KR20160019421A - 반도체 검사용 내열성 점착 시트 - Google Patents

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Abstract

[해결하려고 하는 과제] 가온(加溫)에 의한 점착 시트의 변형이 쉽게 생기지 않는, 반도체 검사용 내열성 점착 시트의 제공.
[해결 수단] 본 발명의 반도체 검사용 내열성 점착 시트는, 반도체 칩을 가열하면서 성능 검사하는 공정에서 사용되는 점착 시트로서, 상기 점착 시트는 기재(基材) 상에 점착제층이 형성된 점착 시트이며, 상기 기재가, 150℃에서 30분 가열했을 때의 열수축율이 1% 미만이며, 또한 60℃∼150℃의 선팽창 계수가 5.0×10-5/K 이하이며, 또한 상기 점착 시트의 점착제층이, (메타)아크릴산 에스테르 공중합체와 광중합성 화합물과 다관능성 이소시아네이트 경화제와 광중합 개시제를 포함하고, (메타)아크릴산 에스테르 공중합체가 100 중량에 대하여, 상기 광중합성 화합물이 5∼200 질량부, 상기 다관능성 이소시아네이트 경화제가 0.5∼20 질량부, 상기 광중합 개시제가 0.1∼20 질량부이며, 또한 점착 부여 수지를 포함하지 않는 것이다. 바람직하게는, 상기 점착 시트의 점착제층이, 실리콘계 그라프트 공중합체를 포함한다.

Description

반도체 검사용 내열성 점착 시트{HEAT-RESISTANT ADHESIVE SHEET FOR SEMICONDUCTOR INSPECTION}
본 발명은, 반도체 검사용 내열성 점착 시트에 관한 것이다.
반도체 웨이퍼는, 회로를 형성한 후에 점착 시트를 접합하고 나서, 소자 소편(小片)으로의 절단(다이싱(dicing)), 세정, 건조, 점착 시트의 연신(익스팬딩(expanding)), 점착 시트로부터의 소자 소편의 박리(픽업), 마운팅 등의 각각의 공정에 배치된다. 이들 공정에서 사용되는 점착 시트(다이싱 테이프)에는, 다이싱 공정으로부터 건조 공정까지는 절단된 소자 소편(칩)에 대하여 충분한 점착력을 가지면서, 픽업 공정 시에는 풀기의 잔존이 없을 정도로 점착력이 감소하고 있는 것이 요구된다.
점착 시트로서, 자외선 및/또는 전자선 등의 활성 광선에 대하여 투과성을 가지는 기재(基材) 상에 자외선 등에 의해 중합 경화 반응을 하는 점착제층을 도포 한 것이 있다. 이 점착 시트에서는, 다이싱 공정 후에 자외선 등을 점착제층에 조사하고, 점착제층을 중합 경화시켜 점착력을 저하시킨 후, 절단된 칩을 픽업하는 방법이 취해진다.
이와 같은 점착 시트로서는, 특허 문헌 1 및 특허 문헌 2에는, 기재 면에 예를 들면, 활성 광선에 의해 3차원 망형화할 수 있는, 분자 내에 광중합성 불포화 이중 결합을 가지는 화합물(다관능성 올리고머)을 함유하여 이루어지는 점착제를 도포한 점착 시트가 개시되어 있다.
일본공개특허 제2009-245989호 공보 일본공개특허 제2012-248640호 공보
반도체의 제조 공정에서는, 이하의 순서로 가공 및 성능 검사가 행해지고 있다.
·반도체 웨이퍼의 다이싱
·성능 검사(상온)
·패키징
·성능 검사(고온 및 상온)
전술한 공정에서는, 고온 상태에서 이상(異常)이 있는 칩은 패키징 후의 성능 검사 때까지 판별할 수 없다. 이 때문에, 고온 상태에서 이상이 있는 칩도 모두 패키징하지 않으면 안되므로, 패키징 비용의 증대로 이어지고 있었다.
다이싱 후의 성능 검사를 고온에서 행할 수 있다면, 패키징 비용의 삭감으로 이어지지만, 이 성능 검사는, 다이싱 테이프 등의 점착 시트에 반도체 칩을 첩부(貼付)한 상태에서 행하고 있어, 반도체 칩을 가온(加溫)하면, 점착 시트가 변형되거나, 점착 시트가 과도하게 밀착되는 경우가 있다.
점착 시트가 변형되면, 웨이퍼 상에 형성된 전극 패드와 검사 프로브와의 얼라인먼트(alignment)를 자동으로 할 수 없기 때문에, 검사에 장시간을 요한다. 또한, 변형이 큰 경우에는, 웨이퍼를 검사 프로브에 접촉하여 검사할 수 없게 될 우려가 있다. 또한, 반도체 칩의 간격이 좁은 경우에는, 칩끼리 접촉하여, 칩의 파손이나 강도 저하를 초래할 우려가 있다.
또한, 점착 시트가 반도체 칩에 과도하게 밀착하면, 자외선 등을 조사하여 점착제층을 경화시켜도 점착제층의 점착력이 충분히 저하하지 않아, 픽업이 곤란하게 되거나 풀기의 잔존 등의 불량이 생기는 원인이 된다.
본 발명자들은, 가온에 의한 점착 시트의 변형은, 기재의 열수축율 및 선팽창 계수에 기인하는 것과, 또한, 가온에 의한 점착제층의 연화는, 점착제에 포함되는 점착 부여 수지의 연화가 요인이 되는 것을 발견하였다.
이 지견에 기초하여, 본 발명은, 열수축율 및 선팽창 계수가 작은 기재를 사용한 점착 시트를 제공한다.
본 발명의 반도체 검사용 내열성 점착 시트는, 반도체 칩을 가열하면서 성능 검사하는 공정에서 사용되는 점착 시트로서, 상기 점착 시트는 기재 상에 점착제층이 설치된 점착 시트이며, 상기 기재가, 150℃에서 30분 가열했을 때의 열수축율이 1% 미만이며, 또한 60℃∼150℃의 선팽창 계수가 5.0×10-5/K 이하이며, 또한 상기 점착 시트의 점착제층이, (메타)아크릴산 에스테르 공중합체와 광중합성 화합물과 다관능성 이소시아네이트 경화제와 광중합 개시제를 포함하고, (메타)아크릴산 에스테르 공중합체가 100 중량에 대하여, 상기 광중합성 화합물이 5∼200 질량부, 상기 다관능성 이소시아네이트 경화제가 0.5∼20 질량부, 상기 광중합 개시제가 0.1∼20 질량부이며, 또한 점착 부여 수지를 포함하지 않는 것이다.
