KR102324298B1 - 반도체 가공용 점착 테이프, 및 반도체 장치의 제조 방법 - Google Patents

반도체 가공용 점착 테이프, 및 반도체 장치의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 반도체 가공용 점착 테이프는, 반도체 웨이퍼 표면에 홈이 형성되거나, 또는 개질 영역이 형성된 반도체 웨이퍼의 이면을 연삭하고, 그 연삭에 의해 반도체 웨이퍼를 반도체 칩으로 개편화하는 공정에 있어서, 반도체 웨이퍼의 표면에 첩부되어 사용되는 반도체 가공용 점착 테이프로서, 기재와, 기재의 일방의 면에 형성되는 완충층과, 상기 완충층의 타방의 면측에 형성되는 점착제층을 구비하고, 상기 완충층의 두께 (D2) 의 기재의 두께 (D1) 에 대한 비 (D2/D1) 가 0.7 이하임과 함께, 상기 완충층측 표면의 압입 깊이 (X) 가 2.5 ㎛ 이하이다.

Description

반도체 가공용 점착 테이프, 및 반도체 장치의 제조 방법
본 발명은, 선(先)다이싱법에 의해 반도체 장치를 제조할 때에, 반도체 웨이퍼에 첩부하여 사용하는 반도체 가공용 점착 테이프, 및 그 점착 테이프를 사용한 반도체 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
각종 전자 기기의 소형화, 다기능화가 진행되면서, 그것들에 탑재되는 반도체 칩도 동일하게, 소형화, 박형화가 요구되고 있다. 칩의 박형화를 위해서, 반도체 웨이퍼의 이면을 연삭하여 두께 조정을 실시하는 것이 일반적이다. 또한, 웨이퍼의 표면측으로부터 소정 깊이의 홈을 형성한 후, 웨이퍼 이면측으로부터 연삭을 실시하고, 그 연삭에 의해 칩을 개편화하는 선다이싱법이라고 불리는 공법을 이용하는 경우도 있다. 선다이싱법에서는, 웨이퍼의 이면 연삭과, 칩의 개편화를 동시에 실시할 수 있기 때문에, 박형 칩을 효율적으로 제조하는 것이 가능하다. 또한, 선다이싱법에는, 상기 서술한 바와 같이, 웨이퍼 표면측으로부터 소정 깊이의 홈을 형성한 후, 웨이퍼 이면측으로부터 연삭하는 방법 외에, 레이저로 웨이퍼 내부에 개질층을 형성하고, 웨이퍼 이면 연삭시의 압력 등으로 칩의 개편화를 실시하는 방법도 있다.
종래, 반도체 웨이퍼의 이면 연삭시에는, 웨이퍼 표면의 회로를 보호하고, 또한, 반도체 웨이퍼 및 개편화된 반도체 칩을 고정시켜 두기 위해서, 웨이퍼 표면에 백 그라인드 시트라고 불리는 점착 테이프를 첩부하는 것이 일반적이다. 선다이싱법에 있어서 사용하는 백 그라인드 시트로는, 기재와, 기재의 일방의 면에 형성한 점착제층을 구비하는 점착 시트에 있어서, 기재의 타방의 면측에 추가로 완충층을 형성한 것이 알려져 있다.
백 그라인드 시트는, 완충층을 형성함으로써, 웨이퍼 이면 연삭시에 발생하는 진동을 완화하는 것이 가능하다. 또한, 반도체 웨이퍼는, 이면 연삭시, 백 그라인드 시트를 형성한 웨이퍼 표면측이 척 테이블에 흡착됨으로써, 그 테이블에 고정되는데, 완충층에 의해, 테이블 상에 존재하는 이물질 등에 의한 요철을 흡수하는 것도 가능하다. 백 그라인드 시트는, 이상의 완충층의 작용에 의해, 이면 연삭시에 발생하는 반도체 웨이퍼의 균열이나, 칩의 결손 등을 방지하고 있다.
또한, 특허문헌 1 에서는, 상기한 바와 같은 기재, 점착제층, 및 완충층을 갖는 점착 시트에 있어서, 기재의 두께를 10 ∼ 150 ㎛ 로 하고, 또한 그 영률을 1000 ∼ 30000 ㎫ 로 함과 함께, 완충층의 두께를 5 ∼ 80 ㎛ 로 하고, 또한 그 동적 점탄성의 tanδ 최대치를 0.5 이상으로 한 점착 시트가 개시되어 있다. 특허문헌 1 에는, 이 점착 시트를 백 그라인드 시트로서 사용함으로써, 선다이싱법에 의해 반도체 칩을 제조할 때에, 칩의 결손 및 변색을 방지할 수 있는 것이 개시되어 있다.
일본 공개특허공보 2005-343997호
그러나, 최근, 반도체 칩의 박형화 및 소형화의 요구는 더욱 높아지고 있고, 예를 들어, 두께 50 ㎛ 미만의 것이나, 가로세로 0.5 ㎜ 정도의 반도체 칩을 제조하는 것도 요구되게 되고 있다. 이와 같이 소형화 및 박형화된 반도체 칩을 제조할 때에는, 특허문헌 1 에 기재된 바와 같이, 기재의 영률 및 완충층의 tanδ 최대치를 조정하면서, 기재 및 완충층 각각의 두께를 일정한 범위로 설정하는 것 만으로는, 반도체 칩의 단부나 모서리부에서 발생하는 칩 결손 (칩 크랙) 을 충분히 억제하는 것이 어려운 경우가 있다.
또한, 클린 룸의 청정도가 낮은 경우에는, 웨이퍼 이면 연삭 장치의 척 테이블 상에 비교적 큰 이물질이 흡착되는 경우가 있다. 따라서, 사용 환경에 따라서는, 이물질 흡수성을 높이기 위해서, 점착 테이프의 완충층측의 면의 유연성을 높이는 것도 생각할 수 있다. 그러나, 완충층측의 유연성을 높이면, 통상적인 두께의 완충층과 기재로는, 이면 연삭시에 반도체 칩에 발생하는 진동을 충분히 억제할 수 없는 경우가 있고, 박형화 및 소형화된 반도체 칩을 제조하는 경우에는, 그러한 진동에 의해 칩 결손이 발생하는 경우가 있다.
본 발명은, 이상의 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 선다이싱법에 있어서, 박형화 및 소형화된 반도체 칩을 제조하는 것과 같은 경우에도, 반도체 칩에 결손이 발생하는 것을 방지하는 것이 가능한 반도체 가공용 점착 테이프를 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명자들은, 예의 검토한 결과, 완충층과 기재의 두께 비를 일정 범위로 하면서, 완충층측 표면의 압입 깊이를 소정치 이하로 함으로써, 반도체 웨이퍼를 연삭하여 반도체 칩으로 개편화할 때 발생하는 반도체 칩의 결손을 방지할 수 있는 것을 알아내고, 이하의 본 발명을 완성시켰다.
본 발명은, 이하의 (1) ∼ (9) 를 제공한다.
(1) 반도체 웨이퍼 표면에 홈이 형성되거나, 또는 반도체 웨이퍼에 개질 영역이 형성된 반도체 웨이퍼의 이면을 연삭하고, 그 연삭에 의해 반도체 웨이퍼를 반도체 칩으로 개편화하는 공정에 있어서, 반도체 웨이퍼의 표면에 첩부되어 사용되는 반도체 가공용 점착 테이프로서,
기재와, 상기 기재의 일방의 면에 형성되는 완충층과, 상기 기재의 타방의 면에 형성되는 점착제층을 구비하고,
상기 완충층의 두께 (D2) 의 기재의 두께 (D1) 에 대한 비 (D2/D1) 가 0.7 이하임과 함께, 상기 완충층측 표면의 압입 깊이 (X) 가 2.5 ㎛ 이하인 반도체 가공용 점착 테이프.
(2) 상기 기재의 영률이 1000 ㎫ 이상인 상기 (1) 에 기재된 반도체 가공용 점착 테이프.
(3) 상기 기재의 두께 (D1) 이 110 ㎛ 이하인 상기 (1) 또는 (2) 에 기재된 반도체 가공용 점착 테이프.
(4) 상기 기재가 적어도 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 갖는 상기 (1) ∼ (3) 의 어느 한 항에 기재된 반도체 가공용 점착 테이프.
(5) 상기 완충층이, 우레탄(메트)아크릴레이트 (a1), 고리 형성 원자수 6 ∼ 20 의 지환기 또는 복소 고리기를 갖는 중합성 화합물 (a2), 및 관능기를 갖는 중합성 화합물 (a3) 을 포함하는 완충층 형성용 조성물로 형성되는 상기 (1) ∼ (4) 의 어느 한 항에 기재된 반도체 가공용 점착 테이프.
(6) 성분 (a2) 가 지환기 함유 (메트)아크릴레이트임과 함께, 성분 (a3) 이 수산기 함유 (메트)아크릴레이트인 상기 (5) 에 기재된 반도체 가공용 점착 테이프.
(7) 상기 점착제층의 23 ℃ 에 있어서의 탄성률이 0.10 ∼ 0.50 ㎫ 인 상기 (1) ∼ (6) 의 어느 한 항에 기재된 반도체 가공용 점착 테이프.
(8) 상기 점착제층의 두께 (D3) 이 70 ㎛ 이하인 상기 (1) ∼ (7) 의 어느 한 항에 기재된 반도체 가공용 점착 테이프.
(9) 상기 (1) ∼ (8) 의 어느 한 항에 기재된 반도체 가공용 점착 테이프를 반도체 웨이퍼의 표면에 첩부하는 공정과,
반도체 웨이퍼의 표면측으로부터 홈을 형성하거나, 또는 반도체 웨이퍼의 표면 혹은 이면으로부터 반도체 웨이퍼 내부에 개질 영역을 형성하는 공정과,
상기 반도체 가공용 점착 테이프가 표면에 첩부되고, 또한 상기 홈 또는 개질 영역이 형성된 반도체 웨이퍼를, 이면측으로부터 연삭하여, 상기 홈 또는 개질 영역을 기점으로 하여 복수의 칩으로 개편화시키는 공정과,
상기 복수의 칩으로부터 반도체 가공용 점착 테이프를 박리하는 공정을 구비하는 반도체 장치의 제조 방법.
본 발명에 있어서는, 선다이싱법에 있어서, 반도체 웨이퍼를 연삭하여 칩으로 개편화할 때 발생하는 반도체 칩의 결손을 방지하는 것이 가능하다.
다음으로, 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.
또한, 본 명세서에 있어서, 「중량 평균 분자량 (Mw)」 은, 겔 퍼미에이션 크로마토그래피 (GPC) 법으로 측정되는 폴리스티렌 환산의 값이고, 구체적으로는 실시예에 기재된 방법에 기초하여 측정한 값이다.
또한, 예를 들어 「(메트)아크릴레이트」 란, 「아크릴레이트」 및 「메타크릴레이트」 의 쌍방을 나타내는 용어로서 사용되고 있고, 다른 유사 용어에 대해서도 동일하다.
본 발명의 반도체 가공용 점착 테이프 (이하, 간단히 「점착 테이프」 라고도 한다) 는, 기재와, 기재의 일방의 면에 형성되는 완충층과, 기재의 타방의 면 (즉, 완충층이 형성된 면과는 반대측의 면) 에 형성되는 점착제층을 구비하는 것이다.
