KR20080052505A - 레이저 다이싱 시트 및 칩보디의 제조 방법 - Google Patents

레이저 다이싱 시트 및 칩보디의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 레이저 다이싱에 있어서, 레이저 광에 의한 다이싱 시트의 절단, 척 테이블의 손상 및 다이싱 시트의 척 테이블로의 융착을 방지할 수 있는 레이저 다이싱 시트 및 그를 이용한 레이저 다이싱법에 의한 칩보디의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다. 특히 본 발명은 레이저 다이싱에 있어서 우수한 성질이 기대되는 폴리우레탄아크릴레이트 필름을 사용한 기재의 익스팬드 후의 형상 복원성을 개선하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 의한 레이저 다이싱 시트는 폴리우레탄아크릴레이트 필름과 형상 복원성 필름으로 이루어지는 기재와, 해당 기재의 폴리우레탄아크릴레이트 필름 표면에 형성된 점착제층으로 이루어지는 것을 특징으로 하고 있다.
레이저광, 다이싱 시트, 척 테이블, 레이저 다이싱 시트, 칩보디, 폴리우레탄아크릴레이트 필름, 형상 복원성 필름, 기재, 점착제층

Description

레이저 다이싱 시트 및 칩보디의 제조 방법{THE LASER DISING SHEET AND THE METHOD OF MANUFACTURING CHIP BODY}
본 발명은 레이저 광으로 워크를 다이싱(dicing)하여 칩화할 때에 워크를 고정하기 위해 가장 적합하게 이용되는 레이저 다이싱 시트 및 해당 레이저 다이싱 시트를 이용하여 가장 적합하게 실시되는 칩보디의 제조 방법에 관한 것이다.
레이저 다이싱은 블레이드 다이싱으로는 절단하기 어려운 워크도 절단 가능한 경우가 있으며, 근래 특히 주목받고 있다. 그와 같은 레이저 다이싱에 이용되는 레이저 다이싱 시트의 한 예는 본 출원인에 의하여 개시되어 있다(특허 문헌 1).
레이저 다이싱에 있어서는, 다이싱 시트 상에 고정된 워크에 레이저 광을 주사하여 워크를 절단(다이싱)하고 있다. 이 때 레이저 광의 초점은 다음과 같이 이동하고 있다. 즉 워크가 부착되어 있지 않은 다이싱 시트 표면(워크의 외부 가장자리부)으로부터 가속하고, 워크 표면을 일정 속도로 주사하여 워크의 다른쪽의 외부 가장자리부에서 감속, 정지한다. 그 후 진행 방향을 반전하여 가속 후 워크 표면을 주사하여 다시 감속, 정지, 반전한다.
따라서 레이저 광 초점의 이동에 있어서의 가속·감속 시에는 워크가 부착되 어 있지 않은 다이싱 시트의 단부에 직접 레이저 광이 조사된다. 이때 레이저 광이 다이싱 시트를 투과하여 척 테이블을 손상시키는 문제가 발생하는 경우가 있다. 또한 레이저 광에 의하여 가열된 척 테이블에 접하는 다이싱 시트의 면이 용융해서 척 테이블에 융착한다는 문제가 발생하는 경우도 있다.
이러한 문제를 회피하기 위해 두꺼운 다이싱 시트를 이용하여 워크와 척 테이블 표면의 거리를 멀게 하는 방법을 사용하였다(특허 문헌 2). 이 방법을 이용하면 척 테이블에 도달한 레이저 광은 초점이 분산되고, 따라서 에너지 밀도가 낮게되어 척 테이블의 손상에는 이르지 않게된다. 또한 상술한 다이싱 시트의 융착의 문제도 일어나지 않는다. 그러나 기재가 두껍기 때문에 다이싱 후의 익스팬드(expand)가 곤란해지는 경우가 발생한다.
또한 특허 문헌 3에는 우레탄아크릴레이트계 올리고머 등의 경화성 수지를 제막·경화하여 얻어지는 기재(이하 "폴리우레탄아크릴레이트 필름" 이라 한다.) 상에 점착제층을 구비하여 이루어지는 다이싱 시트가 개시되어 있다. 그러나 특허 문헌 3에서는 블레이드 다이싱으로의 적용이 의도한 것으로서, 상기한 바와 같은 레이저 다이싱에 특유한 과제는 인식되어 있지 않다.
폴리우레탄아크릴레이트 필름은 가교 밀도가 높기 때문에 레이저 광의 직사를 받아도 필름이 받는 손상은 비교적 경미한 것이 기대된다. 또 익스팬드성도 양호하기 때문에 다이싱 후에 익스팬드하여 칩 간격을 이간하는 것도 용이하다. 이 때문에 상기와 같은 레이저 다이싱 시트의 기재로서, 폴리우레탄아크릴레이트 필름을 사용하는 것이 검토되었다.
그러나 폴리우레탄아크릴레이트 필름을 다이싱 시트의 기재로서 사용한 경우 다음과 같은 문제점이 염려된다.
통상 익스팬드 공정 후 칩을 픽업한 후 다이싱 시트는 링 프레임에 팽팽하게 설치된 상태에서 회수 카세트에 수납되어 회수된다. 회수 후 다이싱 시트를 제거하고, 링 프레임은 세정 공정 등을 거쳐서 재사용된다. 익스팬드에 의해 다이싱 시트는 연신되어 있기 때문에 링 프레임으로부터 다이싱 시트가 쳐진 상태에 있다. 이 상태에서는 늘어진 다이싱 시트가 회수 카세트에 수납되는 다른 링 프레임이나 시트에 접촉하기 때문에 회수 카세트로의 수납이 원활하게 실시되지 않는다.
예를 들면 폴리우레탄아크릴레이트 필름은 익스팬드성이 우수하지만, 형상 복원성은 뒤떨어진다.
따라서 폴리우레탄아크릴레이트 필름은 레이저 다이싱 시트의 기재로서 우수한 성질이 기대되지만, 형상 복원성에 난점이 있어서 실용화에 어려움이 있었다.
