KR20170094782A - 접착제 조성물 및 접착 필름 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 웨이퍼를 접착하기 위한 연화 온도가 더욱 향상한 접착제 조성물을 제공한다. 본 발명은 웨이퍼를 접착하기 위한 접착제 조성물로서 접착성을 구비하는 수지와 필러를 포함한 접착제 조성물을 제공한다. 또한, 상기 접착제 조성물을 함유하는 접착제 층을 구비하는 접착 필름을 제공한다.

Description

접착제 조성물 및 접착 필름{ADHESIVE COMPOSITION AND ADHESIVE FILM}
본 발명은 웨이퍼를 접착하기 위한 접착제 조성물 및 접착 필름에 관한 것이다.
접착제 조성물로서 특허문헌 1에는 탄화수소 수지를 포함하는 접착제가 기재되어 있다. 또한, 특허문헌 2에는, 접착제 수지 성분과 화학적으로 반응하는 유기기를 표면에 가지는 실리카 미세 분말을 함유하는 접착성 수지 조성물이 기재되어 있고, 특허문헌 3에는, 필러가 주재료에 첨가된 접착제가 기재되어 있다.
일본 특개2010－109324호 공보 일본 특개평10-287854호 공보 일본 특개평8－319466호 공보
그렇지만, 상기와 같은 종래 기술의 접착제를 이용하여 웨이퍼와 유리 기판 등을 접착시킨 후에, 예를 들면 250℃ 근처에서 고온 공정를 수행하면, 웨이퍼의 단면(端面)으로부터 접착제가 녹아내리는, 이른바 디라미네이션(접착제가 웨이퍼의 단면으로부터 녹아내는 것)이 발생하는 경우가 있다. 이 때문에, 접착제 조성물의 연화 온도를 더욱 향상시키는(더욱 높게 하는) 것이 요구되고 있다.
본 발명은, 상기한 종래 기술이 가지는 문제에 착안하여 안출된 것이고, 그 목적은 웨이퍼를 접착하기 위하여, 연화 온도가 더욱 향상된(더욱 높다.) 접착제 조성물 및 접착 필름을 제공하는 것에 있다.
상기의 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에 따른 접착제 조성물은 웨이퍼를 접착하기 위한 접착제 조성물로서 접착성을 구비하는 수지와 필러를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따르는 접착제 조성물은 상기 수지에 대한 상기 필러의 함유율이 20 중량％ 이상, 70 중량％ 이하인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따르는 접착제 조성물에서 상기 필러의 평균 입경이 0.5㎛ 이상, 5㎛ 이하인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따르는 접착제 조성물에서 상기 필러는 무기 필러인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따르는 접착제 조성물에서 상기 필러의 내열성이 300℃ 이상인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따르는 접착제 조성물에서 상기 수지는 탄화수소 수지인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따르는 접착제 조성물에서 상기 탄화수소 수지는 시클로올레핀계 폴리머, 테르펜 수지, 로진계 수지 및 석유 수지로 이루어진 군으로부터 선택되는 것이 바람직하다.
상기의 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에 따르는 접착 필름은 필름상에 전술한 어느 하나의 접착제 조성물을 함유하는 접착제 층을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르는 접착제 조성물은 전술한 바와 같이, 웨이퍼를 접착하기 위한 접착제 조성물로서, 접착성을 구비하는 수지와 필러를 포함한다. 따라서, 연화 온도가 더욱 향상된(더욱 높다.) 접착제 조성물 및 접착 필름을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예 3에 의한 접착제 조성물에 대하여 TMA(열기계 분석 장치)를 이용한 측정 결과를 나타내는 그래프이다.
도 2는 본 발명의 실시예 4에 의한 접착제 조성물에 대하여 TMA를 이용한 측정 결과를 나타내는 그래프이다.
도 3은 본 발명의 실시예 7에 의한 접착제 조성물에 대하여 TMA를 이용한 측정 결과를 나타내는 그래프이다.