점착 테이프는, 선다이싱법에 있어서, 점착제층을 개재하여 반도체 웨이퍼의 표면에 첩부되어 사용되는 것이다. 즉, 점착 테이프는, 후술하는 바와 같이, 반도체 웨이퍼 표면에 홈이 형성되거나, 또는 반도체 웨이퍼에 개질 영역이 형성된, 반도체 웨이퍼의 이면을 연삭하고, 그 연삭에 의해 반도체 웨이퍼를 반도체 칩으로 개편화하는 공정에 있어서, 반도체 웨이퍼의 표면에 첩부되어 사용되는 것이다.
본 발명의 점착 테이프는, 완충층의 두께 (D2) 의 기재의 두께 (D1) 에 대한 비 (D2/D1) 가 0.7 이하임과 함께, 완충층측 표면의 압입 깊이 (X) 가 2.5 ㎛ 이하가 되는 것이다.
또한, 본 발명에 있어서 완충층측 표면의 압입 깊이 (X) 란, 선단 곡률 반경 100 ㎚ 및 능간각 115°의 삼각추 형상 압자의 선단을 10 ㎛/분의 속도로, 점착 테이프의 완충층측의 면에 압입했을 때의 압축 하중이 2 mN 에 도달하는데 필요한 압입 깊이를 의미한다. 압입 깊이 (X) 의 구체적인 측정 방법은, 실시예에 기재되는 바와 같다.
본 발명에서는, 두께 비 (D2/D1) 를 0.7 이하로 함으로써, 이면 연삭시에 점착 테이프의 점착제 이외의 부분의 진동이 잘 발생하지 않는다. 즉, 점착 테이프 전체로서도, 두께 비가 0.7 보다 큰 경우와 비교하여 진동이 작아진다. 진동이 작은 것에 의해, 선다이싱법으로 소형 그리고 박형의 반도체 칩을 제조하는 것과 같은 경우에도, 이면 연삭에 의해 개편화할 때에 발생하는 반도체 칩의 결손을 방지하는 것이 가능해진다.
한편으로, 압입 깊이 (X) 가 2.5 ㎛ 보다 크면, 완충층의 이물질 흡수성 등의 성능은 양호해지지만, 반도체 웨이퍼를 선다이싱법에 의해, 소형 그리고 박형의 반도체 칩으로 개편화하는 것과 같은 경우에는, 반도체 칩의 결손을 적절히 방지할 수 없다. 또한, 두께 비 (D2/D1) 가 0.7 보다 커지면, 점착 테이프에 있어서, 강성이 낮은 부분이 많아지고, 이면 연삭시에 반도체 웨이퍼나 칩에 진동이 일어나기 쉬워져, 예를 들어, 선다이싱에 의해 소형 그리고 박형의 반도체 칩으로 개편화하는 것과 같은 경우에는, 반도체 칩의 결손을 방지하기 어려워진다.
압입 깊이 (X) 는, 완충층의 충격 흡수성을 적절한 것으로 하면서, 반도체 칩으로 개편화할 때의 칩 결손을 방지하기 위해서, 1.0 ∼ 2.5 ㎛ 인 것이 바람직하고, 1.5 ∼ 2.4 ㎛ 인 것이 보다 바람직하다.
또한, 이면 연삭시의 칩 결손을 보다 저감시키면서, 완충층을 적절한 두께로 하여 점착 테이프의 완충 성능을 양호하게 하기 위해서, 두께 비 (D2/D1) 는, 0.10 ∼ 0.70 인 것이 바람직하고, 0.13 ∼ 0.66 인 것이 보다 바람직하다.
또한, 압입 깊이 (X) 는, 예를 들어, 완충층을 형성하는 완충층 형성용 조성물 중에 포함되는 성분의 종류나 함유량, 완충층의 경화의 정도 등을 적절히 바꿈으로써, 상기 범위에 속하도록 조정하는 것이 가능하다. 나아가, 완충층의 두께나, 기재의 두께를 변경하는 것에 의해서도 조정 가능하다. 예를 들어, 압입 깊이 (X) 는, 완충층을 얇게 하면 작아지는 경향이 있다. 한편으로, 기재를 얇게 하면, 압입 깊이 (X) 는 커지는 경향이 있다.
다음으로, 본 발명의 점착 테이프의 각 부재의 구성을 더욱 상세하게 설명한다.
[기재]
점착 테이프의 기재로는, 각종 수지 필름을 들 수 있고, 구체적으로는, 저밀도 폴리에틸렌 (LDPE), 직사슬 저밀도 폴리에틸렌 (LLDPE), 고밀도 폴리에틸렌 (HDPE) 등의 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부텐, 폴리부타디엔, 폴리메틸펜텐, 에틸렌-노르보르넨 공중합체, 노르보르넨 수지 등의 폴리올레핀 ; 에틸렌-아세트산비닐 공중합체, 에틸렌-(메트)아크릴산 공중합체, 에틸렌-(메트)아크릴산에스테르 공중합체 등의 에틸렌계 공중합체 ; 폴리염화비닐, 염화비닐 공중합체 등의 폴리염화비닐 ; 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 전체 방향족 폴리에스테르 등의 폴리에스테르 ; 폴리우레탄, 폴리이미드, 폴리아미드, 폴리카보네이트, 불소 수지, 폴리아세탈, 변성 폴리페닐렌옥사이드, 폴리페닐렌술파이드, 폴리술폰, 폴리에테르케톤, 아크릴계 중합체 등에서 선택되는 1 종 이상으로 이루어지는 수지 필름을 들 수 있다. 또한 이들의 가교 필름, 아이오노머 필름과 같은 변성 필름도 사용된다. 기재는, 이들 수지로부터 선택되는 1 종 또는 2 종 이상의 수지로 이루어지는 수지 필름의 단층 필름이어도 되고, 이들 수지 필름을 2 종 이상 적층한 적층 필름이어도 된다.
또한, 기재는, 영률이 1000 ㎫ 이상인 강성 기재인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1800 ∼ 30000 ㎫, 더욱 바람직하게는 2500 ∼ 6000 ㎫ 이다.
이와 같이, 기재로서 영률이 높은 강성 기재를 사용하면, 점착 테이프에 의한 이면 연삭시의 진동 억제 효과가 높고, 반도체 칩의 결손을 방지하기 쉬워진다. 또한, 영률이 상기 범위임으로써, 점착 테이프를 반도체 칩으로부터 박리할 때에 필요한 응력이 작아져, 테이프 박리시에 발생하는 칩의 파손을 방지하기 쉬워진다. 또한, 점착 테이프를 반도체 웨이퍼에 첩부할 때의 작업성도 양호하게 하는 것이 가능하다.
여기서, 영률이 1000 ㎫ 이상인 강성 기재로는, 상기한 수지 필름 중에서 적절히 선택하면 되는데, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 전체 방향족 폴리에스테르 등의 폴리에스테르, 폴리이미드, 폴리아미드, 폴리카보네이트, 폴리아세탈, 변성 폴리페닐렌옥사이드, 폴리페닐렌술파이드, 폴리술폰, 폴리에테르케톤, 2 축 연신 폴리프로필렌 등의 필름을 들 수 있다.
이들 수지 필름 중에서도, 폴리에스테르 필름, 폴리아미드 필름, 폴리이미드 필름, 2 축 연신 폴리프로필렌 필름으로부터 선택되는 1 종 이상을 포함하는 필름이 바람직하고, 폴리에스테르 필름을 포함하는 것이 보다 바람직하고, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 포함하는 것이 더욱 바람직하다.
기재의 두께 (D1) 은, 110 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 15 ∼ 110 ㎛ 인 것이 보다 바람직하고, 20 ∼ 105 ㎛ 인 것이 더욱 바람직하다. 기재의 두께를 110 ㎛ 이하로 함으로써, 두께 비 (D2/D1) 를 상기한 소정의 값으로 조제하기 쉬워진다. 또한, 15 ㎛ 이상으로 함으로써, 기재가 점착 테이프의 지지체로서의 기능을 하기 쉬워진다.
또한, 기재에는, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에 있어서, 가소제, 활제, 적외선 흡수제, 자외선 흡수제, 필러, 착색제, 대전 방지제, 산화 방지제, 촉매 등을 함유시켜도 된다. 또한, 기재는, 투명한 것이어도 되고, 불투명한 것이어도 되고, 원하는 바에 따라 착색 또는 증착되어 있어도 된다.
또한, 기재의 적어도 일방의 표면에는, 완충층 및 점착제층의 적어도 일방과의 밀착성을 향상시키기 위해서, 코로나 처리 등의 접착 용이 처리를 실시해도 된다. 또한, 기재는, 상기한 수지 필름과, 수지 필름의 적어도 일방의 표면에 피막된 접착 용이층을 가지고 있는 것이어도 된다.
접착 용이층을 형성하는 접착 용이층 형성용 조성물로는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 폴리에스테르계 수지, 우레탄계 수지, 폴리에스테르우레탄계 수지, 아크릴계 수지 등을 포함하는 조성물을 들 수 있다. 접착 용이층 형성용 조성물에는, 필요에 따라, 가교제, 광 중합 개시제, 산화 방지제, 연화제 (가소제), 충전제, 방청제, 안료, 염료 등을 함유해도 된다.
접착 용이층의 두께로는, 바람직하게는 0.01 ∼ 10 ㎛, 보다 바람직하게는 0.03 ∼ 5 ㎛ 이다. 또한, 접착 용이층은, 그 두께가 기재의 두께에 대하여 작음으로써 영률에 주는 영향이 작고, 기재의 영률은, 접착 용이층을 갖는 경우에도, 수지 필름의 영률과 실질적으로 동일하다.
[완충층]
완충층은, 반도체 웨이퍼의 연삭에 의한 진동을 완화하여, 반도체 웨이퍼에 균열 및 결손이 발생하는 것을 방지한다. 또한, 점착 테이프를 첩부한 반도체 웨이퍼는, 이면 연삭시에, 진공 테이블 상에 배치되는데, 점착 테이프는 완충층을 형성한 것에 의해, 진공 테이블에 적절히 유지되기 쉬워진다.
본 발명의 완충층은, 23 ℃ 에 있어서의 저장 탄성률이 100 ∼ 1500 ㎫ 인 것이 바람직하고, 200 ∼ 1200 ㎫ 인 것이 보다 바람직하다. 또한, 완충층의 응력 완화율은, 70 ∼ 100 ％ 가 바람직하고, 78 ∼ 98 ％ 가 보다 바람직하다.
완충층이, 상기 범위 내의 저장 탄성률 및 응력 완화율을 가짐으로써, 점착 테이프가 첩부된 반도체 웨이퍼를 척 테이블에 적절히 유지시키는 것이 가능해진다. 또한, 이면 연삭시에 발생하는 지석의 진동이나 충격을 완충층이 흡수하는 효과가 높아진다. 그 때문에, 상기와 같이, 두께 비 (D2/D1) 가 0.7 이하가 되어 완충층의 두께가 얇은 경우에도, 이면 연삭시에 발생하는 칩 결손을 방지하기 쉬워진다.
완충층의 -5 ∼ 120 ℃ 에 있어서의 동적 점탄성의 tanδ 의 최대치 (이하, 간단히 「tanδ 의 최대치」 라고도 한다) 는, 바람직하게는 0.7 이상, 보다 바람직하게는 0.8 이상, 더욱 바람직하게는 1.0 이상이다. 또한, tanδ 의 최대치의 상한은, 특별히 한정되지 않지만, 통상적으로, 2.0 이하이다.
