KR20100119725A - 다이 어태치 필름 부착형 다이싱 테이프 및 반도체 장치의 제조 방법 - Google Patents

다이 어태치 필름 부착형 다이싱 테이프 및 반도체 장치의 제조 방법 Download PDF

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KR20100119725A
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attach film
die attach
sensitive adhesive
pressure
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KR1020100040633A
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가즈유끼 기우찌
아끼노리 니시오
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닛토덴코 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은, 다이싱 테이프, 지지 테이프 및 다이 어태치 필름을 이 순서대로 적층하여 포함하고, 지지 테이프는 자기 권회 박리성을 갖는 테이프인, 다이 어태치 필름 부착형 다이싱 테이프를 제공하고, 다이 어태치 필름 부착형 다이싱 테이프를 사용하여 반도체 장치를 제조하는 방법을 제공한다.

Description

다이 어태치 필름 부착형 다이싱 테이프 및 반도체 장치의 제조 방법{DIE ATTACH FILM-PROVIDED DICING TAPE AND PRODUCTION PROCESS OF SEMICONDUCTOR DEVICE}
본 발명은, 반도체 웨이퍼의 다이싱 단계로부터 다이 접합 단계까지의 일련의 단계에서 사용되는 다이 어태치 필름 부착형 다이싱 테이프(die attach film-provided dicing tape) 및, 다이 어태치 필름 부착형 다이싱 테이프를 사용한 반도체 장치의 제조 방법에 관련된다.
반도체 장치는 일반적으로, 반도체 웨이퍼 상에 회로 패턴 등을 형성하고, 웨이퍼 이면을 연마하고, 웨이퍼를 다이싱 테이프로 고정한 상태에서 다이싱해서 웨이퍼를 칩으로 분할하고, 얻어진 반도체 칩을 픽업하여, 다이 패드부에 접합하는 공정을 거쳐서 제조된다.
반도체 웨이퍼를 칩으로 분할한 후의 픽킹(picking)은, 니들로 칩을 밀어 올리는(pushing up) 방법(니들 픽업 방법)이나 다이싱 테이프를 진공 흡인하는 니들리스 방법 등 여러 가지 방법을 사용하여 수행된다. 그러나, 최근의 반도체 칩의 박막화는, 손상 없이 효율적으로 칩을 픽업하는 것을 어렵게 한다. 니들 픽업 방법에서는, 니들 핀 팁 형상, 핀 어레이, 흡착 콜릿 형상 등에 관한 장치의 최적화 및 다이싱 테이프의 점착력, 기재의 신장성 등의 최적화의 진행과 함께 픽킹이 약 50μm의 칩 두께까지 가능하다.
한편, 종래, 다이 접합 단계에서 리드 프레임, 인터포저(interposer) 등에 칩을 고정할 때에 점착제로서 은 페이스트제를 사용하고 있었지만, 균일하게 점착제를 코팅하는 것이 어렵고, 또한, 칩 외주로부터 밀려 나온 은 페이스트제가 회로 단락을 초래할 수 있다. 이 때문에, 다이 어태치 필름이 은 페이스트제 대신 점점 더 많이 사용되고 있다. 예를 들어, 플래시 메모리의 스택 패키지 등에서는, 다이싱 단계에서 웨이퍼를 고정하는 다이싱 테이프와 다이 접합 단계에서 칩을 다이 패드부에 점착하는 다이 어태치 필름을 조합한 다이 어태치 필름 부착형 다이싱 테이프의 사용이 주류가 되고 있다. 한편, 칩의 두께를 50μm 이하로 감소시키는 연구가 진행되고 있다.
그러나, 칩 두께를 50μm 이하로 감소시키면, 칩 강성이 현저하게 감소되고, 가요성이 강해져, 니들에 의해 칩이 밀어 올려질 때에도, 다이 어태치 필름을 갖는 칩이 다이싱 테이프의 변형을 추종해서 휘어져, 흡착 콜릿으로 칩을 픽업할 수 없는 경우가 생긴다. 심한 경우에는, 니들 밀기에 의해 칩이 손상될 수 있다.
또한, 니들리스 시스템에서도, 흡착 콜릿에 의한 칩에 대한 진공 흡착력과 다이싱 테이프에 대한 진공 흡인력 사이의 밸런스 설정이 어렵고, 니들 픽업 방법과 마찬가지로, 이 시스템은 픽업 실패나 칩 손상의 위험이 있다. 픽업 조건의 최적화에는 엄청난 노력이 필요하다.
JP-A-2003-332267호(본 명세서에서 사용된 "JP-A"라는 용어는, "심사되지 않고 공개된 일본 특허 출원"을 의미한다)에는 가공 및 반송 동안 얇은 웨이퍼에의 손상을 저감하는 방법으로서, 반도체 웨이퍼/보강성 시트/다이싱 테이프를 이 순서대로 함께 적층한 상태에서 가공 및 반송하는 방법이 개시되어 있다. 그러나, 이 방법에서는 반도체 웨이퍼를 칩으로 분할한 후, 칩을 픽업할 때, 보강성 시트의 기재가 분리되기 때문에, 극박의 반도체 칩은 픽업 실패나 파손이 발생하기 쉽다.
본 발명의 목적은, 두께 50μm 이하의 얇은 두께를 갖는 극박의 반도체 칩이어도, 높은 성공율로 원활하게 픽업할 수 있고, 또한 다이 어태칭에 있어서의 실장 효율은 감소되지 않으며 반도체 장치를 높은 생산성으로 제조할 수 있는 다이 어태치 필름 부착형 다이싱 테이프를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 상술된 다이 어태치 필름 부착형 다이싱 테이프를 사용한 반도체 장치의 제조 방법을 제공하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명자의 연구 결과, 본 발명자들은 극박 칩의 경우, 픽킹 시의 칩의 휘어짐이 다이싱 테이프로부터의 분리를 저해해서 픽업 실패나 칩 손상을 초래하고, 픽킹 성공율을 떨어뜨리는 주요 원인인 것과, 다이싱 테이프와 다이 어태치 필름 사이에, 자기 권회 박리성을 갖는 지지 테이프를 개재시키면, 강성이 부여되어서, 픽킹 시의 칩의 휘어짐을 방지할 수 있고, 원활하게 다이싱 테이프 표면으로부터 픽킹될 수 있으며, 픽킹 후 더 이상 불필요하게 된 지지 테이프는 자기 권회 분리에 의해, 칩을 손상시키지 않고 용이하게 제거할 수 있기 때문에, 다이 어태칭에서의 실장 효율이 감소되지 않는 것을 발견했다. 본 발명은 이러한 발견에 기초해서 이루어진 것이다.
즉, 본 발명은, 다이싱 테이프, 지지 테이프 및 다이 어태치 필름을 이 순서대로 적층하여 포함하고, 지지 테이프는 자기 권회 박리성을 갖는 테이프인, 다이 어태치 필름 부착형 다이싱 테이프를 제공한다.
상술된 다이 어태치 필름 부착형 다이싱 테이프에서는, 부착물의 다이싱 후의 픽킹 시에, 다이싱 테이프와 지지 테이프는 서로 분리가능한 것이 바람직하다.
지지 테이프는, 다이싱 테이프측으로부터 열수축성 기재층(heat contractible backing layer), 탄성층 및 강성 기재층(rigid backing layer)을 이 순서대로 적층하여 포함할 수 있거나, 또는 다이싱 테이프측으로부터 열수축성 기재층, 탄성층, 강성 기재층 및 감압 점착제층(A)을 이 순서대로 적층하여 포함할 수 있다. 감압 점착제층(A)은 감압 점착제 또는 활성에너지선 경화형(active energy ray-curable) 감압 점착제로 구성될 수 있다.
다이싱 테이프는, 지지 테이프측으로부터 감압 점착제층(B)과 기재층을 이 순서대로 적층하여 포함할 수 있다. 감압 점착제층(B)은 감압 점착제 또는 활성에너지선 경화형 감압 점착제로 구성될 수 있다.
다이 어태치 필름은, 에폭시 수지를 함유하는 수지 조성물로 구성될 수 있다.
본 발명은, 또한, 상술된 다이 어태치 필름 부착형 다이싱 테이프의 다이 어태치 필름 표면에 반도체 웨이퍼를 적층하여, 다이싱 테이프, 지지 테이프, 다이 어태치 필름 및 반도체 웨이퍼를 이 순서대로 적층하여 포함하는 적층 구조체를 형성하는 단계; 및 형성된 적층 구조체를 반도체 웨이퍼측으로부터 다이싱하고, 그 후에, 다이싱 테이프측으로부터 밀어서, 지지 테이프 및 다이 어태치 필름을 갖는 반도체 칩을 회수하는 단계를 포함하는 반도체 장치의 제조 방법을 제공한다.
상술된 반도체 장치의 제조 방법은, 회수한 지지 테이프 및 다이 어태치 필름을 갖는 반도체 칩으로부터 지지 테이프를 자기 권회 분리(self-rolling separation)시켜서, 다이 어태치 필름을 갖는 반도체 칩을 얻는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상술된 반도체 장치의 제조 방법에서, 가열 기구를 장착한 픽업 흡착 콜릿(pickup adsorption collet)을 사용함으로써 지지 테이프 및 다이 어태치 필름을 갖는 반도체 칩을 회수하고, 회수된 지지 테이프 및 다이 어태치 필름을 갖는 반도체 칩으로부터, 지지 테이프를 가열에 의해 자기 권회 분리시킴으로써 다이 어태치 필름을 갖는 반도체 칩을 얻을 수 있다.
상술된 반도체 장치의 제조 방법은, 얻어진 다이 어태치 필름을 갖는 반도체 칩을 다이 패드부에 접합하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다이 어태치 필름 부착형 다이싱 테이프는, 다이싱 테이프와 다이 어태치 필름이 함께 적층된 구성을 가지기 때문에, 다이싱으로부터 다이 접합까지의 일관된 공정에 의해 효율적으로 반도체 장치를 제조할 수 있다. 또한, 다이싱 테이프와 다이 어태치 필름이 자기 권회 박리성을 갖는 지지 테이프를 사이에 두고 적층되어 있으므로, 따라서, 휘어지는 성향을 갖는 극박의 칩이라도 지지 테이프에 의해 강성이 부여되기 때문에, 칩의 휘어짐(편향(deflection))에 의한 픽업 실패나 칩의 손상을 방지할 수 있고, 원활한 픽킹을 용이하게 행할 수 있다. 또한, 픽킹후는, 다이 접합까지의 사이에 더 이상 불필요하게 된 지지 테이프를 용이하게 자기 권회 분리시켜 제거할 수 있으므로, 다이 접합 단계에서의 실장 효율을 감소시키지 않는다. 그 결과, 극박 칩을 사용한 반도체 장치를 높은 생산성으로 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명의 다이 어태치 필름 부착형 다이싱 테이프의 일례를 도시하는 개략적인 단면도이다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 다이 어태치 필름 부착형 다이싱 테이프의 지지 테이프가 자기 권회(자발 권회)하는 방식을 도시하는 도면들(사시도들)이다.
도 3은 본 발명의 반도체 장치의 제조 방법의 일례를 도시하는 개략적인 도면(단면도)이다.
이하에, 본 발명의 실시 형태를, 필요에 따라 도면을 참조해 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 다이 어태치 필름 부착형 다이싱 테이프의 일례를 도시하는 개략적인 단면도이다. 이 예의, 다이 어태치 필름 부착형 다이싱 테이프(4)에서, 다이싱 테이프(1), 지지 테이프(2), 및 다이 어태치 필름(3)이 이 순서로 적층된다. 지지 테이프(2)는 다이싱 테이프(1) 측으로부터 열수축성 기재층(21)/탄성층(22)/강성 기재층(23)/감압 점착제층(A)(24)의 순서로 이루어진 층 구성을 갖는다. 또한, 다이싱 테이프(1)는, 지지 테이프(2)측으로부터 감압 점착제층(B)(12)/기재층(11)의 순서로 이루어진 층 구성을 갖는다.
다이싱 테이프
본 발명에서, 다이싱 테이프로서, 반도체 웨이퍼 등의 부착물(피가공체)의 다이싱 시에 부착물(피가공체)을 임시적으로 고정하기 위해서 사용되는 공지의 다이싱 테이프를 사용할 수 있다.
다이싱 테이프(1)의 기재층(11)으로서는, 플라스틱 필름(플라스틱 기재)이 바람직하고, 기재층(11)의 재료의 예는, 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리메틸펜텐(PMP), 에틸렌-프로필렌 공중합체 및 에틸렌-비닐 아세트산 공중합체(EVA) 등의 α-올레핀을 단량체 성분으로서 사용하는 올레핀계 수지; 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN) 및 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT) 등의 폴리에스테르계 수지; 및 폴리염화비닐(PVC)을 포함한다. 이들 재료들은 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 사용될 수 있다. 특히, 픽킹 시의 기재의 신장성의 관점에서, 올레핀계 수지, PVC 등이 바람직하다.
감압 점착제층(B)(12)을 구성하는 감압 점착제는, 감압 점착제(비활성에너지선 경화형 감압 점착제) 또는 활성에너지선 경화형 감압 점착제가 바람직하고, 후술하는 지지 테이프(2)의 감압 점착제층(A)(24)으로 예시하는 것과 같은 것을 사용할 수 있다.
감압 점착제층(B)(12)의 픽킹 시의 점착력(감압 점착제층 또는 점착 감소 처리 후의 감압 점착제층의 점착력(180˚ 박리, 실리콘 미러 웨이퍼에 대하여, 인장 속도: 300mm/min))은, 예를 들어, 실온(25℃)에서, 대략 0.01 내지 1N/10mm 정도이고, 바람직하게는, 0.01 내지 0.5N/10mm 수준이다.
사용될 수 있는 다이싱 테이프(1)의 예는, "DU-300" 및 "V-8-S"(상품명, 가부시끼가이샤 닛또 덴꼬제) 등의 시판되고 있는 다이싱 테이프를 포함한다.
지지 테이프
지지 테이프로서, 본 발명에서는, 자기 권회 박리성을 갖는 테이프(시트)를 사용한다. "자기 권회 박리성" 이라는 용어는, 열 등의 자극의 부여에 의해, 그 후에는 특별한 외력을 필요로 하지 않고 자기 권회해서 롤을 형성하면서, 피지지체(다이 어태치 필름(3))로부터 박리될 수 있는 성질을 가리킨다. 지지 테이프의 권회를 재촉하는 자극의 예는, 열, 광 및 전기를 포함하고, 열이 바람직하다. 또한, 지지 테이프는, 열 등의 자극에 의해 수축하는 수축성 기재인 것이 바람직하다. 부수적으로, 지지 테이프는, 열 등의 자극에 의해 권회하여, 양 가장자리가 겹쳐서 완전하게 권회한 원통형 롤(cylindrical roll)을 형성하는 것이 바람직하지만, 완전하게 원통형으로 권회하지 않고, 양 가장자리가 겹치지 않고, 원통의 측면의 일부가 길이 방향으로 개방된 (홈통) 형상을 형성할 수 있다.
