KR20090022722A - 점착층용 광경화 조성물 및 이를 포함하는 다이싱 테이프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고분자 점착수지의 측쇄에 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 저분자 아크릴레이트를 부가시킨 내재형 점착 바인더, 분자쇄에 다이메틸 실록산 구조를 갖는 반응형 아크릴레이트, 열경화제 및 광개시제를 포함하는 점착층용 광경화 조성물 및 상기의 점착층용 광경화 조성물을 이용하여 형성된 점착층을 포함하는 다이싱 테이프에 관한 것으로, 본 발명에 의한 　다이싱테이프는 박막 웨이퍼를 마운팅하여 다이싱 할 때 UV 조사 후 고착 현상이 없어 최대값 박리력이 크지 않고 박막 웨이퍼에서의 픽업성이 우수하다.

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Description

점착층용 광경화 조성물 및 이를 포함하는 다이싱 테이프{Photocuring Composition for Adhesive Layer and Dicing Die Bonding Film Comprising the Same}

본 발명은 점착층용 광경화 조성물 및 이를 포함하는 다이싱 테이프에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고분자 점착수지의 측쇄에 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 저분자 아크릴레이트를 부가시킨 내재형 점착 바인더, 분자쇄에 다이메틸 실록산 구조를 갖는 반응형 아크릴레이트, 열경화제 및 광개시제를 포함하는 점착층용 광경화 조성물 및 상기의 점착층용 광경화 조성물을 이용하여 형성된 점착층을 포함하는 다이싱 테이프에 관한 것이다.

　　　　반도체 제조공정에서 회로 설계된 웨이퍼는 큰 직경을 갖는 크기에서 다이싱을 통해 작은 칩들로 분리되고, 분리된 각 칩들은 PCB 기판이나 리트프레임 기판 등의 지지부재에 접착공정을 통해 본딩되는 단계적 공정을 거친다.　즉, 웨이퍼 이면에 다이싱테이프를 마운팅하는 공정(마운팅 공정), 마운팅된 웨이퍼를 일정한 크기로 절단하는 공정(다이싱 공정), 다이싱이 완료된 웨이퍼에 UV를 조사하는 공정(UV조사 공정), 개별화된 칩 하나하나를 들어올리는 공정(픽업 공정) 들어올린 칩을 지지부재에 접착시키는 공정(다이본딩 공정)으로 이루어진다. 이때 다이싱테이프는 마운팅 공정 시에 웨이퍼 이면에 부착되어 다이싱 공정 시 다이싱테이프의 점착제가 갖는 강한 점착력으로 웨이퍼가 흔들리는 것을 방지하고 강하게 지지해주며 블레이드에 의해 칩 표면이나 측면에 크랙이 발생하는 것을 방지해준다. 또한 픽업 공정 시에는 필름을 익스팬딩하여 쉽게 픽업이 이루어지도록 한다.

　　　　다이싱테이프는 크게 감압점착형과 UV 조사형 두 가지가 있다. 반도체 공정 중에 사용하는 웨이퍼의 두께가 점점 얇아지고 큰 크기의 칩을 픽업하기 위해서는 UV 조사형의 경우가 일반적으로 사용된다. UV 조사형 다이싱테이프인 경우에는 다이싱이 완료되면 후면에서 UV를 조사하여 점착층을 경화시킴으로써 웨이퍼와의 계면 박리력을 떨어뜨려 개별화된 칩 웨이퍼의 픽업공정을 쉽게 한다. 다이싱 후 개별화된 칩에 전기적 신호가 연결되도록 패키지화하기 위해서는 칩을 PCB기판이나 리드프레임 기판과 같은 지지부재에 접착시켜주는 공정이 필요하고 이때 액상 에폭시 수지를 지지부재 위에 도입시키고 그 후에 개별화된 칩을 도입된 에폭시 위에 접착시켜 칩을 지지부재에 접착시킨다. 이와 같이 다이싱테이프를 사용하여 다이싱 공정을 진행하고 액상에폭시를 사용하여 다이본딩하는 2단계 연속 공정은 두 단계의 공정을 거치므로 비용적인 측면, 수율적인 측면에서 문제가 있으며 이 두 공정을 단축시키기 위해 많은 연구가 진행되었다.

　　　　최근에는 다이싱 다이본딩 필름을 사용하는 방식이 증가하고 있는데 이 방식은 필름상 에폭시를 다이싱테이프 역할을 하는 필름의 상부 면에 위치시키고 이 다이싱테이프의 점착제와 필름상 에폭시 사이에서 픽업시켜서 종래의 두 단계 공정을 한 단계로 줄임으로써 시간적인 측면과 수율적인 측면에서 한층 유리한 방식이다. 그러나 다이싱 다이본딩 필름을 사용하는 공정의 경우 사용하는 다이싱 다이본딩 필름이 고가이기 때문에 거꾸로 1차로 다이싱테이프를 사용하고, 2차로 액상에폭시를 사용하는 경우로 회귀하는 공정이 늘어나고 있다. 필름 제조 업체에서도 다이싱 다이본딩필름을 저가격에 제조하려는 다양한 시도가 이루어지고 있으나 다층 구조에서 생기는 근본적인 공정 비용으로 인해 가격 하락이 크게 개선되지 않고 있다. 또한 기존의 2단계로 진행하는 공정에 사용되어지는 다이싱테이프도 반도체 공정에 사용되는 칩이 점차 경박단소화되기 때문에 점차 그 기능도 UV전에는 높은 택(Tack)으로 칩 크랙이나 칩핑(Chipping)등을 방지하며 UV 후에는 낮은 택으로 쉽게 픽업이 이루어지도록 하는 방향으로 발전하고 있다.

　　　　반도체 공정의 고집적화가 이루어짐에 따라 다이싱 칩은 점점 더 박막화된다. 최근에는 80미크론 이하의 웨이퍼가 사용되며 이러한 박막의 웨이퍼 칩을 픽업하는 경우에는 작은 외부 충격에 의해서도 칩이 손상될 우려가 있으므로 기존의 픽업/다이본딩 설비의 픽업을 하기 위한 설비 조정 변수를 후막 웨이퍼 픽업할 때보다 낮추어서 진행할 필요가 있다. 픽업/다이본딩 설비의 픽업을 하기 위한 설비 조정 변수는 익스팬딩량, 핀 개수, 핀 상승 높이, 핀 상승 속도, 감압 압력 및 콜렛 종류 등을 들 수 있다. 이중 핀 상승 높이 및 핀 상승 속도 등은 픽업을 조정하기 위한 핵심적인 변수인데 칩 두께가 얇아지면 이 두 변수의 조정폭이 크게 줄어든다. 픽 업을 용이하게 하기 위해 핀 상승 높이를 늘리면 두께가 얇은 칩은 쉽게 크랙이 가거나 손상을 받기 때문에 패키징(Packaging)후에도 신뢰성 불량 등을 야기하게 된다. 따라서 80미크론 이하의 박막 웨이퍼의 픽업에 사용할 다이싱테이프는 기존의 후막 웨이퍼 픽업에 사용되던 다이싱테이프보다 UV 경화 후 웨이퍼에 대한 박리력을 현저히 낮추어 박막 웨이퍼에서도 픽업을 용이하게 해야 한다.

　　　　이러한 문제를 해결하기 위해 대한민국 특허 공개공보 10-2003-0004136에서는 말단 알콕시드화된 폴리알킬렌 옥사이드 사슬을 갖는 아크릴레이트 올리고머를 포함하여 이루어지는 광가교형 대전방지 점착층을 갖는 대전방지 다이싱테이프 제조 기술이 제안되었다. UV 경화형의 대전방지 아크릴레이트 올리고머를 첨가하여 다이싱테이프가 웨이퍼 표면으로부터 분리될 때 정전기에 의해서 박리력이 무거워지는 것을 방지하려 한 것이다. 그러나 알콕시드화된 폴리알킬렌 옥사이드 사슬을 갖는 아크릴레이트 올리고머의 UV 반응성이 일반 아크릴레이트에 비해 작아 UV 경화 후 웨이퍼로의 저분자 아크릴레이트의 전이가 일어나 신뢰성에 문제를 일으키며 또한 원하는 대전방지 성능도 일반 대전방지제를 혼합하는 경우에 비해 현저히 낮다. 대전방지성만 보면 일반 음이온, 양이온계 대전방지제를 물리적으로 혼합하는 것이 유리하지만 이 경우에도 웨이퍼 표면으로의 전사 문제가 심각하게 발생한다. 　또한 대한민국 특허 공개공보 10-2005-0019696에서는 PVC 지지체를 포함하는 감압형 다이싱용 점착테이프를 제안하고 있다. 발명에 사용된 아크릴 점착제는 10일 경과 후 점착력이 80~130g/25mm 정도를 유지하는 것으로 이 정도의 점착력을 가지고는 실제로 80미크론 이하의 웨이퍼 픽업이 불가능하다. 실제로 80미크론 이하 두께의 칩을 픽업하기 위해서는 UV 경화 후에 5g/25mm(0.05N/25mm) 이하의 점착력이어야 한다.