바람직하게는, 상기 점착 시트의 점착제층이, 실리콘계 그라프트 공중합체를 포함한다.
또한, 바람직하게는, 상기 다관능성 이소시아네이트 경화제가, 이소시아네이트기를 3개 이상 가진다.
또한, 바람직하게는, 상기 광중합 개시제가, 23℃에서 10℃/분의 승온(昇溫) 속도로 승온했을 때의 질량 감소율 10%로 되는 온도가 250℃ 이상이다.
또한, 바람직하게는, 상기 점착 시트가, (a) 점착 시트를 반도체 칩에 첩부하는 첩부 공정, (b) 점착 시트가 첩부된 반도체 칩을, 60∼150 ℃의 스테이지 상에 점착 시트가 스테이지에 접하도록 올려서 흡착 고정시키는 흡착 공정, (c) 스테이지를 60∼150 ℃로 가열하면서 반도체 칩의 성능을 검사하는 검사 공정, (d) 점착 시트에 자외선을 조사하는 자외선 조사 공정, (e) 점착 시트로부터 반도체 칩을 픽업하는 픽업 공정을 포함하는 반도체의 제조 방법에서 사용된다.
또한, 바람직하게는, 상기한 점착 시트가, (a) 점착 시트를 반도체 웨이퍼 또는 기판에 첩부하는 첩부 공정, (b) 반도체 웨이퍼 또는 기판을 다이싱하여 반도체 칩으로 만드는 다이싱 공정, (c) 점착 시트가 첩부된 반도체 칩을, 60∼150 ℃의 스테이지 상에 점착 시트가 스테이지에 접하도록 올려서 흡착 고정시키는 흡착 공정, (d) 스테이지를 60∼150 ℃로 가열하면서 반도체 칩의 성능을 검사하는 검사 공정, (e) 점착 시트에 자외선을 조사하는 자외선 조사 공정, (f) 점착 시트로부터 반도체 칩을 픽업하는 픽업 공정을 포함하는 반도체의 제조 방법에서 사용된다.
또한, 본 발명은, 점착 시트를 접착한 전자 부품을 60∼150 ℃에서 가온하는 공정을 포함하고, 상기 점착 시트로서, 열수축율 및 선팽창 계수가 작은 기재에 광경화형 점착제층을 적층하여 이루어지는 점착 시트이며, 광경화형 점착제가, (메타)아크릴산 에스테르 공중합체와 광중합성 화합물과 다관능성 이소시아네이트 경화제와 광중합 개시제를 포함하고, 점착 부여 수지를 포함하지 않는 점착 시트를 사용하는 것을 특징으로 하는 전자 부품의 제조 방법도 제공한다.
여기서, 「점착 부여 수지」에는, 아크릴계 접착제의 점착성을 높이기 위해 종래 배합되고 있는 수지로서, 예를 들면, 로진계 수지, 테르펜계 수지, 지방족 석유 수지, 방향족 석유 수지, 수첨 석유 수지, 쿠마론·인덴 수지, 스티렌계 수지, 크실렌 수지 및 이들 수지의 혼합물 등이 포함되는 것으로 한다.
본 발명에 의해, 가온에 의한 점착 시트의 변형 및 점착제층의 연화가 쉽게 생기지 않는 점착 시트가 제공되고, 반도체 웨이퍼를 가온한 상태에서 검사하는 것이 가능하게 된다. 종래, 가온 상태에서의 웨이퍼 검사는, 반도체의 패키징 공정 후에 행해지고 있었지만, 본 발명에 의해, 가온 상태에서의 웨이퍼 검사를 패키징 공정 전에 행할 수 있다. 즉, 본 발명에 의해, 가온 상태에서 불량이 있는 칩을 패키징 공정 전에 판별할 수 있으므로, 상기 불량 칩을 패키징하지 않아도 되어, 패키징 비용의 삭감으로 이어진다.
이하에서, 본 발명을 실시하기 위한 바람직한 형태에 대하여 설명한다. 그리고, 이하에서 설명하는 실시형태는, 본 발명의 대표적인 실시형태의 일례를 나타낸 것이며, 이것에 의해 본 발명의 범위가 좁게 해석되지는 않는다.
1. 점착 시트
(1) 기재
(2) 광경화형 점착제
(2-1) 점착 부여 수지를 포함하지 않음
(2-2) (메타)아크릴산 에스테르 공중합체
(2-3) 광중합성 화합물
(2-4) 다관능성 이소시아네이트 경화제
(2-5) 광중합 개시제
2. 전자 부품의 제조 방법
(1) 첩부 공정
(2) 가온 공정
(3) 다이싱 공정
(4) 자외선 조사 공정
(5) 픽업 공정
1. 점착 시트
본 발명에 따른 점착 시트는, 열수축율 및 선팽창 계수가 작은 기재에 광경화형 점착제층(이하, 간단히 「점착제층」이라고도 칭함)을 적층하여 이루어지고, 점착제층에 점착 부여 수지를 포함하지 않는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따른 점착 시트는, 가온된 경우에도 변형되지 않는다. 또한, 본 발명에 따른 점착 시트는, 점착 부여 수지의 연화에 기인한 점착제층의 연화가 생기지 않으므로, 반도체 웨이퍼에 과도하게 밀착되지 않는다. 따라서, 본 발명에 따른 점착 시트에서는, 점착 시트의 변형에 의한 검사 시간의 장기화나 반도체 칩의 파손 등을 방지할 수 있다. 또한, 자외선 등의 조사에 의해 점착제층의 충분한 접착력의 저하를 얻을 수 있어 픽업 불량이나 풀기의 잔존을 방지할 수 있다.
