KR20170007327A - 반도체 검사용의 내열성 점착 시트, 및 반도체 검사 방법 - Google Patents

반도체 검사용의 내열성 점착 시트, 및 반도체 검사 방법 Download PDF

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KR20170007327A
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Abstract

가온에 의한 점착 시트의 변형이 생기기 어려운 내열성 점착 시트를 제공한다. 기재에 점착제층을 적층하여 이루어지는 점착 시트로서，기재가 열수축성을 나타내고 점착제층이 (메트)아크릴산 에스테르 공중합체와 광중합성 화합물과 다관능 이소시아네이트 경화제와 광중합개시제를 포함하고, 점착 부여 수지를 실질적으로 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 점착 시트를 제공한다.
이 점착 시트는 가온 되었을 경우에도 점착 시트의 변형이 생기지 않는다. 또 점착제에 점착 부여 수지를 실질적으로 포함하지 않기 때문에 가온되었을 경우에도 점착제층의 연화가 생기지 않는다．

Description

반도체 검사용의 내열성 점착 시트, 및 반도체 검사 방법{HEAT-RESISTANT ADHESIVE SHEET FOR SEMICONDUCTOR INSPECTION AND SEMICONDUCTOR INSPECTION METHOD}
본 발명은 반도체 검사용의 내열성 점착 시트 및 이 점착 시트를 이용한 반도체 검사 방법에 관한 것이다.
반도체 웨이퍼는 회로를 형성한 후에 점착 시트를 첩합한 다음 소자 소편(小片)으로의 절단(다이싱), 세정, 건조, 점착 시트의 연신(延伸)(익스팬딩), 점착 시트로부터의 소자 소편의 박리(픽업), 마운팅 등의 각　공정에 배치된다. 이러한 공정에서 사용되는 점착 시트(다이싱 테이프)에는, 다이싱 공정으로부터 건조 공정까지는 절단된 소자 소편(칩)에 대하여 충분한 점착력을 가지면서 픽업공정 시에는 점착물 잔류가 없을 정도로 점착력이 감소되는 것이 요망된다.
점착 시트로서, 자외선 및/ 또는 전자선 등의 활성광선에 대하여 투과성을 가지는 기재 위에 자외선　등에 의해 중합 경화반응을 하는 점착제층을 도포한 것이 있다. 이 점착 시트에서는, 다이싱 공정　후에 자외선 등을 점착제층에 조사하여 점착제층을 중합 경화시켜 점착력을 저하시킨 후, 절단된 칩을 픽업하는 방법이 쓰인다.
이러한 점착 시트로서는, 특허문헌 1 및 특허문헌 2에는, 기재면에 예를 들면 활성광선에 의해 삼차원 망상화(網狀化)할 수 있는, 분자 내에 광중합성 불포화 이중 결합을 가지는 화합물(다관능성 올리고머)을 함유하여 이루어지는 점착제를 도포한 점착 시트가 개시되어 있다.
특허문헌 1: 일본공개특허공보 2009-245989호 공보 특허문헌 2: 일본공개특허공보 2012-248640호 공보
반도체장치의 제조 공정에서는, 이하의 순서로 가공 및 성능검사가 실시되고 있다.
· 반도체 웨이퍼의 다이싱
· 성능검사(상온)
· 패키징
· 성능검사(고온 및 상온)
상기의 공정에서는 고온상태에서 이상이 있는 칩은 패키징 후의 성능검사를　할 때까지 판별할 수 없다. 그 때문에, 고온상태에서 이상이 있는 칩도 모두 패키징해야 하기 때문에 패키징 코스트의 증대로 이어지고 있다.
다이싱 후의 성능검사를 고온에서 실시할 수 있으면, 패키징 코스트의 삭감으로 이어지지만, 이 성능검사는 다이싱 테이프　등의 점착 시트에 반도체칩을 첩부(貼付)한 상태에서 실시하기 때문에 반도체칩을 가온(加溫)하면 점착 시트가 휘어져 변형되거나 과도하게 밀착되어 버리거나 하는 경우가 있었다．
점착 시트가 변형되면, 반도체칩의 위치가 어긋나서 칩 위에 형성된 전극 패드와 검사 프로브와의 얼라인먼트가 자동으로 되지 않기 때문에 검사에 긴 시간이 필요하다. 게다가, 변형이 큰 경우에는 칩이 검사 프로브에 접촉하여 검사를 할 수 없게 될 우려가 있다. 또한, 반도체칩의 간격이 좁은 경우에는 칩끼리 접촉하고 칩의 파손이나 강도 저하를 초래할 우려가 있다.
또한, 점착 시트가 반도체칩에 과도하게 밀착되면 자외선 등을 조사하여 점착제층을 경화시켜도 점착제층의 점착력이 충분히 저하되지 않고 픽업이 곤란하게 되거나 점착물 잔류 등의 불량이 생기거나 하는 원인으로 된다.
본 발명은 이러한 사정에 비추어 이루어진 것이며, 반도체 웨이퍼를 가온한 상태에서 검사하는 것을 가능하게 하는 점착 시트를 제공하는 것이다.
본 발명에 의하면, 반도체칩을 가열하면서 성능검사하는 공정에서 사용되는 점착 시트로서, 이 점착 시트는 기재 위에 점착제층이 설치된 점착 시트이며, 이 기재가 120℃에서 15분 가열했을 때의 열수축률이 1.0% ~5.0%이며, 이 점착제층이 (메트)아크릴산　에스테르 공중합체 100질량부와 광중합성 화합물 5~200질량부와 다관능 이소시아네이트 경화제 0.5~20질량부와 광중합개시제 0.1~20질량부와 점착 부여 수지 0~2질량부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 반도체 검사용의 내열성 점착 시트가 제공된다.
본 발명자들은 열수축성이 있는 필름을 점착 시트의 기재에 이용함으로써 가온　후의 점착 시트에 장력을 부여하여 변형을 억제할 수 있고，또한 가온에 의한 점착제층의 연화(軟化)는 점착제에 포함되는 점착 부여 수지의 연화가 요인이 되는 것을 알아냈다.
