KR102411362B1 - 웨이퍼 배면 연마용 점착 필름 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

개시되는 웨이퍼 배면 연마용 점착 필름 및 그 제조 방법은, 열용융온도가 100-400 ℃인 열안정성층; 상기 열안정성층의 하부에 구비되되, 열용융온도가 40-80 ℃이고, 열용융유동성지수(MFI : melt flow index)가 3-20인 열용융유동성층; 및 상기 열용융유동성층의 하부에 구비되되, 아크릴계 중합체를 이용하여 제조되는 점착제층;을 포함함으로써, 웨이퍼 배면 연마 후 웨이퍼의 최소치 및 최대치의 두께 편차를 최소화시킬 수 있을 뿐만 아니라 점착제 잔사 발생을 방지할 수 있다.

Description

웨이퍼 배면 연마용 점착 필름 및 그 제조 방법{ADHESION FILM FOR WAFER BACK GRINDING AND ITS MANUFACTURING METHOD}
본 발명(Disclosure)은, 웨이퍼 배면 연마용 점착 필름 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 구체적으로, 열용융유동성을 갖는 열용융유동성층과, 열용융유동성이 없는 열안전성층과, 아크릴계 중합체를 이용한 점착제층을 포함함으로써, 웨이퍼 배면 연마 후 웨이퍼의 최소치 및 최대치의 두께 편차를 최소화시킬 수 있을 뿐만 아니라 점착제 잔사 발생을 방지할 수 있는 웨이퍼 배면 연마용 점착 필름 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
여기서는, 본 발명에 관한 배경기술이 제공되며, 이들이 반드시 공지기술을 의미하는 것은 아니다(This section provides background information related to the present disclosure which is not necessarily prior art).
반도체 웨이퍼의 배면 연마(back grinding)는 고집적 배선회로를 갖는 웨이퍼에서 배선회로의 반대면(즉, 배면)을 연마하는 공정으로, 배면 연마 중에 발생하는 웨이퍼 오염, 균열 발생 등과 같은 웨이퍼 손상을 방지하기 위해 웨이퍼 배면의 반대면에 점착 필름을 부착한 후에 웨이퍼 배면 연마를 수행하게 된다.
이러한 웨이퍼 배면 연마가 완료된 후에는 웨이퍼의 품질 측정을 수행하게 되는데, 이 때 중요한 항목으로 웨이퍼 최소치 및 최대치의 두께 편차(TTV : total thickness variation), 점착제 잔사(residue) 등이 있다.
여기에서, 웨이퍼 최소치 및 최대치의 두께 편차에 대한 측정은 점착 필름을 제거하기 전과 제거한 후에 도 1에 도시한 바와 같이 9개 포인트의 최소치 및 최대치의 두께 편차를 측정할 수 있는데, 그 두께 편차는 10 ㎛ 이하가 바람직하며, 5 ㎛ 이하가 더욱 바람직하다. 그 이유는 두께 편차가 10 ㎛를 초과할 경우 두께 편차로 인해 PCB 기판 등에 실장이 불가능하기 때문이다.
도 1에서 도면부호 1은 Top, 도면부호 2는 Center, 도면부호 3은 Bottom, 도면부호 4는 Left, 도면부호 5는 Right, 도면부호 6은 Top-Center, 도면부호 7은 Bottom-Center, 도면부호 8은 Left-Center, 도면부호 9는 Right-Center를 나타낸다.
또한, 점착제 잔사에 대한 측정은 광학 현미경을 이용하여 수행할 수 있는데, 점착제에 함유된 저 분자량 물질 또는 점착제의 분자량 분포도(polymer dispersity index)가 높아 저 분자량의 점착제가 웨이퍼 표면에 흔적이나 이물로 웨이퍼 표면에 남게 되어 별도의 클리닝 과정이 추가적으로 필요하게 되는 등의 문제점이 있다.
상술한 바와 같이 웨이퍼의 최소치 및 최대치의 두께 편차를 10 ㎛ 이하로 최소화하면서, 점착제 잔사 발생을 방지함으로써, 반도체 웨이퍼의 수율을 향상시키기 위한 웨이퍼 배면 연마용 점착 필름과 그 제조 기술의 개발이 지속적으로 이루어지고 있는 실정이다.
1. 한국등록특허공보 제10-1217907호(2012.12.26.등록)
본 발명(Disclosure)은, 열용융유동성을 갖는 열용융유동성층과, 열용융유동성이 없는 열안전성층과, 아크릴계 중합체를 이용한 점착제층을 포함함으로써, 웨이퍼 배면 연마 후 웨이퍼의 최소치 및 최대치의 두께 편차를 최소화시킬 수 있을 뿐만 아니라 점착제 잔사 발생을 방지할 수 있는 웨이퍼 배면 연마용 점착 필름 및 그 제조 방법의 제공을 일 목적으로 한다.
그리고, 본 발명(Disclosure)은, 열용융유동성층과 열안정성층을 복합층으로 제조하여 기 설정된 열용융유동성지수 및 기 설정된 히팅온도에서 히팅롤 사이에 통과시켜 기 설정된 두께범위로 제조한 후에, 그 복합층에 점착제를 코팅하고, 복합층의 어닐링 공정 및 점착층의 에이징 공정을 동시에 진행함으로써, 웨이퍼 배면 연마 후 웨이퍼의 최소치 및 최대치의 두께 편차를 최소화시킬 수 있는 웨이퍼 배면 연마용 점착 필름 및 그 제조 방법의 제공을 일 목적으로 한다.
또한, 본 발명(Disclosure)은, 점착제층에 사용되는 아크릴계 중합체는 단량체, 개시제 및 용매를 포함하되, 산(acid) 함량이 단량체 전체 중량에 대해 최대 3 중량%로 함유함으로써, 웨이퍼 배면 연마 후 점착제 잔사 발생을 효과적으로 방지할 수 있는 웨이퍼 배면 연마용 점착 필름 및 그 제조 방법의 제공을 일 목적으로 한다.
여기서는, 본 발명의 전체적인 요약(Summary)이 제공되며, 이것이 본 발명의 외연을 제한하는 것으로 이해되어서는 아니 된다(This section provides a general summary of the disclosure and is not a comprehensive disclosure of its full scope or all of its features).
상기한 과제의 해결을 위해, 본 발명을 기술하는 여러 관점들 중 어느 일 관점(aspect)에 따른 웨이퍼 배면 연마용 점착 필름은, 열용융온도가 100-400 ℃인 열안정성층; 상기 열안정성층의 하부에 구비되되, 열용융온도가 40-80 ℃이고, 열용융유동성지수(MFI : melt flow index)가 3-20인 열용융유동성층; 및 상기 열용융유동성층의 하부에 구비되되, 아크릴계 중합체를 이용하여 제조되는 점착제층;을 포함한다.
발명의 일 관점(aspect)에 따른 웨이퍼 배면 연마용 점착 필름에서, 상기 열안정성층은, 폴리에틸렌비닐아세테이트(PEVA), 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리우레탄(PU), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프타레이트(PEN) 및 폴리이미드(PI) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
발명의 일 관점(aspect)에 따른 웨이퍼 배면 연마용 점착 필름에서, 상기 열용융유동성층은, 폴리에틸렌비닐아세테이트(PEVA), 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP) 및 폴리우레탄(PU) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
발명의 일 관점(aspect)에 따른 웨이퍼 배면 연마용 점착 필름에서, 상기 아크릴계 중합체는, 단량체, 개시제 및 용매를 포함할 수 있다.
발명의 일 관점(aspect)에 따른 웨이퍼 배면 연마용 점착 필름에서, 상기 단량체는, 10-30 중량부의 경질모노머를 포함하고, 70-90 중량부의 연질모노머를 포함할 수 있다.
발명의 일 관점(aspect)에 따른 웨이퍼 배면 연마용 점착 필름에서, 상기 아크릴계 중합체는, 산(acid) 함량을 상기 단량체의 전체 중량에 대해 최대 3 중량%로 포함할 수 있다.
발명의 일 관점(aspect)에 따른 웨이퍼 배면 연마용 점착 필름에서, 상기 점착제층의 하부에 구비되는 이형층:을 더 포함하되, 상기 이형층은, 무처리 폴리에틸렌(PE) 필름을 포함할 수 있다.
본 발명을 기술하는 여러 관점들 중 다른 일 관점(aspect)에 따른 웨이퍼 배면 연마용 점착 필름의 제조 방법은, 열용융온도가 100-400 ℃인 열안정성층의 상부에 압출 공정을 이용하여 열용융온도가 40-80 ℃이고, 열용융유동성지수(MFI : melt flow index)가 3-20인 열용융유동성층을 형성하는 단계; 상기 열용융유동성층 및 열안정성층을 포함하거나, 혹은 상기 안정성층 및 열용융유동성층에 이형필름이 부착되는 복합층에 대해 적어도 하나의 히팅롤을 이용하여 두께편차 최소화 공정을 수행하는 단계; 제 1 이형층의 상부에 아크릴계 중합체를 이용하여 점착제층을 형성하는 단계; 및 상기 열용융유동성층과 상기 점착제층이 접촉한 상태에서 상기 복합층의 어닐링 공정과 상기 점착제층의 에이징 공정을 수행하는 단계;를 포함한다.
본 발명의 다른 일 관점(aspect)에 따른 웨이퍼 배면 연마용 점착 필름의 제조 방법에서, 상기 열용융유동성층을 형성하는 단계는, 상기 열안정성층의 상부에 열용융화된 상기 열용융유동성층을 압출하는 방식으로 형성하거나, 혹은 열용융화된 상기 열용융유동성층을 압출하여 형성한 후에 상기 열안정성층의 상부에 접착하는 방식으로 형성할 수 있다.