[특허 문헌 1] 일본국 특개2002-343747호 공보
[특허 문헌 2] 일본국 특개2006-245487호 공보
[특허 문헌 3] 일본국 특개2002-141306호 공보
본 발명은 상기와 같은 종래 기술에 동반하는 문제를 해결하고자 하는 것이다. 즉 본 발명은 레이저 다이싱에 있어서, 레이저 광에 의한 다이싱 시트의 절단, 척 테이블의 손상 및 다이싱 시트의 척 테이블로의 융착을 방지할 수 있는 레이저 다이싱 시트 및 그를 이용한 레이저 다이싱법에 의한 칩보디의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다. 특히, 본 발명은 레이저 다이싱에 있어서 우수한 성질이 기대되는 폴리우레탄아크릴레이트 필름을 사용한 기재의 익스팬드 후의 형상 복원성을 개선하는 것을 목적으로 하고 있다.
이와 같은 과제의 해결을 목적으로 한 본 발명의 요지는 이하와 같다.
(1) 폴리우레탄아크릴레이트 필름과 형상 복원성 필름으로 이루어지는 기재와, 상기 기재의 폴리우레탄아크릴레이트 필름 표면에 형성된 점착제층으로 이루어지는 레이저 다이싱 시트.
(2) 기재를 구성하는 폴리우레탄아크릴레이트 필름이 에너지선 경화성 우레탄아크릴레이트계 올리고머와 에너지선 경화성 모노머를 함유하는 배합물에 에너지선을 조사하여 얻어지는 경화물인 (1)에 기재된 레이저 다이싱 시트.
(3) 에너지선 경화성 우레탄아크릴레이트계 올리고머가 폴리에테르형 우레탄아크릴레이트계 올리고머인 (2)에 기재된 레이저 다이싱 시트.
(4) 폴리에테르형 우레탄아크릴레이트계 올리고머의 에테르 결합부가 알킬렌옥시기(-(-R-O-)n-: 여기서, R은 알킬렌기이며, n은 2 내지 200의 정수)인 (3)에 기재된 레이저 다이싱 시트.
(5) 알킬렌옥시기(-(-R-O-)n-)의 알킬렌기(R)가 탄소수 1 내지 6의 알킬렌기인 (4)에 기재된 레이저 다이싱 시트.
(6) 알킬렌옥시기(-(-R-O-)n-)의 알킬렌기(R)가 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌, 또는 테트라메틸렌인 (5)에 기재된 레이저 다이싱 시트.
(7) 형상 복원성 필름의 응력 제거 후의 변형 복원율이 80 내지 100％인 (1) 내지 (6)의 어느 하나에 기재된 레이저 다이싱 시트.
(8) 형상 복원성 필름이 폴리올레핀 필름인 (7)에 기재된 레이저 다이싱 시트.
(9) 폴리올레핀 필름이 저밀도 폴리에틸렌 필름, 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌 필름, 연질화 폴리프로필렌 필름, 에틸렌·(메타)아크릴산 공중합체 필름, 에틸렌·(메타)아크릴산 에스테르 공중합체 필름 또는 에틸렌·초산비닐 공중합체 필름인 (8)에 기재된 레이저 다이싱 시트.
(10) 상기 (1) 내지 (9)의 어느 하나에 기재된 레이저 다이싱 시트의 점착제층에 워크를 부착하고,
레이저 광에 의해 워크를 개편화(個片化)하여 칩을 제작하며,
레이저 다이싱 시트를 익스팬드하여 칩 간격을 이격시키고,
칩을 픽업하는 칩보디의 제조 방법.
본 발명에 있어서는, 기재의 최상층으로서 폴리우레탄아크릴레이트 필름을 이용하고 있기 때문에, 기재에 레이저 광이 조사되어도 기재가 받는 손상은 작아서 절단되지 않는다. 또 기재는 손상을 받지 않고도 기재를 투과하여 척 테이블로까지 도달하는 광량이 저감된다. 이 결과 레이저 다이싱에 있어서, 레이저 광에 의한 다이싱 시트의 절단, 척 테이블의 손상 및 다이싱 시트의 척 테이블로의 융착이 방지 되고, 레이저 다이싱에 의한 칩보디의 제조 공정이 원활하게 실시되게 된다. 또 기재의 구성층으로서, 폴리우레탄아크릴레이트 필름에 추가하여 형상 복원성 필름을 사용하고 있기 때문에 시트의 익스팬드 후의 형상 복원성이 개선되어 링 프레임의 회수를 원활하게 실시할 수 있게 된다.
이하 본 발명에 대하여 더욱 구체적으로 설명한다. 본 발명에 관련되는 다이싱 시트는 기재와, 그 위에 형성되는 점착제층으로 이루어진다.
기재는 폴리우레탄아크릴레이트 필름과 형상 복원성 필름으로 이루어진다.
기재의 구성층의 하나인 폴리우레탄아크릴레이트 필름은 폴리우레탄아크릴레이트를 주요 구성 성분으로 하는 수지 필름이다. 폴리우레탄아크릴레이트 필름은 에너지선 경화성 우레탄아크릴레이트계 올리고머와 에너지선 경화성 모노머를 함유하는 배합물을 제막 후, 이것에 에너지선을 조사하여 얻어지는 경화물이 바람직하다.
에너지선 경화성 우레탄아크릴레이트계 올리고머는 예를 들면 폴리에스테르형 또는 폴리에테르형 등의 폴리올 화합물과 다가 이소시아네이트 화합물을 반응시켜서 얻어지는 말단 이소시아네이트우레탄프리폴리머에 히드록실기를 갖는 (메타)아크릴레이트를 반응시켜서 얻어진다.
폴리올 화합물은 알킬렌디올, 폴리에테르형 폴리올, 폴리에스테르형 폴리올, 폴리카보네이트형 폴리올의 어느 하나이어도 좋지만, 폴리에테르형 폴리올을 이용하는 것으로 보다 양호한 효과가 얻어진다. 또 폴리올이면 특별히 한정되지는 않 고, 2관능의 디올, 3관능의 트리올이어도 좋지만, 입수의 용이성, 범용성, 반응성 등의 관점에서 디올을 사용하는 것이 특히 바람직하다. 따라서 폴리에테르형 디올이 바람직하게 사용된다.