도 4는 본 발명의 실시예 8에 의한 접착제 조성물에 대하여 TMA를 이용한 측정 결과를 나타내는 그래프이다.
도 5는 본 발명의 실시예 9에 의한 접착제 조성물에 대하여 TMA를 이용한 측정 결과를 나타내는 그래프이다.
도 6은 본 발명의 실시예 10에 의한 접착제 조성물에 대하여 TMA를 이용한 측정 결과를 나타내는 그래프이다.
도 7은 본 발명의 비교예에 의한 접착제 조성물에 대하여 TMA를 이용한 측정 결과를 나타내는 그래프이다.
도 8은 본 발명의 각 실시예에 의한 접착제 조성물을 이용한 경우의 응력과 필러 함유량과의 관계를 나타내는 그래프이다.
본 발명을 따르는 하나의 실시 형태에 대해서 이하에서 자세하게 설명한다.
[접착제 조성물]
본 실시 형태와 관련된 접착제 조성물은 웨이퍼를 접착하기 위한 접착제 조성물로서 접착성을 구비하는 수지와 필러를 포함한다.　
본 실시 형태의 접착제 조성물은 필러를 포함함으로써, 고온에서의 용해가 물리적으로 억제되기 때문에, 연화 온도가 더욱 향상된다(높아진다). 따라서, 이러한 접착제 조성물을 이용하여 웨이퍼를 유리 기판 등에 접착시키면, 그 후의 고온 공정(PVD, CVD 등의 증착 공정 등) 시에, 접착제가 웨이퍼의 단면으로부터 녹아 내는 것(디라미네이션)를 억제할 수 있다. 따라서, 본 실시 형태와 관련된 접착제 조성물을 웨이퍼 접착에 매우 적합하게 이용할 수 있다.
이하, 접착제 조성물이 포함하는 각 구성요소에 대해서 설명한다.
＜필러＞
필러는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면 무기 필러인 것이 바람직하다. 무기 필러로는, 실리카, 알루미나, 산화아연, 산화티탄, 산화칼슘, 산화마그네슘, 산화철, 산화주석, 산화안티몬, 페라이트 종류, 수산화칼슘, 수산화마그네슘, 수산화알루미늄, 알칼리성 탄산마그네슘, 탄산칼슘, 탄산아연, 탄산발륨, 도오소나이트, 하이드로탈사이트, 황산칼슘, 황산바륨, 규산칼슘, 탈크, 진흙, 마이카, 몬모릴로나이트, 벤토나이트, 세피오라이트, 이모고라이트, 세리사리트, 유리 섬유, 유리 비드, 실리카계 벌룬, 질화알루미늄, 질화붕소, 질화규소, 카본 블랙, 그라파이트, 탄소 섬유, 탄소 벌룬, 붕산아연, 각종 자기 성분 등을 들 수 있다.
또한, 무기 필러는 실란계, 티타네이트계 등의 각종 커플링제에 의하여 표면 처리가 된 것일 수 있다. 표면 처리의 방법으로는 건식법, 슬러리법 또는 스프레이법 등에 의해, 각종 커플링제를 무기 필러에 직접 처리하는 방법, 직접법, 마스터 배치법 등의 인테그랄브렌드법, 또는 드라이콘센트레이트법 등의 방법을 들 수 있다.
필러로 이용될 수 있는 시판품으로는, 예를 들면 신에츠 화학 사제의 실리콘 레진 가루, 실리콘 복합 가루, 실리콘 고무 가루 등을 들 수 있다.
수지에 대한 필러의 함유율은 20 중량％ 이상, 70 중량％ 이하인 것이 바람직하다. 필러의 함유율이 20 중량％ 이상이면, 접착제의 연화 온도가 충분히 높아지기 때문에 디라미네이션을 억제할 수 있다. 또한, 70 중량％ 이하이면, 충분한 접착력을 유지시킬 수 있다. 여기서,「수지에 대한 필러의 함유율」이란 수지를 100 중량％로 했을 때의 함유율을 말한다.
