KR20080063740A - 반도체 웨이퍼의 가공방법 및 그를 위한 점착시트 - Google Patents

반도체 웨이퍼의 가공방법 및 그를 위한 점착시트 Download PDF

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고이치 나가모토
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Abstract

여기에 개시된 것은 진공하에서의 반도체 웨이퍼 가공시 반도체 웨이퍼를 고정하기 위한 점착시트로서, 기재 및 그 한쪽면 또는 양면에 형성된, 측쇄로서 자외선 중합성 기를 갖는 자외선 경화형 공중합체와 인계 광중합 개시제를 포함하는 자외선 경화형 점착제 조성물층을 포함한다. 본 발명은 진공하에서의 반도체 웨이퍼의 가공에 있어서도, 점착시트로부터의 가스의 발생이 없어 증발된 가스성분에 기인하는 웨이퍼 변형 및 이로 인한 점착전달 (adhesive transfer)을 방지할 수 있는, 반도체 웨이퍼 가공용 점착시트를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
반도체 웨이퍼, 점착시트, 자외선 경화형 공중합체, 인계 광중합 개시제

Description

반도체 웨이퍼의 가공방법 및 그를 위한 점착시트{Method for processing semiconductor wafer and pressure sensitive adhesive sheet therefor}
본 발명은 반도체 웨이퍼 가공용 점착시트에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 진공하에서 반도체 웨이퍼의 가공에 적합한 점착시트에 관한 것이다.
표면에 회로가 형성된 반도체 웨이퍼의 이면을 연삭하여 이면의 산화물층을 제거하거나, 또는 반도체 웨이퍼의 두께를 얇고 균일하게 하는 것이 일반적으로 행해지고 있다. 특히, 최근에는 칩의 박형화 요구에 따라 반도체 웨이퍼를 100 μm이하의 두께로 연삭하는 경우가 종종 있다. 반도체 웨이퍼의 이면의 연삭에 있어서, 회로를 보호하거나 또는 반도체 웨이퍼를 고정시키기 위하여 점착시트가 반도체 웨이퍼의 회로표면에 부착되어 있다.
반도체 웨이퍼의 상기 두께의 감소는 지석 (grindstone), 그라인더 (grinder) 등을 사용하는 기계적 연삭에 기인하는 반도체 웨이퍼 이면의 연삭마크 (grinding marks)에 의해 웨이퍼의 항절강도 (antifolding strength)를 저하시킨다. 따라서, 반도체 웨이퍼의 이면상의 연삭마크를 드라이에칭에 의해 제거하는 것이 제안되고 있다.
상기 드라이에칭은 일반적으로 10-3 내지 10-4 torr의 진공하에서 행해진다. 그러나, 이와 같은 진공하에서, 반도체 웨이퍼를 종래의 자외선 경화형 점착시트를 사용하여 고정하는 경우, 휘발성 성분이 자외선 경화형 점착시트의 자외선 경화형 점착제층으로부터 발생하고, 자외선 경화형 점착제층에 포함된 휘발성 성분으로부터 발생한 가스가 극박화된 반도체 웨이퍼와 자외선 경화형 점착시트 사이에 트랩되어, 점착시트에 부착된 반도체 웨이퍼의 내부 및 외부간의 압력차에 의해 반도체 웨이퍼의 변형이 발생하는 일이 있었다. 이와같이 반도체 웨이퍼가 변형되면 점착시트를 박리한 후에도 반도체 웨이퍼의 변형부분 (움푹 들어간 부분)에 점착제가 남아, 반도체 웨이퍼를 오염시킨다.
본 발명은 상기 종래기술에 비추어 이루어졌다. 본 발명의 목적은, 진공하에서의 반도체 웨이퍼의 가공에 있어서도, 점착시트로부터 가스가 발생하지 않아 웨이퍼 변형과 점착전달 (adhesive transfer)을 방지할 수 있는, 반도체 웨이퍼 가공용 점착시트를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 반도체 웨이퍼 가공용 점착시트는 아래의 사항을 포함하는 진공하에서의 반도체 웨이퍼 가공에 있어서 반도체 웨이퍼를 고정하는데 사용되는 점착시트로서,
기재 및 그 한쪽면 또는 양면에 형성된, 측쇄로서 자외선 중합성 기를 갖는 자외선 경화형 공중합체와 인계 광중합 개시제 (phosphorous photopolymerization initiator)를 포함하는 자외선 경화형 점착제 조성물층을 포함한다.