　　　　일본국 특허 공개 2007-100064에서도 상기와 같은 문제를 극복하기 위해 UV 경화형 점착 조성물 및 이를 이용한 다이싱테이프를 제안하고 있다. 발명에 사용된 다이싱용 점착 조성물은 점착수지에 사용된 모노머 성분으로 적어도 1종 이상이 환상 구조의 탄화수소기로 이루어진 알킬기를 갖는 아크릴산알킬에스테르이어야 하며 환상 구조의 탄화수소기는 이소보닐기인 것을 특징으로 하는 점착 조성물을 제안하였다. 이러한 점착층으로 제조한 다이싱테이프도 UV 경화 후 웨이퍼 박리력이 충분히 낮지 못하여 80 미크론 이하의 웨이퍼에서 적절한 픽업성을 나타내지 못한다.

　　　　일본국 특허 공개 2006-342330에서는 다이싱테이프의 기재필름을 다층구조로 하여 80미크론 이하의 박막 웨이퍼에서 픽업성을 개선하고자 하였다. 사용되는 기재필름이 다층구조이고 점착제층 코팅면인 상부층이 융점 95℃ 이하의 에틸렌계 수지를 함유하고 있으며 이러한 상부층은 전체 필름 두께의 1/2 이상인 것이 특징이다. 이러한 기재필름의 구조 변경 및 성분 변경은 실제로 픽업에 도움을 주기보다는 다이싱 공정에서 발생할 수 있는 버(Burr), 이바리 등의 절단 이물의 발생을 최소화하는 데는 효과가 있으나 박막 웨이퍼에서의 픽업성을 개선하는 데는 효과가 크지 않다.

　　　　광경화형 점착 조성물을 제조하는 방법은 크게 두 가지가 있다. 하나는 고분자형 점착 조성물을 주제로 하여 저분자 올리고머 또는 아크릴레이트를 물리적으로 혼합하는 방법이 있고 다른 하나는 탄소-탄소 이중결합을 가진 저분자 아크릴레이트를 점착 고분자 측쇄에 부가반응으로 도입시켜 하나의 화합물로 거동하게 만든 것이다. 이처럼 점착 조성물과 UV 경화형 저분자 아크릴레이트의 혼합 형태가 아닌 UV 경화형 물질이 화학적 반응에 의해 점착 조성물의 측쇄로 도입된 형태의 광경화형 조성물(이하 내재형 점착 바인더 또는 아크릴릭아크릴레이트라고 함)이 UV 조사 후의 택 및 박리력 감소 측면에서 바람직하다. 　즉 기존의 점착 조성물들은 고분자형 점착 조성물에 저분자형 UV 경화형 물질들을 물리적으로 혼합한 형태이므로 UV 조사 후에도 점착 조성물이 갖는 기본적인 택에 의해 80미크론 이하의 박막 웨이퍼에서 픽업성이 나쁘다.

　　　　80미크론 이하의 박막 웨이퍼에 대한 픽업 가능 여부는 실제 픽업을 해서 판단할 수도 있으나 간접적으로 다이싱테이프와 웨이퍼를 합지한 다음 UV 경화 후 박리력을 측정하여 가늠할 수 있다. 박리력은 만능시험기(Universal Tensile Machine) 또는 헤이든 시험기(Heidon) 등에 의해 측정 가능하며 박리력의 그래프 모양은 보통 초기 박리가 시작될 때, 즉 항복점을 지날 때 최대값을 나타내며 그 후 일정 구간에서 일정한 값을 나타낸다. 따라서 박리력은 평균값과 최대값을 각각 관리하며 각각이 낮아야 박막 웨이퍼에서 픽업이 가능하다. 상기 내재형 점착 바인더 단독으로 다이싱테이프를 제조한 경우에는 　UV 경화 후 택은 거의 소실하지만 바인더 자체의 응집력이 커 UV에 의한 수축율이 크므로 웨이퍼에 대한 박리력은 항복점에서의 최대값이 높아진다. 실제 반도체 공정상의 픽업하기 위한 최대한의 힘은 박리력의 최대값과 같다고 볼 수 있으므로 최대값이 큰 내재형 점착 바인더 단독은 박막 웨이퍼에서의 픽업을 용이하게 하지 않는다. 이와 같이 항복점에서의 박리력이 높은 이유는 웨이퍼에 부착된 내재형 점착 바인더가 UV에 의해 경화되면 점착 조성물 은 강하게 수축이 일어나고 상대 피착제인 웨이퍼는 치수가 변하지 않으므로 부착된 부분에서 고착(Locking) 현상이 발생한다. 이러한 고착 현상이 최대 박리력을 증가시키고 반도체 공정 중 픽업 불량을 야기시키게 된다. 이를 방지하기 위해서는 탄소-탄소 이중결합을 가진 저분자 아크릴레이트의 도입량을 줄여 UV 경화 후 내재형 점착 바인더 자체의 응집력을 낮추는 방법이 있으나 절대적인 박리력 값이 증가하므로 바람직하지 않다.

　　　　본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 내재형 점착 바인더에 이형성 및 슬립성을 부여하는 실리콘 변성 아크릴레이트를 첨가하여 고착 현상을 방지함으로써 박리력의 최대값을 낮추어 박막 웨이퍼에서도 충분한 픽업성을 확보할 수 있는 점착층용 광경화 조성물을 제공하는 것이다.

　　　본 발명의 또 다른 목적은 상기의 광경화 조성물을 포함하고 있어, UV 조사 후 고착 현상이 없어 최대값 박리력이 크지 않고 박막 웨이퍼에서의 픽업성도 우수한 다이싱 테이프를 제공하는 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하나의 양상은, 고분자 점착수지의 측쇄에 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 저분자 아크릴레이트를 부가시킨 내재형 점착 바인더, 분자쇄에 다이메틸 실록산 구조를 갖는 반응형 아크릴레이트, 열경화제 및 광개시제를 포함하는 점착층용 광경화 조성물에 관한 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 양상은, 상기의 점착층용 광경화 조성물을 이용하여 형성된 점착층을 포함하는 다이싱 테이프에 관한 것이다.

　　　　본 발명에 의한 점착 조성물은 내재형 점착 바인더에 이형성 및 슬립성을 부여하는 실리콘 변성 아크릴레이트가 첨가되어 고착 현상을 방지함으로써 박막 웨이퍼에서도 충분한 픽업성을 확보할 수 있고, 이로부터 제조된 다이싱테이프는 UV 조사 후 고착 현상이 없어 최대값 박리력이 크지 않고 박막 웨이퍼에서의 픽업성도 우수하다.　

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명의 한 측면은 고분자 점착수지의 측쇄에 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 저분자 아크릴레이트를 부가시킨 내재형 점착 바인더, 분자쇄에 다이메틸 실록산 구조를 갖는 반응형 아크릴레이트, 열경화제 및 광개시제를 포함하는 점착층용 광경화 조성물에 관한 것으로, 본 발명에 의한 상기 광경화 조성물은 상기 내재형 점착 바인더 100 중량부에 대하여 중량 평균 분자량 　1000g/mol 이상 100000g/mol 이 하이면서 분자쇄에 다이메틸 실록산 구조를 갖는 반응형 아크릴레이트(B) 0.01내지 5 중량부, 열경화제(C) 0.1내지 10 중량부 및 광개시제(D) 0.01 내지 5 중량부를 포함한다. 　

