KR20100097155A - 반도체 웨이퍼 가공용 점착 테이프 - Google Patents

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KR20100097155A
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요스께 오까와라
히로미쯔 마루야마
야스마사 모리시마
신이찌 이시와따
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후루카와 덴키 고교 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 반도체 웨이퍼 가공용 점착 테이프는, 기재 시트(11)와, 기재 시트(11) 상에 형성된 점착제층(12)을 갖고, 기재 시트(11)가, 응력-신장률 곡선에 있어서 신장률 30%까지 항복점이 존재하지 않고, 또한 파단 강도 10N/10mm 이상, 신장률 200% 이상이다.

Description

반도체 웨이퍼 가공용 점착 테이프 {ADHESIVE TAPE FOR PROCESSING SEMICONDUCTOR WAFER}
본 발명은 반도체 웨이퍼를 유지한 상태에서 익스팬드(expand)되는 반도체 웨이퍼 가공용 점착 테이프에 관한 것이다.
반도체 장치의 제조 공정에서는, 반도체 웨이퍼에 신축성이 있는 점착 테이프를 부착한 후, 반도체 웨이퍼를 칩 단위로 절단(다이싱)하는 공정, 점착 테이프를 익스팬드하는 공정, 또한 절단된 칩을 픽업하는 공정이 실시된다.
상기 반도체 장치의 제조 공정에 사용되는 점착 테이프로서, 기재 시트 상에 점착제층이 형성된 다이싱 테이프나, 다이 본딩 필름(다이 어태치 필름이라고도 함)과 다이싱 테이프가 적층된 구조를 갖는 다이싱ㆍ다이 본딩 필름이 제안되어, 이미 실용화되어 있다.
점착 테이프로서 다이싱 테이프를 사용한 경우를 예로, 일반적인 반도체 웨이퍼의 다이싱 공정, 점착 테이프의 익스팬드 공정 및 픽업 공정에 대하여 도 7을 참조하여 설명한다.
우선, 도 7의 (a)에 도시한 바와 같이, 기재 시트(51)와 점착제층(52)을 갖는 점착 테이프에 반도체 웨이퍼(W)의 이면을 접합하고, 점착 테이프의 외주부를 링 프레임(20)에 접합하고, 도시하지 않은 다이싱 블레이드를 사용하여, 반도체 웨이퍼(W)를 기계적으로 절단하고, 복수의 반도체 칩(C)로 분할한다. 다음으로, 도 7의 (b)에 도시한 바와 같이, 분할된 복수의 반도체 칩(C)를 유지하는 점착 테이프를 익스팬드 장치의 스테이지(21) 상에 적재한다. 도면 중, 부호 22는 익스팬드 장치의 중공 원기둥 형상의 밀어올림 부재이다.
다음으로, 도 7의 (c)에 도시한 바와 같이, 밀어올림 부재(22)를 상승시킴으로써 점착 테이프를 주위 방향으로 익스팬드하고, 칩끼리의 간격을 넓힌다. 이 익스팬드 공정은, CCD 카메라 등에 의한 칩의 인식성을 높이기 위해, 및 칩을 픽업할 때에 인접하는 칩끼리 접촉함으로써 발생하는 칩의 파손을 방지하기 위해 실시된다.
또한, 최근, 반도체 웨이퍼의 절단 방법으로서, 레이저 가공 장치를 사용하여, 비접촉으로 웨이퍼를 절단하는 방법이 제안되어 있다.
예를 들어, 하기 특허문헌 1에는, 다이 본드 수지층(다이 본딩 필름)을 개재시켜 시트(다이싱 테이프)가 부착된 반도체 기판의 내부에 초점광을 맞추어 레이저광을 조사함으로써, 반도체 기판의 내부에 다광자 흡수에 의한 개질 영역을 형성하고, 이 개질 영역에서 절단 예정부를 형성하는 공정과, 시트를 확장(익스팬드)시킴으로써, 절단 예정부를 따라 반도체 기판 및 다이 본드 수지층을 절단하는 공정을 구비한 반도체 기판의 절단 방법이 개시되어 있다.
특허문헌 1의 반도체 기판의 절단 방법에서는, 레이저광의 조사와 시트의 익스팬드에 의해, 비접촉으로 반도체 웨이퍼와 다이 본드 수지층(다이 본딩 필름)을 절단할 수 있으므로, 다이싱 블레이드를 사용하는 경우와 같은 칩핑을 발생시키지 않고 반도체 웨이퍼의 절단이 가능하다. 따라서, 예를 들어 50㎛ 이하의 극박 반도체 웨이퍼를 절단하는 경우에 특히 유용하다.
일본 특허 공개 제2003-338467호 공보
상술한 바와 같이, 익스팬드 공정은, 다이싱 블레이드에 의해 개별 조각화된 칩끼리의 간격을 넓히기 위해, 혹은 레이저광이 조사된 웨이퍼 및 본딩 필름을 칩 단위로 분단하기 위해 실시된다.
