 비스페놀 A형 에폭시 등의 2관능 에폭시 수지, 페놀노볼락형 에폭시 수지나 크레졸노볼락형 에폭시 수지 등의 노볼락형 에폭시 수지 등을 사용할 수 있다. 또한, 다관능 에폭시 수지, 글리시딜아민형 에폭시 수지, 복소환 함유 에폭시 수지 또는 지환식 에폭시 수지 등, 일반적으로 알려져 있는 것을 적용할 수 있다.
상기의 비스페놀 A형 에폭시 수지로서는, 미츠비시 가가쿠 가부시키가이샤제 에피코트 시리즈(에피코트 807, 에피코트 815, 에피코트 825, 에피코트 827, 에피코트 828, 에피코트 834, 에피코트 1001, 에피코트 1004, 에피코트 1007, 에피코트 1009), 다우 케미컬사제, DER-330, DER-301, DER-361 및 신닛테츠 스미킨 가가쿠 가부시키가이샤제, YD8125, YDF8170 등을 들 수 있다. 상기의 페놀노볼락형 에폭시 수지로서는, 미츠비시 가가쿠 가부시키가이샤제의 에피코트 152, 에피코트 154, 니혼 가야쿠 가부시키가이샤제의 EPPN-201, 다우 케미컬사제의 DEN-438 등이, 또한 상기의 o-크레졸노볼락형 에폭시 수지로서는, 니혼 가야쿠 가부시키가이샤제의 EOCN-102S, EOCN-103S, EOCN-104S, EOCN-1012, EOCN-1025, EOCN-1027이나, 신닛테츠 스미킨 가가쿠 가부시키가이샤제, YDCN701, YDCN702, YDCN703, YDCN704 등을 들 수 있다. 상기의 다관능 에폭시 수지로서는, 미츠비시 가가쿠 가부시키가이샤제의 Epon1031S, 시바 스페셜티 케미컬즈사제의 아랄다이트 0163, 나가세 켐텍스 가부시키가이샤제의 데나콜 EX-611, EX-614, EX-614B, EX-622, EX-512, EX-521, EX-421, EX-411, EX-321 등을 들 수 있다. 상기의 아민형 에폭시 수지로서는, 미츠비시 가가쿠 가부시키가이샤제의 에피코트 604, 도토 가세이 가부시키가이샤제의 YH-434, 미츠비시 가스 가가쿠 가부시키가이샤제의 TETRAD-X 및 TETRAD-C, 스미토모 가가쿠 고교 가부시키가이샤제의 ELM-120 등을 들 수 있다. 상기의 복소환 함유 에폭시 수지로서는, 시바 스페셜티 케미컬즈사제의 아랄다이트 PT810, UCC사제의 ERL4234, ERL4299, ERL4221, ERL4206 등을 들 수 있다. 이들 에폭시 수지는, 단독으로 또는 2종류 이상을 조합해도 사용할 수 있다.
상기 열경화성 수지를 경화시키기 위해, 적절히 첨가제를 첨가할 수 있다. 이와 같은 첨가제로서는, 예를 들어 경화제, 경화 촉진제, 촉매 등을 들 수 있고, 촉매를 첨가하는 경우에는 조촉매를 필요에 따라서 사용할 수 있다.
상기 열경화성 수지에 에폭시 수지를 사용하는 경우, 에폭시 수지 경화제 또는 경화 촉진제를 사용하는 것이 바람직하고, 이들을 병용하는 것이 보다 바람직하다. 경화제로서는, 예를 들어 페놀 수지, 디시안디아미드, 3불화붕소 착화합물, 유기 히드라지드 화합물, 아민류, 폴리아미드 수지, 이미다졸 화합물, 요소 혹은 티오요소 화합물, 폴리머캅탄 화합물, 머캅토기를 말단에 갖는 폴리술피드 수지, 산 무수물, 광·자외선 경화제를 들 수 있다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상을 병용하여 사용할 수 있다.
이 중, 3불화붕소 착화합물로서는, 다양한 아민 화합물(바람직하게는 1급 아민 화합물)과의 3불화붕소-아민 착체를 들 수 있고, 유기 히드라지드 화합물로서는, 이소프탈산디히드라지드를 들 수 있다.
페놀 수지로서는, 예를 들어 페놀노볼락 수지, 페놀아르알킬 수지, 크레졸노볼락 수지, tert-부틸페놀노볼락 수지, 노닐페놀노볼락 수지 등의 노볼락형 페놀 수지, 레졸형 페놀 수지, 폴리파라옥시스티렌 등의 폴리옥시스티렌 등을 들 수 있다. 그 중에서도 분자 중에 적어도 2개의 페놀성 수산기를 갖는 페놀계 화합물이 바람직하다.
상기 분자 중에 적어도 2개의 페놀성 수산기를 갖는 페놀계 화합물로서는, 예를 들어 페놀노볼락 수지, 크레졸노볼락 수지, t-부틸페놀노볼락 수지, 디시클로펜타디엔크레졸노볼락 수지, 디시클로펜타디엔페놀노볼락 수지, 크실릴렌 변성 페놀노볼락 수지, 나프톨노볼락 수지, 트리스페놀노볼락 수지, 테트라키스페놀노볼락 수지, 비스페놀 A 노볼락 수지, 폴리-p-비닐페놀 수지, 페놀아르알킬 수지 등을 들 수 있다. 또한 이들 페놀 수지 중 페놀노볼락 수지, 페놀아르알킬 수지가 특히 바람직하고, 접속 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
아민류로서는, 쇄상 지방족 아민(디에틸렌트리아민, 트리에틸렌테트라민, 헥사메틸렌디아민, N,N-디메틸프로필아민, 벤질디메틸아민, 2-(디메틸아미노)페놀, 2,4,6-트리스(디메틸아미노메틸)페놀, m-크실렌디아민 등), 환상 지방족 아민(N-아미노에틸피페라진, 비스(3-메틸-4-아미노시클로헥실)메탄, 비스(4-아미노시클로헥실)메탄, 멘센디아민, 이소포론디아민, 1,3-비스(아미노메틸)시클로헥산 등), 헤테로환 아민(피페라진, N,N-디메틸피페라진, 트리에틸렌디아민, 멜라민, 구아나민 등), 방향족 아민(메타페닐렌디아민, 4,4'-디아미노디페닐메탄, 디아미노, 4,4'-디아미노디페닐술폰 등), 폴리아미드 수지(폴리아미드아민이 바람직하고, 다이머산과 폴리아민의 축합물), 이미다졸 화합물(2-페닐-4,5-디히드록시메틸이미다졸, 2-메틸이미다졸, 2,4-디메틸이미다졸, 2-n-헵타데실이미다졸, 1-시아노에틸-2-운데실이미다졸륨·트리멜리테이트, 에폭시·이미다졸 부가체 등), 요소 혹은 티오요소 화합물(N,N-디알킬요소 화합물, N,N-디알킬티오요소 화합물 등), 폴리머캅탄 화합물, 머캅토기를 말단에 갖는 폴리술피드 수지, 산 무수물(테트라히드로 무수 프탈산 등), 광·자외선 경화제(디페닐요오도늄헥사플루오로포스페이트, 트리페닐술포늄 헥사플루오로포스페이트 등)가 예시된다.