본 발명에 따른 상기 반도체 웨이퍼 가공용 점착시트는, 특수한 성분으로 구성된 점착제층을 사용하여 반도체 웨이퍼를 고정하고 있기 때문에, 높은 진공하에 있어서도, 점착제층으로부터의 가스의 발생이 없고, 휘발한 가스성분의 압력차에 의한 반도체 웨이퍼의 변형이나 이에 기인하는 점착전달을 방지할 수 있다.
본 발명에서, 인계 광중합 개시제는 아실포스핀옥사이드계 화합물 (acylphosphine oxide compound)이 바람직하고, 더 나아가서는 분자내에 CO-PO 결합을 갖는 화합물이 바람직하며, 특히 하기식으로 표시되는 화합물이 바람직하다:
Figure 112008043881769-PAT00001
식중, R1은 치환기를 갖거나 갖지 않는 방향족기이고, R2 및 R3 는 각각 독립적으로 치환기를 갖거나 갖지 않는 페닐기, 알킬기, 알콕시기 또는 방향족 아실기를 나타낸다.
본 발명에서, 자외선 경화형 점착제 조성물층이 자외선 경화형 공중합체 100 중량부에 대해서, 인계 광중합 개시제를 0.005 내지 20 중량부 함유하는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명을 더욱 상세하게 기술한다. 본 발명에 의한 반도체 웨이퍼 가공용 점착시트는 진공하에서의 반도체 웨이퍼의 가공에 있어서 반도체 웨이퍼를 고정시키는데 사용되는 점착시트로서,
기재 및 그 한쪽면 또는 양면에 형성된, 측쇄로서 자외선 중합성 기를 갖는 자외선 경화형 공중합체 (A)와 인계 광중합 개시제 (B)를 포함하는 자외선 경화형 점착제 조성물층을 포함한다.
자외선 경화형 공중합체 (A)는 점착성은 물론 자외선 경화성도 나타낸다. 측쇄로서 자외선 중합성 기를 갖는 자외선 경화형 공중합체에 대한 상세한 내용은 예 를들어, 일본국 특개평 5(1993)-32946호 공보 및 8(1996)-27239호 공보에 기재되어 있다.
예를들어, 자외선 경화형 공중합체 (A)는 관능기함유 모노머단위를 포함하는 아크릴계 공중합체 (acrylic copolymer) (a1)과 상기 관능기에 반응하는 치환기를 갖는 불포화기함유 화합물 (a2)을 반응시켜 얻을 수 있다.
관능기함유 모노머는 중합성의 이중결합은 물론 히드록실기, 카르복실기, 아미노기, 치환 아미노기 또는 에폭시기와 같은 관능기를 분자내에 갖는 모노머이다. 히드록실기함유 불포화 화합물 또는 카르복실기함유 불포화 화합물을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 관능기함유 모노머의 구체적인 예로서, 2-히드록시에틸 아크릴레이트, 2-히드록시에틸 메타크릴레이트, 2-히드록시프로필 아크릴레이트 또는 2-히드록시프로필 메타크릴레이트와 같은 히드록실기함유 아크릴레이트; 아크릴산, 메타크릴산 또는 이타콘산과 같은 카르복실기함유 화합물이 포함된다.
상기 관능기함유 모노머는 단독으로 또는 조합하여 사용될 수 있다. 아크릴 공중합체 (a1)은 상기 관능기함유 모노머로부터 유도된 구조단위와 (메타)아크릴산 에스테르 모노머 또는 그 유도체로부터 유도된 구조단위로 구성된다. (메타)아크릴산 에스테르 모노머로서, 시클로알킬(메타)아크릴레이트, 벤질(메타)아크릴레이트 또는 알킬기의 탄소수가 1 내지 18인 알킬(메타)아크릴레이트가 사용될 수 있다. 이 중에서, 알킬기의 탄소수가 1 내지 18인 알킬(메타)아크릴레이트, 예를들어, 메틸 아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트, 프로필 아크릴레이트, 프로필 메타크릴레이트, 부틸 아크릴레이트 또는 부틸 메타크릴레이트가 특히 바람직하다.
아크릴계 공중합체 (a1)은 일반적으로 관능기함유 모노머로부터 유도된 상기 구성단위를 3 내지 100 중량%, 바람직하게는 5 내지 40 중량%, 더욱 바람직하게는 10 내지 30 중량% 함유한다. 더욱이, 아크릴계 공중합체 (a1)는 일반적으로 (메타)아크릴산 에스테르 모노머 또는 그 유도체로부터 유도된 구성단위를 0 내지 97 중량%, 바람직하게는 60 내지 95 중량%, 더욱 바람직하게는 70 내지 90 중량% 함유한다.