본 발명의 다른 일 관점(aspect)에 따른 웨이퍼 배면 연마용 점착 필름의 제조 방법에서, 상기 두께편차 최소화 공정을 수행하는 단계는, 상기 복합층이 상기 열안정성층 및 열용융유동성층으로 이루어진 경우 상기 열안정성층에 상기 히팅롤이 접촉되도록 상기 히팅롤과 롤 사이를 통과시키는 방식으로 조절하거나, 혹은 상기 복합층의 열용융유동성층에 상기 이형필름이 부착되어 이루어진 경우 두 개의 상기 히팅롤 사이를 통과시키는 방식으로 조절하되, 상기 히팅롤을 상기 열용융유동성층의 열용융온도에 대비하여 ±5 ℃의 온도범위로 조절할 수 있다.
본 발명의 다른 일 관점(aspect)에 따른 웨이퍼 배면 연마용 점착 필름의 제조 방법에서, 상기 점착제층을 형성하는 단계는, 상기 점착제층을 형성하는 점착제가 아크릴계 중합체에 가교제를 첨가하는 비 에너지선 경화방식이나, 혹은 아크릴계 중합체에 가교제, 광중합개시제 및 올리고머를 첨가하는 올리고머 혼합 에너지선 경화방식이나, 혹은 아크릴계 중합체에 올리고머를 반응시킨 후 가교제 및 광중합개시제를 첨가하는 올리고머 합성 에너지선 경화방식으로 제조될 수 있다.
본 발명의 다른 일 관점(aspect)에 따른 웨이퍼 배면 연마용 점착 필름의 제조 방법에서, 상기 어닐링 공정 및 에이징 공정은, 각각 30-60 ℃의 온도범위에서 25-150 시간동안 수행될 수 있다.
본 발명의 다른 일 관점(aspect)에 따른 웨이퍼 배면 연마용 점착 필름의 제조 방법에서, 상기 에이징 공정을 수행하는 단계 이후에, 상기 제 1 이형층을 상기 제 1 이형층보다 표면 장력이 상대적으로 높은 제 2 이형층으로 교체하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 열용융유동성을 갖는 열용융유동성층과, 열용융유동성이 없는 열안전성층과, 아크릴계 중합체를 이용한 점착제층을 포함함으로써, 웨이퍼 배면 연마 후 웨이퍼의 최소치 및 최대치의 두께 편차를 최소화시킬 수 있을 뿐만 아니라 점착제 잔사 발생을 방지할 수 있다.
그리고, 본 발명에 따르면, 열용융유동성층과 열안정성층을 복합층으로 제조하여 기 설정된 열용융유동성지수 및 기 설정된 히팅온도에서 히팅롤 사이에 통과시켜 기 설정된 두께범위로 제조한 후에, 그 복합층에 점착제를 코팅하고, 복합층의 어닐링 공정 및 점착층의 에이징 공정을 동시에 진행함으로써, 웨이퍼 배면 연마 후 웨이퍼의 최소치 및 최대치의 두께 편차를 최소화시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 점착제층에 사용되는 아크릴계 중합체는 단량체, 개시제및 용매를 포함하되, 산(acid) 함량이 단량체 전체 중량에 대해 최대 3 중량%로 함유함으로써, 웨이퍼 배면 연마 후 점착제 잔사 발생을 효과적으로 방지할 수 있다.
도 1은 종래에 웨이퍼 최소치 및 최대치의 두께 편차에 대한 측정하는 것을 설명하기 위한 도면이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 배면 연마용 점착 필름을 예시한 도면이며,
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따라 웨이퍼 배면 연마용 점착 필름을 제조하는 과정을 나타낸 플로우차트이고,
도 4 내지 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따라 웨이퍼 배면 연마용 점착 필름을 제조하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 웨이퍼 배면 연마용 점착 필름 및 그 제조 방법을 구현한 실시형태를 도면을 참조하여 자세히 설명한다.
다만, 본 발명의 본질적인(intrinsic) 기술적 사상은 이하에서 설명되는 실시형태에 의해 그 실시 가능 형태가 제한된다고 할 수는 없고, 본 발명의 본질적인(intrinsic) 기술적 사상에 기초하여 통상의 기술자에 의해 이하에서 설명되는 실시형태를 치환 또는 변경의 방법으로 용이하게 제안될 수 있는 범위를 포섭함을 밝힌다.
또한, 이하에서 사용되는 용어는 설명의 편의를 위하여 선택한 것이므로, 본 발명의 본질적인(intrinsic) 기술적 사상을 파악하는 데 있어서, 사전적 의미에 제한되지 않고 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미로 적절히 해석되어야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 배면 연마용 점착 필름을 예시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 배면 연마용 점착 필름은 열안정성층(110), 열용융유동성층(120), 점착제층(130), 이형층(140) 등을 포함할 수 있다.
열안정성층(110)은 열용융온도가 100-400 ℃인 필름층으로, 예를 들면, 폴리에틸렌비닐아세테이트(PEVA), 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리우레탄(PU), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프타레이트(PEN) 및 폴리이미드(PI) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이러한 열안정성층(110)은 열용융유동성층(120)의 열용융온도(즉, 40-80 ℃)에서 열용융 유동성이 없는 고분자필름으로, 열용융온도가 100-400 ℃인 폴리에틸렌비닐아세테이트(PEVA) 필름, 폴리에틸렌(PE) 필름, 폴리프로필렌(PP) 필름, 폴리우레탄(PU) 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름, 폴리에틸렌나프타레이트(PEN) 필름 및 폴리이미드(PI) 필름 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상술한 바와 같은 열안정성층(110)은 두께 편차가 1 ㎛ 미만으로 거의 없기 때문에, 열용융유동성층(120)의 두께 편차를 최대 10 ㎛(즉, 10 ㎛ 이하)가 될 수 있도록 적어도 하나의 히팅롤을 이용하여 두께를 조절할 경우 히팅롤의 열에 의해 롤 사이에 열용융유동성층(120)이 붙지 않게 하기 위해 열용융유동성층(120)의 일측면(여기서는 상면)에 형성함으로써, 열안정성을 가지면서 열용융유동성층(120)의 두께 편차를 최소화하는 공정을 수행할 수 있도록 한다.
열용융유동성층(120)은 열안정성층(110)의 하부에 구비되되, 열용융온도가 40-80 ℃이고, 열용융유동성지수(MFI : melt flow index)가 3-20인 필름층으로, 예를 들면, 폴리에틸렌비닐아세테이트(PEVA), 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP) 및 폴리우레탄(PU) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 여기에서, 열용융유동성지수(MFI)는 예를 들어 ASTM D1238(g/10min@190℃/21/6kg)을 이용하여 측정할 수 있다.
이러한 열용융유동성층(120)은 열용융유동성지수(MFI)가 3-20, 열용융온도가 40-80 ℃(바람직하게는 50-70 ℃), 밀도 0.9-1.0 g/㎤(바람직하게는, 0.93-0.97 g/㎤)인 열용융 유동성의 고분자필름으로, 폴리에틸렌비닐아세테이트(PEVA) 필름, 폴리에틸렌(PE) 필름, 폴리프로필렌(PP) 필름 및 폴리우레탄(PU) 필름 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 여기에서, 밀도는 예를 들어 ASTM D792를 이용하여 측정할 수 있다.
상술한 바와 같은 열용융유동성층(120)은 압출(T-Die) 공정을 이용하여 제조될 수 있는데, 예를 들어 400 ㎛ 두께로 열용융유동성층(120)을 제조할 경우 최소치 및 최대치의 두께 편차가 대략 15-25 ㎛로 하여 발생되기 때문에, 적어도 하나의 히팅롤을 이용하여 열용융유동성층(120)을 최대 10 ㎛의 두께 편차가 발생하도록 제조해야만 한다.
이에 따라, 열안정성층(110)과 열용융안정성층(120)을 포함하는 복합층으로 제조될 수 있는데, 첫째, 압출(T-Die) 공정에서 열용융화된 열유동성수지로 열안정성층(110)의 상부에 직접 압출하여 열용융유동성층(120)을 형성할 수 있다. 여기에서, 열안정성층(110)의 상부에 미리 우레탄 계열의 프라이머(primer) 처리를 수행하여 형성되는 열용융유동성층(120)과 열안정성층(110)의 밀착성을 향상시킬 수 있다.
둘째, 압출(T-Die) 공정을 통해 열용융화된 열유동성수지 단독으로 열용융유동성층(120)을 형성한 후, 열안정성층(110)의 상부에 우레탄 계열의 접착제로 접착할 수 있다. 이 경우 열안정성층(110)과 열용융유동성층(120)의 밀착성이 좋은 복합층을 제조할 수 있다.
상기 두 번째 방식에서 우레탄 계열의 접착제에 유성조색제를 혼힙하여 유색복합필름층으로 복합층이 제조될 수 있는데, 유성조색제의 사용량은 우레탄 계열의 접착제 전체 중량에 대비하여 최대 10 중량%(바람직하게는, 7 중량% 이하)로 하여 첨가될 수 있으며, 유성조색제가 혼입된 우레탄 계열의 접착제를 열안정성층(110 상부에 코팅 및 건조한 후 열용융유동성층(120)을 라미네이팅하여 유색복합필름층으로 제조할 수 있다.
상술한 바와 같이 제조된 복합층은 그 두께 편차가 대략 15-25 ㎛로 나타나고, 이러한 복합층에 대해서 히팅롤에 열용융유동성층(120)의 열용융온도에 대응하는 열을 공급하여 열용융유동성층(120)의 두께 편차 최소화 공정을 수행함으로써, 열용융유동성층(120)의 두께 편차를 최소화하여 평균 두께 편차가 최대 10 ㎛(바람직하게는, 5 ㎛ 이하)인 복합층을 제조할 수 있다.
예를 들면, 두께 편차 최소화 공정은 열용융유동성층(120)의 열용융유동성을 활용하는 기법으로, 히팅롤과 일반롤 사이에 복합층을 통과시키는 방식, 히팅롤과 히팅롤 사이에 복합층을 통과시키는 방식 등으로 두께 편차를 감소시킬 수 있다.
