KR20030096021A - 웨이퍼의 제조방법과 점착테이프 - Google Patents

Abstract

(a) 연삭 전에, 미리 웨이퍼 표면에 점착테이프를 맞붙이는 공정과, (b) 웨이퍼의 연삭가공 종료 후에 해당 점착테이프의 웨이퍼형상 유지층을 웨이퍼의 형상을 평탄형상인 채로 유지할 수 있는 경도로 경화시키는 공정을 가진 웨이퍼의 제조방법과 그에 사용하는 점착테이프.

Description

웨이퍼의 제조방법과 점착테이프{METHOD OF PRODUCING A WAFER, AND ADHESIVE TAPE}

본 발명은, IC 카드나 스마트 카드 등에 적용되는 박막화 연삭가공에 있어서의, 웨이퍼의 박막화 연삭 및 박막화한 웨이퍼의 반송 등의 웨이퍼 제조방법과 그에 사용하는 점착테이프에 관한 것이다.

반도체 웨이퍼로서는, 실리콘 및 갈륨-비소 등의 화합물 반도체가 일반적으로 잘 알려져 있고, 그 중에서도 실리콘이 많이 사용되고 있다. 이 실리콘웨이퍼는, 단결정 인상법에 의해서 얻어진 고순도 실리콘의 잉곳으로부터 500∼1000㎛ 정도의 두께로 슬라이스되어 제조되고 있다. 이렇게 제조된 실리콘웨이퍼를 여러 가지 방법에 의해 가공함으로써 다수의 집적회로패턴이 웨이퍼 상에 형성된다. 이어서, 이 회로패턴이 형성된 웨이퍼는, 각종 디바이스에 적응하거나 혹은 각종 장착방식에 적응한 패키지에 밀봉됨에 있어, 먼저 소정 두께로 얇게 하기 위해서, 웨이퍼 이면을 백 사이드 그라인더라고 불리는 장치에 의해 연삭가공하여 박막화한다. 또한, 필요에 따라 연삭가공시의 파쇄층 등의 연삭변형을 제거할 목적으로, 케미컬 에칭, CMP(케미컬·미케니컬·폴리싱) 등으로 대표되는 스트레스 릴리프처리를 하는 경우도 있다.

그 때, 연삭가공 및 스트레스 릴리프처리에 있어서의 연삭 더스트 혹은 케미컬에 의한 오염으로부터 방지하는 것 및 연삭가공시의 충격에 의한 웨이퍼 자체의 파손을 방지하는 것을 목적으로, 회로패턴 표면에 보호용 점착테이프를 맞붙인다. 웨이퍼 이면의 연삭가공 종료 후에는, 해당 웨이퍼 표면에 맞붙여진 보호용 점착테이프를, 자외선 경화형 점착테이프의 경우는 미리 자외선조사를 한 후에, 그 이외의 보호용 점착테이프는 특별히 후처리할 필요는 없고, 박리하여 웨이퍼 카세트에 수납한 후, 다이싱공정으로 반송된다.

그런데, 이들 종래의 웨이퍼 이면 연삭가공방식에서는, 이면 연삭후의 웨이퍼 두께가 300㎛ 이상으로 두꺼운 경우에는, 해당 웨이퍼의 연삭가공에 의한 웨이퍼 자체의 뒤집어짐 혹은 휘어짐이 생기기 어렵다. 그 때문에, 연삭가공 후의 웨이퍼는 연삭가공을 실시하지 않은 웨이퍼와 같이 평탄한 형상의 웨이퍼이기 때문에, 연삭가공 후의 웨이퍼 형상대로 다음공정으로의 반송을 할 수 있는 동시에 웨이퍼카세트에 수납이 가능하였다.

한편, 근래의 모바일기기에의 설치용도 확대에 따라, 스택형 CSP(칩·사이즈·패키지)로 대표되는 것과 같은, 삼차원 고밀도 장착형 패키지가 급속히 보급되고있다. 이에 따라 칩 면적과 패키지 투영면적의 동일화와 패키지 두께의 박막화에 따라, 장착되는 칩 자체의 박막화, 즉 반도체 웨이퍼 자체의 두께를 25∼100㎛로 극단적으로 박막화하지 않으면 안되었다. 그러나, 이렇게 박막화한 웨이퍼는, 그대로는 연삭가공 후에 연삭가공 전의 평탄한 형상을 유지하는 것이 어렵다. 즉, 연삭가공 후에 현저히 뒤집힘·휘어짐이 발생하여, 소위 포테이토 칩 형상으로 웨이퍼의 끝단부가 뒤집혀 오르는 등 변형하기 쉬워진다. 이 때문에, 백 사이드 그라인더로의 웨이퍼 이면의 연삭가공 종료 후, 웨이퍼를 흡착고정하고 있는 스테이지에서 떼어냈을 때에, 포테이토 칩과 같은 형상으로 웨이퍼 자체가 변형하기 쉬워진다. 따라서, 이러한 변형 때문에 다음 공정으로 웨이퍼를 반송하기 위한 흡착아암에서의 진공흡착 에러가 생기기 쉽고, 또한, 웨이퍼 카세트에 수납할 때에 웨이퍼가 휘어져 있으므로 수납 자체를 할 수 없는 등의 문제가 발생하고 있었다.

이들 문제점을 해결하는 방법으로서, 예를 들면 미리 다이싱 공정에서 사용하는 프레임 등의 웨이퍼 지름보다도 큰 링형상 프레임을 사용하여 표면보호 테이프를 전체면에 맞붙이고, 이 테이프의 중앙부에 웨이퍼를 맞붙여 고정하는 방법이 제안되어 있다(일본 특개평6-302569호 공보). 이 방법에 의하면, 박막화 연삭가공 종료후의 웨이퍼 형상을 링 프레임에 의해 평탄형상으로 유지하고, 더욱이 웨이퍼를 링 프레임마다 반송할 수가 있다.