내재형 점착 바인더(A)가 단독으로 다이싱테이프의 점착층을 형성하는 경우에는 웨이퍼 두께와는 관계없이 다이싱 테이프의 피착제인 웨이퍼가 치수가 변하지 않는 무기 기재이므로 점착층이 수축하는 경우에 그 표면에서 수축에 저항하는 힘이 있어 부분적으로 고착현상(Inter-locking)이 발생한다. 이 고착 현상은 픽업을 어렵게 하는 현상이다. 고착 현상은 표면에서 이루어지므로 웨이퍼 두께와 관계없이 나타나지만 웨이퍼 두께가 두꺼운 경우(100미크론 이상의 경우)에는 핀 스트로우크를 늘려도 칩 크랙 가능성이 작으므로 발생한 고착을 풀어줄 정도의 스트로우크를 　올릴 수가 있어 픽업 불량이 거의 발생하지 않는다. 그러나 80미크론 이하의 박막 웨이퍼에서는 칩 크랙이 쉽게 발생해 핀 스트로우크의 제한을 받아 고착을 풀어줄 정도의 공정 변수를 조절하기가 힘들어 픽업 불량이 다수 발생한다. 즉 내재형 점착 바인더(A) 단독으로는 80미크론 이하의 웨이퍼에서는 고착 현상이 발생해 픽업 불량이 다수 발생한다. 따라서 고착 현상 자체를 제어하지 않으면 80미크론 이하의 웨이퍼에서 픽업불량을 제어하기가 힘들다. 따라서 본 발명에서는 내재형 점착 바인더(A)에 분자쇄에 다이메틸 실록산 구조를 가지는 반응형 아크릴레이트를 혼합한 점착층으로 다이싱테이프를 제조하여 웨이퍼와 합지 후 UV 조사 후에도 고착 현상이 발생하지 않아 80미크론 이하의 웨이퍼에서도 쉽게 픽업이 가능하도록 하였다.

웨이퍼와 합지한 점착층의 UV에 의한 수축 시 발생하는 고착에 의해 픽업하기 위한 최소한의 힘은 물리적으로 측정이 가능하다. 일반적으로 웨이퍼와 다이싱테이프를 합지한 후 박리시키면 박리력이 측정되는데 측정되는 박리력은 크게 평균값 박리력과 초기 항복점에서의 최대값 박리력으로 구분된다. 이 중 최대값 박리력이 고착에 의한 부분이므로 최대값 박리력을 낮추는 것이 고착 현상을 줄이는 것이고 이러한 고착 현상을 줄여야만 80미크론 이하의 웨이퍼에서도 픽업 불량이 발생하지 않는다.

일반적인 내재형 점착 바인더(A)는 웨이퍼와 합지 후 최대값 박리력이 0.10N/25mm 이상이다. 최대값 박리력이 0.1N/25mm 이상이면 80미크론 이하 두께의 웨이퍼에서는 픽업 불량이 다수 발생한다. 내재형 점착 바인더(A)에 분자쇄에 다이메틸 실록산 구조를 가지는 반응형 아크릴레이트(B)를 혼합한 점착층으로 다이싱테이프를 제조하면 웨이퍼와의 최대값 박리력은 0.05N/25mm 이하의 값을 갖는다. 최대값 박리력이 0.05N/25mm 이하이면 고착 현상도 발생하지 않으며 따라서 80미크론 이하의 웨이퍼에서도 픽업 불량이 발생하지 않는다.

다음은 본 발명의 일실시예에 의한 다이메틸실록산 구조를 갖는 반응형 아크릴레이트의 구조이다.

[화학식 1]

　　　　　　　　　　　

상기 식에서 n은 5 내지 1000의 정수이다.

　　

　　　　　일반적으로 분자내에 다이메틸 실록산 구조를 가지면 유기물, 무기물에 대하여 이형성을 갖는다. 분자내의 두 개의 메틸기가 피착제 표면과 접하여 비극성 분자로 작용하므로 극성의 유기, 무기 피착제에 대하여 이형성, 슬립성을 갖는다. 말단에 탄소-탄소 이중결합을 가지므로 혼합사용시 UV 조사에 의해 활성화하여 가교 반응에 참여하며 분자쇄 내에 다이메틸실록산 구조를 가지므로 UV 경화 후 이형성이 우수하여 웨이퍼에 슬립성을 갖는다.

　　　　슬립성이 나타나므로 UV 경화 시 고착 현상이 나타나지 않으며 웨이퍼에 대한 최대값 박리력이 0.05N/25mm 이하의 값을 갖는다. 본 발명에 사용된 반응형 아크릴레이트(B)는 다양한 종류의 지방족, 방향족 R이 적용될 수 있으며 중량평균분자량이 1000g/mol 이상 100000g/mol 이하가 바람직하다. 중량평균분자량이 1000g/mol 미만인 경우에는 　내재형 점착 바인더(A)와 혼합 사용시 점착층 형성 후 저분자 아크릴레이트가 웨이퍼 표면으로 전이가 발생해 신뢰성에 영향을 주며 100000g/mol 이상인 경우에는 주 구조가 실리콘 구조이므로 내재형 점착 바인더(A)과 상용성이 불량하여 혼합 사용시 코팅성이 나빠진다.

　　　　내재형 점착 바인더(A) 100 중량부에 대하여 상기 반응형 아크릴레이트(B)는 0.01 내지 5 중량부 사용하는 것이 바람직하다. 점착 조성물(A) 100 중량부에 대하여 상기 반응형 아크릴레이트(B)를 0.1 중량부 이하 사용하면 이형성을 갖는 다이메틸 실록산의 절대량이 작아 이형성 내지 슬립성을 갖지 못하므로 UV 조사에 의해 웨이퍼 표면에서 고착 현상이 나타나며 그 결과 최대값 박리력이 0.1N/25mm 이상이 되고 80미크론 이하 두께의 웨이퍼에서 픽업 불량이 다수 발생한다. 점착 조성물(A) 100 중량부에 대하여 상기 반응형 아크릴레이트(B)를 5 중량부 이상 사용하면 UV 경화 후 슬립성에는 문제가 없으나 UV 경화 전 상태에서도 다이메틸실록산 구조에 의해 슬립성을 나타내므로 UV 경화 전 웨이퍼 박리력이 매우 낮아져 실제 다이싱 공정에서 블레이드에 의해 흔들리므로 칩핑, 칩 크랙 등이 발생해 공정성을 떨어뜨리며 UV 경화 전 링 프레임 부착력도 떨어져 익스팬딩 공정에서 탈리가 발생해 웨이퍼 전체의 불량을 야기하기도 한다.

　　　　　본 발명에 사용되는 내재형 점착 바인더(A)는 반응 추적성으로 히드록실기와 이소시아네이트기의 부가반응이 가장 바람직하고 이처럼 히드록실기를 적어도 1종 이상 갖는 아크릴레이트를 사용하여 공중합한 형태의 점착 조성물이므로 사용되는 열경화제(C)로는 반드시 폴리이소시아네이트류를 포함하며 바인더내에 히드록실기 이외의 다른 관능기가 사용되는 경우에는 멜라민/포름알데히드 수지 및 에폭시 수지로부터 선택되는 화합물로 단독 또는 두 종류 이상의 혼합 사용이 가능하다. 　　　　　　열경화제(C)는 내재형 점착 바인더(A)의 관능기와 반응하여 가교제로서 작용하며 가교 반응 결과 삼차원 그물 망상 구조를 가지게 된다. 경화제의 첨가에 의해 점착 조성물은 기재필름(2) 표면에 단단한 도막을 형성하며 다이싱이나 UV 조사에 의해 도막 탈리가 발생하지 않는다.

　　　　본 발명에 의한 열경화제의 함량은 　내재형 점착 바인더(A) 100 중량부에 대하여 0.01 중량부 내지 10중량부가 바람직하다. 열경화제의 함량이 내재형 점착 바인더(A) 100 중량부에 대하여 0.01 중량부 이하이면 가교 반응이 나타나지 않아 기재필름에의 부착력이 불량해 코팅 후 도막층의 탈리가 일어난다. 경화제의 함량이 10 중량부 이상이면 과도한 가교 반응으로 UV 조사 전 택(tack)을 소실하여 다이싱테이프와 웨이퍼와의 접착력이 작아지므로 다이싱시 칩플라잉이 발생하거나 링프레임과의 부착력이 나빠져 익스팬딩시 링프레임에서 다이싱테이프의 탈착이 일어난다.

　　　　상기 열경화제로는 폴리이소시아네이트 류를 포함하는 화합물이 사용되는데, 구체적으로는 4,4'-디페닐에테르디이소시아네이트, 4,4'[2,2-비스(4-페녹시페닐)프로판]디이소시아네이트 등의 방향족 이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 2,2,4-트리메틸헥사메틸렌디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 4,4'-디시클로헥실메탄디이소시아네이트 등을 예로 들 수 있다.

　　　　상기 점착층용 광경화 조성물에 함유되는 광개시제의 함량이 0.01중량부 미만이면 UV 조사에 의해 라디칼 생성 효율이 떨어져, UV 조사 후 점착층과 접착층 계면 사이에서 충분한 접착력의 감소를 가져오지 못한다. 따라서 칩 크기에 관계 없이 원하는 픽업 성능을 가져오지 못한다. 　반대로, 광개시제의 함량이 5 중량부를 초과하면 UV 조사 효율은 더 이상 증가하지 않으면서, 미반응 개시제로 인하여 냄새가 발생하고, 미반응 개시제의 접착층으로의 전이가 발생하여 접착층 패키징 내 의 신뢰성을 떨어뜨리게 되는 문제점이 있다.