그러나, 점착 테이프의 익스팬드에 있어서는, 점착 테이프는, 밀어올림 부재(22)에 접촉하는 부분에서 국소적으로 잡아늘려져, 테이프의 중앙 부분까지 충분히 잡아늘려지지 않는, 네킹이 발생하는 경우가 있다. 점착 테이프의 중앙 부분까지 충분히 잡아늘려지지 않으면, 중앙부의 칩끼리의 간격을 넓힐 수 없어 칩의 픽업 불량이 발생하거나, 웨이퍼 및 다이 본딩 필름을 100% 분단할 수 없거나 하여, 반도체 칩의 생산 수율이 저하한다는 문제가 있다.
따라서, 본 발명의 목적은, 중앙 부분까지 양호하게 익스팬드 가능한, 익스팬드성이 우수한 반도체 웨이퍼 가공용 점착 테이프를 제공하는 데에 있다.
본 발명자들은 상기의 과제에 대하여 예의 검토한 결과, 반도체 웨이퍼 가공용 점착 테이프의 기재 시트로서, 응력-신장률 곡선에 있어서 신장률 30%까지 항복점이 존재하지 않고, 또한 파단 강도 10N/10mm 이상, 신장률 200% 이상의 재료로 이루어지는 시트를 사용함으로써, 익스팬드시의 힘이 점착 테이프 중앙 부분에까지 전달되어, 중앙 부분까지 양호하게 잡아늘릴 수 있는 것을 발견하고, 본 발명을 완성하였다.
즉, 본 발명의 반도체 웨이퍼 가공용 점착 테이프는, 기재 시트와, 상기 기재 시트 상에 형성된 점착제층을 갖고, 상기 기재 시트가, 응력-신장률 곡선에 있어서 신장률 30%까지 항복점이 존재하지 않고, 또한 파단 강도 10N/10mm 이상, 신장률 200% 이상인 것을 특징으로 한다.
기재 시트로서는, 응력-신장률 곡선에 있어서 신장률 30%까지 항복점이 존재하지 않는, 폴리올레핀 및 폴리염화비닐로부터 선택되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 반도체 웨이퍼 가공용 점착 테이프는, 점착제층 상에 접착제층을 더 가져도 된다.
또한, 본 발명의 반도체 웨이퍼 가공용 점착 테이프는, 상기 반도체 웨이퍼 가공용 점착 테이프를 익스팬드하고, 상기 점착 테이프에 유지된 상기 반도체 웨이퍼 혹은 상기 접착제층을 분할 예정 라인을 따라 분단함으로써, 복수의 반도체 칩을 얻는 공정을 포함하는 반도체 장치의 제조 방법에 사용하는 경우에 특히 유효하다.
본 발명의 반도체 웨이퍼 가공용 점착 테이프는, 익스팬드시에 중앙 부분까지 양호하게 익스팬드 가능하므로, 칩의 픽업 불량을 억제함과 함께, 웨이퍼 및 접착제층(다이 본딩 필름)의 분단성을 향상시킬 수 있다.
도 1은, 본 발명의 반도체 웨이퍼 가공용 점착 테이프의 일례를 도시하는 단면도.
도 2는, 본 발명의 반도체 웨이퍼 가공용 점착 테이프의 다른 예를 도시하는 단면도.
도 3은, 본 발명의 반도체 웨이퍼 가공용 점착 테이프에서의 기재 시트의 응력-신장률 곡선의 일례를 나타내는 그래프.
도 4는, 비교예에 관한 반도체 웨이퍼 가공용 점착 테이프에서의 기재 시트의 응력-신장률 곡선의 예를 나타내는 그래프.
도 5는, 레이저 가공에 의해 반도체 웨이퍼에 개질 영역이 형성된 모습을 도시하는 단면도.
도 6은, 반도체 웨이퍼 가공용 점착 테이프에, 반도체 웨이퍼(W)와 익스팬드용 링 프레임이 접합된 상태를 도시하는 단면도.
도 7의 (a)는 반도체 웨이퍼가 접합된 반도체 웨이퍼 가공용 점착 테이프가 익스팬드 장치에 탑재된 상태를 도시하는 단면도이고, (b)는 익스팬드 후의 반도체 웨이퍼 가공용 점착 테이프와 반도체 웨이퍼를 도시하는 단면도.
이하에 본 발명의 실시 형태를 도면에 기초하여 상세하게 설명한다.
본 발명의 반도체 웨이퍼 가공용 점착 테이프는, 도 1에 도시한 바와 같이 기재 시트(11) 상에 점착제층(12)과, 접착제층(13)이 적층된 다이싱ㆍ다이 본딩 필름이어도 되고, 도 2에 도시한 바와 같이 기재 시트(11) 상에 점착제층(12)이 형성된 다이싱 테이프여도 된다. 이하에, 기재 시트, 점착제층 및 접착제층에 대하여 각각 상세하게 설명한다.