첫째, 히팅롤과 일반롤 사이에 복합층을 통과시키는 방식에서는 가열된 히팅롤에 열안정성층(110)이 접촉되면서 가열되지 않은 일반롤이 열용융유동성층(120)과 접촉되어 통과됨으로써, 두께 편차 최소화 공정을 수행할 수 있다.
여기에서, 열용융유동성층(120)이 가열된 히팅롤과 접촉될 경우 열용융되어 히팅롤 표면에 달라붙게 되어 공정 진행이 불가능하게 된다.
둘째, 히팅롤과 히팅롤 사이에 복합층을 통과시키는 방식에서는 복합층의 두께가 두꺼워 열전달이 원활하게 공급되지 않아 열용융유동성층(120)이 열용융되지 않을 경우에 적용할 수 있는데, 열용융유동성층(120)이 가열된 히팅롤에 달라붙지 않게 하기 위해서 용용융유동성층(120)의 노출된 표면에 이형필름을 부착하여 두께 편차 최소화 공정을 수행할 수 있다.
상술한 바와 같은 두께 편차 최소화 공정에서는 열용융유동성층(120)의 열용융유동성지수(MFI)는 3-20(바람직하게는, 5-20)이고, 히팅롤에는 열용융유동성층(120)의 열용융온도(즉, 40-80 ℃)에 대응하여 ±5 ℃의 온도범위로 열을 지속적으로 공급할 수 있다.
여기에서, 열유동성지수가 20을 초과할 경우 열용융유동성수지의 흐름성이 과도하여 10 ㎛ 이상의 두께 편차가 발생하는 문제점이 있고, 3 미만인 경우 열용융유동성수지의 흐름성이 적어 10 ㎛ 이상의 두께 편차가 발생하는 문제점이 있다.
점착제층(130)은 열용융유동성층(120)의 하부에 구비되되, 아크릴계 중합체를 이용하여 제조되고, 아크릴계 중합체는 단량체, 개시제 및 용매를 포함할 수 있으며, 단량체는 10-30 중량부의 경질모노머를 포함하면서 70-90 중량부의 연질모노머를 포함할 수 있고, 아크릴계 중합체는 산(acid) 함량을 단량체의 전체 중량에 대해 최대 3 중량%로 포함할 수 있다.
이러한 점착제층(130)은 아크릴계 중합체를 주성분으로 포함할 수 있고, 아크릴계 중합체는 단량체, 개시제 및 용매의 중량비율이 10-50 중량부:0.01-0.5 중량부:50-90 중량부로 하여 포함할 수 있다.
그리고, 단량체는 유리전이온도가 적어도 50 ℃ 이상인 적어도 하나의 경질 모노머가 조합된 것이 10-30 중량부로 하여 함유될 수 있고, 유리전이온도가 최대 -40 ℃인 적어도 하나의 연질 모노머가 조합된 것이 70-90 중량부로 하여 함유될 수 있다.
또한, 개시제는 예를 들면, 아조계 개시제, 과산화물 개시제 등이 함유된 것을 사용할 수 있고, 용매는 예를 들면, 에틸아세테이트, 메틸에칠케톤 및 톨루엔 중 적어도 하나를 사용할 수 있다.
여기에서, 아크릴계 중합체의 산(acid) 함량은 단량체의 전체 중량에 대해 3 중량% 이하로 포함될 수 있다.
예를 들면, 아크릴계 중합체(A)는 아크릴계 단량체를 필수성분으로 형성된 중합체로서, 그 중량 평균 분자량은 10000-5000000의 범위인 것이 바람직하고, 아크릴계 중합체(A)의 필수구성성분인 아크릴계 단량체 혼합물, 그 부분 중합물을 필수성분으로 하는 조성물 등을 포함할 수 있으며, 필요에 따라 다른 첨가제를 포함할 수 있다.
그리고, 아크릴계 중합체(A)는 알킬(메타)아크릴레이트 단량체에서 유래하는 구성단위(a1)를 갖는 중합체를 사용할 수 있고, 그 구성단위(a1)와 함께 구성단위 이외의 다른 구성단위(a2)를 갖는 아크릴계 공중합체를 사용할 수 있으며, 그 단독 또는 2 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
여기에서, 구성단위(a1)을 구성하는 알킬(메타)아크릴레이트의 알킬기의 탄소수로는 웨이퍼 배면 연마 공정 중에 웨이퍼를 보호하는 기능과, 공정 완료 후 점착제 또는 첨가제가 웨이퍼에 전사(residue)되는 것을 차단하는 기능적 관점에서 1-18 이고, 바람직하게는 1-12이며, 더욱 바라직하게는 1-8이고, 더 더욱 바람직하게는 1-3으로 하여 적용할 수 있다.
상술한 바와 같은 알킬(메타)아크릴레이트는 예를 들면, 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 프로필(메타)아크릴레이트, 부틸(메타)아크릴레이트, 펜틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 이소옥틸(메타)아크릴레이트, n-옥틸(메타)아크릴레이트, n-노닐(메타)아크릴레이트, 이소노닐(메타)아크릴레이트, 데실(메타)아크릴레이트, 라우릴(메타)아크릴레이트, 스테아릴(메타)아크릴레이트 등을 포함할 수 있다.
이러한 알킬(메타)아크릴레이트는 단독 또는 2 이상을 조합하여 사용할 수 있으며, 이중에서도 탄소수 1-3의 알킬기를 갖는 알킬(메타)아크릴레이트을 사용하는 것이 바람직하고, 메틸(메타)아크릴레이트를 사용하는 것이 더욱 바람직하다.
또한, 아크릴계 중합체(A)의 구성단위(a1)의 함량은 아크릴계 중합체(A)의 전체 중량(100 중량부)에 대해 50-99.9 중량부로 하여, 바람직하게는 55-95 중량부로 하여, 더욱 바람직하게는 60-90 중량부로 하여, 더 더욱 바람직하게는 65-85 중량부로 하여 포함될 수 있다.
한편, 아크릴계 중합체(A)는 구성단위(a1) 이외의 다른 구성단위(a2)를 포함할 수 있는데, 다른 구성단위(a2)를 구성하는 모노머는 예를 들면, 히드록시기 함유 단량체, 카르복시기 함유 단량체, 에폭시기 함유 단량체, 아미노기 함유 단량체, 치환 아미노기 함유 단량체 등과 같은 관능기를 갖는 관능기 함유 단량체와, 초산 비닐, 프로피온산 비닐 등과 같은 비닐 에스테르 모노머와, 에틸렌, 프로필렌, 이소 부틸렌 등과 같은 올레핀류 모노머와, 스티렌, 메틸 스티렌, 비닐 톨루엔 등과 같은 방향족 비닐 모노머와, 부타디엔, 이소프렌 등과 같은 디엔계 단량체 모노머와, (메타)아클릴로니트릴 등과 같은 니트릴계 단량체를 포함할 수 있다.
그리고, 아크릴계 중합체(A)의 다른 구성단위(a2)의 함량은 아크릴계 중합체(A)의 전체 중량(100 중량부)에 대해 0.1-50 중량부로 하여, 바람직하게는 1-45 중량부로 하여, 더욱 바람직하게는 1.5-40 중량부로 하여, 더 더욱 바람직하게는 2-30 중량부로 하여 포함될 수 있으며, 단독 또는 2 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
한편, 다음 수학식 1은 아크릴계 중합체의 유리전이온도를 계산하는 계산식을 나타낸다.
Figure 112021079512214-pat00001
여기에서, W1, W2, W3, W4, ...는 아크릴계 중합체(A)를 구성하는 단량체 성분의 중량%를 나타내고, Tg1, Tg2, Tg3, Tg4, ...는 아크릴계 중합체(A)를 구성하는 각 단량체 성분의 단일 중합체 유리전이온도(단위 : K)를 나타낸다.
이에 따른 아크릴계 중합체(A)의 유리전이온도는 -273 내지 -343 K(즉, -0 내지 -70 ℃), 바람직하게는 -283 내지 -333 K(즉, -10 내지 -60 ℃), 더욱 바람직하게는 -293 내지 -323 K(즉, -20 내지 -50 ℃)이다.
한편, 웨이퍼 배면 연마 공정 중에 웨이퍼를 보호하는 기능적 관점과, 연마 공정 후 점착제가 전사되는 것을 차단하는 기능적 관점에서 점착제의 분자량 분포도는 1-4일 수 있고, 바람직하게는 1-3일 수 있다.
상술한 바와 같은 점착제층(130)을 이루는 점착제는 아크릴계 중합체(A)에 가교제(B)를 첨가하는 비 에너지선 경화방식, 아크릴계 중합체(A)에 가교제(B), 광중합개시제(C) 및 올리고머(D)를 첨가하는 올리고머 혼합 에너지선 경화방식, 아크릴계 중합체(A)에 올리고머(D)를 반응시킨 후 가교제(B)와 광중합개시제(C)를 첨가하는 올리고머 합성 에너지선 경화방식 등으로 제조될 수 있다.
여기에서, 올리고머 합성 에너지선 경화방식에서 사용되는 올리고머(D)는 아크릴기와 이소시아네이트기 2가지를 가진 올리고머(D)를 이용하여 아크릴계 중합체(A)와 중합 반응을 발생시킬 수 있다.
그리고, 가교제(B)는 아크릴계 중합체(A)를 가교하기 위한 성분으로, 연마 공정 중 웨이퍼 보호 기능과 공정 완료 후 점착제 또는 첨가제가 웨이퍼로 전사되는 것을 차단하는 기능을 위해 사용될 수 있으며, 예를 들면, 유기 다가 이소시아네이트 화합물, 유기 다가 에폭시 화합물, 유기 다가 이민 화합물, 유기 금속 화합물 등을 포함할 수 있다.
여기에서, 유기 다가 이소시아네이트 화합물은 예를 들면, 방향족 다가 이소시아네이트 화합물, 지방족 다가 이소시아네이트 화합물, 지환족 다가 이소시아네이트 화합물, 이러한 다가 이소시아네이트 화합물의 삼량체, 이들 다가 이소시아네이트 화합물과 폴리올 화합물을 반응시켜 얻어지는 말단 이소시아네이트 우레탄 프리폴리머 등을 포함할 수 있다.