이 지견에 기초하여, 상기 범위의 열 수축률을 가지는 기재 위에 상기 조성의 점착제층이 설치된 점착 시트를 이용함으로써 반도체 웨이퍼를 가온한 상태에서 검사하는 것이 가능해지는 것을 알아내여 본 발명의 완성에 이르렀다.
이하, 본 발명의　여러 가지 실시 형태를 예시한다. 이하에 나타내는 실시 형태는 서로 조합가능하다.
바람직하게는, 상기 기재가 이축연신된 필름인 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 점착 시트의 점착제층이 박리부여제를 포함한다.
바람직하게는, 상기 박리부여제는 실리콘계 그라프트 공중합체로부터 이루어진다.
바람직하게는, 상기 박리부여제의 첨가량은 (메트)아크릴산 에스테르 공중합체 100질량부에 대하여 0.1~20질량부다.
바람직하게는, 상기 다관능 이소시아네이트 경화제가 이소시아네이트기를 3개 이상 가진다.
바람직하게는, 상기 광중합개시제가 23℃에서부터 10℃/분의 승온속도로 승온했을 때의 질량감소율 10%로 되는 온도가 250℃ 이상이다.
본 발명이 다른 관점에 의하면, 반도체칩이 점착 시트에 첩부된 상태에서, 100~150℃의 스테이지 위에 상기 점착 시트가 상기 스테이지에 접하도록 얹어놓고 흡착 고정하는 흡착공정과, 상기 스테이지를 100~150℃로 가열하면서 상기　반도체칩의 성능을 검사하는 검사공정과, 상기 점착 시트에 활성광선을 조사하는 활성광선　조사공정과, 상기 점착 시트로부터 상기 반도체칩을 픽업하는 픽업공정을 포함하고, 상기 점착 시트는 상기 기재된 점착 시트인, 반도체　검사방법이 제공된다.
바람직하게는, 상기 흡착공정 전에 점착 시트를 반도체 웨이퍼에 첩부하는 첩부공정과, 상기 반도체 웨이퍼를 다이싱하여 상기 반도체칩으로 하는 다이싱 공정을 더 구비한다.
본 발명에 의해, 가온에 의한 점착 시트의 변형 및 점착제층의 연화가 생기기 어려운 점착 시트가 제공되어, 반도체 웨이퍼를 가온한 상태에서 검사하는 것이 가능해진다. 종래, 가온 상태에서의 웨이퍼 검사는 반도체의 패키징 공정　후에 실시되었지만 본 발명에 의해, 가온 상태에서의 웨이퍼 검사를 패키징 공정　전에 실시할 수 있다. 즉, 본 발명에 의해, 가온 상태에서 불량이 있는 칩을 패키징 공정 전에 판별할 수 있기 때문에, 이 불량 칩을 패키징하지 않고 끝마칠 수 있어 패키징 코스트의 삭감으로 연결된다．
이하, 본 발명을 실시하기 위한 호적한 형태에 대하여 설명한다. 한편, 이하에 설명하는 실시 형태는 본 발명의 대표적인 실시 형태의 일례를 제시한 것이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 좁게 해석되는 것은 아니다．
1. 점착 시트
(1) 기재
(2) 광경화형 점착제
(2-1) 점착 부여 수지를 실질적으로 포함하지 않는다.
(2-2) (메트)아크릴산 에스테르 공중합체
(2-3) 광중합성 화합물
(2-4) 다관능 이소시아네이트 경화제
(2-5) 광중합개시제
2. 반도체 검사 방법
(1) 첩부공정
(2) 다이싱 공정
(3) 흡착공정
(4) 검사공정
(5) 활성광선 조사공정
(6) 픽업공정
1. 점착 시트
본 발명에 따른 점착 시트는 열수축성이 있는 기재에 광경화형 점착제층(이하, 단지 「점착제층」이라고도 칭한다)을 적층하여 이루어지고 점착제층에 점착 부여 수지를 실질적으로 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 거의 또는 전혀 생기지 않기 때문에, 반도체 웨이퍼에 과도하게 밀착되지 않는다. 따라서, 본 발명에 따른 점착 시트에서는, 점착 시트의 변형에 의한 검사시간의 장기화나 반도체칩의 파손　등을 방지할 수 있다. 게다가, 자외선 등의 조사에 의해 점착제층의 충분한 접착력의 저하를 얻을 수 있어, 픽업 불량이나 점착물 잔류를 방지할 수 있다.
(1) 기재(基材)
기재의 재료로서는 120℃에서 15분 가열했을 때의 열수축률이 1.0%~5.0%이며, 1.5%~4.0%인 것이 바람직하다. 열수축률이 1.0%보다 작으면, 가온했을 때의 기재의 수축이 작고 기재의 열팽창 등에 의해 점착 시트가 변형될 우려가 있다. 또한, 열수축률이 5.0%보다 크면 가온했을 때의 기재의 수축이 지나치게 커서 링 프레임(Ring frame)으로부터 점착 시트가 벗겨지거나 기재가 파단되거나 할 우려가 있다.
여기서 열수축률이란 이하의 식으로 요구하는 값이다.
(L0-L1)/L0×100(%)
L0： 가열 전의 기재의 길이(10cm)
L1： 120℃에서 15분 가열하고 실온까지 냉각한 후의 기재의 길이
또한, 기재는 이축연신되어 있는 것이 바람직하다. 이축연신되어 있음으로써 가열 시에 기재가 수축하기 쉬워진다. 이러한 기재로서는, 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀, 폴리스티렌, 폴리염화비닐　등을 들 수 있다. 기재의 형성 방법은 특히 한정되지 않지만, 예를 들면, T다이로부터 압출한 수지를 연신하여 시트 형상으로 성형하는 방법을 들 수 있다. 또한, 성능을 손상하지 않는 범위에서, 이들 기재에 산화 방지제나 대전 방지제, 윤활제, 블로킹(blocking) 방지제, 충전제 등의 첨가제가 포함되어 있어도 된다.