　　　　상기 광경화 조성물에 함유되는 광개시제는 광중합개시제는 특별히 제한이 없고 종래 알려져 있는 것을 이용할 수 있는데, 다벤조페논류, 아세톤페논류 및 안트라퀴논류로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이 바람직하다. 　　구체적으로는 벤조페논, 4,4'-디메틸아미노벤조페논, 4,4'-디에틸아미노벤조페논, 4,4'디클로로벤조페논 등의 벤조페논류, 아세토페논, 디에톡시아세토페논 등의 아세톤페논류, 2-에틸안트라퀴논, t-부틸안트라퀴논 등의 안트라퀴논류 등을 예로 들 수 있다.

　　　　본 발명에 의한 상기 점착층용 광경화 조성물은 조성물의 용해도 및 저장성 등을 증가시키기 위하여, 본 발명의 목적을 해하지 않는 범위 내에서 용도 및 필요에 따라 당업자가 적절히 판단하여 계면활성제, 대전방지제, 저장 안정제, 습윤제, 분산제, 필러 등의 기타 첨가제를 1종 이상 추가로 첨가할 수도 있다. 　상기 계면활성제 등의 기타 첨가제는 각각 당업계에서 알려져 있는 공지의 물질을 제한없이 사용할 수 있다.

　　　　본 발명의 또 다른 측면은 상기의 점착층용 광경화 조성물을 이용하여 형성된 점착층을 포함하는 다이싱 테이프에 관한 것으로, 본 발명에 의한 다이싱 테이프는 지지필름의 한쪽 면 위에 점착층이 코팅되어 형성되고, 상기 점착층을 보호하는 이형필름이 적층된 구조를 지닐 수 있으나, 반드시 상기의 구조로 제한되는 것은 아니다.

　　　　이하, 도면을 참조하여 본 발명에 의한 다이싱 테이프를 보다 상세히 설명한 다.　도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 다이싱테이프(1)의 단면 개략도이다. 　도 1에 의하면, 본 발명에 의한 다이싱테이프(1)는 폴리올레핀 등의 익스팬딩이 가능한 지지필름(2)의 한쪽 면 위에 점착층(3)이 코팅되고, 상기 점착층(3)을 보호하는 이형필름(4)을 적층하여 구성된다. 지지필름으로 사용되는 필름(2)은 다이싱 시에 웨이퍼를 흔들리지 않도록 붙들어 주는 역할을 하는 점착층(3)을 지지해주고 또한 다이싱이 완료되면 개별화된 칩을 픽업하기 용이하도록 하기 위해 칩과 칩 사이의 간격을 늘리는 공정인 익스팬딩 공정이 가능하도록 상온에서 연신이 가능한 필름이 사용된다.

도 2는 다이싱테이프(1)로부터 이형필름(4)을 제거하고 웨이퍼(5)를 라미네이션한 공정(마운팅 공정)의 단면 개략도이다. 도 3은 블레이드에 의해 대구경의 웨이퍼를 개별화된 작은 칩으로 절단하는 공정(웨이퍼 다이싱 공정)의 단면 개략도로서, 블레이드에 의해 지지필름(2)의 일부까지 다이싱이 이루어진다. 　　

도 4는 다이싱이 완료된 개별화된 칩을 콜렛(Collet)을 이용하여 들어올리는 공정(픽업 공정)의 단면 개략도이다. 도 5는 픽업된 칩을 패키징화하기 위해서 지지부재(7)에 액상 에폭시(6)를 이용하여 부착하는 공정(다이본딩 공정)의 단면 개략도이다. 　다이싱테이프(1)의 점착층(3)은 UV 조사 전에는 웨이퍼(또는 칩) 또는 링프레임과 강한 접착력을 유지하여야 한다. UV 전에 웨이퍼(4)와 점착층(3) 사이 계면의 접착력이 크지 않으면 다이싱시 칩과 점착층(3) 사이에서 박리가 쉽게 일어나 부분적으로 들뜸이 발생해 칩이 흔들리므로 칩 크랙 등의 칩 손상이 발생하거나 칩플라잉(Chip Flying) 등이 발생할 우려가 있다. 점착층(3)과 링프레임의 접착력 이 크지 않으면 익스팬딩 시 링프레임은 고정되어 있고 필름에 일정한 장력을 가하여 익스팬딩시키므로 점착층(3)과 링프레임의 접착부분에서 탈착이 일어나 웨이퍼 전부의 불량을 야기시킨다. 점착층(3)은 UV 조사 후에는 점착층 도막층이 가교에 의해 단단해지고 응집력이 커져 상부의 웨이퍼(4)와의 계면 박리력이 현저히 낮아져야 하며 박리력 감소 폭이 크면 클수록 칩을 픽업하기 용이해진다. 즉 점착층(3)은 다이싱 단계부터 건조 단계까지 칩을 강력하게 잡아 둘 정도의 큰 접착력을 가져야 하는 반면 픽업 단계에서는 그 접착력이 현저하게 감소되어 칩이 안전하게 다이 접착 단계로 이동될 수 있도록 낮은 접착력을 가져야 하는 상반되는 두 물성을 UV 조사 전 후로 가져야 한다. 최외부의 이형필름(4)은 점착층(3)을 외부 이물로부터 보호하고 롤상으로 권취하기 쉽게 하기 위해 사용된다.

　

　　　　이하, 본 발명에 의한 다이싱 테이프의 구성에 대하여 상세히 설명한다.

　

(A). 기재필름

　　　　본 발명에 의한 다이싱 테이프(1)을 구성하는 기재필름(2)으로서 다양한 플라스틱 필름이 사용될 수 있으나, 그 중에서도 일반적으로 열가소성의 플라스틱 필름이 사용되고 있다. 　이러한 이유는 열가소성 필름을 사용하여야 다이싱 공정 후 픽업하기 위해 익스팬딩 할 수 있고 익스팬딩 후에 남아 있는 칩들을 시간이 경과한 후에 다시 픽업하기 위한 경우도 있으므로, 필름의 복원력 측면에서도 열가소성 필름이 필요하기 때문이다.

　　　　상기 기재필름(2)은 익스팬딩이 가능해야 할 뿐만 아니라, UV 투과성인 것이 바람직하고, 특히 점착제가 UV 경화형 점착 조성물인 경우 점착 조성물이 경화 가능한 파장의 UV에 대해서 투과성이 우수한 필름인 것이 바람직하다. 　　따라서 기재필름에는 UV 흡수제 등이 포함되어서는 않된다.

이러한 기재로써 사용할 수 있는 폴리머 필름의 예로는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌/프로필렌 공중합체, 폴리부텐-1, 에틸렌/초산비닐 공중합체, 폴리에틸렌/스타이렌부타디엔 고무의 혼합물, 폴리비닐클로라이드 필름 등의 폴리올레핀계 필름 등이 주로 사용될 수 있다. 　　또한, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리(메틸메타크릴레이트)등의 플라스틱이나 폴리우레탄, 폴리아미드-폴리올 공중합체 등의 열가소성 엘라스토머 및 이들의 혼합물을 사용할 수 있고, 이들 기재필름은 다이싱시의 절삭성이나 익스팬딩성을 개선하기 위해 복층의 구조를 지녀도 좋다.

　　　　상기의 필름 등은 주로 폴리올레핀 칩을 블렌딩하여 용융시켜 압출 방식으로 필름을 형성할 수도 있고, 블로잉 방식으로도 필름을 형성 할 수 있다. 　　블렌딩하는 칩의 종류에 따라 형성되는 필름의 내열성 및 기계적 물성이 결정되며, 상기 제조되는 필름은 헤이즈(HAZE) 85 이상의 값을 가져야 하는 바, 제조 당시 쿨링 롤의 표면을 인각하여 폴리올레핀 필름의 한쪽 면에 엠보싱 효과를 주어 빛의 산란에 의해 헤이즈를 지녀야 한다. 　85 이하의 헤이즈이면 반도체 공정 중 프리컷(Pre-cut)상태에서 웨이퍼 편면에 라미네이션할 때 필름의 위치 인식 오류가 발생하여 연속적인 작업이 불가능해진다.

　　　　기재필름의 엠보싱 가공은 인식성 뿐만 아니라, 기재필름 제조시의 블록킹을 방지하여 권취가 가능하도록 하는 역할도 한다. 　　기재필름(2)의 엠보싱 처리된 이면에는 점착층(3)이 형성되므로, 엠보싱면의 반대면은 형성되는 점착층(3)과의 접착력을 증가시키기 위하여 표면개질을 하는 것이 바람직하다.