또한, 필러의 함유율은 접착제 조성물에 의해서 접착된 웨이퍼의 박리를 회피할 수 있는 양이면 되고, 접착제의 연화 온도의 상승 및 응력의 완화의 관점에서는 높은 것이 바람직하다. 따라서, 필러의 함유량은 50 중량％ 이상, 70 중량％ 이하가 보다 바람직하다.
필러의 평균 입경은 0.5㎛ 이상, 5㎛ 이하가 바람직하다. 이에 의해, 접착 조성물 내에서 침강하지 않고 분산되어 있기 때문에, 그 기능을 충분히 발휘할 수 있다. 또한, 필러의 평균 입경은 웨이퍼의 응력을 완화하는 관점에서 0.5㎛ 이상, 1㎛ 이하가 바람직하다. 이와 같은 평균 입경을 갖는 필러를 포함하는 접착제 조성물을 이용하면, 웨이퍼를 유리 기판 등에 접착시킨 후에 고온 공정을 수행하는 경우, 웨이퍼의 휘어진 상태량을 경감할 수 있다. 따라서, 그 후의 공정 유동이 가능해진다.
또한, 필러의 내열성은 300℃ 이상인 것이 바람직하다. 이에 의해, 디라미네이션을 효과적으로 억제할 수 있다. 또한, 본 명세서에 있어서, 「300℃ 이상의 내열성을 가진다」는 실온으로부터 300℃로 가열했을 때의 중량 변화율이 1％ 이하인 것을 말한다.
＜수지＞
수지로는, 접착성을 구비하는 것이면 되고, 예를 들면, 탄화수소 수지, 아크릴-스틸렌계 수지, 말레이미드계 수지 등을 들 수 있다.
(탄화수소 수지)
탄화수소 수지로서 시클로올레핀계 폴리머(이하, 「수지(A)」로 지칭하는 경우가 있다), 테르펜 수지, 로진계 수지 및 석유 수지로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종의 수지(이하, 「수지(B)」로 지칭하는 경우가 있다.) 등을 들 수 있지만, 이들로 한정되는 것은 아니다.
수지(A)로는, 시클로올레핀계 모노머를 포함하는 단량체 성분을 중합하여 이루어지는 수지일 수 있다. 구체적으로는, 시클로올레핀계 모노머를 포함하는 단량체 성분의 개환 (공)중합체, 시클로올레핀계 모노머를 포함하는 단량체 성분을 부가 (공)중합시킨 수지 등을 들 수 있다.
수지(A)를 구성하는 단량체 성분에 포함되는 상기 시클로올레핀계 모노머로서는, 예를 들면, 노르보넨, 노르보나디엔 등의 2환체, 디시클로펜타디엔, 디히드록시펜타디엔 등의 3환체, 테트라시클로도데센 등의 4환체, 시클로펜타디엔 3량체 등의 5환체, 테트라시클로펜타디엔 등의 7환체, 또는 이들 다환체의 알킬(메틸, 에틸, 프로필, 부틸 등) 치환체, 알케닐(비닐 등) 치환체, 알킬리덴(에틸리덴 등) 치환체, 아릴(페닐, 톨릴, 나프틸 등) 치환체 등을 들 수 있다. 이 중에서도 특히, 노르보넨, 테트라시클로도데센, 또는 이들의 알킬 치환체로 이루어진 군에서 선택되는 노르보넨계 모노머가 바람직하다.
수지(A)를 구성하는 단량체 성분은 전술한 시클로올레핀계 모노머와 공중합 가능한 다른 모노머를 함유하고 있어도 된다. 예를 들면, 알켄 모노머를 함유하는 것이 바람직하다. 알켄 모노머로는, 예를 들면 에틸렌, 프로필렌, 1－부텐, 이소부텐, 1－헥센, α-올레핀 등을 들 수 있다. 알켄 모노머는 직쇄상이어도 되고, 분기상이어도 된다.