폴리에테르형 디올은 일반적으로 HO-(-R-O-)n-H로 나타내어진다. 여기에서 R은 2가의 탄화수소기, 바람직하게는 알킬렌기이며, 더욱 바람직하게는 탄소수 1 내지 6의 알킬렌기, 특히 바람직하게는 탄소수 2 또는 3의 알킬렌기이다. 또 탄소수 1 내지 6의 알킬렌기 중에서도 바람직하게는 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌, 또는 테트라메틸렌, 특히 바람직하게는 에틸렌 또는 프로필렌이다. 또 n은 바람직하게는 2 내지 200, 더욱 바람직하게는 10 내지 100이다. 따라서 특히 바람직한 폴리에테르형 디올로서는, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 폴리부틸렌글리콜, 폴리테트라메틸렌글리콜을 들 수 있고, 특히 더욱 바람직한 폴리에테르형 디올로서는, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜을 들 수 있다.
폴리에테르형 디올은 다가 이소시아네이트 화합물과의 반응에 의해 에테르 결합부(-(-R-O-)n-)를 유도하여 말단 이소시아네이트우레탄프리폴리머를 생성한다. 이와 같은 에테르 결합부는 에틸렌옥시드, 프로필렌옥시드, 테트라히드로푸란 등의 환상 에테르의 개환 반응에 의하여 유도되는 구조이어도 좋다.
다가 이소시아네이트 화합물로서는, 예를 들면 4, 4' -디시클로헥실메탄디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 2, 4-토릴렌디이소시아네이트, 2, 6-토릴렌디이소시아네이트, 1, 3-크실리렌디이소시아네이트, 1, 4-크실리렌디이소시아네이트, 디페닐메탄, 4, 4' -디이소시아네이트 등이 이용되고, 특히 바람직하게는 4, 4' -디시클로헥실메탄디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트 등이 바람직하게 이용된다.
이어서 말단 이소시아네이트우레탄프리폴리머와 히드록실기 함유 (메타)아크릴레이트를 반응시켜서 우레탄아크릴레이트계 올리고머가 얻어진다. 히드록실기 함유 (메타)아크릴레이트로서는, 예를 들면 2-히드록시에틸아크릴레이트, 또는 2-히드록시에틸메타크릴레이트, 2-히드록시프로필아크릴레이트, 2-히드록시프로필메타크릴레이트, 2-히드록시부틸아크릴레이트, 2-히드록시부틸메타크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜메타크릴레이트 등이 이용되고, 특히 2-히드록시에틸아크릴레이트 또는 2-히드록시에틸메타크릴레이트가 이용된다.
우레탄아크릴레이트계 올리고머는 일반식: Z-(Y-(X-Y)m)-Z로 나타내어진다(여기에서 X는 폴리에테르형 디올에 의해 유도되는 구성 단위이고, Y는 디이소시아네이트로부터 유도되는 구성 단위이며, Z는 히드록실기 함유 (메타)아크릴레이트로부터 유도되는 구성 단위이다). 상기 일반식에 있어서, m은 바람직하게는 1 내지 200, 더욱 바람직하게는 1 내지 50으로 되도록 선택된다.
얻어지는 우레탄아크릴레이트계 올리고머는 분자 내에 광 중합성의 이중 결합을 갖고, 에너지선 조사에 의해 중합 경화하여 피막을 형성하는 성질을 갖는다.
본 발명에서 바람직하게 이용되는 우레탄아크릴레이트계 올리고머의 중량 평균 분자량은 1000 내지 50000, 더욱 바람직하게는 2000 내지 40000의 범위에 있다. 상기의 우레탄아크릴레이트계 올리고머는 1종류 단독으로, 또는 2종류 이상을 조합하여 이용할 수 있다. 상기와 같은 우레탄아크릴레이트계 올리고머만으로는 제막이 곤란한 경우가 많기 때문에 본 발명에서는 에너지선 경화성의 모노머로 희석하여 제막한 후, 이것을 경화하여 필름을 얻는다. 에너지선 경화성 모노머는 분자 내에 에너지선 중합성의 이중 결합을 갖고, 특히 본 발명에서는 비교적 부피가 큰 기를 갖는 아크릴에스테르계 화합물이 바람직하게 이용된다.
이와 같은 우레탄아크릴레이트계 올리고머를 희석하기 위해 이용되는 에너지선 경화성의 모노머의 구체예로서는, 이소보르닐(메타)아크릴레이트, 디시클로펜테닐(메타)아크릴레이트, 디시클로펜타닐(메타)아크릴레이트, 디시클로펜테닐옥시(메타)아크릴레이트, 시클로헥실(메타)아크릴레이트, 아다만탄(메타)아크릴레이트 등의 지환식 화합물, 페닐히드록시프로필아크릴레이트, 벤질아크릴레이트, 페놀에틸렌옥시드 변성 아크릴레이트 등의 방향족 화합물, 또는 테트라히드로푸르푸릴(메타)아크릴레이트, 모노포린아크릴레이트, N-비닐피롤리돈 또는 N-비닐카프로락탐 등의 복소환식 화합물을 들 수 있다. 또 필요에 따라서 다관능(메타)아크릴레이트를 이용해도 좋다. 이와 같은 에너지선 경화성 모노머는 단독으로, 또는 복수를 조합하여 이용해도 좋다.
상기 에너지선 경화성 모노머는 우레탄아크릴레이트계 올리고머 100중량부에 대하여 바람직하게는 5 내지 900중량부, 더욱 바람직하게는 10 내지 500중량부, 특히 바람직하게는 30 내지 200중량부의 비율로 이용된다.
