KR20080031628A - 레이저 가공용 점착 시트 - Google Patents

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KR20080031628A
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후미떼루 아사이
도시오 신따니
다까또시 사사끼
아끼요시 야마모또
도모까즈 다까하시
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닛토덴코 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 과제는 레이저광을 이용하여 반도체 웨이퍼 등의 피가공물을 절단하는 경우에, 기재 필름 자체의 절단을 최소한으로 그치게 하여, 기재 필름의 가공용 테이블에의 국소적인 부착을 방지하여, 그 후의 공정을 용이하고 또한 효율적으로 행할 수 있는 레이저 가공용 점착 시트를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.
기재 필름의 표면에 점착제층이 적층되어 이루어지는 레이저 가공용 점착 시트이며, 상기 기재 필름이, 이면에 접촉 저감층을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 레이저 가공용 점착 시트.
점착 시트, 접촉 저감층, 점착제층, 레이저광, 기재 필름

Description

레이저 가공용 점착 시트 {ADHESIVE SHEET FOR LASER PROCESSING}
본 발명은 레이저 가공용 점착 시트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 레이저광에 의해 반도체 웨이퍼 등의 피가공물을 다이싱할 때에 사용하는 레이저 가공용 점착 시트에 관한 것이다.
최근 전기·전자 기기의 소형화 등에 수반하여 부품의 소형화·고해상화가 진행되고 있다. 그로 인해, 각종 재료의 절단 가공에 있어서도 고해상·고정밀도화가 요구되고 있다. 특히, 소형화·고밀도화가 강하게 요구되고 있는 반도체 분야에서는 최근, 열손상이 적고, 고해상의 가공이 가능한 레이저광을 이용한 반도체 웨이퍼의 절단 방법이 주목받고 있다.
이 기술은, 예를 들어 기판에 다양한 회로 형성 및 표면 처리를 행한 피가공물을 다이싱 시트에 고정하고, 레이저광에 의해 피가공물을 다이싱하여, 작은 조각으로 칩화하는 방법이다(예를 들어, 특허 문헌 1). 또한, 기재 필름을 포함하는 기재(基材)와, 이 기재의 표면에 형성된 점착제층으로 구성되고, 레이저광에 의해 점착제층은 절단되지만, 기재 필름은 절단되지 않는 다이싱 시트가 제안되어 있다(예를 들어, 특허 문헌 2).
[특허 문헌 1] 일본 특허 출원 공개 제2004-79746호 공보
[특허 문헌 2] 일본 특허 출원 공개 제2002-343747호 공보
그러나, 피가공물의 다이싱에 레이저광을 이용하는 경우, 점착제층만을 절단하고, 기재 필름을 절단하지 않도록 제어하는 것은 매우 곤란하다. 가령, 점착제층만을 절단할 수 있었다고 해도, 레이저광의 조사부에 있어서 기재 필름의 배면이, 다이싱 장치에 있어서의 가공용 척 테이블에, 국소적으로 강고하게 부착되는 경우가 있다. 그로 인해, 이후의 공정, 즉 기재 필름을 연신하여 피가공물을 박리하고, 이것을 각각 회수하는 공정 등에 지장을 초래한다고 하는 문제가 있다.
본 발명은 이러한 사정에 비추어 이루어진 것으로, 레이저광을 이용하여 반도체 웨이퍼 등의 피가공물을 절단하는 경우에, 기재 필름 자체의 절단을 최소한으로 그치게 하면서, 기재 필름의 가공용 테이블에의 국소적인 부착을 방지하여, 그 후의 공정을 용이하고 또한 효율적으로 행할 수 있는 레이저 가공용 점착 시트를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은 레이저 가공 장치에 의한 다이싱시의 레이저광 조사부에 있어서, 국소적으로 기재 필름과 가공용 테이블이 강고하게 부착되는 현상에 대해 예의 검토를 거듭한 결과, 레이저광의 에너지가 기재 필름의 배면에 도달하여, 국부에 집중됨으로써 열이 발생하여, 기재 필름 재료의 용융을 일으키는 등, 레이저광의 에너지의 집중 및 발열이 관여하고 있는 것을 상정하고, 이들의 작용을 최소한으로 그치게 할 수 있는 특정한 요건 또는 그들의 조합을 발견하여, 본 발명을 완성하는 데 이르렀다.
즉, 본 발명의 레이저 가공용 점착 시트는, 기재 필름의 표면에 점착제층이 적층되어 이루어지는 레이저 가공용 점착 시트이며, 상기 기재 필름은, 이면측에, 요철을 갖는 접촉 저감층을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이러한 레이저 가공용 점착 시트는, 접촉 저감층은 1.0 ㎛ 이상의 산술 평균 거칠기(Ra)의 요철을, 기재 필름 이면의 외표면에 부여하는 것인 것이 바람직하다.
접촉 저감층은, 샌드블래스트, 엠보스 처리 또는 표면 코팅법에 의해 형성되어 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 기재 필름은 50 ％ 이상의 광투과율을 갖거나, 적어도 1층의 폴리올레핀계 수지를 함유하거나, 80 ℃ 이상의 융점을 갖는 층을 포함하는 것이 바람직하다.
폴리올레핀계 수지로서는, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌 공중합체, 프로필렌 공중합체, 에틸렌-프로필렌 공중합체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하다.
또한, 기재 필름은 적어도 파단신도(破斷伸度)가 상이한 2층 이상의 층을 더 포함하고, 또한 접촉 저감층에 인접하여 파단신도가 큰 층이 배치되어 이루어지는 것이 바람직하고, 파단신도가 큰 층이, 100 ％ 이상인 것이 바람직하다.