상기의 예에서, 열수축성 기재층(21)/탄성층(22)/강성 기재층(23)/감압 점착제층(A)(24)의 상술된 층 구성 외에, 예를 들어, 다이 어태치 필름(3) 자체가 자기 점착성(self-adhesiveness)이 있을 경우에는, 지지 테이프(2)가, 다이싱 테이프(1)측으로부터 열수축성 기재층(21)/탄성층(22)/강성 기재층(23)의 순서로 구성된 층 구성을 갖는 테이프(시트)일 수 있다.
(열수축성 기재층)
열수축성 기재층(21)은, 가열함으로써 수축성을 발휘할 수 있는 필름층이면 충분할 수 있고, 일축 수축성 필름, 2축 수축성 필름 등 중에서 임의의 것일 수 있다. 일축 수축성 필름으로서는, 일 방향만으로 수축성을 갖는 일축 수축성 필름을 사용할 수 있거나, 또는 어떤 방향(일 방향)에 주된 수축성을 갖고, 다른 방향(예를 들어, 상기 방향에 대하여 수직인 방향)에 부차적인 수축성을 갖는 수축성 필름을 사용할 수 있다. 또한, 열수축성 기재층(21)은 단층이거나, 또는 2층 이상의 층으로 이루어지는 다층일 수 있다.
열수축성 기재층(21)을 구성하는 수축성 필름의 주 수축 방향의 수축률은, 60 내지 180℃의 범위 내의 미리 정해진 온도(예를 들어, 80℃)에서, 바람직하게는 30 내지 90%, 더 바람직하게는 50 내지 90%이다. 부수적으로, 60 내지 180℃의 범위 내의 미리 정해진 온도(예를 들어, 80℃)에서 필름이 2축으로(biaxially) 수축할 경우, 수축률이 더 높은 축 방향을 주 수축 방향으로 한다. 수축성 필름의 열수축성은, 예를 들어 압출기에 의해 압출된 필름에 일축 방향 또는 2축 방향으로 연신 처리를 행함으로써 부여될 수 있고, 연신의 정도에 의해 수축률을 조정할 수 있다.
일축 수축성 필름으로서는, 주 수축 방향 이외의 방향의 수축률이, 10% 미만(바람직하게는 5% 이하, 더 바람직하게는 3% 이하)인 수축성 필름을 사용할 수 있다. 일축 수축성 필름의 경우, 열자극을 부여하면, 후술하는 바와 같이 제한층(restriction layer)(탄성층(22)+강성 기재층(23))에서 생기는, 열수축성 기재층(21)의 수축력에 대한 반발력은, 지지 테이프(2)의 외연부(하나의 단부 또는 대향하는 2개의 단부)가 들려(lift), 열수축성 기재층(21)측을 안쪽으로 해서, 단부로부터 일방향 또는 중심 방향을 향하여(통상, 열수축성 기재층(21)의 주 수축 축 방향으로) 자기 권회하게 하고, 다이 어태치 필름(3)으로부터 분리하게 하는 구동력이 된다.
2축 수축성 필름으로서, 주 수축 방향 이외의 방향의 수축률이 10% 이상 [예를 들어, 10 내지 80%, 바람직하게는 15 %이상(예를 들어, 15 내지 80%)]인 수축성 필름을 사용할 수 있다. 주 수축 방향으로의 수축백분률 [A(%)]과 주 수축 방향에 직교하는 방향으로의 수축백분률[B(%)] 사이의 비율(A:B)은, 1:1 내지 10:1, 더 바람직하게는 1:1 내지 5:1, 더욱 바람직하게는 1:1 내지 3:1이다. 2축 수축성 필름은, 직교하는 2 방향으로 수축할 뿐 아니라, 2개의 수축 축에 의해 만들어지는 수축 응력이 합성되어 작용한다고 추측되기 때문에, 열수축성 필름을 어느 방향으로부터 가열해도 수축시킬 수 있다. 지지 테이프(2)는, 열수축성 기재층(21)측을 안쪽으로 해서 자발적으로 휘고, 테이프와 부착물 사이를 들뜨게 하고, 더 가열될 때 일단부로부터 일방향으로 자발적으로 권회하여, 다이 어태치 필름(3)으로부터 분리된다.
열수축성 기재층(21)을 강성 기재층(23)에 연결하는 탄성층(22)으로서 그리고 다이 어태치 필름(3)과의 적층을 위한 감압 점착제층(A)(24)으로서 활성에너지선 경화형 감압 점착제층을 사용하고, 동시에, 활성에너지선 조사를 열수축성 기재층(21)을 통해서 행할 경우에는, 열수축성 기재층(21)은, 미리 정해진 양 이상의 활성에너지선을 통과시킬 수 있는 재료(예를 들어, 투명성을 갖는 수지)로 형성되어야 한다.
열수축성 기재층(21)을 구성하는 열수축성 필름으로서는, 예를 들어, 폴리올레핀류(예를 들어, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌), 폴리에스테르류(예를 들어, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리유산), 폴리이미드류(예를 들어, 캡톤); 폴리아미드류(예를 들어, 6,6-나일론), 폴리에테르 술폰산류, 폴리노보넨, 폴리우레탄, 폴리스티렌, 및 폴리염화비닐리덴 등의 자외선 투과성을 갖는 중합체들로부터 선택되는 1종의 수지 또는 2종 이상의 수지로 이루어지는 열수축성 필름을 적절하게 사용할 수 있다.
특히, 열수축성 필름은, 폴리에스테르계 수지, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리노보넨 등의 폴리올레핀계 수지(환상 폴리올레핀계 수지를 포함함) 또는 폴리우레탄계 수지로 이루어지는 일축 또는 2축 연신 필름이 바람직하다. 이러한 필름은, 감압 점착제의 코팅 작업성, 비용 등의 수익성이 우수하고, 후술하는 강성 기재층과의 적층에 사용하는 탄성층에 대한 감압 점착성이 높고, 수축 개시 온도에 대한 응답성이 빠른 등의 이점이 있다.
열수축성 기재층(21)의 두께는, 일반적으로는 5 내지 300μm, 절단성의 관점에서, 바람직하게는 10 내지 100μm, 더 바람직하게는 10 내지 60μm이다. 열수축성 기재층(21)의 두께가 지나치게 두꺼우면, 무익할 뿐만 아니라 강성이 높아져서 자기 권회가 일어나지 않거나, 열수축성 기재층(21)과 탄성층(22) 사이에서 분리가 야기되어, 적층체가 파손된다. 한편, 열수축성 기재층(21)의 두께가 지나치게 얇으면, 제조시의 필름 권취나, 풀어내기 등이 어려워지는 등 조작성이 나빠지고, 또한, 지지 테이프(2) 전체의 강성이 지나치게 작아진 수축 응력을 초과하기 때문에 자기 권회가 거의 일어나지 않는다.
열수축성 기재층(21)의 표면은, 인접하는 층(다이싱 테이프(1))으로부터의 박리성을 높이기 위해서 종래의 이형 처리(몰드 이형 처리) 등이 실시될 수 있다.
본 발명에서 열수축성 기재층(21)을 형성하는 데 사용될 수 있는 일축 수축성 필름의 예는, 상품명 "SPACECLEAN"(도요보사제), 상품명 "Lumirror"(도레이 가부시끼가이샤제), 상품명 "ARTON"(JSR 가부시끼가이샤제), 상품명 "ZEONOR"(제온 가부시끼가이샤제), 상품명 "SUNTEC"(아사히화성사제)의 시판품을 포함한다. 열수축성 기재층(21)을 형성하는 데 사용될 수 있는 2축 수축성 필름의 예는, 예를 들어, 상품명 "SPACECLEAN"(도요보사제), 상품명 "FANCYWRAP"(군제사제), 상품명 "TORAYFAN"(도레이 가부시끼가이샤제), 상품명 "Lumirror"(도레이 가부시끼가이샤제), 상품명 "ARTON"(JSR 가부시끼가이샤제), 상품명 "ZEONOR"(제온 가부시끼가이샤제), 상품명 "SUNTEC"(아사히화성사제), 상품명 "SOPRA"(세끼스이 화성사제), 상품명 "KOHJIN POLYSET"(고진사제), 상품명 "TERRAMAC"(유니티카사제)의 시판품을 포함한다. 상기 시판품에, 원한다면 적절히 연신 처리나 가교 처리를 실시할 수 있고, 그 표면에 코로나 처리나 인쇄 가공 처리를 실시할 수 있다. 연신 처리를 적용함으로써, 더 높은 수축성을 부여할 수 있다.
(탄성층)
본 발명에서, 탄성층(22)과 강성 기재층(23)은 열수축성 기재층(21)의 수축을 제한하는 제한층으로서 기능한다. 이 제한층은, 열수축성 기재층(21)의 수축을 제한하여, 반작용력을 만들어 내는 것에 의해, 지지 테이프(2) 전체적으로 우력(couple of force)을 만들어 내고, 권회를 유도하는 구동력으로 작용한다.
탄성층(22)은, 열수축성 기재층(21)의 수축시의 온도에서 변형가능한 것, 즉 고무 상태인 것이 바람직하다. 단, 유동성이 있는 재료에서는, 충분한 반작용력이 발생하지 않고, 최종적으로는 열수축성 기재층(21) 단독으로 수축되어, 변형(자기 권회)을 일으킬 수 없다. 따라서, 탄성층(22)은 3차원 가교 등에 의해 유동성을 억제한 층인 것이 바람직하다. 또한, 탄성층(22)은, 그 두께에 따라, 열수축성 기재층(21)의 불균일한 수축력 중 약한 힘의 성분에 저항하고, 더 약한 힘의 성분에 의한 수축 변형을 방지함으로써, 수축을 균일한 수축 방향으로 변환하는 작용을 갖는다.
따라서, 탄성층(22)은 감압 점착성을 갖고, 예를 들어 50℃ 이하, 바람직하게는 실온 25℃ 이하, 더 바람직하게는 0℃ 이하의 유리 전이 온도를 갖는 수지로 형성되는 것이 바람직하다. 탄성층(22)의 열수축성 기재층(21)측의 표면의 점착력은, 180° 박리 시험(JIS Z 0237에 준거, 인장 속도: 300mm/min, 50℃)의 값으로서, 0.5N/10mm 이상이 바람직하다. 이 점착력이 지나치게 낮으면, 열수축성 기재층(21)과 탄성층(22) 사이에서 분리가 발생하기 쉬워진다.
탄성층(22)의 전단 탄성률 G는 실온(25℃)으로부터 박리시 온도(예를 들어, 80℃)까지의 온도 범위에서, 1×104Pa 내지 5×106Pa이며, 바람직하게는 0.05×106Pa 내지 3×106Pa이다. 전단 탄성률이 지나치게 작으면 열수축성 기재층(21)의 수축 응력을 권회에 필요한 응력으로 변환하는 작용이 불충분하고, 반대로 지나치게 크면, 강성이 강화되기 때문에 권회성이 감소되는 것 이외에도, 탄성이 높은 탄성층은 일반적으로 점착력이 부족하여 적층체의 제작이 어렵고, 잔존 응력을 완화하는 작용도 빈약하다.
탄성층(22)의 두께는, 절단성이나 제한층으로서의 기능을 손상시키지 않는 범위에서 적절히 선택할 수 있지만, 통상 50μm 이하(예를 들어, 10 내지 50μm), 바람직하게는 35μm 이하(예를 들어, 10 내지 35μm), 더 바람직하게는 20μm 이하(예를 들어, 10 내지 20μm)이다. 두께가 지나치게 얇으면, 열수축성 기재층(21)의 수축에 대한 제한성이 얻어지기 어려울 수 있고, 응력 완화의 효과도 감소하고, 반대로 지나치게 두꺼우면, 자기 권회성이 저하하는 경향이 있거나, 또는 절단성, 취급성 및 수익성이 떨어져 유리하지 않다.
따라서, 탄성층(22)의 전단 탄성률 G(예를 들어 80℃에 있어서의 값)와 두께의 곱(전단 탄성률 G×두께)은, 바람직하게는 1 내지 250N/m(더 바람직하게는 1 내지 150N/m, 더욱 바람직하게는 1.2 내지 100N/m)이다.
사용될 수 있는 탄성층(22)의 예는, 표면(적어도 열수축성 기재층(21)측의 표면)에 점착 처리가 실시된 우레탄 폼 및 아크릴 폼 등의 폼 재료(발포 필름), 및 고무, 열가소성 엘라스토머 등의 재료를 사용하는 비발포 수지 필름 등의 수지 필름(시트를 포함함)을 포함한다.
상기 점착 처리에 사용되는 감압 점착제는, 특별히 제한되지는 않고, 예를 들어, 아크릴계 감압 점착제, 고무계 감압 점착제, 비닐 알킬 에테르계 감압 점착제, 실리콘계 감압 점착제, 폴리에스테르계 감압 점착제, 폴리아미드계 감압 점착제, 우레탄계 감압 점착제 및 스티렌디엔 블록 공중합체계 감압 점착제 등의 공지의 감압 점착제 중 1종의 점착제 또는 2종 이상의 점착제를 조합해서 사용할 수 있다. 특히, 점착력의 조정 등의 관점으로부터, 아크릴계 감압 점착제가 바람직하게 사용된다. 부수적으로, 점착 처리에 사용되는 감압 점착제의 수지와, 발포 필름이나 비발포 수지 필름의 수지는, 높은 친화성을 얻기 위해서 동일한 유형의 수지인 것이 바람직하다. 예를 들어, 점착 처리에 아크릴계 감압 점착제를 사용하는 경우에는, 수지 필름으로서 아크릴 폼 등이 적합하다.
또한, 탄성층(22)이, 예를 들어, 가교형 아크릴계 감압 점착제 및 가교형 폴리에스테르계 감압 점착제 등의 그 자체에 의해 점착성을 갖는 수지 조성물로 형성될 수 있다. 이러한, 가교형 아크릴계 감압 점착제, 가교형 폴리에스테르계 감압 점착제 등으로 형성된 층(감압 점착제층)은, 별도 점착 처리를 적용할 필요없이 비교적 간편한 방법에 의해 제조 가능하고, 생산성 및 수익성에서 우수하기 때문에 바람직하게 사용된다.