(1) 기재
기재의 재료로서는, 150℃에서 30분 가열했을 때의 열수축율이 1% 이하인 것이 바람직하다. 열수축율이 1%보다 크면, 가온했을 때 기재가 수축하여 점착 시트가 변형될 우려가 있다. 여기서 열수축율은 이하의 식으로 구하는 값이다.
(L0-L1)/L0×100 (%)
L0: 가열 전의 기재의 길이(10 cm)
L1: 150℃에서 30분 가열하고, 실온까지 냉각한 후의 기재의 길이
또한, 기재의 선팽창 계수는 5.0×10-5/K 이하인 것이 바람직하다. 선팽창 계수가 5.0×10-5/K보다 크면, 점착 시트를 첩부하는 링 프레임이나, 피검사체인 반도체 웨이퍼나 칩과의 선팽창 계수 차가 커져, 점착 시트가 변형될 우려가 있다. 이와 같은 기재로서는, 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리페닐렌술피드(PPS), 폴리에테르에테르케톤(PEEK), 폴리아미드이미드(PAI), 폴리이미드(PI) 등의 플라스틱 기재, 일본 종이나 상질지, 글라신지, 크레이프지 등의 종이 기재를 예로 들 수 있다. 또한, 종이 기재는 라텍스 등으로 함침하거나, 표면을 매끄럽게 하여 눈먹임한 것이라도 된다.
기재는, 상기 재료로 이루어지는 단층 또는 다층의 필름 또는 시트라도 되고, 상이한 재료로 이루어지는 필름 등을 적층한 것이라도 된다. 기재의 두께는 50∼200 ㎛, 바람직하게는 70∼150 ㎛이다.
기재에는, 대전(帶電) 방지 처리를 행하는 것이 바람직하다. 대전 방지 처리로서는, 기재에 대전 방지제를 배합하는 처리, 기재 표면에 대전 방지제를 도포하는 처리, 코로나 방전에 의한 처리가 있다.
대전 방지제로서는, 예를 들면, 4급 아민 염 단량체 등을 사용할 수 있다. 4급 아민 염 단량체로서는, 예를 들면, 디메틸아미노에틸(메타)아크릴레이트 4급 염화물, 디에틸아미노에틸(메타)아크릴레이트 4급 염화물, 메틸에틸아미노에틸(메타)아크릴레이트 4급 염화물, p-디메틸아미노스티렌 4급 염화물, 및 p-디에틸아미노스티렌 4급 염화물이 있다. 이 중에서, 디메틸아미노에틸 메타크릴레이트 4급 염화물이 바람직하다.
(2) 광경화형 점착제
본 발명에 따른 점착 시트의 점착제층을 형성하는 광경화형 점착제는, (메타)아크릴산 에스테르 공중합체와 광중합성 화합물과 다관능성 이소시아네이트 경화제와 광중합 개시제를 포함하고, 점착 부여 수지를 포함하지 않는다.
(2-1) 점착 부여 수지를 포함하지 않음
가열에 의한 점착제층의 연화의 원인이 되는 점착 부여 수지로서는, 특별히 한정되지 않지만, 로진계 수지, 테르펜계 수지, 지방족 석유 수지, 방향족 석유 수지, 수첨 석유 수지, 쿠마론·인덴 수지, 스티렌계 수지, 크실렌 수지 및 이들 수지의 혼합물을 예로 들 수 있다.
점착제에는, 점착 부여 수지를 포함하지 않는 한, 박리 부여제, 노화 방지제, 충전제, 자외선 흡수제 및 광 안정제 등의 각종 첨가제는 첨가되어 있어도 된다. 박리 부여제에는, 예를 들면, 실리콘계 그라프트 중합체(표 1의 실리콘계 중합체)를 사용할 수 있다.
그리고, 본 발명의 실시예에 있어서는, 점착 부여 수지는 사용하고 있지 않으며, 점착 부여 수지는 비교예에서만 사용하고 있다.
(2-2) (메타)아크릴산 에스테르 공중합체
(메타)아크릴산 에스테르 공중합체는, (메타)아크릴산 에스테르 단량체 만의 중합체, 또는 (메타)아크릴산 에스테르 단량체와 비닐 화합물 단량체와의 공중합체이다. 그리고, (메타)아크릴레이트란 아크릴레이트 및 메타아크릴레이트의 총칭이다. (메타)아크릴산 등의 (메타)를 포함하는 화합물 등도 마찬가지로, 명칭 중에 「메타」를 가지는 화합물과 「메타」를 가지지 않는 화합물의 총칭이다.
(메타)아크릴산 에스테르의 단량체로서는, 예를 들면, 부틸(메타)아크릴레이트, 2-부틸(메타)아크릴레이트, tert-부틸(메타)아크릴레이트, 펜틸(메타)아크릴레이트, 옥틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 노닐(메타)아크릴레이트, 데실(메타)아크릴레이트, 라우릴(메타)아크릴레이트, 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 이소프로필(메타)아크릴레이트, 트리데실(메타)아크릴레이트, 미리스틸(메타)아크릴레이트, 세틸(메타)아크릴레이트, 스테아릴(메타)아크릴레이트, 시클로헥실(메타)아크릴레이트, 이소보로닐(메타)아크릴레이트, 디시클로펜타닐(메타)아크릴레이트, 벤질(메타)아크릴레이트, 메톡시에틸(메타)아크릴레이트, 에톡시에틸(메타)아크릴레이트, 부톡시메틸(메타)아크릴레이트 및 에톡시-n-프로필(메타)아크릴레이트, 2-하이드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-하이드록시프로필(메타)아크릴레이트, 4-하이드록시부틸(메타)아크릴레이트가 있다.
(메타)아크릴산 에스테르 단량체에 공중합 가능한 비닐 화합물 단량체로서는, 카르복실기, 에폭시기, 아미드기, 아미노기, 메틸올기, 술폰산기, 설파민산기 또는 (아)인산 에스테르기와 같은 관능기 군의 1종 이상을 가지는 관능기 함유 단량체를 예로 들 수 있다.
카르복실기를 가지는 단량체로서는, 예를 들면, (메타)아크릴산, 크로톤산, 말레산, 무수말레산, 이타콘산, 푸마르산, 아크릴아미드 N-글리콜산 및 신남산이 있다.