본 발명의 레이저 가공용 점착 시트에 따르면, 레이저광의 조사부에 있어서, 국부에 레이저광의 에너지가 집중됨으로써 발생하는 기재 필름의 용융에 기인하여, 기재 필름의 배면이 다이싱 장치에 있어서의 가공용 테이블에 국소적으로 부착되는 현상을, 기재 필름의 배면의 가공용 테이블에의 접촉 면적의 감소에 의해, 효과적으로 방지할 수 있다. 따라서, 그 이후의 공정, 즉 기재 필름을 연신하여 피가공물을 점착제층과 함께 박리하고, 이것을 각각 회수하는 공정을 용이하게, 또한 효율적으로 행할 수 있다.
특히, 접촉 저감층이, 1.0 ㎛ 이상의 산술 평균 거칠기(Ra)의 요철을, 기재 필름 이면의 외표면에 부여하는 것인 경우에는, 효과적으로 기재 필름의 가공용 테이블에의 접촉 면적을 저감시킬 수 있다.
또한, 기재 필름이, 50 ％ 이상의 광투과율을 갖는 경우에는, 기재 필름 자체의 레이저광에 의한 열화를 방지할 수 있다.
또한, 기재 필름이, 적어도 1층의 폴리올레핀계 수지를 함유하는 경우에는, 이용하는 레이저광에 대한 광투과율 및/또는 흡광 계수를 비교적 높게 설정할 수 있어, 기재 필름 자체의 가공성을 낮게, 즉 절단하기 어렵게 할 수 있다.
특히, 폴리올레핀계 수지가, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌 공중합체, 프로필렌 공중합체, 에틸렌-프로필렌 공중합체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 경우에는, 상술한 효과를 보다 현저하게 발휘할 수 있다.
또한, 기재 필름이, 80 ℃ 이상의 융점을 갖는 층을 포함하는 경우에는, 기재 필름 이면에 있어서, 보다 효과적으로 기재 필름의 용융을 방지할 수 있어, 가공용 테이블에 국소적으로 부착되는 현상을 억제할 수 있다.
또한, 기재 필름이, 적어도 파단신도가 상이한 2층 이상의 층을 더 포함하 고, 또한 접촉 저감층에 인접하여 파단신도가 큰 층이 배치되어 이루어지는 경우, 파단신도가 큰 층이, 100 ％ 이상인 경우에는, 이용하는 레이저광에 대한 투과율 및/또는 흡광 계수를 보다 높게 설정할 수 있으므로, 기재 필름 자체의 절단을 방지할 수 있다.
또한, 접촉 저감층이, 샌드블래스트, 엠보스 처리 또는 표면 코팅법에 의해 형성되어 이루어지는 경우에는, 용이하고 또한 간편하게 접촉 저감층을 형성할 수 있다.
본 발명의 레이저 가공용 점착 시트는, 주로 일면에 요철을 갖는 접촉 저감층을 구비하는 기재 필름과, 이 기재 필름의 다른 면에 형성된 점착제층에 의해 구성된다.
기재 필름의 이면에 형성되는 요철을 갖는 접촉 저감층은, 주로 레이저광의 조사에 의해 기재 필름이 예컨대 용융해도, 기재 필름 자체가 가공용 테이블 등에 점착 또는 강고하게 부착되지 않도록, 기재 필름의 이면의 가공용 테이블에의 접촉 면적을 저감시키기 위한 층이다.
접촉 저감층은, 예를 들어 산술 평균 거칠기(Ra)가 1.0 ㎛ 이상인 요철을, 기재 필름 이면의 외표면에 부여한다. 특히, Ra가 1.2 ㎛ 이상, 1.3 ㎛ 이상, 또한 1.5 ㎛ 이상인 것이 보다 바람직하다. 이러한 요철에 의해, 기재 필름 자체의 가공용 테이블에의 접촉 면적을 저감시킬 수 있는 동시에, 기재 필름과 가공용 테이블과의 사이에 적절한 공극을 부여하여, 기재 필름 표면측으로부터의 레이저광의 에너지를 효과적으로 레이저 가공용 점착 시트로부터 방출시킬 수 있다.
접촉 저감층은, 예를 들어 기재 필름의 이면측, 즉 점착제층이 형성되는 것과 반대측을, 샌드블래스트하거나, 엠보스 처리하거나 또는 표면 코팅하는 등, 당해 분야에서 공지의 방법에 의해, 그 자체가 기재 필름의 일부로서 형성되어 있어도 좋다. 혹은, 별도로 샌드블래스트, 엠보스 처리 또는 표면 코팅하는 등에 의해, 일 표면에 요철을 갖는 필름을 형성하고, 기재 필름의 이면에 부착하여 일체화해도 좋다. 이 경우의 요철에 있어서의 오목부는, 미세한 관통 구멍에 의해 형성되어 있어도 좋다. 즉, 기재 필름 자체에 관통 구멍을 형성함으로써, 접촉 저감층을 형성해도 좋고, 기재 필름과는 별도로 관통 구멍이 형성된 필름을 형성하고, 그것을 기재 필름의 이면에 접착하여 일체화해도 좋다.
또한, 접촉 저감층은, 예를 들어 무기 화합물, 금속 또는 유기 화합물 등 중 어느 하나 또는 그들을 조합한 재료에 의한 입자를 이용하여, 기재 필름의 이면측에 형성해도 좋다.
