KR20120029364A

KR20120029364A - 점착 테이프

Info

Publication number: KR20120029364A
Application number: KR1020110093453A
Authority: KR
Inventors: 신스케 이키시마; 다카시 하부; 후미테루 아사이; 고오키 오오야마; 다다오 도리이; 가츠토시 가메이; 유키 가토; 도모카즈 다카하시
Original assignee: 닛토덴코 가부시키가이샤
Priority date: 2010-09-16
Filing date: 2011-09-16
Publication date: 2012-03-26
Also published as: TW201213492A; JP5736139B2; US20120070661A1; JP2012062406A; TWI518163B; CN102399504A; CN102399504B

Abstract

본 발명의 일 실시형태에 따른 점착 테이프는, 점착제층 및 기재층을 포함하고, 상기 점착제층이, 메탈로센 촉매를 사용하여 중합된 비정질 프로필렌-(1-뷰텐) 공중합체를 함유하되, 상기 프로필렌-(1-뷰텐) 공중합체의 중량 평균 분자량(Mw)이 200,000 이상이며 분자량 분포(Mw/Mn)가 2 이하이고, 상기 기재층이 에틸렌-아세트산 바이닐 공중합체를 함유한다.

Description

점착 테이프{PRESSURE-SENSITIVE ADHESIVE TAPE}

본 발명은 점착 테이프에 관한 것이다.

실리콘, 갈륨 또는 비소로 이루어지는 반도체 웨이퍼는 대직경 제품으로서 제조되고, 그 표면에 패턴이 형성된다. 그 후, 이면을 연삭하여 웨이퍼의 두께를 통상 약 100 내지 600㎛까지 줄이고, 그 웨이퍼를 소자 소편으로 절단 분리(다이싱)한 후, 마운팅 공정이 이어진다.

반도체 웨이퍼의 이면을 연삭하는 공정(이면 연삭 공정)에서는, 반도체 웨이퍼의 패턴면을 보호하기 위해 점착 테이프가 사용되고 있다. 상기 점착 테이프는 통상 이면 연삭 공정 후에 박리된다. 이와 같은 목적으로 사용되는 점착 테이프는, 이면 연삭 공정 중에 박리되지 않을 정도의 접착력을 가질 것이 요구되지만, 이면 연삭 공정 후에 용이하게 박리되고 반도체 웨이퍼를 파손시키지 않을 정도의 낮은 접착력을 가질 것이 요구된다.

종래, 이와 같은 점착 테이프로서, 점착제가 코팅된 기재를 포함하는 점착 테이프가 사용되어 왔다. 예를 들어, 폴리에틸렌계 수지를 함유하는 기재 상에 아크릴계 점착제를 도포하여 얻어진 점착제층을 포함하는 점착 테이프가 제안되었다(특허문헌 1). 그러나, 이와 같은 점착 테이프의 제조는 기재를 성막하는 공정 및 점착제 용액을 도공하는 공정 등 많은 공정을 필요로 하기 때문에, 상기 점착 테이프는 제조 비용이 많이 든다. 또한, 다량의 CO₂를 배출하는 문제가 있다. 게다가, 상기 제조 방법에서는, 점착제 용액을 도포한 후에 건조에 의해 유기 용제를 제거할 필요가 있기 때문에, 유기 용제의 휘산에 기인하는 환경 부하의 문제가 있다.

이와 같은 문제를 해결하는 방법으로서, 기재 형성 재료 및 점착제 형성 재료의 공압출을 수행하는 것을 포함하는 방법을 들 수 있다. 그러나, 공압출이 실시될 수 있는 재료는 열가소성 수지이고, 점착제 형성 재료로서 열가소성 아크릴계 수지, 열가소성 스타이렌계 수지 등을 사용하는 경우, 점착제 유래의 불순물이 반도체 웨이퍼를 오염시킬 수 있다는 문제가 있다. 특히, 점착제를 구성하는 수지를 중합할 때에 생기는 이온(예를 들면, 촉매 유래의 이온)이 점착제층에 잔존하여 웨이퍼 회로를 오염시키면, 회로의 단선 또는 단락과 같은 불량이 야기될 수 있다.

국제공개 WO 2007/116856호 팜플렛

본 발명은 상기 종래의 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 그 목적은 피착체에의 오염이 적고, 접착력과 박리성이 둘 다 우수하며, 공압출 성형에 의해 제조할 수 있는 점착 테이프를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시형태에 따른 점착 테이프는,

점착제층 및 기재층을 포함하고,

상기 점착제층이, 메탈로센 촉매를 사용하여 중합된 비정질 프로필렌-(1-뷰텐) 공중합체를 함유하되, 상기 프로필렌-(1-뷰텐) 공중합체의 중량 평균 분자량(Mw)이 200,000 이상이며 분자량 분포(Mw/Mn)가 2 이하이고,

상기 기재층이 에틸렌-아세트산 바이닐 공중합체를 함유한다.

본 발명의 바람직한 실시형태에서, 상기 점착제층은 F^-, Cl^-, Br^-, NO₂ ^-, NO₃ ^-, SO₄ ² ^-, Li⁺, Na⁺, K⁺, Mg² ⁺, Ca² ⁺ 및 NH₄ ⁺를 실질적으로 포함하지 않는다.

본 발명의 바람직한 실시형태에서, 상기 프로필렌-(1-뷰텐) 공중합체에서 1-뷰텐 유래의 구성 단위의 함유량은 1몰% 내지 15몰%이다.

본 발명의 바람직한 실시형태에서, 본 발명의 점착 테이프는 점착제층 형성 재료 및 기재층 형성 재료를 공압출 성형하여 얻어진다.

본 발명의 바람직한 실시형태에서, 상기 점착제층 형성 재료와 상기 기재층 형성 재료의 온도 180℃ 및 전단 속도 100sec^-1에서의 전단 점도 차이 "점착제층 형성 재료 - 기재층 형성 재료"는 -150Pa?s 내지 600Pa?s 이하이다.

본 발명의 바람직한 실시형태에서, 본 발명의 점착 테이프는 반도체 웨이퍼 가공용으로 사용된다.