기재는 상기 재료로 이루어지는 단층 혹은 다층의 필름 혹은 시트이면 되고 다른 재료로 이루어지는 필름 등을 적층한 것이어도 된다. 기재의 두께는 10~100μm, 바람직하게는 20~80μm이다.
기재에는 대전 방지 처리를 실시하는 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 아민염 단량체 등을 이용할 수 있다. 4급 아민염 단량체로서는, 예를 들면 디메틸 아미노 에틸(메트)아크릴레이트 4급 염화물, 디에틸 아미노 에틸(메트)아크릴레이트 4급 염화물, 메틸에틸 아미노에틸(메트)아크릴레이트 4급 염화물, p-디메틸 아미노스티렌 4급 염화물, 및 p-디메틸 아미노스티렌 4급 염화물을 들 수 있다. 이 중, 디메틸 아미노 에틸 메트크릴레이트 4급 염화물이 바람직하다.
(2) 광경화형 점착제
본 발명에 따른 점착 시트의 점착제층을 형성하는 광경화형 점착제는 (메트)아크릴산 에스테르 공중합체와 광중합성 화합물과 다관능 이소시아네이트 경화제와 광중합개시제를 포함하고 점착 부여 수지를 실질적으로 포함하지 않는다.
(2-1) 점착 부여 수지를 실질적으로 포함하지 않는다.
가열에 의한 점착제층의 연화의 원인으로 되는 점착 부여 수지는 아크릴계 접착제의 점착성을 높이기 위하여 종래 배합되어 있는 수지로서, 특히 한정되지 않지만, 로진(rosin)계 수지, 테르펜계 수지, 지방족 석유수지, 방향족 석유수지, 수첨 석유수지, 쿠마론·인덴 수지, 스티렌계 수지, 크실렌 수지 및 이들 수지의 혼합물을 들 수 있다.
점착제에는, 점착 부여 수지가 전혀 포함되지 않는 것이 바람직하지만, 가온 시에 점착제층의 연화를 거의 생기게 하지 않는 정도라면 점착제 중에 포함되어 있어도 되고, 구체적으로는, (메트)아크릴산 에스테르 공중합체 100질량부에 대하여 2질량부 이하(바람직하게는 0.5질량부 이하)가 포함되어 있어도 된다. 즉, 「점착 부여 수지를 실질적으로 포함하지 않는다」라는 것은 점착 부여 수지의 배합량은 (메트)아크릴산 에스테르 공중합체 100질량부에 대하여 0~2질량부(바람직하게는 0~0.5질량부)인 것을 의미한다.
점착제에는, 점착 부여 수지를 실질적으로 포함하지 않는 한, 박리부여제, 노화예방제, 충전제, 자외선 흡수제 및 광안정제 등의 각종 첨가제가 첨가되어 있어도 된다. 박리부여제의 첨가량은 특히 한정되지 않지만, (메트)아크릴산 에스테르 공중합체 100질량부에 대하여 0.1~20질량부가 바람직하고 0.2~10질량부가 더욱 바람직하고 0.5~5질량부가 더욱 바람직하다. 박리부여제에는, 예를 들면 실리콘계 그라프트 중합체(또는 공중합체)를 이용할 수 있다.
(2-2) (메트)아크릴산 에스테르 공중합체
(메트)아크릴산 에스테르 공중합체는 (메트)아크릴산 에스테르 단량체만의 중합체, 또는, (메트)아크릴산 에스테르 단량체와 비닐 화합물 단량체와의 공중합체이다. 한편, (메트)아크릴레이트라는 것은 아크릴레이트 및 메트아크릴레이트의 총칭이다. (메트)아크릴산 등의 (메트)를 포함하는 화합물 등도 마찬가지로, 명칭 중에 「메트」를 포함하는 화합물과 「메트」를 포함하지 않는 화합물의 총칭이다.
(메트)아크릴산 에스테르의 단량체로서는, 예를 들면 부틸(메트)아크릴레이트, 2-부틸(메트)아크릴레이트, t-부틸(메트)아크릴레이트, 펜틸(메트)아크릴레이트, 옥틸(메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메트)아크릴레이트, 노닐(메트)아크릴레이트, 데실 (메트)아크릴레이트, 라우릴(메트)아크릴레이트, 메틸(메트)아크릴레이트, 에틸(메트)아크릴레이트, 이소프로필(메트)아크릴레이트, 트리데실(메트)아크릴레이트, 미리스틸(메트)아크릴레이트, 세틸(메트)아크릴레이트, 스테아릴(메트)아크릴레이트, 사이클로헥실(메트)아크릴레이트, 이소보닐(메트)아크릴레이트, 디시클로펜타닐(메트)아크릴레이트, 벤질(메트)아크릴레이트, 메톡시 에틸(메트)아크릴레이트, 에톡시 에틸(메트)아크릴레이트, 부톡시 메틸(메트)아크릴레이트 및 에톡시-n-프로필(메트)아크릴레이트, 2-히드록시 에틸(메트)아크릴레이트, 2-히드록시 프로필(메트)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메트)아크릴레이트를 들 수 있다.
(메트)아크릴산 에스테르 단량체에 공중합 가능한 비닐화합물 단량체로서는, 카르복실기, 에폭시기, 아미드기, 아미노기, 메틸올기, 술폰산기, 술팜산기 또는 (아)인산 에스테르기와 같은 관능기　군의 1종 이상을 함유하는 관능기 함유 단량체를 들 수 있다.
카르복실기를 가지는 단량체로서는, 예를 들면, (메트)아크릴산, 크로톤산, 말레산, 이타콘산, 푸마르산, 아크릴 아미드 N-글리콜산 및 계피산이 있다.
에폭시기를 가지는 단량체로서는, 예를 들면, 알릴글리시딜에테르 및 (메트)아크릴산 글리시딜 에테르가 있다.
아미드기를 가지는 단량체로서는, 예를 들면, (메트)아크릴 아미드가 있다.
아미노기를 가지는 단량체로서는, 예를 들면, N, N-디메틸 아미노 에틸(메트)아크릴레이트가 있다.
