KR20140099337A - 방사선 경화형 다이싱용 점착 테이프 - Google Patents

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Abstract

관통 전극이 설치된 반도체 칩 등에 대해서도, 픽업 공정에 있어서 점착제 잔류가 발생하지 않고 용이하게 픽업할 수 있는 방사선 경화형 다이싱용 점착 테이프를 제공한다. 본 발명의 방사선 경화형 다이싱용 점착 테이프(1)는 기재 시트(2) 상에 방사선 경화형의 점착제층(3)이 형성된 방사선 경화형 점착 테이프(1)로서, 방사선 경화 후에 있어서의 영률의 방사선 경화 전에 있어서의 영률에 대한 비인 방사선 경화 후에 있어서의 영률/방사선 경화 전에 있어서의 영률이 1.0∼1.8인 것을 특징으로 한다.

Description

방사선 경화형 다이싱용 점착 테이프{RADIATION-CURING ADHESIVE TAPE FOR DICING}
본 발명은 반도체 웨이퍼 등을 소자 소편화하기 위해 절단 분리(다이싱)할 때에 그 반도체 웨이퍼 등의 피절단체를 고정하기 위해 사용하는 점착 테이프에 관한 것이다.
종래의 반도체 장치는, 기판 상에 설치한 반도체 칩을 와이어 본딩에 의해 도전 접속하여 제조되고 있었다. 최근, 기기의 가일층의 소형화·박형화·경량화의 요구에 대해 이들 기기의 내부에 사용되는 반도체 장치를 비롯한 전자 부품에 대해서도 마찬가지의 요구가 요구되고 있다. 전자 부품의 소형화를 도모하기 위해, 예를 들어 반도체 칩을 적층하여 고밀도 실장을 실현하는 3차원 실장 기술이 제안되어 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조). 또한, 3차원 실장 기술을 행하는 방법으로서, 예를 들어 칩을 관통하는 전극(관통 전극)을 형성하고, 그 전극을 통해 인터포저라고 불리는 실장용의 칩이 적층된 반도체 패키지 구조가 제안되어 있다(예를 들어, 특허문헌 2 참조).
관통 전극이 형성된 웨이퍼를 소자 소편(반도체 칩)으로 절단 분리하고(다이싱 공정), 이 반도체 칩을 픽업하는 공정(픽업 공정)에, 방사선 경화형의 점착층을 갖는 웨이퍼 다이싱 가공용 점착 테이프를 사용하는 것이 검토되고 있다.
방사선 경화형의 점착층을 갖는 웨이퍼 다이싱용 점착 테이프를 사용하는 경우에는, 다이싱 공정에 있어서, 웨이퍼를 충분히 보유 지지해야만 한다. 그러나, 관통 전극이 설치된 웨이퍼에서는, 통상, 한쪽 또는 양쪽의 면에 3∼수십㎛의 높이의 관통 전극의 돌기부가 있다. 이로 인해, 종래의 다이싱 가공용 점착 테이프를 접합해도, 이 돌기부에 추종할 수 없어, 웨이퍼를 보유 지지할 수 없는 경우가 많다. 또한, 이 결과, 관통 전극의 돌기 주변부에 공극이 발생해 버리는 경우가 있다. 통상 다이싱 공정에 있어서는, 블레이드라고 불리는 회전 날에 의해 칩으로 개편화된다. 점착제층과 관통 전극의 돌기 주변부와의 사이에 공극이 있어 충분히 보유 지지되어 있지 않으면, 절삭 시의 충격에 의해 칩이 진동하여, 블레이드와 칩의 충돌을 야기해 버려, 칩 결함(칩핑)이 발생하여 칩의 수율을 저하시킨다.
다이싱 공정에서의 문제 해소를 위해, 점착제층의 겔 분율 및 10℃에서의 저장 탄성률을 특정한 범위 내로 한 방사선 경화형 다이싱용 점착 테이프가 제안되어 있다(예를 들어, 특허문헌 3 참조). 특허문헌 3에 방사선 경화형 다이싱용 점착 테이프에서는, 겔 분율과 저장 탄성률이 특정한 범위 내의 점착제층을 가짐으로써, 다이싱 공정에서의 상기 문제는 해소되어 있다.
일본 특허 공개 제2002-50738호 공보 일본 특허 공개 제2005-236245호 공보 일본 특허 공개 제2006-202926호 공보
그러나, 상기 특허문헌 3의 방사선 경화형 다이싱용 점착 테이프에서는, 다이싱을 행한 후, 점착제층에 방사선을 조사하여 경화시킴으로써 점착력을 저하시킬 때에, 점착제층이 경화 수축되므로, 관통 전극 등의 웨이퍼 표면의 돌기에 점착제층이 물려 들어가, 다이싱된 반도체 칩을 양호하게 픽업할 수 없다고 하는 문제가 있었다. 상기 특허문헌 3의 방사선 경화형 다이싱용 점착 테이프에서는, 자극에 의해 기체가 발생하는 기체 발생제를 포함하는 점착제를 사용하고 있다. 그러나, 점착제 중에서 기체가 발생하는 메커니즘에서는, 점착제가 약해져 버리기 때문에, 칩에의 점착제 부스러기의 부착(점착제 잔류)이 발생하여, 수율을 저하시킬 우려가 있었다.