완충층의 tanδ 의 최대치가 0.7 이상이면, 이면 연삭시에 발생하는 지석의 진동이나 충격을 완충층이 흡수하는 효과가 높아진다. 그 때문에, 선다이싱법에 있어서, 반도체 웨이퍼 또는 개편화된 반도체 칩을, 극박이 될 때까지 연삭해도, 칩의 모서리 등에 있어서 결손이 발생하는 것을 방지하기 쉬워진다.
또한, tanδ 는 손실 정접이라고 불리고, 「손실 탄성률/저장 탄성률」 로 정의되고, 동적 점탄성 측정 장치에 의해 대상물에 부여한 인장 응력이나 비틀림 응력 등의 응력에 대한 응답에 의해 측정되는 값이고, 구체적으로는 실시예에 기재된 방법에 의해 측정된 값을 의미한다.
완충층의 두께 (D2) 는, 8 ∼ 70 ㎛ 인 것이 바람직하고, 10 ∼ 65 ㎛ 인 것이 보다 바람직하고, 10 ∼ 40 ㎛ 인 것이 더욱 바람직하다. 완충층의 두께를 8 ㎛ 이상으로 함으로써, 완충층이 이면 연삭시의 진동을 적절히 완충할 수 있게 된다. 또한, 70 ㎛ 이하임으로써, 테이프 총 두께, 두께 비 (D2/D1) 를 상기한 소정의 값으로 조정하기 쉬워진다.
완충층은, 에너지선 중합성 화합물을 포함하는 완충층 형성용 조성물로 형성되는 층인 것이 바람직하다. 완충층은, 에너지선 중합성 화합물을 포함함으로써, 에너지선이 조사됨으로써 경화하는 것이 가능해진다. 또한, 「에너지선」 이란, 자외선, 전자선 등을 가리키고, 바람직하게는 자외선을 사용한다.
또한, 완충층 형성용 조성물은, 보다 구체적으로는, 우레탄(메트)아크릴레이트 (a1), 및 고리 형성 원자수 6 ∼ 20 의 지환기 또는 복소 고리기를 갖는 중합성 화합물 (a2) 를 포함하는 것이 바람직하다. 완충층 형성용 조성물은, 이들 2 성분을 함유하면서, 완충층의 두께 (D2) 및 기재의 두께 (D1) 을 상기한 범위로 함으로써, 압입 깊이 (X) 를 2.5 ㎛ 이하로 하기 쉬워진다. 나아가, 완충층의 탄성률, 완충층의 응력 완화율, 및 tanδ 의 최대치를 상기한 범위 내로 하기 쉬워진다. 또한, 완충층 형성용 조성물은, 이들 관점에서, 상기 (a1) 및 (a2) 성분에 더하여, 관능기를 갖는 중합성 화합물 (a3) 을 함유하는 것이 보다 바람직하다.
또한, 완충층 형성용 조성물은, 상기 (a1) 및 (a2) 또는 (a1) ∼ (a3) 성분에 더하여, 광 중합 개시제를 함유하는 것이 더욱 바람직하고, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에 있어서, 그 밖의 첨가제나 수지 성분을 함유해도 된다.
이하, 완충층 형성용 조성물 중에 포함되는 각 성분에 대하여 상세하게 설명한다.
(우레탄(메트)아크릴레이트 (a1))
우레탄(메트)아크릴레이트 (a1) 로는, 적어도 (메트)아크릴로일기 및 우레탄 결합을 갖는 화합물이고, 에너지선 조사에 의해 중합 경화하는 성질을 갖는 것이다. 우레탄(메트)아크릴레이트 (a1) 은, 올리고머 등의 폴리머이다.
성분 (a1) 의 질량 평균 분자량 (Mw) 은, 바람직하게는 1,000 ∼ 100,000, 보다 바람직하게는 2,000 ∼ 60,000, 더욱 바람직하게는 3,000 ∼ 20,000 이다. 또한, 성분 (a1) 중의 (메트)아크릴로일기수 (이하, 「관능기수」 라고도 한다) 로는, 단관능, 2 관능, 혹은 3 관능 이상이어도 되지만, 단관능 또는 2 관능인 것이 바람직하다.
성분 (a1) 은, 예를 들어, 폴리올 화합물과, 다가 이소시아네이트 화합물을 반응시켜 얻어지는 말단 이소시아네이트우레탄 프리 폴리머에, 하이드록시기를 갖는 (메트)아크릴레이트를 반응시켜 얻을 수 있다. 또한, 성분 (a1) 은, 단독으로 또는 2 종 이상을 조합하여 사용해도 된다.
성분 (a1) 의 원료가 되는 폴리올 화합물은, 하이드록시기를 2 개 이상 갖는 화합물이면 특별히 한정되지 않는다. 구체적인 폴리올 화합물로는, 예를 들어, 알킬렌디올, 폴리에테르형 폴리올, 폴리에스테르형 폴리올, 폴리카보네이트형 폴리올 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 폴리에스테르형 폴리올이 바람직하다.
또한, 폴리올 화합물로는, 2 관능의 디올, 3 관능의 트리올, 4 관능 이상의 폴리올의 어느 것이어도 되지만, 2 관능의 디올이 바람직하고, 폴리에스테르형 디올이 보다 바람직하다.
다가 이소시아네이트 화합물로는, 예를 들어, 테트라메틸렌디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 트리메틸헥사메틸렌디이소시아네이트 등의 지방족계 폴리이소시아네이트류 ; 이소포론디이소시아네이트, 노르보르난디이소시아네이트, 디시클로헥실메탄-4,4'-디이소시아네이트, 디시클로헥실메탄-2,4'-디이소시아네이트, ω,ω'-디이소시아네이트디메틸시클로헥산 등의 지환족계 디이소시아네이트류 ; 4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트, 톨릴렌디이소시아네이트, 자일릴렌디이소시아네이트, 톨리딘디이소시아네이트, 테트라메틸렌자일릴렌디이소시아네이트, 나프탈렌-1,5-디이소시아네이트 등의 방향족계 디이소시아네이트류 등을 들 수 있다.
이들 중에서도, 이소포론디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 자일릴렌디이소시아네이트가 바람직하다.
상기 서술한 폴리올 화합물과, 다가 이소시아네이트 화합물을 반응시켜 얻어지는 말단 이소시아네이트우레탄 프리 폴리머에, 하이드록시기를 갖는 (메트)아크릴레이트를 반응시켜 우레탄(메트)아크릴레이트 (a1) 을 얻을 수 있다. 하이드록시기를 갖는 (메트)아크릴레이트로는, 적어도 1 분자 중에 하이드록시기 및 (메트)아크릴로일기를 갖는 화합물이면, 특별히 한정되지 않는다.
구체적인 하이드록시기를 갖는 (메트)아크릴레이트로는, 예를 들어, 2-하이드록시에틸(메트)아크릴레이트, 2-하이드록시프로필(메트)아크릴레이트, 4-하이드록시부틸(메트)아크릴레이트, 4-하이드록시시클로헥실(메트)아크릴레이트, 5-하이드록시시클로옥틸(메트)아크릴레이트, 2-하이드록시-3-페닐옥시프로필(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜모노(메트)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜모노(메트)아크릴레이트 등의 하이드록시알킬(메트)아크릴레이트 ; N-메틸올(메트)아크릴아미드 등의 하이드록시기 함유 (메트)아크릴아미드 ; 비닐알코올, 비닐페놀, 비스페놀 A 의 디글리시딜에스테르에 (메트)아크릴산을 반응시켜 얻어지는 반응물 등을 들 수 있다.
이들 중에서도, 하이드록시알킬(메트)아크릴레이트가 바람직하고, 2-하이드록시에틸(메트)아크릴레이트가 보다 바람직하다.
말단 이소시아네이트우레탄 프리 폴리머 및 하이드록시기를 갖는 (메트)아크릴레이트를 반응시키는 조건으로는, 필요에 따라 첨가되는 용제, 촉매의 존재하, 60 ∼ 100 ℃ 에서, 1 ∼ 4 시간 반응시키는 조건이 바람직하다.
완충층 형성용 조성물 중의 성분 (a1) 의 함유량은, 완충층 형성용 조성물의 전체량 (100 질량％) 에 대하여, 바람직하게는 10 ∼ 70 질량％, 보다 바람직하게는 20 ∼ 60 질량％, 더욱 바람직하게는 25 ∼ 55 질량％, 보다 더욱 바람직하게는 30 ∼ 50 질량％ 이다.
(고리 형성 원자수 6 ∼ 20 의 지환기 또는 복소 고리기를 갖는 중합성 화합물 (a2))
성분 (a2) 는, 고리 형성 원자수 6 ∼ 20 의 지환기 또는 복소 고리기를 갖는 중합성 화합물이고, 적어도 1 개의 (메트)아크릴로일기를 갖는 화합물인 것이 바람직하다. 이 성분 (a2) 를 사용함으로써, 얻어지는 완충층 형성용 조성물의 성막성을 향상시킬 수 있다.
성분 (a2) 가 갖는 지환기 또는 복소 고리기의 고리 형성 원자수는, 바람직하게는 6 ∼ 20 이지만, 보다 바람직하게는 6 ∼ 18, 더욱 바람직하게는 6 ∼ 16, 보다 더욱 바람직하게는 7 ∼ 12 이다. 당해 복소 고리기의 고리 구조를 형성하는 원자로는, 예를 들어, 탄소 원자, 질소 원자, 산소 원자, 황 원자 등을 들 수 있다.
또한, 고리 형성 원자수란, 원자가 고리형으로 결합한 구조의 화합물의 당해 고리 자체를 구성하는 원자의 수를 나타내고, 고리를 구성하지 않는 원자 (예를 들어, 고리를 구성하는 원자에 결합한 수소 원자) 나, 당해 고리가 치환기에 의해 치환되는 경우의 치환기에 포함되는 원자는 고리 형성 원자수에는 포함하지 않는다.
구체적인 성분 (a2) 로는, 예를 들어, 이소보르닐(메트)아크릴레이트, 디시클로펜테닐(메트)아크릴레이트, 디시클로펜타닐(메트)아크릴레이트, 디시클로펜테닐옥시(메트)아크릴레이트, 시클로헥실(메트)아크릴레이트, 아다만탄(메트)아크릴레이트 등의 지환기 함유 (메트)아크릴레이트 ; 테트라하이드로푸르푸릴(메트)아크릴레이트, 모르폴린(메트)아크릴레이트 등의 복소 고리기 함유 (메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
또한, 성분 (a2) 는, 단독으로 또는 2 종 이상을 조합하여 사용해도 된다.
이들 중에서도, 지환기 함유 (메트)아크릴레이트가 바람직하고, 이소보르닐(메트)아크릴레이트가 보다 바람직하다.
완충층 형성용 조성물 중의 성분 (a2) 의 함유량은, 완충층 형성용 조성물의 전체량 (100 질량％) 에 대하여, 바람직하게는 10 ∼ 70 질량％, 보다 바람직하게는 20 ∼ 60 질량％, 더욱 바람직하게는 25 ∼ 55 질량％, 보다 더욱 바람직하게는 30 ∼ 50 질량％ 이다.