수지(A)를 구성하는 단량체 성분은 그것의 50 질량％ 이상이 상기 시클로올레핀계 모노머인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 60 질량％ 이상이 상기 시클로올레핀계 모노머인 것이 바람직하다. 시클로올레핀계 모노머가 단량체 성분 전체의 50 질량％ 이상인 경우, 고온 환경하에서의 접착 강도가 양호하게 된다.
또한, 수지(A)는 예를 들면, 시클로올레핀계 모노머와 알켄 모노머로 이루어지는 단량체 성분을 중합시켜 이루어지는 수지와 같은 극성기를 가지지 않는 수지가 고온하에서의 가스 발생 억제에 있어서 바람직하다.
단량체 성분을 중합할 때의 중합 방법이나 중합 조건 등에 대하여 특별한 제한이 있는 것이 아니고, 통상의 방법에 따라 적절하게 실시하면 된다.
수지(A)로서 이용할 수 있는 시판품으로서는 예를 들면, 폴리플라스틱스 사제의 「TOPAS」, 미츠이 화학 사제의 「APEL」, 일본 제온 사제의 「ZEONOR」및 「ZEONEX」, JSR 사제의 「ARTON」등을 들 수 있다.
수지(A)의 유리 전이점(Tg)은 60℃ 이상인 것이 바람직하다. 특히 수지(A)의 유리 전이점은 70℃ 이상인 것이 바람직하다. 수지(A)의 유리 전이점이 60℃ 이상인 경우, 접착제 조성물이 고온 환경에 노출되었을 때에 접착층의 연화를 더욱 억제할 수 있다.
수지(B)는 테르펜계 수지, 로진계 수지 및 석유 수지로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종의 수지이다. 구체적으로는, 테르펜계 수지로서는, 예를 들면, 테르펜 수지, 테르펜 페놀 수지, 변성 테르펜 수지, 수첨 테르펜 수지, 수첨 테르펜 페놀 수지 등을 들 수 있다. 로진계 수지로는 예를 들면, 로진, 로진 에스테르, 수첨 로진, 수첨 로진 에스테르, 중합 로진, 중합 로진 에스테르, 변성 로진 등을 들 수 있다. 석유 수지로서는 예를 들면, 지방족 또는 방향족 석유 수지, 수첨 석유 수지, 변성 석유 수지, 지환족 석유 수지, 쿠마론·인덴 석유 수지 등을 들 수 있다. 이 중에서도, 수첨 테르펜 수지, 수첨 석유 수지가 바람직하다.
수지(B)의 연화점은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 80∼160℃인 것이 바람직하다. 수지(B)의 연화점이 80℃ 이상인 경우, 접착제 조성물이 고온 환경에 노출되었을 때에 연화하는 것을 억제할 수 있어서 접착 불량이 발생하지 않는다. 한편, 수지(B)의 연화점이 160℃을 이하인 경우, 접착제 조성물을 박리할 때의 박리 속도가 양호하게 된다.
수지(B)의 분자량은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 300∼3000인 것이 바람직하다. 수지(B)의 분자량이 300 이상인 경우, 충분한 내열성을 갖게 되고, 고온 환경하에서 탈가스량이 적게 된다. 한편, 수지(B)의 분자량이 3000 이하인 경우, 접착제 조성물을 박리할 때의 박리 속도가 양호하게 된다. 또한, 본 실시 형태에 있어서의 수지(B)의 분자량은 겔·침투·크로마토그래피(GPC)로 측정되는 폴리스티렌 환산의 분자량을 의미하는 것이다.
또한, 수지로서 수지(A)와 수지(B)를 혼합한 것을 이용할 수 있다. 혼합함으로써, 내열성 및 박리 속도가 양호하게 된다. 예를 들면, 수지(A)와 수지(B)와의 혼합 비율이 (A)：(B)=80：20∼55：45(질량비)인 경우에, 박리 속도, 고온 환경에서의 내열성 및 유연성이 뛰어나므로 바람직하다.