따라서 본 발명은 관통 전극이 설치된 반도체 칩 등에 대해서도, 픽업 공정에 있어서 점착제 잔류가 발생하지 않아 용이하게 픽업할 수 있는 방사선 경화형 다이싱용 점착 테이프를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본원 발명에 의한 방사선 경화형 다이싱용 점착 테이프는, 기재(基材) 시트 상에 방사선 경화형의 점착제층이 형성된 방사선 경화형 점착 테이프로서, 방사선 경화 후에 있어서의 영률의 방사선 경화 전에 있어서의 영률에 대한 비가 1.0∼1.8인 것을 특징으로 한다.
상기 방사선 경화형 다이싱용 점착 테이프는, 상기 점착제층의 방사선 경화 전에 있어서의 저장 탄성률 G'가 1.8×104∼4.7×104㎩인 것이 바람직하다.
또한, 상기 방사선 경화형 다이싱용 점착 테이프는, 상기 점착제층의 방사선 경화 전의 손실 계수 tanδ가 0.20∼0.35인 것이 바람직하다.
또한, 상기 방사선 경화형 다이싱용 점착 테이프는, 반도체 웨이퍼를 다이싱할 때에 적절하게 사용할 수 있다.
또한, 상기 방사선 경화형 다이싱용 점착 테이프는, 상기 반도체 웨이퍼가, 상기 점착제층에 접합되는 면에 돌기물 혹은 단차를 갖는 경우에 적절하게 사용할 수 있다.
본 발명에 따르면, 다이싱 공정에서의 칩핑을 저감시킬 수 있고, 또한 관통 전극이 설치된 반도체 칩에 대해서도, 픽업 공정에 있어서 점착제 잔류가 발생하지 않아 용이하게 픽업할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 방사선 경화형 다이싱용 점착 테이프의 구조를 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 방사선 경화형 다이싱용 점착 테이프를 사용하여 절단된 칩의 구조를 모식적으로 도시하는 평면도이다.
이하에, 본 발명의 실시 형태에 대해 상세하게 설명한다.
본 발명의 실시 형태에 따른 방사선 경화형 다이싱용 점착 테이프(1)는 기재 시트(2)의 적어도 편측에, 적어도 1층의 점착제층(3)이 형성되어 있다. 도 1은 본 발명의 방사선 경화형 다이싱용 점착 테이프(1)의 바람직한 실시 형태를 도시하는 개략 단면도이며, 방사선 경화형 다이싱용 점착 테이프(1)는 기재 시트(2)를 갖고 있고, 기재 시트(2) 상에 점착제층(3)이 형성되어 있다.
본 발명의 실시 형태에 따른 방사선 경화형 다이싱용 점착 테이프(1)는 방사선 경화 후에 있어서의 영률의 방사선 경화 전에 있어서의 영률에 대한 비(방사선 경화 후에 있어서의 영률/방사선 경화 전에 있어서의 영률)가 1.0∼1.8이다.
방사선 경화형 다이싱용 점착 테이프(1)의 점착제층(3)이 접합되는 면에 범프, 혹은 단차를 갖는 웨이퍼를 방사선 경화형 다이싱용 점착 테이프(1)에 접합할 때, 범프, 혹은 단차가 점착제층(3)에 거의 완전히 메워지는 것이 바람직하다. 범프, 혹은 단차와 방사선 경화형 다이싱용 점착 테이프(1)와의 사이에 공극이 있으면, 다이싱 공정에서의 회전 날(블레이드)의 진동에 의해 칩이 크게 진동해 버려, 블레이드 혹은 인접 칩과의 접촉이 일어나, 칩 결함이 발생해 버린다.
한편, 범프, 혹은 단차가 점착제층(3)에 거의 완전히 메워진 경우, 회전 날에 의한 진동의 영향은 저감시킬 수 있지만, 점착제층(3)을 구성하는 점착제에 방사선 경화형 점착제 조성을 사용한 경우, 범프, 혹은 단차에 밀착한 상태에서 점착제층(3)이 경화되기 때문에, 픽업 공정 시에, 점착제층(3)이 범프, 혹은 단차에 걸려, 픽업할 수 없는 문제가 발생하는 경우가 있다.
여기서, 방사선 경화형 점착제라 함은, 탄소-탄소의 불포화 결합을 분자 내 말단에 갖는 화합물(a)과, 개시제라고 불리는, 방사선을 받음으로써 라디칼을 발생시키는 화합물을 적어도 포함하는 점착 조성물을 가리킨다. 방사선이 조사됨으로써, 개시제가 활성화되고, 발생한 라디칼에 의해, 말단의 탄소-탄소 불포화 결합이 계속해서 활성화됨으로써, 차례로 화합물(a)이 결합되어, 화합물(a)끼리가 가교를 형성한다.
가교 형성 전에는 점착제 중에 분산되어 있었던 복수의 화합물(a)이 가교함으로써 집합하고, 결합되므로, 점착제는 가교 전보다도 가교 후 쪽이 단단해진다. 범프, 혹은 단차에 밀착한 상태에서, 그 가교 반응이 일어나면, 범프, 혹은 단차에 단단해진 점착제가 걸려, 원활한 박리를 저해한다. 특히, 관통 전극을 갖는 웨이퍼에 있어서는, 웨이퍼 내부를 관통하여 범프를 형성하고 있기 때문에 칩 강도가 현저하게 약하여, 박리의 저해가 있었던 경우에는 칩 파손이 일어나기 쉽다. 이 점착제의 경화에 의해 야기되는 범프, 혹은 단차에의 걸림은, 점착제의 경화 정도를 조정함으로써, 억제할 수 있다.