(관능기를 갖는 중합성 화합물 (a3))
성분 (a3) 은, 수산기, 에폭시기, 아미드기, 아미노기 등의 관능기를 함유하는 중합성 화합물이고, 나아가, 적어도 1 개의 (메트)아크릴로일기를 갖는 화합물인 것이 바람직하다.
성분 (a3) 은, 성분 (a1) 과의 상용성이 양호하고, 완충층 형성용 조성물의 점도를 적당한 범위로 조정하기 쉬워진다. 또한, 당해 조성물로 형성되는 완충층의 탄성률이나 tanδ 의 값을 상기한 범위로 하기 쉬워져, 완충층을 비교적 얇게 해도 완충 성능이 양호해진다.
성분 (a3) 으로는, 예를 들어, 수산기 함유 (메트)아크릴레이트, 에폭시기 함유 화합물, 아미드기 함유 화합물, 아미노기 함유 (메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
수산기 함유 (메트)아크릴레이트로는, 예를 들어, 2-하이드록시에틸(메트)아크릴레이트, 2-하이드록시프로필(메트)아크릴레이트, 3-하이드록시프로필(메트)아크릴레이트, 2-하이드록시부틸(메트)아크릴레이트, 3-하이드록시부틸(메트)아크릴레이트, 4-하이드록시부틸(메트)아크릴레이트, 페닐하이드록시프로필(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
에폭시기 함유 화합물로는, 예를 들어, 글리시딜(메트)아크릴레이트, 메틸글리시딜(메트)아크릴레이트, 알릴글리시딜에테르 등을 들 수 있고, 이들 중에서는, 글리시딜(메트)아크릴레이트, 메틸글리시딜(메트)아크릴레이트 등의 에폭시기 함유 (메트)아크릴레이트가 바람직하다.
아미드기 함유 화합물로는, 예를 들어, (메트)아크릴아미드, N,N-디메틸(메트)아크릴아미드, N-부틸(메트)아크릴아미드, N-메틸올(메트)아크릴아미드, N-메틸올프로판(메트)아크릴아미드, N-메톡시메틸(메트)아크릴아미드, N-부톡시메틸(메트)아크릴아미드 등을 들 수 있다.
아미노기 함유 (메트)아크릴레이트로는, 예를 들어, 제 1 급 아미노기 함유 (메트)아크릴레이트, 제 2 급 아미노기 함유 (메트)아크릴레이트, 제 3 급 아미노기 함유 (메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
이들 중에서도, 수산기 함유 (메트)아크릴레이트가 바람직하고, 페닐하이드록시프로필(메트)아크릴레이트 등의 방향 고리를 갖는 수산기 함유 (메트)아크릴레이트가 보다 바람직하다.
또한, 성분 (a3) 은, 단독으로 또는 2 종 이상을 조합하여 사용해도 된다.
완충층 형성용 조성물 중의 성분 (a3) 의 함유량은, 완충층의 탄성률 및 응력 완화율을 상기 서술한 범위로 하기 쉽게 하고, 또한, 완충층 형성용 조성물의 성막성을 향상시키기 위해서, 완충층 형성용 조성물의 전체량 (100 질량％) 에 대하여, 바람직하게는 5 ∼ 40 질량％, 보다 바람직하게는 7 ∼ 35 질량％, 더욱 바람직하게는 10 ∼ 30 질량％, 보다 더욱 바람직하게는 13 ∼ 25 질량％ 이다.
또한, 완충층 형성용 조성물 중의 성분 (a2) 와 성분 (a3) 의 함유량비〔(a2)/(a3)〕는, 바람직하게는 0.5 ∼ 3.0, 보다 바람직하게는 1.0 ∼ 3.0, 더욱 바람직하게는 1.3 ∼ 3.0, 보다 더욱 바람직하게는 1.5 ∼ 2.8 이다.
(성분 (a1) ∼ (a3) 이외의 중합성 화합물)
완충층 형성용 조성물에는, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에 있어서, 상기의 성분 (a1) ∼ (a3) 이외의 그 밖의 중합성 화합물을 함유해도 된다.
그 밖의 중합성 화합물로는, 예를 들어, 탄소수 1 ∼ 20 의 알킬기를 갖는 알킬(메트)아크릴레이트 ; 스티렌, 하이드록시에틸비닐에테르, 하이드록시부틸비닐에테르, N-비닐포름아미드, N-비닐피롤리돈, N-비닐카프로락탐 등의 비닐 화합물 등을 들 수 있다. 또한, 이들 그 밖의 중합성 화합물은, 단독으로 또는 2 종 이상을 조합하여 사용해도 된다.
완충층 형성용 조성물 중의 그 밖의 중합성 화합물의 함유량은, 바람직하게는 0 ∼ 20 질량％, 보다 바람직하게는 0 ∼ 10 질량％, 더욱 바람직하게는 0 ∼ 5 질량％, 보다 더욱 바람직하게는 0 ∼ 2 질량％ 이다.
(광 중합 개시제)
완충층 형성용 조성물에는, 완충층을 형성할 때, 광 조사에 의한 중합 시간을 단축시키고, 또한, 광 조사량을 저감시키는 관점에서, 추가로 광 중합 개시제를 함유하는 것이 바람직하다.
광 중합 개시제로는, 예를 들어, 벤조인 화합물, 아세토페논 화합물, 아실포스피녹사이드 화합물, 티타노센 화합물, 티오크산톤 화합물, 퍼옥사이드 화합물, 나아가, 아민이나 퀴논 등의 광 증감제 등을 들 수 있고, 보다 구체적으로는, 예를 들어, 1-하이드록시시클로헥실페닐케톤, 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐-프로판-1-온, 벤조인, 벤조인메틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤조인이소프로필에테르, 벤질페닐설파이드, 테트라메틸티우람모노설파이드, 아조비스이소부틸올니트릴, 디벤질, 디아세틸, 8-클로르안트라퀴논, 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)페닐포스핀옥사이드 등을 들 수 있다.
이들 광 중합 개시제는, 단독으로 또는 2 종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
완충층 형성용 조성물 중의 광 중합 개시제의 함유량은, 에너지선 중합성 화합물의 합계량 100 질량부에 대하여, 바람직하게는 0.05 ∼ 15 질량부, 보다 바람직하게는 0.1 ∼ 10 질량부, 더욱 바람직하게는 0.3 ∼ 5 질량부이다.
(그 밖의 첨가제)
완충층 형성용 조성물에는, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에 있어서, 그 밖의 첨가제를 함유해도 된다. 그 밖의 첨가제로는, 예를 들어, 대전 방지제, 산화 방지제, 연화제 (가소제), 충전제, 방청제, 안료, 염료 등을 들 수 있다. 이들 첨가제를 배합하는 경우, 완충층 형성용 조성물 중의 각 첨가제의 함유량은, 에너지선 중합성 화합물의 합계량 100 질량부에 대하여, 바람직하게는 0.01 ∼ 6 질량부, 보다 바람직하게는 0.1 ∼ 3 질량부이다.
(수지 성분)
완충층 형성용 조성물에는, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에 있어서, 수지 성분을 함유해도 된다. 수지 성분으로는, 예를 들어, 폴리엔·티올계 수지나, 폴리부텐, 폴리부타디엔, 폴리메틸펜텐 등의 폴리올레핀계 수지, 및 스티렌계 공중합체 등의 열 가소성 수지 등을 들 수 있다. 완충층 형성용 조성물 중의 이들 수지 성분의 함유량은, 바람직하게는 0 ∼ 20 질량％, 보다 바람직하게는 0 ∼ 10 질량％, 더욱 바람직하게는 0 ∼ 5 질량％, 보다 더욱 바람직하게는 0 ∼ 2 질량％ 이다.
[점착제층]
점착제층은, 23 ℃ 에 있어서의 탄성률이 0.10 ∼ 0.50 ㎫ 인 것이 바람직하다. 반도체 웨이퍼의 표면에는, 회로 등이 형성되어 통상적으로 요철이 있다. 점착 테이프는, 탄성률이 상기 범위 내가 됨으로써, 요철이 있는 웨이퍼 표면에 첩부될 때, 웨이퍼 표면의 요철과 점착제층을 충분히 접촉시키고, 또한 점착제층의 접착성을 적절히 발휘시키는 것이 가능해진다. 그 때문에, 점착 테이프의 반도체 웨이퍼에 대한 고정을 확실하게 실시하고, 또한 이면 연삭시에 웨이퍼 표면을 적절히 보호하는 것이 가능해진다. 이들 관점에서, 점착제층의 탄성률은, 0.12 ∼ 0.35 ㎫ 인 것이 보다 바람직하다. 또한, 점착제층의 탄성률이란, 점착제층이 에너지선 경화성 점착제로 형성되는 경우에는, 에너지선 조사에 의한 경화 전의 탄성률을 의미하고, 후술하는 실시예의 측정법에 의해 측정되어 얻은 저장 탄성률의 값이다.
점착제층의 두께 (D3) 은, 70 ㎛ 이하가 바람직하고, 40 ㎛ 미만인 것이 보다 바람직하고, 35 ㎛ 이하가 더욱 바람직하고, 30 ㎛ 이하가 특히 바람직하다. 또한, 두께 (D3) 은, 5 ㎛ 이상이 바람직하고, 10 ㎛ 이상이 더욱 바람직하다. 점착제층을 이와 같이 얇게 하면, 점착 테이프에 있어서 강성이 낮은 부분의 비율이 적어진다. 그 때문에, 상기한 압입 깊이 (X) 가 잘 커지지 않게 되어, 이면 연삭시에 발생하는 반도체 칩의 결손을 더욱 방지하기 쉬워진다. 또한, 테이프총 두께를 후술하는 바와 같이 비교적 얇게 하는 것이 가능하다.
점착제층은, 예를 들어, 아크릴계 점착제, 우레탄계 점착제, 고무계 점착제, 실리콘계 점착제 등으로 형성되지만, 아크릴계 점착제가 바람직하다.
또한, 점착제층은, 에너지선 경화성 점착제로 형성되는 것이 바람직하다. 점착제층은, 에너지선 경화성 점착제로 형성됨으로써, 에너지선 조사에 의한 경화 전에는, 23 ℃ 에 있어서의 탄성률을 상기 범위로 설정하면서, 경화 후에 있어서는 점착 테이프를 반도체 칩으로부터 박리하기 쉽게 하는 것이 가능하다.
에너지선 경화성 점착제로는, 예를 들어, 비에너지선 경화성의 점착성 수지 (「점착성 수지 I」 이라고도 한다) 에 더하여, 점착성 수지 이외의 에너지선 경화성 화합물을 포함하는 에너지선 경화성 점착제 조성물 (이하, 「X 형의 점착제 조성물」 이라고도 한다) 이 사용 가능하다. 또한, 에너지선 경화성 점착제로서, 비에너지선 경화성의 점착성 수지의 측사슬에 불포화기를 도입한 에너지선 경화성의 점착성 수지 (이하, 「점착성 수지 II」 라고도 한다) 를 주성분으로서 포함하고, 점착성 수지 이외의 에너지선 경화성 화합물을 포함하지 않는 점착제 조성물 (이하, 「Y 형의 점착제 조성물」 이라고도 한다) 을 사용해도 된다.
또한, 에너지선 경화성 점착제로는, X 형과 Y 형의 병용형, 즉, 에너지선 경화성의 점착성 수지 II 에 더하여, 점착성 수지 이외의 에너지선 경화성 화합물도 포함하는 에너지선 경화성 점착제 조성물 (이하, 「XY 형의 점착제 조성물」 이라고도 한다) 을 사용해도 된다.