상기 경화 촉진제로서는, 열경화성 수지를 경화시키는 것이면 특별히 제한은 없고, 예를 들어 이미다졸류, 디시안디아미드 유도체, 디카르복실산디히드라지드, 트리페닐포스핀, 테트라페닐포스포늄테트라페닐보레이트, 2-에틸-4-메틸이미다졸-테트라페닐보레이트, 1,8-디아자비시클로[5.4.0]운데센-7-테트라페닐보레이트 등을 들 수 있다.
이미다졸류로서는, 이미다졸, 2-메틸이미다졸, 2-에틸이미다졸, 2-에틸-4-메틸이미다졸, 2-페닐이미다졸, 2-페닐-4-메틸이미다졸, 1-벤질-2-메틸이미다졸, 1-벤질-2-에틸이미다졸, 1-벤질-2-에틸-5-메틸이미다졸, 2-페닐-4-메틸-5-히드록시 디메틸이미다졸, 2-페닐-4,5-디히드록시메틸이미다졸 등을 들 수 있다.
에폭시 수지용 경화제 혹은 경화 촉진제의 접착제층 중의 함유량은, 특별히 한정되지 않고, 최적의 함유량은 경화제 혹은 경화 촉진제의 종류에 따라서 상이하다.
상기 에폭시 수지와 페놀 수지의 배합 비율은, 예를 들어 상기 에폭시 수지 성분 중의 에폭시기 1당량당 페놀 수지 중의 수산기가 0.5 내지 2.0당량이 되도록 배합하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 0.8 내지 1.2당량이다. 즉, 양자의 배합 비율이 상기 범위를 벗어나면, 충분한 경화 반응이 진행되지 않아, 접착제층의 특성이 열화되기 쉬워지기 때문이다. 그 밖의 열경화성 수지와 경화제는, 일 실시 양태에 있어서, 열경화성 수지 100질량부에 대하여, 경화제가 0.5 내지 20질량부이며, 다른 실시 양태에 있어서는, 경화제가 1 내지 10질량부이다. 경화 촉진제의 함유량은, 경화제의 함유량보다 적은 쪽이 바람직하고, 열경화성 수지 100질량부에 대하여 경화 촉진제 0.001 내지 1.5질량부가 바람직하고, 0.01 내지 0.95질량부가 더욱 바람직하다. 상기 범위 내로 조정함으로써, 충분한 경화 반응의 진행을 보조할 수 있다. 촉매의 함유량은, 열경화성 수지 100질량부에 대하여, 0.001 내지 1.5질량부가 바람직하고, 0.01 내지 1.0질량부가 더욱 바람직하다.
또한, 본 발명의 접착제층(13)은 그 용도에 따라서 필러를 적절히 배합할 수 있다. 이에 의해, 미경화의 상태에 있어서의 접착제층의 다이싱성의 향상, 취급성의 향상, 용융 점도의 조정, 틱소트로픽성의 부여, 또한, 경화 상태의 접착제층에 있어서의 열전도성의 부여, 접착력의 향상을 도모하는 것이 가능해지고 있다.
본 발명에서 사용하는 필러로서는, 무기 필러가 바람직하다. 무기 필러로서는 특별히 제한은 없고, 예를 들어 수산화알루미늄, 수산화마그네슘, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 규산칼슘, 규산마그네슘, 산화칼슘, 산화마그네슘, 알루미나, 질화알루미늄, 붕산알루미늄 위스커, 질화붕소, 결정성 실리카, 비정질성 실리카, 안티몬산화물 등을 사용할 수 있다. 또한, 이들은 단체 혹은 2종류 이상을 혼합하여 사용할 수도 있다.
또한, 상기의 무기 필러 중, 열전도성 향상의 관점에서는, 알루미나, 질화알루미늄, 질화붕소, 결정성 실리카, 비정질성 실리카 등을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 용융 점도의 조정이나 틱소트로픽성의 부여의 점에서는, 수산화알루미늄, 수산화마그네슘, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 규산칼슘, 규산마그네슘, 산화칼슘, 산화마그네슘, 알루미나, 결정성 실리카, 비정질성 실리카 등을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 다이싱성의 향상의 관점에서는, 알루미나, 실리카를 사용하는 것이 바람직하다.
필러의 함유 비율이 30질량％ 이상이면, 와이어 본딩성의 점에서 우수하다. 와이어 본딩 시에는, 와이어를 찍는 팁을 접착하고 있는 접착제층의 경화 후의 저장 탄성률이 170℃에서 20 내지 1000㎫의 범위로 조정되어 있는 것이 바람직하고, 필러의 함유 비율이 30질량％ 이상이면 접착제층의 경화 후의 저장 탄성률을 이 범위로 조정하기 쉽다. 또한, 필러의 함유 비율이 75질량％ 이하이면, 필름 형성성, 다이 본딩 시의 접착제층의 가열 유동성이 우수하다. 다이 본딩 시의 접착제층의 가열 유동성이 향상되면, 접착제층과 피착체의 밀착이 양호해져 접착력을 향상시킬 수 있고, 또한 피착체의 요철을 매립하여 보이드를 억제하기 쉬워진다. 보다 바람직하게는 70질량％ 이하이고, 더욱 바람직하게는 60질량％ 이하이다.
본 발명의 접착제층은, 상기 필러로서, 평균 입경이 상이한 2종 이상의 필러를 포함할 수 있다. 이 경우, 단일의 필러를 사용한 경우에 비해 필름화 전의 원료 혼합물에 있어서, 필러의 함유 비율이 높은 경우의 점도 상승 혹은 필러의 함유 비율이 낮은 경우의 점도 저하를 방지하는 것이 용이해져, 양호한 필름 형성성이 얻어지기 쉬워지고, 미경화의 접착제층의 유동성을 최적으로 제어할 수 있음과 함께 접착제층의 경화 후에는 우수한 접착력이 얻어지기 쉬워진다.