아크릴계 공중합체 (a1)는 상기 관능기함유 모노머를 상기 (메타)아크릴산 에스테르 모노머 또는 그 유도체와 통상의 방법에 의해 공중합시킴으로써 얻어진다. 상기 공중합에 있어서, 상기 모노머외에 포름산비닐 (vinyl formate), 초산비닐 (vinyl acetate) 또는 스티렌과 같은 다른 모노머를 소량 (예를들어, 10 중량%이하, 바람직하게는 5중량% 이하) 사용할 수 있다.
자외선 경화형 공중합체 (A)는 관능기함유 모노머단위를 포함하는 상기 아크릴계 공중합체 (a1)를 상기 관능기와 반응성이 있는 치환기를 갖는 불포화기함유 화합물 (a2)과 반응시킴으로써 얻을 수 있다.
불포화기함유 화합물 (a2)은 아크릴계 공중합체 (a1)의 관능기와 반응성이 있는 치환기를 함유한다. 상기 치환기는 상기 관능기의 종류에 따라 다양할 수 있다. 예를들어, 관능기가 히드록실기 또는 카르복실기인 경우에는, 치환기는 이소시아네이트기, 에폭시기 등이 바람직하다. 관능기가 아미노기 또는 치환 아미노기인 경우에는 치환기는 이소시아네이트기 등이 바람직하다. 관능기가 에폭시기인 경우에는 치환기는 카르복실기가 바람직하다. 이와같은 치환기는, 불포화기함유 화합물 (a2)의 한 분자마다 하나씩 포함되어 있다.
더욱이, 불포화기함유 화합물 (a2)에는, 1 내지 5, 바람직하게는 1 내지 2의 자외선 중합성 탄소-탄소 이중결합이 포함되어 있다. 그와같은 불포화기함유 화합물 (a2)의 예로서,
메타크릴로일옥시에틸 이소시아네이트, 메타-이소프로페닐-α,α-디메틸벤질 이소시아네이트, 메타크릴로일 이소시아네이트 및 알릴 이소시아네이트; 디이소시아네이트 또는 폴리이소시아네이트 화합물을 히드록시에틸 (메타)아크릴레이트와 반응시켜 얻어진 아크릴로일 모노이소시아네이트 화합물; 디이소시아네이트 또는 폴리이소시아네이트 화합물, 폴리올 화합물 및 히드록시에틸 (메타)아크릴레이트의 혼합물의 반응에 의해 각각 얻어지는 아크릴로일 모노이소시아네이트 화합물; 글리시딜 (메타)아크릴레이트; 및 (메타)아크릴산 등을 들 수 있다.
불포화기함유 화합물 (a2)는 일반적으로 상기 아크릴계 공중합체 (a1)의 관능기함유 모노머 100 당량당, 20 내지 100 당량, 바람직하게는 40 내지 95 당량, 더욱 바람직하게는 60 내지 90 당량의 비율로 사용된다.
아크릴계 공중합체 (a1)과 불포화기함유 화합물 (a2)간의 반응은 일반적으로 대략 상온, 상압하에서 약 24시간에 걸쳐서 행해진다. 상기 반응은 용액 중, 예를들어, 디부틸주석 라우레이트 (dibutyltin laurate)와 같은 촉매의 존재하의 초산에틸 용액중에서 행하는 것이 바람직하다.
그 결과, 아크릴계 공중합체 (a1)의 측쇄에 존재하는 각 관능기는 불포화기함유 화합물 (a2)의 치환기와 반응하여 아크릴계 공중합체 (a1)의 측쇄에 불포화기가 도입되어, 자외선 경화형 공중합체 (A)가 얻어진다. 상기 반응에서, 관능기와 치환기간의 반응률은 일반적으로 70% 이상, 바람직하게는 80% 이상이다. 미반응 관능기는 자외선 경화형 공중합체 (A)에 남아있어도 좋다.