(아크릴-스틸렌계 수지)
아크릴-스틸렌계 수지로는 예를 들면, 스틸렌 또는 스틸렌의 유도체와 (메타)아크릴산 에스테르 등을 단량체로서 이용하여 중합한 수지를 들 수 있다.
(메타)아크릴산 에스테르로는 예를 들면, 쇄식 구조로 이루어진 (메타)아크릴산 알킬 에스테르, 지방족환을 가지는(메타)아크릴산 에스테르, 방향족환을 가지는 (메타)아크릴산 에스테르를 들 수 있다. 쇄식 구조로 이루어진 (메타)아크릴산 알킬 에스테르로는, 탄소수 15∼20의 알킬기를 가지는 아크릴계 장쇄 알킬 에스테르, 탄소수 1∼14의 알킬기를 가지는 아크릴계 알킬 에스테르 등을 들 수 있다. 아크릴계 장쇄 알킬 에스테르로는, 알킬기가 n－펜타데실기, n－헥사데실기, n－헵타데실기, n－옥타데실기, n－노나데실기, n－에이코실기 등인 아크릴산 또는 메타크릴산의 알킬 에스테르를 들 수 있다. 또한, 상기 알킬기는 분기상이어도 된다.
탄소수 1∼14의 알킬기를 가지는 아크릴계 알킬 에스테르로는, 기존의 아크릴계 접착제에 이용되고 있는 공지의 아크릴계 알킬 에스테르를 들 수 있다. 예를 들면, 알킬기가 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 2－에틸 헥실기, 이소옥틸기, 이소노닐기, 이소데실기, 도데실기, 라우릴기, 트리데실기 등으로 이루어진 아크릴산 또는 메타크릴산의 알킬 에스테르를 들 수 있다.
지방족환을 가지는 (메타)아크릴산 에스테르로는, 시클로헥실 (메타)아크릴레이트, 시클로펜틸 (메타)아크릴레이트, 1－아다만틸 (메타)아크릴레이트, 노르보닐 (메타)아크릴레이트, 이소보닐 (메타)아크릴레이트, 트리시클로데카닐 (메타)아크릴레이트, 테트라시클로도데카닐 (메타)아크릴레이트, 디시클로펜타닐 (메타)아크릴레이트 등을 들 수 있지만, 이소보닐 메타아크릴레이트, 디시클로펜타닐 (메타)아크릴레이트가 보다 바람직하다.
방향족환을 가지는 (메타)아크릴산 에스테르로는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 방향족환으로는 예를 들면, 페닐기, 벤질기, 톨릴기, 크시릴기, 비페닐 기, 나프틸기, 안트라세닐기, 페녹시메틸기, 페녹시에틸기 등을 들 수 있다. 또한, 방향족환은 탄소수 1∼5의 쇄상 또는 분기상의 알킬기를 가지고 있어도 된다. 구체적으로는, 페녹시에틸 아크릴레이트가 바람직하다.
(말레이미드계 수지)
말레이미드계 수지로는, 예를 들면, 단량체로서 N－메틸 말레이미드, N－에틸 말레이미드, N－n－프로필 말레이미드, N－이소프로필 말레이미드, N－n－부틸 말레이미드, N－이소부틸 말레이미드, N－sec－부틸 말레이미드, N－tert－부틸 말레이미드, N－n－펜틸 말레이미드, N－n－헥실 말레이미드, N－n－헵틸 말레이미드, N－n－옥틸 말레이미드, N－라우릴 말레이미드, N－스테아릴 말레이미드 등의 알킬기를 가지는 말레이미드, N－시클로프로필 말레이미드, N－시클로부틸 말레이미드, N－시클로펜틸 말레이미드, N－시클로헥실 말레이미드, N－시클로헵틸 말레이미드, N－시클로옥틸 말레이미드 등의 지방족 탄화수소기를 가지는 말레이미드, N－페닐 말레이미드, N－m－메틸페닐 말레이미드, N－o－메틸페닐 말레이미드, N－p－메틸페닐 말레이미드 등의 아릴기를 가지는 방향족 말레이미드 등을 중합하여 얻어지는 수지를 들 수 있다.