가교형 아크릴계 감압 점착제는, 아크릴계 중합체를 베이스 중합체로 사용하는 아크릴계 감압 점착제에 가교제가 첨가된 구성을 갖는다. 아크릴계 중합체의 예는, 예를 들어, 메틸 (메트)아크릴레이트, 에틸 (메트)아크릴레이트, 부틸 (메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실 (메트)아크릴레이트, 옥틸 (메트)아크릴레이트과 같은 C1-C20 알킬 (메트)아크릴레이트 등의 알킬 (메트)아크릴레이트의 호모-중합체 또는 공-중합체; 및 상술된 (메트)아크릴레이트 알킬의 공중합체 및 다른 공중합가능한 단량체[예를 들어, 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 푸마르산 및 무수 말레산 등의 카르복실기 또는 산 무수물기 함유 단량체; 2-히드록시에틸 (메트)아크릴레이트 등의 히드록실기 함유 단량체; 모르포릴 (메트)아크릴레이트 등의 아미노기 함유 단량체; (메트)아크릴아미드 등의 아미드기 함유 단량체; (메트)아크릴로니트릴 등의 시아노기 함유 단량체; 및 이소보르닐 (메트)아크릴레이트 등의 지환식 탄화수소기를 갖는 (메트)아크릴산 에스테르]를 포함한다.
특히, 아크릴계 중합체는, C1-C12 알킬 (메트)아크릴레이트(예를 들어, 에틸 아크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, 2-에틸헥실 아크릴레이트)의 1종 또는 2종 이상과, 히드록실기 함유 단량체(예를 들어, 2-히드록시에틸 아크릴레이트) 및 카르복실기 또는 산 무수물기 함유 단량체(예를 들어, 아크릴산)에서 선택된 적어도 1종의 공중합가능 단량체와의 공중합체, 또는 C1-C12 알킬 (메트)아크릴레이트의 1종 또는 2종 이상과, 지환식 탄화수소기 함유 (메트)아크릴산 에스테르, 및 히드록실기 함유 단량체와 카르복실기 또는 산 무수물기 함유 단량체에서 선택된 적어도 1종의 공중합가능 단량체의 공중합체인 것이 바람직하다.
아크릴계 중합체는 예를 들어 상기에 예시된 단량체 성분(및 중합 개시제)을 용매 없이 광(예를 들어, 자외선)을 이용하여 중합함으로써, 고점도의 액상 예비중합체로서 준비된다. 다음으로, 이 예비중합체에 가교제를 첨가함으로써 가교형 아크릴계 감압 점착제 조성물을 얻을 수 있다. 여기서, 가교제는 예비중합체 제조시에 첨가될 수 있다. 상기에 예시된 단량체 성분을 중합해서 얻어진 아크릴계 중합체 또는 그 용액에 가교제와 용매를 첨가함으로써, 가교형 아크릴계 감압 점착제 조성물을 얻을 수도 있다(아크릴계 중합체의 용액을 사용하는 것은 반드시 필요하지 않다).
가교제는, 특별히 제한되지 않고, 예를 들어, 이소시아네이트계 가교제, 멜라민계 가교제, 에폭시계 가교제, 아크릴레이트계 가교제(다관능 아크릴레이트), 또는 이소시아네이트기를 갖는 (메트)아크릴산 에스테르를 사용할 수 있다. 아크릴레이트계 가교제의 예는, 헥산디올 디아크릴레이트, 1,4-부탄디올 디아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트 및 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트를 포함한다. 이소시아네이트기를 갖는 (메트)아크릴산 에스테르의 예는, 2-이소시아네이토에틸 아크릴레이트 및 2-이소시아네이토에틸 메타크릴레이트를 포함한다. 특히, 가교제는 아크릴레이트계 가교제(다관능 아크릴레이트) 또는 이소시아네이트기를 갖는 (메트)아크릴산 에스테르 등의 자외선(UV) 반응성 가교제인 것이 바람직하다.
첨가되는 가교제의 양은 통상 상기 베이스 중합체 100중량부에 대하여 0.01 내지 150중량부 수준, 바람직하게는 0.05 내지 50중량부 수준, 더 바람직하게는 O.05 내지 30중량부 수준이다.
가교형 아크릴계 감압 점착제는, 베이스 중합체 및 가교제 외에도, 가교 촉진제, 점착 부여제(예를 들어, 로진 유도체 수지, 폴리테르펜 수지, 석유 수지, 유용성 페놀 수지), 증점제, 가소제, 충전제, 노화 방지제 및 산화 방지제 등의 적당한 첨가제를 함유할 수 있다.
탄성층(22)으로서의 가교형 아크릴계 감압 점착제층에 대하여, 예를 들어, 상기 예비중합체에 가교제를 첨가하여 준비된 가교형 아크릴계 감압 점착제 조성물을, 캐스트방법 등의 공지의 방법에 의해, 원하는 두께 및 원하는 면적을 갖는 필름 형상으로 형성하고, 다시 광 조사함에 의해 가교 반응(및 미반응 단량체의 중합)을 진행시킴으로써, 목적에 적당한 탄성층(22)을 간편하게 얻을 수 있다. 이렇게 해서 얻어진 탄성층(가교형 아크릴계 감압 점착제층)은 자기점착성을 갖기 때문에, 열수축성 기재층(21)과 강성 기재층(23) 사이에 적층해서 바로 사용할 수 있다. 가교형 아크릴계 감압 점착제층으로서, 예를 들어 가부시끼가이샤 닛또 덴꼬제의 상품명 "HJ-915 OW"로 시판하고 있는 양면 점착 테이프를 이용할 수 있다. 부수적으로, 필름 형상의 감압 점착제를 열수축성 기재층(21)과 강성 기재층(23) 사이에 적층한 후, 다시 광 조사함에 의해 가교 반응을 행할 수 있다.
탄성층(22)으로서의 가교형 아크릴계 감압 점착제층은, 상술된 아크릴계 중합체와 가교제를 용해시키는 용매를 함유하는 가교형 아크릴계 감압 점착제 조성물을 강성 기재층(23)의 표면에 코팅하고, 그 위에 열수축성 기재층(21)을 적층한 후, 광을 조사함으로써 얻어질 수도 있다.
가교형 폴리에스테르계 감압 점착제는, 에스테르계 중합체를 베이스 중합체로서 사용하는 폴리에스테르계 감압 점착제에 가교제가 첨가된 구성을 갖는다. 에스테르계 중합체는, 예를 들어, 디올 성분과 디카르복실산 성분의 축합 중합 생성물로 이루어지는 폴리에스테르를 포함한다.
디올 성분의 예는, (폴리)카르보네이트 디올을 포함한다. (폴리)카르보네이트 디올의 예는, (폴리)헥사메틸렌 카르보네이트 디올, (폴리)3-메틸(펜타메틸렌) 카르보네이트 디올, (폴리)트리메틸렌 카르보네이트 디올, 및 그 공중합체를 포함한다. 부수적으로, (폴리)카르보네이트 디올이 폴리카르보네이트 디올일 때, 그 중합도는 특별히 제한되지 않는다.
(폴리)카르보네이트 디올의 시판품의 예는, 상품명 "PLACCEL CD208PL", 상품명 "PLACCEL CD210PL", 상품명 "PLACCEL CD220PL", 상품명 "PLACCEL CD208", 상품명 "PLACCEL CD210", 상품명 "PLACCEL CD220", 상품명 "PLACCEL CD208HL", 상품명 "PLACCEL CD210HL", 및 상품명 "PLACCEL CD220HL" [모두 다이셀 가가꾸 고교 가부시끼가이샤제]의 시판품을 포함한다.
디올 성분으로서는, (폴리)카르보네이트 디올 외에도, 원한다면, 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 부탄디올, 헥산디올, 옥탄디올, 데칸디올 및 옥타데칸디올 등의 성분을 조합하여 사용할 수 있다. 디올 성분 또는 (폴리)카르보네이트 디올은 개별적으로 또는 2종 이상 조합하여 사용될 수 있다.
적절히 사용될 수 있는 디카르복실산 성분은, 2 내지 20의 탄소수를 갖는 지방족 또는 지환족 탄화수소기를 분자 골격으로 하는 디카르복실산 또는 그 반응성 유도체를 필수 성분으로서 함유하는 디카르복실산 성분이다. 2 내지 20의 탄소수를 갖는 지방족 또는 지환족 탄화수소기를 분자 골격으로 하는 디카르복실산 또는 그 반응성 유도체에서, 탄화수소기는 직쇄상일 수 있거나, 또는 분지쇄상일 수 있다. 이러한 디카르복실산 또는 그 반응성 유도체의 전형적인 예는, 숙신산, 메틸 숙신산, 아디프산, 피멜산(pimelic acid), 아젤라산, 세바스산, 1,12-도데칸 이산, 1,14-테트라데칸 이산, 테트라히드로프탈산, 엔도메틸렌 테트라히드로프탈산 및 이들의 산 무수물 또는 저급 알킬 에스테르를 포함한다. 이들 디카르복실산 성분은 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 사용될 수 있다.
디올 성분과 디카르복실산 성분의 조합은, 예를 들어, 폴리카르보네이트 디올과 세바스산 무수물, 아디프산, 피멜산, 수베르산, 아젤라산, 프탈산 또는 말레산의 조합이 바람직하다.
가교형 폴리에스테르계 감압 점착제에서의 가교제로서는, 상술된 가교형 아크릴계 감압 점착제에서의 가교제와 마찬가지의 것을 사용할 수 있다. 첨가된 가교제의 양, 첨가할 수 있는 첨가제, 및 탄성층의 형성 방법도 가교형 아크릴계 감압 점착제의 경우와 마찬가지이다.
본 발명에서 사용하기 위한 탄성층(22)에는, 또한 유리 비즈 및 수지 비즈 등의 비즈가 구성 성분으로서 더 첨가될 수 있다. 탄성층(22)에 유리 비즈나 수지 비즈를 첨가하는 것은, 감압 점착 특성 및 전단 탄성률의 제어가 용이하게 되는 점에서 유리하다. 비즈의 평균 입경은, 예를 들어 1 내지 100μm, 바람직하게는 1 내지 20μm 수준이다. 첨가되는 비즈의 양은, 탄성층(22)의 전체 100중량부에 대하여, 예를 들어 0.1 내지 10중량부, 바람직하게는 1 내지 4중량부이다. 첨가된 양이 지나치게 많으면 점착 특성이 저하할 수 있고, 지나치게 적으면 상술된 효과가 불충분해지는 경향이 있다.
(강성 기재층)
강성 기재층(23)은 제한층(탄성층(22)+강성 기재층(23))에 강성 또는 인성을 부여함으로써, 열수축성 기재층(21)의 수축력에 대한 반작용력을 만들어내고, 나아가서는 권회에 필요한 우력을 발생시키는 기능을 갖는다. 강성 기재층(23)을 제공함으로써, 열수축성 기재층(21)에 열자극이 부여되었을 때, 지지 테이프(2)가 도중에 정지하거나 방향이 어긋나거나 하지 않고 원활하게 자기 권회하여, 가지런한 형상의 원통형 롤을 형성할 수 있다. 또한, 다이싱된 칩에 강성이 부여되어, 칩의 손상을 방지하면서 픽킹을 원활하게 행할 수 있다.
강성 기재층(23)을 구성하는 강성 필름은, 예를 들어, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트 및 폴리에틸렌 나프탈레이트 등의 폴리에스테르; 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀; 폴리이미드; 폴리아미드; 폴리우레탄; 폴리스티렌 등의 스티렌계 수지; 폴리염화비닐리덴; 및 폴리염화비닐에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 수지로 이루어지는 필름을 포함한다. 특히, 예를 들어, 감압 점착제의 코팅 작업성에 우수한 점에서, 폴리에스테르계 수지 필름, 폴리프로필렌 필름, 폴리아미드 필름 등이 바람직하다. 특히, 폴리에틸렌 테레프탈레이트로 이루어지는 강성 기재층이, 비용 등의 면에 있어서의 우수한 수익성, 열수축성 기재층과 적층되는 탄성층에 대한 높은 밀착성, 우수한 내열성 및 안정성, 높은 기계 강도 등의 이점이 있기 때문에 바람직하다. 강성 기재층(23)은 단층 또는 2층 이상이 스택(stacked)된 다층 중 어느 하나일 수 있다.
강성 기재층(23)을 구성하는 강성 필름은 비수축성인 것이 바람직하고, 예를 들어, 80℃에서의 열수축백분률은, 예를 들어 5%이하, 바람직하게는 3%이하, 더 바람직하게는 1% 이하(더욱 바람직하게는 0.5% 이하)이다. 강성 기재층(23)은 열수축성 기재층(21)의 수축 시에 팽창할 수 있다. 즉, 강성 기재층(23)의 열 수축백분률은, 마이너스의 값을 취할 수 있다. 강성 기재층(23)의 열수축백분률의 하한은, 예를 들어, 약 -1%이다.
강성 기재층(23)의 영률과 두께의 곱(영률×두께)은, 박리시 온도(예를 들어 80℃)에서, 바람직하게는 3.0×105N/m 이하(예를 들어, 1.0×102 내지 3.0×105N/m), 더 바람직하게는 2.8×105N/m 이하(예를 들어, 1.0×103 내지 2.8×105N/m)이다. 강성 기재층(23)의 영률과 두께의 곱이 지나치게 작으면 열수축성 기재층(21)의 수축 응력을 권회 응력(rolling stress)으로 변환하는 작용이 빈약하고, 방향 전환 작용도 저하하기 쉬워지고, 반대로 지나치게 크면 강성에 의해 권회가 억제되기 쉬워진다.
강성 기재층(23)의 영률은, 박리시 온도(예를 들어 80℃)에서, 바람직하게는3×106 내지 2×1010N/m2, 더 바람직하게는 1×108 내지 1×1010N/m2이다. 영률이 지나치게 작으면 가지런한 형상의 원통형 롤이 얻어지기 어렵고, 반대로 지나치게 크면 자기 권회가 거의 일어나지 않을 수 있다.
강성 기재층(23)의 두께는, 절단성과 강성을 고려해서 선택될 수 있지만, 예를 들어, 10 내지 75μm, 바람직하게는 15 내지 50μm, 더 바람직하게는 20 내지 40μm이다. 두께가 지나치게 얇으면, 가지런한 형태의 원통형 롤이 얻어지기 어렵고, 반대로 지나치게 두꺼우면 자기 권회성이 저하하고, 절단성, 취급성 및 수익성이 열화되어 불리하다.