또한, 본 발명의 접착제층은, 필러의 평균 입경이 2.0㎛ 이하인 것이 바람직하고, 1.0㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다. 필러의 평균 입경이 2.0㎛ 이하이면 필름의 박막화가 용이해진다. 여기서 박막이란, 20㎛ 이하의 두께를 시사한다. 또한, 0.01㎛ 이상이면 분산성이 양호하다.
또한, 필름화 전의 원료 혼합물의 점도 상승 혹은 저하를 방지하고, 미경화의 접착제층의 유동성을 최적으로 제어하며, 접착제층의 경화 후의 접착력을 향상시키는 관점에서, 평균 입경이 0.1 내지 1.0㎛의 범위 내에 있는 제1 필러 및 1차 입경의 평균 입경이 0.005 내지 0.03㎛의 범위 내에 있는 제2 필러를 포함하는 것이 바람직하다. 평균 입경이 0.1 내지 1.0㎛의 범위 내에 있고 또한 99％ 이상의 입자가 입경 0.1 내지 1.0㎛의 범위 내에 분포하는 제1 필러, 및, 1차 입경의 평균 입경이 0.005 내지 0.03㎛의 범위 내에 있고 또한 99％ 이상의 입자가 입경 0.005 내지 0.1㎛의 범위 내에 분포하는 제2 필러를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서의 평균 입경은, 50체적％의 입자가 이 값보다 작은 직경을 갖는 누적 체적 분포 곡선의 D50값을 의미한다. 본 발명에 있어서, 평균 입경 또는 D50값은 레이저 회절법에 의해, 예를 들어 Malvern Instruments사제의 Malvern Mastersizer 2000을 사용하여 측정된다. 이 기술에 있어서, 분산액 내의 입자의 크기는, 프라운호퍼 또는 미 이론 중 어느 것의 응용에 기초하여, 레이저 광선의 회절을 사용하여 측정된다. 본 발명에 있어서는, 미 이론 또는 비구상 입자에 대한 수정 미 이론을 이용하고, 평균 입경 또는 D50값은 입사하는 레이저 광선에 대하여 0.02 내지 135°에서의 산란 계측에 관한 것이다.
본 발명에 있어서, 일 양태에서는, 접착제층(13)을 구성하는 점착제 조성물 전체에 대하여 10 내지 40질량％의 중량 평균 분자량이 5000 내지 200,000인 열가소성 수지와, 10 내지 40질량％의 열중합성 성분과, 30 내지 75질량％의 필러를 포함해도 된다. 이 실시 형태에서는, 필러의 함유량은 30 내지 60질량％여도 되고, 40 내지 60질량％여도 된다. 또한, 열가소성 수지의 질량 평균 분자량은 5000 내지 150,000이어도 되고, 10,000 내지 100,000이어도 된다.
다른 양태에서는, 접착제층(13)을 구성하는 점착제 조성물 전체에 대하여 10 내지 20질량％의 중량 평균 분자량이 200,000 내지 2,000,000인 열가소성 수지와, 20 내지 50질량％의 열중합성 성분과, 30 내지 75질량％의 필러를 포함해도 된다. 이 실시 형태에서는, 필러의 함유량은 30 내지 60질량％여도 되고, 30 내지 50질량％여도 된다. 또한, 열가소성 수지의 질량 평균 분자량은 200,000 내지 1,000,000이어도 되고, 200,000 내지 800,000이어도 된다.
배합 비율을 조정함으로써, 접착제층(13)의 경화 후의 저장 탄성률 및 유동성의 최적화가 가능하고, 또한 고온에서의 내열성도 충분히 얻어지는 경향이 있다.
본 발명의 반도체 가공용 테이프(10)에 있어서, 접착제층(13)은, 미리 필름화된 것(이하, 접착 필름이라 함)을, 기재 필름(11) 상에 직접 또는 간접적으로 라미네이트하여 형성해도 된다. 라미네이트 시의 온도는 10 내지 100℃의 범위로 하고, 0.01 내지 10N/m의 선압을 가하는 것이 바람직하다. 또한, 이와 같은 접착 필름은, 박리 필름 상에 접착제층(13)이 형성된 것이어도 되고, 그 경우, 라미네이트 후에 박리 필름을 박리해도 되고, 혹은, 그대로 반도체 가공용 테이프(10)의 커버 필름으로서 사용하고, 웨이퍼를 접합할 때에 박리해도 된다.
상기 접착 필름은, 점착제층(12)의 전체면에 적층해도 되지만, 미리 접합되는 웨이퍼에 따른 형상으로 절단된(프리컷된) 접착 필름을 점착제층(12)에 적층해도 된다. 이와 같이, 웨이퍼에 따른 접착 필름을 적층한 경우, 도 3에 도시한 바와 같이, 웨이퍼 W가 접합되는 부분에는 접착제층(13)이 있고, 링 프레임(20)이 접합되는 부분에는 접착제층(13)이 없고 점착제층(12)만이 존재한다. 일반적으로, 접착제층(13)은 피착체와 박리되기 어렵기 때문에, 프리컷된 접착 필름을 사용함으로써, 링 프레임(20)은 점착제층(12)과 접합할 수 있고, 사용 후의 테이프 박리 시에 링 프레임(20)에의 점착제 잔류가 발생하기 어렵다는 효과가 얻어진다.
<용도>
본 발명의 반도체 가공용 테이프(10)는, 적어도 확장에 의해 접착제층(13)을 분단하는 익스팬드 공정을 포함하는 반도체 장치의 제조 방법에 사용되는 것이다. 따라서, 그 밖의 공정이나 공정의 순서 등은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 이하의 반도체 장치의 제조 방법 (A) 내지 (E)에 있어서 적합하게 사용할 수 있다.
반도체 장치의 제조 방법 (A)
(a) 회로 패턴이 형성된 웨이퍼 표면에 표면 보호 테이프를 접합하는 공정과,
(b) 상기 웨이퍼 이면을 연삭하는 백그라인드 공정과,
(c) 70 내지 80℃에서 웨이퍼를 가열한 상태에서, 상기 웨이퍼의 이면에 상기 반도체 가공용 테이프의 상기 점착제층에 접합된 접착제 필름을 접합하는 공정과,
(d) 상기 웨이퍼 표면으로부터 표면 보호 테이프를 박리하는 공정과,
(e) 상기 웨이퍼의 분할 예정 부분에 레이저광을 조사하여, 해당 웨이퍼의 내부에 다광자 흡수에 의한 개질 영역을 형성하는 공정과,
(f) 상기 반도체 가공용 테이프를 익스팬드함으로써, 상기 웨이퍼와 상기 접착제 필름을 분단 라인을 따라서 분단하여, 복수의 접착제 필름을 구비한 칩을 얻는 공정과,
(g) 상기 반도체 가공용 테이프의 상기 칩과 겹치지 않는 부분을 가열 수축시킴으로써 상기 익스팬드 공정에 있어서 발생한 이완을 제거하여 해당 칩의 간격을 유지하는 공정과,
(h) 상기 접착제층이 부착된 상기 칩을 반도체 가공용 테이프의 점착제층으로부터 픽업하는 공정
을 포함하는 반도체 장치의 제조 방법.