본 발명에 따르면, 점착 테이프가 특정 공중합체를 함유하는 점착제층을 포함하기 때문에, 피착체에의 오염이 적고, 접착력과 박리성이 둘 다 우수한 점착 테이프를 제공할 수 있다. 이러한 점착 테이프는 특히 반도체 웨이퍼 가공용 점착 테이프로서 적합하다. 또한, 본 발명에 따르면, 점착 테이프를 공압출 성형에 의해 제조하기 때문에, 유기 용제를 사용하는 일 없이 적은 공정수로 생산할 수 있는 점착 테이프를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 적층 필름의 개략 단면도이다.
도 2는 본 발명의 점착 테이프의 단차 추종성의 지표로서 사용되는 "박리 폭"을 설명하는 도면이다.

A. 점착 테이프의 전체 구성

도 1은 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 점착 테이프의 개략 단면도이다. 점착 테이프(100)는 점착제층(10) 및 기재층(20)을 포함한다. 점착제층(10)은 비정질 프로필렌-(1-뷰텐) 공중합체를 함유한다. 기재층(20)은 에틸렌-아세트산 바이닐 공중합체를 함유한다. 점착 테이프(100)의 점착제층(10) 및 기재층(20)은 바람직하게는 공압출 성형에 의해 형성된다.

점착 테이프(100)의 두께는 바람직하게는 90㎛ 내지 285㎛이고, 보다 바람직하게는 105㎛ 내지 225㎛이며, 특히 바람직하게는 130㎛ 내지 205㎛이다.

점착제층(10)의 두께는 바람직하게는 20㎛ 내지 100㎛이고, 보다 바람직하게는 30㎛ 내지 65㎛이다.

기재층(20)의 두께는 바람직하게는 30㎛ 내지 185㎛이고, 보다 바람직하게는 65㎛ 내지 175㎛이다.

본 발명의 점착 테이프는 임의의 적절한 다른 층을 추가로 포함할 수도 있다. 다른 층의 예로는, 기재층의 점착제층과는 반대 측에 구비되고 점착 테이프에 내열성을 부여할 수 있는 표면층을 들 수 있다.

본 발명의 점착 테이프는, 50℃에서 2일간 에이징한 후에, 반도체 미러 웨이퍼(실리콘제)를 시험판으로서 사용하여, JIS Z 0237(2000)에 준한 방법(부착 조건: 2kg 롤러 1왕복, 박리 속도: 300mm/min, 박리 각도 180°)에 의해 측정되는 접착력이, 바람직하게는 0.3N/20mm 내지 3.0N/20mm이고, 보다 바람직하게는 0.4N/20mm 내지 2.5N/20mm이며, 특히 바람직하게는 0.4N/20mm 내지 2.0N/20mm이다. 상기 접착력이 이러한 범위 내에 있으면, 접착력과 박리성이 둘 다 우수하여, 예를 들어 반도체 웨이퍼의 이면 연삭 공정에서의 연삭 가공 중에는 박리되지 않고 연삭 가공 후에는 용이하게 박리될 수 있는 점착 테이프를 얻을 수 있다. 본 발명에서는, 점착제층에 주성분으로서 비정질 프로필렌-(1-뷰텐) 공중합체를 블렌딩함으로써 접착력을 발현시킬 수 있고, 결정성 폴리프로필렌계 수지를 첨가함으로써 접착력을 조정할 수 있다. 점착제층의 성분의 상세는 후술한다.

본 발명의 점착 테이프를 4인치 반도체 웨이퍼의 미러면에 부착하고 23℃ 및 상대 습도 50%의 환경 하에서 1시간 경과 후에 박리한 경우, 상기 미러면 상의 입경 0.28㎛ 이상의 파티클 수는 바람직하게는 1개/cm² 내지 500개/cm²이고, 보다 바람직하게는 1개/cm² 내지 100개/cm²이고, 특히 바람직하게는 1개/cm² 내지 50개/cm²이며, 가장 바람직하게는 0개/cm² 내지 20개/cm²이다. 파티클 수는 파티클 카운터를 사용하여 측정될 수 있다. 또한, 본 발명의 점착 테이프를 반도체 웨이퍼의 미러면에 부착하여 40℃ 및 상대 습도 50%의 환경 하에서 1일 경과 후에 박리한 경우, 웨이퍼 표면의 탄소 원자의 증가량(즉, 웨이퍼 상에 전사된 유기물의 양)은, 점착 테이프 부착 전에 비하여, 바람직하게는 1원자% 내지 45원자%이고, 보다 바람직하게는 1원자% 내지 30원자%이다. 웨이퍼 표면의 탄소 원자의 양은 ESCA(Electron Spectroscopy for Chemical Analysis)를 사용하여 측정될 수 있다. 구체적으로, 웨이퍼 표면의 탄소 원자의 증가량(즉, 웨이퍼 상에 전사된 유기물의 양)은, 점착 테이프를 부착하지 않고 있는 반도체 웨이퍼의 미러면 상의 탄소 원자의 양과 점착 테이프를 상기와 같이 부착 및 박리한 후의 반도체 웨이퍼의 미러면 상의 탄소 원자의 양 사이의 차이에 의해 산출된다. ESCA 장치로서는, 예를 들어 알박파이사(ULVAC-PHI, INCORPORATED)제의 제품(상품명 "model 5400")이 사용될 수 있다.

본 명세서에서, 점착 테이프의 단차 추종성의 지표로서 "박리 폭"을 사용한다. "박리 폭"이라는 용어는, 도 2에 도시된 바와 같이, 단차(x)를 갖는 피착체(200)에 점착 테이프(100)를 부착하는 경우에, 상기 점착 테이프가 부착되지 않아서 피착체(200)와 접하지 않는 부분의 폭(a)을 지칭한다. 부착 직후 본 발명의 점착 테이프의 단차 3.5㎛의 피착체에 대한 박리 폭은 바람직하게는 10㎛ 내지 200㎛이고, 보다 바람직하게는 20㎛ 내지 180㎛이며, 특히 바람직하게는 30㎛ 내지 150㎛이다. 이러한 범위의 박리 폭을 갖는 점착 테이프는, 요철을 갖는 피착체(예를 들면, 반도체 웨이퍼 패턴의 요철)에 잘 추종할 수 있고, 본 발명의 점착 테이프가 반도체 웨이퍼 가공용으로 사용되는 경우, 이면 연삭 공정에서 반도체 웨이퍼와 점착 테이프의 계면으로 연삭수(水)가 침입하는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 점착 테이프를 반도체 미러 웨이퍼(실리콘제)에 부착한 경우, 단차 30㎛에 대한 박리 폭의 부착 직후부터 24시간 경과 후까지의 증가량은, 바람직하게는 40% 이하이고, 보다 바람직하게는 20% 이하이며, 특히 바람직하게는 10% 이하이다. 이러한 박리 폭의 증가량을 나타내는 점착 테이프, 즉 접착력의 시간 경과에 따른 변화가 적은 점착 테이프는, 보존 안정성 및 제조시의 가공 안정성이 우수하여, 예를 들어 반도체 웨이퍼 제조시에 처리 중의 제품에 시간 경과에 따른 테이프 박리 부분이 발생하기 어렵다.