에폭시기를 가지는 단량체로서는, 예를 들면, 알릴글리시딜에테르 및 (메타)아크릴산 글리시딜에테르가 있다.
아미드기를 가지는 단량체로서는, 예를 들면, (메타)아크릴아미드가 있다.
아미노기를 가지는 단량체로서는, 예를 들면, N,N-디메틸아미노에틸(메타)아크릴레이트가 있다.
메틸올기를 가지는 단량체로서는, 예를 들면, N-메틸올아크릴아미드가 있다.
(2-3) 광중합성 화합물
광중합성 화합물로서는, 예를 들면, 트리메틸올프로판트리아크릴레이트, 테트라메틸올메탄테트라아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라아크릴레이트, 디펜타에리트리톨모노하이드록시펜타아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트, 1,4-부틸렌글리콜디아크릴레이트, 1,6-헥산디올디아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디아크릴레이트, 시아누르산 트리에틸아크릴레이트, 시판중인 올리고 에스테르아크릴레이트 등이 사용된다.
광중합성 화합물로서, 상기 아크릴레이트계 화합물 외에, 우레탄 아크릴레이트 올리고머를 사용할 수도 있다. 우레탄 아크릴레이트 올리고머는, 폴리에스테르형 또는 폴리에테르형 등의 폴리올 화합물과 다가 이소시아네이트 화합물을 반응 시켜 얻어지는 말단 이소시아네이트 우레탄 프리폴리머에, 하이드록시기를 가지는 (메타)아크릴레이트를 반응시켜 얻어진다.
다가 이소시아네이트 화합물에는, 예를 들면, 2,4-톨릴렌디이소시아네이트, 2,6-톨릴렌디이소시아네이트, 1,3-크실렌디이소시아네이트, 1,4-크실렌디이소시아네이트, 디페닐메탄 4,4-디이소시아네이트, 트리메틸헥사메틸렌디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트 등을 사용할 수 있다. 또한, 하이드록시기를 가지는 (메타)아크릴레이트에는, 예를 들면, 2-하이드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-하이드록시프로필(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리아크릴레이트, 글리시돌디(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨모노하이드록시펜타아크릴레이트 등이 사용된다.
광중합성 화합물로서는, 비닐기를 4개 이상 가지는 우레탄 아크릴레이트 올리고머가, 자외선 등의 조사 후의 점착제의 경화가 양호한 점에서 바람직하다.
광중합성 화합물의 배합량은, (메타)아크릴산 에스테르 공중합체 100 질량부에 대하여 5 질량부 이상 200 질량부 이하로 하는 것이 바람직하다. 광중합성 화합물의 배합량을 적게 하면, 자외선 등의 조사 후의 점착 시트의 박리성(剝離性)이 저하되고, 반도체 칩의 픽업 불량이 생기기 쉽게 된다. 한편, 광중합성 화합물의 배합량을 많이 하면, 다이싱 시의 풀의 긁어 올림에 의해 픽업 불량이 쉽게 생기게 되고, 반응 잔사에 의한 미소한 풀기의 잔존이 발생하여, 오염의 원인이 된다.
(2-4) 다관능성 이소시아네이트 경화제
다관능성 이소시아네이트 경화제에는, 이소시아네이트기를 2개 이상 가지는 것이며, 예를 들면, 방향족 폴리이소시아네이트, 지방족 폴리이소시아네이트, 지환족 폴리이소시아네이트, 이들의 2량체나 3량체, 어덕트(adduct)체 등이 사용된다.
방향족 폴리이소시아네이트로서는, 예를 들면 1,3-페닐렌디이소시아네이트, 4,4'-디페닐디이소시아네이트, 1,4-페닐렌디이소시아네이트, 4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트, 2,4-톨릴렌디이소시아네이트, 2,6-톨릴렌디이소시아네이트, 4,4'-톨루이딘디이소시아네이트, 2,4,6-트리이소시아네이트톨루엔, 1,3,5-트리이소시아네이트벤젠, 디아니시딘디이소시아네이트, 4,4'-디페닐에테르디이소시아네이트, 4,4',4"-트리페닐메탄트리이소시아네이트, ω,ω'-디이소시아네이트-1,3-디메틸벤젠, ω,ω'-디이소시아네이트-1,4-디메틸벤젠, ω,ω'-디이소시아네이트-1,4-디에틸벤젠, 1,4-테트라메틸크실렌디이소시아네이트 및 1,3-테트라메틸크실렌디이소시아네이트가 있다.
지방족 폴리이소시아네이트로서는, 예를 들면, 트리메틸렌디이소시아네이트, 테트라메틸렌디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 펜타메틸렌디이소시아네이트, 1,2-프로필렌디이소시아네이트, 2,3-부틸렌디이소시아네이트, 1,3-부틸렌디이소시아네이트, 도데카메틸렌디이소시아네이트 및 2,4,4-트리메틸헥사메틸렌 디이소시아네이트가 있다.
지환족 폴리이소시아네이트로서는, 예를 들면 3-이소시아네이트메틸-3,5,5-트리메틸시클로헥실이소시아네이트, 1,3-시클로펜탄디이소시아네이트, 1,3-시클로헥산디이소시아네이트, 1,4-시클로헥산디이소시아네이트, 메틸-2,4-시클로헥산디이소시아네이트, 메틸-2,6-시클로헥산디이소시아네이트, 4,4'-메틸렌비스(시클로헥실 이소시아네이트), 1,4-비스(이소시아네이트메틸)시클로헥산 및 1,4-비스(이소시아네이트메틸)시클로헥산이 있다.
2량체나 3량체, 어덕트체로서는, 예를 들면, 디페닐메탄디이소시아네이트의 2량체, 헥사메틸렌디이소시아네이트의 3량체, 트리메틸올프로판과 톨릴렌디이소시아네이트와의 어덕트체, 트리메틸올프로판과 헥사메틸렌디이소시아네이트와의 어덕트체가 있다.