　　　　표면개질은 물리적 방법, 화학적 방법 모두 가능하며, 물리적 방법으로는 코로나 처리나 플라즈마 처리를 할 수 있고, 화학적 방법으로는 인라인코팅 처리 내지 프라이머 처리 등의 방법을 사용할 수 있다. 　　본 발명에서는 코로나 방전 처리에 의해 점착층(3)이 코팅 가능하도록 표면을 개질하였다.

기재필름(2)에 점착층(3)을 형성시키는 방법은 직접 코팅할 수도 있고, 이형필름 등에 코팅한 후에 건조 완료후 전사방식에 의해 전사시킬 수도 있다. 　　전자이건 후자이건 점착층을 형성시키는 도포 방법은 바 코팅, 그라비아 코팅, 콤마 코팅, 리버스 롤 코팅, 어플리케이터 코팅, 스프레이 코팅 등 도막을 형성시킬 수 있는 방식이면 어떤 방식이든 제한이 없다.

　　　　기재필름(2)의 두께는 강한 신장도, 작업성, UV 투과성 등의 측면에서 바람직하게는 30~300㎛, 보다 바람직하게는 50~200㎛가 통상적인데, 기재필름이 30㎛ 이하이면 프리컷(Pre-cut) 상태에서 작업성이 불량해지고, UV 조사시 발생하는 열에 의해 쉽게 필름의 변형이 일어난다. 또한, 기재필름이 300㎛ 이상이면 설비상 익스팬딩하기 위한 힘이 과도하게 요구되어 비용 측면에서 바람직하지 않다.

　

(B). 점착층

　　　　본 발명의 다이싱테이프(1)를 구성하는 점착층(3)은 특별히 제한은 없고 UV 조사 전에는 강한 택(Tack)으로 상부 웨이퍼(5)와 강한 접착력을 유지하며 링프레임과도 강한 접착력을 유지해 다이싱시 수세 과정, 건조 과정에서 수분 침투가 이루어지지 않아야 하며 높은 익스팬딩시에도 링프레임 탈리가 발생하지 않을 정도로 강한 택을 유지해야 한다. 반면 UV 조사 후에는 가교 반응에 의해 도막 응집력이 증가하고 수축하여 웨이퍼(5)와의 계면에서 접착력이 현저히 감소함으로써 개별화된 칩이 쉽게 픽업되어 지지부재(7)에 다이본딩 되는 것이면 어느 것이나 가능하다. 　특히 UV 조사에 의해 경화되는 조성이어도 되고 UV 조사가 아닌 열경화나 기타 외부 에너지에 의해 에너지 부가 전 후로 점착층(3)과 웨이퍼(5)의 계면 사이에서 접착력이 현저히 감소하는 조성이면 어느 것이나 가능하다.

　　　　본 발명에서 다이싱테이프의 점착층을 구성하는 광경화 조성물은 탄소-탄소 이중결합을 가진 저분자 아크릴레이트를 고분자형 점착 조성물 측쇄에 부가반응으로 도입시킨 내재형 점착 바인더(A)를 주제로 하고 상기 내재형 점착 바인더 100 중량부에 대하여 중량 평균 분자량 　1000g/mol 이상 100000g/mol 이하이면서 분자쇄에 다이메틸 실록산 구조를 가지는 반응형 아크릴레이트(B)를 0.01내지 5 중량부, 열경화제(C)를 0.1내지 10 중량부, 광개시제(D)를 0.01 내지 5 중량부 혼합한 조성물이다. 　내재형 점착 바인더(A)는 점착 성분을 나타내는 점착 수지의 측쇄에 탄소-탄소 이중결합을 가지는 저분자 아크릴레이트를 화학적 반응에 의해 도입하여 한 분자처럼 거동하는 형태로 기존의 고분자 점착 조성물 수지와 저분자 UV 경화형 물 질의 물리적 혼합에 따른 비상용성 문제나 저분자 아크릴레이트의 전이 문제를 해결하기 위해 고안된 기술이다.

내재형 점착 바인더(A)의 제조방법은 2단계로 이루어지는데 1단계는 점착 수지 중합 단계, 2단계는 중합된 점착 수지에 탄소-탄소 이중 결합을 부가하는 단계이다. 점착 성분을 나타내는 점착 수지는 아크릴계, 폴리에스테르계, 우레탄계, 실리콘계, 천연고무계 등의 여러 가지 수지가 사용될 수 있으나 본 발명에서는 응집력이 좋고 내열성이 우수하며 반응에 의해 측쇄에 관능기 또는 저분자 아크릴레이트를 도입하기 용이한 아크릴계 점착제를 사용하였다. 1단계의 점착 수지 중합 단계에서 제조되는 아크릴계 점착 수지는 아크릴 수지를 구성하는 모노머들의 공중합에 의해 형성되며, 예를 들어 부틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, 아크릴산, 2-히드록시에틸(메타)크릴레이트, 메틸(메타)아크릴레이트, 스타이렌 모노머, 글리시딜(메타)아크릴레이트, 이소옥틸아크릴레이트, 스테아릴메타크릴레이트 등의 모노머 들의 공중합에 의해 형성된다. 중합 방법은 보통 용액 중합 방법을 사용하며 환류되는 용매 분위기 하에서 모노머 성분들을 적하하여 분자량, 중합도, 분자량 분포 등을 조절한 점착 수지를 제조한다.

공중합된 아크릴 수지의 유리전이 온도는 바람직하게는 -60℃~0℃, 보다 바람직하게는 -40℃~-10℃이다. 유리전이 온도가 -40℃ 미만이면 점착 능력은 우수하나 점착층 도막의 강도가 약하고 -10℃를 초과하면 상온에서의 점착력이 떨어져 웨이퍼와의 접착력, 링프레임과의 접착력이 떨어져 칩 플라잉이나 익스팬딩시 링프레임 탈착 등이 발생한다. 본 발명에서는 아크릴 점착 수지의 유리전이 온도를 상기 와 같은 범위로 제어하기 위해서 공중합하는 모노머의 종류 및 함량을 제어하였다.

　　　　고분자 아크릴 점착 수지는 다양한 모노머들의 조합에 의해 공중합되며 선택하는 모노머들의 조합에 의해 단일 중합시 제조되는 고분자 물질의 유리전이온도의 비율만큼 혼합되는 공중합체의 유리전이온도가 결정된다. 공중합시키는 모노머는 크게 관능기를 가진 모노머와 관능기를 갖지 않은 모노머들로 나뉘는데 폴리올레핀 필름과 같은 비극성 고분자 표면에 부착되기 위해 히드록실기, 카르복실기, 에폭시기, 아민기 등의 부가 반응이 가능한 관능기를 가지는 모노머들이 1종 이상 반드시 필요하며, 측쇄에 도입시키기 위해 UV 경화형 이중결합을 갖는 저분자 모노머들이 반드시 필요하다.

　　　　점착 수지에 탄소-탄소 이중결합을 갖는 저분자 아크릴레이트를 부가 반응시키는 2단계는 1단계에서 제조된 점착 수지의 측쇄 관능기와 반응할 수 있는 상대 관능기를 가진 저분자 아크릴레이트를 측쇄에 도입시키는 단계이다. 이러한 내재형 점착 바인더(A)를 제조하기 위해 2단계 부가 반응에 사용할 수 있는 관능기의 조합으로는 카르복실기와 에폭시기, 히드록실기와 이소시아네이트기, 카르복실기와 아민기 등의 반응성이 좋은 관능기의 조합을 들 수가 있다. 이러한 조합 가운데에 반응성 및 반응 추적성 측면에서 히드록실기와 이소시아네이트기와의 조합이 가장 바람직하다.

내재형 점착 바인더의 부가 반응 전 점착 수지에는 히드록실기나 카르복실기 등의 관능기가 반드시 포함되어야 하며 저분자 아크릴레이트를 부가 반응으로 도입한 후에도 잔존하는 히드록실기나 카르복실기가 존재하여야 한다. 따라서 내재형 점착 바인더는 수산기값과 산가를 일정 수준으로 가져야 한다. 본 발명에서는 히드록실기와 이소시아네이트기와의 우레탄 반응만을 사용하였다. 카르복실기와 에폭시기, 또는 카르복실기와 아민기 등의 반응에 의해서 부가반응 시키는 경우에는 부가 반응이 저온에서는 진행되지 않고 고온에서 진행되기 때문에 1단계 고분자 아크릴 점착 조성물을 제조한 후에 온도를 높여 탄소-탄소 이중결합을 갖는 아크릴레이트 저분자 아크릴레이트를 고분자 측쇄에 도입시킨다. 반응 온도가 높으므로 열에 의해 탄소-탄소 이중결합이 부가반응 도중에 깨져 가교반응이 일어나 겔화가 발생해 점착제를 수득할 수가 없다.