점착제의 경화 정도를 보는 지표로서, 방사선 경화형 다이싱용 점착 테이프(1)의 인장 탄성률이 있다. 방사선 경화 전의 인장 탄성률과, 경화 후의 인장 탄성률의 비(방사선 경화 후의 인장 탄성률/경화 전의 인장 탄성률)가 1에 가까울수록, 가교 형성 전부터 경도의 변화가 작은 것을 의미한다. 방사선 경화형의 점착제층(3)은 상기한 바와 같이, 방사선 조사에 의해 경화 반응이 발생하므로, 통상, 상기한 비는 1보다도 커진다. 이 비가 1.8 이하인 경우, 범프, 혹은 단차에의 걸림이 적어, 픽업을 용이하게 할 수 있다. 1.8보다도 큰 경우에는, 범프, 혹은 단차에의 걸림이 발생해 버려, 픽업 공정의 밀어올림 시에, 칩에 가해지는 응력이 커져, 픽업할 수 없거나, 칩 파손을 발생시킨다.
또한, 여기서의 인장 탄성률은 JIS K 7127:1999에 따라서 얻어진 값이다. 또한, 일반적으로는 점착제층(3)보다도 기재 시트(2) 쪽이 두껍고, 강성이 높지만, 방사선 경화형 다이싱용 점착 테이프(1)의 인장 탄성률의 비를 취함으로써, 점착제층(3)만의 인장 탄성률의 비교를 할 수 있다.
여기서 방사선의 조사량은 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어 자외선의 경우, 100∼1000mJ/㎠가 바람직하고, 200∼500mJ/㎠가 더욱 바람직하다.
반도체 칩의 칩핑을 방지하기 위해서는, 방사선 경화 전의 점착제층(3)의 저장 탄성률 G'가 1.8×104∼4.7×104㎩인 것이 바람직하고, 2.0∼4.74㎩인 것이 보다 바람직하다. G'가 1.8×104㎩보다도 낮으면, 범프, 혹은 단차에 점착제층(3)이 충분히 밀착할 수는 있지만, 점착제층(3)이 지나치게 부드럽기 때문에, 다이싱 공정에서의 회전 날에 의한 진동을 억제할 수 없어, 칩핑이 발생해 버린다. 또한, 4.7×104㎩보다도 큰 경우에는, 범프, 혹은 단차에 점착제층(3)이 충분히 밀착할 수 없어, 공극이 생겨 버리기 때문에, 다이싱 공정에서의 회전 날의 진동에 의해, 칩핑이 발생해 버린다.
또한, 범프, 혹은 단차에 점착제층(3)이 충분히 밀착한 상태를 유지하기 위해서는, 방사선 경화 전의 점착제층(3)의 손실 계수 tanδ가 0.20∼0.35인 것이 바람직하고, 0.25∼0.35인 것이 보다 바람직하다. 손실 계수 tanδ라 함은, 저장 탄성률 G'와 손실 탄성률 G"의 비(G"/G')로 나타내어진다. tanδ가 작은 경우에는, 범프, 혹은 단차에 점착제층(3)이 충분히 밀착할 수 있는 경우에 있어서도, 반발 능력이 크기 때문에 밀착된 상태를 유지하기 어렵다. tanδ가 큰 경우에는, 반발 능력이 작아지기 때문에, 개편화 후 픽업할 때에 아래로부터의 밀어올림 지그의 응력을 전달하기 어려워진다. 점착제층(3)의 손실 계수 tanδ가 0.20보다도 작은 경우, 밀착한 상태를 유지할 수 없어, 웨이퍼와 점착 테이프의 사이에 공극이 발생해 버려, 상술한 메커니즘에 의해 칩핑이 악화될 우려가 있다. 점착제층(3)의 손실 계수 tanδ가 0.35보다도 큰 경우, 개편화 후 픽업할 때에 아래로부터의 밀어올림 지그의 응력을 전달하기 어려워지기 때문에, 밀어올림 높이를 높이지 않을 수 없게 되어, 칩 파손의 우려가 높아진다.
이하, 본 실시 형태의 방사선 경화형 다이싱용 점착 테이프(1)의 각 구성 요소에 대해 상세하게 설명한다.
(기재 시트(2))
기재 시트(2)를 구성하는 수지에 대해서는, 특별히 제한되지 않고, 시트 형상으로 형성할 수 있는 수지를 사용할 수 있다. 예를 들어, 폴리프로필렌, 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 직쇄 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE), 에틸렌·프로필렌 공중합체, 프로필렌 공중합체, 에틸렌-프로필렌-디엔 공중합체 가황물, 폴리부텐, 폴리부타디엔, 폴리메틸펜텐, 에틸렌-(메트)아크릴산 공중합체, 에틸렌-(메트)아크릴산메틸 공중합체, 에틸렌-(메트)아크릴산에틸 공중합체, 에틸렌-(메트)아크릴산부틸 공중합체, 폴리염화비닐, 염화비닐-아세트산비닐 공중합체, 에틸렌-염화비닐-아세트산비닐 공중합체, 폴리우레탄, 폴리아미드, 아이오노머, 니트릴 고무, 부틸 고무, 스티렌이소프렌 고무, 스티렌부타디엔 고무, 천연 고무 및 그 수(水)첨가물 또는 변성물 등을 사용해도 된다. 이들 수지는 단독으로, 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있고, 또한 2층 이상의 복층 구성으로 할 수도 있다.
기재 시트(2)의 두께는, 특별히 제한되지 않지만, 지나치게 얇으면 취급이 어렵고, 지나치게 두꺼우면 픽업 공정 시에 밀어올림 지그의 응력을 전달하기 어려워지기 때문에, 50∼150㎛가 바람직하고, 70∼100㎛가 더욱 바람직하다.