전술한 폴리이소시아네이트 중, 이소시아네이트기를 3개 이상 가지는 것이 바람직하고, 특히 헥사메틸렌디이소시아네이트의 3량체, 트리메틸올프로판과 톨릴렌디이소시아네이트와의 어덕트체, 트리메틸올프로판과 헥사메틸렌디이소시아네이트와의 어덕트체가 바람직하다.
다관능성 이소시아네이트 경화제의 배합비는, (메타)아크릴산 에스테르 공중합체 100 질량부에 대하여 0.5 질량부 이상 20 질량부 이하가 바람직하고, 1.0 질량부 이상 10 질량부 이하가 더욱 바람직하다. 다관능성 이소시아네이트 경화제가 0.5 질량부 이상이면, 점착력이 지나치게 강하지 않으므로, 픽업 불량의 발생을 억제할 수 있다. 다관능성 이소시아네이트 경화제가 20 질량부 이하이면, 점착력이 저하하지 않아, 다이싱 시에 반도체 칩의 유지성이 유지된다.
(2-5) 광중합 개시제
광중합 개시제에는, 벤조인, 벤조인알킬에테르류, 아세토페논류, 안트라퀴논류, 티옥산톤류, 케탈류, 벤조페논류 또는 크산톤류 등이 사용된다.
벤조인으로서는, 예를 들면, 벤조인, 벤조인메틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤조인프로필에테르 등이 있다.
아세토페논류로서는, 예를 들면, 벤조인알킬에테르류, 아세토페논, 2,2-디메톡시-2-아세토페논, 2,2―디에톡시-2-아세토페논, 1,1-디클로로아세토페논 등이 있다.
안트라퀴논류로서는, 2-메틸안트라퀴논, 2-에틸안트라퀴논, 2-tert-부틸안트라퀴논, 1-클로로안트라퀴논 등이 있다.
티옥산톤류로서는, 예를 들면 2,4-디메틸티옥산톤, 2,4-디이소프로필티옥산톤, 2-클로로티옥산톤, 2,4-디이소프로필티옥산톤 등이 있다.
케탈류로서는, 예를 들면, 아세토페논디메틸케탈, 벤질디메틸케탈, 벤질디페닐술피드, 테트라메틸티우람모노술피드, 아조비스이소부티로니트릴, 디벤질, 디아세틸, β-클로로안트라퀴논 등이 있다.
광중합 개시제는, 온도 23℃로부터, 10℃/분의 승온 속도로 500℃까지 승온하고, 질량 감소율이 10%가 되었을 때의 온도가 250℃ 이상인 것이 바람직하다. 후술하는 가온 공정에 있어서 웨이퍼 등에 접착 점착 시트를 60∼150 ℃에서 가온할 때, 광중합 개시제가 휘발 또는 열화되면, 후속 공정인 광조사 공정에서의 점착제층의 경화가 불충분하게 되어, 충분한 접착력의 저하를 얻지 못하여, 계속되는 픽업 공정에서의 픽업 불량의 요인이 된다. 이 때문에, 전술한 바와 같은 성상(性狀)을 가지고, 가온에 의한 휘발이나 열화가 쉽게 생기지 않는 광중합 개시제를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 온도가 250℃ 이상인 광중합 개시제로서는, 에타논, 1-[9-에틸-6-(2-메틸벤조일)-9H-카르바졸-3-일]-,1-(O-아세틸옥심)(BASF 재팬사 제조, 제품명 IRGACURE OXE02), 2,4,6-트리메틸벤조일-디페닐-포스핀옥사이드(BASF 재팬사 제조, 제품명 LUCIRIN TPO), 및 2-하이드록시-1-{4-[4-(2-하이드록시-2-메틸프로피오닐)-벤질]-페닐}-2-메틸-프로판-1-온(BASF 재팬사 제조, 제품명 IRGACURE127), 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-부타논-1(BASF 재팬사 제조, 제품명IRGACURE369), 2-디메틸아미노-2-(4-메틸-벤질)-1-(4-모르폴린-4-일-페닐)-부탄-1-온(BASF 재팬사 제조, 제품명 IRGACURE379), 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-페닐포스핀옥사이드(BASF 재팬사 제조, 제품명 IRGACURE819) 등을 예로 들 수 있다.
이 중에서, 특히 상기 온도가 270℃ 이상인, 에타논, 1-[9-에틸-6-(2-메틸벤조일)-9H-카르바졸-3-일]-,1-(O-아세틸 옥심)(BASF 재팬사 제조, 제품명 IRGACURE OXE02), 2,4,6-트리메틸벤조일-디페닐-포스핀옥사이드(BASF 재팬사 제조, 제품명 LUCIRIN TPO), 및 2-하이드록시-1-{4-[4-(2-하이드록시-2-메틸프로피오닐)-벤질]-페닐}-2-메틸-프로판-1-온(BASF 재팬사 제조, 제품명 IRGACURE127)이 바람직하다.
광중합 개시제의 배합량은, (메타)아크릴산 에스테르 중합체 100 질량부에 대하여 0.1 질량부 이상 20 질량부 이하가 바람직하다. 배합량이 지나치게 적으면, 방사선 조사 후의 점착 시트의 박리성이 저하되고, 반도체 칩의 픽업 불량이 생기기 쉽게 된다. 한편, 배합량이 지나치게 많으면, 광중합 개시제가 점착제 표면에 블리드아웃(bleed-out)하여, 오염의 원인이 된다.
광중합 개시제에는, 필요에 따라 종래 공지의 광중합 촉진제를 1종 또는 2종 이상을 조합하여 병용할 수도 있다. 광중합 촉진제에는, 벤조산계나 제3급 아민 등을 사용할 수 있다. 제3급 아민으로서는, 트리에틸아민, 테트라에틸펜타아민, 디메틸아미노에테르 등을 예로 들 수 있다.
점착제층의 두께는, 3㎛ 이상 100㎛가 바람직하고, 5㎛ 이상 20㎛ 이하가 특히 바람직하다. 점착제층이 지나치게 두꺼우면 점착력이 지나치게 높아져서, 픽업성이 저하된다. 또한, 점착제층이 지나치게 얇으면 점착력이 지나치게 낮아져서, 다이싱 시의 칩 유지성이 저하되고, 링 프레임과 시트의 사이에서 박리가 생기는 경우가 있다.