본 발명의 점착 테이프는 세퍼레이터에 의해 보호되어 제공될 수 있다. 본 발명의 점착 테이프는 세퍼레이터에 의해 보호된 상태로 롤 형상으로 권취될 수 있다. 세퍼레이터는, 본 발명의 점착 테이프를 실용에 제공하기 전에 그 점착 테이프를 보호하는 보호재로서의 기능을 갖는다. 세퍼레이터의 예로는, 실리콘계 박리제, 불소계 박리제 및 장쇄 알킬 아크릴레이트계 박리제와 같은 박리제에 의해 표면이 코팅된 플라스틱(예를 들면, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌) 필름, 부직포 및 종이를 들 수 있다.

본 발명의 점착 테이프가, 예를 들어 세퍼레이터에 의해 보호되어 있지 않은 경우, 그의 점착제층과는 반대 측의 최외층에 배면 처리가 실시될 수도 있다. 배면 처리는, 예를 들어 실리콘계 박리제나 장쇄 알킬 아크릴레이트계 박리제와 같은 박리제를 사용하여 수행될 수 있다. 본 발명의 점착 테이프는 배면 처리가 실시되면 롤 형상으로 권취될 수 있다.

B. 점착제층

상기 점착제층은 비정질 프로필렌-(1-뷰텐) 공중합체를 함유한다. 이러한 점착제층을 사용하면, 유기 용제를 사용하는 일 없이 적은 공정수로 기재층과의 공압출 성형에 의해 점착 테이프를 제조하는 것이 가능하다. 본 명세서에서, "비정질"이라는 용어는 결정질 물질과 달리 명확한 융점을 갖지 않는 성질을 지칭한다는 점에 주의해야 한다.

상기 비정질 프로필렌-(1-뷰텐) 공중합체는 메탈로센 촉매를 사용하여 프로필렌과 1-뷰텐을 중합함으로써 얻어질 수 있다. 보다 구체적으로는, 비정질 프로필렌-(1-뷰텐) 공중합체는, 예를 들어 메탈로센 촉매를 사용하여 프로필렌과 1-뷰텐을 중합시키는 중합 공정; 및 그 후, 촉매 잔사 제거 공정 및 이물질 제거 공정과 같은 후처리 공정을 수행함으로써 얻어질 수 있다. 비정질 프로필렌-(1-뷰텐) 공중합체는 이러한 공정에 의해, 예를 들어 분말 또는 펠릿의 형태로 얻어진다. 메탈로센 촉매의 예로는, 메탈로센 화합물과 알루미녹세인을 포함하는 메탈로센 균일 혼합 촉매, 및 미립자상 담체 상에 담지된 메탈로센 화합물을 포함하는 메탈로센 담지형 촉매를 들 수 있다.

상기한 바와 같이 메탈로센 촉매를 사용하여 중합된 비정질 프로필렌-(1-뷰텐) 공중합체는 좁은 분자량 분포를 갖는다. 구체적으로는, 상기 비정질 프로필렌-(1-뷰텐) 공중합체의 분자량 분포(Mw/Mn)는 2 이하이고, 바람직하게는 1.1 내지 2이며, 보다 바람직하게는 1.2 내지 1.9이다. 분자량 분포가 좁은 비정질 프로필렌-(1-뷰텐) 공중합체는 저분자량 성분을 소량 함유한다. 따라서, 이러한 비정질 프로필렌-(1-뷰텐) 공중합체를 사용하면, 저분자량 성분의 블리딩(bleeding)에 의한 피착체의 오염을 방지할 수 있는 점착 테이프를 얻을 수 있다. 이러한 점착 테이프는, 예를 들어 반도체 웨이퍼 가공용으로서 적합하게 사용된다.

상기 비정질 프로필렌-(1-뷰텐) 공중합체에서 프로필렌 유래의 구성 단위의 함유량은 바람직하게는 80몰% 내지 99몰%이고, 보다 바람직하게는 85몰% 내지 99몰%이며, 특히 바람직하게는 90몰% 내지 99몰%이다.

상기 비정질 프로필렌-(1-뷰텐) 공중합체에서 1-뷰텐 유래 구성 단위의 함유량은 바람직하게는 1몰% 내지 15몰%이고, 보다 바람직하게는 1몰% 내지 10몰%이다. 상기 함유량이 이러한 범위 내에 있으면, 인성과 유연성의 밸런스가 우수하고 상기 박리 폭이 작은 점착 테이프를 얻을 수 있다.

상기 비정질 프로필렌-(1-뷰텐) 공중합체는 블록 공중합체 또는 랜덤 공중합체일 수 있다.

상기 비정질 프로필렌-(1-뷰텐) 공중합체의 중량 평균 분자량(Mw)은 200,000 이상이고, 바람직하게는 200,000 내지 500,000이며, 보다 바람직하게는 200,000 내지 300,000이다. 비정질 프로필렌-(1-뷰텐) 공중합체의 중량 평균 분자량(Mw)이 이러한 범위 내에 있으면, 일반적인 스타이렌계 열가소성 수지 및 아크릴계 열가소성 수지(Mw: 100,000 이하)와 비교하여, 저분자량 성분을 소량 함유하고 피착체의 오염을 방지할 수 있는 점착 테이프를 얻을 수 있다. 또한, 공압출 성형시 가공 불량 없이 점착제층을 형성할 수 있고, 적절한 접착력을 제공할 수 있다.