기재를 구성하는 폴리우레탄아크릴레이트 필름은 우레탄아크릴레이트계 올리고머 및 에너지선 경화성 모노머를 포함하는 배합물을 제막, 경화하여 얻어진다. 이 때 해당 배합물에 광 중합 개시제를 혼입함으로써 에너지선 조사에 의한 중합 경화 시간 및 에너지선 조사량을 적게 할 수 있다. 이와 같은 광 중합 개시제로서는, 벤조인 화합물, 아세토페논 화합물, 아실포스피녹사이드 화합물, 티타노센 화합물, 티옥산톤 화합물, 퍼옥사이드 화합물 등의 광 개시제, 아미노나 퀴논 등의 광 증감제 등을 들 수 있고, 구체적으로는, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 벤조인, 벤조인메틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤조인이소프로필에테르, 벤질디페닐설파이드, 테트라메틸티우람모노설파이드, 아조비스이소부티로니트릴, 디벤질, 디아세틸, β-크롤안트라퀴논 등을 들 수 있다.
광 중합 개시제의 사용량은 우레탄아크릴레이트계 올리고머 및 에너지선 경화성 모노머의 합계 100중량부에 대하여 바람직하게는 0. 05 내지 15중량부, 더욱 바람직하게는 0. 1 내지 10중량부, 특히 바람직하게는 0. 3 내지 5중량부이다.
또 상기의 배합물 중에는 탄산칼슘, 실리카, 운모 등의 무기 필러, 철, 납 등의 금속 필러를 첨가해도 좋다. 또한 상기 성분 외에도 기재에는 안료나 염료 등의 착색제 등의 첨가물이 함유되어 있어도 좋다.
제막 방법으로서는, 유연 제막(캐스트 제막)이라 불리우는 방법을 바람직하게 채용할 수 있다. 구체적으로는, 액상의 배합물(경화 전의 수지, 수지의 용액 등)을 예를 들면 공정 시트 상에 박막상으로 캐스트한 후에 도막에 자외선, 전자선 등의 에너지선을 조사하여 중합 경화시켜서 필름화한다. 이와 같은 제법에 따르면, 제막 시에 수지에 걸리는 응력이 적고, 피시아이의 형성이 적다. 또 막두께의 균일성도 높아서 두께 정밀도는 통상 2％ 이내가 된다.
상기의 폴리우레탄아크릴레이트 필름은 후술하는 형상 복원성 필름과 적층되 어 기재를 구성한다. 기재의 폴리우레탄아크릴레이트 필름 상에 점착제층이 형성되어 본 발명의 레이저 다이싱 시트로 된다.
기재의 상면, 즉 점착제층이 설치되는 폴리우레탄아크릴레이트 필름 표면에는 점착제와의 밀착성을 향상시키기 위해 코로나 처리를 실시하거나, 에틸렌 초산비닐 공중합체 등에 의해 프라이머층을 설치해도 좋다.
본 발명의 레이저 다이싱 시트에 있어서, 폴리우레탄아크릴레이트 필름의 두께는 본 발명의 해결 수단으로서는 특별히 제한되지는 않지만, 작업성 등의 면에서 바람직하게는 10 내지 500㎛, 더욱 바람직하게는 30 내지 300㎛, 특히 바람직하게는 50 내지 200㎛이다. 폴리우레탄아크릴레이트 필름은 단층이어도 좋고, 또 동종 또는 이종의 폴리우레탄아크릴레이트 필름의 적층 필름이어도 좋다.
형상 복원성 필름은 어느 정도의 익스팬드성을 갖고, 익스팬드 후에 익스팬드 전의 형상에 가깝게 복원하는 성질을 갖는 필름이다. 그와 같은 성질은 하기의 식으로 나타낼 수 있다. 여기에서 반응 제거 후의 변형 복원율은 바람직하게는 90 내지 100％, 더욱 바람직하게는 95 내지 100％이다.
반응 제거 후의 변형 복원율(％)=(1e-1x)/(1e-1o)×100
1o: 초기의 길이
1e: 신장된 길이
1x: 복원 후의 길이
이와 같은 형상 복원성 필름으로서, 구체적으로는 저밀도 폴리에틸렌, 직쇄 상 저밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 연질화 폴리프로필렌, 연신 폴리프로필렌, 비연신 폴리프로필렌, 에틸렌프로필렌 공중합체, 에틸렌-(메타)아크릴산 공중합체, 에틸렌-(메타)아크릴산에스테르 공중합체, 에틸렌-초산비닐 공중합체, 폴리염화비닐, 폴리우레탄, 폴리아미드, 아이오노머, 불소 수지 등으로 이루어지는 필름을 들 수 있다. 이들 중에서도 폴리올레핀 필름이 바람직하고, 구체적으로는 특히 저밀도 폴리에틸렌, 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌, 연질화 폴리프로필렌, 에틸렌-(메타)아크릴산 공중합체, 에틸렌-(메타)아크릴산 에스테르 공중합체, 에틸렌-초산비닐 공중합체 등으로 이루어지는 필름이 바람직하다.
본 발명의 다이싱 시트에 있어서, 형상 복원성 필름의 두께는 바람직하게는 10 내지 500㎛, 더욱 바람직하게는 20 내지 300㎛, 특히 바람직하게는 30 내지 200㎛이다. 형상 복원성 필름은 단층이어도 좋고, 또 동종 또는 이종의 형상 복원성 필름의 적층 필름이어도 좋다.
필름의 적층, 즉 폴리우레탄아크릴레이트 필름끼리의 적층, 형상 복원성 필름끼리의 적층 및 폴리우레탄아크릴레이트 필름과 형상 복원성 필름의 적층은 공지의 방법으로 실시되고, 예를 들면 접착제, 점착제를 통항 적층이어도 좋으며, 또 드라이라미네이션에 의한 적층이어도 좋다.
또한 후술하는 점착제층을 자외선 경화형 점착제에 의해 구성하는 경우에는 기재의 구성층(폴리우레탄아크릴레이트 필름 및 형상 복원층)은 자외선에 대하여 투명할 필요가 있다.
본 발명에 관련되는 레이저 다이싱 시트는 상기 기재와, 해당 기재의 폴리우 레탄아크릴레이트 필름 상에 형성된 점착제층으로 이루어진다.