2. 전자 부품의 제조 방법
본 발명에 따른 전자 부품의 제조 방법은, 전술한 점착 시트를 첩부한 전자 부품을 60∼150 ℃에서 가온하는 공정을 포함한다. 이하, 제조 방법의 구체적인 공정을 순차적으로 설명한다.
(1) 첩부 공정
먼저, 첩부 공정에 있어서, 점착 시트를 반도체 웨이퍼(또는 기판)와 링 프레임에 첩부한다. 웨이퍼는, 실리콘 웨이퍼 및 갈륨 나이트라이드 웨이퍼, 탄화 규소 웨이퍼, 사파이어 웨이퍼 등의 종래 범용의 웨이퍼라도 된다.
(2) 가온 공정
웨이퍼 등에 형성된 회로의 시험을 행하는 경우, 첩부 공정 후에, 웨이퍼 등을 60∼150 ℃ 정도에서 15분∼5시간 정도 가온한다. 또한, 가열 공정은, 다음에 설명하는 다이싱 공정 후에 절삭수를 제거할 목적으로도 행해지며, 마찬가지로 웨이퍼 등이 60∼150 ℃ 정도에서 15분∼5시간 정도 가온된다.
본 발명에 따른 점착 시트는, 가온된 경우에도 기재의 팽창이나 수축이 작으므로, 점착 시트가 크게 변형되지 않는다. 또한, 점착 부여 수지의 연화에 기인한 점착제층의 연화가 생기지 않으므로, 반도체 웨이퍼에 과도하게 밀착되지 않는다. 따라서, 본 발명에 전자 부품의 제조 방법에서는, 점착 시트의 변형에 따른 검사 공정의 장시간화나 칩의 파손을 방지할 수 있고, 또한 후술하는 자외선 조사 공정 및 픽업 공정에 있어서, 자외선 등의 조사에 의해 점착제층의 충분한 접착력의 저하를 얻을 수 있어, 픽업 불량이나 풀기의 잔존을 방지할 수 있다.
(3) 다이싱 공정
다이싱 공정에서는, 실리콘 웨이퍼 등을 다이싱하여 반도체 칩 또는 반도체 부품으로 만든다. 반도체 칩 또는 반도체 부품으로 만든 후, 회로의 시험을 행하는 경우에는, 다이싱 공정 후에 상기한 가온 공정이 행해진다. 또한 다이싱 공정 후, 절삭수를 제거할 목적으로 상기한 가온 공정이 행해지는 경우가 있다.
(4) 광조사 공정
광조사 공정에서는, 기재 측으로부터 광경화형 점착제층에 자외선 등의 활성 광선을 조사한다. 자외선의 광원으로서는, 저압 수은등, 고압 수은등, 초고압 수은등, 메탈할라이드 램프, 블랙 라이트 등을 사용할 수 있다.
광조사에 의해 점착제층은 3차원 망형화되어 경화하고, 점착제층의 점착력이 저하된다. 이 때, 전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 점착 시트는 가온해도 웨이퍼 등에 과도하게 밀착되지 않기 때문에, 자외선 등의 조사에 의해 충분한 접착력의 저하를 얻을 수 있다.
(5) 픽업 공정
픽업 공정에서는, 점착 시트의 점착제층으로부터 반도체 칩 또는 반도체 부품을 박리한다. 이 때, 본 발명에 따른 점착 시트에서는 자외선 등의 조사에 의해 충분한 접착력의 저하가 얻어지고 있으므로, 칩 또는 부품과 점착제층의 사이의 박리가 용이하게 되어, 양호한 픽업성을 얻을 수 있어 풀기의 잔존 등의 불량이 생기지도 않는다. 픽업 방법으로서는, 별도의 점착 시트에 반도체 칩이나 반도체 부품을 전사(轉寫)하는 방법이나, 점착 시트의 이면측(裏面側)으로부터 스퀴지(squeegee)하여 박리하는 방법, 또는 니들 핀 등으로 밀어올리는 방법을 예로 들 수 있다. 또한, 필요에 따라, 픽업 공정 전에 익스팬딩 공정을 설치할 수도 있다. 익스팬딩 공정에서는, 점착 시트를 잡아 늘여서 반도체 칩 또는 반도체 부품끼리의 간격을 넓혀서 픽업하기 쉽도록 한다.
픽업 공정 후에는, 픽업한 칩 또는 부품을, 다이 접착용 페이스트를 통하여 리드 프레임(lead frame)에 탑재한다. 탑재 후, 다이 접착용 페이스트를 가열하여, 칩 또는 부품과 리드 프레임을 가열 접착한다. 그 후, 리드 프레임에 탑재한 칩 또는 부품을 수지로 몰드한다.
[실시예]
<실시예 1>
「표 1」에 나타낸 배합에 따라 광경화형 점착제를 조제하였다. 광경화형 점착제를 폴리에틸렌테레프탈레이트제의 세퍼레이터 필름 상에 도포하고, 건조 후의 점착층의 두께가 10㎛로 되도록 도포했다. 이 점착층을 기재에 적층하고, 40℃에서 7일간 숙성하여, 점착 시트를 얻었다. 기재(K-1)에는, 두께 100㎛의 테이진 듀퐁 필름사에서 제조한 폴리에틸렌나프탈레이트(품번: 테오넥스Q51)를 사용하였다.
그리고, 이하에 나타내는 표 1, 및 후술하는 표 2에 있어서, (메타)아크릴산 에스테르 공중합체, 광중합성 화합물, 다관능성 이소시아네이트 경화제, 광중합 개시제, 실리콘계 그라프트 공중합체, 및 점착 부여 수지의 단위는 모두 질량부이다.
[표 1]
Figure pct00001
[기재]
K-1: 폴리에틸렌나프탈레이트(테이진 듀퐁 필름사에서 제조한 테오넥스 Q51, 두께: 100㎛); 150℃의 열수축율 0.1%, 60℃∼150℃의 선팽창 계수 1.3×10-5/K.
K-2: 일본 종이 필름(유니크 테이프사 제조, 두께: 70㎛); 150℃의 열수축율 0.2%, 60℃∼150℃의 선팽창 계수 3.0×10-5/K.