상기 비정질 프로필렌-(1-뷰텐) 공중합체의 230℃ 및 2.16kfgf에서의 용융 유량(melt flow rate)은 바람직하게는 1g/10min 내지 50g/10min이고, 보다 바람직하게는 5g/10min 내지 30g/10min이며, 특히 바람직하게는 5g/10min 내지 20g/10min이다. 비정질 프로필렌-(1-뷰텐) 공중합체의 용융 유량이 이러한 범위 내에 있으면, 공압출 성형에 의해 가공 불량 없이 두께가 균일한 점착제층을 형성할 수 있다. 용융 유량은 JIS K 7210에 준한 방법에 의해 측정될 수 있다.

상기 비정질 프로필렌-(1-뷰텐) 공중합체는 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 한 임의의 다른 모노머 유래의 구성 단위를 또한 포함할 수도 있다. 다른 모노머의 예로는, 에틸렌, 1-펜텐, 1-헥센, 1-옥텐, 1-데센, 4-메틸-1-펜텐 및 3-메틸-1-펜텐과 같은 α-올레핀을 들 수 있다.

바람직하게는, 상기 점착제층은 F^-, Cl^-, Br^-, NO₂ ^-, NO₃ ^-, SO₄ ^2-, Li⁺, Na⁺, K⁺, Mg²⁺, Ca²⁺ 및 NH₄ ⁺를 실질적으로 포함하지 않는데, 그 이유는 피착체가 이러한 이온으로 오염되는 것을 방지할 수 있기 때문이다. 예를 들어, 이러한 점착제층을 포함하는 점착 테이프가 반도체 웨이퍼 가공용으로 사용되는 경우, 회로의 단선 또는 단락 등이 발생하지 않는다. 상기 이온을 포함하지 않는 점착제층은, 예를 들어 상기 점착제층 중의 비정질 프로필렌-(1-뷰텐) 공중합체를 상기와 같이 메탈로센 촉매를 사용하여 용액 중합함으로써 얻어질 수 있다. 상기 메탈로센 촉매를 사용한 용액 중합에서는, 비정질 프로필렌-(1-뷰텐) 공중합체는 중합에 사용된 용매와는 다른 빈용매를 사용하여 석출 단리(재침전법)를 반복해서 정제될 수 있기 때문에, 상기 이온을 포함하지 않는 점착제층을 얻을 수 있다. 본 명세서에서, "F^-, Cl^-, Br^-, NO₂ ^-, NO₃ ^-, SO₄ ^2-, Li⁺, Na⁺, K⁺, Mg²⁺, Ca²⁺ 및 NH₄ ⁺를 실질적으로 포함하지 않는다"라는 표현은, 표준 이온 크로마토그래피 분석(예를 들면, 다이오넥스(DIONEX)사제, 상품명 "DX-320" 또는 "DX-500"을 사용한 이온 크로마토그래피 분석)에 의해 측정된 이온 농도가 검출 한계 미만임을 의미한다는 점에 주의해야 한다. 구체적으로, 상기 표현은 점착제층 1g이 F^-, Cl^-, Br^-, NO₂ ^-, NO₃ ^-, SO₄ ² ^- 및 K⁺를 각각 0.49μg 이하, Li⁺ 및 Na⁺를 각각 0.20μg 이하, Mg² ⁺ 및 Ca² ⁺를 각각 0.97μg 이하, NH₄ ⁺를 0.5μg 이하 함유함을 의미한다.

상기 점착제층의 저장 탄성률(G')은 바람직하게는 0.5×10⁶Pa 내지 1.0×10⁸Pa이고, 보다 바람직하게는 0.8×10⁶Pa 내지 3.0×10⁷Pa이다. 상기 점착제층의 저장 탄성률(G')이 이러한 범위 내에 있으면, 표면에 요철을 갖는 피착체에 대한 충분한 접착력과 적절한 박리성을 둘 다 갖는 점착 테이프를 얻을 수 있다. 또한, 이러한 저장 탄성률(G')을 갖는 상기 점착제층을 포함하는 점착 테이프는, 반도체 웨이퍼 가공용으로 사용되는 경우, 웨이퍼의 이면 연삭에서 우수한 연삭 정밀도의 달성에 기여할 수도 있다. 본 발명에서의 저장 탄성률(G')은 동적 점탄성 스펙트럼 측정에 의해 측정될 수 있다는 점에 주의해야 한다.

상기 점착제층은, 점착제층의 접착력(결과로서 상기 점착 테이프의 접착력) 및 상기 저장 탄성률을 조정하기 위해 결정성 폴리프로필렌계 수지를 함유할 수도 있다. 점착제층이 결정성 폴리프로필렌계 수지를 함유하면, 상기 접착력을 저하시키고, 상기 저장 탄성률을 증가시킬 수 있다. 결정성 폴리프로필렌계 수지의 함유량은 목적하는 접착력 및 저장 탄성률에 따라 임의의 적절한 비율로 조정될 수 있다. 결정성 폴리프로필렌계 수지의 함유량은 상기 비정질 프로필렌-(1-뷰텐) 공중합체와 상기 결정성 폴리프로필렌계 수지의 합계 중량에 대하여, 바람직하게는 0중량% 내지 50중량%이고, 보다 바람직하게는 0중량% 내지 40중량%이며, 특히 바람직하게는 0중량% 내지 30중량%이다.

상기 결정성 폴리프로필렌계 수지는 호모폴리프로필렌일 수도 있고, 프로필렌과, 프로필렌과 공중합 가능한 모노머를 공중합하여 얻어지는 공중합체일 수도 있다. 프로필렌과 공중합 가능한 모노머의 예로는, 에틸렌, 1-펜텐, 1-헥센, 1-옥텐, 1-데센, 4-메틸-1-펜텐 및 3-메틸-1-펜텐과 같은 α-올레핀을 들 수 있다.

상기 결정성 폴리프로필렌계 수지는 바람직하게는, 상기 비정질 프로필렌-(1-뷰텐) 공중합체의 경우와 마찬가지로 메탈로센 촉매를 사용하여 중합함으로써 얻어진다. 이렇게 하여 얻어진 결정성 폴리프로필렌계 수지를 사용하면, 저분자량 성분의 블리딩에 기인한 피착체의 오염을 방지할 수 있다.