점착제층은 종래부터 공지의 여러 가지 점착제에 의해 형성될 수 있다. 이와 같은 점착제로서는, 전혀 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면 고무계, 아크릴계, 실리콘계, 폴리비닐에테르 등의 점착제가 이용된다. 또 에너지선 경화형이나 가열 발포형, 물 팽윤형의 점착제도 이용할 수 있다.
에너지선 경화(자외선 경화, 전자선 경화)형 점착제로서는, 특히 자외선 경화형 점착제를 이용하는 것이 바람직하다. 이와 같은 에너지선 경화형 점착제의 구체예는, 예를 들면 일본국 특개소60-196956호 공보 및 일본국 특개소60-223139호 공보에 기재되어 있다. 또 물 팽윤형 점착제로서는, 예를 들면 일본국 특공평5-77284호 공보, 일본국 특공평6-101455호 공보 등에 기재된 것이 바람직하게 이용된다.
점착제층의 두께는 바람직하게는 1 내지 100㎛, 더욱 바람직하게는 3 내지 80㎛, 특히 바람직하게는 5 내지 50㎛이다. 또한 점착제층에는, 그 사용 전에 점착제층을 보호하기 위해 박리 시트가 적층되어 있어도 좋다.
박리 시트는 특별히 한정되는 것은 아니고, 예를 들면 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 등의 수지로 이루어지는 필름 또는 그들의 발포 필름이나 글라신지, 코트지, 라미네이트지 등의 종이에 실리콘계, 불소계, 장쇄 알킬기 함유 카바메이트 등의 박리제로 박리 처리한 것을 사용할 수 있다.
기재 표면에 점착제층을 설치하는 방법은, 박리 시트 상에 소정의 막두께가 되도록 도포하여 형성한 점착제층을 기재 표면에 전사해도 상관 없고, 기재 표면에 직접 도포하여 점착제층을 형성해도 상관 없다.
다음으로 본 발명의 레이저 다이싱 시트를 사용한 칩보디의 제조 방법에 대하여 설명한다.
본 발명의 칩보디의 제법에서는 상기 레이저 다이싱 시트의 점착제층에 워크를 부착하고, 워크 표면을 레이저 광으로 주사하여 워크를 절단해서 칩보디를 얻는다. 이와 같은 레이저 다이싱 방법 자체는 공지이다. 레이저 다이싱에 있어서는, 레이저 광의 초점은 다음과 같이 이동하고 있다. 즉 워크가 부착되어 있지 않은 다이싱 시트의 노출 표면(워크의 외부 가장자리부)으로부터 가속하여 워크 표면을 일정 속도로 주사하고, 워크의 다른쪽의 외부 가장자리부에서 감속, 정지한다. 그 후 진행 방향을 반전하여 가속 후 다시 워크 표면을 주사하고, 다시 감속, 정지, 반전한다. 통상은 하나의 다이싱 라인당 1 내지 복수회 정도의 레이저 광 주사를 실시한다.
레이저 광 초점의 이동에 있어서의 가속·감속 시에는 워크가 부착되어 있지 않은 다이싱 시트의 단부에 직접 레이저 광이 조사되고 있다. 이 때 레이저 광이 다이싱 시트를 절단하는 일이 있었다. 또 레이저 광이 다이싱 시트를 투과하여 척 테이블을 손상시킨다는 문제가 발생하는 일이 있었다. 또한 레이저 광에 의하여 가열된 척 테이블에 접하는 다이싱 시트의 면이 용융해서 척 테이블에 융착한다는 문제가 발생하는 일도 있었다.
그러나 본 발명에 있어서는, 레이저 다이싱 시트의 기재의 구성층으로서, 상기한 폴리우레탄아크릴레이트 필름을 사용하는 것으로 상기의 과제를 해결하고 있 다. 즉 본 발명의 레이저 다이싱 시트를 사용한 경우, 비록 레이저 광이 레이저 다이싱 시트에 직접 조사되어도 기재는 레이저 광에 의한 손상을 받기 어려운 것이 확인되었다. 구체적으로는, 기재의 최상층인 폴리우레탄아크릴레이트 필름 표면의 일부분이 레이저 광에 의해 노치(notch)될 뿐으로, 기재가 절단되는 일이 없다. 또 높은 에너지를 가진 레이저 광이 기재를 투과하여 척 테이블에 도달하는 일도 없고, 레이저 다이싱 시트의 융착도 확인되지 않았다.
레이저 다이싱을 끝낸 후 레이저 다이싱 시트를 익스팬드하여 칩 간격을 넓힌다. 칩 간격을 넓히는 것으로 칩끼리의 접촉에 의한 손상이 저감된다. 그 후 칩을 픽업하여 꺼내서 칩보디를 얻는다. 또한 점착제층이 자외선 경화형 점착제로 이루어지는 경우는 필요에 따라서 픽업 전에 자외선 조사를 실시한다. 자외선 경화형 점착제는 자외선의 조사에 의해 중합 경화하여 점착력이 저하되기 때문에 칩의 픽업을 원활하게 실시할 수 있게 된다.
칩을 픽업한 후 다이싱 시트는 링 프레임에 팽팽하게 설치된 상태로 회수 카세트에 수납되어 회수된다. 회수 후 다이싱 시트를 제거하고, 링 프레임은 세정 공정 등을 거쳐서 재사용된다. 익스팬드에 의해 다이싱 시트는 연신되어 있기 때문에 형상 복원성이 낮은 다이싱 시트는 링 프레임으로부터 쳐진 상태로 된다. 이 상태에서는 늘어진 다이싱 시트가 회수 카세트에 수납될 때에 다른 링 프레임이나 시트에 접촉하기 때문에 회수 카세트로의 수납이 원활하게 실시되지 않는다. 예를 들면 폴리우레탄아크릴레이트 필름은 익스팬드성이 우수하지만, 형상 복원성에 뒤떨어진다.