메틸올기를 가지는 단량체로서는, 예를 들면, N-메틸올 아크릴아미드가 있다.
(2-3) 광중합성 화합물
광중합성 화합물로서는, 예를 들면, 트리메틸올프로판 트리메트아크릴레이트, 테트라메틸올메탄　테트라아크릴레이트, 펜타에리스리톨 트리아크릴레이트, 펜타에리스리톨　테트라아크릴레이트, 디펜타에리스리톨　모노히드록시　펜타아크릴레이트, 디펜타에리스리톨　헥사아크릴레이트, 1,4-부틸렌글리콜　디아크릴레이트, 1,6-헥산디올　디아크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 시아누르산 트리에틸아크릴레이트, 시판의 올리고에스테르　아크릴레이트　등을 이용할 수 있다.
광중합성 화합물로서, 상기 아크릴레이트계 화합물의 이외에, 우레탄 아크릴레이트 올리고머를 이용할 수도 있다. 우레탄 아크릴레이트 올리고머는 폴리에스테르형 또는 폴리에테르형 등의 폴리올 화합물과 다가 이소시아네이트 화합물을 반응시켜 얻어진 말단 이소시아네이트 우레탄폴리머에 히드록시기를 가지는 (메트)아크릴레이트를 반응시켜 얻을 수 있다.
다가 이소시아네이트 화합물에는, 예를 들면, 2,4-톨릴렌 디이소시아네이트, 2,6-톨릴렌 디이소시아네이트, 1,3-크실렌 디이소시아네이트, 1,4-크실렌 디이소시아네이트, 디페닐메탄 4,4-디이소시아네이트, 트리메틸헥사메틸렌 디이소시아네이트, 헥사메틸렌　디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트　등을 이용할 수 있다. 또한, 히드록시기를 가지는 (메트)아크릴레이트에는 예를 들면, 2-히드록시 에틸(메트)아크릴레이트, 2-히드록시 프로필(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜(메트)아크릴레이트, 펜타에리스리톨 트리아크릴레이트, 글리시돌 디(메트)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 모노히드록시 펜타아크릴레이트 등을 이용할 수 있다.
광중합성 화합물로서는, 비닐기를 4개 이상 가지는 우레탄 아크릴레이트 올리고머가 자외선 등의 조사 후의 점착제의 경화가 양호한 점에서 바람직하다.
광중합성 화합물의 배합량은 (메트)아크릴산 에스테르 공중합체 100질량부에 대하여 5~200질량부이며, 20~180질량부가 더욱 바람직하고, 50~150질량부가 더더욱 바람직하다. 광중합성 화합물의 배합량을 적게 하면 자외선 등의 조사 후의 점착 시트의 박리성이 저하되고 반도체칩의 픽업 불량이 생기기 쉬워진다. 한편, 광중합성 화합물의 배합량을 많게 하면 다이싱 시 점착물의 플라잉에 의해 픽업 불량이 생기기 쉬워지는 동시에 반응 잔류물에 의한 미소한 점착물 잔류가 발생하여, 오염의 원인이 된다.
(2-4) 다관능 이소시아네이트 경화제
다관능 이소시아네이트 경화제는 이소시아네이트기를 2개 이상 가지는 것이며, 예를 들면 방향족 폴리이소시아네이트, 지방족 폴리이소시아네이트, 지환족 폴리이소시아네이트, 이들의 이합체나 삼합체，어덕트체 등을 이용할 수 있다.
방향족 폴리이소시아네이트로서는, 예를 들면 1,3-페닐렌 디이소시아네이트, 4,4＇-디페닐 디이소시아네이트, 1,4-페닐렌 디이소시아네이트, 4,4＇-디페닐메탄 디이소시아네이트, 2,4-톨릴렌 디이소시아네이트, 2,6-톨릴렌 디이소시아네이트, 4,4＇-톨리이딘　디이소시아네이트, 2,4,6-트리이소시아네이트　톨루엔, 1,3,5-트리이소시아네이트　벤젠, 디아니시딘　디이소시아네이트, 4,4＇-디페닐에테르　디이소시아네이트, 4,4＇,4＂-트리페닐메탄　트리이소시아네이트, ω,ω'-디이소시아네이트-1,3-디메틸 벤젠, ω,ω'-디이소시아네이트-1,4-디메틸벤젠, ω,ω'-디이소시아네이트-1,4-디에틸 벤젠, 1,4-테트라메틸 크실릴렌 디이소시아네이트 및 1,3-테트라메틸 크실릴렌 디이소시아네이트가 있다.
지방족 폴리이소시아네이트로서는, 예를 들면 트리메틸렌　디이소시아네트, 테트라메틸렌　디이소시아네이트, 헥사메틸렌　디이소시아네이트, 펜타메틸렌　디이소시아네이트, 1,2-프로필렌 디이소시아네이트, 2,3-부틸렌　디이소시아네이트, 1,3-부틸렌　디이소시아네이트, 도데카메틸렌　디이소시아네이트 및 2,4,4-트리메틸헥사메틸렌 디이소시아네이트가 있다.
지환족 폴리이소시아네이트로서는, 예를 들면 3-이소시아네이토메틸-3,5,5-트리메틸시클로헥실 이소시아네이트, 1,3-시클로펜탄 디이소시아네이트, 1,3-시클로헥산　디이소시아네이트, 1,4-시클로헥산 디이소시아네이트, 메틸-2,4-시클로헥산 디이소시아네이트, 메틸-2,6-시클로헥산 디이소시아네이트, 4,4＇-메틸렌비스(시클로헥실　이소시아네이트), 1,4-비스(이소시아네이토메틸)시클로헥산 및 1,4-비스(이소시아네이트 메틸)시클로헥산이 있다.
이합체나 삼합체, 어덕트체로서는, 예를 들면 디페닐메탄 디이소시아네이트의 이합체, 헥사메틸렌디이소시아네이트의 삼합체, 트리메틸올프로판과 톨릴렌 디이소시아네이트의 어덕트체, 트리메틸올프로판과 헥사메틸렌디이소시아네이트의 어덕트체가 있다.