상기 결정성 폴리프로필렌계 수지의 결정화도는 바람직하게는 10% 이상이고, 보다 바람직하게는 20% 이상이다. 결정화도는 전형적으로는 시차 주사 열량 분석(DSC) 또는 X선 회절에 의해 구해진다.

상기 점착제층은 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 한 임의의 기타 성분을 추가로 함유할 수도 있다. 상기 기타 성분의 예로는, 산화 방지제, 자외선 흡수제, 광 안정제, 열 안정제 및 대전 방지제를 들 수 있다. 기타 성분의 종류 및 사용량은 목적에 따라 적절히 선택될 수 있다.

C. 기재층

상기 기재층은 에틸렌-아세트산 바이닐 공중합체를 함유한다.

상기 에틸렌-아세트산 바이닐 공중합체의 중량 평균 분자량(Mw)은 바람직하게는 10,000 내지 200,000이며, 보다 바람직하게는 30,000 내지 190,000이다. 에틸렌-아세트산 바이닐 공중합체의 중량 평균 분자량(Mw)이 이러한 범위 내에 있으면, 공압출 성형시 가공 불량 없이 기재층을 형성할 수 있다.

상기 에틸렌-아세트산 바이닐 공중합체의 190℃ 및 2.16kgf에서의 용융 유량은 바람직하게는 2g/10min 내지 20g/10min이고, 보다 바람직하게는 5g/10min 내지 15g/10min이며, 특히 바람직하게는 7g/10min 내지 12g/10min이다. 에틸렌-아세트산 바이닐 공중합체의 용융 유량이 이러한 범위 내에 있으면, 공압출 성형에 의해 가공 불량 없이 기재층을 형성할 수 있다.

상기 기재층은 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 한 임의의 기타 성분을 추가로 함유할 수도 있다. 상기 기타 성분의 예로는, 상기 B항에서 점착제층에 함유될 수 있는 성분으로서 기재된 것들과 동일한 성분을 들 수 있다.

D. 점착 테이프의 제조 방법

본 발명의 점착 테이프는 상기 점착제층 및 상기 기재층의 형성 재료를 공압출 성형하여 제조된다. 공압출 성형에 의해, 층간 접착성이 양호한 점착 테이프를 유기 용제를 사용하는 일 없이 적은 공정수로 제조할 수 있다.

상기 공압출 성형에 있어서, 상기 점착제층 및 상기 기재층의 형성 재료는, 상기 각 층의 성분을 임의의 적절한 방법으로 혼합하여 얻어진 재료일 수 있다.

상기 공압출 성형의 구체적 방법은, 예를 들어 다이에 연결한 적어도 2대의 압출기 중 서로 다른 압출기에 점착제층 형성 재료 및 기재층 형성 재료를 각기 공급하고; 상기 재료를 용융 및 압출하고; 얻어진 생성물을 터치 롤(touch-roll) 성형법에 의해 수거하여 적층체를 성형하는 것을 포함하는 방법을 들 수 있다. 압출시, 상기 형성 재료들의 합류 부분은 다이 출구(다이 립)에 가까운 것이 바람직하다. 그 이유는 이러한 구조가 다이 내에서 상기 형성 재료들의 합류 불량을 방지할 수 있기 때문이다. 따라서, 상기 다이로서는, 멀티매니폴드 형식(multi-manifold-system)의 다이가 바람직하게 사용된다. 합류 불량이 야기되는 경우는, 불균일 합류 등에 기인한 외관 불량, 구체적으로는 압출된 점착제층과 기재층 사이에서 물결 형상의 외관 불균일이 야기되기 때문에 바람직하지 않다는 점에 주의해야 한다. 또한, 합류 불량은, 예를 들어 이종 형성 재료들 간의 다이 내에서의 유동성(용융 점도) 차이가 큰 것 및 각 층의 형성 재료들 간의 전단 속도 차이가 큰 것으로 인해 야기된다. 따라서, 멀티매니폴드 형식의 다이를 사용하면, 유동성 차이가 있는 이종 재료를 다른 형식(예를 들면 피드 블록 형식(feed-block-system))에 비하여 광범위하게 선택할 수 있다. 상기 형성 재료들의 용융에 사용되는 압출기의 스크류 타입은 각각 단축 또는 2축일 수 있다. 압출기는 3대 이상을 사용할 수도 있다. 3대 이상의 압출기를 사용하는 경우, 또 다른 층의 형성 재료를 추가로 공급할 수 있다. 또한, 3대 이상의 압출기를 사용하여 2층 구조(기재층 + 점착제층)의 점착 테이프를 제조하는 경우, 동일한 형성 재료를 인접하는 2대 이상의 압출기에 공급할 수도 있다. 예를 들어 3대의 압출기를 사용하는 경우에는, 인접하는 2대의 압출기에 동일한 형성 재료가 공급될 수 있다.

상기 공압출 성형에서의 성형 온도는 바람직하게는 160℃ 내지 220℃이고, 보다 바람직하게는 170℃ 내지 200℃이다. 상기 온도가 이러한 범위 내에 있으면, 우수한 성형 안정성이 달성될 수 있다.

상기 점착제층 형성 재료와 상기 기재층 형성 재료의 온도 180℃ 및 전단 속도 100sec^-1에서의 전단 점도 차이(점착제층 형성 재료 - 기재층 형성 재료)는 바람직하게는 -150Pa?s 내지 600Pa?s 이하이고, 보다 바람직하게는 -100Pa?s 내지 550Pa?s이며, 특히 바람직하게는 -50Pa?s 내지 500Pa?s이다. 상기 차이가 이러한 범위 내에 있으면, 상기 점착제층 형성 재료 및 기재층 형성 재료의 다이 내에서의 유동성이 유사하기 때문에 합류 불량을 방지할 수 있다. 전단 점도는 트윈 캐필러리형의 신장 점도계에 의해 측정될 수 있다는 점에 주의해야 한다.

[실시예]

이하, 실시예에 의해 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예로 하등 한정되지 않는다. 실시예 등에서 시험 및 평가 방법은 하기와 같고, "부"라는 용어는 "중량부"를 의미한다는 점에 주의해야 한다.