본 반도체 장치의 제조 방법은, 스텔스 다이싱을 사용한 방법이다.
반도체 장치의 제조 방법 (B)
(a) 회로 패턴이 형성된 웨이퍼 표면에 표면 보호 테이프를 접합하는 공정과,
(b) 상기 웨이퍼 이면을 연삭하는 백그라인드 공정과,
(c) 70 내지 80℃에서 웨이퍼를 가열한 상태에서, 웨이퍼의 이면에 상기 반도체 가공용 테이프의 상기 점착제층에 접합된 접착제 필름을 접합하는 공정과,
(d) 상기 웨이퍼 표면으로부터 표면 보호 테이프를 박리하는 공정과,
(e) 상기 웨이퍼의 표면으로부터 분단 라인을 따라서 레이저광을 조사하여, 개개의 칩으로 분단하는 공정과,
(f) 상기 반도체 가공용 테이프를 익스팬드함으로써, 상기 접착제 필름을 상기 칩에 대응하여 분단하여, 복수의 접착제 필름을 구비한 칩을 얻는 공정과,
(g) 상기 반도체 가공용 테이프의 상기 칩과 겹치지 않는 부분을 가열 수축시킴으로써 상기 익스팬드 공정에 있어서 발생한 이완을 제거하여 해당 칩의 간격을 유지하는 공정과,
(h) 상기 접착제층이 부착된 상기 칩을 반도체 가공용 테이프의 점착제층으로부터 픽업하는 공정
을 포함하는 반도체 장치의 제조 방법.
본 반도체 장치의 제조 방법은, 풀컷의 레이저 다이싱을 사용한 방법이다.
반도체 장치의 제조 방법 (C)
(a) 회로 패턴이 형성된 웨이퍼 표면에 표면 보호 테이프를 접합하는 공정과,
(b) 상기 웨이퍼 이면을 연삭하는 백그라인드 공정과,
(c) 70 내지 80℃에서 웨이퍼를 가열한 상태에서, 웨이퍼의 이면에 상기 반도체 가공용 테이프의 상기 점착제층에 접합된 접착제 필름을 접합하는 공정과,
(d) 상기 웨이퍼 표면으로부터 표면 보호 테이프를 박리하는 공정과,
(e) 다이싱 블레이드를 사용하여 상기 웨이퍼를 분단 라인을 따라서 절삭하여, 개개의 칩으로 분단하는 공정과,
(f) 상기 반도체 가공용 테이프를 익스팬드함으로써, 상기 접착제 필름을 상기 칩에 대응하여 분단하여, 복수의 접착제 필름을 구비한 칩을 얻는 공정과,
(g) 상기 반도체 가공용 테이프의 상기 칩과 겹치지 않는 부분을 가열 수축시킴으로써 상기 익스팬드 공정에 있어서 발생한 이완을 제거하여 해당 칩의 간격을 유지하는 공정과,
(h) 상기 접착제층이 부착된 상기 칩을 반도체 가공용 테이프의 점착제층으로부터 픽업하는 공정
을 포함하는 반도체 장치의 제조 방법.
본 반도체 장치의 제조 방법은, 풀컷의 블레이드 다이싱을 사용한 방법이다.
반도체 장치의 제조 방법 (D)
(a) 다이싱 블레이드를 사용하여 회로 패턴이 형성된 웨이퍼를 분단 라인 예정 라인을 따라서 웨이퍼의 두께 미만의 깊이까지 절삭하는 공정과,
(b) 상기 웨이퍼 표면에 표면 보호 테이프를 접합하는 공정과,
(c) 상기 웨이퍼 이면을 연삭하는 백그라인드 공정과,
(d) 70 내지 80℃에서 웨이퍼를 가열한 상태에서, 상기 칩의 이면에 상기 반도체 가공용 테이프의 상기 점착제층에 접합된 접착제 필름을 접합하는 공정과,
(e) 상기 웨이퍼 표면으로부터 표면 보호 테이프를 박리하는 공정과,
(f) 상기 반도체 가공용 테이프를 익스팬드함으로써, 상기 접착제 필름을 상기 칩에 대응하여 분단하여, 복수의 접착제 필름을 구비한 칩을 얻는 공정과,
(g) 상기 반도체 가공용 테이프의 상기 칩과 겹치지 않는 부분을 가열 수축시킴으로써 상기 익스팬드 공정에 있어서 발생한 이완을 제거하여 해당 칩의 간격을 유지하는 공정과,
(h) 상기 접착제층이 부착된 상기 칩을 반도체 가공용 테이프의 점착제층으로부터 픽업하는 공정
을 포함하는 반도체 장치의 제조 방법.
본 반도체 장치의 제조 방법은, 하프컷의 블레이드 다이싱을 사용한 방법이다.
반도체 장치의 제조 방법 (E)
(a) 회로 패턴이 형성된 웨이퍼 표면에 표면 보호 테이프를 접합하는 공정과,
(b) 상기 웨이퍼의 분할 예정 부분에 레이저광을 조사하여, 상기 웨이퍼 내부에 다광자 흡수에 의한 개질 영역을 형성하는 공정과,
(c) 상기 웨이퍼 이면을 연삭하는 백그라인드 공정과,
(d) 상기 웨이퍼를 70 내지 80℃로 가열한 상태에서, 상기 웨이퍼 이면에 상기 반도체 가공용 테이프의 접착제층을 접합하는 공정과,
(e) 상기 웨이퍼 표면으로부터 상기 표면 보호 테이프를 박리하는 공정과,
(f) 상기 반도체 가공용 테이프를 익스팬드함으로써, 상기 웨이퍼와 상기 접착제층을 분단 라인을 따라서 분단하여, 복수의 접착제 필름을 구비한 칩을 얻는 공정과,
(g) 상기 반도체 가공용 테이프의 상기 칩과 겹치지 않는 부분을 가열 수축시킴으로써, 상기 익스팬드 공정에 있어서 발생한 이완을 제거하여 해당 칩의 간격을 유지하는 공정과,
(h) 상기 접착제층이 부착된 상기 칩을 상기 반도체 가공용 테이프의 점착제층으로부터 픽업하는 공정
을 포함하는 반도체 장치의 제조 방법.