<기재 시트>
기재 시트(11)는, 인장 시험에 의해 얻어지는 응력-신장률 곡선에 있어서 신장률 30%까지 항복점이 존재하지 않고, 또한 파단 강도 10N/10mm 이상, 신장률 200% 이상의 재료로 구성된다. 이러한 특성의 기재 시트를 사용함으로써, 익스팬드시의 힘이 점착 테이프 중앙 부분에까지 전달되어, 중앙 부분을 양호하게 잡아늘리는 것이 가능해진다. 또한, 응력-신장률 곡선에 있어서 신장률 30%까지 항복점이 존재하지 않는 기재 시트란, 상기 곡선에 있어서 파단점까지 항복점이 나타나지 않는 기재 시트, 및 신장률 30% 이후에 항복점이 존재하는 기재 시트를 포함하는 것이다.
(응력-신장률 곡선)
도 3에, 신장률 30%까지 항복점이 존재하지 않는 본 발명의 기재 시트의 응력-신장률 곡선의 일례를 나타낸다. 또한, 도 4에, 비교예로서, 신장률 30%까지 항복점이 존재하는 기재 시트의 응력-신장률 곡선의 예를 나타낸다.
도 4에 도시한 바와 같이, 비교예의 기재 시트는, 응력-신장률 곡선에 있어서 신장률 30%까지 항복점 a(최초의 극대점)가 존재한다. 이러한 기재 시트는, 익스팬드시에, 밀어올림 부재에 접촉하는 부분이 항복하여, 그 부분만이 늘어나게 되고, 중앙부까지 균일하게 잡아늘릴 수 없다. 이에 대하여, 도 3에 도시한 본 발명의 기재 시트는, 응력-신장률 곡선에 있어서 항복점이 나타나지 않고, 또한 파단점 b까지 응력의 저하도 없다. 이와 같이 신장률 30%까지 항복점이 존재하지 않는 기재 시트를 사용함으로써, 익스팬드시의 힘이 점착 테이프 중앙 부분에까지 전파하여, 중앙 부분까지 양호하게 잡아늘리는 것이 가능해진다.
(파단 강도 및 신장률)
본 발명의 기재 시트는, 파단 강도 10N/10mm 이상, 신장률 200% 이상을 갖는다. 파단 강도가 10N/10mm보다 작으면, 기계적 강도가 부족하여, 익스팬드시에 파단하기 쉽다. 또한, 신장률이 200%보다 작으면, 익스팬드성이 나쁘다.
본 발명에 있어서, 파단 강도 및 신장률은, 인장 시험 장치(JIS B 7721)를 사용하여, 이하와 같은 인장 시험에 의해 얻어진다.
파단 강도: 기재 시트를 1호 덤벨 형상(JIS K 6301)으로 펀칭하여 시험편을 작성하고, 표선간 거리 40mm, 인장 속도 300mm/min에서의 표선간 파단시의 하중(인장 응력)을 측정한다.
신장률: 파단 강도 측정에 있어서, 파단시의 신장률을 측정한다.
기재 시트를 구성하는 재료로서는, 상기 특성을 갖는 한 특별히 한정되지 않지만, 폴리올레핀 및 폴리염화비닐로부터 선택되는 것이 바람직하다.
상기 폴리올레핀으로서는, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌 공중합체, 폴리부텐-1, 폴리-4-메틸펜텐-1, 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체, 에틸렌-아크릴산 에틸 공중합체, 에틸렌-아크릴산 메틸 공중합체, 에틸렌-아크릴산 공중합체, 아이오노머 등의 α-올레핀의 단독중합체 또는 공중합체 혹은 이들의 혼합물 등을 들 수 있다.
후술하는 점착제층으로서 방사선 조사에 의해 경화하고, 점착력이 저하하는 타입을 사용하는 경우에는, 기재 시트는, 상기 특성을 갖고, 또한 방사선 투과성인 것이 바람직하다. 기재 시트의 두께는, 강도 및 칩의 픽업성 확보의 관점에서, 50 내지 300㎛인 것이 바람직하다. 또한, 기재 시트는 단층이어도 되고, 복수층으로 구성되어도 된다.
<점착제층>
점착제층(12)은, 기재 시트(11) 상에 점착제를 도포 시공하여 제조할 수 있다. 점착제층(12)으로서는 특별히 제한은 없고, 익스팬드시에 접착제층(13) 및 반도체 웨이퍼가 박리하거나 하지 않을 정도의 유지성이나, 픽업시에는 접착제층(13)과 박리가 용이하게 되는 특성을 갖는 것이면 된다. 픽업성을 향상시키기 위해, 점착제층(12)은 방사선 경화성의 것이 바람직하고, 접착제층(13)과의 박리가 용이한 재료인 것이 바람직하다.