이들 입자는, 구체적으로는 무기 화합물로서, 실리카(흄 실리카, 무수 규산, 침강성 실리카, 용융 실리카, 결정 실리카, 초미분 무정형 실리카 등) ; 산화알루미늄, 산화티탄, 산화주석, 산화아연, 산화주석, 산화칼슘, 산화마그네슘 등의 금속 산화물 ; 질화규소, 질화알루미늄 등의 금속 질화물 ; SiC 등의 금속탄화물 ; 탄산칼륨, 탄산나트륨, 탄산칼슘, 탄산마그네슘 등의 금속 탄산염 ; 수산화알루미늄, 수산화마그네슘 등의 금속 수산화물 ; 티탄산바륨, 인산칼슘, 규산칼슘, 석고, 제올라이트, 탈크, 클레이, 황산바륨, 마이카, 규조토 등의 입자, 금속으로서 금, 은, 팔라듐, 백금, 니켈, 알루미늄, 구리, 티탄, 텅스텐, 탄탈 등의 고융점 금속 등의 입자, 유기 화합물로서 후술하는 기재 필름을 형성하는 수지 입자, 그 중에서도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀 ; PET 등의 폴리에스테르 ; 나일론 등의 열가소성 수지 ; 열가소성 폴리이미드 ; PTFE, ETFE 등의 함불소 폴리에틸렌 ; 폴리카보네이트 ; 폴리에스테르 등의 비교적 융점이 높은 수지 입자 등을 이용할 수 있다. 이들 입자를 적당한 용매에 분산/현탁시켜, 기재 필름 이면에 도포/건조하여, 요철을 갖는 접촉 저감층을 형성하거나, 이들 입자를 상술한 수지 등으로 이루어지는 바인더에 혼합하여, 표면에 요철을 갖는 필름을 형성하고, 이것을 기재 필름에 부착하여 일체화하여 접촉 저감층을 형성해도 좋고, 기재 필름을 형성할 때의 원료에 입자를 혼합하여 기재 필름을 형성하고, 그 이면측에 요철을 갖는 접촉 저감층을 형성해도 좋다.
이러한 입자는, 접촉 저감층으로서의 기능을 효과적으로 발휘시키기 위해, 예를 들어 구 형상, 바늘 형상, 플레이크 형상 등 다양한 형상으로, 1 ㎛ 정도부터 수백 ㎛ 정도의 크기인 것이 적합하다. 입자를 이용하는 경우의 입자의 양은, 이용하는 입자의 종류 및 크기 등을 고려하여, 상술한 요철을 실현할 수 있는 양을 적절하게 조정하는 것이 필요하다.
기재 필름은, 자기 지지성인 공지의 필름으로부터 선택할 수 있다. 기재 필름은, 균일한 두께를 갖는 시트 형상인 것이 바람직하지만, 메쉬 형상 등의 형태라도 좋다. 또한, 기재 필름은 단일층이라도 좋고, 2층 이상의 다층 구조라도 좋다.
기재 필름의 재료로서는, 예를 들어 아크릴계 수지, 폴리우레탄계 수지, 폴 리노보넨계 수지, 폴리알킬렌글리콜계 수지, 폴리올레핀계 수지(폴리스티렌계 수지, 폴리에틸렌계 수지 등), 폴리이미드계 수지, 폴리에스테르계 수지, 에폭시계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 실리콘계 수지, 불소계 수지 등으로 이루어지는 고분자 필름 ; 구리, 알루미늄, 스테인레스 등의 금속 시트 ; PP, PVC, PE, PU, PS, PO 또는 PET 등의 폴리머 섬유, 레이온 또는 초산 셀룰로오스 등의 합성 섬유, 면, 실크 또는 양모 등의 천연 섬유 및 글래스 섬유 또는 탄소 섬유 등의 무기 섬유로 이루어지는 부직포 ; 이들 재료의 연신 가공, 함침 가공 등에 의해 물리적 또는 광학적인 기능이 부여된 시트 ; 디엔계(스티렌-부타디엔 공중합체, 부타디엔 등), 비(非)디엔계(이소부틸렌-이소프렌, 염소화폴리에틸렌, 우레탄계 등), 열가소성계(열가소성 엘라스토머 등) 등의 고무 성분을 포함하는 시트 ; 혹은 이들 1종 이상을 조합한 것 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 폴리올레핀계 수지가 바람직하다.
특히, 이들 기재 필름 재료는, 이하에 설명하는 바와 같이, 광투과율, 융점, 파단신도, 또한 흡광 계수, 두께, 적층 상태, 파단 강도, 비열, 에칭률, Tg, 열변형 온도 및 비중 등 중 적어도 1종의 특성, 2종 이상의 특성, 바람직하게는 모든 특성을 고려하여, 피가공물을 절단하는 레이저광에 의해 절단되기 어려운 것, 혹은 레이저광에 의해 가공용 테이블에 부착되기 어려운 것을 선택하는 것이 바람직하다.
기재 필름은, 그 두께는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어, 50 ㎛ 이상의 두께를 갖는 것이 적합하고, 100 ㎛ 이상, 150 ㎛ 이상, 50 내지 1000 ㎛ 정도의 두께를 갖고 있는 것이 바람직하다. 이에 의해, 반도체 웨이퍼에의 부착, 반도체 웨이퍼의 절단 및 반도체 칩으로부터의 박리 등의 각 공정에 있어서의 조작성이나 작업성을 확보할 수 있다.