K-3: 폴리페닐렌술피드(토레이사에서 제조한 토레리나 3000, 두께: 100㎛); 150℃의 열수축율 0.1%, 60℃∼150℃의 선팽창 계수 2.6×10-5/K.
K-4: 폴리에테르에테르케톤(스미토모 베이크라이트사에서 제조한 스미라이트 FS-1100C, 두께: 100㎛); 150℃의 열수축율 0.4%, 60℃∼150℃의 선팽창 계수 4.7×10-5/K.
[광경화형 점착제]
[(메타)아크릴산 에스테르 공중합체]
A-1: 일본 제온사에서 제조한 아크릴 고무 AR53L; 에틸아크릴레이트 54%, 부틸아크릴레이트 19%, 메톡시에틸아크릴레이트 24%의 공중합체, 유화 중합에 의해 얻어진다.
A-2: 소켄 화학사에서 제조한 SK다인1496; 2-에틸헥실아크릴레이트 96%, 2-하이드록시에틸아크릴레이트 4%의 공중합체, 용액 중합에 의해 얻어진다.
[광중합성 화합물]
B-1: 네가미공업사에서 제조한 UN-905; 이소포론디이소시아네이트의 3량체에 디페타에리트리톨펜타아크릴레이트를 주성분으로 하는 아크릴레이트를 반응시킨 것이며, 비닐기의 수가 15개.
B-2: 신나카무라 화학사에서 제조한 A-TMPT; 트리메틸올프로판트리아크릴레이트, 비닐기의 수가 3개.
[다관능성 이소시아네이트 경화제]
C-1: 일본폴리우레탄사에서 제조한 콜로네이트 L-45E; 2,4-톨릴렌디이소시아네이트의 트리메틸올프로판 어덕트체.
C-2: 트리메틸렌디이소시아네이트
[광중합 개시제]
D-1: BASF 재팬사에서 제조한 IRGACURE127; 2-하이드록시-1-{4-[4-(2-하이드록시-2-메틸프로피오닐)-벤질]-페닐}-2-메틸-프로판-1-온, 질량 감소율이 10%일 때의 온도 275℃.
D-2: BASF 재팬사에서 제조한 IRGACURE OXE02; 에타논, 1-[9-에틸-6-(2-메틸벤조일)-9H-카르바졸-3-일]-,1-(O-아세틸옥심), 질량 감소율이 10%일 때의 온도 320℃.
D-3: BASF 재팬사에서 제조한 LUCIRIN TPO; 2,4,6-트리메틸벤조일-디페닐-포스핀옥사이드, 질량 감소율이 10%일 때의 온도 270℃.
D-4: BASF 재팬사에서 제조한 IRGACURE651; 벤질디메틸케탈, 질량 감소율이 10%일 때의 온도 185℃.
[실리콘계 그라프트 공중합체]
E-1: 소켄 화학사에서 제조한 UTMM-LS2; 실리콘 분자쇄의 말단에 (메타)아크릴로일기를 가지는 실리콘계 올리고머계 단위, 및 메틸메타아크릴레이트 등으로 이루어지는 아크릴비닐 단위를 중합하여 이루어지는 실리콘계 그라프트 공중합체.
[점착 부여 수지]
F-1: 야스하라 케미컬에서 제조한 YS 폴리스타 S145; 테르펜페놀계 점착 부여 수지, 연화점(軟化点) 145℃.
실시예 1에서는, (메타)아크릴산 에스테르 공중합체로서 상기 A-1을 100 질량부, 광중합성 화합물로서 B-1을 50 질량부, 다관능성 이소시아네이트 경화제로서 C-1을 3 질량부, 광중합 개시제로서 D-1을 2 질량부, 실리콘계 그라프트 공중합체(표 1의 실리콘계 공중합체)로서 E-1을 1.5 질량부 사용하여 자외선 경화형 점착제를 제작하여, 점착 시트로 했다. 이와 같이 얻어진 점착 시트를 더미의 회로 패턴을 형성한 직경 8 인치×두께 0.1 ㎜의 실리콘 웨이퍼와 링 프레임에 접합하였다. 실리콘 웨이퍼를, 점착 시트 첩부면과는 반대측의 면이 접하도록 핫 플레이트 상에 설치하고, 120℃에서 1시간 가온한 후, 다이싱 및 광조사, 픽업의 각각의 공정을 행하였다.
다이싱 공정의 조건은 하기와 같이 하였다.
다이싱 장치: DISCO사에서 제조한 DAD341
다이싱 블레이드: DISCO사에서 제조한 NBC-ZH205O-27HEEE
다이싱 블레이드 형상: 외경(外徑) 55.56 ㎜, 날 폭 35㎛, 내경(內徑) 19.05 ㎜
다이싱 블레이드 회전수: 40,000 rpm
다이싱 블레이드 이송 속도: 50 ㎜/초
다이싱 사이즈: 10 ㎜× 10 ㎜
점착 시트로의 절입량: 15㎛
절삭수 온도: 25℃
절삭수량: 1.0리터/분
광조사 공정의 조건은 하기와 같이 하였다.
자외선 조사: 고압 수은등으로 조사량 150 mJ/cm2
[0063]
픽업 공정의 조건은 하기와 같이 하였다.
다이싱한 웨이퍼의 위에, 전사용 점착 시트(실리콘 웨이퍼로의 점착력: 6.25 N/25 ㎜)를 첩부한 후, 전사용 점착 시트를 박리하여 칩을 전사.
가온 공정에 있어서, 이하의 평가를 행하였다.
(1) 점착 시트의 변형
120℃에서 1시간 가온한 후의 점착 시트를 관찰하여, 이하의 기준에 의해 평가했다.
◎(우수): 가온 후에도 점착 시트에 "휨"이나 "주름"이 발생하지 않음.
○(양호): 가온에 의해 점착 시트에 "휨"이나 "주름"이 약간 발생함.
×(불가): 가온에 의해 점착 시트에 "휨"이나 "주름"이 발생함.
다이싱 공정 및 픽업 공정에 있어서, 이하의 평가를 행하였다.