감압 점착제층(A)(24)이 에너지선 경화형 감압 점착제층인 경우에는 강성 기재층(23)이 에너지선을 쉽게 투과시키는 데 적합한 재료로 형성되고, 제조나 작업성 등의 관점에서 두께를 임의로 선택할 수 있고, 필름 형상으로 형성하기 쉬운 우수한 성형성을 갖는 것이 바람직하다.
부수적으로, 다이 어태치 필름(3)이 자기 점착성을 가질 경우에는, 상술된 바와 같이 감압 점착제층(A)(24)이 제공될 필요가 없다. 이 경우, 다이 어태치 필름(3)과 적층된 측의 강성 기재층(23)에, 실리콘, 불소계 수지, 장쇄 알킬 등에 의한 이형 처리를 실시한 강성 기재를 사용할 때, 다이 어태치 필름(3)의 분리성(detachability)을 향상시킬 수 있다. 또한, 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌 등의 작은 표면 장력을 갖는 올레핀계 기재 등을 강성 기재층(23)으로서 사용할 수도 있다. 이 경우에는, 탄성층(22) 측의 강성 기재층(23)에 코로나 처리, 프라이머 처리 등을 실시하여, 탄성층(22)에 대한 밀착성을 향상시키는 것이 바람직하다.
사용될 수 있는 강성 기재층(23)의 예는, 상품명 "TORAYFAN"(도레이 가부시끼가이샤제), 상품명 "Lumirror"(도레이 가부시끼가이샤제), 상품명 "ARTON"(JSR 가부시끼가이샤제), 상품명 "ZEONOR"(제온 가부시끼가이샤제), 및 상품명 "Melinex"(테이진 듀퐁 필름 일본사제)의 시판품을 포함한다. 그 중에서도, 상품명 "Lumirror"(도레이 가부시끼가이샤제), 상품명 "Melinex"(테이진 듀퐁 필름 일본사제)의 시판품을 적절하게 사용할 수 있다. 상기 시판품에, 원한다면 적절히 연신 처리나 가교 처리를 실시할 수 있고, 그 표면에 코로나 처리나 인쇄 가공 처리를 실시할 수 있다.
(감압 점착제층(A))
감압 점착제층(A)(24)은, 원래 점착력이 작은 감압 점착제층일 수 있지만, 부착물에 부착가능한 감압 점착성을 충분히 많이 갖고 있고, 미리 정해진 역할이 종료한 후에는, 특정 방법(점착성 감소 처리)으로 감압 점착성을 저하 또는 소실시킬 수 있는 재박리성 감압 점착제층인 것이 바람직하다. 이러한 재박리성 감압 점착제층은, 공지의 재박리성 점착 시트의 감압 점착제층의 구성과 같은 구성을 가질 수 있다. 자기 권회성의 관점에서, 감압 점착제층 또는 점착성 감소 처리 후의 감압 점착제층의 점착력(180° 박리, 실리콘 미러 웨이퍼에 대하여, 인장 속도: 300mm/min)은, 예를 들어, 상온(25℃)에서, 바람직하게는 6.5N/10mm 이하(더 바람직하게는 6.0N/10mm 이하)이다.
부수적으로, 웨이퍼 등의 부착물의 다이싱 후의 픽킹 시에, 지지 테이프 및 다이 어태치 필름을 갖는 칩을 원활하게 회수하기 위해서, 지지 테이프(2) 내의 감압 점착제층(A)(24)의, 다이 어태치 필름(3)에 대한 점착력은, 다이싱 테이프(1) 내의 감압 점착제층(B)(12)의, 지지 테이프(2) 내의 열수축성 기재층(21)에 대한 점착력보다 커지도록 설정해야 한다. 그러나, 다이 어태치 필름(3) 자체가 자기 점착성을 가져서 감압 점착제층(A)(24)이 제공되지 않을 경우에는, 다이싱 후 픽킹 시에, 다이 어태치 필름(3)의, 지지 테이프(2) 내의 강성 기재층(23)에 대한 점착력이, 다이싱 테이프(1) 내의 감압 점착제층(B)(12)의, 지지 테이프(2) 내의 열수축성 기재층(21)에 대한 점착력보다 커지도록 설정해야 한다.
감압 점착제층(A)(24)은, 감압 점착제(비활성에너지선 경화형 감압 점착제) 또는 활성에너지선 경화형 감압 점착제로 구성될 수 있다. 감압 점착제층(A)(24)는, 바람직하게는 에너지선 경화형 감압 점착제층(더 바람직하게는, 활성에너지선 경화형 감압 점착제층)이다. 에너지선 경화형 감압 점착제층은, 초기 단계에서는 접착성/감압점착성을 갖지만, 적외선, 가시광선, 자외선, X선 및 전자선 등의 에너지선의 조사 시, 3차원 망상 조직 구조(network structure)를 형성해서 고탄성을 나타내는 재료로 구성할 수 있고, 이러한 재료로서, 에너지선 경화형 감압 점착제 등을 이용할 수 있다. 에너지선 경화형 감압 점착제는, 에너지선 경화성을 부여하기 위한 에너지선 반응성 관능기를 이용하여 화학적으로 수식된 화합물, 또는 에너지선 경화성 화합물(또는 에너지선 경화성 수지)을 함유한다. 따라서, 사용되는 에너지선 경화형 감압 점착제는, 에너지선 반응성 관능기로 화학적으로 수식된 베이스 재료, 또는 에너지선 경화성 화합물(또는 에너지선 경화성 수지)을 베이스 재료 중에 섞은 조성물에 의해 구성되는 것이 바람직하다.
사용될 수 있는 상기 베이스 재료는, 예를 들어, 감압 점착제(점착제) 등의 주지의 점착 물질이다. 감압 점착제의 예는, 천연 고무나, 폴리이소부틸렌 고무, 스티렌-부타디엔 고무, 스티렌-이소프렌-스티렌 블록 공중합체 고무, 재생 고무, 부틸 고무, 폴리이소부틸렌 고무, 및 NBR 등의 고무계 중합체를 베이스 중합체로서 사용하는 고무계 감압 점착제; 실리콘계 감압 점착제; 및 아크릴계 감압 점착제를 포함한다. 그 중에서도, 아크릴계 감압 점착제가 바람직하다. 베이스 재료는 1종 또는 2종 이상의 성분으로 구성될 수 있다.
아크릴계 감압 점착제의 예는, 예를 들어, 메틸 (메트)아크릴레이트, 에틸 (메트)아크릴레이트, 부틸 (메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실 (메트)아크릴레이트, 옥틸 (메트)아크릴레이트인 C1-C20 알킬 (메트)아크릴레이트 등의 알킬 (메트)아크릴레이트의 호모- 중합체 또는 공-중합체; 또는 상술된 알킬 (메트)아크릴레이트 및 다른 공중합성 단량체[예를 들어, 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 푸마르산, 무수 말레산 등의 카르복실기 또는 산 무수물기 함유 단량체; 2-히드록시에틸 (메트)아크릴레이트 등의 히드록실기 함유 단량체; 모르포릴 (메트)아크릴레이트 등의 아미노기 함유 단량체; 및 (메트)아크릴아미드 등의 아미드기 함유 단량체]의 공중합체 등의 아크릴계 중합체를 베이스 중합체로서 사용하는 아크릴계 감압 점착제를 포함한다. 이것들은 단독으로 또는 2종 이상을 조합해서 사용할 수 있다.
에너지선 경화형 점착제를 확실하게 에너지선 경화시키기 위한 화학적 수식에 사용되는 에너지선 반응성 관능기 및 에너지선 경화성 화합물은, 적외선, 가시광선, 자외선, X선 및 전자선 등의 에너지선에 의해 경화가능한 것인 한 특별히 제한되지 않지만, 에너지선 조사 후의 에너지선 경화형 감압 점착제의 3차원 망상 조직 형성(네트워킹(networking))을 효율적으로 야기할 수 있는 것이 바람직하다. 이것들은 단독으로 또는 2종 이상을 조합해서 사용할 수 있다. 화학적 수식에 사용되는 에너지선 반응성 관능기의 예는, 아크릴로일기, 메타크릴로일기, 비닐기, 알릴기 및 아세틸렌기 등의 탄소-탄소 다중 결합 함유 관능기를 포함한다. 그러한 관능기는 에너지선으로 조사 시 탄소-탄소 다중 결합의 분열(cleavage)에 기인한 라디칼을 생성할 수 있고, 생성된 라디칼이 가교점으로 기능하게 함으로써 3차원 망상 조직 구조를 형성할 수 있다. 무엇보다도, (메트)아크릴로일기는, 예를 들면, 에너지선에 대하여 비교적 높은 반응성을 나타낼 수 있고, 또한 풍부한 여러 가지 아크릴계 감압 점착제로부터 선택해서 사용할 수 있고 그들의 조합으로 사용하는 것도 가능하다는 면에서, 반응성, 작업성의 관점에서 바람직하다.
에너지선 반응성 관능기로 화학적으로 수식된 베이스 재료의 전형적인 예는, 반응성 관능기(예를 들어, 히드록실, 카르복실)를 함유하는 단량체[2-히드록시에틸 (메트)아크릴레이트 또는 (메트)아크릴산과 같은 단량체]를 알킬 (메트)아크릴레이트과 공중합시켜 얻어진 반응성 관능기 함유 아크릴계 중합체를, 반응성 관능기와 반응할 수 있는 기, 예를 들면 이소시아네이트기와 에폭시기 등, 및 에너지선 반응성 관능기(예를 들면, 아크릴로일, 메타크릴로일)를 분자 내에 갖는 화합물[(메트)아크릴로일옥시에틸렌 이소시아네이트 등의 화합물]과 반응시켜서 얻어지는 중합체를 포함한다.
반응성 관능기 함유 아크릴계 중합체에 있어서의 반응성 관능기 함유 단량체의 비율은, 모든 단량체에 기초하여, 예를 들어 5 내지 40중량%, 바람직하게는 10 내지 30중량%이다. 반응성 관능기 함유 아크릴계 중합체와 반응시킬 때의, 반응성 관능기와 반응할 수 있는 기 및 에너지선 반응성 관능기를 분자 내에 갖는 화합물의 사용량은, 반응성 관능기 함유 아크릴계 중합체 중의 반응성 관능기(예를 들어, 히드록실, 카르복실)에 기초하여, 예를 들어 50 내지 100몰%, 바람직하게는 60 내지 95몰%이다.
에너지선 경화성 화합물의 예는, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 테트라메틸올메탄 테트라아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트, 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 모노히드록시 펜타아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트, 1,4-부탄디올 디아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디아크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트 등의 폴리(메트)아크릴로일기 함유 화합물 등의, 2개 이상의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 화합물을 포함한다. 이들의 화합물은 단독으로, 또는 2종 이상을 조합해서 사용할 수 있다. 특히, 폴리(메트)아크릴로일기 함유 화합물이 바람직하고, 그 예는 예를 들어, JP-A-2003-292916호에 기재되어 있으며, 본 명세서에 참조로서 포함된다. 이하, 폴리(메트)아크릴로일기 함유 화합물을 때때로, "아크릴레이트계 가교제"라고 칭한다.
에너지선 경화성 화합물에 대해서는, 예를 들어, 오늄염 등의 유기염류와, 분자 내에 복수의 복소환을 갖는 화합물의 혼합물을 사용할 수도 있다. 이 혼합물은, 에너지선의 조사 시 유기염의 분열에 의해 이온을 생성하고, 생성된 이온을 개시종으로서 기능하게 함으로써 복소환의 개환반응을 일으켜서 3차원 망상 조직 구조를 형성할 수 있다. 유기염류의 예는, 요오드늄염, 포스포늄염, 안티모늄염, 술포늄염 및 보레이트염을 포함하고, 분자 내에 복수의 복소환을 갖는 화합물 내의 복소환의 예는, 옥시란, 옥세탄, 옥솔란, 티이란 및 아지리딘을 포함한다. 사용될 수 있는 화합물의 구체적인 예는, 본 명세서에 참조로서 포함된 기주쯔 조호 교까이(기술 정보 협회)편, 히카리코카 기주쯔(광 경화 기술)(2000)에 기재된 화합물을 포함한다.
에너지선 경화성 수지의 예는, 분자 말단에 (메트)아크릴로일기를 갖는 에스테르 (메트)아크릴레이트, 우레탄 (메트)아크릴레이트, 에폭시 (메트)아크릴레이트, 멜라민 (메트)아크릴레이트, 아크릴 수지 (메트)아크릴레이트, 분자 말단에 알릴기를 갖는 티올-엔(thiol-ene) 부가형 수지나 또는 양이온 광중합형(cationic photopolymerization-type) 수지, 신나모일기 함유 중합체(예를 들어, 폴리비닐 신나메이트), 디아조화한 아미노 노볼락 수지, 및 아크릴아미드형 중합체 등의 감광성 반응기 함유 중합체 또는 올리고머를 포함한다. 고에너지선과 반응할 수 있는 중합체의 예는, 에폭시화 폴리부타디엔, 불포화 폴리에스테르, 폴리글리시딜 메타크릴레이트, 폴리아크릴아미드 및 폴리비닐실록산을 포함한다. 부수적으로, 에너지선 경화성 수지를 사용하는 경우에는, 상술된 베이스 재료가 반드시 필요하지는 않다.
특히, 에너지선 경화형 감압 점착제는, 상술된 아크릴계 중합체 또는 에너지선 반응성 관능기로 화학적으로 수식된 아크릴계 중합체(측쇄에 에너지선 반응성 관능기가 도입된 아크릴계 중합체)와 상술된 에너지선 경화성 화합물(예를 들어, 탄소-탄소 이중 결합을 2개 이상 갖는 화합물)의 조합으로 이루어지는 감압 점착제인 것이 바람직하다. 상기 조합은, 에너지선에 대하여 비교적 높은 반응성을 나타내는 아크릴레이트기를 포함하고, 다양한 아크릴계 감압 점착제로부터 선택할 수 있기 때문에, 반응성 및 작업성의 관점에서 바람직하다. 이러한 조합의 구체예는, 측쇄에 아크릴레이트기가 도입된 아크릴계 중합체와, 2개 이상의 탄소-탄소 이중 결합 함유 관능기(특히 아크릴레이트기)를 갖는 화합물의 조합을 포함한다. 이러한 조합으로서는, 예를 들어, 본 명세서에 참조로서 포함된 JP-A-2003-292916호에 개시된 것을 이용할 수 있다.