기재 필름은, 상술한 바와 같은 적용 범위 내의 막 두께에 있어서, 레이저광의 투과율, 특히 파장 355 nm 부근으로부터 600 nm 부근의 레이저광의 광투과율이 50 ％ 정도 이상, 55 ％ 정도 이상, 60 ％ 정도 이상, 65 ％ 정도 이상, 또한 67 ％ 정도 이상, 70 ％ 정도 이상인 것이 바람직하다. 광투과율은, 예를 들어 자외 가시분광 광도계를 이용하여 측정할 수 있다. 이 경우의 광투과율은, 접촉 저감층이 형성되어 있지 않은 기재 필름 상태에서의 광투과율로서 나타내어진다.
또한, 기재 필름은 융점이 80 ℃ 이상인 층을 포함하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 레이저광의 조사에 의한 기재 필름의 용융을 유효하게 방지할 수 있다. 융점은 85 ℃ 이상, 90 ℃ 이상, 95 ℃ 이상, 100 ℃ 이상, 110 ℃ 이상인 것이 보다 바람직하다. 기재 필름이 단층 구조인 경우에는, 그것을 구성하는 층 자체의 융점이 80 ℃ 이상인 것이 필요하지만, 기재 필름이 적층 구조인 경우에는, 반드시 모든 층의 융점이 80 ℃ 이상이 아니어도 좋고, 적어도 1층이, 80 ℃ 이상인 융점을 갖는 층인 것이 바람직하다. 이 경우, 그 1층은 접촉 저감층에 인접하는 층으로서 배치되는 것이 바람직하고, 또한 레이저 가공시에 배면이 되는 측(예를 들어, 척 테이블에 접촉하는 측), 즉 접촉 저감층으로서 배치되는 것이 보다 바람직하다.
특히, 기재 필름은, 재료가 상이한 2층 이상의 적층 구조를 갖는 것이 바람직하다. 여기서 재료가 상이하다고 하는 것은, 그 조성이 상이한 것뿐만 아니라, 조성은 동일하지만 분자 구조, 분자량 등의 차이에 따라 특성이 상이한 것이 포함된다. 예를 들어, 상술한 흡광 계수, 융점, 파단 강도, 파단신도, 광투과율, 비열, 에칭률, 열전도율, Tg, 열변형 온도, 열분해 온도, 선팽창 계수 및 비중 등 중 적어도 1종의 특성이 상이한 것을 적층한 것이 적당하다.
그 중에서도, 2층 이상의 적층 구조 중, 적어도 1층이 벤젠 고리를 함유하지 않는 수지, 사슬 형상의 포화 탄화수소계 수지, 예를 들어, 폴리올레핀계 수지인 것이 바람직하다. 폴리올레핀계 수지로서는, 상술한 바와 같이 폴리에틸렌(예를 들어, 저밀도 폴리에틸렌, 직쇄 저밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌 등), 폴리프로필렌(예를 들어, 연신 폴리프로필렌, 비연신 폴리프로필렌 등), 에틸렌 공중합체, 프로필렌 공중합체, 에틸렌-프로필렌 공중합체, 폴리부타디엔, 폴리비닐알코올, 폴리메틸펜텐, 에틸렌-초산비닐 공중합체, 폴리초산비닐 등 중 1종 이상을 이용할 수 있고, 특히 에틸렌계 (공)중합체 및 프로필렌계 (공)중합체, 또한 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌 공중합체, 프로필렌 공중합체, 에틸렌-프로필렌 공중합체 중 적어도 1종인 것이 바람직하다. 이들 재료를 선택함으로써, 적당한 신장성과, 레이저 가공에 대한 적당한 강도의 밸런스를 도모할 수 있다. 또한, 접촉 저감층 자체를 구성하는 재료도, 이들 수지로 이루어지거나, 이들 재료를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
기재 필름이 적층 구조인 경우에는, 폴리에틸렌 수지층과 폴리프로필렌 수지층의 쌍방을 포함하는 것이 바람직하다. 특히, 이들 층을 포함하는 2층 또는 3층 구조인 것이 보다 바람직하다. 이 경우, 폴리프로필렌 수지층이 점착제층에 먼 위 치에 배치되어 있는 것이 보다 바람직하다. 예를 들어, 2층 구조인 경우에는, 기재 필름의 배면측에 폴리프로필렌 수지층, 점착제층측에 폴리에틸렌 수지층이 배치되고, 3층 구조인 경우에는, 기재 필름의 배면측 또는 그것보다 1층 점착제층측에 폴리프로필렌 수지층이 배치되고, 점착제층측에 폴리에틸렌 수지층이 배치되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 배치에 의해, 레이저 가공시에 기재 필름의 일부가 손상되어도, 가장 배면측에 존재하는, 비교적 연질의 수지인 폴리프로필렌 수지층에 의해, 기재 필름에 적당한 신장성을 확보할 수 있기 때문이다.
또한, 기재 필름은 100 ％ 이상의 파단신도를 갖고 있는 것이 바람직하다. 파단신도는, 예를 들어 만능 인장 시험기에 의해 인장 속도 200 mm/분으로, JIS K-7127을 기초로 하여 측정할 수 있다. 기재 필름이 적층 구조인 경우에는, 반드시 모든 층이 100 ％ 이상의 파단신도를 갖고 있지 않아도 되지만, 적어도 100 ％ 이상의 파단신도를 갖고 있는 층이, 접촉 저감층에 인접하여 배치되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 100 ％ 이상의 파단신도를 갖고 있는 층 자체가, 접촉 저감층을 구성하는 층이라도 좋다. 이에 의해, 레이저 가공을 행한 후에 다이싱 시트를 늘여, 피가공물을 절단하여 형성한 칩을 이격하기 쉬워져, 바람직하다.