예를 들어, 본 발명에서는, 주쇄에 대하여, 적어도 방사선 경화성 탄소-탄소 이중 결합 함유기, 수산기 및 카르복실기를 함유하는 기를 각각 갖는 아크릴계 공중합체를 주성분으로 하고, 또한 겔분율이 60% 이상인 것이 바람직하다. 나아가, 분자 중에 요오드값이 0.5 내지 20인 방사선 경화성 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 화합물 (A)와, 폴리이소시아네이트류, 멜라민ㆍ포름알데히드 수지, 및 에폭시 수지로부터 선택된 적어도 1종의 화합물 (B)를 부가 반응시켜 이루어지는 중합체를 함유하고 있는 것이 바람직하다.
점착제층의 주성분 중 하나인 화합물 (A)에 대하여 설명한다. 화합물 (A)의 방사선 경화성 탄소-탄소 이중 결합의 바람직한 도입량은 요오드값으로 0.5 내지 20, 보다 바람직하게는 0.8 내지 10이다. 요오드값이 0.5 이상이면 방사선 조사 후의 점착력의 저감 효과를 얻을 수 있고, 요오드값이 20 이하이면 방사선 조사 후의 점착제의 유동성이 충분하고, 연신 후의 소자 간극을 충분히 얻을 수 있기 때문에, 픽업시에 각 소자의 화상 인식이 곤란해진다고 하는 문제를 억제할 수 있다. 또한, 화합물 (A) 그 자체에 안정성이 있고, 제조가 용이해진다.
상기 화합물 (A)는, 유리 전이점이 -70℃ 내지 0℃인 것이 바람직하고, -66℃ 내지 -28℃인 것이 보다 바람직하다. 유리 전이점(이하, Tg라고 함)이 -70℃ 이상이면, 방사선 조사에 수반하는 열에 대한 내열성이 충분하고, 0℃ 이하이면, 표면 상태가 거친 웨이퍼에서의 다이싱 후의 소자의 비산 방지 효과가 충분히 얻어진다.
상기 화합물 (A)는 어떻게 하여 제조된 것이어도 되지만, 예를 들어 아크릴계 공중합체 또는 메타크릴계 공중합체 등의 방사선 경화성 탄소-탄소 이중 결합을 갖고, 또한 관능기를 갖는 화합물 ((1))과, 그 관능기와 반응할 수 있는 관능기를 갖는 화합물 ((2))를 반응시켜 얻은 것이 사용된다.
이 중, 상기한 방사선 경화성 탄소-탄소 이중 결합 및 관능기를 갖는 화합물 ((1))은, 아크릴산 알킬에스테르 또는 메타크릴산 알킬에스테르 등의 방사선 경화성 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 단량체 ((1)-1)과, 관능기를 갖는 단량체 ((1)-2)를 공중합시켜 얻을 수 있다. 점착제 이중 결합량에 대해서는 가열 건조된 점착제 약 10g에 포함되는 탄소-탄소 이중 결합량을 진공 중 암소에서의 브롬 부가 반응에 의한 중량 증가법에 의해 정량 측정할 수 있다.
단량체 ((1)-1)로서는, 탄소수 6 내지 12의 헥실아크릴레이트, n-옥틸아크릴레이트, 이소옥틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, 도데실아크릴레이트, 데실아크릴레이트 또는 탄소수 5 이하의 단량체인, 펜틸아크릴레이트, n-부틸아크릴레이트, 이소부틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 메틸아크릴레이트 또는 이들과 마찬가지의 메타크릴레이트 등을 열거할 수 있다.
단량체 ((1)-1)로서, 탄소수가 큰 단량체를 사용할수록 유리 전이점은 낮아지므로, 원하는 유리 전이점을 갖는 것을 제작할 수 있다. 또한, 유리 전이점 외에, 상용성과 각종 성능을 높일 목적으로 아세트산 비닐, 스티렌, 아크릴로니트릴 등의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 저분자 화합물을 배합하는 것도 단량체 ((1)-1)의 총 질량의 5질량% 이하의 범위 내에서 가능하다.
단량체 ((1)-2)가 갖는 관능기로서는, 카르복실기, 수산기, 아미노기, 환상 산 무수기, 에폭시기, 이소시아네이트기 등을 들 수 있고, 단량체 ((1)-2)의 구체예로서는, 아크릴산, 메타크릴산, 신남산, 이타콘산, 푸마르산, 프탈산, 2-히드록시알킬아크릴레이트류, 2-히드록시알킬메타크릴레이트류, 글리콜 모노아크릴레이트류, 글리콜 모노메타크릴레이트류, N-메틸올아크릴아미드, N-메틸올메타크릴아미드, 알릴알코올, N-알킬아미노에틸아크릴레이트류, N-알킬아미노에틸메타크릴레이트류, 아크릴아미드류, 메타크릴아미드류, 무수 말레산, 무수 이타콘산, 무수 푸마르산, 무수 프탈산, 글리시딜아크릴레이트, 글리시딜메타크릴레이트, 알릴글리시딜에테르, 폴리이소시아네이트 화합물의 이소시아네이트기의 일부를 수산기 또는 카르복실기 및 방사선 경화성 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 단량체에 의해 우레탄화한 것 등을 열거할 수 있다.