자외선 경화형 공중합체 (A)의 분자량은 100,000 이상, 바람직하게는 150,000 내지 1,500,000의 범위, 더욱 바람직하게는 200,000 내지 1,000,000의 범위이다. 자외선 경화형 공중합체 (A)의 유리전이온도는 일반적으로 20℃ 이하, 바람직하게는 대략 -70℃ 내지 0℃이다. 자외선 경화형 공중합체 (A)는 상온 (23℃)에서 점착성을 나타낸다. 더욱이, 자외선 경화형 공중합체 (A)의 경우에, 일반적으로 100 g 당 1×1022 내지 1×1024, 바람직하게는 2×1022 내지 5×1023, 더욱 바람직하게는 5×1022 내지 2×1023의 자외선 중합성 불포화기가 포함되어 있다.
상기 자외선 경화형 공중합체 (A)에는 자외선 중합성 불포화기가 포함되어 있어서, 자외선으로 조사하였을 때 자외선 경화형 공중합체 (A)가 중합 및 경화를 일으켜 점착성이 소멸한다.
본 발명에서 사용하기 위한 자외선 경화형 점착제 조성물은 상기 자외선 경화형 공중합체 (A) 및 인계 광중합 개시제 (B)를 포함한다.
인계 광중합 개시제 (B)는 분자내에 인을 함유하는 화합물로서, 자외선 조사에 노출되면 중합을 개시할 수 있는 라다칼을 생산한다. 상기 인계 광중합개시제 (B)는 바람직하게는 아실포스핀옥사이드계 화합물, 더욱 바람직하게는 분자내에 CO-PO 결합을 가지는 화합물이다. 인계 광중합 개시제 (B)의 분자량은 바람직하게는 100 내지 2000의 범위, 더욱 바람직하게는 200 내지 1000의 범위이다.
상기 인계 광중합 개시제 (B)로서, 하기 일반식에 의해 표시되는 화합물이 특히 바람직하게 사용된다:
Figure 112008043881769-PAT00002
식중, R1은 치환기를 갖고 있어도 좋은 방향족기를 나타낸다. 바람직하게는, 예를들어, 디메틸페닐, 트리메틸페닐, 트리메톡시페닐, 디메톡시페닐 또는 페닐이다.
상기 식중, R2 및 R3 는 각각 독립적으로 치환기를 갖고 있어도 좋은, 페닐기, 알킬기, 알콕시기 또는 방향족 아실기를 나타낸다.
치환기를 갖고 있어도 좋은 페닐기는 바람직하게는 예를들어, 디메틸페닐, 트리메틸페닐, 트리메톡시페닐, 디메톡시페닐 또는 페닐이다. 더욱 바람직하게는 페닐이다.
치환기를 갖고 있어도 좋은 알킬기는 바람직하게는 예를들어, 2-메틸프로필 또는 2,4,4-트리메틸펜틸이다. 더욱 바람직하게는 2,4,4-트리메틸펜틸이다.
치환기를 갖고 있어도 좋은 알콕시기는 에톡시기가 특히 바람직하다.
치환기를 갖고 있어도 좋은 방향족 아실기는 바람직하게는 식 R1CO-기(R1은 상기 정의된 바와 동일)이다.
따라서, 본 발명에서 특히 바람직하게 사용되는 인계 광중합 개시제는 예를들어, 하기식의 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-페닐포스핀 옥사이드:
Figure 112008043881769-PAT00003
하기식의 2,4,6-트리메틸벤조일디페닐포스핀 옥사이드:
Figure 112008043881769-PAT00004
, 또는
하기식의 비스(2,6-디메톡시벤조일)-2,4,4-트리메틸-펜틸포스핀 옥사이드:
Figure 112008043881769-PAT00005
상기 인계 광중합개시제 (B)는 단독으로 또는 조합하여 사용될 수 있다.
본 발명에서 사용되는 자외선 경화형 점착제 조성물에 있어서, 상기 인계 광중합 개시제 (B)는 자외선 경화형 공중합체 (A) 100 중량부에 대하여 0.005 내지 20 중량부, 더욱 바람직하게는 0.01 내지 10 중량부, 특히 바람직하게는 0.05 내지 1 중량부를 포함하는 것이 바람직하다.
자외선 경화형 점착제 조성물은 휘발성의 저분자량 화합물을 거의 포함하고 있지 않다. 따라서, 고진공하에서도 점착제 조성물 성분의 증발 또는 승화가 발생하지 않는다. 따라서, 이러한 조성물층에 극박의 반도체 웨이퍼가 부착되어 있어도, 반도체 웨이퍼를 변형하지 않고 유지할 수 있다.