[실시예 1]

점착제층 형성 재료로서, 메탈로센 촉매를 사용하여 중합된 비정질 프로필렌-(1-뷰텐) 공중합체(스미토모화학사(Sumitomo Chemical Co., Ltd.)제, 상품명 "타프세렌(Tafseren) H5002": 프로필렌 유래의 구성 단위 90몰%/1-뷰텐 유래의 구성 단위 10몰%, Mw=230,000, Mw/Mn=1.8)를 사용하였다.

기재층 형성 재료로서, 에틸렌-아세트산 바이닐 공중합체(미쓰이듀퐁사(DU PONT-MITSUI POLYCHEMICALS)제, 상품명 "에바플렉스(Evaflex) P-1007")를 사용하였다.

상기 점착제층 형성 재료(100부) 및 기재층 형성 재료(100부)를 각기 압출기에 투입하여 T 다이 용융 공압출(압출기: 지엠엔지니어링사(GM ENGINEERING, Inc.)제, 상품명 "GM 30-28"/T 다이: 피드 블록 방식; 압출 온도 180℃)을 수행하고, 용융된 수지와 터치 롤 성형부로 전달된 Si 코팅된 PET 세퍼레이터(미쓰비시화학사(Mitsubishi Chemical Corporation)제, 상품명 "다이아포일(Diafoil) MRF": 38㎛)를 적층한 후, 냉각하여, 두께 30㎛의 점착제층 및 두께 100㎛의 기재층을 포함하는 점착 테이프를 얻었다. 각 층의 두께는 T 다이 출구의 형상에 의해 제어되었다는 점에 주의해야 한다.

[실시예 2]

점착제층의 두께를 45㎛, 기재층의 두께를 85㎛로 변경한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 점착 테이프를 얻었다.

[실시예 3]

기재층의 두께를 175㎛로 변경한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 점착 테이프를 얻었다.

[실시예 4]

점착제층의 두께를 45㎛, 기재층의 두께를 160㎛로 변경한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 점착 테이프를 얻었다.

[실시예 5]

점착제층 형성 재료로서, 메탈로센 촉매를 사용하여 중합된 비정질 프로필렌-(1-뷰텐) 공중합체(스미토모화학사제, 상품명 "타프세렌 H5002": 프로필렌 유래의 구성 단위 90몰%/1-뷰텐 유래의 구성 단위 10몰%, Mw=230,000, Mw/Mn=1.8) 90부와 메탈로센 촉매를 사용하여 중합된 결정성 폴리프로필렌계 수지(니폰폴리프로(주)(Japan Polypropylene Corporation)제, 상품명 "WINTEC WFX4", Mw=363,000, Mw/Mn=2.87) 10부의 혼합물을 사용하였다.

기재층 형성 재료로서, 에틸렌-아세트산 바이닐 공중합체(미쓰이듀퐁사제, 상품명 "에바플렉스 P-1007")를 사용하였다.

상기 점착제층 형성 재료(100부) 및 기재층 형성 재료(100부)를 각기 압출기에 투입하여 T 다이 용융 공압출(압출기: 지엠엔지니어링사제, 상품명 "GM 30-28"/T 다이: 피드 블록 방식; 압출 온도 180℃)을 수행하고, 용융된 수지와 터치 롤 성형부로 전달된 Si 코팅된 PET 세퍼레이터(미쓰비시화학사제, 상품명 "다이아포일 MRF": 38㎛)를 적층한 후, 냉각하여, 두께 45㎛의 점착제층 및 두께 85㎛의 기재층을 포함하는 점착 테이프를 얻었다.

[실시예 6]

기재층의 두께를 160㎛로 변경한 것 이외는, 실시예 5와 마찬가지로 하여 점착 테이프를 얻었다.

[실시예 7]

점착제층 형성 재료에서의 비정질 프로필렌-(1-뷰텐) 공중합체와 결정성 폴리프로필렌계 수지의 혼합량을, 비정질 프로필렌-(1-뷰텐) 공중합체 90부 대신에 비정질 프로필렌-(1-뷰텐) 공중합체 80부를 사용하고, 결정성 폴리프로필렌계 수지 10부 대신에 결정성 폴리프로필렌계 수지 20부를 사용함으로써 변경한 것 이외는, 실시예 5와 마찬가지로 하여 점착 테이프를 얻었다.

[실시예 8]

점착제층 형성 재료에서의 비정질 프로필렌-(1-뷰텐) 공중합체와 결정성 폴리프로필렌계 수지의 혼합량을, 비정질 프로필렌-(1-뷰텐) 공중합체 90부 대신에 비정질 프로필렌-(1-뷰텐) 공중합체 80부를 사용하고, 결정성 폴리프로필렌계 수지 10부 대신에 결정성 폴리프로필렌계 수지 20부를 사용함으로써 변경하고, 기재층의 두께를 160㎛로 변경한 것 이외는, 실시예 5와 마찬가지로 하여 점착 테이프를 얻었다.

[실시예 9]

점착제층 형성 재료로서, 메탈로센 촉매를 사용하여 중합된 비정질 프로필렌-(1-뷰텐) 공중합체(스미토모화학사제, 상품명 "타프세렌 H5002": 프로필렌 유래의 구성 단위 90몰%/1-뷰텐 유래의 구성 단위 10몰%, Mw=230,000, Mw/Mn=1.8) 90부와 메탈로센 촉매를 사용하여 중합된 결정성 폴리프로필렌계 TPO 수지(니폰폴리프로(주)제, 상품명 "WELNEX RFG4VA") 10부의 혼합물을 사용하였다.

상기 점착제층 형성 재료(100부) 및 기재층 형성 재료(100부)를 각기 압출기에 투입하여 T 다이 용융 공압출(압출기: 지엠엔지니어링사제, 상품명 "GM 30-28"/T 다이: 피드 블록 방식; 압출 온도 180℃)를 수행하고, 용융된 수지와 터치 롤 성형부로 전달된 Si 코팅된 PET 세퍼레이터(미쓰비시화학사제, 상품명 "다이아포일 MRF": 38㎛)를 적층한 후, 냉각하여, 두께 45㎛의 점착제층 및 두께 85㎛의 기재층을 포함하는 점착 테이프를 얻었다.

[실시예 10]

기재층의 두께를 160㎛로 변경한 것 이외는, 실시예 9와 마찬가지로 하여 점착 테이프를 얻었다.