이들 중에서는, XY 형의 점착제 조성물을 사용하는 것이 바람직하다. XY 형의 것을 사용함으로써, 경화 전에 있어서는 충분한 점착 특성을 갖는 한편으로, 경화 후에 있어서는, 반도체 웨이퍼에 대한 박리력을 충분히 낮게 하는 것이 가능하다.
단, 점착제로는, 에너지선을 조사해도 경화하지 않는 비에너지선 경화성의 점착제 조성물로 형성해도 된다. 비에너지선 경화성의 점착제 조성물은, 적어도 비에너지선 경화성의 점착성 수지 I 을 함유하는 한편, 상기한 에너지선 경화성의 점착성 수지 II 및 에너지선 경화성 화합물을 함유하지 않는 것이다.
또한, 이하의 설명에 있어서 "점착성 수지" 는, 상기한 점착성 수지 I 및 점착성 수지 II 의 일방 또는 양방을 가리키는 용어로서 사용한다. 구체적인 점착성 수지로는, 예를 들어, 아크릴계 수지, 우레탄계 수지, 고무계 수지, 실리콘계 수지 등을 들 수 있지만, 아크릴계 수지가 바람직하다.
이하, 점착성 수지로서, 아크릴계 수지가 사용되는 아크릴계 점착제에 대하여 보다 상세히 설명한다.
아크릴계 수지에는, 아크릴계 중합체 (b) 가 사용된다. 아크릴계 중합체 (b) 는, 적어도 알킬(메트)아크릴레이트를 포함하는 모노머를 중합하여 얻은 것으로, 알킬(메트)아크릴레이트 유래의 구성 단위를 포함한다. 알킬(메트)아크릴레이트로는, 알킬기의 탄소수가 1 ∼ 20 인 것을 들 수 있고, 알킬기는 직사슬이어도 되고, 분기여도 된다. 알킬(메트)아크릴레이트의 구체예로는, 메틸(메트)아크릴레이트, 에틸(메트)아크릴레이트, 이소프로필(메트)아크릴레이트, n-프로필(메트)아크릴레이트, n-부틸(메트)메타크릴레이트, 2-에틸헥실(메트)아크릴레이트, n-옥틸(메트)아크릴레이트, 이소옥틸(메트)아크릴레이트, 노닐(메트)아크릴레이트, 데실(메트)아크릴레이트, 운데실(메트)아크릴레이트, 도데실(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 알킬(메트)아크릴레이트는, 단독으로 또는 2 종 이상 조합하여 사용해도 된다.
또한, 아크릴계 중합체 (b) 는, 점착제층의 점착력을 향상시키는 관점에서, 알킬기의 탄소수가 4 이상인 알킬(메트)아크릴레이트 유래의 구성 단위를 포함하는 것이 바람직하다. 그 알킬(메트)아크릴레이트의 탄소수로는, 바람직하게는 4 ∼ 12, 더욱 바람직하게는 4 ∼ 6 이다. 또한, 알킬기의 탄소수가 4 이상인 알킬(메트)아크릴레이트는, 알킬아크릴레이트인 것이 바람직하다.
아크릴계 중합체 (b) 에 있어서, 알킬기의 탄소수가 4 이상인 알킬(메트)아크릴레이트는, 아크릴계 중합체 (b) 를 구성하는 모노머 전체량 (이하 간단히 "모노머 전체량" 이라고도 한다) 에 대하여, 바람직하게는 40 ∼ 98 질량％, 보다 바람직하게는 45 ∼ 95 질량％, 더욱 바람직하게는 50 ∼ 90 질량％ 이다.
아크릴계 중합체 (b) 는, 알킬기의 탄소수가 4 이상인 알킬(메트)아크릴레이트 유래의 구성 단위에 더하여, 점착제층의 탄성률이나 점착 특성을 조정하기 위해서, 알킬기의 탄소수가 1 ∼ 3 인 알킬(메트)아크릴레이트 유래의 구성 단위를 포함하는 공중합체인 것이 바람직하다. 또한, 그 알킬(메트)아크릴레이트는, 탄소수 1 또는 2 의 알킬(메트)아크릴레이트인 것이 바람직하고, 메틸(메트)아크릴레이트가 보다 바람직하고, 메틸메타크릴레이트가 가장 바람직하다. 아크릴계 중합체 (b) 에 있어서, 알킬기의 탄소수가 1 ∼ 3 인 알킬(메트)아크릴레이트는, 모노머 전체량에 대하여, 바람직하게는 1 ∼ 30 질량％, 보다 바람직하게는 3 ∼ 26 질량％, 더욱 바람직하게는 6 ∼ 22 질량％ 이다.
아크릴계 중합체 (b) 는, 상기한 알킬(메트)아크릴레이트 유래의 구성 단위에 더하여, 관능기 함유 모노머 유래의 구성 단위를 갖는 것이 바람직하다. 관능기 함유 모노머의 관능기로는, 수산기, 카르복실기, 아미노기, 에폭시기 등을 들 수 있다. 관능기 함유 모노머는, 후술하는 가교제와 반응하여, 가교 기점이 되거나, 불포화기 함유 화합물과 반응하여, 아크릴계 중합체 (b) 의 측사슬에 불포화기를 도입시키는 것이 가능하다.
관능기 함유 모노머로는, 수산기 함유 모노머, 카르복실기 함유 모노머, 아미노기 함유 모노머, 에폭시기 함유 모노머 등을 들 수 있다. 이들 모노머는, 단독으로 또는 2 종 이상 조합하여 사용해도 된다. 이들 중에서도, 수산기 함유 모노머, 카르복실기 함유 모노머가 바람직하고, 수산기 함유 모노머가 보다 바람직하다.
수산기 함유 모노머로는, 예를 들어, 2-하이드록시에틸(메트)아크릴레이트, 2-하이드록시프로필(메트)아크릴레이트, 3-하이드록시프로필(메트)아크릴레이트, 2-하이드록시부틸(메트)아크릴레이트, 3-하이드록시부틸(메트)아크릴레이트, 4-하이드록시부틸(메트)아크릴레이트 등의 하이드록시알킬(메트)아크릴레이트 ; 비닐알코올, 알릴알코올 등의 불포화 알코올 등을 들 수 있다.
카르복실기 함유 모노머로는, 예를 들어, (메트)아크릴산, 크로톤산 등의 에틸렌성 불포화 모노카르복실산 ; 푸마르산, 이타콘산, 말레산, 시트라콘산 등의 에틸렌성 불포화 디카르복실산 및 그 무수물, 2-카르복시에틸메타크릴레이트 등을 들 수 있다.
관능기 모노머는, 아크릴계 중합체 (b) 를 구성하는 모노머 전체량에 대하여, 바람직하게는 1 ∼ 35 질량％, 보다 바람직하게는 3 ∼ 32 질량％, 더욱 바람직하게는 6 ∼ 30 질량％ 이다.
또한, 아크릴계 중합체 (b) 는, 상기 이외에도, 스티렌, α-메틸스티렌, 비닐톨루엔, 포름산비닐, 아세트산비닐, 아크릴로니트릴, 아크릴아미드 등의 상기의 아크릴계 모노머와 공중합 가능한 모노머 유래의 구성 단위를 포함해도 된다.
상기 아크릴계 중합체 (b) 는, 비에너지선 경화성의 점착성 수지 I (아크릴계 수지) 로서 사용할 수 있다. 또한, 에너지선 경화성의 아크릴계 수지로는, 상기 아크릴계 중합체 (b) 의 관능기에, 광 중합성 불포화기를 갖는 화합물 (불포화기 함유 화합물이라고도 한다) 을 반응시킨 것을 들 수 있다.
불포화기 함유 화합물은, 아크릴계 중합체 (b) 의 관능기와 결합 가능한 치환기, 및 광 중합성 불포화기의 쌍방을 갖는 화합물이다. 광 중합성 불포화기로는, (메트)아크릴로일기, 비닐기, 알릴기 등을 들 수 있지만, (메트)아크릴로일기가 바람직하다.
또한, 불포화기 함유 화합물이 갖는, 관능기와 결합 가능한 치환기로는, 이소시아네이트기나 글리시딜기 등을 들 수 있다. 따라서, 불포화기 함유 화합물로는, 예를 들어, (메트)아크릴로일옥시에틸이소시아네이트, (메트)아크릴로일이소시아네이트, 글리시딜(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
또한, 불포화기 함유 화합물은, 아크릴계 중합체 (b) 의 관능기의 일부에 반응하는 것이 바람직하고, 구체적으로는, 아크릴계 중합체 (b) 가 갖는 관능기의 50 ∼ 98 몰％ 에, 불포화기 함유 화합물을 반응시키는 것이 바람직하고, 55 ∼ 93 몰％ 반응시키는 것이 보다 바람직하다. 이와 같이, 에너지선 경화성 아크릴계 수지에 있어서, 관능기의 일부가 불포화기 함유 화합물과 반응하지 않고 잔존함으로써, 가교제에 의해 가교되기 쉬워진다.
또한, 아크릴계 수지의 중량 평균 분자량 (Mw) 은, 바람직하게는 30 만 ∼ 160 만, 보다 바람직하게는 40 만 ∼ 140 만, 더욱 바람직하게는 50 만 ∼ 120 만이다.
(에너지선 경화성 화합물)
X 형 또는 XY 형의 점착제 조성물에 함유되는 에너지선 경화성 화합물로는, 분자 내에 불포화기를 갖고, 에너지선 조사에 의해 중합 경화 가능한 모노머 또는 올리고머가 바람직하다.
이와 같은 에너지선 경화성 화합물로는, 예를 들어, 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트, 1,4-부틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 1,6-헥산디올(메트)아크릴레이트 등의 다가 (메트)아크릴레이트 모노머, 우레탄(메트)아크릴레이트, 폴리에스테르(메트)아크릴레이트, 폴리에테르(메트)아크릴레이트, 에폭시(메트)아크릴레이트 등의 올리고머를 들 수 있다.
이들 중에서도, 비교적 분자량이 높고, 점착제층의 탄성률을 저하시키기 어려운 관점에서, 우레탄(메트)아크릴레이트 올리고머가 바람직하다.
에너지선 경화성 화합물의 분자량 (올리고머의 경우에는 중량 평균 분자량) 은, 바람직하게는 100 ∼ 12000, 보다 바람직하게는 200 ∼ 10000, 더욱 바람직하게는 400 ∼ 8000, 보다 더욱 바람직하게는 600 ∼ 6000 이다.
X 형의 점착제 조성물에 있어서의 에너지선 경화성 화합물의 함유량은, 점착성 수지 100 질량부에 대하여, 바람직하게는 40 ∼ 200 질량부, 보다 바람직하게는 50 ∼ 150 질량부, 더욱 바람직하게는 60 ∼ 90 질량부이다.
한편으로, XY 형의 점착제 조성물에 있어서의 에너지선 경화성 화합물의 함유량은, 점착성 수지 100 질량부에 대하여, 바람직하게는 1 ∼ 30 질량부, 보다 바람직하게는 2 ∼ 20 질량부, 더욱 바람직하게는 3 ∼ 15 질량부이다. XY 형의 점착제 조성물에서는, 점착성 수지가, 에너지선 경화성이기 때문에, 에너지선 경화성 화합물의 함유량이 적어도, 에너지선 조사 후, 충분히 박리력을 저하시키는 것이 가능하다.