그러나 본 발명에서는 기재의 구성층으로서, 폴리우레탄아크릴레이트 필름에 추가하여 상기한 형상 복원성 필름이 포함되어 있기 때문에 다이싱 시트의 쳐짐을 간편하게 해소할 수 있다. 이 결과 회수 카세트로의 링 프레임의 수납이 원활해져서 칩보디의 생산 효율이 향상된다.
본 발명에 있어서 적용 가능한 워크로서는, 레이저 광에 의하여 절단 처리를 실시할 수 있는 한, 그 소재에 한정은 없고, 예를 들면 반도체 웨이퍼, 유리 기판, 세라믹 기판, FPC 등의 유기 재료 기판, 또는 정밀 부품 등의 금속 재료 등 여러 가지 물품을 들 수 있다.
레이저는 파장 및 위상이 갖추어진 빛을 발생시키는 장치이고, YAG(기체 파장=1064nm), 또는 루비(기본 파장=694nm) 등의 고체 레이저, 또는 아르곤 이온 레이저(기본 파장=1930nm) 등의 기체 레이저 및 이들의 고조파 등이 알려져 있으며, 본 발명에서는 그들의 여러 가지 레이저를 이용할 수 있다.
(실시예)
이하 본 발명을 실시예에 의해 설명하는데, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[형상 복원성 필름의 응력 제거 후의 변형 복원율]
형상 복원성 필름의 응력 제거 후의 변형 복원율은 이하의 조건으로 실시했다.
응력 제거 후의 변형 복원율(％)=(1e-1x)/(1e-1o)×100
1o: 초기의 길이
1e: 신장된 길이
1x: 복원 후의 길이
필름을 길이 140mm×폭 15mm(두께는 실시예에서 이용되는 두께)로 절단하고, 23℃ 습도 65％의 환경 하에서 움켜쥠 폭이 100mm(1o)로 되도록 인장 시험기에 고정하고, 200mm/min의 속도로 움켜쥠 폭이 150mm(1e)로 되기까지 신장하여 1분간 유지했다. 그 후 인장 시험기로부터 떼어내어 5분간 정치한 후에 필름의 길이(1x)를 측정했다.
기재가 폴리우레탄아크릴레이트 필름 또는 형상 복원성 필름의 어느 한쪽밖에 없는 경우 및 형상 복원성 필름에 대신하여 별도의 필름을 이용한 경우에는, 그 필름의 복원율을 측정했다.
또한 이하의 실시예 및 비교예에 있어서, 점착제로서 하기 조성물을 이용했다.
[점착제 조성물(1)]
부틸아크릴레이트 84중량부, 메틸메타크릴레이트 10중량부, 아크릴산 1중량부, 2-히드록시에틸아크릴레이트 5중량부로 이루어지는 공중합체(중량 평균 분자량 700, 000)의 톨루엔 30중량％ 용액에 대하여 다가 이소시아네이트 화합물(코로네이트L(닛폰 폴리우레탄사제)) 3중량부를 혼합하여 점착제 조성물(1)을 얻었다.
[점착제 조성물(2)]
부틸아크릴레이트 90중량부, 아크릴산 10중량부로 이루어지는 공중합체(중량 평균 분자량 600, 000)의 톨루엔 30중량％ 용액에 대하여 다가 이소시아네이트 화합물(콜로네이트L(닛폰 폴리우레탄사제)) 1중량부를 혼합하여 점착제 조성물(2)를 얻었다.
또 레이저 다이싱 조건 및 다이싱 결과의 평가법을 이하에 나타낸다.
[레이저 다이싱 조건(1)]
·장치 : Nd-YAG레이저
·척 테이블 재질: 석영
·파장 : 355nm(제 3 고조파)
·출력 : 5. 5W
·반복 주파수 : 10kHz
·펄스폭 : 35nsec
·조사 횟수 : 2회/1라인
·컷 속도 : 200mm/sec
·디포커스량 : 테이프 표면상으로부터 +50㎛(웨이퍼의 표면상에 초점)
·웨이퍼 재질 : 실리콘
·웨이퍼 두께 : 50㎛
·웨이퍼 사이즈 : 6인치
·컷 칩 사이즈 : 5mm□
·웨이퍼의 밖으로 레이저가 주사하는 거리: 5mm
[레이저 다이싱 조건(2)]
·장치 : Nd-YAG레이저
·척 테이블 재질: 석영
·파장 : 355nm(제 3 고조파)
·출력 : 8W
·반복 주파수 : 10kHz
·펄스폭 : 35nsec
·조사 횟수 : 8회/1라인
·컷 속도 : 50mm/sec
·디포커스량 : 테이프 표면상으로부터 +100㎛(웨이퍼의 표면상에 초점)
·웨이퍼 재질 : 실리콘
·웨이퍼 두께 : 100㎛
·웨이퍼 사이즈 : 6인치
·컷 칩 사이즈 : 5mm□
·웨이퍼의 밖으로 레이저가 주사하는 거리: 5mm
[노치 깊이 평가]
레이저 다이싱이 종료된 후에 컷 라인을 단면 관찰하여 점착제층을 포함하는 시트 표면으로부터의 노치 깊이를 계측했다(관찰 부위는 웨이퍼가 붙여져 있지 않은, 레이저가 직사된 부분). 절단되어 버린 것은 "절단" 으로 표기했다.
[척 테이블의 손상]
레이저 다이싱이 종료된 후에 테이블 표면을 육안으로 관찰하여 손상이 없는지 확인했다. 테이블에 손상이 없었던 것을 "없음" 으로 하고, 손상이 있었던 것을 "있음" 으로 했다.
[척 테이블로의 융착]
레이저 다이싱 후에 레이저 다이싱 장치 내장의 반송 기구로 다이싱 테이블로부터 레이저 다이싱 시트 부착의 웨이퍼를 꺼낼 때 반송에 문제가 없었던 것을 융착 "없음" 으로 하고, 레이저 다이싱 시트가 테이블에 열 융착하여 스무드한 반송이 곤란했던 것을 융착 "있음" 으로 했다.