[실시예 11]

점착제층 형성 재료에서의 비정질 프로필렌-(1-뷰텐) 공중합체와 결정성 폴리프로필렌계 TPO 수지의 혼합량을, 비정질 프로필렌-(1-뷰텐) 공중합체 90부 대신에 비정질 프로필렌-(1-뷰텐) 공중합체 80부를 사용하고, 결정성 폴리프로필렌계 TPO 수지 10부 대신에 결정성 폴리프로필렌계 TPO 수지 20부를 사용함으로써 변경한 것 이외는, 실시예 9와 마찬가지로 하여 점착 테이프를 얻었다.

[실시예 12]

점착제층 형성 재료에서의 비정질 프로필렌-(1-뷰텐) 공중합체와 결정성 폴리프로필렌계 수지의 혼합량을, 비정질 프로필렌-(1-뷰텐) 공중합체 90부 대신에 비정질 프로필렌-(1-뷰텐) 공중합체 80부를 사용하고, 결정성 폴리프로필렌계 TPO 수지 10부 대신에 결정성 폴리프로필렌계 TPO 수지 20부를 사용함으로써 변경하고, 기재층의 두께를 160㎛로 한 변경한 것 이외는, 실시예 9와 마찬가지로 하여 점착 테이프를 얻었다.

[비교예 1]

메탈로센 촉매를 사용하여 중합된 비정질 프로필렌-(1-뷰텐) 공중합체 대신에 열가소성 아크릴계 중합체(구라레이사(Kuraray Co., Ltd.)제, 상품명 "LA 2140e": Mw=74,000, Mw/Mn=1.3)를 사용한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 점착 테이프를 얻었다.

[비교예 2]

메탈로센 촉매를 사용하여 중합된 비정질 프로필렌-(1-뷰텐) 공중합체 대신에 열가소성 아크릴계 중합체(구라레이사제, 상품명 "LA 2250": Mw=64,000, Mw/Mn=1.1)를 사용한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 점착 테이프를 얻었다.

[참고예 1]

점착제층 형성 재료로서, 메탈로센 촉매를 사용하여 중합된 비정질 프로필렌-(1-뷰텐) 공중합체(스미토모화학사제, 상품명 "타프세렌 H5002": 프로필렌 유래의 구성 단위 90몰%/1-뷰텐 유래의 구성 단위 10몰%, Mw=230,000, Mw/Mn=1.8) 80부와 지글러 나타 촉매를 사용하여 중합된 결정성 폴리프로필렌계 수지(스미토모화학사제, 상품명 "노블렌(NOBLEN) FL331G5") 20부의 혼합물을 사용하였다.

상기 점착제층 형성 재료(100부) 및 기재층 형성 재료(100부)를 각기 압출기에 투입하여 T 다이 용융 공압출(압출 온도 180℃)을 수행하고, 용융된 수지와 터치 롤 성형부로 전달된 Si 코팅된 PET 세퍼레이터(미쓰비시화학사제, 상품명 "다이아포일 MRF": 38㎛)를 적층한 후, 냉각하여, 두께 30㎛의 점착제층 및 두께 100㎛의 기재층을 포함하는 점착 테이프를 얻었다.

[평가]

실시예 및 비교예에서 사용한 점착제층 형성 재료 및 기재층 형성 재료의 전단 점도를 이하의 방법에 의해 평가하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.

(1) 전단 점도

180℃로 조정된 배럴 및 다이가 장착된 트윈 캐필러리형의 신장 점도계(로샌드 프리시젼사(ROSAND Precision Ltd.)제: RH7-2형 트윈 캐필러리 레오미터)에 수지를 충전하였다. 주 다이(직경 2mm, 길이 20mm) 및 부 다이(직경 2mm, 길이 1mm 이하)를 포함하는 장치를 사용하여 측정을 수행하되, 바글리(Bagley) 보정을 하여 소정 전단 속도 영역 2 내지 1,000sec^-1에서 전단 속도-전단 점도 곡선을 제작하였다. 전단 속도 100sec^-1에서의 수지 점도(Pa?s)를 전단 점도로 정의하였다.

실시예 및 비교예에서 얻어진 점착 테이프에 대해 이하의 평가를 실시하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.

(2) 접착력(박리 속도 300mm/min)

얻어진 점착 테이프를 50℃에서 2일간 에이징하고, 이들의 접착력을 각각 4인치 반도체 웨이퍼의 미러면(실리콘제) 상에서 JIS Z 0237(2000)에 준한 방법(부착 조건: 2kg 롤러 1왕복, 박리 속도: 300mm/min, 박리 각도 180°)에 의해 측정하였다.

(3) 오염성

점착 테이프를 각각 4인치 반도체 웨이퍼의 미러면에 부착하고 23℃ 및 상대 습도 50%의 환경 하에서 1시간 경과 후에 박리하여, 상기 미러면 상의 입경 0.28㎛ 이상의 파티클 수를 측정하였다. 파티클 수는 파티클 카운터(클라-텐코사(KLA-Tencor Corporation)제, 상품명 "SURFSCAN 6200")를 사용하여 측정하였다.

실시예 및 비교예에서 형성한 점착제층 중의 이온량을 이하의 방법에 의해 측정하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.

(4) 점착제층 중의 이온량

점착제층 중의 분석대상 이온(F^-, Cl^-, Br^-, NO₂ ^-, NO₃ ^-, SO₄ ^2-, Li⁺, Na⁺, K⁺, Mg²⁺, Ca² ⁺ 및 NH₄ ⁺)의 양을 이온 크로마토그래피에 의해 측정하였다.

구체적으로는, 폴리메틸펜텐(PMP)제 용기에 넣은 시료편(점착제 형성 재료 1g)을 칭량하고, 거기에 순수(純水) 50ml를 가하였다. 그 다음, 상기 용기를 뚜껑으로 덮고 건조기에 넣어 120℃에서 1시간의 가열 추출을 수행하였다. 그 추출액을 시료 전처리 카트리지(DIONEX사제, 상품명 "On Guard II RP")를 사용하여 여과하고, 그 여과액을 이온 크로마토그래피(음이온)(DIONEX사제, 상품명 "DX-320") 및 이온 크로마토그래피(양이온)(DIONEX사제, 상품명 "DX-500")에 의해 측정하였다. 이 측정 방법의 검출 한계는, 점착제 형성 재료 1g에 대하여, F^-, Cl^-, Br^-, NO₂ ^-, NO₃ ^-, SO₄ ² ^- 및 K⁺ 각각에 대해서는 0.49μg 이하, Li⁺ 및 Na⁺ 각각에 대해서는 0.20μg 이하, Mg² ⁺ 및 Ca² ⁺ 각각에 대해서는 0.97μg 이하, NH₄ ⁺에 대해서는 0.50μg 이하인 것으로 밝혀졌다.