＜접착제 조성물의 제조 방법＞
본 실시 형태와 관련된 접착제 조성물은 공지의 방법을 이용하여 전술한 수지와 필러를 혼합함으로써 제조할 수 있다. 수지로는, 필요에 따라서 유기 용제로 희석한 용액(수지 용액)을 이용할 수 있다.
유기용제로는, 예를 들면, 아세톤, 메틸에틸 케톤, 시클로헥산온, 메틸이소아밀 케톤, 2－헵타논 등의 케톤류； 에틸렌글리콜, 에틸렌글리콜 모노 아세테이트, 디에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜 모노 아세테이트, 프로필렌 글리콜, 프로필렌 글리콜 모노 아세테이트, 디프로필렌글리콜 또는 디프로필렌글리콜 모노 아세테이트의 모노 메틸 에테르, 모노 에틸 에테르, 모노 프로필 에테르, 모노 부틸 에테르 또는 모노 페닐 에테르 등의 다가 알코올류 및 그 유도체； 디옥산 등의 환식 에테르류； 유산 메틸, 유산 에틸, 아세트산 메틸, 아세트산 에틸, 아세트산 부틸, 피르빈산 메틸, 피르빈산 에틸, 메톡시 프로피온산 메틸, 에톡시 프로피온산 에틸 등의 에스테르류；및 테르펜계 용제 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 이용할 수 있고, 2종 이상을 혼합하여 이용할 수 있다.　
테르펜계 용제로서는, 예를 들면, α-피넨, 캄펜, 피난, 미르센, 디히드로미르센, p－멘탄, 3－카렌, p－멘타디엔,α-테르피넨, β-테르피넨, α-페란드렌, 오시멘, 리모넨, p－사이멘, γ-테르피넨, 테르피노렌, 1,4－시네올, 1,8－시네 올, 로즈 옥사이드, 리나롤옥사이드, 펜콘, α-시클로시트랄, 오시메놀, 테트라히드로리나롤, 리나롤, 테트라히드로무구올, 이소프레골, 디히드로리나롤, 이소디히드로라반두롤, β-시클로시트랄, 시트로네랄, L－멘톤, 포름산 리나릴, 디히드로테르피네올, β-테르피네올, 멘톨, 미르세놀, L－멘톨, 피노칼베올, α-테르피네올, γ-테르피네올, 노폴, 미르테놀, 디히드로칼베올, 시트로네놀, 미르테날, 디히드로카르본, d－프레곤, 게라닐에틸에테르, 포름산 게라닐, 포름산 네릴, 포름산 테르피닐, 아세트산 이소디히드로라반두릴, 아세트산 테르피닐, 아세트산 리나릴, 아세트산 미르세닐, 아세트산 보닐, 프로피온산 멘틸, 프로피온산 리나릴, 네놀, 카르베올, 페릴라알코올, 게라니올, 사프라날, 시트랄, 페릴라알데히드, 시트로네릴옥시아세트알데히드, 히드록시시트로네랄, 베르베논, d－카르본, L－카르본, 피페리톤, 피페리테논, 포름산 시트로네릴, 아세트산 이소보닐, 아세트산 멘틸, 아세트산 시트로네릴, 아세트산 카르빌, 아세트산 디메틸옥타닐, 아세트산 네릴, 아세트산 이소프레골, 아세트산 디히드로카르빌, 아세트산 노필, 아세트산 게라닐, 프로피온산 보닐, 프로피온산 네릴, 프로피온산 카르빌, 프로피온산 테르피닐, 프로피온산 시트로네릴, 프로피온산 이소보닐, 이소부티르산 리나릴, 이소부티르산 네릴, 부티르산 리나릴, 부티르산 네릴, 이소부티르산 테르피닐, 부티르산 테르피닐, 이소부티르산 게라닐, 부티르산 시트로네릴, 헥산산 시트로네릴, 이소길초산 멘틸, β-카리오피넨, 세드렌, 비사보렌, 히드록시시트로네롤, 파르네솔 및 이소부티르산 로지닐 등을 들 수 있다. 이 중에서도, 용해성의 관점으로부터, 리모넨 및 p－멘탄이 보다 바람직하고, p－멘탄이 특히 바람직하다.