또한, 기재 필름은, 흡광 계수가 65 이하인 것이 바람직하다. 또한, 60 이하, 55 이하, 50 이하, 45 이하, 40 이하인 것이 보다 바람직하다. 여기서, 흡광 계수는, 예를 들어 시마쯔 세이사꾸쇼제 분광 광도계 MPS-2000을 사용하여 측정된 파장 355 nm의 광투과율 I/I0, 샘플의 두께 d로부터, 람베르트·베르의 법칙(I/I0 = exp-αd)으로 구한 흡광 계수(α)로 할 수 있다. 단, 측정 파장은 반드시 355 nm가 아니어도 좋고, 248 내지 1100 nm 정도, 바람직하게는 248 내지 800 nm, 248 내지 600 nm 정도의 범위라도 좋다. 기재 필름이 적층 구조인 경우에는, 반드시 각 층의 흡광 계수가 65 이하가 아니어도 좋고, 적층 상태의 기재 필름이 65 이하의 흡광 계수를 갖고 있으면 좋다. 흡광 계수가 65 이하인 것에 의해, 기재 필름에 의한 레이저광의 흡수를 최소한으로 그치게 할 수 있어, 기재 필름 자체의 레이저광에 의한 가공을 방지할 수 있다.
또한, 기재 필름은, 비열이 큰 것이 바람직하다. 예를 들어, 비열은 0.5 정도 이상, 0.7 정도 이상, 0.8 정도 이상, 1.0 정도 이상, 1.1 정도 이상, 1.2 정도 이상인 것이 보다 바람직하다. 비열이 비교적 큰 것에 의해, 기재 필름 자체가 레이저광에 의해 발생하는 열에 의해 따뜻해지기 어려워, 그 열의 일부를 기재 필름 밖으로 달아나게 하기 쉽다. 그 결과, 기재 필름이 가공되기 어려워져, 기재 필름의 절단을 최소한으로 그치게 하고, 또한 배면의 가공용 테이블에의 국소적인 부착을 방지할 수 있다. 비열은, JIS K7123에 의해 측정할 수 있다. 구체적으로는, 시차 주사 열량계(DSC)로, 시료편을 10 ℃/분으로 승온시키기 위해 필요한 열량을 실측하여 구할 수 있다.
또한, 기재 필름은, 적어도 파단 강도가 상이한 2층 이상의 층을 포함하는 것이 바람직하다. 여기서, 파단 강도는 만능 인장 시험기에 의해 인장 속도 200 mm/분으로, JIS K-7127을 기초로 하여 측정할 수 있다. 파단 강도의 차이는 특별 히 한정되지 않지만, 예를 들어 20 MPa 정도 이상, 50 MPa 정도 이상인 것이 적합하다. 이 경우, 파단 강도가 큰 층이 점착제층에 먼 위치에 배치되어 있는 것이 보다 바람직하다. 즉, 기재 필름의 배면에 있어서, 레이저광에 의해 절단되기 어려운 강도를 갖는 층을 배치하는, 신장성이 양호한 층을 배치하는 것이 바람직하다. 단, 영률(초기 탄성률)이 지나치게 크면, 확장성에 문제가 발생하는 것이 우려되므로, 예를 들어 150 MPa 정도 이하, 120 MPa 정도 이하, 10O MPa 정도 이하인 것이 적합하다.
또한, 기재 필름은, 에칭률이 낮은 것이 바람직하다. 예를 들어, 에칭률은 1 내지 5 J/㎠ 정도의 레이저광 강도에서 0.3 내지 1.5 ㎛/펄스인 것이 바람직하고, 0.3 내지 1.2 ㎛/펄스, 0.3 내지 1.1 ㎛/펄스 정도인 것이 보다 바람직하다. 특히, 1 내지 2 J/㎠ 정도의 레이저광 강도에서 0.9 ㎛/펄스 이하, 0.8 ㎛/펄스 이하, 0.7 ㎛/펄스 이하인 것이 바람직하다. 에칭률이 낮음으로써, 기재 필름 자체의 절단을 방지할 수 있다.
기재 필름은, 유리 전이점(Tg)이, 50 ℃ 정도 이하, 30 ℃, 20 ℃ 또는 0 ℃ 정도 이하이거나, 열변형 온도가 200 ℃ 정도 이하, 190 ℃, 180 ℃, 170 ℃ 정도 이하이거나, 비중이 1.4 g/㎤ 정도 이하, 1.3 g/㎤ 정도 이하, 1.2 g/㎤ 정도 이하, 1.0 g/㎤ 정도 이하인 것이 바람직하다. 이들 특성을 가짐으로써, 기재 필름의 절단을 최소한으로 그치게 하고, 또한 배면의 가공용 테이블에의 국소적인 부착을 방지하는 데 있어서 유리하다. Tg 및 열변형 온도는, 예를 들어 JIS K7121의 일반적인 플라스틱의 전이 온도의 측정 방법[구체적으로는, 시차 열 분석(DTA), 시 차 주사 열량 분석(DSC) 등]을 이용하여 측정할 수 있다. 특히, 열변형 온도는, 예를 들어 JIS K7244-1에 준하는 방법에 의해, 연화 개시 온도로 해도 좋다. 또한, 비중은, 예를 들어 JIS K7112의 일반적으로 알려져 있는 플라스틱의 밀도(비중) 측정 방법[구체적으로는, 수중 치환법, 피크노미터(pycnometer)법, 부침법(浮沈法), 밀도 구배법 등]을 이용하여 측정할 수 있다.