측쇄에 아크릴레이트기가 도입된 아크릴계 중합체의 준비 방법의 예는, 측쇄에 수산기를 포함하는 아크릴계 중합체에, 아크릴로일옥시에틸 이소시아네이트 및 메타크릴로일옥시에틸 이소시아네이트 등의 이소시아네이트 화합물을, 우레탄 결합을 통해서 결합하는 방법을 포함한다.
에너지선 경화성 화합물의 배합량은, 베이스 재료(예를 들어, 상술된 아크릴계 중합체 또는 에너지선 반응성 관능기로 화학적으로 수식된 아크릴계 중합체) 100중량부에 대하여, 예를 들어, 대략 0.5 내지 200중량부, 바람직하게는 5 내지 180중량부, 더 바람직하게는 20 내지 130중량부이다.
에너지선 경화형 감압 점착제에는, 3차원 망상 조직 구조를 형성하기 위한 반응의 속도를 증가시킬 목적으로, 에너지선 경화성을 부여하는 화합물을 경화시키기 위한 에너지선 중합 개시제가 배합될 수 있다.
에너지선 중합 개시제는, 사용하는 에너지선의 종류(예를 들어, 적외선, 가시광선, 자외선, X선 또는 전자선)에 따라서 주지 또는 관용의 중합 개시제를 적절히 선택할 수 있다. 작업 효율의 관점에서, 자외선으로 광중합 개시가능한 화합물이 바람직하다. 에너지선 중합 개시제의 전형적인 예는, 벤조페논, 아세토페논, 퀴논, 나프토퀴논, 안트라퀴논 및 플루오레논 등의 케톤계 개시제; 아조비스이소부티로니트릴 등의 아조계 개시제; 및 벤조일 퍼옥사이드 및 과산화벤조산 등의 과산화물계 개시제를 포함하지만, 이것들에 한정되지 않는다. 시판품의 예는, 시바 가이기사제의 상품명 "IRGACURE 184" 및 "IRGACURE 651"의 이용가능한 시판품을 포함한다.
이들 에너지선 중합 개시제는 단독으로 또는 2종 이상을 혼합해서 사용할 수 있다. 에너지선 중합 개시제의 배합량은, 상술된 베이스 재료 100중량부에 대하여 보통 0.01 내지 10중량부 수준, 바람직하게는 1 내지 8중량부 수준이다. 부수적으로, 원한다면, 에너지선 중합 개시제와 함께, 에너지선 중합 촉진제를 조합하여 사용할 수 있다.
에너지선 경화형 감압 점착제에는, 상술된 성분 외에, 가교제, 경화(가교) 촉진제, 점착 부여제, 가황제 및 증점제 등 에너지선 경화 전후에 적절한 감압 점착성을 얻기 위한 첨가제, 노화 방지제 및 산화 방지제 등의 내구성 향상을 위한 첨가제가 원한다면 배합된다.
사용되는 에너지선 경화형 감압 점착제는, 예를 들어, 바람직하게는 에너지선 경화성 화합물을 베이스 재료(감압 점착제)에 배합한 조성물, 더 바람직하게는 UV 경화성 화합물을 아크릴계 감압 점착제에 배합한 UV 경화형 감압 점착제이다. 특히 에너지선 경화형 감압 점착제의 바람직한 실시예는, 측쇄 아크릴레이트 함유 아크릴계 감압 점착제, 아크릴레이트계 가교제(폴리(메트)아크릴로일기 함유 화합물; 다관능 아크릴레이트) 및 자외선 광개시제를 함유하는 UV 경화형 감압 점착제이다. 측쇄 아크릴레이트 함유 아크릴 감압 점착제는, 측쇄에 아크릴레이트기가 도입된 아크릴계 중합체를 의미하며, 상술된 것과 같은 것을 동일한 방법에 의해 준비할 수 있다. 아크릴레이트계 가교제는, 폴리(메트)아크릴로일기 함유 화합물로서 상기에 예시된 저분자 화합물이다. 자외선 광개시제로서는, 전형적인 에너지선 중합 개시제로서 상기에 예시된 것을 이용할 수 있다.
부수적으로, 감압 점착제층(A)(24)이 에너지선 경화형 감압 점착제로 구성되어 있는 경우에는, 에너지선 조사 후의 점착력(180˚ 박리, 실리콘 미러 웨이퍼에 대하여, 인장 속도: 300mm/min)은, 일반적으로, 상온(25℃)에서, 0.5N/10mm 이하이다.
또한, 감압 점착제층(A)(24)을 구성하는 감압 점착제로서, 상술된 아크릴계 감압 점착제를 베이스 재료로서 사용하는 비 에너지선 경화형 감압 점착제를 사용하는 것도 가능하다. 이 경우에는, 원통형 롤을 제조할 때의 박리 응력보다도 작은 점착력을 갖는 감압 점착제가 적용가능하고, 예를 들어, 실리콘 미러 웨이퍼를 부착물로서 사용한 180˚ 박리 시험(실온(25℃))에서, 6.5N/10mm 이하(예를 들어, 0.05 내지 6.5N/10mm, 바람직하게는 0.2 내지 6.5N/10mm), 특히 6.0N/10mm 이하(예를 들어, 0.05 내지 6.0N/10mm, 바람직하게는 0.2 내지 6.0N/10mm)의 점착력을 갖는 감압 점착제를 사용할 수 있다. 그러나, 상술된 바와 같이, 웨이퍼 다이싱 후 픽킹 시에, 다이 어태치 필름(3)에 대한 감압 점착제층(A)(24)의 점착력은, 지지 테이프(2) 내의 열수축성 기재층(21)에 대한, 다이싱 테이프(1) 내의 감압 점착제층(B)(12)의 점착력보다 커야 한다.
점착력이 작은 아크릴계 감압 점착제를 베이스 재료로 사용한 비 에너지선 경화형 감압 점착제의 바람직한 예는, 알킬 (메트)아크릴레이트[예를 들어, 메틸 (메트)아크릴레이트, 에틸 (메트)아크릴레이트, 부틸 (메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실 (메트)아크릴레이트 및 옥틸 (메트)아크릴레이트 등의 Cl-C20 알킬 (메트)아크릴레이트], 반응성 관능기 함유 단량체[예를 들어, 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 푸마르산 및 무수 말레산 등의 카르복실기 또는 산 무수물기 함유 단량체; 2-히드록시에틸 (메트)아크릴레이트 등의 히드록실기 함유 단량체; 모르폴리닐 (메트)아크릴레이트 등의 아미노기 함유 단량체; 또는 (메트)아크릴아미드 등의 아미드기 함유 단량체] 및, 원한다면, 다른 공중합성 단량체[예를 들어, 이소보르닐 (메트)아크릴레이트 등의 지환식 탄화수소기 함유 (메트)아크릴산 에스테르, 및 아크릴로니트릴]과의 공중합체를 준비하고, 반응성 관능기와 반응할 수 있는 가교제[예를 들어, 이소시아네이트계 가교제, 멜라민계 가교제 또는 에폭시계 가교제]를 상기 공중합체에 첨가해서 가교시킴으로써 얻어진 아크릴계 감압 점착제를 포함한다.
감압 점착제층(A)(24)은 종래의 방법, 예를 들어, 감압 점착제, 에너지선 경화성 화합물, 및 원한다면 용매를 첨가해서 준비한 코팅액을, 강성 기재층(23)의 표면에 코팅하는 방법; 또는 적당한 이형 라이너(세퍼레이터) 상에 상술된 코팅액을 코팅해서 감압 점착제층을 형성하고, 이 층을 강성 기재층(23) 위로 전사(전사-고정)하는 방법을 사용하여 형성할 수 있다. 전사에 의한 형성의 경우에는, 강성 기재층(23)과의 계면에 공극(갭)이 때때로 남는다. 이 경우, 오토클레이브 처리 등의 가온 가압 처리를 적용함으로써 공극을 확산시켜서 소멸시킬 수 있다. 감압 점착제층(A)(24)은 단층 또는 다층 중 어느 하나일 수 있다.
본 발명에서 사용하기 위한 감압 점착제층(A)(24)의 구성 성분에는, 유리 비즈, 수지 비즈 등의 비즈가 더 첨가될 수 있다. 감압 점착제층(A)(24)에 유리 비즈나 수지 비즈를 첨가할 때, 전단 탄성률을 높여서 점착력을 저하시키기 쉬워진다. 비즈의 평균 입경은, 예를 들어, 1 내지 100μm, 바람직하게는 1 내지 20μm 수준이다. 비즈의 첨가량은, 감압 점착제층(A)(24)의 전체 100중량부에 대하여, 예를 들어 25 내지 200중량부, 바람직하게는 50 내지 100중량부이다. 첨가량이 지나치게 많으면 때때로 분산 불량을 일으켜서 감압 점착제의 코팅이 어려워지고, 지나치게 적으면 상술된 효과가 불충분해지는 경향이 있다.
감압 점착제층(A)(24)의 두께는, 절단성 등을 고려해서 적절히 선택할 수 있지만, 일반적으로는 1 내지 50μm, 바람직하게는 3 내지 30μm, 더 바람직하게는 5 내지 15μm이다. 두께가 지나치게 얇으면 점착력이 불충분하여, 부착물을 유지 및 임시적으로 고정하는 것이 어려워지고, 두께가 지나치게 두꺼우면 수익성이 없고, 또한 절단성 및 취급성도 떨어지기 때문에 불리하다.
감압 점착제층(A)은, 픽킹 단계에서 칩 및 다이 어태치 필름과 함께 지지 테이프(2)를 다이싱 테이프(1) 표면으로부터 분리할 때에 다이 어태치 필름(3)을 유지하는 기능을 갖는다. 픽킹 단계의 종료 후에는, 낮은 감압 점착성 또는 점착력 감소 처리의 적용 때문에, 지지 테이프(2)의 자기 권회 분리가 방해되지 않는다. 따라서, 지지 테이프(2)를 다이 어태치 필름(3)으로부터 원활하게 제거할 수 있다.
지지 테이프(2)는 하기와 같이 제조될 수 있다. 열수축성 기재층(21), 탄성층(22) 및 강성 기재층(23)을 중첩시키고, 핸드 롤러 및 라미네이터 등의 적층 장치나, 또는 오토클레이브 등의 대기압 압축 장치를, 목적에 따라 적절하게 선택적으로 사용해서 적층시키고, 얻어진 적층 시트의 강성 기재층(23)의 표면에 감압 점착제층(A)(24)을 제공하거나; 또는 미리 한쪽 표면에 감압 점착제층(A)(24)이 제공된 강성 기재층(23)을, 열수축성 기재층(21) 및 탄성층(22)과 중첩해서 이 층들을 함께 적층한다.
지지 테이프(2)에는, 감압 점착제층(A)(24)의 표면의 보호, 블로킹 방지 등의 관점으로부터, 감압 점착제층(A)(24)의 표면에 세퍼레이터(이형 라이너)가 제공될 수 있다. 세퍼레이터는 지지 테이프(2)를 다이 어태치 필름(3)에 부착할 때에 박리된다. 사용되는 세퍼레이터는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 공지 또는 관용의 이형지(release paper)를 사용할 수 있다. 사용될 수 있는 세퍼레이터의 예는, 실리콘형, 장쇄 알킬형, 불소형 및 황화 몰리브덴형 등의 이형제에 의해 표면 처리된 이형층(예를 들어, 플라스틱 필름, 종이)을 갖는 기재; 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리클로로트리플루오로에틸렌, 폴리불화비닐, 폴리불화비닐리덴, 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌 공중합체 및 클로로플루오로에틸렌-불화비닐리덴 공중합체 등의 불소계 중합체로 이루어지는 저점착성 기재; 및 올레핀계 수지(예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌) 등의 무극성 중합체로 이루어지는 저점착성 기재를 포함한다. 또한, 지지 테이프(2)에서, 원한다면, 각 층간에 언더코트층(undercoat layer)이나 중간층을 제공할 수 있다.
지지 테이프(2)는, 웨이퍼 등의 부착물에 부착하는 것에 의해 웨이퍼 등의 부착물에 강성을 부여하여, 예를 들어 극박의 부착물을 픽킹할 때에도, 부착물의 휨에 기인하여 픽업 실패가 일어나는 것을 방지할 수 있다. 픽킹의 종료 후에, 다이 접합 단계 전에, 수축을 야기하는 열 등의 자극을 부여함으로써 [감압 점착제층(A)(24)에 활성에너지선 경화형 감압 점착제층을 사용하는 경우는, 활성에너지선 조사 후, 열 등의 자극을 부여함으로써], 열수축성 기재층(21)이 수축하고, 지지 테이프(2)가 분리되면서 자기 권회하여 롤을 형성한다. 그로 인해, 극박 웨이퍼를 손상시키거나, 불완전한 분리에 의해 극박 웨이퍼를 오염시키지 않고, 지지 테이프를 매우 용이하게 제거할 수 있다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명에서 사용되는 지지 테이프(2)가 자기 권회 분리하는 방식의 일례를 나타내는 도면들(사시도들)이다. 도 2a는 열수축성 기재층의 수축을 야기하는 열자극을 부여하기 전의 지지 테이프(2)를 도시하는 도면이고; 도 2b는 열수축성 기재층에 수축을 야기하는 열자극이 부여된 지지 테이프(2)가 시트 외연부(일단부)로부터 일방향(통상, 열수축성 기재층의 주 수축 축 방향)으로 권회하기 시작했을 때의 상태를 도시하는 도면이며; 도 2c는 시트의 권회가 종료해서 1개의 원통형 롤이 형성되었을 경우의 상태(일방향 권회)를 도시하는 도면이다. 부수적으로, 시트가 대향하는 2 단부로부터 (통상, 열수축성 기재층의 주 수축 축 방향으로) 자기 권회해서 2개의 원통형 롤이 형성될 경우(2 방향 권회)도 있다. 지지 테이프(2)가 일방향 권회를 일으킬 것인가, 또는 2방향 권회를 일으킬 것인가의 여부는, 예를 들어, 제한층(탄성층(22)+강성 기재층(23))의 열수축성 기재층(21)에 대한 점착력이나 제한층(특히 탄성층(22))의 전단 탄성률에 따른다.
다이 어태치 필름
다이 어태치 필름(3)은, 반도체 칩 등을 다이 패드부에 점착할 때에 사용되는 필름 형상 점착제이며, 공지의 다이 어태치 필름을 사용할 수 있다. 다이 어태치 필름(3)은, 예를 들어, 반도체 칩을 부식되게 하는 이온성 불순물이 거의 함유되지 않기 때문에, 에폭시 수지를 함유하는 수지 조성물로 이루어지는 것이 바람직하다.