　　　　점착제 수득율을 높이기 위한 열에 의해 탄소 탄소 이중 결합을 가진 저분자 아크릴레이트가 부분적으로 중합이 진행될 수 있으므로 하이드로퀴논계의 중합 금지제를 혼합하여 탄소 탄소 이중 결합은 유지하면서 부가 반응의 수율을 높이는 방법을 사용하기도 한다. 이처럼 카르복실기와 에폭시기 또는 카르복실기와 아민기 등의 부가반응은 히드록실기와 이소시아네이트기와의 반응에 비해 반응성이 상대적으로 좋지 않아 탄소-탄소 이중결합을 갖는 저분자 아크릴레이트를 측쇄에 도입시키는 반응이 힘들다. 따라서 이들은 이중결합 도입율이 상대적으로 작으며 측쇄에 도입하는 이중결합량이 작으므로 UV 조사 후에 점착층(3)과 웨이퍼(5) 사이에서 큰 폭의 박리력 감소를 가져오지 못한다. 반응 전환율이 작아 과량의 탄소-탄소 이중결합을 갖는 저분자 아크릴레이트를 사용한 경우 반응하지 않은 다량의 저분자 모노머들이 혼합 용액 내에 남아있게 된다. 혼합 용액 내에 남아 있는 잔존 저분자 아크릴레이트들은 점착층 코팅 후에도 코팅층 내에 남아 있으며 코팅층의 도막이 형성된 후에 시간이 경과함에 따라 도막층 위로 서서히 부상하여 엷은 기름 띠와 같은 저분자물질 밴드를 형성한다. 이렇게 형성된 저분자 아크릴레이트는 웨이퍼(5)와 점착층(3)이 합지되었을 때 상부의 웨이퍼(5)로 서서히 전이가 발생하며 전이된 웨이퍼상의 저분자 아크릴레이트는 반도체 신뢰성 테스트 시 오염 원인이 되어 신뢰성 불량이 원인이 된다.

　　　　본 발명에서 고분자 아크릴 점착 수지의 측쇄에 탄소-탄소 이중결합을 갖는 UV 경화형 저분자 아크릴레이트 수지를 부가 반응시키는 반응 기구로 우레탄 반응을 사용하였다. 즉 히드록실기와 이소시아네이트기와의 반응성을 이용하여 내재형 점착 바인더(A)를 설계하였다. 우레탄 결합을 하는 반응 기구로 다음과 같은 두 가지 형태를 사용할 수 있다. 하나는 히드록실기를 갖는 고분자 아크릴 점착 수지와 이소시아네이트기를 갖는 아크릴레이트를 측쇄에 도입시키는 방법이고 다른 하나는 이소시아네이트기를 갖는 고분자 아크릴 점착 수지에 히드록실기를 갖는 아크릴레이트를 측쇄에 도입시키는 방법이다. 본 발명에서는 두 가지 방법 모두를 사용할 수 있으나 　후자인 이소시아네이트기를 갖는 고분자 아크릴 점착 수지를 먼저 제조하고 히드록실기를 갖는 아크릴레이트를 측쇄에 도입시키는 방법은 여러 가지 문제로 인해 적용하기 힘들다. 이소시아네이트기를 갖는 아크릴레이트를 여러 모노머들과 혼합하여 공중합시 이소시아네이트의 높은 반응성 때문에 사용되는 용매 및 모노머들의 제약을 받으며 이러한 문제점을 극복하고 어렵게 생성된 이소시아네이트기를 측쇄에 갖는 아크릴 점착 수지는 그 반응성이 너무 좋아 보관 중에 습기나 기타 히드록실기를 가지는 화합물과의 반응에 의해 쉽게 손상될 수 있다.

　　　　본 발명에 의한 이소시아네이트기를 갖는 저분자 아크릴레이트는 메타크릴로일이소시아네이트, 2-메타크릴로일옥시에틸이소시아네이트, m-이소프로페닐-디메틸벤질이소시아네이트 등을 들 수가 있다.

　　　　제조된 내재형 점착 바인더(A)는 중량평균 분자량이 10만 이상 200만 이하이다. 10만 미만에서는 점착 조성물이 기재필름에 코팅했을 때 부착력이 부족하고 도막 응집력이 부족해서 다이싱 시 블레이드에 의해 쉽게 코팅층이 탈리되어 칩플라잉 또는 칩크랙을 유도한다. 분자량이 200만 초과이면 용매 용해성이 떨어져 코팅 등의 가공성이 떨어진다. 내재형 점착 바인더(A)의 중량평균 분자량은 1단계의 베이스 폴리머의 제조시에 결정되며 부가반응에 의해 소폭 상승하게 된다.

　　　　또한 본 발명의 점착 조성물에는 광중합 개시제(D)가 포함된다. 점착제층에 포함되는 광중합개시제는 특별히 제한이 없고 종래 알려져 있는 것을 이용할 수 있다. 구체적으로 벤조페논, 4,4'-디메틸아미노벤조페논, 4,4'-디에틸아미노벤조페논, 4,4'-디클로로벤조페논 등의 벤조페논류, 아세토페논, 디에톡시아세토페논 등의 아세톤페논류, 2-에틸안트라퀴논, t-부틸안트라퀴논 등의 안트라퀴논류 등의 이들의 단독 또는 두 종류 이상의 혼합에 의해 사용할 수 있다. 광개시제의 함량은 내재형 점착 바인더(A) 100 중량부에 대하여 0.01 중량부 내지 5중량부가 바람직하다. 광개시제의 함량이 내재형 점착 바인더(A) 100 중량부에 대하여 0.01중량부 이하이면 UV 조사 후 광경화가 이루어지지 않아 점착층(3)과 웨이퍼 사이에서 충분한 접착력의 감소를 가져오지 못한다. 따라서 칩 크기에 관계 없이 원하는 픽업 성능을 갖지 못한다. 광개시제의 함량이 내재형 점착 바인더(A) 100 중량부에 대하여 5 중량부 이상이면 UV 조사 효율은 더 이상 증가하지 않으며 미반응 개시제의 냄새 문제 발생 및 미반응 개시제의 웨이퍼(5)로의 전이가 발생하여 웨이퍼 표면을 오염시키므로 반도체 패키징의 신뢰성을 저하시킨다.

　　　　상기 UV 경화형 점착 조성물을 사용하여 다이싱테이프를 제조하는 방법은 주로 도포에 의해 이루어진다. 도포하는 방법은 균일한 도막층을 형성시킬 수 있는 것이면 어느 것이든 제한이 없으며 주로 바 코팅, 스프레이 코팅, 그라비아 코팅, 콤마 코팅, 립 코팅 등의 방법이 있다. 도포한 후에 도막층을 형성하기 위한 건조 방법은 주로 열경화 방식을 사용한다. 코팅 방식은 폴리올레핀 필름 표면 위에 직접 코팅층을 형성하기도 하고 이형필름 등의 기재필름 위에 점착층을 형성시킨 후 폴리올레핀 필름 등에 전사하여 코팅층을 형성하기도 한다.

　　　　점착층(3)의 두께는 2내지 50 마이크론, 보다 바람직하게는 5내지 30 마이크론의 두께가 바람직하다. 점착층(3)이 5마이크론 미만의 두께이면 링프레임에 적절한 접착력을 나타내지 못하며 30 마이크론을 초과하면 UV 조사 후에 웨이퍼(5)와의 적절한 접착력 감소를 가져오지 못한다.

　　　　생성된 점착층(3)은 일정한 온도에서 일정 시간 숙성시킬 수 있다. 일반적으로 점착제는 열경화 후에도 일정시간까지 도막층의 경화가 　진행되기 때문에 도막의 안정성과 경시변화를 최소화하는 범위 내에서 숙성시키는 것이 바람직하다.

　

이하에서 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 하나, 하기의 실시예는 단지 설명의 목적을 위한 것으로 본 발명을 제한하기 위한 것은 아니 다.