또한, 웨이퍼를 미리 석영 유리나 사파이어 유리 등의 경질이고 평탄한 기반과 양면 테이프나 왁스 등의 점접착제를 통해, 혹은 기반에 형성된 구멍 등으로부터의 흡인에 의해 웨이퍼와 기반을 맞붙이거나 혹은 밀착시키고, 이 기반마다 웨이퍼의 이면 연삭가공을 함으로써, 박막화한 웨이퍼 형상을 평탄하게 유지하여, 기반에 맞붙여진 상태로 다음공정 혹은 카세트 등에의 수납을 가능하게 하는 방법 등이 일본 특허공개 2001-93864 공보 등에 개시되어 있다.

그러나, 이러한 박막화한 웨이퍼 형상의 유지·반송방법은, 링 프레임을 사용한 경우에는, 웨이퍼 지름의 큰지름화에 따라, 백 사이드 그라인더 자체의 흡착고정 스테이지를, 웨이퍼 지름에 적응하는 링 프레임의 사이즈에 맞추어 크게 할 필요가 있다. 따라서, 범용장치와 대폭적으로 다른 특별한 장치개발이 새롭게 필수가 되는 외에, 링 프레임마다 수납할 수 있는 특별한 카세트 혹은 수납방법도 필요하다.

또한, 경질기반을 맞붙인 웨이퍼 형상의 유지·반송방법에서는, 웨이퍼와 경질기반과의 계면에 기포 등의 말려듬 없이 맞붙이는 것이 곤란하였다. 또한 웨이퍼의 박막화 연삭가공 종료 후 기반으로부터의 웨이퍼 박리가 기존장치로는 곤란하고, 더욱이 박리시에 웨이퍼 파손이 생기기 쉬운 등의 새로운 문제를 일으킨다.

본 발명은, 이들 박막화한 웨이퍼의 형상유지 및 반송에 있어서의 성능을 유지하는 동시에, 문제점이 되는 웨이퍼에의 맞붙임 및 웨이퍼로부터의 박리 등 기존장치와의 적합성을 확보한, 웨이퍼 박막화 연삭 및 박막화 웨이퍼 반송방법의 제공을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 방법에 사용하는 데에 바람직한 박막화 연삭가공시의 웨이퍼 점착테이프를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 상기 및 다른 목적, 특징 및 이점은, 첨부한 도면과 함께 고려함으로써, 하기의 기재로부터 보다 명백해질 것이다.

도 1은 본 발명의 웨이퍼 점착테이프의 웨이퍼형상 유지층의 DSC 챠트의 일례이다.

도 2는, 본 발명의 웨이퍼 점착테이프의 일례를 나타내는 단면도이다.

본 발명자는, 이러한 종래의 반도체 웨이퍼 박막화 연삭 및 박막화 웨이퍼 반송방법에 있어서의 문제점을 극복하기 위해서, 여러 가지 검토를 거듭한 결과, 웨이퍼의 연삭 전 미리 회로패턴 표면에 웨이퍼형상 유지층을 가진 점착테이프를 맞붙이고, 웨이퍼의 이면 연삭가공 종료 후에 연삭장치의 웨이퍼를 흡착고정하고 있는 척 테이블로부터 웨이퍼를 꺼내기 전에 해당 점착테이프의 웨이퍼형상 유지층을 유연한 상태에서, 박막화한 웨이퍼 형상을 유지할 수 있는 경도로 경화시켜, 웨이퍼를 해당 점착테이프마다, 이 척 테이블로부터 착탈하여 반송함으로써, 평탄형상의 웨이퍼로서 그대로 유지할 수 있고, 반송시에 따른 웨이퍼의 파손을 방지하는 동시에, 기존의 웨이퍼 카세트에의 수납을 가능하게 할 수 있는 것을 발견하여, 이 지견에 근거하여 본 발명을 이루게 되었다.

즉 본 발명은,

(1) (a) 연삭 전에, 미리 웨이퍼 표면에 점착테이프를 맞붙이는 공정과, (b) 웨이퍼의 연삭가공 종료 후에 해당 점착테이프의 웨이퍼형상 유지층을 웨이퍼의 형상을 평탄형상인 상태로 유지할 수 있는 경도로 경화시키는 공정을 가진 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 제조방법.

(2) 상기의 점착테이프가, 필름형상 지지체를 구성하는 적어도 그 일층으로서 혹은, 필름형상 지지체와 해당 필름형상 지지체에 도포되는 점착제층과의 중간에, 박막화한 웨이퍼의 형상을 평탄하게 형상유지할 수 있는 웨이퍼형상 유지층을 가지며 이루어지는 것을 특징으로 하는 (1)항에 기재된 웨이퍼의 제조방법.

(3) 상기의 웨이퍼형상 유지층은, 분위기온도에 의해 가역적으로 연화-경화 변화하는 것을 특징으로 하는 (1) 또는 (2)항에 기재된 웨이퍼의 제조방법.

(4) 상기의 웨이퍼형상 유지층을 경화시키는 공정에 있어서, 웨이퍼 연삭 종료 후, 연삭시의 발열에 의한 가열상태로부터 해당 점착테이프를, 웨이퍼형상 유지층이 웨이퍼의 형상을 평탄하게 유지할 수 있는 온도까지 냉각하는 것을 특징으로 하는 (1)∼(3)항 중의 어느 한 항에 기재된 웨이퍼의 제조방법.

(5) 상기의 점착테이프를 구성하는 웨이퍼형상 유지층이, 적어도 일층 이상의 수지층으로 구성되고, 용융개시온도 Ti에서 연화-경화 변화하는 측쇄결정성 폴리머를 함유하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 (3)항에 기재된 웨이퍼의 제조방법.

(6) 상기의 점착테이프를 맞붙인 채인 상태로 반송하는 공정을 가진 (1)∼ (5)항 중의 어느 한 항에 기재된 웨이퍼의 제조방법.