화합물 (2)에 있어서, 사용되는 관능기로서는, 화합물 (1), 즉 단량체 ((1)-2)가 갖는 관능기가, 카르복실기 또는 환상 산 무수기인 경우에는 수산기, 에폭시기, 이소시아네이트기 등을 들 수 있고, 수산기인 경우에는 환상 산 무수기, 이소시아네이트기 등을 들 수 있고, 아미노기인 경우에는 에폭시기, 이소시아네이트기 등을 들 수 있고, 에폭시기인 경우에는 카르복실기, 환상 산 무수기, 아미노기 등을 들 수 있고, 구체예로서는 단량체 ((1)-2)의 구체예에서 열거한 것과 마찬가지의 것을 열거할 수 있다.
화합물 (1)과 화합물 (2)의 반응에 있어서, 미반응의 관능기를 남김으로써, 산값 또는 수산기값 등의 특성에 관하여, 본 발명에서 규정하는 것을 제조할 수 있다.
상기의 화합물 (A)의 합성에 있어서, 반응을 용액 중합으로 행하는 경우의 유기 용제로서는, 케톤계, 에스테르계, 알코올계, 방향족계의 것을 사용할 수 있지만, 그 중에서도 톨루엔, 아세트산 에틸, 이소프로필알코올, 벤젠메틸셀로솔브, 에틸셀로솔브, 아세톤, 메틸에틸케톤 등의, 일반적으로 아크릴계 중합체의 양용매이고, 비점이 60 내지 120℃인 용제가 바람직하며, 중합 개시제로서는 α,α'-아조비스이소부틸니트릴 등의 아조비스계, 벤조일퍼옥시드 등의 유기 과산화물계 등의 라디칼 발생제를 통상적으로 사용한다. 이 때, 필요에 따라 촉매, 중합 금지제를 병용할 수 있고, 중합 온도 및 중합 시간을 조절함으로써, 원하는 분자량의 화합물 (A)를 얻을 수 있다. 또한, 분자량을 조절하는 것에 관해서는, 머캅탄, 사염화탄소계의 용제를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 이 반응은 용액 중합에 한정되는 것이 아니며, 괴상 중합, 현탁 중합 등 다른 방법이어도 상관없다.
이상과 같이 하여, 화합물 (A)를 얻을 수 있지만, 본 발명에 있어서, 화합물 (A)의 중량 평균 분자량은 30만 내지 100만 정도가 바람직하다. 30만 미만에서는, 방사선 조사에 의한 응집력이 작아져, 웨이퍼를 다이싱할 때에, 소자의 어긋남이 발생하기 쉬워져, 화상 인식이 곤란해지는 경우가 있다. 이 소자의 어긋남을 최대한 방지하기 위해서는, 중량 평균 분자량이 40만 이상인 것이 바람직하다. 또한, 중량 평균 분자량이 100만을 초과하면, 합성시 및 도포 시공시에 겔화할 가능성이 있다.
또한, 본 발명에서의 중량 평균 분자량이란, 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량이다.
또한, 화합물 (A)가, 수산기값이 5 내지 100이 되는 OH기를 가지면, 방사선 조사 후의 점착력을 감소시킴으로써 픽업 실수의 위험성을 더 저감할 수 있으므로 바람직하다. 또한, 화합물 (A)가, 산값이 0.5 내지 30이 되는 COOH기를 갖는 것이 바람직하다.
여기에서, 화합물 (A)의 수산기값이 지나치게 낮으면, 방사선 조사 후의 점착력의 저감 효과가 충분하지 않고, 지나치게 높으면, 방사선 조사 후의 점착제의 유동성을 손상시키는 경향이 있다. 또한, 산값이 지나치게 낮으면, 테이프 복원성의 개선 효과가 충분하지 않고, 지나치게 높으면, 점착제의 유동성을 손상시키는 경향이 있다.
다음으로, 점착제층의 또 하나의 주성분인 화합물 (B)에 대하여 설명한다. 화합물 (B)는 폴리이소시아네이트류, 멜라민ㆍ포름알데히드 수지, 및 에폭시 수지로부터 선택되는 화합물이며, 단독으로 또는 2종류 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 이 화합물 (B)는 가교제로서 작용하여, 화합물 (A) 또는 기재 필름과 반응한 결과 생기는 가교 구조에 의해, 화합물 (A) 및 (B)를 주성분으로 한 점착제의 응집력을, 점착제 도포 후에 향상시킬 수 있다.