[접착 필름]
전술한 본 실시 형태와 관련된 접착제 조성물은 용도에 따라 여러 가지의 이용 방법을 채용할 수 있다. 예를 들면, 액상인 상태로 반도체 웨이퍼 등의 피가공체 상에 도포하여 접착제 층을 형성하는 방법을 이용할 수 있고, 본 실시 형태와 관련된 접착 필름, 즉, 미리 가요성 필름 등의 필름상에 전술한 어느 하나의 접착제 조성물을 포함하는 접착제 층을 형성한 후 건조하여, 상기 필름(접착 필름)을 피가공체에 붙여서 사용하는 방법(접착 필름법)을 이용할 수 있다.
이와 같이, 본 실시 형태와 관련된 접착 필름은 필름상에, 전술한 어느 하나의 접착제 조성물을 함유하는 접착제 층을 구비한다. 따라서, 접착제 조성물의 연화 온도가 높기 때문에, 고온 공정에서의 디라미네이션을 억제할 수 있다.
접착 필름은 이 접착제 층에 보호 필름을 더 피복하여 이용할 수 있다. 이 경우, 접착제 층상의 보호 필름을 박리하고, 피가공체 상에 노출된 접착제 층을 겹치게 한 후, 접착제 층으로부터 필름을 박리함으로써 피가공체 상에 접착제 층을 용이하게 마련할 수 있다.
따라서, 본 실시 형태에 있어서의 접착 필름을 이용하면, 피가공체 위에 직접 접착제 조성물을 도포하여 접착제 층을 형성하는 경우와 비교할 때, 막 두께 균일성 및 표면 평활성이 양호한 층을 형성할 수 있다.
또한, 접착 필름의 제조에 사용되는 필름으로는, 필름상에 막으로 형성된 접착제 층을 필름으로부터 박리할 수 있고, 접착제 층을 보호 기판이나 웨이퍼 등의 피처리 면에 전사할 수 있는 리형(離型) 필름이면 특별히 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 막 두께 15∼125㎛의 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리카보네이트, 폴리염화비닐 등의 합성 수지 필름으로 이루어진 가요성 필름을 들 수 있다. 필름은 필요에 따라서, 전사가 용이하도록 리형 처리되는 것이 바람직하다.
필름상에 접착제 층을 형성하는 방법으로는, 원하는 접착제 층의 막 두께나 균일성에 따라 적절한 공지의 방법을 이용하면 된다. 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면, 어플리케이터, 바 코터, 와이어 바 코터, 롤 코터, 커텐플로우 코터 등을 이용하고, 필름상에 접착제 층의 건조 막 두께가 10∼1000㎛가 되도록, 본 발명에 따르는 접착제 조성물을 도포하는 방법을 들 수 있다. 그 중에서도 롤 코터가 막 두께의 균일성이 뛰어나고 두께가 두꺼운 막을 효율적으로 형성할 수 있기 때문에 바람직하다.
또한, 보호 필름을 이용하는 경우, 보호 필름으로는, 접착제 층으로부터 박리될 수 있는 한 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름, 폴리프로필렌 필름, 폴리에틸렌 필름이 바람직하다. 또한, 각 보호 필름은 접착제 층으로부터의 박리 용이성의 관점에서, 실리콘이 코팅 또는 새겨져 있는 것이 바람직하다. 보호 필름의 두께는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 보호 필름을 구비하는 접착 필름의 유연성을 확보하는 관점에서, 15∼125㎛가 바람직하다.