상술한 폴리이소시아네이트 중, 이소시아네이트기를 3개 이상 가지는 것이 바람직하고, 특히 헥사메틸렌 디이소시아네이트의 삼합체, 트리메틸올프로판과 톨릴렌 디이소시아네이트의 어덕트체, 트리메틸올프로판과 헥사메틸렌 디이소시아네이트의 어덕트체가 바람직하다.
다관능 이소시아네이트 경화제의 배합비는 (메트)아크릴산 에스테르 공중합체 100질량부에 대하여 0.5~20질량부이며, 1~10질량부가 바람직하다. 다관능 이소시아네이트 경화제가 0.5질량부 이상이면, 점착력이 지나치게 강하지 않기 때문에, 픽업 불량의 발생을 억제할 수 있다. 다관능 이소시아네이트 경화제가 20질량부 이하이면, 점착력이 저하되지 않아 다이싱 때에 반도체칩의 유지성이 유지된다.
(2-5) 광중합개시제
광중합개시제에는, 벤조인, 벤조인 알킬에테르류, 아세토페논류, 안트라퀴논류, 티오크산톤류, 케탈류, 벤조페논류 또는 크산톤류 등을 이용할 수 있다.
벤조인으로서는, 예를 들면 벤조인, 벤조인 메틸에테르, 벤조인 에틸에테르, 벤조인 프로필에테르 등이 있다.
아세토페논류로서는, 예를 들면 벤조인 알킬에테르류, 아세토페논, 2,2-디메톡시-2-아세토페논, 2,2-디에톡시-2-아세토페논, 1,1-디클로로 아세토페논 등이 있다.
안트라퀴논류로서는, 2-메틸 안트라퀴논, 2-에틸 안트라퀴논, 2-터셔리부틸 안트라퀴논, 1-클로로 안트라퀴논 등이 있다.
티오크산톤류로서는, 예를 들면 2,4-디메틸 티오크산톤, 2,4-디이소프로필 티오크산톤, 2-클로로 티오크산톤, 2,4-디이소프로필 티오크산톤 등이 있다.
케탈류로서는, 예를 들면 아세토페논 디메틸케탈, 벤질 디메틸케탈, 벤질디페닐 설파이드, 테트라메틸티우람 모노설파이드, 아조비스이소부티로니트릴, 디벤질, 디아세틸, β-크롤 안트라퀴논 등이 있다.
광중합개시제는, 온도 23℃에서부터, 10℃/분의 승온 속도로 500℃까지 승온하고 질량감소율이 10%가 되었을 때의 온도가 250℃ 이상인 것이 바람직하다. 후술하는 가온공정에서 웨이퍼 등에 첩부된 점착 시트를 100~150℃로 가온할 때, 광중합개시제가 휘발 또는 열화하면, 후공정인 광조사 공정에서의 점착제층의 경화가 불충분하게 되고, 충분한 접착력의 저하를 얻을 수 없어, 이어지는 픽업공정에서의 픽업 불량의 요인이 된다. 이 때문에, 상기와 같은 성상을 가지고 가온에 의한 휘발이나 열화가 생기기 어려운 광중합개시제를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 온도가 250℃ 이상인 광중합개시제로서는, 에탄온, 1-[9-에틸-6-(2-메틸 벤조일)-9H-카르바졸-3-일]-, 1-(O-아세틸 옥심)(BASF재팬사제, 제품명 IRGACURE OXE02), 2,4,6-트리메틸벤조일-디페닐-포스핀 옥사이드(BASF재팬사제, 제품명 LUCIRIN TPO), 및 2-히드록시-1-{4-[4-(2-히드록시-2-메틸-프로피오닐)-벤질]-페닐}-2-메틸-프로판-1-온(BASF재팬사제, 제품명 IRGACURE127), 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-부탄온-1(BASF재팬사제, 제품명 IRGACURE369), 2-디메틸 아미노-2-(4-메틸-벤질)-1-(4-모르폴린-4-일-페닐)-부탄-1-온(BASF재팬사제, 제품명 IRGACURE379), 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-페닐포스핀 옥사이드(BASF재팬사제, 제품명 IRGACURE819) 등을 들 수 있다.
이 중, 특히 상기 온도가 270℃ 이상인, 에탄온, 1-[9-에틸-6-(2-메틸 벤조일)-9H-카르바졸-3-일]-, 1-(O-아세틸 옥심)(BASF재팬사제, 제품명 IRGACURE OXE02), 2,4,6-트리메틸 벤조일-디페닐-포스핀 옥사이드(BASF재팬사제, 제품명LUCIRIN TPO), 및 2-히드록시-1-{4-[4-(2-히드록시-2-메틸-프로피오닐)-벤질]-페닐}-2-메틸-프로판-1-온(BASF재팬사제, 제품명IRGACURE127)이 바람직하다.
광중합개시제의 배합량은 (메트)아크릴산 에스테르 중합체 100질량부에 대하여 0.1~20질량부이며, 0.2~10질량부가 더욱 바람직하고, 0.5~5질량부가 더더욱 바람직하다. 배합량이 지나치게 적으면, 방사선 조사 후의 점착 시트의 박리성이 저하되고, 반도체칩의 픽업 불량이 생기기 쉬워진다. 한편, 배합량이 지나치게 많으면, 광중합개시제가 점착제표면으로 흡출(Bleed out)하여 오염의 원인이 된다.
광중합개시제에는 필요에 따라 종래 공지의 광중합촉진제를 1종 또는 2종 이상을 조합시켜 병용해도 된다. 광중합촉진제에는, 안식향산계나 제3급 아민 등을 이용할 수 있다. 제3급 아민으로서는, 트리에틸아민, 테드라에틸 펜타아민, 디메틸 아미노에틸 등을 들 수 있다.
점착제층의 두께는 3μm 이상 100μm가 바람직하고, 5μm 이상 20μm 이하가 특히 바람직하다. 점착제층이 지나치게 두꺼우면 점착력이 지나치게 높아져 픽업성이 저하된다. 또한, 점착제층이 지나치게 얇으면 점착력이 지나치게 낮아져, 다이싱 때의 칩 유지성이 저하되어, 링 프레임과 시트의 사이에서 박리가 생기는 경우가 있다.