(가교제)
점착제 조성물은, 추가로 가교제를 함유하는 것이 바람직하다. 가교제는, 예를 들어 점착성 수지가 갖는 관능기 모노머 유래의 관능기에 반응하여, 점착성 수지끼리를 가교하는 것이다. 가교제로는, 예를 들어, 톨릴렌디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트 등, 및 그들의 어덕트체 등의 이소시아네이트계 가교제 ; 에틸렌글리콜글리시딜에테르 등의 에폭시계 가교제 ; 헥사〔1-(2-메틸)-아지리디닐〕트리포스파트리아진 등의 아지리딘계 가교제 ; 알루미늄킬레이트 등의 킬레이트계 가교제 등을 들 수 있다. 이들 가교제는, 단독으로 또는 2 종 이상을 조합하여 사용해도 된다.
이들 중에서도, 응집력을 높여 점착력을 향상시키는 관점, 및 입수의 용이함 등의 관점에서, 이소시아네이트계 가교제가 바람직하다.
가교제의 배합량은, 가교 반응을 촉진시키는 관점에서, 점착성 수지 100 질량부에 대하여, 바람직하게는 0.01 ∼ 10 질량부, 보다 바람직하게는 0.03 ∼ 7 질량부, 더욱 바람직하게는 0.05 ∼ 4 질량부이다.
(광 중합 개시제)
또한, 점착제 조성물이 에너지선 경화성인 경우에는, 점착제 조성물은, 추가로 광 중합 개시제를 함유하는 것이 바람직하다. 광 중합 개시제를 함유함으로써, 자외선 등의 비교적 저에너지의 에너지선이어도, 점착제 조성물의 경화 반응을 충분히 진행시킬 수 있다.
광 중합 개시제로는, 예를 들어, 벤조인 화합물, 아세토페논 화합물, 아실포스피녹사이드 화합물, 티타노센 화합물, 티오크산톤 화합물, 퍼옥사이드 화합물, 나아가, 아민이나 퀴논 등의 광 증감제 등을 들 수 있고, 보다 구체적으로는, 예를 들어, 1-하이드록시시클로헥실페닐케톤, 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐-프로판-1-온, 벤조인, 벤조인메틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤조인이소프로필에테르, 벤질페닐설파이드, 테트라메틸티우람모노설파이드, 아조비스이소부틸올니트릴, 디벤질, 디아세틸, 8-클로르안트라퀴논, 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)페닐포스핀옥사이드 등을 들 수 있다.
이들 광 중합 개시제는, 단독으로 또는 2 종 이상을 조합하여 사용해도 된다.
광 중합 개시제의 배합량은, 점착성 수지 100 질량부에 대하여, 바람직하게는 0.01 ∼ 10 질량부, 보다 바람직하게는 0.03 ∼ 5 질량부, 더욱 바람직하게는 0.05 ∼ 5 질량부이다.
(그 밖의 첨가제)
점착성 조성물은, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에 있어서, 그 밖의 첨가제를 함유해도 된다. 그 밖의 첨가제로는, 예를 들어, 대전 방지제, 산화 방지제, 연화제 (가소제), 충전제, 방청제, 안료, 염료 등을 들 수 있다. 이들 첨가제를 배합하는 경우, 첨가제의 배합량은, 점착성 수지 100 질량부에 대하여, 바람직하게는 0.01 ∼ 6 질량부이다.
또한, 점착성 조성물은, 기재나 박리 시트에 대한 도포성을 향상시키는 관점에서, 추가로 유기 용매로 희석하여, 점착성 조성물의 용액의 형태로 해도 된다.
유기 용매로는, 예를 들어, 메틸에틸케톤, 아세톤, 아세트산에틸, 테트라하이드로푸란, 디옥산, 시클로헥산, n-헥산, 톨루엔, 자일렌, n-프로판올, 이소프로판올 등을 들 수 있다.
또한, 이들 유기 용매는, 점착성 수지의 합성시에 사용된 유기 용매를 그대로 사용해도 되고, 그 점착제 조성물의 용액을 균일하게 도포할 수 있도록, 합성시에 사용된 유기 용매 이외의 1 종 이상의 유기 용매를 첨가해도 된다.
[박리 시트]
점착 테이프의 표면에는, 박리 시트가 첩부되어 있어도 된다. 박리 시트는, 구체적으로는, 점착 테이프의 점착제층의 표면, 및 완충층의 표면의 적어도 일방에 첩부된다. 박리 시트는, 이들 표면에 첩부됨으로써 점착제층 및 완충층을 보호한다. 박리 시트는, 박리 가능하게 점착 테이프에 첩부되어 있고, 점착 테이프가 사용되기 전 (즉, 웨이퍼 이면 연삭 전) 에는, 점착 테이프로부터 박리되어 제거된다.
박리 시트는, 적어도 일방의 면이 박리 처리가 된 박리 시트가 이용되고, 구체적으로는, 박리 시트용 기재의 표면 상에 박리제를 도포한 것 등을 들 수 있다.
박리 시트용 기재로는, 수지 필름이 바람직하고, 당해 수지 필름을 구성하는 수지로는, 예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지, 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지, 폴리에틸렌나프탈레이트 수지 등의 폴리에스테르 수지 필름, 폴리프로필렌 수지, 폴리에틸렌 수지 등의 폴리올레핀 수지 등을 들 수 있다. 박리제로는, 예를 들어, 실리콘계 수지, 올레핀계 수지, 이소프렌계 수지, 부타디엔계 수지 등의 고무계 엘라스토머, 장사슬 알킬계 수지, 알키드계 수지, 불소계 수지 등을 들 수 있다.
박리 시트의 두께는, 특별히 제한은 없지만, 바람직하게는 10 ∼ 200 ㎛, 보다 바람직하게는 20 ∼ 150 ㎛ 이다.
점착 테이프의 테이프 총 두께는, 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 30 ∼ 300 ㎛ 이다. 점착 테이프의 테이프 총 두께를 상기 범위 내로 함으로써, 점착제층의 점착 성능 및 완충층의 충격 흡수 성능을 적절히 유지하여, 점착 테이프로서의 기능을 충분히 발휘하는 것이 가능해진다. 이상의 관점에서, 테이프 총 두께는, 보다 바람직하게는 40 ∼ 220 ㎛, 더욱 바람직하게는 45 ∼ 160 ㎛ 이다. 점착 테이프는, 테이프 총 두께를 160 ㎛ 이하로 함으로써, 반도체 칩을 점착 테이프로부터 박리할 때의 박리력을 작게 하기 쉬워진다.
또한, 본 명세서에 있어서, 테이프 총 두께란, 반도체 웨이퍼에 첩부되어, 반도체 웨이퍼를 연삭할 때에, 점착 테이프에 함유되는 층의 합계 두께를 의미한다. 따라서, 점착 테이프에 박리 가능하게 첩부된 박리 시트가 형성되는 경우에는, 그 박리 시트의 두께는 총 두께에 포함되지 않는다. 통상적으로, 점착 테이프의 총 두께는, 기재와, 점착제층과, 완충층의 합계 두께이다.
(점착 테이프의 제조 방법)
본 발명의 점착 테이프의 제조 방법으로는, 특별히 제한은 없고, 공지된 방법에 의해 제조할 수 있다.
예를 들어, 박리 시트 상에 형성한 완충층과, 박리 시트 상에 형성한 점착제층을, 기재의 양면 각각에 첩합하여, 완충층 및 점착제층의 양 표면에 박리 시트가 첩부된 점착 테이프를 제조할 수 있다. 완충층 및 점착제층의 양 표면에 첩부되는 박리 시트는, 점착 테이프의 사용 전에 적절히 박리하여 제거하면 된다.
박리 시트 상에 완충층 또는 점착제층을 형성하는 방법으로는, 박리 시트 상에 완충층 형성용 조성물 또는 점착제 (점착제 조성물) 를, 공지된 도포 방법으로, 직접 도포하여 도포막을 형성하고, 이 도포막에 에너지선을 조사하거나, 또는 가열 건조시킴으로써, 완충층 또는 점착제층을 형성할 수 있다.
또한, 기재의 양면 각각에, 완충층 형성용 조성물 및 점착제 (점착제 조성물) 각각을 직접 도포하여, 완충층 및 점착제층을 형성해도 된다. 나아가, 기재의 일방의 면에, 완충층 형성용 조성물 또는 점착제 (점착제 조성물) 를 직접 도포하여 완충층 및 점착제층을 형성함과 함께, 기재의 타방의 면에, 박리 시트 상에 형성한 점착제층 또는 완충층을 첩합해도 된다.
완충층 형성용 조성물 및 점착제의 도포 방법으로는, 예를 들어, 스핀 코트법, 스프레이 코트법, 바 코트법, 나이프 코트법, 롤 코트법, 블레이드 코트법, 다이 코트법, 그라비아 코트법 등을 들 수 있다. 또한, 도포성을 향상시키기 위해서, 완충층 형성용 조성물이나 점착제 조성물에 대하여 유기 용매를 배합하고, 용액의 형태로서, 박리 시트 상에 도포해도 된다.
완충층 형성용 조성물이 에너지선 중합성 화합물을 포함하는 경우, 완충층 형성용 조성물의 도포막에 대하여, 에너지선을 조사함으로써 경화시켜, 완충층을 형성하는 것이 바람직하다. 완충층의 경화는, 한 번의 경화 처리로 실시해도 되고, 복수회로 나누어 실시해도 된다. 예를 들어, 박리 시트 상의 도포막을 완전하게 경화시켜 완충층을 형성한 후에 기재에 첩합해도 되고, 당해 도포막을 완전하게 경화시키지 않고 반경화의 상태의 완충층 형성막을 형성하고, 당해 완충층 형성막을 기재에 첩합한 후, 재차 에너지선을 조사하여 완전하게 경화시켜 완충층을 형성해도 된다. 당해 경화 처리에서 조사하는 에너지선으로는, 자외선이 바람직하다. 또한, 경화할 때에는, 완충층 형성용 조성물의 도포막이 노출된 상태여도 되지만, 박리 시트나 기재로 도포막이 덮여, 도포막이 노출되지 않은 상태로 에너지선을 조사하여 경화시키는 것이 바람직하다.
[반도체 장치의 제조 방법]
본 발명의 점착 테이프는, 상기한 바와 같이, 선다이싱법에 있어서, 반도체 웨이퍼의 표면에 첩부하여 웨이퍼의 이면 연삭이 실시될 때에 사용되는 것이지만, 보다 구체적으로는, 반도체 장치의 제조 방법에 있어서 사용된다.
본 발명의 반도체 장치의 제조 방법은, 구체적으로는, 이하의 공정 1 ∼ 공정 4 를 적어도 구비한다.
공정 1 : 상기의 점착 테이프를, 반도체 웨이퍼의 표면에 첩부하는 공정
공정 2 : 반도체 웨이퍼의 표면측으로부터 홈을 형성하거나, 또는 반도체 웨이퍼의 표면 혹은 이면으로부터 반도체 웨이퍼 내부에 개질 영역을 형성하는 공정
공정 3 : 점착 테이프가 표면에 첩부되고, 또한 상기 홈 또는 개질 영역이 형성된 반도체 웨이퍼를, 이면측으로부터 연삭하여, 홈 또는 개질 영역을 기점으로 하여 복수의 칩으로 개편화시키는 공정
공정 4 : 개편화된 반도체 웨이퍼 (즉, 복수의 반도체 칩) 로부터, 점착 테이프를 박리하는 공정
이하, 상기 반도체 장치의 제조 방법의 각 공정을 상세하게 설명한다.