　

　　　　제조예 1 : 내재형 점착 바인더의 제조

　　　　20L 4구 플라스크에 유기용매인 메틸에칠케톤 6.00kg, 톨루엔 0.60kg을 먼저 넣은 후, 한쪽에는 환류 냉각기를 설치하였고, 한쪽에는 온도계를, 다른 한쪽에는 　드롭핑 판넬을 설치하였다. 플라스크 용액 온도를 60℃로 올린 후 2-에틸헥실아크릴레이트 3.40kg, 에칠아크릴레이트 0.20kg, 비닐아세테이트 0.30kg, 2하이드록시에틸메타크릴레이트 0.48kg, 아크릴산 0.43kg을 벤조일퍼옥사이드 0.04kg과 혼합액을 제조한 후 혼합액을 드롭핑 판넬을 사용하여 60∼70℃에서 3시간 동안 적하하였다. 　적하시 교반 속도는 250rpm으로 하였으며, 적하 종료 후 동일한 조건에서 4시간 동안 반응물을 숙성시킨 다음, 에틸아세테이트0.20kg, 아조비스이소부틸로나이트릴 0.01kg을 투입하여 4시간 동안 유지한 후 점도 및 고형분 측정을 하고서 반응을 중지시켰다. 중합 후 점도는 15000-20000cps, 고형분의 함량은 45%로 보정하였다.　제조된 아크릴 점착 조성물에 　2-메타크릴로일옥시에틸이소시아네이트 0.30kg을 투입하고 상온에서 1시간 정도 반응시켜 내재형 점착 바인더(A)를 제조하였다.

　

　　　　[실시예 1]

　　　　상기 제조된 내재형 점착 바인더[A] 100g에 대하여 중량평균 분자량 1630g/mol의 X-22-164B(신네츠사) 1g, 이소시아네이트 경화제 L-45(일본폴리우레탄사) 1g, 광개시제 IC-184(Ciba-Geigy사) 0.5g을 혼합하여 UV 경화형 점착 조성물을 제조한 다. 제조한 UV경화형 점착 조성물을 100마이크론의 폴리올레핀 필름의 한쪽 면에 코팅하여 건조 후 두께 10마이크론의 다이싱테이프(a)를 제조하였다.

　

　　　　　[실시예 2]

　　　　　상기 제조된 내재형 점착 바인더[A] 100g에 대하여 중량평균 분자량 2370g/mol의 X-22-164C(신네츠사) 2g, 이소시아네이트 경화제 L-45(일본폴리우레탄사) 1g, 광개시제 IC-184(Ciba-Geigy사) 0.5g을 혼합하여 UV 경화형 점착 조성물을 제조한다. 제조한 UV경화형 점착 조성물을 100마이크론의 폴리올레핀 필름의 한쪽 면에 코팅하여 건조 후 두께 10마이크론의 다이싱테이프(b)를 제조하였다.

　

　　　　　[실시예 3]

　　　　　상기 제조된 내재형 점착 바인더[A] 100g에 대하여 중량평균 분자량 4600g/mol의 X-22-174DX(신네츠사) 0.5g, 이소시아네이트 경화제 L-45(일본폴리우레탄사) 1g, 광개시제 IC-184(Ciba-Geigy사) 0.5g을 혼합하여 UV 경화형 점착 조성물을 제조한다. 제조한 UV경화형 점착 조성물을 100마이크론의 폴리올레핀 필름의 한쪽 면에 코팅하여 건조 후 두께 10마이크론의 다이싱테이프(c)를 제조하였다.

　

　　　　　[비교예 1]

　　　　　상기 제조된 내재형 점착 바인더[A] 100g에 대하여 이소시아네이트 경화제 L-45(일본폴리우레탄사) 1g, 광개시제 IC-184(Ciba-Geigy사) 0.5g을 혼합하여 UV 경 화형 점착 조성물을 제조한다. 제조한 UV경화형 점착 조성물을 100마이크론의 폴리올레핀 필름의 한쪽 면에 코팅하여 건조 후 두께 10마이크론의 다이싱테이프(d)를 제조하였다.

[비교예 2]

　　　　상기 제조된 내재형 점착 바인더[A] 100g에 대하여 중량평균 분자량 450g/mol의 X-22-164AS(신네츠사) 1g, 이소시아네이트 경화제 L-45(일본폴리우레탄사) 1g, 광개시제 IC-184(Ciba-Geigy사) 0.5g을 혼합하여 UV 경화형 점착 조성물을 제조한다. 제조한 UV경화형 점착 조성물을 100마이크론의 폴리올레핀 필름의 한쪽 면에 코팅하여 건조 후 두께 10마이크론의 다이싱테이프(e)를 제조하였다.

　

　　　　　[비교예 3]

　　　　　상기 제조된 내재형 점착 바인더[A] 100g에 대하여 중량평균 분자량 4600g/mol의 X-22-174DX(신네츠사) 0.005g, 이소시아네이트 경화제 L-45(일본폴리우레탄사) 1g, 광개시제 IC-184(Ciba-Geigy사) 0.5g을 혼합하여 UV 경화형 점착 조성물을 제조한다. 제조한 UV경화형 점착 조성물을 100마이크론의 폴리올레핀 필름의 한쪽 면에 코팅하여 건조 후 두께 10마이크론의 다이싱테이프(f)를 제조하였다.

　

　　　　　[비교예 4]

　　　　　상기 제조된 내재형 점착 바인더[A] 100g에 대하여 중량평균 분자량 4600g/mol의 X-22-174DX(신네츠사) 8g, 이소시아네이트 경화제 L-45(일본폴리우레탄사) 1g, 광개시제 IC-184(Ciba-Geigy사) 0.5g을 혼합하여 UV 경화형 점착 조성물을 제조한다. 제조한 UV경화형 점착 조성물을 100마이크론의 폴리올레핀 필름의 한쪽 면에 코팅하여 건조 후 두께 10마이크론의 다이싱테이프(g)를 제조하였다.

　　　

[다이싱테이프의 물성 시험]

　　　　① 웨이퍼-다이싱테이프간 180도 박리력 측정(UV 경화 전 후)

웨이퍼-다이싱테이프간 180도 박리력은 JIS Z0237 규격에 의거하여 측정한다. 시료를 15mm*100mm 크기로 절단한 후 각각을 인장시험 측정기(Instron Series lX/s Automated materials Tester-3343)를 사용하여 10N Load Cell에서 다이싱테이프와 웨이퍼를 상하 지그에 물리고 인장속도 300mm/min의 속도로 박리하여 박리시 걸리는 하중을 측정하였다. 　UV 조사는 AR 08 UV(Aaron사)를 이용하여 70W/cm의 조도를 가진 고압수은등에서 2초간 조사하여 노광량 140mJ/cm²으로 조사하였으며 샘플은 UV 조사 전후로 각각 10개씩 측정하여 평균값 박리력 및 최대값 박리력을 측정하였다.

　

　　　　　② SUS-다이싱테이프간 180도 박리력 측정(UV 경화 전 후)

SUS-다이싱테이프간 180도 박리력은 JIS Z0237 규격에 의거하여 측정한다. 시료를 15mm*100mm 크기로 절단한 후 각각을 인장시험 측정기(Instron Series lX/s Automated materials Tester-3343)를 사용하여 10N Load Cell에서 다이싱테이프와 SUS를 상하 지그에 물리고 인장속도 300mm/min의 속도로 박리하여 박리시 걸리는 하중을 측정하였다. 　UV 조사는 AR 08 UV(Aaron사)를 이용하여 70W/cm의 조도를 가진 고압수은등에서 2초간 조사하여 노광량 140mJ/cm²으로 조사하였으며 샘플은 UV 조사 전후로 각각 10개씩 측정하여 최대값 박리력을 측정하였다.

　

　　　　③ Tackiness 측정(UV경화 전 후)

실시예 및 비교예에 의해서 얻어진 다이싱테이프의 점착층을 UV경화 전 후로 probe tack tester(Chemilab Tack Tester)로 측정하였다. 이 방법은 ASTM D2979-71에 의하여 깨끗한 Probe 끝을 10+0.1mm/sec의 속도와 9.79+1.01kPa의 접촉 하중으로 1.0+0.01sec 동안 점착제 표면에 접촉시킨 다음 떼었을 때 필요한 최대힘을 측정한다. UV 조사는 AR 08 UV(Aaron사)를 이용하여 70W/cm의 조도를 가진 고압수은등에서 2초간 조사하여 노광량 140mJ/cm²으로 조사하였으며 샘플은 UV 조사 전후로 각각 5개씩 측정하여 평균값을 측정하였다.　

　

　　　　　④ Pick-up 성공률(%)

실시예 및 비교예에 의해서 얻어진 다이싱테이프에 두께 8인치의 80㎛의 실리콘 웨이퍼를 25℃, 10초간 압착 시킨 후 DFD-650(DISCO사)을 이용하여 크기 16mm*9mm의 크기로 다이싱하였다. 그 후 필름을 AR 08 UV(Aaron사)를 이용하여 70W/cm의 조도를 가진 고압수은등에서 2초간 조사하여 노광량 140mJ/cm²으로 조사하 였다. 조사가 완료된 후 실리콘 웨이퍼 중앙부의 칩 200개에 대하여 다이본더 장치(SDB-10M, 메카트로닉스사)를 이용하여 픽업 시험을 실시하고 그 성공률(%)을 측정하였다.