상기 자외선 경화형 점착제 조성물은 자외선으로 조사하기 전에는 피착체에 대해서 충분한 접착성을 나타냈지만, 자외선으로 조사한 후에는 접착성이 크게 감소한다. 즉, 자외선으로 조사하기 전에는 자외선 경화형 점착제 조성물은 점착시트와 반도체 웨이퍼를 충분한 접착력으로 밀착시켜 반도체 웨이퍼를 유지, 고정한다. 자외선으로 조사한 후에는, 점착제 조성물은 가공된 반도체 웨이퍼로부터 점착시트 가 손쉽게 벗겨질 수 있도록 한다.
상기 자외선 경화형 점착제 조성물의 탄성 모듈러스를 높이고 충분한 응집력 (cohesive strength)를 얻기 위하여 가교제를 자외선 경화형 점착제 조성물에 첨가할 수 있다. 가교제는 자외선 경화형 점착제 조성물을 3차원 가교구조로 바꾸어줌으로써 충분한 탄성 모듈러스 및 응집력을 부여한다. 폴리이소시아네이트 화합물, 폴리에폭시 화합물, 폴리아지리딘 화합물 (polyaziridine compound) 및 킬레이트 화합물과 같은 통상적인 가교제가 사용될 수 있다. 폴리이소시아네이트 화합물의 예로서는 톨루일렌 디이소시아네이트, 디페닐메탄 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트 및 상기 폴리이소시아네이트와 폴리히드릭 알콜 (polyhydric alcohol)의 부가물 (adduct)를 포함한다. 폴리에폭시 화합물의 예로서는 에틸렌글리콜 디글리시딜에테르 (ethylene glycol diglycidyl ether) 및 디글리시딜 테레프탈레이트 아크릴레이트 (diglycidyl terephthalate acrylate)를 포함한다. 폴리아지리딘 화합물의 예로서는, 트리스-2,4,6-(1-아지리디닐)-1,3,5-트리아진 및 트리스[1-(2-메틸)아지리디닐]트리포스파트리아진을 포함한다. 킬레이트 화합물의 예로서는 에틸아세토아세테이토알루미늄 디이소프로필레이트 (ethylacetoacetatoaluminium diisopropylate) 및 알루미늄 트리스(에틸아세토아세테이트) (alumunium tris(ethylacetoacetate))를 포함한다. 상기 화합물들은 단독으로 또는 조합하여 사용할 수 있다.
가교제는 자외선 경화형 점착제 조성물 100 중량부에 대하여 바람직하게는 0.005 내지 20 중량부, 더욱 바람직하게는 0.01 내지 10 중량부이다.
상기 자외선 경화형 점착제 조성물은 상기 성분과 필요에 따라 첨가되는 다른 성분을 적당히 혼합함으로써 얻어진다.
본 발명에 따른 반도체 웨이퍼 가공용 점착시트는 상기 자외선 경화형 점착제 조성물로 코팅된 기재를 포함한다. 점착시트는 한쪽면코팅점착시트 (pressure sensitive adhesive one-side coated sheet) 또는 양면코팅점착시트 (pressure sensitive adhesive double coated sheet)일 수 있다.
기재의 종류는 특별히 제한되지는 않으며, 다양한 박층품을 기재로서 사용할 수 있다. 예를들어, 합성수지필름으로 만들 수 있다. 본 발명에서 사용될 수 있는 합성수지필름의 예로서는,
폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름, 폴리부텐 필름 및 폴리메틸펜텐 필름과 같은 폴리올레핀 필름;
폴리염화비닐 필름, 폴리염화비닐리덴 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리에틸렌나프탈레이트 필름, 폴리부틸렌 테레프탈레이트 필름, 폴리부타디엔 필름, 폴리우레탄 필름, 에틸렌/초산비닐 공중합체 필름, 에틸렌/(메타)아크릴산 공중합체 필름, 에틸렌/(메타)아크릴산 에스테르 공중합체 필름, 이오노머 필름, 폴리스티렌 필름, 폴리아미드 필름, 폴리이미드 필름, 폴리에테르 설폰 필름 및 폴리에테르 에테르 케톤 필름등을 들 수 있다.
상기 기재의 각각의 두께는 일반적으로 5 내지 300 μm의 범위, 바람직하게는 10 내지 200 μm의 범위이다. 기재는 상기 각종 필름의 단층품 또는 적층품 (laminate)일 수 있다. 반도체 웨이퍼를 드라이에칭하는 경우에, 대략 100 내지 200℃의 반응열이 발생할 수 있다. 따라서, 그 경우에 기재는 열안정성이 있는 필름, 예를들어 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리이미드, 폴리에테르 설폰 또는 폴리에테르 에테르 케톤으로 만들어진 것이 바람직하다.