본 반도체 장치의 제조 방법은, 스텔스 다이싱을 사용한 방법이다.
<사용 방법>
본 발명의 반도체 가공용 테이프(10)를, 상기 반도체 장치의 제조 방법 (A)에 적용한 경우의, 테이프의 사용 방법에 대하여, 도 2 내지 도 5를 참조하면서 설명한다. 먼저, 도 2에 도시한 바와 같이, 회로 패턴이 형성된 웨이퍼 W의 표면에, 자외선 경화성 성분을 점착제에 포함하는, 회로 패턴 보호용의 표면 보호 테이프(14)를 접합하고, 웨이퍼 W의 이면을 연삭하는 백그라인드 공정을 실시한다.
백그라인드 공정의 종료 후, 도 3에 도시한 바와 같이, 웨이퍼 마운터의 히터 테이블(25) 상에, 표면측을 아래로 하여 웨이퍼 W를 적재한 후, 웨이퍼 W의 이면에 반도체 가공용 테이프(10)를 접합한다. 여기서 사용하는 반도체 가공용 테이프(10)는, 접합하는 웨이퍼 W에 따른 형상으로 미리 절단(프리컷)된 접착 필름을 적층한 것이며, 웨이퍼 W와 접합하는 면에 있어서는, 접착제층(13)이 노출된 영역의 주위에 점착제층(12)이 노출되어 있다. 이 반도체 가공용 테이프(10)의 접착제층(13)이 노출된 부분과 웨이퍼 W의 이면을 접합함과 함께, 접착제층(13)의 주위의 점착제층(12)이 노출된 부분과 링 프레임(20)을 접합한다. 이때, 히터 테이블(25)은 70 내지 80℃로 설정되어 있고, 이에 의해 가열 접합이 실시된다. 또한, 본 실시 형태에 있어서는, 기재 필름(11)과 기재 필름(11) 상에 형성된 점착제층(12)을 포함하는 점착 테이프(15)와, 점착제층(12) 상에 형성된 접착제층(13)을 갖는 반도체 가공용 테이프(10)를 사용하도록 하였지만, 점착 테이프와 필름상 접착제를 각각 사용하도록 해도 된다. 이 경우, 먼저, 웨이퍼의 이면에 필름상 접착제를 접합하여 접착제층을 형성하고, 이 접착제층에 점착 테이프의 점착제층을 접합한다. 이때, 점착 테이프로서 본 발명에 의한 점착 테이프(15)를 사용한다.
다음으로, 반도체 가공용 테이프(10)가 접합된 웨이퍼 W를 히터 테이블(25) 상으로부터 반출하여, 도 4에 도시한 바와 같이, 반도체 가공용 테이프(10)측을 아래로 하여 흡착 테이블(26) 상에 적재한다. 그리고, 흡착 테이블(26)에 흡착 고정된 웨이퍼 W의 상방으로부터, 에너지선 광원(27)을 사용하여, 예를 들어 1000mJ/㎠의 자외선을 표면 보호 테이프(14)의 기재면측에 조사하여, 표면 보호 테이프(14)의 웨이퍼 W에 대한 접착력을 저하시켜, 웨이퍼 W 표면으로부터 표면 보호 테이프(14)를 박리한다.
다음으로, 도 5에 도시한 바와 같이, 웨이퍼 W의 분할 예정 부분에 레이저광을 조사하여, 웨이퍼 W의 내부에 다광자 흡수에 의한 개질 영역(32)을 형성한다.
다음으로, 도 6의 (a)에 도시한 바와 같이, 웨이퍼 W 및 링 프레임(20)이 접합된 반도체 가공용 테이프(10)를, 기재 필름(11)측을 아래로 하여, 익스팬드 장치의 스테이지(21) 상에 적재한다.
다음으로, 도 6의 (b)에 도시한 바와 같이, 링 프레임(20)을 고정한 상태에서, 익스팬드 장치의 중공 원기둥 형상의 밀어올림 부재(22)를 상승시켜, 반도체 가공용 테이프(10)를 확장(익스팬드)한다. 확장 조건으로서는, 익스팬드 속도가, 예를 들어 5 내지 500㎜/sec이며, 익스팬드양(밀어올림량)이 예를 들어 5 내지 25㎜이다. 이와 같이 반도체 가공용 테이프(10)가 웨이퍼 W의 직경 방향으로 잡아늘여짐으로써, 웨이퍼 W가, 상기 개질 영역(32)을 기점으로 하여 칩(34) 단위로 분단된다. 이때, 접착제층(13)은, 웨이퍼 W의 이면에 접착되어 있는 부분에서는 확장에 의한 연신(변형)이 억제되어 파단은 일어나지 않지만, 칩(34)간의 위치에서는, 테이프의 확장에 의한 장력이 집중되어 파단된다. 따라서, 도 6의 (c)에 도시한 바와 같이, 웨이퍼 W와 함께 접착제층(13)도 분단되게 된다. 이에 의해, 접착제층(13)이 부착된 복수의 칩(34)을 얻을 수 있다.
다음으로, 도 7에 도시한 바와 같이, 밀어올림 부재(22)를 원래의 위치로 복귀시키고, 앞의 익스팬드 공정에 있어서 발생한 반도체 가공용 테이프(10)의 이완을 제거하여, 칩(34)의 간격을 안정적으로 유지하기 위한 공정을 행한다. 이 공정에서는, 예를 들어 반도체 가공용 테이프(10)에 있어서의 칩(34)이 존재하는 영역과, 링 프레임(20) 사이의 원환상 가열 수축 영역(28)에, 온풍 노즐(29)을 사용하여 40 내지 120℃의 온풍을 쐬어 기재 필름(11)을 가열 수축시켜, 반도체 가공용 테이프(10)를 팽팽한 상태로 한다. 그 후, 점착제층(12)에 에너지선 경화 처리 또는 열경화 처리 등을 실시하여, 점착제층(12)의 접착제층(13)에 대한 점착력을 약화시킨 후, 칩(34)을 픽업한다.
또한, 본 실시 형태에 의한 반도체 가공용 테이프(10)는, 점착제층(12) 상에 접착제층(13)을 구비한 구성으로 되어 있지만, 접착제층(13)을 형성하지 않고 구성해도 된다. 이 경우, 웨이퍼를 점착제층(12) 상에 접합하여 웨이퍼만을 분단하기 위해 사용해도 되고, 반도체 가공용 테이프의 사용 시에 있어서, 접착제층(13)과 마찬가지로 하여 제작된 접착 필름을, 웨이퍼와 아울러 점착제층(12) 상에 접합하고, 웨이퍼와 접착 필름을 분단하도록 해도 된다.