폴리이소시아네이트류로서는, 특별히 제한은 없고, 예를 들어 4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트, 톨릴렌 디이소시아네이트, 크실릴렌 디이소시아네이트, 4,4'-디페닐에테르 디이소시아네이트, 4,4'-[2,2-비스(4-페녹시페닐)프로판]디이소시아네이트 등의 방향족 이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 2,2,4-트리메틸-헥사메틸렌 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트, 4,4'-디시클로헥실메탄 디이소시아네이트, 2,4'-디시클로헥실메탄 디이소시아네이트, 리신 디이소시아네이트, 리신 트리이소시아네이트 등을 들 수 있다. 구체적으로는, 콜로네이트 L(닛본 폴리우레탄 가부시끼가이샤제, 상품명) 등을 사용할 수 있다.
또한, 멜라민ㆍ포름알데히드 수지로서는, 구체적으로는 니카락 MX-45(산와 케미컬 가부시끼가이샤제, 상품명), 멜란(히따찌 가세이 고교 가부시끼가이샤제, 상품명) 등을 사용할 수 있다.
또한, 에폭시 수지로서는, TETRAD-X(미쯔비시 가가꾸 가부시끼가이샤제, 상품명) 등을 사용할 수 있다.
본 발명에 있어서는, 특히 폴리이소시아네이트류를 사용하는 것이 바람직하다.
(B)의 첨가량으로서는, 화합물 (A) 100질량부에 대하여 0.1 내지 10질량부, 바람직하게는 0.4 내지 3질량부의 비율이 되도록 선택하는 것이 필요하다. 이 범위 내에서 선택함으로써, 적절한 응집력으로 할 수 있고, 급격하게 가교 반응이 진행되는 일은 없으므로, 점착제의 배합이나 도포 등의 작업성이 양호해진다.
또한, 본 발명에 있어서, 점착제층(12)에는, 광중합 개시제 (C)가 포함되어 있는 것이 바람직하다. 점착제층(12b)에 포함되는 광중합 개시제 (C)에 특별히 제한은 없으며, 종래 알려져 있는 것을 사용할 수 있다. 예를 들어, 벤조페논, 4,4'-디메틸아미노벤조페논, 4,4'-디에틸아미노벤조페논, 4,4'-디클로로벤조페논 등의 벤조페논류, 아세토페논, 디에톡시아세토페논 등의 아세토페논류, 2-에틸안트라퀴논, t-부틸안트라퀴논 등의 안트라퀴논류, 2-클로로티오크산톤, 벤조인에틸에테르, 벤조인이소프로필에테르, 벤질, 2,4,5-트리아릴이미다졸 2량체(로핀 2량체), 아크리딘계 화합물 등을 들 수 있고, 이들은 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
(C)의 첨가량으로서는, 화합물 (A) 100질량부에 대하여 0.1 내지 10질량부로 하는 것이 바람직하고, 0.5 내지 5질량부로 하는 것이 보다 바람직하다.
또한, 본 발명에 사용되는 방사선 경화성의 점착제에는 필요에 따라 점착 부여제, 점착 조정제, 계면 활성제 등, 혹은 그 밖의 개질제 등을 배합할 수 있다. 또한, 무기 화합물 충전제를 적절하게 첨가하여도 된다.
점착제층의 두께는 적어도 5㎛, 보다 바람직하게는 10㎛ 이상인 것이 바람직하다. 또한, 점착제층은 복수의 층이 적층된 구성이어도 된다.
<접착제층>
접착제층(13)은, 반도체 웨이퍼가 접합되어 절단된 후, 칩을 픽업할 때에 절단된 접착제층(13)이 점착제층(12)으로부터 박리하여 칩에 부착되어 있어, 칩을 패키지 기판이나 리드 프레임에 고정할 때의 본딩 필름으로서 기능하는 것이다.
접착제층(13)으로서는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 다이 본딩 필름으로서 일반적으로 사용되는 필름 형상 접착제를 적절하게 사용할 수 있으며, 폴리이미드계 접착제, 아크릴계 점접착제, 에폭시 수지/페놀 수지/아크릴 수지/무기 충전제의 블렌드계 점접착제 등이 바람직하다. 그 두께는 적절하게 설정하여도 되지만, 5 내지 100㎛ 정도가 바람직하다.
본 발명의 반도체 웨이퍼 가공용 점착 테이프는, 미리 원형 형상으로 재단된 접착제층으로서의 접착 필름을, 점착 테이프 상에 직접 라미네이트함으로써 형성할 수 있다. 라미네이트시의 온도는 10 내지 100℃의 범위이고, 0.01 내지 10N/m의 선압을 가하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 반도체 가공용 점착 테이프는, 웨이퍼 1매분마다 절단된 형태와, 이것이 복수 형성된 긴 시트를 롤 형상으로 권취한 형태를 포함한다.
다음으로, 도 1에 도시하는 본 발명의 반도체 웨이퍼 가공용 점착 테이프를 사용하여, 접착제층을 갖는 반도체 칩을 제조하는 방법에 대하여, 도 5 및 도 6을 참조하면서 설명한다.