자외선 경화형 점착제층이 설치되는 쪽의 기재면에는 기재의 자외선 경화형 점착제로에 대한 접착성을 향상하기 위해, 코로나처리를 행하거나 프라이머와 같은 다른 층을 설치하더라도 좋다.
본 발명의 반도체 웨이퍼 가공용 점착시트는, 상기 자외선 경화형 점착제 조성물을 롤코터, 나이프코터, 그라비아코터, 다이코터, 리버스코터 등 통상의 방법에 따라 상술한 기재상에 적당한 두께로 코팅하고 자외선 경화형 점착제 조성물을 건조시켜 제조할 수 있다. 자외선 경화형 점착제 조성물층의 두께는, 통상 1 내지 100 μm이고, 바람직하게는 5 내지 50 μm 범위이다. 코팅 및 건조 후, 필요에 따라 자외선 경화형 점착제층을 보호하기 위해, 자외선 경화형 점착제 조성물 층상에 이형라이너 (release liner)를 부착해두더라도 좋다.
본 발명에 따른 반도체 웨이퍼 가공용 자외선 경화형 점착시트를 사용하는 방법에 관하여, 웨이퍼이면의 기계연삭에 이어서 연삭면을 드라이에칭하는 경우를 예를 들어 각 공정을 설명한다.
이 경우, 우선 통상의 방법에 의해, 반도체 웨이퍼표면에 회로패턴을 형성한다. 이어서, 형성된 반도체 웨이퍼의 회로면에, 상기 점착시트의 자외선 경화형 점착제 조성물층을 부착하여, 반도체 웨이퍼의 회로면의 보호와 반도체 웨이퍼의 고정을 행한다.
점착시트는, 상술한 바와 같이 한쪽면코팅 점착시트 또는 양면코팅 점착시트이더라도 좋다. 양면코팅 점착시트의 사용에 있어서, 반도체 웨이퍼부착면의 반대쪽 점착제층을 유리 등의 투명경질판에 부착해두는 것이 바람직하다. 양면코팅 점착시트의 사용에 있어서는, 양쪽 점착제층이 상기 자외선 경화형 점착제 조성물로 구성된다.
상기의 방법으로 점착시트에 반도체 웨이퍼를 부착해 두면, 극박의 반도체 웨이퍼이더라도, 강도가 유지되기 때문에, 이송 또는 보관중의 반도체 웨이퍼의 손상을 방지할 수 있다.
이어서, 통상의 방법에 의해, 반도체 웨이퍼 이면의 기계연삭을 행한다. 기계연삭은 드라이에칭에 비하여 반도체 웨이퍼의 효율적인 연삭을 가능하게 하기 때문에 단시간에 반도체 웨이퍼의 두께를 얇게 할 수 있다. 그러나, 지석 등에 의해 연삭마크(파쇄층)이 불가피하게 생긴다. 이와 같은 연삭마크는, 반도체 웨이퍼나 칩의 항절강도의 저하나 크랙의 발생원인이 된다.
따라서, 드라이에칭에 의해 상기와 같은 연삭마크을 제거하는 것이 제안되고 있다. 드라이에칭은, 고진공하(10-3 내지 10-4 torr)에서, SF6 등의 에칭가스를 반도체 웨이퍼의 이면에 분무함으로써 행해진다. 상기 드라이에칭은, 반도체 웨이퍼에 기계적부하를 주지 않고, 반도체 웨이퍼의 두께를 얇게 할 수 있으며, 더욱이 연삭마크를 제거할 수 있어, 100 μm 이하의 두께인, 흠집이 없는 극박 반도체 웨이퍼를 얻을 수 있다. 더욱이, 특정 조성의 자외선 경화형 점착제 조성물이 본 발명에 따른 반도체 웨이퍼 가공용 점착시트에 사용되어, 고진공하에 있어서도, 휘발성분이 없어, 휘발한 가스성분의 반도체 웨이퍼의 내외 압력차에 의한 반도체 웨이퍼의 변형을 방지할 수 있다. 더욱이, 반도체 웨이퍼가 변형하면 점착제가 반도체 웨이퍼로부터 박리되고, 점착제의 박리된 표면에 에칭가스가 작용하여 점착제를 변질시켜, 점착제의 성질을 바꾸어 점착전달을 발생시킨다. 그러나, 본 발명의 반도체 웨이퍼 가공용 점착시트를 사용하면, 반도체 웨이퍼의 변형을 방지할 수 있어 점착전달을 방지할 수 있다.