그리고, 유기 다가 에폭시 화합물은 예를 들면, 2,4-톨루엔 이소시아네이트, 2,6-톨루엔 이소시아네이트, 1,3-크실렌 레인지 이소시아네이트, 1,4-메틸렌 이소시아네이트, 디페닐메탄-4,4-디이소시아네이트, 디페닐메탄-2,4-디이소시아네티으, 3-메틸디페닐메탄 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트, 디시클로헥실메탄-4,4-디이소시아네이트, 디시클로헥산메탄-2,4-디이소시아네이트 등을 포함할 수 있다.
상술한 바와 같은 가교제(B)의 함량은 아크릴계 중합체(A)의 전체 중량 100 중량부에 대해 0.01-10 중량부로 하여, 바람직하게는 0.1-8 중량부, 더욱 바람직하게는 0.2-6.0 중량부, 더 더욱 바람직하게는 0.3-4 중량부로 하여 포함될 수 있으며, 단독 또는 2 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
한편, 광중합 개시제(C)는 점착제층(130)의 점착력을 저하시켜 웨이퍼의 파손 없이 점착 필름을 제거하기 위하여 사용되는데, 예를 들면, 벤조페논, 아세토페논, 벤조인, 벤조인 메틸에테르, 벤조인 에틸에테르, 벤조인 이소프로필에테르, 벤조인 이소부틸에테르, 벤조인 안식향산, 벤조인 안식향산메틸, 벤조인 디메틸케탈, 히드록시 시클로헥실 페닐케톤, 디아세틸, β-크롤링 안스라퀴논 등을 포함할 수 있다.
이러한 광중합 개시제(C)는 아크릴계 중합체(A)의 전체 중량 100 중량부에 대하여 0.01-10 중량부, 바람직하게는 0.1-8 중량부, 더욱 바람직하게는 0.2-6 중량부, 더 더욱 바람직하게는 0.3-4 중량부로 하여 첨가될 수 있다.
이형층(140)은 점착제층(130)의 하부에 구비되는 필름층으로, 예를 들면, 무처리 폴리에틸렌(PE) 필름을 포함할 수 있다.
이러한 이형층(140)의 재료 및 제조 방식에 대해서는 종래에 다양하게 개시되어 있으므로 그 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
상술한 바와 같은 웨이퍼 배면 연마용 점착 필름의 총 두께는 최대 1000 ㎛로 하여 제조될 수 있는데, 열안정성층(110), 열용융유동성층(120), 점착제층(130) 및 이형층(140)의 두께 비율은 5-15:65-85:1-10:3-20으로 하여 형성될 수 있고, 열용융유동성층(120)은 열안정성층(110) 두께의 600-800 %(바람직하게는, 650-750 %)로 하여 형성될 수 있으며, 점착제층(130)의 두께는 최대 50 ㎛(바람직하게는, 최대 40 ㎛)로 하여 형성될 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 열용융유동성을 갖는 열용융유동성층과, 열용융유동성이 없는 열안전성층과, 아크릴계 중합체를 이용한 점착제층을 포함함으로써, 웨이퍼 배면 연마 후 웨이퍼의 최소치 및 최대치의 두께 편차를 최소화시킬 수 있을 뿐만 아니라 점착제 잔사 발생을 방지할 수 있다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 점착제층에 사용되는 아크릴계 중합체는 단량체, 개시제 및 용매를 포함하되, 산(acid) 함량이 단량체 전체 중량에 대해 최대 3 중량%로 함유함으로써, 웨이퍼 배면 연마 후 점착제 잔사 발생을 효과적으로 방지할 수 있다.
다음에, 상술한 바와 같은 구성을 갖는 웨이퍼 배면 연마용 점착 필름을 제조하는 과정에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따라 웨이퍼 배면 연마용 점착 필름을 제조하는 과정을 나타낸 플로우차트이고, 도 4 내지 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따라 웨이퍼 배면 연마용 점착 필름을 제조하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 3 내지 도 6을 참조하면, 열용융온도가 100-400 ℃인 열안정성층(110)의 상부에 압출 공정을 이용하여 열용융온도가 40-80 ℃이고, 열용융유동성지수(MFI : melt flow index)가 3-20인 열용융유동성층(120)을 형성할 수 있다(단계210).
이러한 열용융유동성층(120)을 형성하는 단계(210)에서는 열안정성층(110)의 상부에 열용융화된 열용융유동성층(120)을 압출하는 방식으로 형성하거나, 혹은 열용융화된 열용융유동성층(120)을 압출하여 형성한 후에 열안정성층(110)의 상부에 접착하는 방식으로 형성할 수 있다.
다음에, 열용융유동성층(120) 및 열안정성층(110)을 포함하는 복합층을 적어도 하나의 히팅롤을 이용하여 두께편차 최소화 공정을 수행할 수 있다(단계220).
이러한 두께편차 최소화 공정을 수행하는 단계(220)에서는 복합층이 열안정성층(110) 및 열용융유동성층(120)으로 이루어진 경우 열안정성층(110)에 히팅롤이 접촉되도록 히팅롤과 롤 사이를 통과시키는 방식으로 조절하거나, 혹은 복합층이 열안정성층(110), 열용융유동성층(120) 및 이형필름으로 이루어진 경우 두 개의 히팅롤 사이를 통과시키는 방식으로 조절하되, 히팅롤을 열용융유동성층(120)의 열용융온도에 대비하여 ±5 ℃의 온도범위로 조절할 수 있다.
상술한 바와 같은 열안정성층(110)은 두께 편차가 1 ㎛ 미만으로 거의 없기 때문에, 열용융유동성층(120)의 두께 편차를 최대 10 ㎛(즉, 10 ㎛ 이하)가 될 수 있도록 적어도 하나의 히팅롤을 이용하여 두께를 조절할 경우 히팅롤의 열에 의해 롤 사이에 열용융유동성층(120)이 붙지 않게 하기 위해 열용융유동성층(120)의 일측면(여기서는 상면)에 형성함으로써, 열안정성을 가지면서 열용융유동성층(120)의 두께 편차를 최소화하는 공정을 수행할 수 있도록 한다.
예를 들면, 두께 편차 최소화 공정은 히팅롤과 일반롤 사이에 복합층을 통과시키는 방식, 히팅롤과 히팅롤 사이에 복합층을 통과시키는 방식 등으로 수행될 수 있는데, 히팅롤과 일반롤 사이에 복합층을 통과시키는 방식에서는 가열된 히팅롤에 열안정성층(110)이 접촉되면서 가열되지 않은 일반롤이 열용융유동성층(120)과 접촉되어 통과됨으로써, 두께 편차 최소화 공정을 수행할 수 있다.
또한, 도 4에 도시한 바와 같이 히팅롤(402)과 히팅롤(403) 사이에 복합층을 통과시키는 방식에서는 복합층의 두께가 두꺼워 열전달이 원활하게 공급되지 않아 열용융유동성층(120)이 열용융되지 않을 경우에 적용할 수 있는데, 열용융유동성층(120)이 가열된 히팅롤(402, 403)에 달라붙지 않게 하기 위해서 용용융유동성층(120)의 노출된 표면에 이형필름을 부착하여 두께 편차 최소화 공정을 수행할 수 있다.
도 4에서 도면부호 401은 두께편차 최소화 공정 전의 복합필름을 나타내고, 도면부호 404는 두께편차 최소화 공정 후의 복합필름을 나타낸다.
상술한 바와 같은 두께 편차 최소화 공정에서는 열용융유동성층(120)의 열용융유동성지수(MFI)는 3-20(바람직하게는, 5-20)이고, 히팅롤에는 열용융유동성층(120)의 열용융온도(즉, 40-80 ℃)에 대응하여 ±5 ℃의 온도범위로 열을 지속적으로 공급할 수 있다.
여기에서, 열유동성지수가 20을 초과할 경우 열용융유동성수지의 흐름성이 과도하여 10 ㎛ 이상의 두께 편차가 발생하는 문제점이 있고, 3 미만인 경우 열용융유동성수지의 흐름성이 적어 10 ㎛ 이상의 두께 편차가 발생하는 문제점이 있다.
다음에, 제 1 이형층의 상부에 아크릴계 중합체를 이용하여 점착제층(130)을 형성할 수 있다(단계230). 여기에서, 제 1 이형층은 예를 들면, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름 등을 사용할 수 있다.
이러한 점착제층을 형성하는 단계(230)에서는 점착제층(130)을 형성하는 점착제가 아크릴계 중합체(A)에 가교제(B)를 첨가하는 비 에너지선 경화방식이나, 혹은 아크릴계 중합체(A)에 가교제(B), 광중합개시제(C) 및 올리고머(D)를 첨가하는 올리고머 혼합 에너지선 경화방식이나, 혹은 아크릴계 중합체(A)에 올리고머(D)를 반응시킨 후 가교제(B) 및 광중합개시제(C)를 첨가하는 올리고머 합성 에너지선 경화방식으로 제조될 수 있다.
여기에서, 에너지선 경화형 점착제는 에너지선 조사에 의해 점착력이 저하되는데, 에너지선으로 자외선, 전자선 등이 이용될 수 있으며, 그 조사량은 에너지선의 종류에 따라 다양하게 조절될 수 있다. 예를 들면, 자외선을 이용하는 경우에 100-2,000 W/cm 정도로 에너지선 조사량을 조절할 수 있으며, 반도체 웨이퍼 표면에 대한 점착력은 에너지선 조사 전에는 100-2000 g/25 mm 정도인데, 에너지선 조사 후에는 1-500 g/25mm 정도로 조절할 수 있다.
상술한 바와 같이 제조된 점착제 중 휘발성 용제를 제거하여 액상 타입의 점착제를 제 1 이형층의 상부에 고상 타입의 점착제층(130)으로 형성함으로써, 점착제층(130)을 갖는 점착필름을 제조할 수 있다.