우선, 도 5에 도시한 바와 같이, 반도체 웨이퍼(W)의 분할 예정 부분에 레이저광을 조사하여, 웨이퍼 내부에 다광자 흡수에 의한 개질 영역(30)을 형성한다. 계속해서, 도 6의 (a)에 도시한 바와 같이, 반도체 웨이퍼(W)와 반도체 웨이퍼 가공용 테이프의 접착제층(13)을 접합하고, 점착제층(12)의 외주부에 링 프레임(20)을 부착하여, 점착 테이프의 기재 시트(11)의 하면을, 익스팬드 장치의 스테이지(21) 상에 적재한다. 도면 중, 부호 22는 익스팬드 장치의 중공 원기둥 형상의 밀어올림 부재이다.
또한, 반도체 웨이퍼(W)에 레이저광을 조사하는 공정에 앞서, 반도체 웨이퍼 가공용 점착 테이프와의 접합 공정을 실시하여도 된다.
다음으로, 도 6의 (b)에 도시한 바와 같이, 링 프레임(20)을 고정한 상태에서, 익스팬드 장치의 밀어올림 부재(22)를 상승시키고, 반도체 웨이퍼 가공용 점착 테이프를 익스팬드한다. 이에 의해 점착 테이프가 주위 방향으로 잡아늘려져, 반도체 웨이퍼(W)가, 개질 영역을 기점으로 하여 칩 단위로 분단됨과 함께, 접착제층(13)도 분단된다.
그 후, 점착제층(12)에 방사선 경화 처리 또는 열 경화 처리 등을 실시하고, 반도체 칩(C)를 픽업함으로써, 접착제층을 갖는 반도체 칩을 얻을 수 있다.
상기와 같은 접착 필름을 갖는 반도체 칩의 제조 방법에 있어서, 응력-신장률 곡선에 있어서 신장률 30%까지 항복점이 존재하지 않고, 또한 파단 강도 10N/10mm 이상, 신장률 200% 이상의 반도체 가공용 점착 테이프를 사용함으로써, 점착 테이프의 중앙 부분까지 균일하게 잡아늘릴 수 있고, 웨이퍼(W) 및 접착제층(13)의 분단성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 반도체 가공용 점착 테이프는, 상기와 같이 레이저광이 조사된 웨이퍼(W) 및 접착제층(13)을 칩 단위로 분단할 때에 사용하는 것이 특히 유효하지만, 이것에 한정되는 것이 아니다. 예를 들어, 도 1 또는 도 2에 도시하는 점착 테이프를 사용하여, 다이싱 블레이드에 의한 다이싱 공정 및 익스팬드 공정을 실시하는 경우에도 유효하다. 이 경우, 점착 테이프의 중앙 부분까지 균일하게 잡아늘릴 수 있으므로, CCD 카메라 등에 의한 칩의 인식성을 높일 수 있음과 함께, 칩을 픽업할 때에 인접하는 칩끼리 접촉함으로써 발생하는 칩의 파손을 방지할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 실시예에 대하여 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것이 아니다.
사용한 기재 시트, 점착제층 조성물 및 접착제층 조성물을 이하에 나타낸다.
기재 시트 1A: 아이오노머 수지 시트(두께 150㎛)
기재 시트 1B: 에틸렌-메타크릴산 공중합 수지 시트(두께 150㎛)
기재 시트 1C: 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체 수지 시트(두께 100㎛)
점착제층 조성물 2A: 아크릴계 방사선 경화성 점착제 조성물
접착제층 조성물 3A: 에폭시-아크릴계 접착제
(실시예 1)
기재 시트 1A에, 유기 용제에 용해한 점착제층 조성물 2A를 건조 막 두께가 10㎛가 되도록 도포하고, 110℃에서 3분간 건조시켜, 점착 테이프를 제작하였다. 별도로, 유기 용제에 용해한 접착제층 조성물 3A를, 이형 처리한 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름 상에 도포하고, 110℃에서 1분간 가열 건조하여, 막 두께가 40㎛인 B 스테이지 상태의 접착 필름을 제작하였다. 점착 테이프 및 접착 필름을, 각각 직경 370mm, 320mm의 원형으로 커트하고, 점착 테이프의 점착제층과 접착 필름의 접착제층을 접합하였다. 마지막으로, 접착 필름의 PET 필름을 접착제층으로부터 박리하고, 실시예 1의 웨이퍼 가공용 점착 테이프를 얻었다.
(실시예 2)
기재 시트로서, 기재 시트 1B를 사용한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 실시예 2의 웨이퍼 가공용 점착 테이프를 제작하였다.
(실시예 3)
기재 시트로서, 기재 시트 1C를 사용한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 실시예 3의 웨이퍼 가공용 점착 테이프를 제작하였다.