또한, 기재 필름의 표면은, 가공 장치에 있어서의 테이블 등, 인접하는 재료와의 밀착성, 보유 지지성 등을 높이기 위해, 예를 들어 크롬산 처리, 오존 폭로(曝露), 화염 폭로, 고압 전격 폭로 및 이온화 방사선 처리 등의 화학적 또는 물리적 처리, 혹은 초벌 도포제(예를 들어, 후술하는 점착 물질)에 의한 코팅 처리 등의 공지의 표면 처리가 실시되어서 있어도 좋다.
본 발명의 레이저 가공용 점착 시트에 형성되는 점착제층은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어, 자외선, 전자선 등의 방사선에 의해 경화하는 에너지선 경화성 수지, 열경화성 수지 및 열가소성 수지 등을 함유하는, 당해 분야에서 공지의 점착제 조성물을 이용하여 형성할 수 있다. 특히, 피가공물의 박리성을 향상시키기 위해, 에너지선 경화형 수지를 이용하는 것이 바람직하다. 에너지선을 조사함으로써, 점착제 내에서의 3차원 메쉬 구조의 형성으로 인해 접착 강도를 저하시킬 수 있어, 사용 후에 있어서 박리를 용이하게 할 수 있기 때문이다. 이들 점착제는 한정되지 않지만, 예를 들어 일본 특허 출원 공개 제2002-203816호, 일본 특허 출원 공개 제2003-142433호, 일본 특허 출원 공개 제2005-19607호, 일본 특허 출원 공개 제2005-279698호, 일본 특허 출원 공개 제2006-35277호, 일본 특허 출원 공개 제 2006-111659호 등에 기재되어 있는 것을 이용할 수 있다.
구체적으로는, 천연 고무 및 다양한 합성 고무 등의 고무, 또는 아크릴로니트릴 및 탄소 수 1 내지 20 정도의 직쇄 혹은 분지의 알킬기를 갖는 아크릴산알킬 또는 메타크릴산알킬로 제조되는 폴리(메타)아크릴산알킬 등의 아크릴계 폴리머를 배합한 것을 들 수 있다.
점착제로는, 다관능성 모노머를 가교제로서 첨가해도 좋다. 가교제로서는, 헥산디올디(메타)아크릴레이트, (폴리)에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트 및 우레탄아크릴레이트 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 이용해도 좋고, 2종 이상을 조합하여 이용해도 좋다.
에너지선 경화형 점착제로 하기 위해, 광조사에 의해 용이하게 반응할 수 있는 모노머 또는 올리고머, 이른바 광중합성 화합물을 조합하는 것이 바람직하다. 그들의 예로서는, 우레탄, 메타크릴레이트, 트리메틸프로판트리메타크릴레이트, 테트라메틸올메탄테트라메타크릴레이트 및 1,4-부틸렌글리콜디메타크릴레이트 등을 들 수 있다.
이 경우, 광중합 개시제를 포함해도 좋다. 개시제로서는, 4-(4-히드록시에톡시)페닐(2-히드록시-2-프로필)케톤 등의 아세토페논 화합물, 벤조인에틸에테르 등의 벤조인에테르 화합물, 케탈 화합물, 방향족 염화 술포닐 화합물, 광활성 옥심 화합물 및 벤조페논 화합물을 들 수 있다. 이들은 단독으로 이용해도 좋고, 2종 이상을 조합하여 이용해도 좋다.
감열성 점착제로 하기 위해, 이른바 열발포 성분(분해형 또는 마이크로 캡슐 형)을 이용해도 좋다. 예를 들어, 유럽 특허 제0523505호 참조.
점착제는, 필요하다면 점착 부여제, 충전재, 안료, 노화 방지제 또는 안정화제, 연화제 등의 임의의 첨가제가 혼합되어 있어도 좋다.
점착제층의 두께는 특별히 한정되지 않으며, 충분한 접착 강도를 얻는 동시에, 반도체 웨이퍼 등으로부터 점착 시트를 제거한 후에, 그곳에 바람직하지 않은 점착제 잔류 찌꺼기를 잔존시키지 않는 것을 고려하여, 예를 들어 300 ㎛ 정도 이하, 3 내지 200 ㎛ 정도를 들 수 있다.
본 발명의 레이저 가공용 시트는, 당해 분야에서 공지의 방법에 의해 형성할 수 있다. 예를 들어, 상술한 바와 같이, 점착제 성분을 조제하고, 이것을 기재 필름에 도포/건조함으로써 형성한다. 점착제 성분의 도포 방법으로서는, 바아 코터 도포 시공, 에어나이프 도포 시공, 그라비아 도포 시공, 그라비아 리버스 도포 시공, 리버스 롤 도포 시공, 립 도포 시공, 다이 도포 시공, 딥 도포 시공, 오프셋 인쇄, 플렉소 인쇄, 스크린 인쇄 등 다양한 방법을 채용할 수 있다. 또한, 별도로 박리 라이너에 점착제층을 형성한 후, 그것을 기재 필름에 부착하는 방법 등을 채용해도 좋다.
본 발명의 레이저 가공용 점착 시트는, 레이저광을 이용한 가공에 적절하게 사용할 수 있다. 예를 들어, 400 nm 이하의 발진 파장을 갖는 레이저, 구체적으로는 발진 파장 248 nm의 KrF 엑시머 레이저, 308 nm의 XeCl 엑시머 레이저, YAG 레이저의 제3 고조파(355 nm), 제4 고조파(266 nm)를 들 수 있다. 또한, 400 nm 이상의 발진 파장을 갖는 레이저[예를 들어, 파장 750 내지 800 nm 부근의 티탄 사파 이어 레이저 등, 펄스폭이 1e-9초(0.000000001초) 이하]를 이용해도 좋다.