<실시예>
다음으로, 본 발명의 효과를 더욱 명확하게 하기 위해, 실시예 및 비교예에 대하여 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
〔반도체 가공용 테이프의 제작〕
(1) 기재 필름의 제작
<기재 필름 A>
라디칼 중합법에 의해 합성된 에틸렌-메타아크릴산-메타아크릴산에틸 공중합체의 아연 아이오노머(메타크릴산 함유량 15％, 메타아크릴산에틸 함유량 5％, 연화점 72℃, 융점 90℃, 밀도 0.96g/㎤, 아연 이온 함유량 5질량％)의 수지 비즈를 230℃에서 용융하고, 압출기를 사용하여 두께 150㎛의 긴 필름으로 성형하였다. 그 후, 해당 긴 필름을 두께 90㎛가 되도록 TD 방향으로 잡아늘임으로써 기재 필름 A를 제작하였다.
<기재 필름 B>
긴 필름의 두께를 180㎛로 하고, 해당 긴 필름을 두께 90㎛가 되도록 TD 방향으로 잡아늘인 것 외에는, 기재 필름 A와 마찬가지로 하여 기재 필름 B를 제작하였다.
<기재 필름 C>
긴 필름의 두께를 215㎛로 하고, 해당 긴 필름을 두께 90㎛가 되도록 TD 방향으로 잡아늘인 것 외에는, 기재 필름 A와 마찬가지로 하여 기재 필름 C를 제작하였다.
<기재 필름 D>
라디칼 중합법에 의해 합성된 에틸렌-메타아크릴산-메타아크릴산이소부틸 공중합체의 아연 아이오노머(메타크릴산 함유량 11％, 메타아크릴산이소부틸 함유량 9％, 연화점 64℃, 융점 83℃, 밀도 0.95g/㎤, 아연 이온 함유량 4질량％)의 수지 비즈를 230℃에서 용융하고, 압출기를 사용하여 두께 150㎛의 긴 필름으로 성형하였다. 그 후, 해당 긴 필름을 두께 90㎛가 되도록 TD 방향으로 잡아늘임으로써 기재 필름 D를 제작하였다.
<기재 필름 E>
수소 첨가 스티렌계 열가소성 엘라스토머와 호모 프로필렌(PP)을 52 : 48의 배합비로 혼합한 수지 비즈를 200℃에서 용융하고, 압출기를 사용하여 두께 150㎛의 긴 필름으로 성형하였다. 그 후, 해당 긴 필름을 두께 90㎛가 되도록 TD 방향으로 잡아늘임으로써 기재 필름 E를 제작하였다.
<기재 필름 F>
수소 첨가 스티렌계 열가소성 엘라스토머와 호모 프로필렌(PP)을 64 : 36의 배합비로 혼합한 수지 비즈를 200℃에서 용융하고, 압출기를 사용하여 두께 150㎛의 긴 필름으로 성형하였다. 그 후, 해당 긴 필름을 두께 90㎛가 되도록 TD 방향으로 잡아늘임으로써 기재 필름 F를 제작하였다.
<기재 필름 G>
긴 필름의 두께를 150㎛로 하고, 해당 긴 필름을 두께 90㎛가 되도록 MD 방향으로 잡아늘인 것 외에는, 기재 필름 A와 마찬가지로 하여 기재 필름 G를 제작하였다.
<기재 필름 H>
긴 필름의 두께를 150㎛로 하고, 해당 긴 필름을 두께 90㎛가 되도록 MD 방향으로 잡아늘인 것 외에는, 기재 필름 D와 마찬가지로 하여 기재 필름 H를 제작하였다.
<기재 필름 I>
긴 필름의 두께를 90㎛로 하고, 해당 긴 필름의 잡아늘임 처리를 행하지 않은 것 외에는, 기재 필름 A와 마찬가지로 하여 기재 필름 I를 제작하였다.
<기재 필름 J>
긴 필름의 두께를 90㎛로 하고, 해당 긴 필름의 잡아늘임 처리를 행하지 않은 것 외에는, 기재 필름 D와 마찬가지로 하여 기재 필름 J를 제작하였다.
<기재 필름 K>
긴 필름의 두께를 90㎛로 하고, 해당 긴 필름의 잡아늘임 처리를 행하지 않은 것 외에는, 기재 필름 E와 마찬가지로 하여 기재 필름 K를 제작하였다.
<기재 필름 L>
긴 필름의 두께를 90㎛로 하고, 해당 긴 필름의 잡아늘임 처리를 행하지 않은 것 외에는, 기재 필름 F와 마찬가지로 하여 기재 필름 L을 제작하였다.
<기재 필름 M>
긴 필름의 두께를 110㎛로 하고, 해당 긴 필름을 두께 90㎛가 되도록 TD 방향으로 잡아늘인 것 외에는, 기재 필름 A와 마찬가지로 하여 기재 필름 M을 제작하였다.
<기재 필름 N>
긴 필름의 두께를 120㎛로 하고, 해당 긴 필름을 두께 90㎛가 되도록 TD 방향으로 잡아늘인 것 외에는, 기재 필름 A와 마찬가지로 하여 기재 필름 N을 제작하였다.
(2) 아크릴계 공중합체의 조제
관능기를 갖는 아크릴계 공중합체 (A1)로서, 2-에틸헥실아크릴레이트, 2-히드록시에틸아크릴레이트 및 메타크릴산을 포함하고, 2-에틸헥실아크릴레이트의 비율이 60몰％, 질량 평균 분자량 70만의 공중합체를 조제하였다. 다음으로, 요오드 가가 25가 되도록, 2-이소시아나토에틸메타크릴레이트를 첨가하여, 유리 전이 온도-50℃, 수산기가 10mgKOH/g, 산가 5mgKOH/g의 아크릴계 공중합체를 조제하였다.
(3) 접착제 조성물의 조제
에폭시 수지 「1002」(미츠비시 가가쿠 가부시키가이샤제, 고형 비스페놀 A형 에폭시 수지, 에폭시 당량 600) 40질량부, 에폭시 수지 「806」(미츠비시 가가쿠 가부시키가이샤제 상품명, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 에폭시 당량 160, 비중 1.20) 100질량부, 경화제 「Dyhard100SF」(데구사제 상품명, 디시안디아미드) 5질량부, 실리카 필러 「SO-C2」(애드마파인 가부시키가이샤제 상품명, 평균 입경 0.5㎛) 200질량부, 및, 실리카 필러인 「에어로실 R972」(닛본 에어로실 가부시키가이샤제 상품명, 1차 입경의 평균 입경 0.016㎛) 3질량부를 포함하는 조성물에 MEK를 첨가하고, 교반 혼합하여, 균일한 조성물로 하였다.