2. 반도체 검사 방법
이하, 본 발명에 따른 반도체 검사 방법의 구체적인 공정을 순서대로 설명한다. 이하에 나타내는 반도체 검사 방법은 반도체장치의 제조공정의 일부이다.
(1) 첩부공정
먼저, 첩부공정에서 점착 시트를 반도체 웨이퍼와 링 프레임에 첩부한다. 반도체 웨이퍼는 실리콘 웨이퍼 및 질화 갈륨 웨이퍼, 탄화 규소 웨이퍼, 사파이어 웨이퍼 등의 종래 범용의 웨이퍼이면 된다. 본원 명세서에서, 「반도체 웨이퍼」는 수지 밀봉된 패키지 기판이나 LED기판, 유리기판 등의 반도체 기판을 포함한다.
(2) 다이싱 공정
다이싱 공정에서는 반도체 웨이퍼를 다이싱하여 반도체칩으로 한다. 본원 명세서에서 「반도체칩」은 MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)나 트랜지스터, 다이오드, LED 등의 반도체부품을 포함한다.
(3) 흡착공정
흡착공정에서는, 반도체칩이 점착 시트에 첩부된 상태에서 100~150℃의 스테이지 위에 상기 점착 시트가 상기 스테이지에 접하도록 얹어놓고 흡착 고정한다. 이 흡착공정은 다이싱 공정에서 얻어진 반도체칩을 점착 시트로부터 떼지 않고 다이싱 공정에서 이용한 점착 시트를 그대로 스테이지에 흡착시키는 것에 의해 실시해도 되고 다이싱 공정에서 얻어진 반도체칩을 점착 시트로부터 뗀 후에 반도체칩을 다른 점착 시트에 붙이고 이 점착 시트를 스테이지에 흡착시키는 것에 의해 실시해도 된다.
(4) 검사공정
검사공정에서는 반도체칩에 형성된 회로의 시험을 하기 때문에 흡착공정 후에 상기 스테이지를 100~150℃로 가열하면서 상기 반도체칩의 성능을 검사한다. 가온 시간은 예를 들면 15분~5시간이다.
본 발명에 따른 점착 시트는, 가온 되었을 경우에 기재가 수축하여, 링 프레임에 고정된 점착 시트에 탄력이 생기기 때문에 점착 시트가 휘어 변형되지 않는다. 또한, 점착 부여 수지의 연화에 기인한 점착제층의 연화가 거의 또는 전혀 생기지 않기 때문에, 반도체 웨이퍼에 과도하게 밀착되지 않는다. 따라서, 본 발명에 검사 방법에서는, 점착 시트의 변형에 따른 검사공정의 장시간화나 칩의 파손을 방지할 수 있고, 게다가 후술하는 활성광선 조사공정 및 픽업공정에서 활성광선의 조사에 의해 점착제층의 충분한 접착력의 저하가 얻어지고 픽업 불량이나 점착물 잔류를 방지할 수 있다.
(5) 활성광선 조사공정
광조사공정에서는, 기재 측에서 광경화형 점착제층에 자외선 등의 활성광선을 조사한다. 자외선의 광원으로서는, 저압수은등, 고압수은등, 초고압수은등, 메탈 할라이드 램프, 블랙 라이트 등을 이용할 수 있다.
광조사에 의해 점착제층은 삼차원　망상화(網狀化)하여 경화하고 점착제층의 점착력이 저하된다. 이 경우, 상술한 바와　같이, 본 발명에 따른 점착 시트는 가온해도 웨이퍼 등에 과도하게 밀착되지 않기 때문에，활성광선의 조사에 의해 충분한 접착력의 저하를 얻을 수 있다.
(6) 픽업공정
픽업공정에서는, 점착 시트의 점착제층으로부터 반도체칩을 박리한다. 이때, 본 발명에 따른 점착 시트에서는 자외선 등의 조사에 의해 충분한 접착력의 저하를 얻을 수 있기 때문에 칩 또는 부품과 점착제층과의 사이의 박리가 용이하게 되고, 양호한 픽업성을 얻을 수 있고, 점착물 잔류 등의 불량이 생길 일도 없다. 픽업의 방법으로서는, 별도의 점착 시트에 반도체칩을 전사하는 방법이나 점착 시트의 이면쪽에서 스퀴지하여 박리하는 방법, 혹은 니들 핀 등으로 밀어올리는 방법을 들 수 있다. 또한, 필요에 따라, 픽업공정 전에 익스팬디드 공정을 설치해도 된다. 익스팬디드 공정에서는, 점착 시트를 잡아늘여 반도체칩끼리의 간격을 넓혀 픽업하기 쉽게 한다.
픽업공정 후는, 픽업한 칩 또는 부품을 다이 어태치 페이스트(Die attach paste)를 개재하여 리드 프레임에 탑재한다. 탑재 후, 다이 어태치 페이스트(Die attach paste)를 가열하고 칩 또는 부품과 리드 프레임을 가열 접착한다. 그 후, 리드 프레임에 탑재한 칩 또는 부품을 수지로 몰드한다.
실시예
<실시예 1>
「표 1」에 나타내는 배합에 따라 광경화형 점착제를 조제했다. 광경화형 점착제를 폴리에틸렌 테레프탈레이트제의 세퍼레이터 필름 위에 도포하고 건조 후의 점착층의 두께가 10μm가 되도록 도공했다. 이 점착층을 기재에 적층하고 40℃에서 7일간 숙성하여 점착 시트를 얻었다. 기재(K-1)에는 두께 30μm의 이축연신 폴리프로필렌 필름(왕자 에프텍스사제, FC-201)을 이용했다.
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[기재]
K-1: 이축연신 폴리프로필렌(왕자 에프텍스사제 FC-201, 두께: 30μm); 120℃의 열수축률 2.0%.