기재 시트(2)의 점착제층(3)에 접하는 면에는 밀착성을 향상시키기 위해, 코로나 처리를 실시하거나, 프라이머 등의 처리를 실시해도 된다.
(점착제층(3))
점착제층(3)을 구성하는 점착제 조성물은, 예를 들어 일본 특허 공개 평7-135189호 공보 등에 기재된 것이 바람직하게 사용되지만 이들로 한정되지 않고, 고무계 혹은 아크릴계의 베이스 폴리머에 대해 분자 중에 적어도 2개의 방사선 중합성 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 화합물(이하, 광중합성 화합물이라 함) 및 광중합 개시제가 배합되어 이루어지는 것, 혹은, 아크릴계의 베이스 폴리머에 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 화합물이 부가되어 이루어지는 것을 사용할 수 있다.
아크릴계 폴리머 중에 탄소-탄소 이중 결합을 도입하는 방법으로서는, 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어 공중합성 모노머로서 관능기를 갖는 모노머를 사용하여 공중합하여, 관능기를 함유하는 아크릴계 폴리머를 제조한 후, 관능기를 함유하는 아크릴계 폴리머 중의 관능기와 반응할 수 있는 관능기와 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 화합물을, 관능기를 함유하는 아크릴계 폴리머에, 탄소-탄소 이중 결합의 방사선 경화성(방사선 중합성)을 유지한 상태에서, 축합 반응 또는 부가 반응시킴으로써, 분자 내에 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 아크릴계 폴리머를 제조하는 방법 등을 들 수 있다.
상기한 고무계 혹은 아크릴계의 베이스 폴리머는, 천연 고무, 각종 합성 고무 등의 고무계 폴리머, 혹은 폴리(메트)아크릴산알킬에스테르, (메트)아크릴산알킬에스테르, (메트)아크릴산알킬에스테르와 이것과 공중합 가능한 다른 불포화 단량체와의 공중합물 등의 아크릴계 폴리머가 사용된다. 베이스 폴리머를 구성하는 모노머로서, 에틸아크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 메톡시에틸아크릴레이트를 사용하면, 픽업성이 더욱 향상되므로, 바람직하다.
광중합성 화합물로서는, 예를 들어 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메트)아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메트)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트, 글리세린디(메트)아크릴레이트 등의 (메트)아크릴산과, 다가 알코올과의 에스테르화물; 에스테르아크릴레이트올리고머; 2-프로페닐-디-3-부테닐시아누레이트 등의 탄소-탄소 이중 결합 함유기를 갖고 있는 시아누레이트계 화합물; 트리스(2-아크릴옥시에틸)이소시아누레이트, 트리스(2-메타크릴록시에틸)이소시아누레이트, 2-히드록시에틸비스(2-아크릴옥시에틸)이소시아누레이트, 비스(2-아크릴옥시에틸)2-[(5-아크릴옥시헥실)-옥시]에틸이소시아누레이트, 트리스(1,3-디아크릴옥시-2-프로필-옥시카르보닐아미노-n-헥실)이소시아누레이트, 트리스(1-아크릴옥시에틸-3-메타크릴록시-2-프로필-옥시카르보닐아미노-n-헥실)이소시아누레이트, 트리스(4-아크릴옥시-n-부틸)이소시아누레이트 등의 탄소-탄소 이중 결합 함유기를 갖고 있는 이소시아누레이트계 화합물 등을 들 수 있다. 이들 광중합성 화합물은 단독으로, 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수도 있다.
방사선 경화 전후의 인장 영률비가 1.8 이하로 되면, 일분자 중의 탄소-탄소 이중 결합수는 특별히 제한되지 않지만, 일분자 중의 탄소-탄소 이중 결합수는 2∼6개가 바람직하다. 또한, 광중합성 화합물의 배합량에 대해서도 특별히 제한은 없지만, 점착제의 상기 베이스 폴리머 100질량부에 대해 10∼90질량부가 바람직하고, 20∼70질량부가 보다 바람직하고, 20∼60질량부가 더욱 바람직하다.
방사선 경화형 점착제는, 점착제 중에 광중합 개시제를 혼입함으로써, 방사선 조사에 의한 중합 경화 반응을 발생시킬 수 있다. 이와 같은 광중합 개시제로서는, 예를 들어 벤조인메틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤조인프로필에테르, 벤조인이소프로필에테르, 벤조인이소부틸에테르 등의 벤조인알킬에테르계 개시제; 벤조페논, 벤조일벤조산, 3,3'-디메틸-4-메톡시벤조페논, 폴리비닐벤조페논 등의 벤조페논계 개시제; α-히드록시시클로헥실페닐케톤, 4-(2-히드록시에톡시)페닐(2-히드록시-2-프로필)케톤, α-히드록시-α,α'-디메틸아세토페논, 메톡시아세토페논, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 2,2-디에톡시아세토페논, 2-메틸-1-[4-(메틸티오)-페닐]-2-모르폴리노프로판-1 등의 방향족 케톤계 개시제; 벤질디메틸케탈 등의 방향족 케탈계 개시제; 티오크산톤, 2-클로로티오크산톤, 2-메틸티오크산톤, 2-에틸티오크산톤, 2-이소프로필티오크산톤, 2-도데실티오크산톤, 2,4-디클로로티오크산톤, 2,4-디메틸티오크산톤, 2,4-디에틸티오크산톤, 2,4-디이소프로필티오크산톤 등의 티오크산톤계 개시제, 벤질 등의 벤질계 개시제, 벤조인 등의 벤조인계 개시제 외에, α-케톨계 화합물(2-메틸-2-히드록시프로피오페논 등), 방향족 술포닐클로라이드계 화합물(2-나프탈렌술포닐클로라이드 등), 광 활성 옥심계 화합물[1-페논-1,1-프로판디온-2-(o-에톡시카르보닐)옥심 등], 캄포퀴논, 할로겐화 케톤, 아실포스핀옥시드, 아실포스포네이트 등을 들 수 있다. 광중합 개시제는, 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
광중합 개시제의 배합량은, 특별히 제한되지 않지만, 점착제의 상기 베이스 폴리머 100질량부에 대해 바람직하게는 1∼10질량부, 더욱 바람직하게는 2∼7질량부이다.