이것에, 페녹시 수지 「PKHH」(INCHEM제 상품명, 질량 평균 분자량 52,000, 유리 전이 온도 92℃) 100질량부, 커플링제로서 「KBM-802」(신에츠 실리콘 가부시키가이샤제 상품명, 머캅토프로필트리메톡시실란) 0.6질량부, 및, 경화 촉진제로서의 「큐어졸 2PHZ-PW」(시코쿠 가세이 가부시키가이샤제 상품명, 2-페닐-4,5-디히드록시메틸이미다졸, 분해 온도 230℃) 0.5질량부를 첨가하여, 균일해질 때까지 교반 혼합하였다. 또한 이것을 100메쉬의 필터로 여과하고, 진공 탈포함으로써, 접착제 조성물의 바니시를 얻었다.
<실시예 1>
상술한 아크릴계 공중합체 100질량부에 대하여, 폴리이소시아네이트로서 코로네이트 L(닛본 폴리우레탄제)을 5질량부 첨가하고, 광중합 개시제로서 Esacure KIP 150(Lamberti사제)을 3질량부 첨가한 혼합물을, 아세트산에틸에 용해시키고, 교반하여 점착제 조성물을 조제하였다.
다음으로, 이형 처리한 폴리에틸렌-테레프탈레이트 필름을 포함하는 박리 라이너에 이 점착제 조성물을, 건조 후의 두께가 10㎛가 되도록 도공하고, 110℃에서 3분간 건조시킨 후, 기재 필름과 접합하여, 기재 필름 상에 점착제층이 형성된 점착 시트를 제작하였다.
다음으로, 이형 처리한 폴리에틸렌-테레프탈레이트 필름을 포함하는 박리 라이너에, 상술한 접착제 조성물을, 건조 후의 두께가 20㎛가 되도록 도공하고, 110℃에서 5분간 건조시켜, 박리 라이너 상에 접착제층이 형성된 접착 필름을 제작하였다.
점착 시트를 링 프레임에 대하여 개구부를 덮도록 접합할 수 있는 도 3 등에 도시한 형상으로 재단하였다. 또한, 접착 필름을, 웨이퍼 이면을 덮을 수 있는 도 3 등에 도시한 형상으로 재단하였다. 그리고, 상기 점착 시트의 점착제층측과 상기 접착 필름의 접착제층측을, 도 3 등에 도시한 바와 같이 접착 필름의 주위에 점착제층(12)이 노출되는 부분이 형성되도록 접합하여, 반도체 가공용 테이프를 제작하였다.
<실시예 2 내지 8, 비교예 1 내지 6>
표 1에 기재된 기재 필름을 사용한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지의 방법에 의해, 실시예 2 내지 8 및 비교예 1 내지 6에 관한 반도체 가공용 테이프를 제작하였다.
실시예·비교예에 관한 반도체 가공용 테이프의 점착 테이프에 대하여, 길이 24㎜(변형량을 측정하는 방향), 폭 5㎜(변형량을 측정하는 방향에 직교하는 방향)가 되도록 절단하여, 시료편으로 하였다. 얻어진 시료편에 대하여, 열기계 특성 시험기(가부시키가이샤 리가쿠제, 상품명 : TMA8310)를 사용하여, 인장 하중법에 의해 이하의 측정 조건에서, MD, TD의 2방향에 있어서의 온도에 의한 변형을 측정하였다.
(측정 조건)
측정 온도 : -60 내지 100℃
승온 속도 : 5℃/min
측정 하중 : 19.6mN
분위기 가스 : 질소 분위기(100ml/min)
샘플링 : 0.5s
척간 거리 : 20㎜
그리고, 하기 식 (1)에 의해 열변형률을 산출하고, MD 방향, TD 방향 각각의 40℃ 내지 80℃ 사이의 1℃마다의 열변형률의 총합에 의해 산출되는 적분값을 구하고, 그 합을 산출하였다. 그 결과를 표 1, 표 2에 나타낸다.
Figure 112019049626786-pct00004
〔커프폭의 유지성의 평가〕
이하에 나타내는 방법에 의해, 상기 실시예 및 상기 비교예의 각 반도체 가공용 테이프에 대하여, 웨이퍼를 칩으로 분단하고, 커프폭의 유지성을 평가하였다.
(a) 회로 패턴이 형성된 웨이퍼 표면에 표면 보호 테이프를 접합하는 공정과,
(b) 상기 웨이퍼의 분할 예정 부분에 레이저광을 조사하여, 상기 웨이퍼 내부에 다광자 흡수에 의한 개질 영역을 형성하는 공정과,
(c) 상기 웨이퍼 이면을 연삭하는 백그라인드 공정과,
(d) 상기 웨이퍼를 70 내지 80℃로 가열한 상태에서, 상기 웨이퍼 이면에 상기 반도체 가공용 테이프의 접착제층을 접합하는 공정과,
(e) 상기 웨이퍼 표면으로부터 상기 표면 보호 테이프를 박리하는 공정과,
(f) 상기 반도체 가공용 테이프를 익스팬드함으로써, 상기 웨이퍼와 상기 접착제층을 분단 라인을 따라서 분단하여, 복수의 접착제 필름을 구비한 칩을 얻는 공정과,
(g) 상기 반도체 가공용 테이프의 상기 칩과 겹치지 않는 부분(칩이 존재하는 영역과 링 프레임 사이의 원환상의 영역)을 가열, 수축시킴으로써 (f)의 익스팬드 공정에 있어서 발생한 이완을 제거하여, 해당 칩의 간격을 유지하는 공정과,
(h) 상기 접착제층이 부착된 상기 칩을 반도체 가공용 테이프의 점착제층으로부터 픽업하는 공정을 실시하였다.
또한, (d) 공정에서는, 웨이퍼의 분단 라인이 기재 필름의 MD 방향 및 TD 방향을 따르도록, 웨이퍼를 반도체 가공용 테이프에 접합하였다.
(f) 공정에서는, 가부시키가이샤 디스코사제 DDS2300에서, 반도체 가공용 테이프에 접합된 다이싱용 링 프레임을, 가부시키가이샤 디스코사제 DDS2300의 익스팬드 링에 의해 압하하여, 반도체 가공용 테이프의 웨이퍼 접합 부위 외주의, 웨이퍼에 겹치지 않는 부분을 원형의 밀어올림 부재에 압박함으로써 익스팬드를 실시하였다. (f) 공정의 조건으로서는, 익스팬드 속도 300㎜/sec, 익스팬드 높이 10㎜가 되도록 익스팬드양을 조정하였다. 여기서, 익스팬드양이란, 압하 전과 압하 후의 링 프레임과 밀어올림 부재의 상대 위치의 변화량을 말한다. 칩 사이즈는 1×1㎜ 사각형이 되도록 하였다.