(공정 1)
공정 1 에서는, 반도체 웨이퍼 표면에, 본 발명의 점착 테이프를 점착제층을 개재하여 첩부한다. 본 공정은, 후술하는 공정 2 전에 실시되어도 되지만, 공정 2 후에 실시해도 된다. 예를 들어, 반도체 웨이퍼에 개질 영역을 형성하는 경우에는, 공정 1 을 공정 2 전에 실시하는 것이 바람직하다. 한편으로, 반도체 웨이퍼 표면에, 다이싱 등에 의해 홈을 형성하는 경우에는, 공정 2 후에 공정 1 을 실시한다. 즉, 후술하는 공정 2 로 형성한 홈을 갖는 웨이퍼의 표면에, 본 공정 1 로 점착 테이프를 첩부하게 된다.
본 제조 방법에서 사용되는 반도체 웨이퍼는 실리콘 웨이퍼여도 되고, 또한 갈륨·비소 등의 웨이퍼나, 유리 웨이퍼여도 된다. 반도체 웨이퍼의 연삭 전의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 통상적으로는 500 ∼ 1000 ㎛ 정도이다. 또한, 반도체 웨이퍼는, 통상적으로, 그 표면에 회로가 형성되어 있다. 웨이퍼 표면에 대한 회로의 형성은, 에칭법, 리프트 오프법 등의 종래 범용되고 있는 방법을 포함하는 다양한 방법에 의해 실시할 수 있다.
(공정 2)
공정 2 에서는, 반도체 웨이퍼의 표면측으로부터 홈을 형성하거나, 또는 반도체 웨이퍼의 표면 또는 이면으로부터 반도체 웨이퍼의 내부에 개질 영역을 형성한다.
본 공정으로 형성되는 홈은, 반도체 웨이퍼의 두께보다 얕은 깊이의 홈이다. 홈의 형성은, 종래 공지된 웨이퍼 다이싱 장치 등을 사용하여 다이싱에 의해 실시하는 것이 가능하다. 또한, 반도체 웨이퍼는, 후술하는 공정 3 에 있어서, 홈을 따라 복수의 반도체 칩으로 분할된다.
또한, 개질 영역은, 반도체 웨이퍼에 있어서, 취질화된 부분으로, 연삭 공정에 있어서의 연삭에 의해, 반도체 웨이퍼가 얇아지거나, 연삭에 의한 힘이 가해짐으로써 반도체 웨이퍼가 파괴되어 반도체 칩으로 개편화되는 기점이 되는 영역이다. 즉, 공정 2 에 있어서 홈 및 개질 영역은, 후술하는 공정 3 에 있어서, 반도체 웨이퍼가 분할되어 반도체 칩으로 개편화될 때의 분할선을 따르도록 형성된다.
개질 영역의 형성은, 반도체 웨이퍼의 내부에 초점을 맞춘 레이저의 조사에 의해 실시하고, 개질 영역은, 반도체 웨이퍼의 내부에 형성된다. 레이저의 조사는, 반도체 웨이퍼의 표면측으로부터 실시해도 되고, 이면측으로부터 실시해도 된다. 또한, 개질 영역을 형성하는 양태에 있어서, 공정 2 를 공정 1 후에 실시하여 웨이퍼 표면으로부터 레이저 조사를 실시하는 경우, 점착 테이프를 개재하여 반도체 웨이퍼에 레이저를 조사하게 된다.
점착 테이프가 첩부되고, 또한 홈 또는 개질 영역을 형성한 반도체 웨이퍼는, 척 테이블 상에 탑재되어, 척 테이블에 흡착되어 유지된다. 이 때, 반도체 웨이퍼는, 표면측이 테이블측에 배치되어 흡착된다.
(공정 3)
상기 공정 1, 2 후, 척 테이블 상의 반도체 웨이퍼의 이면을 연삭하여, 반도체 웨이퍼를 복수의 반도체 칩으로 개편화한다.
여기서, 이면 연삭은, 반도체 웨이퍼에 홈이 형성되는 경우에는, 적어도 홈의 저부에 이르는 위치까지 반도체 웨이퍼를 얇게 하도록 실시한다. 이 이면 연삭에 의해, 홈은, 웨이퍼를 관통하는 절입이 되고, 반도체 웨이퍼는 절입에 의해 분할되어, 개개의 반도체 칩으로 개편화된다.
한편, 개질 영역이 형성되는 경우에는, 연삭에 의해 연삭면 (웨이퍼 이면) 은, 개질 영역에 이르러도 되지만, 엄밀하게 개질 영역까지 도달하지 않아도 된다. 즉, 개질 영역을 기점으로 하여 반도체 웨이퍼가 파괴되어 반도체 칩으로 개편화되도록, 개질 영역에 근접하는 위치까지 연삭하면 된다. 예를 들어, 반도체 칩의 실제의 개편화는, 후술하는 픽업 테이프를 첩부한 후 픽업 테이프를 연신함으로써 실시해도 된다.
개편화된 반도체 칩의 형상은, 방형이어도 되고, 사각형 등의 가늘고 긴 형상으로 되어 있어도 된다. 또한, 개편화된 반도체 칩의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 5 ∼ 100 ㎛ 정도이지만, 보다 바람직하게는 10 ∼ 45 ㎛ 이다. 또한, 개편화된 반도체 칩의 크기는, 특별히 한정되지 않지만, 칩 사이즈가 바람직하게는 50 ㎟ 미만, 보다 바람직하게는 30 ㎟ 미만, 더욱 바람직하게는 10 ㎟ 미만이다.
본 발명의 점착 테이프를 사용하면, 이와 같이 박형 및/또는 소형의 반도체 칩이어도, 이면 연삭시 (공정 3) 에 반도체 칩에 결손이 발생하는 것이 방지된다.
(공정 4)
다음으로, 개편화된 반도체 웨이퍼 (즉, 복수의 반도체 칩) 로부터, 반도체 가공용 점착 테이프를 박리한다. 본 공정은, 예를 들어, 이하의 방법에 의해 실시한다.
먼저, 점착 테이프의 점착제층이, 에너지선 경화성 점착제로 형성되는 경우에는, 에너지선을 조사하여 점착제층을 경화시킨다. 이어서, 개편화된 반도체 웨이퍼의 이면측에, 픽업 테이프를 첩부하여, 픽업이 가능하도록 위치 및 방향 맞춤을 실시한다. 이 때, 웨이퍼의 바깥 둘레측에 배치한 링 프레임도 픽업 테이프에 첩합하여, 픽업 테이프의 외주연부를 링 프레임에 고정시킨다. 픽업 테이프에는, 웨이퍼와 링 프레임을 동시에 첩합해도 되고, 별도의 타이밍으로 첩합해도 된다. 이어서, 픽업 테이프 상에 고정된 복수의 반도체 칩으로부터 점착 테이프를 박리한다.
그 후, 픽업 테이프 상에 있는 복수의 반도체 칩을 픽업하여 기판 등의 상에 고정화시켜, 반도체 장치를 제조한다.
또한, 픽업 테이프는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 기재와, 기재의 일방의 면에 형성된 점착제층을 구비하는 점착 시트에 의해 구성된다.
실시예
이하, 실시예에 기초하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들 예에 의해 제한되는 것은 아니다.
본 발명에 있어서의 측정 방법, 평가 방법은 이하와 같다.
[질량 평균 분자량 (Mw)]
겔 침투 크로마토그래프 장치 (토소 주식회사 제조, 제품명 「HLC-8020」) 를 사용하여, 하기의 조건하에서 측정하고, 표준 폴리스티렌 환산으로 측정한 값을 사용하였다.
(측정 조건)
· 칼럼 : 「TSK guard column HXL-H」 「TSK gel GMHXL (× 2)」 「TSK gel G2000HXL」 (모두 토소 주식회사 제조)
· 칼럼 온도 : 40 ℃
· 전개 용매 : 테트라하이드로푸란
· 유속 : 1.0 ㎖/min
[압입 깊이 (X) 의 측정]
다이나믹 미소 경도계 (시마즈 제작소 (주) 제조, 제품명 「DUH-W201S」), 및 압자로서, 선단 곡률 반경 100 ㎚, 능간각 115°의 삼각추 형상 압자를 사용하고, 23 ℃, 50 ％RH (상대 습도) 의 환경하에서 측정하였다.
구체적으로는, 완충층이 박리 시트로 보호되어 있는 경우에는 그 박리 시트를 제거한 후, 다이나믹 미소 경도계의 유리 플레이트 상에, 점착 테이프의 완충층이 표출하도록 설치하고, 당해 완충층에 대하여, 상기 삼각추 형상 압자의 선단을 10 ㎛/분의 속도로 압입하고, 압축 하중이 2 mN 에 도달했을 때의 압입 깊이 (X) 의 측정을 실시하였다.
[기재의 영률]
시험 속도 200 ㎜/분으로 JISK-7127 (1999) 에 준거하여, 기재의 영률을 측정하였다.
[완충층의 탄성률, 및 tanδ 의 최대치]
기재 대신에, 박리 시트 (린텍 주식회사 제조, 상품명 「SP-PET381031」, 두께 : 38 ㎛) 를 이용하고, 또한, 얻어지는 완충층의 두께를 200 ㎛ 로 한 것 이외에는, 후술하는 실시예, 비교예의 완충층과 동일한 방법으로, 시험용 완충층을 제작하였다. 시험용 완충층 상의 박리 시트를 제거한 후, 소정의 크기로 절단한 시험편을 사용하여, 동적 점탄성 장치 (오리엔테크사 제조, 상품명 「Rheovibron DDV-II-EP1」) 에 의해, 주파수 11 ㎐ 로, 온도 범위 -20 ∼ 150 ℃ 에 있어서의, 손실 탄성률 및 저장 탄성률을 측정하였다.
각 온도의 「손실 탄성률/저장 탄성률」 의 값을, 그 온도의 tanδ 로서 산출하고, -5 ∼ 120 ℃ 의 범위에 있어서의 tanδ 의 최대치를, 「완충층의 tanδ 의 최대치」 라고 하였다.
[완충층의 응력 완화율]
상기와 동일하게 시험용 완충층을 박리 시트 상에 제작하고, 15 ㎜ × 140 ㎜ 로 커트하여 샘플을 형성하였다. 만능 인장 시험기 (SHIMADZU 사 제조 오토 그래프 AG-10kNIS) 를 사용하여, 이 샘플의 양단 20 ㎜ 를 잡고, 매분 200 ㎜ 의 속도로 잡아당겨, 10 ％ 신장했을 때의 응력 A (N/㎡) 와, 테이프의 신장 정지로부터 1 분 후의 응력 B (N/㎡) 를 측정하였다. 이들 응력 A, B 의 값으로부터, (A - B)/A × 100 (％) 을 응력 완화율로서 산출하였다.