또한, 상기한 점착제 중에는, 필요에 따라 이소시아네이트계 경화제를 배합할 수 있다. 이소시아네이트계 경화제로서는, 구체적으로는 다가 이소시아네이트 화합물, 예를 들어 2,4-톨릴렌디이소시아네이트, 2,6-톨릴렌디이소시아네이트, 1,3-크실렌디이소시아네이트, 1,4-크실렌디이소시아네이트, 디페닐메탄-4,4'-디이소시아네이트, 디페닐메탄-2,4'-디이소시아네이트, 3-메틸디페닐메탄디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 디시클로헥실메탄-4,4'-디이소시아네이트, 디시클로헥실메탄-2,4'-디이소시아네이트, 리신이소시아네이트 등이 사용된다.
경화제의 배합량은, 특별히 제한되지 않지만, 점착제의 상기 베이스 폴리머 100질량부에 대해 바람직하게는 0.01∼10질량부, 더욱 바람직하게는 0.1∼5질량부이다.
방사선 경화형 점착제를 형성하기 위한 점착제 조성물 중에는, 필요에 따라, 예를 들어 점착 부여제, 노화 방지제, 충전제, 착색제, 난연제, 대전 방지제, 연화제, 자외선 흡수제, 산화 방지제, 가소제, 계면 활성제 등의 공지의 첨가제 등이 포함되어 있어도 된다.
본 발명에 있어서의 점착제층(3)은 공지의 점착제층(3)의 형성 방법을 이용하여 형성할 수 있다. 예를 들어, 상술한 점착제 조성물을, 기재 시트(2)의 소정의 면에 도포하여 형성하는 방법이나, 점착제 조성물을, 세퍼레이터(예를 들어, 이형제가 도포된 플라스틱제 필름 또는 시트 등) 상에 도포하여 점착제층(3)을 형성한 후, 그 점착제층(3)을 기재 시트(2)의 소정의 면에 전사하는 방법에 의해, 기재 시트(2) 상에 점착제층(3)을 형성할 수 있다. 점착제층(3)의 두께는, 범프, 혹은 단차보다 높으면 특별히 제한되지 않는다.
또한, 도 1에 있어서는, 점착제층(3)이 단층의 형태를 갖는 방사선 경화형 다이싱용 점착 테이프(1)를 나타내었지만, 복수의 점착제층(3)이 적층된 형태를 갖고 있어도 된다. 복수의 점착제층(3)이 적층되어 있는 경우, 다이싱 시에 웨이퍼가 접합되는 면을 갖는 점착제층(3)이 방사선 경화형의 점착제층(3)이며, 방사선 경화 전에 있어서의 저장 탄성률 G'가 1.8×104∼4.7×104㎩, 방사선 경화 전의 손실 계수 tanδ가 0.20∼0.35인 것이 바람직하다.
또한, 필요에 따라, 실용에 사용될 때까지의 동안에, 점착제층(3)을 보호하기 위해 통상 세퍼레이터로서 사용되는 합성 수지 필름을 점착제층(3)측에 부착해 두어도 된다. 합성 수지 필름의 구성 재료로서는, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 합성 수지 필름이나 종이 등을 들 수 있다. 합성 수지 필름의 표면에는, 점착제층(3)으로부터의 박리성을 높이기 위해, 필요에 따라 실리콘 처리, 장쇄 알킬 처리, 불소 처리 등의 박리 처리가 실시되어 있어도 된다. 합성 수지 필름의 두께는, 통상 10∼100㎛, 바람직하게는 25∼50㎛ 정도이다.
<사용 방법>
이어서, 본 발명의 방사선 경화형 다이싱용 점착 테이프(1)의 사용 방법에 대해 설명한다.
본 발명의 방사선 경화형 다이싱용 점착 테이프(1)는 피절단물인 반도체 부품에 부착하는 마운트 공정 후에, 상법에 따라서 다이싱에 사용되고, 또한 방사선 조사, 픽업 공정으로 이행된다. 반도체 부품으로서는 실리콘 반도체, 화합물 반도체, 반도체 패키지, 글래스, 세라믹스 등을 들 수 있지만, 방사선 경화형 다이싱용 점착 테이프(1)는 관통 전극을 갖는 반도체 웨이퍼의 다이싱에 적절하게 사용할 수 있다.
마운트 공정에서는, 통상, 피절단물과 방사선 경화형 다이싱용 점착 테이프(1)를 겹치고, 압착 롤을 사용한 가압 수단 등의 공지의 가압 수단에 의해 가압하면서, 피절단물과 점착 테이프와의 부착을 행한다. 피절단물과의 밀착이 충분하지 않은 경우에는, 피절단물을 가열하는 방법도 채용할 수 있다.