수지 조성물에 있어서의 에폭시 수지의 배합 비율로서는, 중합체 성분 전량에 기초하여 5 중량% 이상(바람직하게는 7 중량% 이상, 더 바람직하게는 9 중량% 이상)의 범위로부터 적절히 선택할 수 있다. 부수적으로, 에폭시 수지의 배합 비율의 상한은, 특별히 제한되지 않고, 중합체 성분 전량에 기초하여 100중량% 이하, 바람직하게는 50중량% 이하(더욱 바람직하게는 40중량% 이하)이다.
에폭시 수지는, 점착제 조성물로서 일반적으로 사용되는 에폭시 수지이면 특별히 제한되지 않고, 사용될 수 있는 에폭시 수지의 예는, 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 비스페놀 S형 에폭시 수지, 브롬화 비스페놀 A형 에폭시 수지, 수소 첨가 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 AF형 에폭시 수지, 바이페닐형 에폭시 수지, 나프탈렌형 에폭시 수지, 플루오렌형 에폭시 수지, 페놀 노볼락형 에폭시 수지, 오르토크레졸 노볼락형 에폭시 수지, 트리스히드록시페닐메탄형 에폭시 수지 및 테트라페닐올에탄형 에폭시 수지 등의 2관능 에폭시 수지 및 다관능 에폭시 수지; 히단토인형 에폭시 수지(hydantoin-type epoxy resin); 트리스글리시딜 이소시아누레이트형 에폭시 수지; 및 글리시딜아민형 에폭시 수지를 포함한다. 에폭시 수지는 단독으로, 또는 2종 이상의 에폭시 수지를 조합하여 사용할 수 있다.
상기 에폭시 수지 중에서도, 노볼락형 에폭시 수지, 바이페닐형 에폭시 수지, 트리스히드록시페닐메탄형 에폭시 수지 및 테트라페닐올에탄형 에폭시 수지가 바람직한데, 왜냐하면 이들 에폭시 수지는, 경화제로서의 페놀 수지와의 반응성이 많고, 내열성 등에서 우수하기 때문이다.
다이 어태치 필름(3)을 구성하는 수지 조성물에는, 필요에 따라서 그 밖의 열경화성 수지나 열가소성 수지를 배합할 수 있다. 열경화성 수지의 예는, 페놀 수지, 아미노 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 폴리우레탄 수지, 실리콘 수지 및 열경화성 폴리이미드 수지를 포함한다. 이들 열경화성 수지는, 단독으로 또는 2종 이상 혼합해서 사용할 수 있다.
페놀 수지는, 에폭시 수지의 경화제로서 작용하며, 그 예는, 페놀 노볼락 수지, 페놀 아르알킬 수지, 크레졸 노볼락 수지, tert-부틸페놀 노볼락 수지 및 노닐페놀 노볼락 수지 등의 노볼락형 페놀 수지; 레졸형 페놀 수지; 및 폴리파라옥시스티렌 등의 폴리옥시스티렌을 포함한다. 이것들은 단독으로, 또는 2종 이상을 조합해서 사용할 수 있다. 이들 페놀 수지 중 페놀 노볼락 수지 및 페놀 아르알킬 수지가, 반도체 장치의 접속 신뢰성을 향상시킬 수 있는 점에서 바람직하다.
페놀 수지의 배합 비율에 관해서는, 예를 들어, 에폭시 수지 성분 중의 에폭시기 1당량에 대하여 페놀 수지 중의 히드록실기가 0.5당량 내지 2.0당량(바람직하게는, 0.8당량 내지 1.2당량)이 되도록 페놀 수지를 배합하는 것이 바람직하다. 페놀 수지의 배합 비율이 상기 범위를 벗어나면, 경화 반응이 충분히 진행되지 않고, 에폭시 수지의 경화 생성물의 특성이 열화하기 쉬워진다.
열가소성 수지의 예는, 천연 고무, 부틸 고무, 이소프렌 고무, 클로로프렌 고무, 에틸렌―아세트산 비닐 공중합체, 에틸렌―아크릴산 공중합체, 에틸렌―아크릴산 에스테르 공중합체, 폴리부타디엔 수지, 폴리카르보네이트 수지, 열가소성 폴리이미드 수지, 6-나일론 및 6,6-나일론 등의 폴리아미드 수지, 페녹시 수지, 아크릴 수지, PET 및 PBT 등의 포화 폴리에스테르 수지, 폴리아미드이미드 수지 및 불소 수지를 포함한다. 이들 열가소성 수지는 단독으로, 또는 2종 이상을 조합해서 사용할 수 있다. 이들 열가소성 수지 중, 이온성 불순물이 적고 내열성이 높으며, 반도체 소자의 신뢰성을 확보하는 아크릴 수지가 바람직하다.
아크릴 수지는 특별히 제한되지 않고, 아크릴 수지의 예는, 탄소수 30 이하, 특히 탄소수 4 내지 18의 직쇄 혹은 분지쇄 알킬기를 함유하는 아크릴산 또는 메타크릴산의 에스테르의 1종 또는 2종 이상으로 이루어진 중합체를 포함한다. 알킬기의 예는, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, tert-부틸기, 이소부틸기, 펜틸기, 이소펜틸기, 헥실기, 헵틸기, 2-에틸헥실기, 옥틸기, 이소옥틸기, 노닐기, 이소노닐기, 데실기, 이소데실기, 운데실기, 도데실기(라우릴기), 트리데실기, 테트라데실기, 스테아릴기 및 옥타데실기를 포함한다.
다른 단량체 성분(탄소수 30 이하의 아크릴산 또는 메타크릴산의 에스테르 이외의 단량체)은, 특별히 제한되지 않고, 그 예는 (메트)아크릴산, 카르복시에틸아크릴레이트, 카르복시펜틸 아크릴레이트, 이타콘산, 말레산, 푸마르산 및 크로톤산 등의 카르복실기 함유 단량체; 무수 말레산 및 무수 이타콘산 등의 산 무수물 단량체, 2-히드록시에틸 (메트)아크릴레이트, 2-히드록시프로필 (메트)아크릴레이트, 4-히드록시부틸 (메트)아크릴레이트, 6-히드록시헥실 (메트)아크릴레이트, 8-히드록시옥틸 (메트)아크릴레이트, 10-히드록시데실 (메트)아크릴레이트, 12-히드록시라우릴 (메트)아크릴레이트 및 (4-히드록시메틸시클로헥실)-메틸 아크릴레이트 등의 히드록실기 함유 단량체, 스티렌술폰산, 알릴술폰산, 2-(메트)아크릴아미도-2-메틸프로판술폰산, (메트)아크릴아미도프로판술폰산, 술포프로필 (메트)아크릴레이트 및 (메트)아크릴로일옥시나프탈렌술폰산 등의 술폰산기 함유 단량체, 및 2-히드록시에틸아크릴로일 포스페이트 등의 인산기 함유 단량체를 포함한다.
본 발명에서는, 열가소성 수지(특히, 아크릴 수지)는, 에폭시 수지를 함유하는 중합체 성분 전량에 기초하여 90중량% 미만(예를 들어, 1 내지 90중량%)의 비율로 사용될 수 있다. 아크릴 수지 등의 열가소성 수지의 비율은, 중합체 성분 전량에 기초하여 20 내지 85중량%인 것이 바람직하고, 40 내지 80중량%인 것이 더 바람직하다.
에폭시 수지 함유 수지 조성물은, 미리 어느 정도 가교된 것이 바람직하고, 수지 조성물의 분자쇄 말단의 관능기 등과 반응할 수 있는 다관능성 화합물을 가교제로서 첨가시키는 것이 바람직하다. 이러한 첨가에 의해, 고온에서의 점착 특성을 향상시켜 내열성을 개선할 수 있다.
또한, 에폭시 수지 함유 수지 조성물에는, 원한다면 다른 첨가제를 적절하게 배합할 수 있다. 다른 첨가제의 예는, 난연제, 실란 커플링제, 이온 트랩제, 착색제, 증량제, 충전제, 노화 방지제, 산화 방지제 및 계면 활성제를 포함한다. 난연제의 예는, 3산화 안티몬, 5산화 안티몬, 및 브롬화 에폭시 수지를 포함한다. 실란 커플링제의 예는, β-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란 및 γ-글리시독시프로필메틸디에톡시실란을 포함한다. 이온 트랩제의 예는, 하이드로탈사이트류 및 수산화 비스무스를 포함한다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상을 조합해서 사용할 수 있다.
다이 어태치 필름(3)은, 예를 들어, 에폭시 수지 함유 수지 조성물로 형성된 점착제층(다이 점착제층)의 단층 구조를 가질 수 있거나, 또는 에폭시 수지 외에도, 유리 전이 온도가 다른 열경화성 수지 또는 열경화 온도가 다른 열경화성 수지를 적절하게 조합하여, 2층 이상의 다층 구조를 가질 수 있다.
반도체 웨이퍼의 다이싱 단계에서는 절삭수(water for cutting)를 사용하고, 그리하여, 다이 어태치 필름이 습기를 흡수하여 때때로 보통 상태보다 높은 함수율을 가질 수 있다. 이러한 고함수율을 갖는 다이 어태치 필름이 그대로 다이 패드부에 점착되면, 후경화의 단계에서 점착 계면에 수증기가 축적될 수 있어서, 들뜸이 야기될 수 있다. 이것을 피하기 위해서, 흡습성이 높은 코어 재료를 에폭시 수지 함유 수지 조성물로 형성된 점착제층들(다이 점착제층들) 사이에 끼운 다층 구성을 갖도록 다이 어태치 필름을 구성할 수 있다. 그러한 구조로 인해, 후경화 단계에서는, 수증기가 코어 재료를 통해서 확산해서, 상술된 문제를 피할 수 있다.
코어 재료의 예는, 필름(예를 들어, 폴리이미드 필름, 폴리에스테르 필름, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름, 폴리에틸렌 나프탈레이트 필름, 폴리카르보네이트 필름), 유리 섬유 또는 플라스틱제 부직 섬유로 강화된 수지 기판, 실리콘 기판 및 유리 기판을 포함한다.
다이 어태치 필름(3)의 두께는 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어, 대략 5 내지 100μm, 바람직하게는 5 내지 50μm 수준이다.
다이 어태치 필름 부착형 다이싱 테이프
본 발명의 다이 어태치 필름 부착형 다이싱 테이프(4)는, 상술된 다이싱 테이프(1), 지지 테이프(2) 및 다이 어태치 필름(3)이 이 순서대로 적층되어 있으며, 그 제조 방법은 특별히 제한되지 않고, 예를 들어, 코팅 및 라미네이션 등의, 적층체를 제조하기 위해 사용하는 종래의 방법에 의해 제조할 수 있다. 본 발명에서는, 다이싱 테이프, 지지 테이프 및 다이 어태치 필름을 각각 별개로 제조하고, 그 후 적층을 행하는 방법이, 목적에 따라 다양한 적층체를 용이하게 제조할 수 있기 때문에 바람직하다. 본 발명의 다이 어태치 필름 부착형 다이싱 테이프는, 시트 형상 및 테이프 형상 등의 임의의 형상을 가질 수 있다.
본 발명의 다이 어태치 필름 부착형 다이싱 테이프(4)에서, 다이 어태치 필름(3)측 표면이, 세퍼레이터(이형 라이너)에 의해 보호되는 것이 바람직하다(도시하지 않음). 세퍼레이터는, 실제로 사용될 때까지 다이 어태치 필름(3)을 보호하는 보호재로서의 기능을 갖고 있다. 세퍼레이터는, 지지 테이프(2)의 감압 점착제층(A)(24)에 다이 어태치 필름(3)을 전사할 때의 지지 기재로서 사용할 수도 있다. 세퍼레이터는 다이 어태치 필름 부착형 다이싱 테이프(4)의 다이 어태치 필름(3) 위에 반도체 웨이퍼 등을 부착할 때에 박리된다.
세퍼레이터는, 특별히 제한되지 않고 주지 또는 관용의 이형지 등을 사용할 수 있다. 사용될 수 있는 세퍼레이터의 예는 실리콘형, 장쇄 알킬형, 불소형, 및 황화 몰리브덴형 등의 이형제에 의해 표면 처리된 플라스틱 필름(예를 들어, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름)이나 종이 등의 이형층을 갖는 기재; 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리클로로트리플루오로에틸렌, 폴리불화비닐, 폴리불화비닐리덴, 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌 공중합체 및 클로로플루오로에틸렌-불화비닐리덴 공중합체 등의 불소계 중합체로 이루어지는 저점착성 기재; 및 올레핀계 수지(예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌) 등의 무극성 중합체로 이루어지는 저점착성 기재를 포함한다. 부수적으로, 세퍼레이터는 주지의 방법에 의해 형성할 수 있다. 또한, 세퍼레이터의 두께 등도 특별히 제한되지 않는다.
본 발명의 다이 어태치 필름 부착형 다이싱 테이프에 따르면, 다이싱 테이프와 다이 어태치 필름 사이에 특수한 특성을 갖는 지지 테이프가 개재하고 있으므로, 취약한 부착물이어도 적당한 강성이 부여될 수 있고, 그것의 가공이나 픽업을 원활하게 행할 수 있다. 따라서, 예를 들어, 실리콘 웨이퍼, 화합물 반도체(예를 들어, 갈륨-비소), 사파이어 또는 MEMS(micro-electromechanical systems)의 개별화 및 회수에 있어서 높은 수율을 달성하는 것이 가능해진다.
반도체 장치의 제조 방법
본 발명의 반도체 장치의 제조 방법은, 본 발명의 상술된 다이 어태치 필름 부착형 다이싱 테이프의 다이 어태치 필름 표면에 반도체 웨이퍼를 적층하여 다이싱 테이프/지지 테이프/다이 어태치 필름/웨이퍼의 적층 구조체를 형성하는 단계; 및 형성된 적층 구조체를 웨이퍼측으로부터 다이싱하고, 그 후에, 다이싱 테이프측으로부터 밀어 올림으로써, 지지 테이프 및 다이 어태치 필름을 갖는 반도체 칩을 회수하는 단계를 포함한다.
본 발명의 반도체 장치의 제조 방법은, 회수한 지지 테이프 및 다이 어태치 필름을 갖는 반도체 칩으로부터 지지 테이프를 자기 권회 분리시켜서, 다이 어태치 필름을 갖는 반도체 칩을 얻는 단계를 더 포함할 수 있고, 얻어진 다이 어태치 필름을 갖는 반도체 칩을 다이 패드부에 접합하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이 제조 방법에서, 가열 기구를 구비한 픽업용 흡착 콜릿을 사용해서 지지 테이프 및 다이 어태치 필름을 갖는 반도체 칩을 회수하고, 계속해서, 회수한 지지 테이프 및 다이 어태치 필름을 갖는 반도체 칩으로부터, 지지 테이프를 가열에 의해 자기 권회 분리시켜서, 다이 어태치 필름을 갖는 반도체 칩을 얻을 수 있다.