예를 들면, 아크릴계 중합체(A)에 가교제(B)를 첨가하는 비 에너지선 경화방식의 점착제를 제 1 이형층의 상부에 슬롯다이코터, 콤마코터, 마이크로그라비아코터 등을 이용하여 코팅한 후 열 건조시켜 제 1 이형층의 상부에 점착제층(130)을 형성할 수 있다.
여기에서, 점착제를 기재필름에 직접 코팅하는 것이 가장 바람직하지만, 기재필름이 내열성이 낮아 열 건조 시에 변형이 발생되는 경우 또는 연신률이 높아 열 건조 시에 변형이 발생되는 경우 실리콘 처리된 제 1 이형층에 점착제를 코팅한 후 열 건조하여 기재필름에 전사 코팅할 수 있다.
그리고, 열 건조는 점착제 조성물 중에서 휘발성 물질은 용매의 비점보다 낮은 온도에서 건조를 시작하여 점차적으로 승온시켜 용매의 비점보다 높은 온도까지 승온시킨 후에 다시 낮은 온도에서 열 건조를 완료해야만 점착제층(130)의 표면에 끓는 현상을 방지할 수 있다.
또한, 열 건조가 완료된 점착제층(130)은 가교반응이 완료되지 않은 불안정한 점착제층(130)으로써, 열 건조가 완료되면서 안정적이고 빠른 가교반응이 진행될 수 있다.
상술한 바와 같은 점착제층(130)의 두께는 용도에 따라 20-50 ㎛의 두께범위로 하여 형성될 수 있으며, 바람직하게는 30-40 ㎛의 두께범위로 하여 형성될 수 있는데, 점착제층(130)의 두께가 너무 얇을 경우 이형층과의 밀착성이 떨어져 웨이퍼에 잔사가 발생하는 문제점이 있다.
다음에, 열용융유동성층(120)과 점착제층(130)이 접촉한 상태에서 복합층의 어닐링 공정과 점착제층(130)의 에이징 공정을 수행할 수 있다(단계240).
이러한 어닐링 공정 및 에이징 공정은, 각각 30-60 ℃의 온도범위에서 25-150 시간동안 수행될 수 있다.
예를 들면, 상기 단계(220)에서 제조된 복합층은 두께 평탄화가 외부의 조건(예를 들면, 온도, 습도, 압력 등)에 의해 평탄도 변화가 발생할 우려가 있기 때문에 어닐링(annealing) 처리가 필요한데, 어닐링은 내열성이 높은 필름을 고온(예를 들면, 150 ℃ 등)에서 단시간(예를 들면, 5분 이내 등)에 처리하거나, 혹은 열용융유동성층(120)은 30-60 ℃에서 25-150 시간동안, 바람직하게는 40-50 ℃에서 50-100 시간동안 진행할 경우 외부의 조건에 의해 평탄도 변화 발생을 미연에 방지할 수 있다.
그리고, 상기 단계(230)에서 제조된 점착필름은 점착제와 가교제의 가교 반응이 완료되지 않은 불안정한 점착제층(130)을 갖는 점착필름으로, 안정적인 가교촉진반응을 진행하기 위해서 30-60 ℃에서 25-150 시간동안, 바람직하게는 40-50 ℃에서 50-100 시간동안 진행할 경우 점착제층(130)의 가교반응이 완료될 수 있다.
이러한 점착제층(130)의 에이징(aging)은 가교반응의 시간 단축과 안정적인 가교 유도가 목적으로, 분자량이 증가함에 따라 점착력 및 택(tack)은 저하되고, 열적 특성 및 내용제성이 향상될 수 있다.
다음에, 에이징 공정을 수행하는 단계(240) 이후에, 제 1 이형층을 제 1 이형층보다 표면 장력이 상대적으로 높은 제 2 이형층으로 교체할 수 있다(단계250).
예를 들면, 두께가 두꺼운 기재필름을 사용하는 경우 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름을 사용한 제 1 이형층과 기재필름 사이에 들뜸이 발생되는 현상을 터널링(tunneling)이라고 하는데, 두께가 두꺼운 기재필름이 적용된 점착필름은 점착제층(130)의 에이징이 완료되면 점착력 및 택(tack)이 저하되기 때문에, 터널링 발생이 더욱 증가되는 문제점이 있다.
특히, 에너지선 경화방식의 점착제 조성물의 터널링이 발생된 부위의 점착제층(130)은 산소와 쉽게 접촉하기 때문에 에너지선으로 경화할 때 경화 방해 요인으로 작용될 수 있다.
이에 따라, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름을 사용한 제 1 이형층을 제거하고, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름보다 표면장력이 상대적으로 높은 필름을 사용한 제 2 이형층으로 교체하여 터널링 현상을 개선할 수 있는데, 제 2 이형층(142)은 예를 들면, 코로나 처리되지 않은 폴리올레핀 필름, 바람직하게는 코로나 처리되지 않은 폴리에틸렌 필름(무처리 폴리에틸렌 필름)을 사용할 수 있다.
따라서, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 열용융유동성을 갖는 열용융유동성층과, 열용융유동성이 없는 열안전성층과, 단량체, 개시제 및 용매를 포함하는 아크릴계 중합체를 이용한 점착제층을 포함함으로써, 웨이퍼 배면 연마 후 웨이퍼의 최소치 및 최대치의 두께 편차를 최소화시킬 수 있을 뿐만 아니라 점착제 잔사 발생을 방지할 수 있다.
그리고, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 열용융유동성층과 열안정성층을 복합층으로 제조하여 기 설정된 열용융유동성지수 및 기 설정된 히팅온도에서 히팅롤 사이에 통과시켜 기 설정된 두께범위로 제조한 후에, 그 복합층에 점착제를 코팅하고, 복합층의 어닐링 공정 및 점착층의 에이징 공정을 동시에 진행함으로써, 웨이퍼 배면 연마 후 웨이퍼의 최소치 및 최대치의 두께 편차를 최소화시킬 수 있다.
다음에, 상술한 바와 같은 웨이퍼 배면 연마용 점착 필름을 제조하는 다양한 실시예와 그에 대응하는 각종 측정 결과에 대해 설명한다.
[복합층의 제조 실시예]
복합층은 열안정성층 상부에 압출(T-die) 공정으로 열용융유동성층을 형성하는 방식으로 제조된다.
복합층 제조예 1) HF1
열용융유동성지수(MFI) 5, 용융온도(Melt Point) 72 ℃, VA Content 28 %인 폴리에틸렌비닐아세테이트수지(EVA)를 두께 50 ㎛ 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름 상부에 400 ㎛ 두께로 형성한다.
이때, 폴리에틸렌비닐아세테이트수지(EVA)의 열용융유동성지수(MFI) 측정은 ASTM D1238(g/10min@190℃/21.6kg)이고, 용융온도 측정은 ASTM D3418로 한다.
복합층 제조예 2) HF2
열용융유동성지수(MFI) 25, 용융온도 69 ℃, VA Content 28 %인 에틸렌비닐 아세테이트수지를 두께 50 ㎛ 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)필름 상부에 400 ㎛ 두께로 형성한다.
복합층 제조예 3) HF3
열용융유동성지수(MFI) 400, 용융온도 68 ℃, VA Content 28%인 에틸렌비닐아세테이트수지를 50 ㎛ 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)필름 상부에 400 ㎛ 두께로 형성한다.
상기의 제조예들을 다음의 표 1에 나타낸다.
Figure 112021079512214-pat00002
[두께편차 최소화 공정]
상기에서 제조된 복합층 제조예 1) HF1, 복합층 제조예 2) HF2, 복합층 제조예 3) HF3 각각에 대해 두께편차(TTV, Total Thickness Variation) 최소화 공정 진행한다.
여기에서, 복합층 제조예 2) HF2, 복합층 제조예 3) HF3는 열용융유동성지수(MFI)가 3-20일 때 열용융유동성층의 평균 두께편차가 10 ㎛ 이하로 제조되는데, 열용융유동성지수(MFI)가 20을 초과하여 종래의 요구 사항 및 문제를 극복할 수 없었다.
상기의 두께편차 최소화 공정을 다음의 표 2에 나타낸다.
Figure 112021079512214-pat00003
[아크릴 중합체의 제조]
아크릴 중합체 제조예 1) AP1
교반 장치, 냉각기, 온도계, 질소 도입관, 적하판넬로 구성된 5구 플라스크에 단량체, 용매, 개시제를 일괄 투입하여 반응을 진행한다.
단량체로는 2-에틸헥실 아크릴레이트(2-EHA) 40 중량부, 부틸 아크릴레이트 (BA) 40 중량부, 2-히드록시에틸 메타크릴레이트(2-HEMA) 1 중량부, 아크릴산(A.Ac) 1 중량부, 메틸 메타크릴레이트(MMA) 18 중량부, 반응 용매로는 에틸아세테이트(E.Ac) 90 중량부, 라디칼 개시제로는 아조이소부티로니트릴(AIBN) 0.1 중량부를 투입한 후 아조이소부티로니트릴(AIBN)이 완전 용해될 때까지 교반한다.
내부의 산소를 질소로 치환하기 위해 질소 도입관에서 질소가스(N2)를 서서히 공급하는데, 이때 질소 도입관은 플라스크 내부 하단에서 공급되어야 한다. 질소가스(N2)는 공기보다 가벼워 상부에서 공급 시에 산소 제거가 곤란하기 때문이다.
질소가스(N2)를 서서히 공급하면서 플라스크 외부에 열원을 서서히 공급하여 내부로 열전달이 되도록 한다.
내부온도가 75 ℃에서 질소를 차단하고, 내부 온도가 78 ℃에서 초기 환류가 진행되며, 내부 온도가 82 ℃가 되면 환류량이 급격히 증가하고, 발열상태가 되면서 개시 반응이 된다.