다이싱 공정은, 블레이드를 고속 회전시키고, 피절단물을 소정의 크기로 절단한다. 다이싱은, 다이싱 테이프의 일부까지 절입(칼집을 냄)을 행하는 풀컷이라고 불리는 절단 방식 등을 채용할 수 있다.
다이싱 후에는, 자외선의 조사에 의해 점착제층(3)을 경화시켜, 점착성을 저하시킨다. 자외선 조사에 의해, 점착제층(3)의 점착성이 경화에 의해 저하시켜 박리를 용이화시킬 수 있다. 여기서 자외선의 조사량은 특별히 제한되지 않지만, 100∼1000mJ/㎠가 바람직하고, 200∼500mJ/㎠가 더욱 바람직하다.
자외선 조사 이후에는 픽업 공정에 이용된다. 픽업 공정에는, 익스팬드 공정을 마련할 수 있다. 픽업 방법으로서는, 특별히 한정되지 않고 종래 공지의 다양한 픽업 방법을 채용할 수 있다. 예를 들어, 개개의 절단편을, 다이싱 테이프로부터 니들 등의 지그에 의해 밀어올리고, 밀어올려진 절단편을 픽업 장치에 의해 픽업하는 방법 등을 들 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예에 기초하여, 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.
<점착제층을 구성하는 수지 조성물>
점착제층을 구성하는 수지 조성물로서, 이하의 A∼H를 제조하였다.
(점착제 조성물 A)
아크릴계 폴리머(에틸아크릴레이트:23mol％, 부틸아크릴레이트:56mol％, 메톡시에틸아크릴레이트:21mol％)를 포함하는 아크릴계 공중합체(중량 평균 분자량 90만) 100질량부에 대해 폴리이소시아네이트 화합물(일본 폴리우레탄 공업 주식회사제, 상품명 코로네이트 L) 2질량부, 광중합성 화합물로서 테트라메틸올메탄테트라아크릴레이트 30질량부 및 광중합 개시제(BASF사제, 상품명 이르가큐어 184) 2질량부를 첨가하여 혼합하고, 방사선 경화성의 점착제 조성물 A를 조제하였다.
(점착제 조성물 B)
광중합성 화합물을 펜타에리트리톨트리아크릴레이트 60질량부로 한 것 외에는, 점착제 조성물 A와 마찬가지로 하여, 점착제 조성물 B를 조정하였다.
(점착제 조성물 C)
아크릴계 폴리머를, 2-에틸헥실아크릴레이트, 메틸아크릴레이트, 2-히드록시에틸아크릴레이트를 포함하는 공중합체(중량 평균 분자량 50만)로 한 것 외에는 점착제 조성물 A와 마찬가지로 하여, 점착제 조성물 C를 조정하였다.
(점착제 조성물 D)
광중합성 화합물을, 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트로 하고, 배합량을 20질량부로 한 것 외에는, 점착제 조성물 C와 마찬가지로 하여, 점착제 조성물 D를 조정하였다.
(점착제 조성물 E)
광중합성 화합물의 배합량을 50질량부로 한 것 외에는, 점착제 조성물 D와 마찬가지로 하여, 점착제 조성물 E를 조정하였다.
(점착제 조성물 F)
광중합성 화합물의 배합량을 80질량부로 한 것 외에는, 점착제 조성물 D와 마찬가지로 하여, 점착제 조성물 F를 조정하였다.
(점착제 조성물 G)
2-에틸헥실아크릴레이트, 메타크릴산, 2-히드록시에틸아크릴레이트를 포함하는 아크릴계 공중합체 100질량부에, 광중합성 탄소-탄소 이중 결합 및 관능기를 갖는 화합물로서, 2-메타크릴로일옥시에틸이소시아네이트(쇼와 전공 주식회사제, 상품명 카렌즈 MOI) 0.2질량부를 반응시켜, 주쇄의 반복 단위에 대해 방사선 경화성 탄소-탄소 이중 결합 함유기를 갖는 아크릴계 단량체부를 갖는 잔기를 결합한 중합체를 얻었다(중량 평균 분자량 60만). 상기 중합체 100질량부에 대해 폴리이소시아네이트 화합물(일본 폴리우레탄 공업 주식회사제, 상품명 코로네이트 L)을 1질량부 및 광중합 개시제(BASF사제, 상품명 이르가큐어 184)를 2질량부 첨가하여 혼합하고, 방사선 경화성의 점착제 조성물 G를 조제하였다.
(점착제 조성물 H)
폴리이소시아네이트 화합물의 배합량을, 0.5질량부로 한 것 외에는, 점착제 조성물 G와 마찬가지로 하여, 점착제 조성물 H를 조정하였다.
(점착제 조성물 I)
아크릴계 공중합체에 반응시키는 2-메타크릴로일옥시에틸이소시아네이트의 배합량을 0.6질량부로 한 것 외에는, 점착제 조성물 G와 마찬가지로 하여, 점착제 조성물 I를 조정하였다.
<기재 시트>
기재 시트로서, 이하의 J∼L을 준비하였다.
(기재 시트 J)
에틸렌-메타크릴산-(아크릴산2-메틸-프로필)-Zn＋＋아이오노머 수지(미쯔이·듀퐁 폴리케미컬 주식회사제, 상품명 하이 밀란 AM7316)를 2축 혼련기에서 약 200℃에서 필름 압출 성형하고, 두께 100㎛의 기재 시트 J를 제조하였다.