(7) 웨이퍼의 연삭 전에, 미리 해당 웨이퍼 표면에 점착테이프의 웨이퍼형상 유지층을 구성하는 수지의 유리전이점온도 이상으로 가열하면서 상기 웨이퍼형상 유지층을 연화시켜 점착테이프를 맞붙이는 공정과, 웨이퍼 연삭 후, 연삭시의 발열에 의한 가열상태로부터 해당 점착테이프를 웨이퍼형상 유지층 구성 수지의 유리전이점온도 이하까지 냉각함으로써 경화시키는 공정을 가진 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 제조방법.

(8) 상기 웨이퍼형상 유지층이, 필름형상 지지체를 구성하는 적어도 그 일층으로서 혹은, 필름형상 지지체와 해당 필름형상 지지체에 도포되는 점착제층과의 중간에, 적어도 일층 이상의 수지층으로 구성되고, 점착테이프를 구성하는 필름형상 지지체의 유리전이점온도 이하의 유리전이점온도를 가진 수지를 사용하여, 해당 수지의 유리전이점온도 이하로 냉각함으로써 경화하여, 박막화한 웨이퍼의 형상을 평탄형상으로 유지할 수 있는 상태로 가역적으로 변화하는 것을 특징으로 하는 (7)항에 기재된 웨이퍼의 제조방법.

(9) 필름형상 지지체를 구성하는 적어도 그 일층으로서 혹은, 필름형상 지지체와 해당 필름형상 지지체에 도포되는 점착제층과의 중간에, 박막화한 웨이퍼의 형상을 평탄하게 형상유지할 수 있는 웨이퍼형상 유지층을 가지며 이루어지는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 박막화 연삭가공시의 점착테이프.

(10) 상기 웨이퍼형상 유지층이, 분위기온도에 의해 가역적으로 연화-경화 변화하는 것을 특징으로 하는 (9)항에 기재된 웨이퍼 박막화 연삭가공시의 점착테이프.

(11) 상기 웨이퍼형상 유지층은, 냉각함으로써 경화하는 것을 특징으로 하는 (10)항에 기재된 웨이퍼 박막화 연삭가공시의 점착테이프.

(12) 상기 웨이퍼형상 유지층이, 적어도 일층 이상의 수지층으로 구성되고, 측쇄결정성의 폴리머를 포함하여 이루어지고, 해당 폴리머를 제1차 용융전이온도 Tm 이하로 냉각함으로써 경화하는 것을 특징으로 하는 (10)∼(11)중의 어느 한 항에 기재된 박막화 연삭가공시의 점착테이프.

(13) 상기 웨이퍼형상 유지층이, 적어도 일층 이상의 수지층으로 구성되고, 점착테이프를 구성하는 필름형상 지지체의 유리전이점온도 이하의 유리전이점을 가지는 수지를 포함하여 이루어지고, 해당 수지의 유리전이점온도 이하로 냉각함으로써 경화하는 것을 특징으로 하는 (10)∼(11)중 어느 한 항에 기재된 박막화 연삭가공시의 점착테이프.

를 제공하는 것이다.

여기서, 본 명세서에 있어서, 결정성 폴리머에 대하여 말하면, 용융개시온도 Ti란, 수지가 연화된 상태로부터 경화상태로 실질적으로 변화가 종료하는 온도를 말하며, 바꿔 말하면 가열 전에는 질서 있는 배열로 정합되어 있는 수지의 특정한 부분이 가열됨에 따라 무질서상태로 되기 시작하는 온도이다. 도 1로 설명한다. 본 발명의 점착테이프의 웨이퍼형상 유지층의 DSC(Differential Scanning Calorimetry) 측정을 통상의 조건에 따라, 승온속도 1O℃/분, 공기분위기하에서 행하면, 도 1에 나타낸 바와 같은 융해-온도곡선을 얻을 수 있다. 본 발명의 점착테이프에 있어서의 웨이퍼형상 유지층은 온도의 상승과 동시에, 큰 흡열 피크를 나타낸다. 흡열 피크가 관찰되는 전후에는 대개 융해-온도곡선은 평탄하고, 흡열 전의 융해-온도곡선이 평탄한 부분의 점 A와 흡열 후의 융해-온도곡선이 평탄한 부분의 점 B를 직선으로 연결한다. 이 직선을 베이스 라인으로 한다. 점 A에서 더욱 온도를 올리면, 열량-온도곡선의 구배는 최대가 된다. 이 점 C에서 접선을 긋고, 그 접선이 상기 베이스 라인과 교차하는 점이 융해개시온도 Ti이다. 점 C를 넘어서 더욱 온도상승시키면, 흡열곡선은 피크에 도달한다. 이 점이 1차 용융전이온도 Tm이다. 본 발명에서는, 제1차 용융전이온도 Tm이란, 가열 전에는 질서 있는 서열로 배열로 정합되어 있는 폴리머의 특정한 부분이 가열됨에 따라 무질서한 상태를 일으키게 하는 온도를 말한다. 더욱 온도상승시키면, 융해완료점 B에 도달한다. 이 때의 온도가 융해완료온도 Te이다.

본 명세서에 있어서, '박막화한 웨이퍼형상을 평탄하게 유지한다'란, 흡착아암에서의 반송이나 웨이퍼 카세트에의 수납을 가능하게 하는 정도로, 연삭가공 후의 웨이퍼를 실질적으로 뒤집힘 등의 변형이나 휘어지지 않도록 점착테이프가 유지하는 것을 말한다.

또한, 본 명세서에 있어서 '연화-경화 변화한다'란, 박막화한 웨이퍼형상을 평탄히 유지할 수 있을 만큼의 경도를 가지지 않는, 즉 가동성이 있는 상태로부터, 해당 웨이퍼형상을 유지할 수 있는 데에 충분할 만큼의 경도로 경화변화하는 것이다.