발열상태의 내부 반응 온도는 최고 95 ℃까지 증가하고, 발열 상태는 약 30분간 지속된다. 그 후 서서히 안정화되며, 내부 온도가 82 ℃가 되면 질소가스(N2)를 서서히 공급한다.
반응 안정화 1시간 후 에틸아세테이트(E.Ac) 10 중량부에 아조이소부티로니트릴(AIBN) 0.1 중량부를 투입하고, 완전 용해하여 10분간 적하판넬을 통하여 적하한다.
적하 완료 3시간 후 외부에 냉각수를 공급하여 플라스크 외부의 열원을 차단하고, 내부를 냉각시키고 내부온도가 40 ℃가 되면 에틸아세테이트(E.Ac) 50 중량부를 투입하여 반응을 종료한다.
아크릴 중합체 제조예 2) AP2
교반 장치, 냉각기, 온도계, 질소 도입관, 적하판넬로 구성된 5구 플라스크에 단량체, 용매, 개시제를 일괄 투입하여 반응을 진행한다.
단량체로는 2-에틸헥실 아크릴레이트(2-EHA) 40 중량부, 부틸 아크릴레이트 (BA) 40 중량부, 2-히드록시에틸 메타크릴레이트(2-HEMA) 1 중량부, 아크릴산(A.Ac) 1 중량부, 메틸아크릴레이트(MA) 18 중량부, 반응 용매로는 에틸아세테이트(E.Ac) 90 중량부, 라디칼 개시제로는 아조이소부티로니트릴(AIBN) 0.1 중량부를 투입한 후 아조이소부티로니트릴(AIBN)이 완전 용해될 때까지 교반한다.
내부의 산소를 질소로 치환하기 위해 질소 도입관에서 질소가스(N2)를 서서히 공급하는데, 이때 질소 도입관은 플라스크 내부 하단에서 공급되어야 한다. 질소가스(N2)는 공기보다 가벼워 상부에서 공급 시에 산소 제거가 곤란하다.
질소가스(N2)를 서서히 공급하면서 플라스크 외부에 열원을 서서히 공급하여 내부로 열전달이 되도록 한다.
내부온도가 75 ℃에서 질소를 차단하고, 내부온도가 78 ℃에서 초기 환류가 진행되며, 내부온도가 82 ℃가 되면 환류량이 급격히 증가하고, 발열상태가 되면서 개시 반응이 된다.
발열상태의 내부반응온도는 최고 95 ℃까지 증가하고, 발열상태는 약 30분간 지속된다. 그 후 서서히 안정화되며, 내부온도가 82 ℃가 되면 질소가스(N2)를 서서히 공급한다.
반응 안정화 1시간 후 에틸아세테이트(E.Ac) 10 중량부에 아조이소부티로니트릴(AIBN) 0.1 중량부를 투입하고, 완전 용해하여 10분간 적하 넬을 통하여 적하한다.
적하 완료 3시간 후 외부에 냉각수를 공급하여 플라스크 외부의 열원을 차단하고, 내부를 냉각시키고, 내부온도가 40 ℃가 되면 에틸아세테이트(E.Ac) 50 중량부를 투입하여 반응을 종료한다.
아크릴 중합체 제조예 3) AP3
교반 장치, 냉각기, 온도계, 질소 도입관, 적하판넬로 구성된 5구 플라스크에 단량체, 용매, 개시제를 일괄 투입하여 반응을 진행한다.
단량체로는 2-에틸헥실 아크릴레이트(2-EHA) 40 중량부, 부틸 아크릴레이트 (BA) 40 중량부, 2-히드록시에틸 메타크릴레이트(2-HEMA) 1 중량부, 아크릴산(A.Ac) 1 중량부, 에틸메타크릴레이트(EMA) 18 중량부, 반응 용매로는 에틸아세테이트(E.Ac) 90 중량부, 라디칼 개시제로는 아조이소부티로니트릴(AIBN) 0.1 중량부를 투입한 후 아조이소부티로니트릴(AIBN)이 완전 용해될 때까지 교반한다.
내부의 산소를 질소로 치환하기 위해 질소 도입관에서 질소가스(N2)를 서서히 공급하는데, 이때 질소 도입관은 플라스크 내부 하단에서 공급되어야 한다. 질소가스(N2)는 공기보다 가벼워 상부에서 공급시에 산소 제거가 곤란하다.
질소가스(N2)를 서서히 공급하면서 플라스크 외부에 열원을 서서히 공급하여 내부로 열전달이 되도록 한다.
내부온도가 75 ℃에서 질소를 차단하고, 내부온도가 78 ℃에서 초기 환류가 진행되며, 내부온도가 82 ℃가 되면 환류량이 급격히 증가하고, 발열상태가 되면서 개시 반응이 된다.
발열상태의 내부반응온도는 최고 95 ℃까지 증가하고, 발열상태는 약 30분간 지속된다. 그 후 서서히 안정화되며, 내부 온도가 82 ℃가 되면 질소가스(N2)를 서서히 공급한다.
반응 안정화 1시간 후 에틸아세테이트(E.Ac) 10 중량부에 아조이소부티로니트릴(AIBN) 0.1 중량부를 투입 완전 용해하여 10분간 적하판넬을 통하여 적하한다.
적하 완료 3시간 후 외부에 냉각수를 공급하여 플라스크 외부의 열원을 차단하고, 내부를 냉각시키고, 내부온도가 40 ℃가 되면 에틸아세테이트(E.Ac) 50 중량부를 투입하여 반응을 종료한다.
아크릴 중합체 제조예 4) AP4
교반 장치, 냉각기, 온도계, 질소 도입관, 적하판넬로 구성된 5구 플라스크에 단량체, 용매, 개시제를 일괄 투입하여 반응을 진행한다.
단량체로는 2-에틸헥실 아크릴레이트(2-EHA) 40 중량부, 부틸 아크릴레이트 (BA) 40 중량부, 2-히드록시에틸 메타크릴레이트(2-HEMA) 1 중량부, 아크릴산(A.Ac) 1 중량부, 에틸아크릴레이트(EMA) 18 중량부, 반응 용매로는 에틸아세테이트(E.Ac) 90 중량부, 라디칼 개시제로는 아조이소부티로니트릴(AIBN) 0.1 중량부를 투입한 후 아조이소부티로니트릴(AIBN)이 완전 용해될 때까지 교반한다.
내부의 산소를 질소로 치환하기 위해 질소 도입관에서 질소가스(N2)를 서서히 공급하는데, 이때 질소 도입관은 플라스크 내부 하단에서 공급되어야 한다. 질소가스(N2)는 공기보다 가벼워 상부에서 공급시에 산소 제거가 곤란하다.
질소가스(N2)를 서서히 공급하면서 플라스크 외부에 열원을 서서히 공급하여 내부로 열전달이 되도록 한다.
내부온도가 75 ℃에서 질소를 차단하고, 내부온도가 78 ℃에서 초기 환류가 진행되며, 내부온도가 82 ℃가 되면 환류량이 급격히 증가하고, 발열상태가 되면서 개시 반응이 된다.
발열상태의 내부반응온도는 최고 95 ℃까지 증가하고, 발열상태는 약 30분간 지속된다. 그 후 서서히 안정화되며, 내부온도가 82 ℃가 되면 질소가스(N2)를 서서히 공급한다.
반응 안정화 1시간 후 에틸아세테이트(E.Ac) 10 중량부에 아조이소부티로니트릴(AIBN) 0.1 중량부를 투입하고, 완전 용해하여 10분간 적하판넬을 통하여 적하한다.
적하 완료 3시간 후 외부에 냉각수를 공급하여 플라스크 외부의 열원을 차단하고, 내부를 냉각시키고, 내부온도가 40 ℃가 되면 에틸아세테이트(E.Ac) 50 중량부를 투입하여 반응을 종료한다.
상기 아크릴 중합체 제조예를 다음의 표 3에 나타낸다.
Figure 112021079512214-pat00004
1) 점도 측정은 25℃의 항온 수조에 1시간 이상 방치한 후, 스핀들(Spindle) No.3, RPM 12 측정.
2) 불 휘발분의 측정은 배기 장치가 구비된 드라이 오븐(Dry Oven)에서 150℃, 1시간 건조 후 측정.
불 휘발분(%) = (건조 후 중량/건조 전 중량)X 100
3) 유리전이온도 측정(상기 수학식 1)
상기 1), 2), 3)을 다음의 표 4에 나타낸다.
Figure 112021079512214-pat00005
단량체별 유리전이온도를 다음의 표 5에 나타낸다.
Figure 112021079512214-pat00006
[점착제 조성물의 제조-1]
비 에너지선 경화방식 점착제 조성물(P1)의 점착 필름으로써 아크릴 중합체에 이소시아네이트 경화제를 혼입하여 점착제 조성물을 제조한다.
비 에너지선 경화방식 점착제 조성물의 제조예 1) NP1
상기 제조된 아크릴 중합체 AP1) 100 중량부에 대하여 가교제로는 NIPPON POLYURETHANE(일)사 Cornate L-75 1 중량부를 첨가하여 교반한 후, 진공 펌프로 감압하여 점착제 조성물 내부의 기포를 진공 감압 탈포하여 비 에너지선 경화방식 점착제 조성물을 제조한다.
비 에너지선 경화방식 점착제 조성물의 제조예 2) NP2
상기 제조된 아크릴 중합체 AP1) 100 중량부에 대하여 가교제로는 NIPPON POLYURETHANE(일)사 Cornate L-75 1 중량부를 첨가하여 교반한 후, 진공 펌프로 감압하여 점착제 조성물 내부의 기포를 진공 감압 탈포하여 비 에너지선 경화방식 점착제 조성물을 제조한다.
비 에너지선 경화방식 점착제 조성물의 제조예 3) NP3
상기 제조된 아크릴 중합체 AP1) 100 중량부에 대하여 가교제로는 NIPPON POLYURETHANE(일)사 Cornate L-75 1 중량부를 첨가하여 교반한 후, 진공 펌프로 감압하여 점착제 조성물 내부의 기포를 진공 감압 탈포하여 비 에너지선 경화방식 점착제 조성물을 제조한다.