(기재 시트 K)
에틸렌-아세트산 비닐 공중합체(일본 유니카 주식회사제, 상품명 NUC-3758)를 2축 혼련기에서 약 200℃에서 필름 압출 성형하고, 두께 100㎛의 기재 시트 K를 제조하였다.
(기재 시트 L)
폴리염화비닐 수지 100질량부에 대해 프탈산디옥틸을 30질량부 포함하는, 폴리염화비닐 시트(두께 100㎛)를 준비하였다.
<방사선 경화형 다이싱용 점착 테이프의 제작>
표 1 및 표 2에 나타내는 바와 같이, 각각의 기재 시트 J∼L에, 상기한 점착제 조성물 A∼I를, 각각 건조 후의 두께가 20㎛로 되도록 도포 시공하여, 점착제층을 형성하고, 실시예 1, 3∼9, 비교예 1, 2에 따른 방사선 경화형 다이싱용 점착 테이프를 제조하였다. 또한, 점착 조성물 A를, 건조 후의 두께가 25㎛로 되도록 도포 시공하여, 점착제층을 형성하고, 실시예 2에 따른 방사선 경화형 다이싱용 점착 테이프를 제조하였다.
<점착 테이프의 영률비>
실시예 1∼9 및 비교예 1, 2의 방사선 경화형 다이싱용 점착 테이프를 사용하여, JIS K7127/2/300에 따라서, 시험편을 제작하여 인장 시험을 실시하고, 자외선 조사 전의 영률을 산출하였다. 또한, 점착 테이프 시험 샘플의 기재 시트측으로부터, 자외선을 200mJ/㎟ 조사하여 점착제층을 경화시킨 후, 동일한 시험을 실시하고, 자외선 조사 후의 영률을 산출하였다. 모든 시험이 측정수 n＝5의 평균값을 시험 결과로 하였다. 이 결과로부터 영률비[(자외선 조사 후)/(자외선 조사 전)]를 산출하였다. 그 결과를 표 1 및 표 2에 나타내었다.
<점착제층의 점탄성>
점착제 조성물 A∼I를 이형 필름 상에 각각 건조 후의 두께가 20㎛로 되도록 도포 시공하여, 점착제층을 형성한 후, 점착제층을 이형 필름으로부터 박리하여 총 두께가 약 2㎜로 되도록 겹치고, 시험 샘플을 제작하였다. 그 시험 샘플을 직경 8㎜의 원반 형상으로 펀칭하고, 패러렐 플레이트 사이에 끼우고, 점탄성 측정 장치(티·에이·인스트루먼트사제, 상품명 ARES)를 사용하여, 다음의 조건으로 측정하였다. 얻어진 데이터로부터 저장 탄성률 G'의 최대값 및 최소값 및 손실 계수 tanδ의 최소값을 기록하였다. 그 결과를 표 1 및 표 2에 나타내었다.
(측정 조건)
측정 온도:23∼80℃
승온 속도:5℃/min
측정 주파수:0.15㎐
<방사선 경화형 다이싱용 점착 테이프의 평가>
직경 10㎛의 볼 범프(5)(도 2 참조)가 100㎛ 간격으로 형성되어 있는, 8인치, 두께 30㎛의 Si 웨이퍼를 준비하였다. 그리고, 실시예 1∼8 및 비교예 1, 2의 방사선 경화형 다이싱용 점착 테이프를, 링 프레임과 함께 접합하였다.
(매립성 평가)
접합 직후의 방사선 경화형 다이싱용 점착 테이프면의 상방으로부터 육안으로, 볼 범프 주위의 기포 유무를 관찰하였다. 기포가 없는 경우를 ◎, 기포 사이즈가 10㎛ 이하인 경우를 ○, 기포 사이즈가 10㎛보다도 큰 경우를 ×로 하였다. 그 결과를 표 1 및 표 2에 나타내었다.
(접합 후의 경시 변화 평가)
접합한 후, 다이싱 카세트에 1시간 방치한 후, 매립성 평가와 동일한 평가를 실시하였다. 매립성 평가로부터 변화가 없는 경우를 ○, 기포 사이즈의 확대 폭이 5㎛ 이하인 경우를 △, 기포 사이즈의 확대 폭이 5㎛보다도 큰 경우를 ×로 하였다. 그 결과를 표 1 및 표 2에 나타내었다.
그 후, 다이싱 장치(주식회사 디스코제, 상품명 DAD-340)를 사용하여, 도 2에 도시한 바와 같이, 칩(4)의 사이즈가 10㎜×10㎜로 되도록, 이하의 조건으로 다이싱을 실시하였다. 또한, 볼 범프(5)는 도 2와 같이 형성되어 있고, 스크라이브 라인 상에는 형성되어 있지 않다.
(다이싱 조건)
블레이드:주식회사 디스코제 「27HECC」
블레이드 회전 수:40000rpm
다이싱 속도:50㎜/sec
다이싱 깊이:25㎛
커트 모드:다운 커트
(픽업성 평가)
방사선 경화형 다이싱용 점착 테이프의 기재 시트측으로부터, 자외선을 200mJ/㎟ 조사하여 점착제층을 경화시킨 후, 개편화한 칩을, 다이 피커 장치(캐논 머시너리 주식회사제, 상품명 CAP-300II)를 사용하여 픽업하였다. 임의의 칩 50개를, 다음의 조건 A 및 조건 B로 픽업하고, 픽업이 성공한 칩수를 카운트하고, 50개 모든 칩의 픽업이 성공한 경우를 ○, 45∼49개의 반도체 칩의 픽업이 성공한 경우를 △로 하고, 그 이외는 ×로 하여, 픽업성을 평가하였다. 그 결과를 표 1 및 표 2에 나타내었다. 또한, 픽업 실패라 함은, 박리를 할 수 없었던 경우 및 픽업한 칩에 크랙이 생겼던 경우를 가리킨다.