즉, 본 발명은 경화와 연화를 가역적으로 일으킬 수 있어, 박막화한 웨이퍼형상을 평탄하게 유지할 수 있는 경도로 경화하는 웨이퍼형상 유지층을 가진 점착테이프를, 웨이퍼형상 유지층이 유연한 상태에서 미리 연삭가공을 실시하기 전의 웨이퍼에 맞붙이고, 박막화 연삭가공 종료 후, 백 사이드 그라인더의 웨이퍼흡착 고정스테이지에 웨이퍼를 평탄상태로 고정한 채로, 점착테이프의 웨이퍼형상 유지층을 경화시킴으로써, 웨이퍼를 점착테이프마다 평탄한 상태로, 유지·반송 및 카세트 등에의 수납을 가능하게 하는 방법이다. 또, 본 발명은 점착테이프의 웨이퍼형상 유지층의 경도가 가역적으로 변화하기 때문에, 박막화한 웨이퍼로부터의 점착테이프 박리시에는, 기존의 점착테이프 박리장치에 있어서 웨이퍼를 흡착한 상태로 점착테이프를 180도 방향으로 굴곡시킨 상태로 박리하여, 박막화한 웨이퍼를 용이하게 제조할 수 있는 방법이다.

본 발명의 웨이퍼 제조방법에 사용할 수 있는 점착테이프는, 필름형상 지지체를 구성하는 적어도 그 일층으로서 혹은, 필름형상 지지체와 해당 필름형상 지지체에 도포되는 점착제층과의 중간에, 가열 혹은 냉각이라고 하는 온도차를 부여함으로써, 가역적으로 경도가 변화하는, 즉 유연한 상태에서 박막화한 웨이퍼형상을 평탄하게 유지할 수 있는 경도로 경화하는 성질을 가진, 웨이퍼형상 유지층을 가지며 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 명세서에 있어서, '웨이퍼의 형상을 평탄하게 유지할 수 있는 온도'란, 웨이퍼형상 유지층을 구성하는 수지가 연화된 상태로부터 경화상태로 실질적으로 변화가 종료하고 있는 온도이다. 이 온도 이하로 함으로써 경화상태를 유지할 수 있다. 이 온도는, 웨이퍼형상 유지층을 구성하는 수지의 제1차 용융전이온도 또는 유리전이점온도 이하의 온도이면 임의로 설정할 수 있다. '웨이퍼형상을 평탄하게 유지할 수 있는 온도'는, 바람직하게는 10∼30℃의 범위로 선택되지만, 연삭가공을 하는 장소의 실온에 맞추어 설정하는 것이 바람직하다.

이 점착테이프에 대하여 도 2에 단면도로서 일례를 나타내면, 1은 필름형상 지지체, 2는 상기의 웨이퍼형상 유지층, 3은 웨이퍼를 점착하는 점착제층이다.

본 발명에 있어서 점착테이프의 웨이퍼형상 유지층은, 냉각함으로써 박막화한 웨이퍼형상을 평탄하게 유지할 수 있는 경도로 경화(경질화)하는 성질을 가진다. 이 웨이퍼형상 유지층은, 분위기온도에 의해 가역적으로, 연화-경화의 변화를 일으키는 재료로 이루어진다. 연화점은, 용도, 사용방법 등에 따라 약간 다르지만, 바람직하게는 30∼100℃의 범위에서 선택되고, 보다 바람직하게는 40∼60℃의 범위에서 선택되지만, 요는 소정온도를 경계로 연화-경화를 일으키면 되고, 이 온도범위와는 다른 온도를 선택하여도 좋다.

본 발명의, 점착테이프의 형상유지층은, 가역적으로 연화-경화 변화하는 성질을 가진 것에 의해, 백 사이드 그라인더에 의한 웨이퍼의 이면 연삭가공시에는, 워크 온도의 상승과 함께 웨이퍼형상 유지층을 구성하는 수지 자체가 과열에 의해 유연화함으로써 적절한 쿠션성을 얻을 수 있고, 웨이퍼 파손을 방지하는 효과를 발현한다. 그리고, 그 후 웨이퍼로부터의 점착테이프 박리시에는, 유연화시킴으로써 점착테이프 자체에 가동성을 부여시켜, 기존의 점착테이프 박리장치에 의해, 180도 방향으로 테이프를 굴곡시키는 박리방법에 적합하다.

이 점착테이프의 웨이퍼형상 유지층은, 용융개시온도 Ti에서 연화-경화 변화하는 측쇄결정성의 폴리머를 함유하여 이루어지는 것이 바람직하다. 이 폴리머는, 용융개시온도 Ti보다 고온으로 가열함으로써 유연화하고, 이 온도보다 낮게 함으로써 경화한다.

측쇄결정성의 폴리머는, 바람직하게는 아크릴산에스테르, 메타아크릴산에스테르를 주성분으로 하는 폴리머로서, 측쇄로서 바람직하게는 탄소수10 이상의 직쇄상 알킬기, 더욱 바람직하게는 탄소수 10 이상 24 이하의 직쇄상 알킬기를 가진다. 상기 아크릴산에스테르, 메타아크릴산에스테르로서 구체적으로는, (메타)아크릴산,(메타)아크릴산메틸, (메타)아크릴산에틸, (메타)아크릴산-n-부틸, (메타)아크릴산이소부틸, (메타)아크릴산헥실, (메타)아크릴산-2-에틸헥실, (메타)아크릴산-2-히드록실에틸, (메타)아크릴산-2-히드록시프로필, (메타)아크릴산아미드, (메타)아크릴산글리시딜, (메타)아크릴산-2-시아노에틸, 아크릴로니트릴 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되는 것이 아니다.

또한, 점착테이프의 웨이퍼형상 유지층으로서, 유리전이점온도를 경계로 연화-경화 변화하는 열가소성의 수지를 사용하는 것도 바람직하다. 이 수지는, 유리전이점온도보다 고온으로 가열함으로써 유연화하고, 이 온도 이하로 냉각함으로써 경화한다. 이러한 열가소성 수지로서는, 스티렌-부타디엔 공중합체를 들 수 있다. 단, 웨이퍼형상 유지층에 사용되는 열가소성 수지의 유리전이온도는, 점착테이프를 구성하는 필름형상 지지체의 유리전이점온도 이하이다. 이러한 열가소성 수지는, 적어도 유리전이온도까지 냉각함으로써 경화하여, 박막화한 웨이퍼의 형상을 평탄히 유지할 수 있을 만큼의 경도가 된다.