(5) 가공성

실시예 및 비교예에서의 공압출 성형의 가공성을 이하의 기준으로 평가하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.

×: 기재층 수지와 점착제층 수지가 캡슐화 현상에 의해 점착제 수지가 압출된 용융 필름의 단부에 편석되고, 또한 합류 불량에 기인한 물결 표시(wave mark) 등의 외관 불량이 발생한다.

△: 기재층 수지와 점착제층 수지의 합류 불량에 기인한 물결 표시 등의 외관 불량이 발생한다.

○: 상기 성형 불량이 발생하지 않는다.

(6) 분자량 측정

실시예 및 비교예 3의 각각에서 사용한 메탈로센 촉매를 사용하여 중합된 비정질 프로필렌-(1-뷰텐) 공중합체(스미토모화학사제, 상품명 "타프세렌 H5002"), 비교예 1에서 사용한 열가소성 아크릴계 중합체(구라레이사제, 상품명 "LA 2140e") 및 비교예 2에서 사용한 열가소성 아크릴계 중합체(구라레이사제, 상품명 "LA 2250")의 분자량은 이하와 같이 하여 측정하였다. 즉, 시료(1.0g/l의 THF 용액)를 조제하고 하룻밤 정치시킨 후, 기공 직경 0.45㎛의 멤브레인 필터를 사용하여 여과하고, 얻어진 여과액에 대해 도소사(TOSOH Corporation)제의 HLC-8120 GPC를 사용하여 이하의 조건으로 측정을 실시하였다. 분자량을 폴리스타이렌 환산에 의해 산출하였다.

컬럼: TSKgel Super HZM-H/HZ4000/HZ3000/HZ2000

컬럼 크기: 6.0mm I.D.×150mm

컬럼 온도: 40℃

용리액: THF

유량: 0.6ml/min

주입량: 20μl

검출기: 굴절률 검출기(RI)

한편, 실시예 5 내지 8의 각각에서 사용한 메탈로센 촉매를 사용하여 중합된 결정성 폴리프로필렌계 수지(니폰폴리프로(주)제, 상품명 "WINTEC WFX4")의 분자량은 이하와 같이 하여 측정하였다. 즉, 시료(0.10%(w/w) o-다이클로로벤젠 용액)를 조제하고 140℃에서 용해시킨 후, 그 용액을 기공 직경 1.0㎛의 소결 필터로 여과하였다. 얻어진 여과액에 대해 워터스(Waters)사제 겔 침투 크로마토그래피 Alliance GPC 2000형에 의해 이하의 조건으로 측정을 실시하였다. 분자량을 폴리스타이렌 환산에 의해 산출하였다.

컬럼: TSKgel GMH₆-HT, TSKgel GMH₆-HTL

컬럼 크기: 각 유형에 대해 7.5mm I.D.×300mm 크기의 컬럼 2개

컬럼 온도: 140℃

용리액: o-다이클로로벤젠

유량: 1.0ml/min

주입량: 0.4ml

검출기: 굴절률 검출기(RI)

실시예로부터 분명한 바와 같이, 본원 발명에 따르면, 점착 테이프가 메탈로센 촉매를 사용하여 중합된 특정한 비정질 프로필렌-(1-뷰텐) 공중합체를 포함하기 때문에, 피착체에의 오염이 적고 접착력과 박리성이 둘 다 우수한 점착 테이프를 제공할 수 있다.

또한, 실시예에서 얻어진 점착 테이프는, 기재층 및 점착제층의 전단 점도를 적절히 제어함으로써 멀티매니폴드 형식의 T 다이보다도 성형성이 뒤떨어지는 피드 블록 방식의 T 다이를 사용하더라도 가공성이 우수하다.

본 발명의 점착 테이프는, 예를 들어 반도체 장치 제조시의 워크피스(반도체 웨이퍼 등)의 보호에 적합하게 사용될 수 있다.

본 출원은 2010년 9월 16일자로 출원된 일본 특허출원 제2010-207827호에 기초한 우선권을 주장하며, 상기 출원은 본 발명에 참고로 인용된다.

10: 점착제층
20: 기재층
100: 점착 테이프

Claims

점착제층 및 기재층을 포함하고,
상기 점착제층이, 메탈로센 촉매를 사용하여 중합된 비정질 프로필렌-(1-뷰텐) 공중합체를 함유하되, 상기 프로필렌-(1-뷰텐) 공중합체의 중량 평균 분자량(Mw)이 200,000 이상이며 분자량 분포(Mw/Mn)가 2 이하이고,
상기 기재층이 에틸렌-아세트산 바이닐 공중합체를 함유하는
점착 테이프.
제 1 항에 있어서,
상기 점착제층이 F^-, Cl^-, Br^-, NO₂ ^-, NO₃ ^-, SO₄ ^2-, Li⁺, Na⁺, K⁺, Mg²⁺, Ca²⁺ 및 NH₄ ⁺를 실질적으로 포함하지 않는 점착 테이프.
제 1 항에 있어서,
상기 프로필렌-(1-뷰텐) 공중합체에서 1-뷰텐 유래의 구성 단위의 함유량이 1몰% 내지 15몰%인 점착 테이프.
제 1 항에 있어서,
점착제층 형성 재료 및 기재층 형성 재료를 공압출 성형하여 얻어지는 점착 테이프.
제 4 항에 있어서,
상기 점착제층 형성 재료와 상기 기재층 형성 재료의 온도 180℃ 및 전단 속도 100sec^-1에서의 전단 점도 차이 "점착제층 형성 재료 - 기재층 형성 재료"가 -150Pa?s 내지 600Pa?s 이하인 점착 테이프.
제 1 항에 있어서,
반도체 웨이퍼 가공용으로 사용되는 점착 테이프.