더욱이, 본 발명의 반도체 웨이퍼 가공용 점착시트를 사용한 가공은, 진공하의 막형성이더라도 좋다.
필요단계를 완료한 후에는, 점착시트의 자외선 경화형 점착제층에 자외선을 조사하여, 자외선 경화형 점착제층에 포함되는 자외선 중합형 성분을 중합, 경화시킨다. 자외선을 조사하여 점착제조성물층을 중합, 경화시키면, 점착제조성물의 접착력은 크게 저하되고, 약간의 접착력 (tack)만 잔존하게 된다. 따라서, 웨이퍼를 점착시트로부터 용이하게 박리할 수 있다.
실시예
이하 본 발명을 실시예에 의해 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
자외선 경화형 공중합체, 광중합 개시제 및 그 밖의 성분으로서 다음을 사용했다.
A "자외선 경화형 공중합체"
상기 자외선 경화형 공중합체는 n-부틸아크릴레이트 85중량부, 2-히드록시에틸아크릴레이트 15중량부로 된 중량 평균분자량 650,000의 공중합체 100중량부를 메타크릴로일옥시에틸 이소시아네이트 16중량부와 반응시켜 얻었다.
B "광중합 개시제"
B1: 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)페닐포스핀 옥사이드, 및
B2: 1-히드록시시클로헥실페닐케톤
C "자외선 경화형 점착제"
부틸아크릴레이트 90중량부, 아크릴산 10중량부로 구성된 중량 평균분자량 500,000의 공중합체를 얻었다. 자외선 경화성분으로서 디펜타에리스리톨헥사아크릴레이트 (Dipentaerythritol hexaacrylate)를, 공중합체 100중량부(고형분)에 대해, 150중량부(고형분)가 되도록 첨가했다.
D "가교제"
톨루일렌 디이소시아네이트와 트리메틸롤프로판의 부가물 (adduct)
실시예 1
표 1에 기재된 각 성분을 표 1에 기재된 비율로 혼합하여, 자외선 경화형 점착제 조성물을 얻었다. 상기 얻어진 자외선 경화형 점착제 조성물을 이형라이너 (폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 실리콘이형제로 처리하여 얻은 것으로 두께 38 μm)상에 도포하였다. 얻어진 자외선 경화형 점착제 조성물층을 기재(두께 50 μm의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름)의 한면위에 전사시켜, 두께 20 μm의 자외선 경화형 점착제층을 갖는 한쪽면코팅 점착시트를 얻었다. 마찬가지 방법으로 기재의 다른 면에 두께 20 μm의 자외선 경화형 점착제층을 형성하였다. 그 결과 양면코팅 점착시트를 얻었다.
얻어진 양면코팅 점착시트를 매개로 하여, 투명경질판(두께 700 μm, 직경 200 mm의 소다라임유리) 상에 8인치 실리콘웨이퍼(두께: 725 μm)를 고정하였다. 반도체 웨이퍼의 기계연삭은 표면연삭장치(디스코사제, DFG-840)를 사용하여, 두께 50 μm로 행했다. 이어서 0.3 torr의 진공중에서, SF6을 실리콘 웨이퍼 노출면에 분무하고, 드라이에칭을 행했다. 실리콘 웨이퍼의 두께는 48 μm로 감소했다.
"파손개소수 (number of breakages)", "가스", "점착전달 (adhesive transfer)"의 평가는 다음과 같이 행했다.
"파손개소수"
드라이에칭의 종료후에 실리콘 웨이퍼당 관찰된 파손개소수를 카운트했다.
"가스"
양면코팅 점착시트로부터 1 cm 정방형의 샘플을 잘라내어, 헬륨기류하(유속: 50 ml/분)에서, 150℃로 10분간 가열하였다. 헬륨기류에 의해 운반되는 기체를 유리울 흡착제 (glass wool adsorbent) (-60℃)로 흡착시키고, 발생기체를 가스크로마토그래프 질량분석법으로 측정했다. 상기 측정에 있어서, 아질렌트 테크놀로지스사제 HP-5(60 mm×0.25 mm×1.0 ㎛) 컬럼을 사용하였고, 헬륨을 유속 1.5 ml/분으로 유통시켰다. 분자량 범위를 10 내지 500 m/z로 하고, 가열은 50℃ 2분 에서 280℃ 20분(승온속도 10℃/분)으로 행했다. 아웃가스량은 n-데칸 환산으로서 정량을 행했다.