(1) 칩 유지성
칩 유지성은, 다이싱 공정 후에 있어서, 반도체 칩이 점착 시트에 유지되어 있는 반도체 칩의 잔존율에 기초하여, 이하의 기준에 의해 평가했다.
◎(우수): 칩 플라잉이 5% 미만
○(양호): 칩 플라잉이 5% 이상 10% 미만
×(불가): 칩 플라잉이 10% 이상
(2) 픽업성
픽업성은, 픽업 공정에 있어서, 전사용 점착 시트를 사용하여 반도체 칩을 전사시키고, 전사 성공율(픽업 성공율)에 기초하여, 이하의 기준에 의해 평가했다.
◎(우수): 칩의 픽업 성공율이 95% 이상
○(양호): 칩의 픽업 성공율이 80% 이상 95% 미만
×(불가): 칩의 픽업 성공율이 80% 미만
평가 결과를 「표 1」에 나타내었다. 실시예 1에 따른 점착 시트에서는, 가온 공정 후의 점착 시트의 변형은 없으며, 또한, 칩 유지성 및 픽업성이 모두 우수로 평가되었다.
<실시예 2∼21>
기재의 재료, (메타)아크릴산 에스테르 공중합체 및 광중합성 화합물, 다관능성 이소시아네이트 경화제, 광중합 개시제, 실리콘계 그라프트 공중합체의 종류 또는 첨가 유무를 「표 1」에 나타낸 바와 같이 변경한 점 이외에는 실시예 1과 동일한 방법에 의해 점착 시트를 제조하고, 평가를 행하였다. 결과를 표에 나타내었다.
<비교예 1, 2, 4∼9>
기재로서, 이하의 기재를 사용하고, 표 2에 나타낸 배합에 따른 점 이외에는 실시예 1과 동일한 방법에 의해 점착 시트를 제조하고, 평가를 행하였다. 결과를 표 2에 나타내었다.
K-5: 폴리에틸렌테레프탈레이트(토레이사에서 제조한 루미러 S10, 두께: 100㎛); 150℃의 열수축율 1.1%, 60℃∼150℃의 선팽창 계수 6.5×10-5/K.
K-6: 환형 올레핀 코폴리머(군제사에서 제조한 F 필름, 두께: 100㎛); 150℃의 열수축율 0.2%, 60℃∼150℃의 선팽창 계수 6.5×10-5/K.
<비교예 3>
실리콘계 그라프트 공중합체를 첨가하지 않고, 점착 부여 수지를 첨가한 점 이외에는 실시예 1과 동일한 방법에 의해 점착 시트를 제조하고, 평가를 행하였다. 결과를 표에 나타내었다.
[표 2]
Figure pct00002
실시예 2∼21에 따른 점착 시트에서는, 양호한 칩 유지성 및 픽업성이 확인되었다. 한편, 비교예 1, 2의 점착 시트에서는, 가온 후에 점착 시트가 변형되었다. 또한, 비교예 3의 점착 시트에서는, 픽업성이 불량으로 되고, 풀기의 잔존도 현저했다.

Claims (6)

  1. 반도체 칩을 가열하면서 성능 검사하는 공정에서 사용되는 반도체 검사용 내열성 점착 시트로서, 상기 점착 시트는 기재(基材) 상에 점착제층이 설치된 점착 시트이며, 상기 기재가, 150℃에서 30분 가열했을 때의 열수축율이 1% 미만이며, 또한 60℃∼150℃의 선팽창 계수가 5.0×10-5/K 이하이며, 또한 상기 점착 시트의 점착제층이, (메타)아크릴산 에스테르 공중합체와 광중합성 화합물과 다관능성 이소시아네이트 경화제와 광중합 개시제를 포함하고,
    (메타)아크릴산 에스테르 공중합체가 100 질량부에 대하여,
    상기 광중합성 화합물이 5∼200 질량부,
    상기 다관능성 이소시아네이트 경화제가 0.5∼20 질량부,
    상기 광중합 개시제가 0.1∼20 질량부이며,
    또한 점착 부여 수지를 포함하지 않는,
    반도체 검사용 내열성 점착 시트.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 점착제층이, 실리콘계 그라프트 공중합체를 포함하는, 반도체 검사용 내열성 점착 시트.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 다관능성 이소시아네이트 경화제가, 이소시아네이트기를 3개 이상 가지는, 반도체 검사용 내열성 점착 시트.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광중합 개시제가, 23℃에서 10℃/분의 승온(昇溫) 속도로 승온했을 때의 질량 감소율이 10%로 되는 온도가 250℃ 이상인, 반도체 검사용 내열성 점착 시트.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 점착 시트가,
    (a) 점착 시트를 반도체 칩에 첩부(貼付)하는 첩부 공정,
    (b) 점착 시트가 첩부된 반도체 칩을, 60∼150 ℃의 스테이지 상에 점착 시트가 스테이지에 접하도록 올려서 흡착 고정시키는 흡착 공정,
    (c) 스테이지를 60∼150 ℃로 가열하면서 반도체 칩의 성능을 검사하는 검사 공정,
    (d) 점착 시트에 자외선을 조사하는 자외선 조사 공정, 및
    (e) 점착 시트로부터 반도체 칩을 픽업하는 픽업 공정
    을 포함하는 반도체의 제조 방법에서 사용되는, 반도체 검사용 내열성 점착 시트.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 점착 시트가,
    (a) 점착 시트를 반도체 웨이퍼 또는 기판에 첩부하는 첩부 공정,
    (b) 반도체 웨이퍼 또는 기판을 다이싱(dicing)하여 반도체 칩으로 만드는 다이싱 공정,
    (c) 점착 시트가 첩부된 반도체 칩을, 60∼150 ℃의 스테이지 상에 점착 시트가 스테이지에 접하도록 올려서 흡착 고정시키는 흡착 공정,
    (d) 스테이지를 60∼150 ℃로 가열하면서 반도체 칩의 성능을 검사하는 검사 공정,
    (e) 점착 시트에 자외선을 조사하는 자외선 조사 공정, 및
    (f) 점착 시트로부터 반도체 칩을 픽업하는 픽업 공정
    을 포함하는 반도체의 제조 방법에서 사용되는, 반도체 검사용 내열성 점착 시트.
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