본 발명의 레이저 가공용 점착 시트는, 통상 반도체 웨이퍼, 예를 들어 실리콘 웨이퍼, 게르마늄 웨이퍼, 갈륨·비소 웨이퍼, 회로 기판, 세라믹 기판, 금속 기판, 반도체 레이저 등의 발광 혹은 수광 소자 기판, MEMS(Micro Electro Mechanical System) 기판 및 반도체 패키지 등에 사용할 수 있다. 즉, 레이저광을 이용하는 다이싱 가공 전에, 예를 들어 다이싱 장치의 반도체 웨이퍼 등의 가공용 테이블면측에 부착되고, 이들 반도체 웨이퍼 등의 절단시 및 그 후의 공정에서 개편화(個片化)된 칩을 지지 고정하기 위해 이용할 수 있다.
이러한 사용에 있어서, 본 발명의 레이저 가공용 점착 시트는, 레이저광의 조사부에 있어서, 기재 필름의 일부가 용융되었다고 해도 기재 필름과 가공용 테이블과의 접촉 면적이 작기 때문에, 기재 필름의 배면이, 다이싱 장치에 있어서의 가공용 테이블에 국소적으로 부착되는 현상을 최소한으로 그치게 할 수 있는 동시에, 접촉 저감층과 가공용 테이블과의 사이에 효과적으로 공극을 도입할 수 있으므로, 레이저광에 의한 에너지의 일부를 이 공극을 통과시켜, 기재 필름으로부터 효율적으로 릴리프시킬 수 있어, 기재 필름의 용융 자체를 저감시킬 수 있다. 게다가, 반도체 웨이퍼 등과 함께, 점착제층 또는 점착제층과 일부의 기재 필름이 절단되지만, 가공용 테이블면측의 기재 필름은 절단되기 어려워, 개편화된 칩 등이 따로따로 흩어지거나, 낙하하는 것을 방지할 수 있다.
이하에, 본 발명의 레이저 가공용 점착 시트를 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
<제1 실시예>
(점착제 용액의 조제)
부틸아크릴레이트/에틸아크릴레이트/2-히드록시에틸아크릴레이트/아크릴산을 중량비 60/40/4/1로 공중합시켜 이루어지는 수 평균 분자량 50만의 아크릴계 폴리머 100 중량부, 이소시아네이트계 가교제(니혼폴리우레탄샤제, 코로네이트 HL) 3 중량부 및 에폭시계 가교제(미쯔비시 가스 가가꾸샤제, 테트라드 C) 2 중량부를, 톨루엔 500 중량부에 추가하여 균일하게 용해, 혼합하여 아크릴계 점착제 용액 (1)을 조제하였다.
(접촉 저감층이 있는 레이저 가공용 점착 시트의 형성)
1.0 ㎛, 3.0 ㎛, 5.0 ㎛, 10 ㎛의 가공 깊이를 갖는 가열 가공용 롤[유리 롤(YURI ROLL)제] 및 경면 롤을 이용하여, 150 ㎛ 두께로, 355 nm의 광에 대해 약 66 ％의 광투과율을 갖는 폴리에틸렌 필름(융점 : 115 ℃)의 한쪽 면에 접촉 저감층을 형성하였다(이하,「엠보스 처리」라 기재함).
얻어진 폴리에틸렌 필름의 산술 평균 거칠기(Ra)를 측정하였다. 그 결과, 표1에 나타내는 바와 같이 각각 1.2 ㎛, 2.9 ㎛, 5.0 ㎛, 10.3 ㎛의 접촉 저감층을 갖는 폴리에틸렌 필름으로 되어 있었다.
접촉 저감층을 갖는 폴리에틸렌 필름의 접촉 저감층이 형성되어 있지 않은 측의 표면에, 점착제와의 밀착성을 향상시키는 목적에서, 코로나 방전 처리를 실시하였다. 그 후, 두께 20 ㎛가 되도록, 아크릴계 점착제를 도포하고, 도1에 나타내 는 바와 같이 기재 필름(1)의 표면에 점착제층(2), 이면에 접촉 저감층(3)이 형성된 레이저 가공용 점착 시트(10)를 각각 제작하였다.
(표면 거칠기의 측정)
텐콜(Tencor)제 단차·표면 거칠기 미세 형상 측정 장치 P-15를 이용하여, 얻어진 레이저 가공용 점착 시트의 접촉 저감층 표면에 대해, 도2에 도시하는 바와 같이 레이저 가공용 점착 시트(10)의 폭 방향[예를 들어, 폭(E) = 1400 mm]으로 3군데(X, Y, Z), 길이 방향에 대해 간격 D(예를 들어, 10 m)로 10군데, 총 30군데를 측정한 평균 거칠기를 산술 평균 거칠기(Ra)로 하였다. 각 부분의 측정 거리는 접촉 저감층측 표면을 길이 50 mm에 걸쳐 측정하였다.
(척 테이블과의 밀착력의 측정)
도3에 도시하는 바와 같이, 레이저 다이싱 장치의 척 테이블로서, 석영 유리제 테이블 상에, 접촉 저감층면측이 접촉하도록 레이저 가공용 점착 시트(10)를, 시트 고정용 링(11)을 이용하여 각각 배치하였다.