(픽업 조건 A)
핀수:5개
핀의 간격:7.8×7.8㎜
핀 선단 곡률:0.25㎜
핀 밀어올림량:0.30㎜
(픽업 조건 B)
핀수:5개
핀의 간격:7.8×7.8㎜
핀 선단 곡률:0.25㎜
핀 밀어올림량:0.40㎜
(칩핑성 평가)
픽업성 평가에서 채취한 칩 30매의 이면을 광학 현미경으로 관찰하고, 칩핑의 크기를 측정하였다. 칩 단부로부터 칩핑의 가장 깊은 개소까지의 거리가, 5㎛ 이하이었던 경우를 ○, 6∼15㎛이었던 경우를 △, 15㎛보다도 컸던 경우를 ×로 하였다. 그 결과를 표 1 및 표 2에 나타내었다.
Figure pct00001
Figure pct00002
표 1 및 2에 나타낸 바와 같이, 실시예 1∼9의 방사선 경화형 다이싱용 점착 테이프는, 방사선 경화 후에 있어서의 영률의 방사선 경화 전에 있어서의 영률에 대한 비가 1.0∼1.8의 범위이기 때문에, 조건 B에 있어서의 픽업성이 양호하였다. 특히, 실시예 1∼4는 베이스 폴리머를 구성하는 모노머로서, 에틸아크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 메톡시에틸아크릴레이트를 사용하고 있기 때문에, 핀의 밀어올림량이 적어 픽업이 보다 곤란한 조건 A에 있어서도 픽업성이 양호하였다. 실시예 5∼9는 베이스 폴리머를 구성하는 모노머로서, 에틸아크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 메톡시에틸아크릴레이트를 사용하고 있지 않으므로, 조건 A에 있어서는 픽업에 실패한 칩이 발생하였지만, 허용 범위의 발생 비율이었다. 이에 대해, 비교예 1, 2의 방사선 경화형 다이싱용 점착 테이프는, 방사선 경화 후에 있어서의 영률의 방사선 경화 전에 있어서의 영률에 대한 비가 1.8을 초과하기 때문에, 조건 A, B 모두 양호하게 픽업할 수 없었다.
또한, 실시예 1∼6의 방사선 경화형 다이싱용 점착 테이프는, 점착제층의 방사선 경화 전에 있어서의 저장 탄성률 G'가 1.8×104∼4.7×104㎩이며, 점착제층의 방사선 경화 전의 손실 계수 tanδ가 0.25∼0.35이기 때문에, 매립성, 칩핑성, 접합 후 경시 변화 모두가 양호하였다. 이에 대해 실시예 7의 방사선 경화형 다이싱용 점착 테이프는, 점착제층의 방사선 경화 전에 있어서의 저장 탄성률 G'가 4.7×104㎩이기 때문에, 실시예 1∼6의 방사선 경화형 다이싱용 점착 테이프에 비해 매립성이 뒤떨어져 칩핑성이 저하되었지만, 허용 범위이었다. 또한, 실시예 8의 방사선 경화형 다이싱용 점착 테이프는, 점착제층의 방사선 경화 전에 있어서의 저장 탄성률 G'가 1.8×104이기 때문에, 실시예 1∼6의 방사선 경화형 다이싱용 점착 테이프에 비해 칩핑성이 뒤떨어지지만, 허용 범위이었다. 또한, 실시예 9의 방사선 경화형 다이싱용 점착 테이프는, 점착제층의 방사선 경화 전의 손실 계수 tanδ가 0.20이기 때문에, 실시예 1∼6의 방사선 경화형 다이싱용 점착 테이프에 비해, 접합 후의 경시 변화에 의해 웨이퍼의 리프팅이 발생하여 칩핑성이 저하되었지만, 허용 범위이었다.
1 : 방사선 경화형 다이싱용 점착 테이프
2 : 기재 시트
3 : 점착제층
4 : 칩
5 : 볼 범프

Claims (5)

  1. 기재(基材) 시트 상에 방사선 경화형의 점착제층이 형성된 방사선 경화형 점착 테이프로서,
    방사선 경화 후에 있어서의 영률의 방사선 경화 전에 있어서의 영률에 대한 비인 방사선 경화 후에 있어서의 영률/방사선 경화 전에 있어서의 영률이 1.0∼1.8인 것을 특징으로 하는 방사선 경화형 다이싱용 점착 테이프.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 점착제층의 방사선 경화 전에 있어서의 저장 탄성률 G'가 1.8×104∼4.7×104㎩인 것을 특징으로 하는 방사선 경화형 다이싱용 점착 테이프.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 점착제층의 방사선 경화 전의 손실 계수 tanδ가 0.20∼0.35인 것을 특징으로 하는 방사선 경화형 다이싱용 점착 테이프.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    반도체 웨이퍼를 다이싱할 때에 사용되는 것을 특징으로 하는 방사선 경화형 다이싱용 점착 테이프.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 반도체 웨이퍼는, 상기 점착제층에 접합되는 면에 돌기물 혹은 단차를 갖는 것을 특징으로 하는 방사선 경화형 다이싱용 점착 테이프.
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