K-2: 이축연신 폴리프로필렌(왕자 에프텍스사제 E-201F, 두께: 40μm); 120℃의 열수축률 1.5%.
K-3: 이축연신 폴리프로필렌(도요보사제 파일렌 필름-OT P2111, 두께: 30μm); 120℃의 열수축률 3.3%.
K-4: 이축연신 폴리프로필렌(합성품, 두께: 30μm); 120℃의 열수축률 1.1%.
K-5: 이축연신 폴리프로필렌(합성품, 두께: 30μm); 120℃의 열수축률 4.8%.
[광경화형 점착제]
〔(메트)아크릴산 에스테르 공중합체〕
A-1: 일본제온(日本ZEON)사제 아크릴 고무 AR53L; 에틸 아크릴레이트 54%, 부틸 아크릴레이트 19%, 메톡시에틸 아크릴레이트 24%의 공중합체, 유화 중합에 의해 얻어진다.
A-2: 소켄화학(綜硏化學)사제 SK다인1496; 2-에틸헥실 아크릴레이트 96%, 2-하이드록시에틸 아크릴레이트 4%의 공중합체, 용액중합에 의해 얻어진다.
〔광중합성 화합물〕
B-1: 네가미공업(根上工業)사제 UN-905; 이소포론 디이소시아네이트의 삼합체에 디펜타에리스리톨 펜타아크릴레이트를 주성분으로 하는 아크릴레이트를 반응시킨 것이며, 비닐기의 수가 15개.
B-2: 신나카무라(新中村) 화학사제 A-TMPT; 트리메틸올프로판 트리메트아크릴레이트, 비닐기의 수가 3개.
〔다관능 이소시아네이트 경화제〕
C-1: 일본폴리우레탄사제 코로네이트(Coronate) L-45E; 2,4-톨릴렌 디이소시아네이트의 트리메틸올프로판 어덕트체.
C-2: 트리메틸렌 디이소시아네이트
〔광중합개시제〕
D-1: BASF재팬사제 IRGACURE127; 2-히드록시-1-{4-[4-(2-히드록시-2-메틸-프로피오닐)-벤질]-페닐}-2-메틸-프로판-1-온, 질량감소율이 10%일 때의 온도 275℃.
D-2: BASF재팬사제 IRGACURE OXE02; 에탄온, 1-[9-에틸-6-(2-메틸 벤조일)-9H-카르바졸-3-일]-, 1-(O-아세틸　옥심), 질량감소율이 10%일 때의　온도 320℃.
D-3: BASF재팬사제 LUCIRIN TPO; 2,4,6-트리메틸 벤조일-디페닐-포스핀 옥사이드, 질량감소율이 10%일 때의 온도 270℃.
D-4: BASF재팬사제 IRGACURE651; 벤질다이메틸케탈, 질량감소율이 10%일 때의 온도 185℃.
〔실리콘계 그라프트 공중합체〕
E-1: 소켄화학(綜硏化學)사제 UTMM-LS2; 실리콘 분자쇄의 말단에 (메트)아크릴로일기를 가지는 실리콘계 올리고머 단위, 및 메틸 메트아크릴레이트 등으로 이루어지는 아크릴 비닐 단위를 중합하여 이루어지는 실리콘계 그라프트 공중합체.
〔점착 부여 수지〕
F-1: 야스하라 케미컬제 YS폴리스타 S145; 테르펜 페놀계 점착 부여 수지, 연화점 145℃.
얻어진 점착 시트를 더미의 회로 패턴을 형성한 직경 8인치×두께 0.1mm의 실리콘 웨이퍼와 링 프레임에 첩합했다. 실리콘 웨이퍼를 점착 시트 첩부면과 반대 측의 면이 접하도록 핫 플레이트(hot plate) 위에 설치하고 120℃에서 1시간 가온한 후，다이싱 및 광조사, 픽업의 각 공정을 실시했다.
다이싱 공정의 조건은 아래와 같이 했다.
다이싱 장치: DISCO사제 DAD341
다이싱 블레이드: DISCO사제 NBC-ZH205O-27HEEE
다이싱 블레이드 형상: 외경 55.56mm, 인폭(刃幅) 35μm, 내경 19.05mm
다이싱 블레이드 회전수: 40,000rpm
다이싱 블레이드 전송 속도: 50mm/초
다이싱 사이즈: 10mm 각(角)
점착 시트로의 절단 깊이: 15μm
절삭수 온도: 25℃
절삭수 양: 1.0리터/분
광조사 공정의 조건은 아래와 같이 했다.
자외선조사: 고압수은등으로 조사량 150mJ/cm2
픽업공정의 조건은 아래와 같이 했다.
다이싱한 웨이퍼 위에, 전사용 점착 시트(실리콘 웨이퍼에 대한 점착력:　6.25N/25mm)를 첩부한 뒤, 전사용 점착 시트를 박리하여 칩을 전사한다.
가온공정에서 이하의 평가를 실시했다.
(1) 점착 시트의 변형
120℃에서 1시간 가온한　후의 점착 시트를 관찰하고 이하의 기준에 의해 평가했다.
◎(우수): 가온 후에도 점착 시트에 "휨 "이나 "벗겨짐"이 발생하지 않는다.
○(양호): 가온에 의해 점착 시트에 "휨"이나 "벗겨짐"이 조금 발생한다.
×(불가): 가온에 의해 점착 시트에 "휨"이나 "벗겨짐"이 발생한다.
다이싱 공정 및 픽업공정에서 이하의 평가를 실시했다.
(1) 칩 유지성
칩 유지성은 다이싱 공정 후에 반도체칩이 점착 시트에 유지되어　있는 반도체칩의 잔존율에 따라 이하의 기준에 의해 평가했다.
◎(우수): 칩 비산이 5% 미만
○(양호): 칩 비산이 5% 이상 10% 미만
×(불가): 칩 비산이 10% 이상
(2) 픽업성
픽업성은 픽업공정에서, 전사용 점착 시트를 이용하여 반도체칩을 전사시켜 전사 성공률(픽업 성공률)에 따라 이하의 기준에 의해 평가했다.