<기재 시트의 인장 시험>
실시예 1, 비교예 1 및 비교예 2에서 사용한 기재 시트에 대하여, 인장 시험 장치(JIS B 7721)를 사용하여, 온도 24±2℃, 습도 64±5%에서 이하와 같은 인장 시험을 행하였다. 또한, 인장 시험에 의해 얻어진 응력-신장률 곡선으로부터 신장률 30%까지의 항복점의 유무를 확인하였다. 이들의 결과를 표 1에 나타낸다.
(파단 강도)
각 기재 시트를 1호 덤벨 형상(JIS K 6301)으로 펀칭하여 시험편을 작성하고, 표선간 거리 40mm, 인장 속도 300mm/min에서의 표선간 파단시의 하중(인장 응력)을 측정하였다.
(신장률)
상기 파단 강도 측정에 있어서, 파단시의 신장률을 측정하였다.
<접착제층의 분단성 시험>
반도체 웨이퍼(두께 50㎛, 직경 300mm)에 레이저광을 조사하고, 웨이퍼 내부에 개질 영역을 형성하였다. 레이저 조사 후의 반도체 웨이퍼 및 스테인리스제의 링 프레임에, 실시예 1 및 비교예 1, 2의 웨이퍼 가공용 테이프를 라미네이트하였다. 다음으로, 웨이퍼 가공용 필름의 외주부에, 내경 330mm의 수지제의 익스팬드 링을 부착하여, 익스팬드 장치에 의해 링을 고정하고, 반도체 웨이퍼 가공용 필름을 이하의 익스팬드 조건에서 익스팬드하였다.
익스팬드 속도: 100mm/sec
익스팬드량: 15mm
그 후, 반도체 웨이퍼 가공용 필름에 자외선을 조사하고, 점착 테이프의 점착제층을 경화시켜, 점착력을 저하시켰다.
<접착제층의 분단성의 평가 방법>
익스팬드 후에, 반도체 웨이퍼와 함께 접착제층이 분단되었는지의 여부를 광학 현미경으로 관찰하였다. 결과를 표 1에 나타낸다. 표 1에 나타내는 분단성은, 총 칩수에 대한, 양호하게 분단된 접착제층의 수를 퍼센티지로 나타낸 것이다. 또한, 레이저 가공 후의 총 칩수는 약 400개이며, 칩 크기는 10mm×10mm이다.
Figure pct00001
비교예 1에서 사용한 기재 시트 1B는, 응력-신장률 곡선 상에 있어서 신장률 30%까지 항복점이 나타났다. 이로 인해, 기재 시트 1B를 사용한 비교예 1의 웨이퍼 가공용 점착 테이프는, 익스팬드시에 밀어올림 부재에 접촉하는 부분만이 신장하게 되어, 접착제층을 분단할 수 없었다. 또한, 비교예 2에서 사용한 기재 시트 1C는, 신장률 30%까지 항복점은 나타나지 않았지만, 파단시의 신장률이 150％로 낮았다. 이로 인해, 기재 시트 1C를 사용한 비교예 2의 웨이퍼 가공용 점착 테이프는, 익스팬드시에 파단하게 되어, 익스팬드 테이프로서 사용할 수 없는 것을 알 수 있었다.
이에 대하여, 실시예 1에서 사용한 기재 시트 1A는, 응력-신장률 곡선 상에 항복점이 나타나지 않고, 또한 파단 강도 및 파단 신장률이 본 발명의 범위를 만족하기 때문에, 실시예 1의 웨이퍼 가공용 점착 테이프는, 중앙 부분까지 양호하게 익스팬드되고, 접착제층을 100% 분단할 수 있었다.
11: 기재 시트
12: 점착제층
13: 접착제층
20: 링 프레임
21: 스테이지
22: 밀어올림 부재

Claims (4)

  1. 기재 시트와, 상기 기재 시트 상에 형성된 점착제층을 갖고,
    상기 기재 시트는, 응력-신장률 곡선에 있어서 신장률 30%까지 항복점이 존재하지 않고, 또한 파단 강도 10N/10mm 이상, 신장률 200% 이상인 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 가공용 점착 테이프.
  2. 제1항에 있어서, 상기 기재 시트는, 응력-신장률 곡선에 있어서 신장률 30%까지 항복점이 존재하지 않는, 폴리올레핀 및 폴리염화비닐로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 가공용 점착 테이프.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 점착제층 상에 접착제층을 더 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 가공용 점착 테이프.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 반도체 웨이퍼 가공용 점착 테이프는,
    상기 반도체 웨이퍼 가공용 점착 테이프를 익스팬드하고, 상기 점착 테이프에 유지된 상기 반도체 웨이퍼 혹은 상기 접착제층을 분할 예정 라인을 따라 분단함으로써, 복수의 반도체 칩을 얻는 공정을 포함하는 반도체 장치의 제조 방법에 사용되는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 가공용 점착 테이프.
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