　

　　　　⑤ 전이여부

8인치 웨이퍼의 표면에 다이싱테이프를 점착시킨 후 70W/cm의 조도를 가진 고압수은등에서 2초간 조사하여 노광량 140mJ/cm²으로 조사하여 다이싱테이프를 웨이퍼로부터 박리한다. 웨이퍼 표면을 XPS(X선광전자분석법)를 사용하여 표면의 0.3um 이상의 입자수를 측정한다.

　

　　　　　실시예 1~3, 비교예 1~4의 상기의 각각의 물성들을 측정하였고 그 결과는 아래와 같다

　　　[표 1]

　　　　

상기 표1에 나타난 바와 같이 내재형 점착 바인더 단독으로 다이싱테이프를 제조한 비교예 1의 경우에는 UV 경화 후 슬립성이 없으므로 최대값 박리력이 0.1N/25mm 이상의 값을 보이며 이러한 고착 현상으로 인해 80미크론 이하의 박막 웨이퍼에서 픽업 성공률이 16%대로 현저히 낮다. 내재형 점착 바인더 100중량부에 대해 중량 평균 분자량 1000g/mol 이상 100000g/mol이하이면서 분자쇄에 다이메틸 실록산 구조를 갖는 반응형 아크릴레이트를 0.01 내지 5중량부 혼합한 실시예 1~3의 경우에는 다이메틸 실록산 구조의 슬립성으로 인해 웨이퍼와 고착 현상이 발생하지 않으므로 UV 조사 후 점착층 웨이퍼간 최대값 박리력이 0.05N/25mm 이하의 값이며 80 미크론 이하의 웨이퍼에서의 픽업 성공률도 100%이다.

　　　　반면 비교예 2는 합성한 내재형 점착 바인더 100중량부에 대해 중량 평균 분자 량 1000g/mol 이하의 분자쇄에 다이메틸 실록산 구조를 갖는 반응형 아크릴레이트를 　혼합한 경우로 픽업 성공률은 100%이지만 분자량이 작은 아크릴레이트를 혼합한 경우이므로 저분자 아크릴레이트들이 웨이퍼 표면으로 전이가 발생하여 신뢰도 불량을 일으킨다.

비교예 3은 합성한 내재형 점착 바인더 100중량부에 대해 중량 평균 분자량 1000g/mol 이상의 분자쇄에 다이메틸 실록산 구조를 갖는 반응형 아크릴레이트 　0.005 중량부를 혼합한 경우로 반응형 아크릴레이트를 0.01 중량부 이하 혼합한 경우에는 비교예 1과 같이 단독으로 사용한 경우와 마찬가지로 슬립성을 나타내지 못하므로 웨이퍼와 점착층 계면 사이로 고착이 발생하여 UV 조사 후 웨이퍼 점착층간 최대값 박리력이 0.1N/25mm 이상이며 이로 인해 픽업 성공률이 현저히 떨어진다. 　　

비교예 4는 합성한 내재형 점착 바인더 100중량부에 대해 중량 평균 분자량 1000g/mol 이상의 분자쇄에 다이메틸 실록산 구조를 갖는 반응형 아크릴레이트를 　8 중량부 혼합한 경우로 과량의 반응형 아크릴레이트가 코팅층 자체의 슬립성을 증가시켜 UV 후의 웨이퍼 점착층간 최대값 박리력을 낮출 뿐만 아니라 UV 전의 웨이퍼 점착층간 최대값 박리력을 낮추어 다이싱 공정 중 칩플라잉이나 칩핑을 유발하고, UV 전의 SUS 점착층간 최대값 박리력도 낮추므로 픽업 공정시 링프레임 탈리를 일으켜 불량율을 높인다.

　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 다이싱 테이프의 단면개략도,

　　　　도 2는 반도체 공정중, 웨이퍼 마운팅 공정을 나타내는 단면개략도,

　　　　도 3은 반도체 공정중, 웨이퍼 다이싱 공정을 나타내는 단면개략도,

　　　　도 4는 반도체 공정중, 웨이퍼 칩 픽업 공정을 나타내는 단면개략도, 및

　　　　도 5는 반도체 공정중, 다이본딩을 나타내는 단면개략도이다.

　

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 다이싱 테이프, 　　　　　　　2 : 지지필름

3 : 점착층, 　　　　　　　　　　　　　　4 : 이형필름

5 : 웨이퍼, 　　　　　　　　　　　　　　6 : 액상 에폭시

7 : 지지부재

Claims (15)

1. 　　　　아크릴레이트 단량체를 공중합한 고분자 점착수지의 측쇄에 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 저분자 아크릴레이트를 부가시킨 내재형 점착 바인더, 분자쇄에 다이메틸 실록산 구조를 갖는 반응형 아크릴레이트, 열경화제 및 광개시제를 포함하는 것을 특징으로 하는 점착층용 광경화 조성물.

   　
2. 　　　　제 1항에 있어서, 상기 반응형 아크릴레이트는 하기 화학식 1로 표시되는 것을 특징으로 하는 점착층용 광경화 조성물.

   　　[화학식 1]

   

   상기 식에서 n은 5 내지 1000의 정수이다.
3. 　　　　제 1항에 있어서, 상기 반응형 아크릴레이트는 상기 내재형 점착 바인더 100 중량부에 대하여 중량 평균 분자량 　1000g/mol 이상 100000g/mol 이하인 것을 특징으로 하는 점착층용 광경화 조성물.

   　
4. 　　　　제 1항에 있어서, 상기 저분자 아크릴레이트는 말단에 이소시아네이트기를 포함하여 우레탄 결합의 부가반응을 하는 것을 특징으로 하는 점착층용 광경화 조성물.

   　
5. 　　　　제 4항에 있어서, 상기 저분자 아크릴레이트는　메타크릴로일이소시아네이트, 2-메타크릴로일옥시에틸이소시아네이트, m-이소프로페닐-디메틸벤질이소시아네이트 로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 점착층용 광경화 조성물.

   　
6. 　　　　제 1항에 있어서, 상기 아크릴레이트 단량체는　히드록실기, 카르복실기, 에폭시기 또는 아민기를 가지는 1종 이상의 모노머인 것을 특징으로 하는 점착층용 광경화 조성물.

   　
7. 　　　　제 1항에 있어서, 상기 아크릴레이트 단량체는 부틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, 아크릴산, 2-히드록시에틸(메타)크릴레이트, 메틸(메타)아크릴레이트, 스타이렌 모노머, 글리시딜(메타)아크릴레이트, 이소옥틸아크릴레이트, 스테아 릴메타크릴레이트, 도데실아크릴레이트, 데실아크릴레이트, 아세트산 비닐 및 아크릴로니트릴로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 점착층용 광경화 조성물.

   　
8. 　　　　　제 1항에 있어서, 상기 고분자 점착수지의 유리전이 온도가 -60℃ 내지 0℃인 것을 특징으로 하는 점착층용 광경화 조성물.

   　
9. 　　　　　제 1항에 있어서, 상기 내재형 점착 바인더의 중량평균 분자량이 10만 내지 200만인 것을 특징으로 하는 점착층용 광경화 조성물.

   　
10. 　　　　제 1항에 있어서, 상기 내재형 점착 바인더 100 중량부에 대하여 반응형 아크릴레이트 0.01 내지 5 중량부, 열경화제 0.1 내지 10 중량부 및 광개시제 0.01 내지 5 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 점착층용 광경화 조성물. 　

    　
11. 　　　　　제 10항에 있어서, 상기 열경화제는 폴리이소시아네이트류를 포함하는 화합물인 것을 특징으로 하는 점착층용 광경화 조성물. 　
12. 　　　　제 10항에 있어서, 상기 광개시제는 벤조페논류, 　아세톤페논류 및 안트라퀴논류로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 점착층용 광경화 조성물.

    　
13. 　　　　　제 1항 내지 제12항에 의한 점착층용 광경화 조성물을 이용하여 형성된 점착층을 포함하는 다이싱 테이프.

    　
14. 　　　　제 13항에 있어서, 상기 다이싱 테이프는 지지필름 상에 상기 점착층이 도포되고, 상기 점착층을 보호하기 위한 이형필름이 상기 점착층 상에 적층된 것을 특징으로 하는 다이싱 테이프.

    　
15. 　　　　제 13항에 있어서, 상기 다이싱 테이프의 UV 조사 후 최대값 박리력이 0.05N/25mm 이하인 것을 특징으로 하는 다이싱 테이프.

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