◎(우수): 칩의 픽업 성공률이 95% 이상
○(양호): 칩의 픽업 성공률이 80% 이상 95% 미만
×(불가): 칩의 픽업 성공률이 80% 미만
평가 결과를 「표 1」에 나타낸다. 실시예 1에 따른 점착 시트에서는 가온 공정　후의 점착 시트의 변형은 없고 또한, 칩 유지성 및 픽업성이 모두 우수로 평가되었다.
<실시예 2~25>
기재의 재료, (메트)아크릴산 에스테르 공중합체 및 광중합성 화합물, 다관능 이소시아네이트 경화제, 광중합개시제, 실리콘계 그라프트 공중합체의 종류 혹은 첨가 유무를 「표 1」에 나타낸 바와 같이 변경한 이외는 실시예 1과 동일하게 하여 점착 시트를 제조하고 평가를 했다. 결과를 표에 나타낸다.
<비교예 1~3, 5~10>
기재로서, 이하의 기재를 이용한 이외는 실시예 1과 동일하게 하여 점착 시트를 제조하고 평가를 했다. 결과를 표 2에 나타낸다.
K-6: 폴리에틸렌테레프탈레이트(유니치카(ＵＮＩＴＩＫＡ)사제　엠블렛 PET, 두께:　25μm);　120℃의 열 수축률 0.5%
K-7:　환상 올레핀 코폴리머(군제(ＧＵＮＺＥ)사제 F필름, 두께: 100μm); 120℃의 열 수축률 0.1%
K-8:　이축연신 폴리프로필렌(합성품, 두께: 30μm);　120℃의 열수축률 6.0%
<비교예 4>
실리콘계 그라프트 공중합체를 첨가하지 않고 점착 부여 수지를 첨가한 이외는 실시예 1과 동일하게 하여 점착 시트를 제조하고 평가를 했다. 결과를 표에 나타낸다.
Figure pct00002
실시예 2~25에 따른 점착 시트에서는, 가온공정 후의 점착 시트의 변형이 거의 또는 전혀 없고 양호한 칩 유지성 및 픽업성이 확인되었다. 한편, 비교예 1, 2의 점착 시트에서는, 가온 후에 점착 시트가 변형해버렸다. 또한, 비교예 3의 점착 시트에서는, 가열 후에 테이프가 일부 벗겨져 버렸다. 비교예 4~7 및 9~10의 점착 시트에서는, 픽업성이 불량으로 되고 점착물 잔류도 현저했다. 비교예 8의 점착 시트에서는 칩 유지성이 나빴다.
본 발명에 따른 점착 시트는 가온되었을 경우에도 점착 시트가 변형되지 않고, 또한, 반도체 웨이퍼에 과도하게 밀착되지 않기 때문에, 자외선 등의 조사에 의해 점착제층의 접착력을 충분히 저하시킬 수 있어 양호한 픽업성이 얻어졌다. 따라서, 본 발명에 따른 점착 시트는 반도체장치의 제조공정에서 반도체칩을 가온하면서 성능 검사할 때에 이용할 수 있기 때문에 고온상태에서의 칩의 이상(異常)을 패키징 공정 전에 알 수 있어, 패키징 코스트의 삭감으로 이어진다．

Claims (9)

  1. 반도체칩을 가열하면서 성능 검사하는 공정에서 사용되는 점착 시트로서, 이 점착 시트는 기재 위에 점착제층이 설치된 점착 시트이며, 이 기재가 120℃에서 15분 가열했을 때의 열수축률이 1.0%~5.0%이며, 이　점착제층이
    (메트)아크릴산 에스테르 공중합체 100질량부와，
    광중합성 화합물 5~200질량부와，
    다관능 이소시아네이트 경화제 0.5~20질량부와，
    광중합개시제 0.1~20질량부와，
    점착 부여 수지 0~2질량부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 반도체 검사용의 내열성 점착 시트.
  2. 제1항에 있어서，
    상기 기재가 이축연신된 필름인 것을 특징으로 하는，반도체 검사용의 내열성 점착 시트.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서，
    상기 점착 시트의 점착제층이 박리부여제를 포함하는, 반도체 검사용의 내열성 점착 시트.
  4. 제3항에 있어서，
    상기 박리부여제는 실리콘계 그라프트 공중합체로 이루어지는, 반도체 검사용의 내열성 점착 시트.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서，
    상기 박리부여제의 첨가량은 (메트)아크릴산 에스테르 공중합체 100질량부에 대하여 0.1~20질량부인, 반도체 검사용의 내열성 점착 시트.
  6. 제1항 내지 제5항의 어느 한 항에 있어서，
    상기 다관능 이소시아네이트 경화제가 이소시아네이트기를 3개 이상 가지는，반도체 검사용의 내열성 점착 시트.
  7. 제1항 내지 제6항의 어느 한 항에 있어서，
    상기 광중합개시제가 23℃에서부터 10℃/분의 승온 속도로 승온했을 때의 질량감소율 10%로 되는 온도가 250℃ 이상인, 반도체 검사용의 내열성 점착 시트.
  8. 반도체칩이 점착 시트에 첩부된 상태에서, 100~150℃의 스테이지 위에 상기 점착 시트가 상기 스테이지에 접하도록 얹어놓고 흡착 고정하는 흡착공정과,
    상기 스테이지를 100~150℃로 가열하면서 상기 반도체칩의 성능을 검사하는 검사공정과,
    상기 점착 시트에 활성광선을 조사하는 활성광선 조사공정과,
    상기 점착 시트로부터 상기 반도체칩을 픽업하는 픽업공정을 포함하고,
    상기 점착 시트는 제1항 내지 제7항의 어느 한 항에 기재된 점착 시트인, 반도체 검사 방법.
  9. 제8항에 있어서，
    상기 흡착공정 전에, 점착 시트를 반도체 웨이퍼에 첩부하는 첩부공정과,
    상기 반도체 웨이퍼를 다이싱하여 상기 반도체칩으로 하는 다이싱공정을 더 구비하는，반도체 검사 방법.

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