(g) 공정은, 상온에서 익스팬드 속도 1㎜/sec, 익스팬드 높이 10㎜의 조건에서 재차 익스팬드를 행한 후, 하기 조건에서 열수축 처리를 행하였다.
[조건 1]
히터 설정 온도 : 220℃
열 풍량 : 40L/min
히터와 반도체 가공용 테이프의 간격 : 20㎜
히터 회전 속도 : 7°/sec
[조건 2]
히터 설정 온도 : 220℃
열 풍량 : 40L/min
히터와 반도체 가공용 테이프의 간격 : 20㎜
히터 회전 속도 : 5°/sec
실시예 1 내지 8 및 비교예 1 내지 6의 반도체 가공용 테이프에 대하여, (g) 공정 직후에, 도 8에 도시한 바와 같이, 점착 테이프의 MD 방향에 있어서의 결함이 없는 도 8에 있어서 우측 최단의 칩(50a)의 MD 방향 중앙 근방의 인접한 칩과의 사이의 커프폭 X(MD 방향 커프폭)와, 칩(50a)의 TD 방향 중앙 근방의 인접한 칩과의 사이의 커프폭 Y(TD 방향 커프폭)를 측정한다. 마찬가지로 하여, 점착 테이프의 MD 방향에 있어서의 결함이 없는 도 8에 있어서 좌측 최단의 칩(50b)에 대해서도, MD 방향 커프폭 및 TD 방향 커프폭을 측정한다. 또한, 점착 테이프의 TD 방향에 있어서의 결함이 없는 최양단 칩(51), 중앙에 위치하는 칩(52)에 대해서도, MD 방향 커프폭 및 TD 방향 커프폭을 측정한다. 상기 5점의 MD 방향 커프폭의 평균값과 상기 5점의 TD 방향 커프폭의 평균값을 산출한다. 그리고, MD 방향 커프폭의 5점의 평균값과 TD 방향 커프폭의 5점의 평균값의 작은 쪽을 최소 커프폭으로 하였다. 상술한 (g) 공정의 조건 1, 조건 2의 양쪽에서 최소 커프폭이 7㎛ 이상인 것을 우량품으로서 「◎」, 조건 2에서는 최소 커프폭이 7㎛ 이상인 것을 양품으로서 「○」, 조건 2에서 최소 커프폭이 5㎛ 이상인 것을 허용품으로서 「△」, 조건 1, 조건 2의 양쪽에서 최소 커프폭이 5㎛ 미만인 것을 불량품으로서 「×」로 평가하였다. 그 결과를 표 1, 표 2에 나타낸다.
Figure 112019049626786-pct00005
Figure 112019049626786-pct00006
표 1에 나타내는 바와 같이, 실시예 1 내지 8에 관한 반도체 가공용 테이프는, 점착 테이프의 MD 방향에 있어서의 열기계 특성 시험기에 의해 승온 시에 측정한 40℃ 내지 80℃ 사이의 1℃마다의 열변형률의 총합에 의해 산출되는 적분값과, TD 방향에 있어서의 열기계 특성 시험기에 의해 승온 시에 측정한 40℃ 내지 80℃ 사이의 1℃마다의 열변형률의 총합에 의해 산출되는 적분값의 합이 마이너스값이기 때문에, 커프폭의 유지성이 우수한 결과가 되었다. 이에 의해, 접착제층끼리가 접촉하여 재유착되는 것을 억제할 수 있었다.
한편, 비교예 1 내지 6에 관한 반도체 가공용 테이프는, 표 2에 나타내는 바와 같이, 점착 테이프의 MD 방향에 있어서의 열기계 특성 시험기에 의해 승온 시에 측정한 40℃ 내지 80℃ 사이의 1℃마다의 열변형률의 총합에 의해 산출되는 적분값과, TD 방향에 있어서의 열기계 특성 시험기에 의해 승온 시에 측정한 40℃ 내지 80℃ 사이의 1℃마다의 열변형률의 총합에 의해 산출되는 적분값의 합이 마이너스값이 아니기 때문에, 커프폭의 유지성이 떨어지는 결과가 되었다.
10 : 반도체 가공용 테이프
11 : 기재 필름
12 : 점착제층
13 : 접착제층
22 : 밀어올림 부재
28 : 가열 수축 영역
29 : 온풍 노즐

Claims (4)

  1. 기재 필름과, 상기 기재 필름의 적어도 일면측에 형성된 점착제층을 갖는 점착 테이프를 갖고,
    상기 점착 테이프는, MD 방향에 있어서의 열기계 특성 시험기에 의해 승온 시에 측정한 40℃ 내지 80℃ 사이의 1℃마다의 열변형률의 총합에 의해 산출되는 적분값과, TD 방향에 있어서의 열기계 특성 시험기에 의해 승온 시에 측정한 40℃ 내지 80℃ 사이의 1℃마다의 열변형률의 총합에 의해 산출되는 적분값의 합이 마이너스값이고,
    상기 점착 테이프를 확장하는 익스팬드 공정을 포함하는 반도체의 가공에 사용되는 것을 특징으로 하는 반도체 가공용 테이프.
  2. 기재 필름과, 상기 기재 필름의 적어도 일면측에 형성된 점착제층을 갖는 점착 테이프를 갖고,
    상기 기재 필름은, 아이오노머 수지, 또는 폴리프로필렌과 스티렌-부타디엔 공중합체의 혼합 수지 조성물을 포함하고,
    상기 점착 테이프는, MD 방향에 있어서의 열기계 특성 시험기에 의해 승온 시에 측정한 40℃ 내지 80℃ 사이의 1℃마다의 열변형률의 총합에 의해 산출되는 적분값과, TD 방향에 있어서의 열기계 특성 시험기에 의해 승온 시에 측정한 40℃ 내지 80℃ 사이의 1℃마다의 열변형률의 총합에 의해 산출되는 적분값의 합이 마이너스값인 것을 특징으로 하는 반도체 가공용 테이프.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 점착제층측에, 접착제층이 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 가공용 테이프.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    풀컷 및 하프컷의 블레이드 다이싱, 레이저 다이싱, 또는 레이저에 의한 스텔스 다이싱에 사용되는 것을 특징으로 하는 반도체 가공용 테이프.
KR1020197013958A 2018-03-28 2018-07-18 반도체 가공용 테이프 KR102112789B1 (ko)

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