도 3은, 본 발명의 반도체 장치의 제조 방법의 일례를 나타내는 개략도(단면도)이며, 하기와 같은 단계들을 포함한다. 즉,
(1) 다이싱 테이프(1)/지지 테이프(2)/다이 어태치 필름(3)으로 이루어지는 다이 어태치 필름 부착형 다이싱 테이프(4)의 다이 어태치 필름 표면에 반도체 웨이퍼(5)를 적층하는 단계(웨이퍼 실장),
(2) 다이서(6)를 사용하여, 다이싱 테이프(1)/지지 테이프(2)/다이 어태치 필름(3)/웨이퍼(5)의 적층 구조체를 웨이퍼(5)측으로부터 지지 테이프(2)가 완전하게 절단되기에 충분한 깊이까지 절단하는 단계(다이싱),
(3) 픽업 니들(8)을 사용해서 다이싱 테이프(1)측으로부터 적층 구조체를 밀어 올리는 단계(픽킹),
(4) 히터 콜릿(9)을 사용해서 지지 테이프(2) 및 다이 어태치 필름(3)을 갖는 칩(7)을 회수하는 단계(픽킹),
(5) 히터 콜릿(9)의 열에 의해 지지 테이프(2)를 자기 권회 분리시키는 단계, 및
(6) 다이 어태치 필름(3)을 갖는 칩(7)을 다이 패드부(10)에 고정하는 단계(다이 접합).
반도체 장치를 제조하는 일련의 단계는, 통상, 실장 단계, 다이싱 단계, 픽킹 단계, 다이 접합 단계 등을 포함한다. 실장 단계는, 반도체 웨이퍼(5)와, 다이싱 테이프(1)/지지 테이프(2)/다이 어태치 필름(3)의 적층 구조를 갖는 다이 어태치 필름 부착형 다이싱 테이프(4)를 적층해서 다이싱 테이프(1)/지지 테이프(2)/다이 어태치 필름(3)/웨이퍼(5)의 적층 구조체를 형성하는 단계이다. 적층 방법은, 예를 들어, 반도체 웨이퍼(5)와 다이 어태치 필름 부착형 다이싱 테이프(4)를, 다이 어태치 필름(3)측이 적층면이 되도록 배치하여 중첩시키고, 그들을 압착 롤러 등의 가압 장치에 의해 가압하는 방법을 포함한다. 또한, 가압가능한 용기(예를 들어, 오토클레이브) 내에서, 반도체 웨이퍼(5)와 다이 어태치 필름 부착형 다이싱 테이프(4)를 상기와 같이 중첩하고, 용기 내부를 가압함으로써 적층할 수 있다. 이 때, 반도체 웨이퍼와 다이싱 테이프가 적당한 가압 장치에 의해, 가압되면서 적층될 수 있다. 또한, 웨이퍼와 다이싱 테이프는 진공 챔버 내에서, 상기와 같은 방식으로 함께 적층될 수 있다. 이들을 함께 적층할 때의 온도는 특별히 제한되는 것은 아니나, 20 내지 80℃가 바람직하다.
다이싱 단계는, 반도체 웨이퍼를 개별화해서 반도체 칩(들)을 제조하는 단계이다. 본 발명에서는, 마운트 단계에서 얻어진 다이싱 테이프(1)/지지 테이프(2)/다이 어태치 필름(3)/웨이퍼(5)의 적층 구조체의 웨이퍼(5)측으로부터 다이싱을 행한다. 절단 깊이는, 지지 테이프 및 다이 어태치 필름을 갖는 칩을 다이싱 테이프(1) 표면으로부터 분리할 수 있을 정도(즉, 웨이퍼(5)로부터 지지 테이프(2)까지의 부재가 완전하게 절단된 상태)로 깊으면 충분하다. 다이싱 테이프는 부분적으로 절단될 수 있다. 다이싱 장치는, 특별히 제한되지 않지만, 공지의 다이싱 장치를 사용할 수 있다.
감압 점착제층(A)(24) 및／또는 감압 점착제층(B)(12)으로서 활성에너지선 경화형 감압 점착제층을 사용하는 경우, 다이싱 단계 후 픽킹 단계 전에, 활성에너지선을 조사해서 감압 점착제층을 경화시키는 것이 바람직하다. 감압 점착제층을 경화시켜서 점착력을 저감시킴으로써, 다이싱 테이프(1)로부터, 지지 테이프/다이 어태치 필름/칩(지지 테이프 및 다이 어태치 필름을 갖는 칩)의 개별화된 적층체를 용이하게 분리시킬 수 있고, 원활하게 픽킹을 행할 수 있다. 또한, 그 후, 지지 테이프(2)를 다이 어태치 필름(3)으로부터 원활하게 자기 권회 분리시킬 수 있고, 다이 어태치 필름을 갖는 칩을 얻을 수 있다.
활성에너지선 노광 장치는, 활성에너지선 경화형 감압 점착제를 경화시킬 수 있으면 충분할 수 있고, 예를 들어, 고압 수은등 등의 자외선을 효율적으로 생성할 수 있는 광원을 사용한 자외선 노광 장치를 사용할 수 있다. 활성에너지선 조사 시의 조사 강도 및 조사 시간 등의 조사 조건은, 특별히 제한되지 않고, 필요에 따라 적절히 설정할 수 있다. 예를 들어 활성에너지선으로서 자외선을 사용하는 경우, 대략 적산 광량 50 내지 1000mJ/cm2의 광이 조사된다.
칩의 픽업 단계는, 다이싱 테이프(1)에 점착 고정된 지지 테이프 및 다이 어태치 필름을 갖는 칩(지지 테이프/다이 어태치 필름/웨이퍼의 개별화된 적층체)을 다이싱 테이프(1)로부터 분리 및 회수하는 단계이다. 픽킹의 방법은, 특별히 제한되지 않지만, 주지의 다양한 방법을 채택할 수 있다. 그 예는, 개개의 칩을 다이싱 테이프(1)측으로부터 니들에 의해 밀어 올리는 방법 및 밀어 올려진 칩을 흡착 콜릿에 의해 회수하는 방법을 포함한다. 본 발명의 다이 어태치 필름 부착형 다이싱 테이프를 사용함으로써, 칩이 매우 얇게 연마되는 때에도(극박 칩이어도), 지지 테이프(2)가 칩에 적당한 강성을 부여할 수 있어, 니들에 의해 밀어 올려진 칩의 휨에 기인하여 픽킹 실패가 일어나는 것을 방지할 수 있다. 또한, 니들로 밀어 올림에 의해 취약한 극박 칩이 손상되는 것도 방지할 수 있다.
본 발명에서는, 픽킹 단계 후, 다이 접합 단계 전에, 지지 테이프 및 다이 어태치 필름을 갖는 칩의 지지 테이프(2)를 가열하여, 지지 테이프(2)를 자기 권회 분리시킨다. 특히, 가열 기구(가열 유닛)를 구비한 픽업용 흡착 콜릿을 사용해서 지지 테이프 및 다이 어태치 필름을 갖는 칩을 회수하고, 지지 테이프(2)를 가열함으로써 자기 권회 분리시켜, 다이 어태치 필름을 갖는 칩을 다이 패드부(10)에 접합하는 방법이 바람직하다. 지지 테이프(2)의 자기 권회 분리 때문에, 박리하는 수고를 줄일 수 있고, 공정을 다이 접합 단계로 즉시 이행할 수 있고, 높은 생산성을 실현할 수 있다. 또한, 박리에 의해 취약한 극박 칩이 손상되는 것을 방지할 수 있다.
지지 테이프(2)를 자기 권회 분리시키기 위한 가열 온도 및 가열 시간은, 칩 및 다이 어태치 필름의 열용량, 장치의 분위기 온도, 및 픽킹 지점으로부터 지지 테이프가 박리되고 회수되는 지점까지의 반송 시간에 따라서 적절히 조절될 수 있다. 가열 온도는, 예를 들어 60 내지 180℃, 바람직하게는 70 내지 140℃이고, 가열 시간은, 예를 들어 대략 5 내지 180초이다.
지지 테이프가 박리되고 회수되는 지점은, 픽킹 지점과 다이 접합 지점 사이에 제공되는 것이 바람직하다. 원통형 롤로 형성된 지지 테이프의 박리 및 회수 방법에 대해서는 적절한 방법, 예를 들어, 에어 건 등에 의해 불어서 회수하는 방법, 회수 테이프(감압 점착 테이프)로 점착에 의해 회수하는 방법, 및 지그(스크래퍼)에 의해 회수하는 방법을 채택할 수 있다.
다이 접합 단계는, 다이 어태치 필름을 갖는 칩을 다이 패드부(10)에 점착하는(기판 또는 하단 칩에 다이 어태치하는) 단계이다. 다이 패드부(10)에 점착한 후에, 와이어 접합 및 몰드 밀봉 등의 처리가 적용된다. 본 발명에서는, 칩 크기의 다이 어태치 필름(3)이 이면에 균일하게 부착되기 때문에, 액상 점착제를 사용하는 경우와 같은 블리드나, 불균일한 점착제의 코팅 때문에 칩이 기울어지는 등의 문제가 발생하지 않는다. 또한, 다이싱 단계로부터 다이 접합 단계까지 하나의 테이프를 사용하여 공정을 행하기 때문에, 다이싱 테이프와 다이 어태치 필름을 사용하는 경우에 비교해서 다이 어태치 필름과 칩을 함께 적층하는 단계를 생략할 수 있고, 적층 시의 열처리에 의한 웨이퍼에의 손상이 없어질 수 있음과 동시에 공정의 간략화를 실현할 수 있다.
예들
이하, 실시예들을 참조하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예로 한정되지 않는다.
제조예 1(다이 어태치 필름의 제조):
에틸 아크릴레이트-메틸 메타크릴레이트를 주성분으로 하는 아크릴산 에스테르계 중합체(상품명 "PARACRON W-197CM", 네가미 가가꾸 고교 가부시끼가이샤제) 100중량부에 기초하여, 에폭시 수지("EPIKOTE 1004", JER제) 59중량부, 에폭시 수지(상품명 "EPIKOTE 827", JER제) 53중량부, 페놀 수지(상품명 "MILEX XLC-4L", 미쯔이 가가꾸 가부시끼가이샤제) 121중량부 및 구 형상 실리카(상품명 "SO-25R", 가부시끼가이샤 애드마테크스제) 222중량부를 메틸 에틸 케톤에 용해하여, 고형분의 농도가 23.6 중량%인 점착제 조성물 용액을 준비했다. 얻어진 점착제 조성물 용액을, 이형 라이너(세퍼레이터)로서의 실리콘으로 이형 처리한 PET 필름(두께: 38μm) 위에 코팅한 후, 130℃로 2분간 건조시켜서, 두께 20μm의 다이 어태치 필름을 제작했다.
제조예 2-1(감압 점착제층의 제조):
아크릴계 공중합체[2-에틸헥실 아크릴레이트/모르포릴 아크릴레이트/아크릴산/2-히드록시에틸 아크릴레이트 = 75/25/3/0.1(중량비)를 공중합해서 얻어짐] 100중량부에 기초하여, 가교제(상품명 "TETRAD-C", 미쓰비시 가가꾸 고교 가부시끼가이샤제) 2중량부, 가교제(상품명 "Coronate L", 닛본 폴리우레탄 고교 가부시끼가이샤제) 2중량부, 및 "EPAN 710"(상품명, 다이이찌 고교 세이야꾸 가부시끼가이샤제) 0.05중량부를 혼합해서 감압 점착제(비활성에너지선 경화형 감압 점착제)를 준비했다.
얻어진 감압 점착제를, 어플리케이터를 사용해서 이형 시트(상품명 "MRF38", 미쯔비시 폴리에스테르 필름(주)제) 상에 코팅하고, 용매 등의 휘발성 물질을 건조시켜, 두께 30μm의 감압 점착제층을 얻었다.
제조예 2-2 (활성에너지선 경화형 감압 점착제층의 제조):
아크릴계 중합체[조성: 2-에틸헥실 아크릴레이트/모르포릴 아크릴레이트/2-히드록시에틸 아크릴레이트 = 70/30/20(중량비)을 공중합해서 얻어짐]의 2-히드록시에틸 아크릴레이트 유도 히드록실기의 60%를 메타크릴로일옥시에틸 이소시아네이트(2-이소시아네이토에틸 메타크릴레이트)와 결합시켜, 측쇄에 메타크릴레이트기를 갖는 아크릴계 중합체를 제조했다. 이 측쇄에 메타크릴레이트기를 갖는 아크릴계 중합체 100중량부에 기초하여, 탄소-탄소 2중 결합을 갖는 관능기를 2개 이상 함유하는 화합물(상품명 "SHIKO UV1700", 닛뽄 고세이 화학 공업사제) 50중량부, 광개시제(상품명 "IRGACURE 184", 시바 재팬사제) 3중량부 및 가교제(상품명 "Coronate L", 닛본 폴리우레탄 고교 가부시끼가이샤제) 3.5중량부를 혼합해서 에너지선 경화형 감압 점착제를 준비하였다.
얻어진 에너지선 경화형 감압 점착제를, 어플리케이터를 사용해서 이형 시트(상품명 "MRF38", 미쯔비시 폴리에스테르 필름(주)제) 상에 코팅한 후, 용매 등의 휘발성 물질을 건조시켜, 두께 30μm의 에너지선 경화형 감압 점착제층을 얻었다.
제조예 3-1 (열수축성 기재층/탄성층/강성 기재층의 제조):
"PLACCEL CD220PL"(상품명, 다이셀 가가꾸 고교 가부시끼가이샤제) 100중량부와 세바스산 10중량부로부터 에스테르계 중합체가 얻어졌다. 에스테르계 중합체 100중량부에 대하여, 가교제(상품명 "Coronate L", 닛본 폴리우레탄 고교 가부시끼가이샤제) 4중량부를 혼합하여 준비된 용액을, 강성 기재층으로서의 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름(상품명 "Lumirror S10", 도레이 가부시끼가이샤제, 두께: 50μm)의 한쪽 표면에 건조 후의 두께가 30μm가 되게 코팅하고, 그 위에 열수축성 기재층으로서 1축 연신 폴리에스테르 필름(상품명 "SPACECLEAN S5630", 도요보사제, 두께: 60μm)을 중첩하고, 핸드 롤러를 사용해서 적층해서 열수축성 기재층/탄성층/강성 기재층(1)의 적층체를 얻었다.