비 에너지선 경화방식 점착제 조성물의 제조예 4) NP4
상기 제조된 아크릴 중합체 AP1) 100 중량부에 대하여 가교제로는 NIPPON POLYURETHANE(일)사 Cornate L-75 1 중량부를 첨가하여 교반한 후, 진공 펌프로 감압하여 점착제 조성물 내부의 기포를 진공 감압 탈포하여 비 에너지선 경화방식 점착제 조성물을 제조한다.
상기 비 에너지선 경화방식 점착제 조성물의 제조예들을 다음의 표 6에 나타낸다.
Figure 112021079512214-pat00007
[점착제 조성물의 제조-2]
올리고머 혼합형 에너지선 경화방식의 점착제 조성물(P2)의 제조 방법으로써 에너지경화형 올리고머, 광중합 개시제, 이소시아네이트 경화제 혼입하여 점착제 조성물을 제조한다.
올리고머 혼합형 에너지선 경화 방식의 점착제 조성물의 제조예 1) UP1
아크릴 중합체 AP1) 100중량부에 에너지 경화형 올리고머로써는 미원 스페셜티케미칼 PU-2100 15중량부, 미원 스페셜티케미칼 PU-622 15중량부, 광중합 개시제로는 CIBA사 DAROCURE TPO 1중량부, 가교제로는 NIPPON POLYURETHANE(일)사 Cornate L-75 1 중량부를 혼합하여 교반한 후, 진공 감압 탈포하여 올리고머 혼합형 에너지선 경화방식의 점착제 조성물을 제조한다.
올리고머 혼합형 에너지선 경화방식의 점착제 조성물의 제조예 2) UP2
아크릴 중합체 AP2) 100중량부에 에너지 경화형 올리고머로써는 미원 스페셜티케미칼 PU-2100 15중량부, 미원 스페셜티케미칼 PU-622 15중량부, 광중합 개시제로는 CIBA사 DAROCURE TPO 1중량부, 가교제로는 NIPPON POLYURETHANE(일)사 Cornate L-75 1 중량부를 혼합하여 교반한 후, 진공 감압 탈포하여 올리고머 혼합형 에너지선 경화방식의 점착제 조성물을 제조한다.
올리고머 혼합형 에너지선 경화방식의 점착제 조성물의 제조예 3) UP3
아크릴 중합체 PEX-3) 100중량부에 에너지 경화형 올리고머로써는 미원 스페셜티케미칼 PU-2100 15중량부, 미원 스페셜티케미칼 PU-622 15중량부, 광중합 개시제로는 CIBA사 DAROCURE TPO 1중량부, 가교제로는 NIPPON POLYURETHANE(일)사 Cornate L-75 1 중량부를 혼합하여 교반한 후, 진공 감압 탈포하여 올리고머 혼합형 에너지선 경화방식의 점착제 조성물을 제조한다.
올리고머 혼합형 에너지선 경화방식의 점착제 조성물의 제조예 4) UP4
상기 제조된 아크릴 중합체 PEX-4) 100중량부에 에너지 경화형 올리고머로써는 미원 스페셜티케미칼 PU-2100 15중량부, 미원 스페셜티케미칼 PU-622 15중량부, 광중합 개시제로는 CIBA사 DAROCURE TPO 1중량부, 가교제로는 NIPPON POLYURETHANE(일)사 Cornate L-75 1 중량부를 혼합하여 교반한 후, 진공 감압 탈포하여 올리고머 혼합형 에너지선 경화방식의 점착제 조성물을 제조한다.
상기 올리고머 혼합형 에너지선 경화방식의 점착제 조성물의 제조예들을 다음의 표 7에 나타낸다.
Figure 112021079512214-pat00008
[점착필름의 제조]
비 에너지선 경화방식 점착제 조성물 NP1-NP4을 35 ㎛(건조 후 기준) 두께로 실리콘 이형 처리된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(PET Film) 50 ㎛에 도포한 후, 70 ℃에서 1분 건조하고, 100 ℃에서 2분간 건조한 후 두께편차 최소화 공정이 완료된 복합 필름과 라미네이팅한다.
올리고머 혼합형 에너지선 경화방식의 점착제 조성물 UP1-UP4를 35 ㎛(건조 후 기준) 두께로 실리콘 이형 처리된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(PET Film) 50 ㎛에 도포한 후, 70℃에서 1분 건조하고, 100℃에서 2분간 건조한 후 두께편차 최소화 공정이 완료된 복합 필름과 라미네이팅한다
[복합층의 어닐링(Annealing), 점착제층의 에이징(Aging) 공정]
비 에너지선 경화방식 점착제 조성물 NP1-NP4로 점착 코팅이 완료된 점착필름을 45℃에서 3일간 복합층의 어닐링(Annealing) 및 점착제층의 에이징(Aging)을 진행한다.
올리고머 혼합형 에너지선 경화방식의 점착제 조성물 UP1∼ UP4로 점착 코팅이 완료된 점착필름을 45℃에서 3일간 복합층의 어닐링(Annealing) 및 점착제층의 에이징(Aging)을 진행한다.
[터널링 개선]
비 에너지선 경화방식 점착제 조성물 NP1-NP4로 어닐링(Annealing), 점착제층의 에이징(Aging) 공정이 완료된 점착필름을 도 5에 도시한 바와 같이 실리콘 이형 처리된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(PET Film) 50 ㎛을 제거하고, 무처리된 폴리에틸렌 필름 80 ㎛을 부착하여 터널링을 개선한다.
상기 도 5에서 도면부호 501은 무처리 폴리에틸렌 필름을 나타내고, 도면부호 502는 실리콘 이형 처리된 PET 필름을 나타내며, 도면부호 503은 터널링 개선 전 점착필름을 나타내고, 도면부호 504는 터널링 개선 후 점착필름을 나타낸다.
올리고머 혼합형 에너지선 경화방식의 점착제 조성물 UP1-UP4로 어닐링(Annealing), 점착제층의 에이징(Aging) 공정이 완료된 점착필름을 도 5에 도시한 바와 같이 실리콘 이형 처리된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(PET Film) 50 ㎛을 제거하고, 무처리된 폴리에틸렌 필름 80 ㎛을 부착하여 터널링을 개선한다.
[점착 필름의 성능 평가]
점착력의 성능 평가는 SUS 304에 폭 25 mm X 길이 150 mm로 재단된 시험편을 2 Kg 하중의 롤(Roll)을 이용하여 300 mm/min 속도로 압착하고, 23ㅁ2 ℃의 온도에서 30 분간 방치한 후, 만능인장시험기로 300 mm/min 속도로 박리한 결과이며, 3 회 이상의 평균치이다. 시험 규격은 KT 1028에 준한다.
비 에너지선 경화방식 점착제 조성물 NP1-NP4으로 제조된 점착필름은 디테이핑(점착 필름 제거) 공정을 위해 별도의 자외선(UV) 조사가 필요하지 않으므로 UV 조사 후 점착력은 측정하지 않는다.
올리고머 혼합형 에너지선 경화방식의 점착제 조성물 UP1-UP4으로 제조된 점착필름은 자외선(UV) 조사에 의하여 점착력이 현저하게 저하되므로 UV 전, 후 모두 측정한다
도 6에 도시한 바와 같은 웨이퍼 라미네이팅기는 웨이퍼(601)를 히팅 고정척(602)에 감압하여 밀착시킨 후, 히팅 고정척(602)에 70℃, 라미네이팅 롤(603)에 70℃를 온도를 가한 후 5 ㎝/min 의 속도로 압착한다.
라미네이팅이 완료된 웨이퍼에 대한 배면 연마를 수행한다.
두께가 700-800 ㎛ 웨이퍼를 배면 연마하여 두께 200-350 ㎛로 배면 연마하며, 웨이퍼 배면 연마 시에 초순수(Di Ionized Water)를 공급하면서 배면 가공을 진행한다. 배면 연마 가공 시에 접착력이 낮거나 밀착성이 낮을 경우 점착필름이 웨이퍼로부터 들뜸이 발생되며, 웨이퍼가 파손된다.
배면 연마가 완료되면 웨이퍼로부터 점착 필름 제거하지 않은 상태에서 도 1에 도시한 바와 같이 웨이퍼 최대 및 최소 두께편차(TTV) 9 포인트의 두께를 측정하고, 최대치에서 최소치의 수치를 감산하여 기록한다.
비 에너지선 경화방식 점착제 조성물 NP1-NP4으로 제조된 점착필름은 도 6에 도시한 바와 같은 웨이퍼 라미네이팅기의 히팅 고정척(602)에 웨이퍼(601)를 거치한 후 감압하여 밀착시킨 후 점착 필름을 제거(디테이핑, De-taping)한다.
올리고머 혼합형 에너지선 경화방식의 점착제 조성물 UP1-UP4으로 제조된 점착필름은 자외선 조사량을 100-2,000 mJ 정도의 광량으로 조사한 후, 도 6에 도시한 바와 같은 웨이퍼 라미네이팅기의 히팅 고정척(602)에 웨이퍼(601)를 거치한 후 감압하여 밀착시킨 후, 점착필름을 제거(디테이핑)한다.
배면 연마가 완료되면 웨이퍼로부터 점착 필름 제거한 상태에서 도 1에 도시한 바와 같이 웨이퍼 최대 및 최소 두께편차(TTV) 9 포인트의 두께를 측정 측정하고, 최대치에서 최소치의 수치를 감산하여 기록한다.
점착필름이 제거된 웨이퍼를 광학 현미경으로 관찰하여 기록한다.
상기 측정 결과를 다음의 표 8에 나타낸다.