가공용 레이저로서, 파장 355 nm, 평균 출력 5 W, 반복 주파수 30 kHz의 YAG 레이저의 제3 고조파(355 nm)를 이용하였다. 레이저광을, fθ 렌즈에 의해 집광하여, 갈바노 스캐너에 의해 20 mm/초의 속도로 레이저 가공용 점착 시트를 스캔하여 절단 가공하였다.
각 레이저 가공용 점착 시트에 대해, 척 테이블에의 밀착성 경향을 보다 명확하게 확인하기 위해, 스캔 횟수를 1 내지 8회까지 바꾸어 밀착성의 측정을 실시하였다.
레이저 가공용 점착 시트와 척 테이블과의 밀착력의 측정은, JIS Z0237의 점착력 측정 방법에 준하여 측정하였다. 즉, 시험편으로서, 레이저 가공 후의 레이저 가공용 점착 시트(10)를, 20 mm 폭(A), 150 mm 길이(B)로 컷트하고, 측정 장치로서 JIS B7721로 규정되어 있는 인장 시험기를 이용하여, 측정 온도 23 ± 3 ℃, 박리 각도 180 °및 박리 속도 300 mm/초의 조건으로 박리하였을 때의 하중(접착력, N/20 mm)을 측정하였다. 그 결과를 표1에 나타낸다.
<비교예>
가공 깊이를 갖는 가열 가공용 롤을 이용하지 않고, 경면 금속 롤을 2개 이용하여 150 ㎛ 두께의 폴리에틸렌 필름을 형성하고, 접촉 저감층을 갖지 않는 폴리에틸렌필름을 형성하였다.
필름 양면의 산술 평균 거칠기(Ra)를 측정한 바, 표1에 나타내는 바와 같이 각각의 면에서 0.4 ㎛였다.
[표1]
Figure 112007070877279-PAT00001
<제2 실시예>
기재 필름으로서 폴리프로필렌/폴리에틸렌/폴리프로필렌(막 두께 30 ㎛/90 ㎛/30 ㎛, 융점 130 ℃, 파장 355 nm의 광투과율 70 ％)을 이용한 것 이외에, 제1 실시예와 마찬가지로 엠보스 가공을 행하여, 접촉 저감층을 형성하고, 제1 실시예와 동일한 평가를 행하였다. 그 결과, 레이저광의 스캔 횟수를 거듭한 경우의 레이저 가공용 점착 시트의 절단에 있어서, 약간 끊어짐이 발생하였지만, 레이저 가공용 점착 시트의 척 테이블에의 부착에 관해서는, 상기와 동일한 결과가 얻어졌다.
이와 같이, 실시예 및 비교예로부터 명백한 바와 같이, 본 발명의 레이저 가공용 점착 시트를 사용함으로써, 레이저 가공시에 있어서도 척 테이블에의 부착을 저감하는 것이 가능해지고, 레이저 가공 후에 있어서 용이하게 다음 공정(세정 처리 또는 픽업 처리)으로 반송하는 것이 가능해진다.
본 발명은 반도체 웨이퍼, 예를 들어 실리콘 웨이퍼, 게르마늄 웨이퍼, 갈륨·비소 웨이퍼, 회로 기판, 세라믹 기판, 금속 기판, 반도체 레이저 등의 발광 혹은 수광 소자 기판, MEMS(Micro Electro Mechanical System) 기판 및 반도체 패키지 등에 대해 사용하는, 레이저광을 이용한 광범위한 가공의 전부에 대해 이용할 수 있다.
도1은 본 발명의 레이저 가공용 점착 시트의 개략 단면도.
도2는 본 발명의 레이저 가공용 점착 시트의 상기 개략 평면도.
도3은 본 발명의 레이저 가공용 점착 시트를 시험하였을 때의 샘플 제작 방법을 설명하기 위한 시트의 개략도 및 확대도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 기재 필름
2 : 점착제층
3 : 접촉 저감층
10 : 점착 시트
11 : 고정용 링

Claims (9)

  1. 기재 필름의 표면에 점착제층이 적층되어 이루어지는 레이저 가공용 점착 시트이며,
    상기 기재 필름은, 이면에, 요철을 갖는 접촉 저감층을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 레이저 가공용 점착 시트.
  2. 제1항에 있어서, 접촉 저감층은 1.0 ㎛ 이상의 산술 평균 거칠기(Ra)의 요철을, 기재 필름 이면의 외표면에 부여하는 레이저 가공용 점착 시트.
  3. 제1항에 있어서, 기재 필름이, 50 ％ 이상의 광투과율을 갖는 레이저 가공용 점착 시트.
  4. 제1항에 있어서, 기재 필름이, 적어도 1층의 폴리올레핀계 수지를 함유하는 레이저 가공용 점착 시트.
  5. 제4항에 있어서, 폴리올레핀계 수지가, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌 공중합체, 프로필렌 공중합체, 에틸렌-프로필렌 공중합체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 레이저 가공용 점착 시트.
  6. 제1항에 있어서, 상기 기재 필름이, 80 ℃ 이상의 융점을 갖는 층을 포함하는 레이저 가공용 점착 시트.
  7. 제1항에 있어서, 상기 기재 필름이, 적어도 파단신도가 상이한 2층 이상의 층을 더 포함하고, 또한 접촉 저감층에 인접하여 파단신도가 큰 층이 배치되어 이루어지는 레이저 가공용 점착 시트.
  8. 제7항에 있어서, 파단신도가 큰 층이, 100 ％ 이상인 레이저 가공용 점착 시트.
  9. 제1항에 있어서, 접촉 저감층이, 샌드블래스트, 엠보스 처리 또는 표면 코팅법에 의해 형성되어 이루어지는 레이저 가공용 점착 시트.
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