[익스팬드성]
웨이퍼가 붙여져 있지 않은 다이싱 시트를 23℃ 습도 65％의 환경에서 NEC머시너리사제 다이본더CSP-100VX를 이용하여 잡아당김량 10mm로 익스팬드를 시도했다. 익스팬드 가능했던 것을 "양호" , 기재 필름이 강인하기 때문에 장치가 정지 또는 링 프레임으로부터 레이저 다이싱 시트가 탈락한 것을 "불량" 으로 했다.
[복원성]
익스팬드 상태에서 1분간 유지하고, 장치로부터 떼어내어 5분간 정치(23℃, 65％RH)한 후 도 1에 나타내는 바와 같이, 링 프레임(100)의 하면에 정의되는 평면과 레이저 다이싱 시트(200)의 최대 거리(이하 "늘어짐량" (300))를 계측했다. 늘어짐량(30)이 8mm 이하인 것을 "양호" , 8mm를 넘는 것을 "불량" 으로 했다.
(실시예 1)
2-히드록시에틸아크릴레이트(2HEA), 4, 4' -디시클로헥실메탄디이소시아네이트(H12MDI) 및 하기 식으로 나타내어지는 폴리에스테르폴리올(Polyol: 분자량 826)을 2HEA: H12MDI : Polyol=2: 4: 3의 몰비로 준비했다. 처음에 H12MDI와 폴리에스테르폴리올을 반응시키고, 얻어진 반응 생성물에 2HEA를 부가시키는 것으로 우레탄아크릴레이트계 올리고머를 얻었다.
[화학식 1]
Figure 112007509563740-PAT00003
이어서 우레탄아크릴레이트계 올리고머 50중량부와, 에너지선 경화성 모노머(이소보르닐아크릴레이트) 50중량부와, 광 개시제(치바·스페셜티·케미컬즈사제이르가큐어184) 3중량부를 혼합하여 도막 형성용의 코팅액을 얻었다.
상기 코팅액을 파운텐 다이 방식에 의해 실리콘 박리 처리를 실시한 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름(린테크사제 SP-PET3801) 상에 두께가 50㎛로 되도록 도공하여 수지 조성물층을 형성했다. 도공 직후에 수지 조성물층의 위에 같은 실리콘 박리 처리를 실시한 PET필름을 라미네이트하고, 그 후 고압 수은 램프를 이용하여 조도 250mW/cm2, 광량 600mJ/cm2의 조건으로 에너지선(자외선) 조사를 실시함으로써 수지 조성물을 가교·경화시켜서 두께 50㎛의 폴리우레탄아크릴레이트 필름을 얻었다.
양면에 적층된 박리 필름은 후술하는 점착제층을 전사하기 전에 박리했다.
별도로 점착제 조성물(1)을 실리콘 박리 처리를 실시한 PET필름(린테크사제 SP-PET3801) 상에 건조 막두께가 10㎛로 되도록 도포 건조(100℃, 1분간)하여 PET필름 상에 점착제층(1)을 형성했다.
또 별도로 점착제 조성물(2)을, 실리콘 박리 처리를 실시한 PET필름(린테크사제 SP-PET3801) 상에 건조 막두께가 10㎛로 되도록 도포 건조(100℃, 1분간)하고, 점착제층을 60㎛ 두께의 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌 필름(형상 복원성 필름) 상에 전사하여 점착제층(2)와 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌 필름의 적층체를 얻었다.
박리 필름을 박리한 폴리우레탄아크릴레이트 필름의 한쪽 면에 PET필름 상의 점착제층(1)을 적층하고, 다른 면에 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌 필름 상의 점착제층(2)를 적층하여 PET필름/점착제층(1)/폴리우레탄아크릴레이트 필름/점착제층(2)/직쇄상 저밀도 폴리에틸렌 필름의 층 구성을 갖는 레이저 다이싱 시트를 얻었다.
점착제층(1) 상의 PET필름(린테크사제 SP-PET3801)을 박리하여 50㎛ 두께의 실리콘 웨이퍼를 부착하고, "레이저 다이싱 조건(1)" 의 조건으로 레이저 다이싱을 실시했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(실시예 2)
2-히드록시에틸아크릴레이트(2HEA), 이소포론디이소시아네이트(IPDI) 및 폴리프로필렌글리콜(PPG: 중량 평균 분자량 2, 000)을 2HEA: IPDI: PPG=2: 5: 4의 몰비로 준비했다. 처음에 IPDI와 PPG를 반응시키고, 얻어진 반응 생성물에 2HEA를 부가시키는 것으로 우레탄아크릴레이트계 올리고머를 얻었다.
이어서 우레탄아크릴레이트계 올리고머 50중량부와, 에너지선 경화성 모노머(이소보르닐아크릴레이트) 50중량부와, 광 개시제(치바·스페셜티·케미컬즈사제다로큐어1173) 0. 5중량부를 혼합하여 도막 형성용의 코팅액을 얻었다.
이하 얻어진 코팅액을 이용하여 실시예 1과 마찬가지로 해서 폴리우레탄아크릴레이트 필름을 제조했다.