Figure 112021079512214-pat00009
1) 배면 연마는 배면 공정상에서 발생되는 내용을 기록
◎ : 들뜸 없음
○ : 들뜸은 있으나, 웨이퍼 파손 없음
△ : 들뜸은 있으나, 웨이퍼 파손 없음
ⅹ : 들뜸은 있으나, 웨이퍼 파손
2) Laminating 특성은 웨이퍼 상단면에 점착 필름을 라미네이팅 시 발생되는 내용을 기록
◎ : 들뜸 없음 , 주름 현상 없음
○ : 들뜸 없고 , 주름 현상 없으나 밀착성이 떨어짐.
△ : 들뜸 , 주름 현상이 전체 면적의 5% 이하
ⅹ : 들뜸 , 주름 현상이 전체 면적의 5% 초과
3) 디테이핑 특성은 점착 필름을 웨이퍼로부터 분리시 발생되는 내용을 기록
◎ : 분리 잘됨
○ : 분리시 어려움은 있으나 분리 가능
△ : 분리는 가능하나 웨이퍼 부분 파손
ⅹ : 분리 불가, 웨이퍼 파손
4) 잔사는 점착 필름을 웨이퍼에서 제거한 후 광학 현미경 사용 측정시 발생되는 내용을 기록
◎ : 잔사 없음
○ : 점착제의 잔존은 없으나 흔적은 있음.
△ : 범프 사이에만 점착제의 잔존 있음
ⅹ : 전체적으로 점착제 잔존 있음.
상술한 바와 같이 웨이퍼 최소치 및 최대치의 두께편차(TTV)가 개선된 웨이퍼 배면 연마(Back Grinding)용 점착필름 및 점착제 조성물의 단량체는 유리전이온도가 50 ℃ 이상인 경질 모노머가 단독 또는 2종 이상을 조합된 것이 10-30 % 함유되지 않을 경우 UV 전, 후의 점착력이 높아 점착 필름 제거(디테이핑) 시 분리가 어렵고, 웨이퍼 파손 우려가 있으며, 잔사가 발생되어 종래의 요구 사항 및 문제를 극복할 수 없었다.
그리고, 웨이퍼 배면 연마 가공 후 측정하는 중요한 품질 측정 항목 중인 웨이퍼 최소치 및 최대치의 두께편차(TTV)의 최소화는 열용융유동성지수(MFI)가 3-20, 열용융온도가 40-90 ℃, 밀도 0.93-0.97 g/㎤인 열용융유동성층을 적용하여 종래의 요구 사항 및 문제를 극복할 수 있었다.
또한, 웨이퍼 배면 연마 가공 후 측정하는 중요한 품질 측정 항목 중인 웨이퍼의 표면의 잔사 발생은 단량체는 유리전이온도가 50 ℃ 이상인 경질 모노머가 단독 또는 2종 이상을 조합된 것이 10-30% 함유하여 종래의 요구 사항 및 문제를 극복할 수 있었다.
상술한 바와 같이 본 발명은 웨이퍼의 품질 측정 항목 중인 웨이퍼 최소치 및 최대치의 두께편차(TTV)의 최소화 및 웨이퍼 표면의 잔사 발생을 차단시켜 개선된 웨이퍼 배면 연마(Back Grinding)용 점착필름 및 점착제 조성물로 매우 적합한 것을 알 수 있다.

Claims (13)

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  8. 열용융온도가 100-400 ℃이며, 두께 50 ㎛ 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름으로 마련된 열안정성층의 상부에 압출 공정을 이용하여 열용융온도가 72 ℃이고, 열용융유동성지수(MFI : melt flow index)가 5이며, 두께 400 ㎛ 폴리에틸렌비닐아세테이트수지(EVA)로 마련되는 열용융유동성층을 형성하여, 복합층을 준비하는 단계;
    상기 복합층에 대해 적어도 하나의 히팅롤을 이용하여 두께편차 최소화 공정을 수행하는 단계;
    두께 50 ㎛의 실리콘 이형 처리된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(PET Film)으로 구비되는 제 1 이형층의 상부에 아크릴계 중합체를 이용하여 점착제층을 형성하는 단계;로서, 아크릴계 중합체의 제조단계 및 점착제 조성물의 제조단계로 구성되며,
    상기 아크릴계 중합체의 제조단계는, 교반 장치, 냉각기, 온도계, 질소 도입관, 적하판넬로 구성된 5구 플라스크에 단량체, 용매, 개시제를 일괄 투입하여 반응을 진행하되,
    상기 단량체는 2-에틸헥실 아크릴레이트(2-EHA) 40 중량부, 부틸 아크릴레이트 (BA) 40 중량부, 2-히드록시에틸 메타크릴레이트(2-HEMA) 1 중량부, 아크릴산(A.Ac) 1 중량부, 메틸 메타크릴레이트(MMA) 18 중량부로 구비되며, 상기 용매는 반응 용매로서 에틸아세테이트(E.Ac) 90 중량부가 구비되고, 상기 개시제는 라디칼 개시제로서 아조이소부티로니트릴(AIBN) 0.1 중량부를 투입한 후 아조이소부티로니트릴(AIBN)이 완전 용해될 때까지 교반하고,
    상기 플라스크 내부의 산소를 질소로 치환하기 위해 상기 플라스크 내부 하단에 위치된 질소 도입관을 통해 질소가스(N2)를 공급하며, 동시에 상기 플라스크 내부에 열을 공급하되,
    상기 플라스크 내부온도가 75 ℃에 도달하면 질소를 차단하고, 내부 반응이 안정화되고, 내부 온도가 82 ℃가 되면 질소가스(N2)를 서서히 공급하며,
    반응 안정화 1시간 후 에틸아세테이트(E.Ac) 10 중량부에 아조이소부티로니트릴(AIBN) 0.1 중량부를 투입하고, 완전 용해하여 10분간 적하판넬을 통하여 적하하고,
    적하 완료 3시간 후 외부에 냉각수를 공급하여 상기 플라스크 외부의 열원을 차단하고, 내부를 냉각시키고 내부온도가 40 ℃가 되면 에틸아세테이트(E.Ac) 50 중량부를 투입하여 반응을 종료하는 것으로 구성되며,
    상기 점착제 조성물의 제조단계는, 상기 제조된 아크릴 중합체 100 중량부에 대하여 가교제로는 NIPPON POLYURETHANE(일)사 Cornate L-75 1 중량부를 첨가하여 교반한 후, 진공 펌프로 감압하여 점착제 조성물 내부의 기포를 진공 감압 탈포하여 점착제 조성물을 제조하는 것으로 구성되고,
    상기 열용융유동성층과 상기 점착제층이 접촉한 상태에서 상기 복합층의 어닐링 공정과 상기 점착제층의 에이징 공정을 수행하는 단계;로서,
    상기 제조된 점착제 조성물을 35 ㎛(건조 후 기준) 두께로 실리콘 이형 처리된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(PET Film) 50 ㎛에 도포한 후, 70 ℃에서 1분 건조하고, 100 ℃에서 2분간 건조한 후 두께편차 최소화 공정이 완료된 복합층과 라미네이팅하여 점착필름을 제조하는 단계를 포함하고,
    상기 점착필름을 45℃에서 3일간 상기 복합층의 어닐링(Annealing) 및 상기 점착제층의 에이징(Aging)을 진행하는 단계를 포함하며,
    상기 에이징 공정을 수행하는 단계 이후에, 상기 제 1 이형층을 상기 제 1 이형층보다 표면 장력이 상대적으로 높은 무처리 폴리에틸렌(PE) 필름을 포함하는 제 2 이형층으로 교체하는 단계;로서,
    상기 복합층의 어닐링(Annealing) 및 상기 점착제층의 에이징(Aging)이 완료된 점착필름에서 상기 제 1 이형층을 제거하고, 무처리된 폴리에틸렌 필름 80 ㎛을 부착하여 터널링을 개선하는 단계;를 포함하는는 웨이퍼 배면 연마용 점착 필름의 제조 방법.
  9. 삭제
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 두께편차 최소화 공정을 수행하는 단계는, 상기 복합층 중 상기 열안정성층이 상기 히팅롤이 접촉되도록 상기 히팅롤과 롤 사이를 통과시키는 방식으로 조절하되, 상기 히팅롤을 상기 열용융유동성층의 열용융온도에 대비하여 ±5 ℃의 온도범위로 조절하는 웨이퍼 배면 연마용 점착 필름의 제조 방법.
  11. 삭제
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101217907B1 (ko) 2011-01-27 2013-01-02 도레이첨단소재 주식회사 표면 보호막을 구비하는 반도체 웨이퍼의 백그라인딩용 점착필름
KR20170109390A (ko) * 2016-03-21 2017-09-29 주식회사 엘지화학 반도체 웨이퍼 표면 보호용 점착 필름
KR20180132813A (ko) * 2017-03-31 2018-12-12 후루카와 덴키 고교 가부시키가이샤 반도체 웨이퍼 표면 보호용 점착 테이프 및 반도체 웨이퍼의 가공 방법
KR20190108503A (ko) * 2018-03-14 2019-09-24 맥셀 홀딩스 가부시키가이샤 백그라인드용 점착 테이프
KR102099071B1 (ko) * 2019-05-09 2020-05-18 길화소재 주식회사 반도체 웨이퍼 보호용 점착 필름 및 이의 제조방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101217907B1 (ko) 2011-01-27 2013-01-02 도레이첨단소재 주식회사 표면 보호막을 구비하는 반도체 웨이퍼의 백그라인딩용 점착필름
KR20170109390A (ko) * 2016-03-21 2017-09-29 주식회사 엘지화학 반도체 웨이퍼 표면 보호용 점착 필름
KR20180132813A (ko) * 2017-03-31 2018-12-12 후루카와 덴키 고교 가부시키가이샤 반도체 웨이퍼 표면 보호용 점착 테이프 및 반도체 웨이퍼의 가공 방법
KR20190108503A (ko) * 2018-03-14 2019-09-24 맥셀 홀딩스 가부시키가이샤 백그라인드용 점착 테이프
KR102099071B1 (ko) * 2019-05-09 2020-05-18 길화소재 주식회사 반도체 웨이퍼 보호용 점착 필름 및 이의 제조방법

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