점착테이프의 웨이퍼형상 유지층을 구성하는 수지에 대해서는, 상기의 수지에 한정되지 않고, 분위기온도에 따라, 소정의 온도를 경계로 가역적으로 연화-경화 변화하는 것이면, 어떠한 수지라도 좋다.

또한, 점착테이프의 웨이퍼형상 유지층으로서 자외선경화형 수지 등의 화학반응에 의해 경질화하는 수지를 병용할 수도 있지만, 이 경우 웨이퍼형상 유지층은 적어도 두 종류의 수지로 구성되어, 각각이 방사선조사에 의해 경화하는 방사선경화형의 수지와 소정의 온도로 냉각함으로써 결정화하는 성질을 가진 측쇄결정성의폴리머, 혹은/및 유리전이점온도보다 고온으로 가열함으로써 유연화하는 열가소성의 수지로 이루어지는 것이 바람직하다. 이러한 방사선경화형 수지로서는, 예를 들면 광조사에 의해서 삼차원망형상화할 수 있는 분자 내에 광중합성 탄소-탄소 2중결합을 적어도 2개 이상 가진 저분자량 화합물이 널리 사용되고, 구체적으로는, 트리메티롤프로판트리아크릴레이트, 테트라메티롤메탄테트라아크릴레이트, 펜타에리스리톨트리아크릴레이트, 펜타에리스리톨테트라아크릴레이트, 디펜타에리스리톨모노히드록시펜타아크릴레이트, 디펜타에리스리톨헥사아크릴레이트, 1,4-부틸렌글리콜디아크릴레이트, 1,6-헥산디올디아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디아크릴레이트나, 올리고에스테르아크릴레이트 등을 널리 적용할 수 있다.

또한, 상기와 같은 아크릴레이트계 화합물 이외에, 우레탄아크릴레이트계 올리고머를 사용할 수도 있다. 우레탄아크릴레이트계 올리고머는, 폴리에스테르형 또는 폴리에테르형 등의 폴리올화합물과, 다가(多價) 이소시아네이트화합물(예컨대, 2,4-톨릴렌디이소시아네이트, 2,6-톨릴렌디이소시아네이트, 1,3-크실렌디이소시아네이트, 1,4-크실렌디이소시아네이트, 디페닐메탄4,4-디이소시아네이트 등)을 반응시켜 얻어지는 말단 이소시아네이트우레탄 프리폴리머에, 히드록실기를 가진 아크릴레이트 혹은 메타크릴레이트(예컨대, 2-히드록시에틸아크릴레이트, 2-히드록시에틸메타크릴레이트, 2-히드록시프로필아크릴레이트, 2-히드록시프로필메타크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜메타크릴레이트 등)를 반응시켜 얻어지는 것 등을 들 수 있다.

웨이퍼형상 유지층의 두께는, 경화시에 그 층 두께로 웨이퍼형상을 유지할수 있는 두께이면 특히 제한은 없고, 그 점을 만족하려면 얇을수록 좋다. 바람직하게는 10∼200㎛, 보다 바람직하게는 30∼100㎛이다.

본 발명방법에 사용되는 점착테이프에 있어서의 필름형상 지지체는, 통상 플라스틱, 고무 등이 바람직하게 사용된다. 필름형상 지지체는, 웨이퍼형상 유지층 혹은 점착제에 방사선경화형의 수지 혹은 점착제를 사용하는 경우에는 방사선 투과성인 것을, 자외선 조사에 의해서 경화시키는 경우는 광투과성이 좋은 것을 선택한다. 이러한 필름형상 지지체로서는, 예를 들면 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌 공중합체, 폴리브덴-1, 폴리-4-메틸펜텐-1, 에틸렌-초산비닐 공중합체, 에틸렌-아크릴산 공중합체, 아이오노머 등의 α-올레핀의 단독중합체 또는 공중합체, 혹은 이들의 혼합물, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리메틸메타크릴레이트 등의 엔지니어링 플라스틱, 폴리우레탄, 스티렌-에틸렌-부텐- 혹은 펜텐계 공중합체 등의 열가소성 엘라스토머 등을 들 수 있고, 필름형상 지지체의 요구특성에 따라 임의로 선택할 수 있다.

이들 필름형상 지지체는, 종래 공지의 압출법을 사용하여 제조할 수 있으나, 여러 가지 수지를 적층하여 얻어지는 필름형상 지지체의 경우에는, 공압출법, 라미네이트법 등으로 제조되고, 이 때 통상의 라미네이트 필름의 제조법에서 대개 이루어지고 있는 것처럼, 수지와 수지의 사이에 접착층을 형성하여도 좋다. 이러한 필름형상 지지체의 두께는, 강·신장도 특성, 방사선 투과성의 관점에서 통상 30∼300㎛가 적당하다.

필름형상 지지체 위에 형성되는 점착제로서는, 박막화 연삭가공 종료후의 웨이퍼로부터 점착테이프를 박리할 때에, 해당 웨이퍼에의 파손이나 웨이퍼 표면에의 점착제 잔류에 의한 오염 등의 불량이 생기지 않는 것이면 특히 제한은 없지만, 방사선, 바람직하게는 자외선 경화에 의해 점착제가 삼차원 망형상화를 나타내며, 점착력이 저하하는 동시에 박리한 후의 웨이퍼 표면에 점착제 등의 잔류물이 생기기 어려운, 자외선 경화형의 점착제를 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 자외선 경화형 점착제로서는, 소망하는 자외선 경화성을 나타내는 한 특히 제한은 없지만, 예를 들면, 2-에틸헥실아크릴레이트와 n-부틸아크릴레이트와의 공중합체로 이루어지는 아크릴계 점착제 100중량부에 대하여, 자외선 경화성의 탄소-탄소 2중결합을 가진 (메타)아크릴레이트 화합물 5∼200중량부를 함유하고, 광개시제 및 광증가감제, 기타 종래 공지의 점착부여제, 연화제, 산화방지제 등을 배합하여 이루어지는 조성을 들 수 있다.