상기 폴리우레탄아크릴레이트 필름을 이용하고, 또 형상 복원성 필름으로서 두께 60㎛의 에틸렌-메타크릴산 공중합체 필름(메타크릴산 공중합체 비율 9중량％)을 이용한 이외는 실시예 1과 동일한 조작을 실시하여 레이저 다이싱 시트를 얻었다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(실시예 3)
"레이저 다이싱 조건(2)" 의 조건으로 레이저 다이싱을 실시한 이외는 실시예 2와 동일한 조작을 실시했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(비교예 1)
폴리우레탄아크릴레이트 필름과 형상 복원성 필름의 적층 필름에 대신하여 기재로서 두께 100㎛의 에틸렌-메타크릴산 공중합체 필름(메타크릴산 공중합체 비율 9중량％)을 이용한 이외는 실시예 1과 동일한 조작을 실시했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(비교예 2)
폴리우레탄아크릴레이트 필름과 형상 복원성 필름의 적층 필름에 대신하여 기재로서 두께 100㎛의 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트) 필름을 이용한 이외는 실시 예 1과 동일한 조작을 실시했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(비교예 3)
형상 복원성 필름으로서의 에틸렌-메타크릴산 공중합체 필름(메타크릴산 공중합체 비율 9중량％)을 적층하지 않고, 폴리우레탄아크릴레이트 필름의 두께를 100㎛로 변경한 이외는 실시예 2와 동일한 조작을 실시하여 레이저 다이싱 시트를 얻었다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(비교예 4)
형상 복원성 필름에 대신하여 두께 50㎛의 실시예 1의 폴리우레탄아크릴레이트 필름을 이용한 이외는 실시예 2와 동일한 조작을 실시하여 레이저 다이싱 시트를 얻었다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(비교예 5)
형상 복원성 필름에 대신하여 두께 50㎛의 PET필름을 이용한 이외는 실시예 2와 동일한 조작을 실시하여 레이저 다이싱 시트를 얻었다. 결과를 표 1에 나타낸다.
[표 1]
Figure 112007509563740-PAT00004
※기재가 폴리우레탄아크릴레이트 필름 또는 형상 복원성 필름의 어느 하나밖에 없는 경우 및 형상 복원성 필름에 대신하여 별도의 필름을 이용한 경우에는, 그 필름의 복원율을 측정했다.
실시예 1 내지 3의 레이저 다이싱 시트는 절단되는 일도 없고, 척 테이블의 손상 및 척 테이블로의 융착도 보이지 않았다. 또 익스팬드성 및 복원성도 양호했다. 비교예 1 및 2의 레이저 다이싱 시트는 폴리우레탄아크릴레이트 필름으로 이루어지는 층을 갖고 있지 않기 때문에 척 테이블의 손상 및 척 테이블로의 융착이 보였다. 비교예 3의 레이저 다이싱 시트는 형상 복원성 필름으로 이루어지는 층을 갖지 않기 때문에 복원성이 불량했다. 비교예 4의 레이저 다이싱 시트는 본 발명의 형상 복원성 필름으로 이루어지는 층을 갖고 있지 않기 때문에 복원성이 불량했다. 비교예 2 및 5의 레이저 다이싱 시트는 본 발명의 형상 복원성 필름으로 이루어지는 층을 갖고 있지 않기 때문에 레이저 다이싱 시트가 링 프레임으로부터 탈락하여 익스팬드를 할 수 없었다.
본 발명에 있어서는, 기재의 최상층으로서 폴리우레탄아크릴레이트 필름을 이용하고 있기 때문에 기재에 레이저 광이 조사되어도 기재가 받는 손상은 작고, 또 기재를 투과하여 척 테이블로까지 도달하는 광량은 저감된다. 이 결과 레이저 다이싱에 있어서, 레이저 광에 의한 척 테이블의 손상 및 다이싱 시트의 척 테이블로의 융착이 방지되고, 레이저 다이싱에 의한 칩보디의 제조 공정이 원활하게 실시되게 된다. 또 기재의 구성층으로서, 폴리우레탄아크릴레이트 필름에 추가하여 형상 복원성 필름을 사용하고 있기 때문에 시트의 익스팬드 후의 형상 복원성이 개선되어 링 프레임의 회수를 원활하게 실시할 수 있게 된다.
도 1은 실시예에서 평가한 "늘어짐량" 을 설명하는 도면이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
100: 링프레임, 200: 레이저 다이싱 시트
300: 늘어짐 량

Claims (10)

  1. 폴리우레탄아크릴레이트 필름과 형상 복원성 필름으로 이루어지는 기재와, 상기 기재의 폴리우레탄아크릴레이트 필름 표면에 형성된 점착제층으로 이루어지는 레이저 다이싱 시트.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기재를 구성하는 폴리우레탄아크릴레이트 필름은 에너지선 경화성 우레탄아크릴레이트계 올리고머와 에너지선 경화성 모노머를 함유하는 배합물에 에너지선을 조사하여 얻어지는 경화물인 레이저 다이싱 시트.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 에너지선 경화성 우레탄아크릴레이트계 올리고머는 폴리에테르형 우레탄아크릴레이트계 올리고머인 레이저 다이싱 시트.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 폴리에테르형 우레탄아크릴레이트계 올리고머의 에테르 결합부는 알킬렌옥시기(-(-R-O-)n-: 여기서, R은 알킬렌기이며, n은 2 내지 200의 정수)인 레이저 다이싱 시트.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 알킬렌옥시기(-(-R-O-)n-)의 알킬렌기(R)는 탄소수 1 내지 6의 알킬렌기인 레이저 다이싱 시트.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 알킬렌옥시기(-(-R-O-)n-)의 알킬렌기(R)는 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌, 또는 테트라메틸렌인 레이저 다이싱 시트.
  7. 제 1 항에서 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 형상 복원성 필름의 응력 제거 후의 변형 복원율이 80 내지 100％인 레이저 다이싱 시트.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 형상 복원성 필름은 폴리올레핀 필름인 레이저 다이싱 시트.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 폴리올레핀 필름은 저밀도 폴리에틸렌 필름, 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌 필름, 연질화 폴리프로필렌 필름, 에틸렌·(메타)아크릴산 공중합체 필름, 에틸렌·(메타)아크릴산 에스테르 공중합체 필름 또는 에틸렌·초산비닐 공중합체 필름인 레이저 다이싱 시트.
  10. 제 1 항 내지 제 6 항, 제 8 항, 제 9 항 중 어느 한 항에 기재된 레이저 다이싱 시트의 점착제층에 워크를 부착하고,
    레이저 광에 의해 워크를 개편화하여 칩을 제작하며,
    레이저 다이싱 시트를 익스팬드하여 칩 간격을 이격시키고,
    칩을 픽업하는 칩보디의 제조 방법.
KR1020070127281A 2006-12-05 2007-12-05 레이저 다이싱 시트 및 칩보디의 제조 방법 KR101366464B1 (ko)

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