제조예 3-2 (열수축성 기재층/탄성층/강성 기재층의 제조):
"PLACCEL CD220PL"(상품명, 다이셀 가가꾸 고교 가부시끼가이샤제) 100중량부와 세바스산 10중량부로부터 에스테르계 중합체를 얻었다. 에스테르계 중합체 100 중량부에 대하여 가교제(상품명 "Coronate L", 닛본 폴리우레탄 고교 가부시끼가이샤제) 4중량부를 혼합하여 준비된 용액을, 이형 시트(상품명 "MRF38", 미쯔비시 폴리에스테르 필름(주)제, 두께: 38μm)의 비이형 처리 표면에 건조 후의 두께가 30μm가 되게 코팅하고, 그 위에 열수축성 기재층으로서의 1축 연신 폴리에스테르 필름(상품명 "SPACECLEAN S5630", 도요보사제, 두께: 60μm)을 중첩하고, 핸드 롤러를 사용해서 적층해서 열수축성 기재층/탄성층/강성 기재층(2)의 적층체를 얻었다.
제조예 4-1 (지지 테이프의 제조):
제조예 3-1에서 얻어진 열수축성 기재층/탄성층/강성 기재층(1)의 적층체의 강성 기재층측에, 제조예 2-1에서 얻어진 감압 점착제층을 핸드 롤러를 사용해서 적층하여, 지지 테이프(1)를 얻었다.
제조예 4-2 (지지 테이프의 제조):
제조예 3-1에서 얻어진 열수축성 기재층/탄성층/강성 기재층(1)의 적층체의 강성 기재층측에, 제조예 2-2에서 얻어진 활성에너지 경화형 감압 점착제층을 핸드 롤러를 사용해서 적층하여, 지지 테이프(2)를 얻었다.
예 1:
폴리올레핀 기재 다이싱 테이프(상품명 "DU-300", 자외선 경화형, 가부시끼가이샤 닛또 덴꼬제)에 제조예 4-1에서 얻어진 지지 테이프(1)의 열수축성 기재층측을 핸드 롤러를 사용하여 적층하고, 계속해서 지지 테이프(1)의 감압 점착제층측에 제조예 1에서 얻어진 다이 어태치 필름을 핸드 롤러를 사용하여 적층하여, 다이 어태치 필름 부착형 다이싱 테이프(1)를 얻었다.
예 2:
제조예 4-1에서 얻어진 지지 테이프(1) 대신, 제조예 4-2에서 얻어진 지지 테이프(2)를 사용한 것 외에는, 예 1과 같은 조작에 의해 다이 어태치 필름 부착형 다이싱 테이프(2)를 얻었다.
예 3:
폴리올레핀 기재 다이싱 테이프(상품명 "DU-300", 자외선 경화형, 가부시끼가이샤 닛또 덴꼬제) 대신, 염화비닐 기재 다이싱 테이프(상품명 "V-8-S", 감압형, 가부시끼가이샤 닛또 덴꼬제)를 사용한 것 외에는, 예 1과 같은 조작에 의해 다이 어태치 필름 부착형 다이싱 테이프(3)를 얻었다.
예 4:
제조예 4-1에서 얻어진 지지 테이프(1) 대신, 제조예 4-2에서 얻어진 지지 테이프(2)를 사용한 것 외에는, 예 3과 같은 조작에 의해 다이 어태치 필름 부착형 다이싱 테이프(4)를 얻었다.
예 5:
폴리올레핀 기재 다이싱 테이프(상품명 "DU-300", 자외선 경화형, 가부시끼가이샤 닛또 덴꼬제)에, 제조예 3-2에서 얻어진 열수축성 기재층/탄성층/강성 기재층(2)의 적층체(지지 테이프로서 사용됨)의 열수축성 기재층측을 핸드 롤러에 의해 적층하고, 그 다음에 강성 기재층측(이형 처리 표면)에 제조예 1에서 얻어진 다이 어태치 필름을 핸드 롤러로 적층하여 다이 어태치 필름 부착형 다이싱 테이프(5)를 얻었다.
비교예 1:
폴리올레핀 기재 다이싱 테이프(상품명 "DU-300", 자외선 경화형, 가부시끼가이샤 닛또 덴꼬제)에 제조예 1에서 얻어진 다이 어태치 필름을 핸드 롤러로 적층하여 다이 어태치 필름 부착형 다이싱 테이프(6)를 얻었다.
비교예 2:
폴리올레핀 기재 다이싱 테이프(상품명 "DU-300", 자외선 경화형, 가부시끼가이샤 닛또 덴꼬제) 대신, 염화비닐 기재 다이싱 테이프(상품명 "V-8-S", 감압형, 가부시끼가이샤 닛또 덴꼬제)를 사용한 것 외에는, 비교예 1과 같은 조작에 의해 다이 어태치 필름 부착형 다이싱 테이프(7)를 얻었다.
비교예 3:
폴리올레핀 기재 다이싱 테이프(상품명 "DU-300", 자외선 경화형, 가부시끼가이샤 닛또 덴꼬제)에 폴리에스테르 테이프(상품명 "No. 31K", 감압형, 가부시끼가이샤 닛또 덴꼬제)의 기재층측을 핸드 롤러를 사용하여 적층하고, 그 다음에 감압 점착제층측에 제조예 1에서 얻어진 다이 어태치 필름을 핸드 롤러를 사용해서 적층하여 다이 어태치 필름 부착형 다이싱 테이프(8)를 얻었다.
예들 및 비교예들에서 얻어진 다이 어태치 필름 부착형 다이싱 테이프(1) 내지 (8)이, 하기 방법들에 의해 평가되었다.
픽킹 평가
8인치 실리콘 웨이퍼에 백 그라인드 테이프(상품명 "B Tape-RF 7213P", 감압형, 가부시끼가이샤 닛또 덴꼬제)를 적층한 후, 백 그라인더(상품명 "DFG8560", 디스코사제)를 사용하여, 실리콘 웨이퍼를 30μm의 두께까지 연삭했다.
상기 연삭면에 예들 및 비교예들에서 얻어진 다이 어태치 필름 부착형 다이싱 테이프(1) 내지 (8)을 각각 적층한 후, 다이서(상품명 "DFD651", 디스코사제)를 사용해서 웨이퍼를 12mm×12mm의 칩으로 절단했다. 절단 깊이는 다이싱 테이프의 기재의 20μm가 절단되기에 충분한 깊이로 설정했다.
계속해서, 다이싱 테이프 및／또는 지지 테이프에 활성에너지선 경화형 감압 점착제를 사용한 다이 어태치 필름 부착형 다이싱 테이프 (1), (2), (4) 내지 (6) 및 (8) 각각에는, 고압 수은등을 사용함으로써 다이싱 테이프측으로부터 300mJ/cm2의 적산 광량(integrated light quantity)을 주도록 자외선을 조사했다.
다이본더(상품명 "FED-1780", 시바우라 메카트로닉스 가부시끼가이샤사제)을 사용해서 칩을 픽킹했다. 부수적으로, 픽업 니들(350R)은 10mm×10mm의 영역을 5군데, 즉 네 모서리와 중앙에 배치하고, 400μm 또는 600μm의 픽킹 높이 및 0.2초의 택트 타임(흡착 콜릿이 칩에 접촉한 후, 칩을 들어 올릴 때까지의 시간)의 조건 하에서 픽킹을 행했다. 임의의 30개의 칩을 픽업 니들에 의해 밀어 올렸고, 흡착 콜릿에 의해 흡착할 수 있었던 칩의 개수가 계수되었다.
지지 테이프 박리성 평가
픽업 니들로 밀어 올린 칩 30개에 대해, 칩측으로부터 90℃, 110℃ 또는 130℃로 가열한 흡착 콜릿(시작품)을 사용해서 흡착하고, 흡착 후 0.2초, 0.5초, 1초, 2초 또는 3초에 에어 건을 사용해서 칩에 대하여 공기를 불었다. 지지 테이프가 박리되었는지의 여부가 관찰되었고, 박리된 지지 테이프의 개수가 계수되었다.
이 결과를 하기 표에 함께 나타낸다.
Figure pat00001
상기 결과로부터 알 수 있듯이, 극박 칩도, 다이싱 테이프와 다이 어태치 필름 사이에 지지 테이프를 적층한 감압 점착 테이프를 사용함으로써, 높은 성공율로 픽킹될 수 있다. 한편, 지지 테이프를 함께 적층하지 않는 다이 어태치 필름 부착형 다이싱 테이프들 (6) 및 (7)에서는, 픽킹 성공율은 지지 테이프를 함께 적층했을 경우와 비교해서 극히 낮았다.
또한, 자기 권회 박리성을 갖는 지지 테이프를 사용한 경우, 가열 기구를 구비한 흡착 콜릿(히터 콜릿)을 사용해서 가열함으로써, 지지 테이프를 자기 권회시킬 수 있고, 공기를 부는 것으로 용이하게 지지 테이프를 분리 및 회수할 수 있었다. 한편, 자기 권회 박리성을 갖지 않는 지지 테이프를 사용한 경우[다이 어태치 필름 부착형 다이싱 테이프(8)]는, 공기를 불어주어도 지지 테이프를 제거할 수 없었다.
또한, 픽킹 직후, 지지 테이프는, 히터 콜릿의 온도에 관계없이 모든 경우에서 자연 낙하하지는 않았다. 이것은, 지지 테이프 또는 다이 어태치 필름 자체가 약간의 감압 점착성을 갖기 때문에 얻은 결과라고 생각된다. 즉, 픽업의 택트 타임(1초 미만) 내에 자기 권회에 관련된 지지 테이프의 낙하는 일어나지 않고, 따라서, 픽킹 도중에 웨이퍼 위에 분리된 롤이 낙하할 우려가 사라진다고 이해된다. 이것은, 픽업과 다이 접합 사이에 분리/회수 기구를 제공함으로써, 연속적인 작업이 수행될 수 있음을 나타낸다.
본 발명이 그 특정한 실시예들을 참조하여 상세하게 기술되었지만, 본 기술 분야의 당업자는 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 다양한 변경들 및 수정들이 이루어질 수 있음을 명백히 알 것이다.
본 출원은 2009년 5월 1일자로 출원된 일본 특허 출원 제2009-112002호에 기초하며, 그 전체 내용은 본 명세서에 참조로서 포함된다.
1: 다이싱 테이프
11: 기재층
12: 감압 점착제층(B)
2: 지지 테이프
21: 열수축성 기재층
22: 탄성층
23: 강성 기재층
24: 감압 점착제층(A)
3: 다이 어태치 필름
4: 다이 어태치 필름 부착형 다이싱 테이프
5: 반도체 웨이퍼
6: 다이서
7: 칩
8: 픽업 니들
9: 히터 콜릿
10: 다이 패드부
20: 원통형 롤

Claims (12)

  1. 다이싱 테이프, 지지 테이프 및 다이 어태치 필름을 이 순서대로 적층하여 포함하고, 상기 지지 테이프는 자기 권회 박리성(self-rolling peelability)을 갖는 테이프인, 다이 어태치 필름 부착형 다이싱 테이프(die attach film-provided dicing tape).
  2. 제1항에 있어서,
    부착물의 다이싱 후의 픽킹(picking) 시에, 상기 다이싱 테이프와 상기 지지 테이프는 서로 분리가능한, 다이 어태치 필름 부착형 다이싱 테이프.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 지지 테이프는, 상기 다이싱 테이프측으로부터 열수축성 기재층(heat contractible backing layer), 탄성층 및 강성 기재층(rigid backing layer)을 이 순서대로 적층하여 포함하는, 다이 어태치 필름 부착형 다이싱 테이프.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 지지 테이프는, 상기 다이싱 테이프측으로부터 열수축성 기재층, 탄성층, 강성 기재층 및 감압 점착제층(A)(pressure-sensitive adhesive layer)을 이 순서대로 적층하여 포함하는, 다이 어태치 필름 부착형 다이싱 테이프.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 감압 점착제층(A)은 감압 점착제 또는 활성에너지선 경화형(active energy ray-curable) 감압 점착제로 구성되는, 다이 어태치 필름 부착형 다이싱 테이프.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 다이싱 테이프는, 상기 지지 테이프측으로부터 감압 점착제층(B)과 기재층을 이 순서대로 적층하여 포함하는, 다이 어태치 필름 부착형 다이싱 테이프.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 감압 점착제층(B)은 감압 점착제 또는 활성에너지선 경화형 감압 점착제로 구성되는, 다이 어태치 필름 부착형 다이싱 테이프.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 다이 어태치 필름은, 에폭시 수지를 함유하는 수지 조성물로 구성되는, 다이 어태치 필름 부착형 다이싱 테이프.
  9. 제1항에 따른 상기 다이 어태치 필름 부착형 다이싱 테이프의 다이 어태치 필름 표면에 반도체 웨이퍼를 적층하여, 상기 다이싱 테이프, 상기 지지 테이프, 상기 다이 어태치 필름 및 상기 반도체 웨이퍼를 이 순서대로 적층하여 포함하는 적층 구조체를 형성하는 단계; 및
    형성된 상기 적층 구조체를 상기 반도체 웨이퍼측으로부터 다이싱하고, 그 후에, 상기 다이싱 테이프측으로부터 밀어서, 상기 지지 테이프 및 상기 다이 어태치 필름을 갖는 반도체 칩을 회수하는 단계를 포함하는, 반도체 장치의 제조 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    회수한 상기 지지 테이프 및 상기 다이 어태치 필름을 갖는 반도체 칩으로부터 상기 지지 테이프를 자기 권회 분리(self-rolling separation)시켜서, 상기 다이 어태치 필름을 갖는 반도체 칩을 얻는 단계를 더 포함하는, 반도체 장치의 제조 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    가열 기구를 장착한 픽업 흡착 콜릿(pickup adsorption collet)을 사용함으로써 상기 지지 테이프 및 상기 다이 어태치 필름을 갖는 반도체 칩을 회수하고, 회수된 상기 지지 테이프 및 상기 다이 어태치 필름을 갖는 반도체 칩으로부터, 상기 지지 테이프를 가열에 의해 자기 권회 분리시킴으로써 상기 다이 어태치 필름을 갖는 반도체 칩을 얻는, 반도체 장치의 제조 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    얻어진 상기 다이 어태치 필름을 갖는 반도체 칩을 다이 패드부에 접합하는 단계를 더 포함하는, 반도체 장치의 제조 방법.
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