이 필름형상 지지체상에 형성되는 방사선 경화성 점착제층의 두께는, 패턴면에의 밀착성을 양호하게 하기 위해서, 통상 10∼200㎛가 적당하다.

본 발명의 제조방법에 의해서 가공하는 웨이퍼에 대해서는, 특히 제한은 없고, 임의의 것을 사용할 수 있다. 그 중에서도 특히는 반도체 웨이퍼이며, 반도체 웨이퍼로서는, 예를 들면 실리콘 및 갈륨-비소 등의 화합물 반도체가 알려져 있다. 또한, 본 명세서에 있어서 웨이퍼란, 가공에 의해 그 위에 집적회로 패턴이 형성된 웨이퍼도, 그러한 가공이 되어 있지 않은 웨이퍼도 포함한다. 회로패턴이 형성된 웨이퍼를 연삭할 때에는, 본 발명의 점착테이프를 보호점착테이프로서 회로패턴 표면에 맞붙임으로써, 연삭가공 및 스트레스 릴리프처리에 있어서의 연삭 더스트 혹은 케미컬에 의한 오염을 방지하고, 또한 연삭가공시의 충격에 의한 웨이퍼 자체의 파손을 방지할 수 있다.

본 발명의 웨이퍼의 제조방법에 의해서 연삭된 웨이퍼는 IC 카드나 스마트 카드 등에 적용된다. 이 반도체용 웨이퍼의 박막화 연삭가공은, 예컨대 다음 공정으로 이루어진다.

(a) 웨이퍼의 이면 연삭전에, 미리 회로패턴 표면에 점착테이프를 가열하면서 맞붙이고, 해당 점착테이프를 웨이퍼형상에 따라 본떠 자르는 공정

(b) 웨이퍼를 이면연삭에 의해 박막화하는 공정

(c) 웨이퍼의 이면연삭 종료 후에 연삭장치의 척 테이블로부터 웨이퍼를 꺼내기 전에 해당 점착테이프의 웨이퍼형상 유지층을 구성하는 적어도 일층의 수지층을 연삭시의 발열에 의한 가열상태로부터 해당 점착테이프를 냉각함으로써 웨이퍼형상 유지층이 웨이퍼의 형상을 평탄하게 유지할 수 있는 경도로 경화하는 공정

(d) 해당 점착테이프를 맞붙인 채인 상태로 반송하는 공정

본 발명에 있어서는 상기의 공정(a)에 있어서 웨이퍼의 이면연삭 전에, 미리 회로패턴 표면에 표면보호테이프를 점착할 때, 웨이퍼형상 유지층을 구성하는 수지의 제1차 용융전이온도 혹은, 유리전이점온도 이상으로 가열하면서 점착테이프를 맞붙이는 것이 바람직하다. 또한, 이들 형상유지층으로서, 자외선경화형 수지 등의 화학반응에 의해 경질화하는 수지를 병용한 경우는, 상기 공정(a)와 (b)의 중간공정으로서 해당 자외선경화 수지 등을 자외선조사 등의 미리 소정의 방법으로 경질화시키는 공정을 행하는 것이 바람직하다.

본 발명의 웨이퍼의 제조방법은, IC 카드나 스마트 카드 등에 적용되는 현저히 박막화한 웨이퍼의 연삭 및 반송에 있어서 특히 그 효과가 현저하고, 박막화한 웨이퍼의 평탄형상을 유지하여 서로 부착시킨 점착테이프로부터의 박리 등의 문제나 수납의 불량을 일으키는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 더구나, 이 방법에 의하면 기존의 라인, 장치를 그대로 사용하여 박막화 웨이퍼를 제조할 수 있다.

또한, 본 발명의 웨이퍼 점착테이프는, 웨이퍼형상 유지층을 가지며, 웨이퍼 점착테이프의 연화-경화 변화를 가온조건의 차이로 일으킬 수 있고, 상기의 박막화 웨이퍼의 제조방법에 사용하는 데 바람직하다.

다음에 본 발명을 실시예에 기초하여 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것이 아니다.

[실시예]

실시예 1

필름지지체로서, 두께 100㎛의 에틸렌초산비닐 공중합체의 필름상에, 웨이퍼형상 유지층으로서 두께 60㎛의 약 50℃에서 제1차 용융전이온도(제1차 용융전이온도: 가열 전에는 질서 있는 서열로 배열로 정합되어 있는 폴리머의 특정한 부분이 가열됨에 따라 무질서한 상태가 되는 온도)를 갖는 측쇄결정성의 폴리머로 이루어지는 수지층(탄소수 10 이상 22 이하의 직쇄상 알킬기를 측쇄로 하는 아크릴산에스테르를 주성분으로 하는 폴리머)과, 점착제층으로서 해당 웨이퍼형상 유지층을 끼워 두께 30㎛의 자외선경화성의 점착제(코포닐 N-3497(니혼가세이가가쿠(주)사제) 100질량부에, 콜로네이트 L-55E(니혼폴리우레탄사제 이소시아네이트 경화제) 0.6질량부 및 일가큐어 184(치바파인 케미컬사제 자외선 경화개시제) 1.4질량부를 배합한 조성물)를 도포하여, 점착테이프를 조제하였다. 해당 점착테이프를 회로패턴이 형성된, 지름 8인치의 반도체 웨이퍼 표면에, 기존의 점착테이프 맞붙임 장치(닛토덴코사제 DR8500Ⅱ)를 사용하여 50℃로 가열한 상태에서 접합한 후, 백 사이드 그라인더(디스코사제 DFG850(상품명))를 사용하여, 웨이퍼 이면측을 연삭함으로써, 해당 웨이퍼 두께를 50㎛로 마무리하였다. 이어서, 백 사이드 그라인더(BG장치)의 웨이퍼 흡착고정스테이지상에 있어서 제1차 용융전이온도 이하로 되는 실온(23℃)까지 냉각하여, 웨이퍼형상 유지층을 박막화한 웨이퍼형상을 유지할 수 있는 경도로 경화시킨 후, 다음공정으로의 반송성으로서, 웨이퍼 카세트에의 수납가부와 웨이퍼의 파손유무를 확인하였다. 더욱, 기존의 보호용테이프 박리장치(닛토덴코사제 HR8500Ⅱ(상품명))를 사용하여, 점착한 점착테이프에 자외선을 5OOmJ/cm²조사한 후, 박막화한 웨이퍼로부터 50℃로 가열한 상태로 점착테이프를 박리하여, 그 박리성으로서 박리의 용이함 및 박막화한 웨이퍼의 파손 등의 유무를 시험하였다. 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