"점착전달"
10 mm×10 mm 사이즈의 칩을 작성하고, 그 중 20개의 칩의 각각의 부착면을 50배의 현미경으로 관찰하여, 점착전달의 발생을 조사했다.
결과를 표 1에 나타낸다.
실시예 2
기재로서, 두께 50 μm 폴리에틸렌나프탈레이트 필름을 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 조작을 행했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
비교예 1
광중합 개시제로서, B1 대신 B2를 6중량부 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 조작을 행했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
비교예 2
자외선 경화형 공중합체 (A) 대신 저분자량 아크릴레이트를 배합한 자외선 경화형 점착제 (C)를 사용하고, 광중합 개시제로서 화합물 B2를 3중량부 사용하고, 가교제를 0.10중량부 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 조작을 행했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
점착제성분 중량부 광중합 개시제 중량부 가교제 중량부 파손 개소수 가스(㎍/㎠) 점착전달 칩수 (개)
자외선 조사전 자외선 조사후
실시예1 A: 100 B1: 0.16 D: 0.062 없음 4.3 0.9 0
실시예2 A: 100 B1: 0.16 D: 0.062 없음 3.9 0.7 0
비교예1 A: 100 B2: 6 D: 0.062 3 63 20 5
비교예2 C: 100 B2: 3.0 D: 0.10 8 70 15 10

Claims (7)

  1. 기재 및, 그 한쪽면 또는 양면에 형성된, 측쇄로 자외선 중합성 기를 갖는 자외선 경화형 공중합체와 인계 광중합 개시제를 포함하는 자외선 경화형 점착제 조성물층을 포함하는 점착시트를 반도체 웨이퍼에 부착하고, 상기 반도체 웨이퍼를 고정하면서 진공하에서 상기 반도체 웨이퍼를 가공하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 가공방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 인계 광중합 개시제가 아실포스핀옥사이드계 화합물인 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 가공방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 아실포스핀옥사이드계 화합물이 분자내에 CO-PO 결합을 갖는 화합물인 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 가공방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 아실포스핀옥사이드계 화합물이, 하기식으로 표시되는 화합물인 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 가공방법.
    Figure 112008043881769-PAT00006
    (식중, R1은 치환기를 갖거나 갖지 않는 방향족기이고, R2 및 R3은 각각 독립적으로 치환기를 갖거나 갖지 않는 페닐기, 알킬기, 알콕시기 또는 방향족 아실기이다.)
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    자외선 경화형 점착제 조성물층이, 자외선 경화형 공중합체 100중량부에 대해서, 인계 광중합 개시제를 0.005~20중량부 함유하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 가공방법.
  6. 진공하에서의 반도체 웨이퍼 가공에 있어서, 반도체 웨이퍼의 고정에 사용되는 점착시트로서,
    상기 점착시트는, 기재 및, 그 한쪽면 또는 양면에 형성된, 측쇄로 자외선 중합성 기를 갖는 자외선 경화형 공중합체와 인계 광중합 개시제를 포함하는 자외선 경화형 점착제 조성물층을 포함하고,
    상기 자외선 경화형 공중합체는, 관능기-함유 모노머 단위를 갖는 아크릴계 공중합체를, 상기 관능기와 반응하는 치환기를 갖는 불포화기-함유 화합물과 반응시킴으로써 얻어지는 것을 특징으로 하는,
    점착시트.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 불포화기-함유 화합물이 메타크릴로일옥시에틸 이소시아네이트, 메타-이소프로페닐-α,α-디메틸벤질 이소시아네이트, 메타크릴로일 이소시아네이트 및 알릴 이소시아네이트; 디이소시아네이트 또는 폴리이소시아네이트 화합물과 히드록시에틸 (메타)아크릴레이트의 반응에 의해 얻어지는 아크릴로일 모노이소시아네이트 화합물; 디이소시아네이트 또는 폴리이소시아네이트 화합물, 폴리올 화합물 및 히드록시에틸 (메타)아크릴레이트의 혼합물의 반응에 의해 얻어지는 아크릴로일 모노이소시아네이트 화합물; 글리시딜 (메타)아크릴레이트; 및 (메타)아크릴산으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 점착시트.
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