[점착제층의 탄성률]
점탄성 측정 장치 (Rheometrics 사 제조, 장치명 「DYNAMIC ANALYZER RDAII」) 를 사용하여, 실시예 및 비교예에서 사용한 점착제 조성물의 용액으로 형성된 단층의 점착제층을 적층시켜 얻은 직경 8 ㎜ × 두께 3 ㎜ 사이즈의 샘플을, 1 ㎐ 로 23 ℃ 의 환경하에서 저장 탄성률 G' 를 비틀림 전단법에 의해 측정하고, 얻어진 값을 점착제층의 탄성률로 하였다.
[점착 테이프의 두께 측정]
정압 두께 측정기 (테크록사 제조, PG-02) 에 의해 점착 테이프의 총 두께, 기재, 점착제층, 및 완충층의 두께를 측정하였다. 이 때, 임의의 10 점을 측정하고, 평균치를 산출하였다.
또한, 본 실시예에 있어서, 점착 테이프의 총 두께는, 박리 시트가 형성된 점착 테이프의 두께를 측정하고, 그 두께로부터 박리 시트의 두께를 뺀 값이다. 또한, 완충층의 두께는, 완충층이 형성된 기재의 두께로부터, 기재의 두께를 뺀 값이다. 또한, 점착제층의 두께는, 점착 테이프 총 두께로부터 완충층 및 기재의 두께를 뺀 값이다.
[칩핑 시험 1]
직경 12 인치 (30.48 ㎝) 의 실리콘 웨이퍼의 웨이퍼 표면으로부터 홈을 형성하고, 그 후 점착 테이프를 웨이퍼 표면에 첩부하여, 이면 연삭에 의해 웨이퍼를 개편화하는, 선다이싱법에 의해 두께 30 ㎛, 칩 사이즈 가로세로 1 ㎜ 의 칩으로 개편화하였다. 그 후 점착 테이프를 박리하지 않고, 웨이퍼 연삭면으로부터 개편화된 칩의 모서리 부분을 디지털 현미경 (주식회사 키엔스 제조 VE-9800) 에 의해 관찰하고, 각 칩의 모서리의 칩핑의 유무를 관찰하여, 700 칩에 있어서의 칩핑 발생율을 측정하고, 이하의 평가 기준으로 평가하였다.
A : 1.0 ％ 미만, B : 1.0 ∼ 2.0 ％, C : 2.0 ％ 초과
[칩 크랙 시험 2]
먼저, 직경 12 인치 (30.48 ㎝) 의 실리콘 웨이퍼 표면에 점착 테이프를 첩부하였다. 다음으로, 점착 테이프를 첩부한 면의 반대측의 면으로부터 레이저 소를 이용하여, 실리콘 웨이퍼에 격자상의 개질 영역을 형성하였다. 또한, 격자 사이즈는 가로세로 1 ㎜ 로 하였다. 계속해서, 이면 연삭 장치를 사용하여, 두께가 30 ㎛ 가 될 때까지 연삭하고, 가로세로 1 ㎜ 의 칩으로 개편화하였다. 연삭 공정 후에 에너지선 조사를 실시하여, 점착 테이프의 첩부면의 반대면에 다이싱 테이프 (린텍 주식회사, 제품명 「D-821HS」) 를 첩부 후, 점착 테이프를 박리하지 않고, 다이싱 테이프 넘어로 개편화된 칩을 디지털 현미경에 의해 관찰하고, 각 칩 모서리의 칩 크랙의 유무를 관찰하고, 700 칩에 있어서의 칩 크랙 발생율을 측정하고, 이하의 평가 기준으로 평가하였다.
A : 1.0 ％ 미만, B : 1.0 ∼ 2.0 ％, C : 2.0 ％ 초과
또한, 이하의 실시예, 및 비교예의 질량부는 모두 고형분치이다.
[실시예 1]
(1) 우레탄아크릴레이트계 올리고머의 합성
폴리에스테르디올과, 이소포론디이소시아네이트를 반응시켜 얻어진 말단 이소시아네이트우레탄 프리 폴리머에, 2-하이드록시에틸아크릴레이트를 반응시켜, 질량 평균 분자량 (Mw) 5000 의 2 관능의 우레탄아크릴레이트계 올리고머 (UA-1) 을 얻었다.
(2) 완충층 형성용 조성물의 조제
상기에서 합성한 우레탄아크릴레이트계 올리고머 (UA-1) 40 질량부, 이소보르닐아크릴레이트 (IBXA) 40 질량부, 및 페닐하이드록시프로필아크릴레이트 (HPPA) 20 질량부를 배합하고, 추가로 광 중합 개시제로서의 1-하이드록시시클로헥실페닐케톤 (BASF 사 제조, 제품명 「이르가큐어 184」) 2.0 질량부, 및 프탈로시아닌계 안료 0.2 질량부를 배합하여, 완충층 형성용 조성물을 조제하였다.
(3) 점착제 조성물의 조제
부틸아크릴레이트 (BA) 52 질량부, 메틸메타크릴레이트 (MMA) 20 질량부, 및 2-하이드록시에틸아크릴레이트 (HEA) 28 질량부를 공중합하여 얻은 아크릴계 중합체 (b) 에, 아크릴계 중합체 (b) 의 전체 수산기 중 90 몰％ 의 수산기에 부가하도록, 2-메타크릴로일옥시에틸이소시아네이트 (MOI) 를 반응시켜, 에너지선 경화성의 아크릴계 수지 (중량 평균 분자량 : 50 만) 를 얻었다.
이 에너지선 경화성의 아크릴계 수지 100 질량부에, 에너지선 경화성 화합물인 다관능 우레탄아크릴레이트 (상품명. 시코우 UT-4332, 닛폰 합성 화학 공업 주식회사 제조) 6 중량부, 이소시아네이트계 가교제 (토요켐 주식회사 제조, 상품명 : BHS-8515) 를 고형분 기준으로 0.375 질량부, 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)페닐포스핀옥사이드로 이루어지는 광 중합 개시제 1 중량부를 첨가하고, 용제로 희석함으로써 점착제 조성물의 도공액을 조제하였다.
(4) 점착 테이프의 제작
기재로서의 두께 50 ㎛ 의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 (영률 : 2500 ㎫) 의 일방의 면에, 상기에서 얻은 완충층 형성용 조성물을 도공하고, 또한 조도 160 ㎽/㎠, 조사량 500 mJ/㎠ 의 조건으로 자외선 조사를 함으로써 완충층 형성용 조성물을 경화시켜, 두께 13 ㎛ 의 완충층을 얻었다.
또한, 박리 시트 기재가 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름인 박리 시트 (린텍 주식회사 제조, 상품명 : SP-PET381031) 의 박리 처리면에, 상기에서 얻은 점착제 조성물의 도공액을 건조 후의 두께가 20 ㎛ 가 되도록 도공하고, 가열 건조시켜, 박리 시트 상에 점착제층을 형성하였다. 이 점착제층을, 완충층이 형성된 기재의 타방의 면에 첩부하여, 박리 시트가 형성된 점착 테이프를 얻었다.
또한, 실시예 1 에 있어서의 점착제층의 23 ℃ 에 있어서의 탄성률은, 0.15 ㎫ 였다. 또한, 완충층의 저장 탄성률은 250 ㎫, 응력 완화율은 90 ％, tanδ 의 최대치는 1.24 였다.
[실시예 2 ∼ 9, 비교예 1 ∼ 9]
기재, 완충층, 및 점착제층의 두께를 표 1 에 기재된 바와 같이 변경한 점을 제외하고 실시예 1 과 동일하게 실시하였다.
또한, 각 실시예 및 비교예에 있어서 기재로는, 실시예 1 과 동일한 영률을 갖는 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 사용하였다.
Figure 112018036728199-pct00001
표 중의 "-" 는 미실시인 것을 나타낸다.
이상과 같이, 실시예 1 ∼ 9 에서는, 점착 테이프의 두께 비 (D2/D1) 를 0.7 이하로, 또한 압입 깊이 (X) 를 2.5 ㎛ 이하로 한 것으로, 선다이싱법에 있어서, 반도체 웨이퍼를 이면 연삭하여 칩으로 개편화할 때의 칩 결손을 방지할 수 있었다. 한편으로, 비교예 1 ∼ 9 에서는, 두께 비 (D2/D1) 및 압입 깊이 (X) 가 소정 범위 내가 아니기 때문에, 칩 결손을 충분히 방지할 수 없었다.

Claims (9)

  1. 반도체 웨이퍼 표면에 홈이 형성되거나, 또는 반도체 웨이퍼에 개질 영역이 형성된 반도체 웨이퍼의 이면을 연삭하고, 그 연삭에 의해 반도체 웨이퍼를 반도체 칩으로 개편화하는 공정에 있어서, 반도체 웨이퍼의 표면에 첩부되어 사용되는 반도체 가공용 점착 테이프로서,
    기재와, 상기 기재의 일방의 면에 형성되는 완충층과, 상기 기재의 타방의 면에 형성되는 점착제층을 구비하고,
    상기 완충층의 두께 (D2) 의 기재의 두께 (D1) 에 대한 비 (D2/D1) 가 0.7 이하임과 함께, 선단 곡률 반경 100 ㎚ 및 능간각 115°의 삼각추 형상 압자의 선단을 10 ㎛/분의 속도로, 점착 테이프의 완충층측의 면에 압입했을 때의 압축 하중이 2 mN 에 도달하는데 필요한 상기 완충층측 표면의 압입 깊이 (X) 가 2.5 ㎛ 이하인, 반도체 가공용 점착 테이프.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기재의 영률이 1000 ㎫ 이상인, 반도체 가공용 점착 테이프.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 기재의 두께 (D1) 가 110 ㎛ 이하인, 반도체 가공용 점착 테이프.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 기재가 적어도 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 갖는 반도체 가공용 점착 테이프.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 완충층이, 우레탄(메트)아크릴레이트 (a1), 고리 형성 원자수 6 ∼ 20 의 지환기 또는 복소 고리기를 갖는 중합성 화합물 (a2), 및 관능기를 갖는 중합성 화합물 (a3) 을 포함하는 완충층 형성용 조성물로 형성되는, 반도체 가공용 점착 테이프.
  6. 제 5 항에 있어서,
    성분 (a2) 가 지환기 함유 (메트)아크릴레이트임과 함께, 성분 (a3) 이 수산기 함유 (메트)아크릴레이트인, 반도체 가공용 점착 테이프.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 점착제층의 23 ℃ 에 있어서의 탄성률이 0.10 ∼ 0.50 ㎫ 인, 반도체 가공용 점착 테이프.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 점착제층의 두께 (D3) 이 70 ㎛ 이하인, 반도체 가공용 점착 테이프.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 반도체 가공용 점착 테이프를, 반도체 웨이퍼의 표면에 첩부하는 공정과,
    반도체 웨이퍼의 표면측으로부터 홈을 형성하거나, 또는 반도체 웨이퍼의 표면 혹은 이면으로부터 반도체 웨이퍼 내부에 개질 영역을 형성하는 공정과,
    상기 반도체 가공용 점착 테이프가 표면에 첩부되고, 또한 상기 홈 또는 개질 영역이 형성된 반도체 웨이퍼를, 이면측으로부터 연삭하여, 상기 홈 또는 개질 영역을 기점으로 하여 복수의 칩으로 개편화시키는 공정과,
    상기 복수의 칩으로부터 반도체 가공용 점착 테이프를 박리하는 공정을 구비하는, 반도체 장치의 제조 방법.
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