또, 웨이퍼형상 유지층으로서 약 50℃에서 제1차 용융전이온도를 갖는 측쇄결정성의 폴리머로서 탄소수 10 이상의 직쇄상 알킬기를 측쇄로 하는 메타크릴산에스테르를 주성분으로 하는 폴리머를 사용한 것 이외에는 상기와 같이 시험한 바, 같은 결과를 얻을 수 있었다.

실시예 2

필름형상 지지체로서, 두께 100㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름상에, 웨이퍼형상 유지층으로서 두께 30㎛의 약 50℃에서 제1차 용융전이온도를 갖는 측쇄결정성의 폴리머로 이루어지는 실시예 1과 같은 아크릴산에스테르를 주성분으로 하는 폴리머로 이루어지는 수지층 및 두께 30㎛의 자외선경화형 수지층(2-에틸헥실아크릴레이트와 n-부틸아크릴레이트의 공중합체로 이루어지는 아크릴계 점착제 100중량부에 디펜타에리스리톨헥사아크릴레이트 80중량부와 광개시제로서 α-히드록시-시클로헥실페닐케톤 1중량부를 혼합한 것)과, 점착제층으로서 두께 30㎛의 2-에틸헥실아크릴레이트와 n-부틸아크릴레이트와의 공중합체로 이루어지는 아크릴계 점착제를 도포하여, 점착테이프를 조제하였다. 같은 점착테이프를 실시예 1과 같이 반도체 웨이퍼 표면에 맞붙인 후, 점착테이프 표면에서 자외선을 100mJ/cm²조사하였다. 또한, 점착테이프의 박리시에 자외선조사를 하지 않은 점 이외에는, 실시예 1과 같이 박막 연삭가공 처리후의 웨이퍼 반송성과 박리성을 시험하였다. 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

실시예 3

필름형상 지지체로서, 두께 100㎛의 아이소택틱-폴리프로필렌상에, 웨이퍼형상 유지층으로서 두께 100㎛의 유리전이점온도가 60℃인 스티렌-부타디엔 공중합체로 이루어지는 수지층과, 점착제층으로서 두께 30㎛의 2-에틸헥실아크릴레이트와 n-부틸아크릴레이트와의 공중합체로 이루어지는 아크릴계 점착제를 도포하여, 점착테이프를 조제하였다. 이 점착테이프를 실시예 2와 같이, 박막 연삭가공 처리후의웨이퍼 반송성과 박리성을 시험하였다. 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

비교예 1

실시예 1에 있어서, 웨이퍼형상 유지층을 형성하지 않은 것 외에는, 실시예 1과 같은 점착테이프를 조제하여, 박막 연삭가공 처리후의 웨이퍼 반송성과 박리성을 시험하였다. 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

비교예 2

실시예 2에 있어서, 웨이퍼형상 유지층을 형성하지 않은 것 외에는, 실시예 2와 같은 점착테이프를 조제하여, 박막 연삭가공 처리후의 웨이퍼 반송성과 박리성을 시험하였다. 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

비교예 3

실시예 3에 있어서, 웨이퍼형상 유지층을 구성하는 스티렌-부타디엔 공중합체의 유리전이점온도를 120℃로 한 것 외에는, 실시예 3과 같은 점착테이프를 조제하여, 박막 연삭가공 처리후의 웨이퍼 반송성과 박리성을 시험하였다. 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

한편, 이하 각 시험의 평가기준은 다음과 같다.

(1) 기존 맞붙임장치 적합성

: 기포의 말려듬 없이 웨이퍼에 맞붙일 수 있다.

: 거품 말려듬 있음.

(2) 50㎛ 박막 연삭성

: 웨이퍼의 파손 및 마이크로 크랙의 발생이 없다.

: 웨이퍼의 파손 혹은 마이크로 크랙의 발생이 있다.

(3) BG 장치 내 반송성

: 진공흡착아암으로 흡착할 수 있고 반송가능.

: 진공흡착아암에서의 흡착에러 발생.

(4) 웨이퍼카세트 수납성

: 양호하게 수납할 수 있고, 또한 상하단의 웨이퍼에 접촉하지 않는다.

: 양호하게 수납할 수 없거나 혹은 수납 후 웨이퍼의 휘어짐에 의해 상하단의 웨이퍼에 접촉한다.

(5) 기존 박리장치 적합성

: 웨이퍼에 손상 없이 박리할 수 있다.

: 웨이퍼로부터의 박리를 할 수 없거나 혹은 박리후의 웨이퍼에 손상 있음.

표 1

	실시예	비교예
	1	2	3	1	2	3
기존 맞붙임장치 적합성
50㎛ 박막 연삭성
BG 장치 내 반송성						-
웨이퍼 카세트 수납성				-	-	-
기존 박리장치 적합성				-	-	-

※ - : 앞선 공정에서 불량이 발생한 것에 의해 평가불가.

상기 표 1의 비교예 1 및 2의 결과로부터 명백하듯이, 웨이퍼형상 유지층을 갖지 않는 점착테이프를 사용한 경우는, 웨이퍼 반송 중에 반송용의 진공흡착아암으로부터의 탈락이 생기고, 그 후의 공정을 속행할 수 없었다. 또한, 비교예 3에서는 웨이퍼형상 유지층이 유리전이점 120℃의 스티렌-부타디엔 공중합체이기 때문에 웨이퍼형상 유지층 유연화시의 가열온도에 의해 해당 점착테이프의 필름형상 지지체 자체가 용융하여, 접합 롤러에의 부착으로부터 웨이퍼와 점착테이프 계면에 기포 말려듬의 문제가 생겨 기존의 맞붙임 장치를 사용할 수 없고, 박막 연삭도 접합시의 기포 말려듬에 의한 마이크로 크랙의 발생이라는 상태로 불가능하였다.

이에 대하여, 본 발명의 방법에 의한 실시예 1∼3에서는, 기존 맞붙임장치 적합성, 50㎛ 박막 연삭성, BG 장치 내 반송성, 웨이퍼카세트 수납성, 기존 박리장치 적합성이 모두 양호하고, 박막화 웨이퍼의 제조를 효율적으로 실현할 수 있다.

본 발명을 그 실시형태와 함께 설명하였지만, 우리는 특히 지정하지 않는 한 우리 발명을 설명의 어느 세부에 있어서도 한정하고자 하는 것이 아니고, 첨부한 청구의 범위에 나타낸 발명의 정신과 범위에 반하지 않게 폭넓게 해석되어야 할 것이라고 생각한다.

본 발명은, 박막화한 웨이퍼의 형상유지 및 반송에 있어서의 성능을 유지하는 동시에, 웨이퍼에의 맞붙임 및 웨이퍼로부터의 박리 등 기존장치와의 적합성을 확보한 웨이퍼의 제조방법 및 상기 방법에 사용하는 데에 바람직한 박막화 연삭가공시의 웨이퍼 점착테이프를 제공하는 발명의 효과를 갖는다.

Claims (13)

1. (a) 연삭 전에, 미리 웨이퍼 표면에 점착테이프를 맞붙이는 공정과, (b) 웨이퍼의 연삭가공 종료 후에 해당 점착테이프의 웨이퍼형상 유지층을 웨이퍼의 형상을 평탄형상인 상태로 유지할 수 있는 경도로 경화시키는 공정을 가진 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기의 점착테이프가, 필름형상 지지체를 구성하는 적어도 그 일층으로서 혹은, 필름형상 지지체와 해당 필름형상 지지체에 도포되는 점착제층과의 중간에, 박막화한 웨이퍼의 형상을 평탄하게 형상유지할 수 있는 웨이퍼형상 유지층을 가지며 이루어지는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 제조방법.
3. 제 1 항에 있어서, 상기의 웨이퍼형상 유지층은, 분위기온도에 의해 가역적으로 연화-경화 변화하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 제조방법.
4. 제 1 항에 있어서, 상기의 웨이퍼형상 유지층을 경화시키는 공정에 있어서, 웨이퍼 연삭 종료 후, 연삭시의 발열에 의한 가열상태로부터 해당 점착테이프를, 웨이퍼형상 유지층이 웨이퍼의 형상을 평탄하게 유지할 수 있는 온도까지 냉각하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 제조방법.
5. 제 3 항에 있어서, 상기의 점착테이프를 구성하는 웨이퍼형상 유지층이, 적어도 일층 이상의 수지층으로 구성되고, 용융개시온도 Ti에서 연화-경화 변화하는 측쇄결정성 폴리머를 함유하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 제조방법.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기의 점착테이프를 맞붙인 채인 상태로 반송하는 공정을 가진 웨이퍼의 제조방법.
7. 제 1 항에 있어서, 웨이퍼의 연삭 전에, 미리 해당 웨이퍼 표면에 점착테이프의 웨이퍼형상 유지층을 구성하는 수지의 유리전이점온도 이상으로 가열하면서 상기 웨이퍼형상 유지층을 연화시켜 점착테이프를 맞붙이는 공정과, 웨이퍼 연삭 후, 연삭시의 발열에 의한 가열상태로부터 해당 점착테이프를 웨이퍼형상 유지층 구성 수지의 유리전이점온도 이하까지 냉각함으로써 경화시키는 공정을 가진 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 제조방법.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 웨이퍼형상 유지층이, 필름형상 지지체를 구성하는 적어도 그 일층으로서 혹은, 필름형상 지지체와 해당 필름형상 지지체에 도포되는 점착제층과의 중간에, 적어도 일층 이상의 수지층으로 구성되고, 점착테이프를 구성하는 필름형상 지지체의 유리전이점온도 이하의 유리전이점온도를 가지는 수지를 사용하여, 해당 수지의 유리전이점온도 이하로 냉각함으로써 경화하여, 박막화한 웨이퍼의 형상을 평탄형상으로 유지할 수 있는 상태로 가역적으로 변화하는 것을특징으로 하는 웨이퍼의 제조방법.
9. 필름형상 지지체를 구성하는 적어도 그 일층으로서 혹은, 필름형상 지지체와 해당 필름형상 지지체에 도포되는 점착제층과의 중간에, 박막화한 웨이퍼의 형상을 평탄하게 형상유지할 수 있는 웨이퍼형상 유지층을 가지며 이루어지는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 박막화 연삭가공시의 점착테이프.
10. 제 9 항에 있어서, 상기 웨이퍼형상 유지층이, 분위기온도에 의해 가역적으로 연화-경화 변화하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 박막화 연삭가공시의 점착테이프.
11. 제 10 항에 있어서, 상기 웨이퍼형상 유지층은, 냉각함으로써 경화하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 박막화 연삭가공시의 점착테이프.
12. 제 10 항 내지 제 11 항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 웨이퍼형상 유지층이, 적어도 일층 이상의 수지층으로 구성되고, 측쇄결정성의 폴리머를 포함하여 이루어지고, 해당 폴리머를 제1차 용융전이온도 Tm 이하로 냉각함으로써 경화하는 것을 특징으로 하는 박막화 연삭가공시의 점착테이프.
13. 제 10 항 내지 제 11 항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 웨이퍼형상 유지층이, 적어도 일층 이상의 수지층으로 구성되고, 점착테이프를 구성하는 필름형상 지지체의 유리전이점온도 이하의 유리전이점온도를 가지는 수지를 포함하여 이루어지고, 해당 수지의 유리전이점온도 이하로 냉각함으로써 경화하는 것을 특징으로 하는 박막화 연삭가공시의 점착테이프.