접착 필름의 사용 방법은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면, 보호 필름을 이용하는 경우에는 이를 박리한 다음, 피가공체 위에 노출된 접착제 층을 겹치게 하고, 필름상(접착제 층의 형성된 면의 이면)으로부터 가열 롤러를 이동시킴으로써, 접착제 층을 피가공체 표면에 열압착시키는 방법을 들 수 있다. 이 때, 접착 필름으로부터 박리한 보호 필름은 순차로 권취 롤러 등으로 롤 형태로 권취한다면, 보존 후 재이용하는 것이 가능하다.
〔접착제 조성물 및 접착 필름의 용도〕
본 발명의 접착제 조성물 및 접착 필름의 용도는 웨이퍼의 접착 용도에 이용되는 한, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 반도체 웨이퍼의 정밀 가공용 보호 기판을 반도체 웨이퍼 등의 기판에 접착하는 용도로 매우 적합하게 이용할 수 있다.
본 발명은 전술한 실시 형태에 한정되는 것이 아니고, 청구항에 기재된 범위에서 여러 가지의 변경이 가능하다. 즉, 청구항에 기재된 범위에서 적절하게 변경한 기술적 수단을 조합하여 얻을 수 있는 실시 형태에 대해서도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.
[실시예]
〔접착제 조성물의 제조〕
접착성을 구비하는 수지를 p－멘탄에 용해하여, 수지 고형분 농도가 30 질량％의 수지 용액으로 하였다. 그 후, 상기 수지 용액에 필러를 첨가하고(수지 고형분을 기준으로 한), 플래니터리 믹서를 이용하여 혼합하고, 실시예 1∼10의 접착제 조성물을 제조하였다.
필러로는, 실리콘 입자인 필러 1 및 필러 2 중의 어느 하나를 이용하였다. 필러 1로는, 폴리오르가노실세스실록산(RSi3／2)n 의 삼차원 가교물인 실리콘 레진 파우더(「KMP－701」(제품명)； 입경 3.5㎛, 입도 분포 1∼6㎛, 400℃ 이상의 내열성, 신에츠 화학 사제)를 이용하였다. 필러 2로는, 실리콘이 실리콘 레진에 의해서 피복된 실리콘 복합 가루(「X－52－7030」(제품명)； 입경 0.8㎛, 입도 분포 0.2∼2㎛, 300℃ 이상의 내열성, 신에츠 화학 사제)를 이용하였다.
접착성을 구비하는 수지로는, 수지 1 및 수지 2 중의 어느 하나를 이용하였다. 수지 1로는, 시클로올레핀 코폴리머(「TOPAS」(상품명) 8007, 폴리플라스틱스 사제)을 이용하였다. 또한, 수지 2로는, 시클로올레핀 코폴리머(「APEL」(상품명) 8008, 미츠이 화학 사제)을 이용하였다.
비교예에 있어서의 접착제 조성물로는, 수지 1을 이용하고 필러를 포함하지 않는 접착제 조성물을 제조하였다.
실시예 1∼10 및 비교예에 있어서의 접착제 조성물의 조성을 아래의 표 1에 나타낸다.
필러 필러 함유량 (중량%) 수지
실시예 1
필러 1		 10%


수지 1
실시예 2 20%
실시예 3 50%
실시예 4 70%
실시예 5

필러 2
 10%
실시예 6 20%
실시예 7 50%
실시예 8 70%
실시예 9 50% 수지 2
실시예 10 70%
비교예 없음 0% 수지 1
〔유리 전이점 및 연화점의 측정〕
다음으로, 각 접착제 조성물의 유리 전이점 및 연화점을 측정하였다.
각 접착제 조성물을 125 mm의 웨이퍼 상에 도포한 후, 110℃, 150℃, 200℃로 각 3분간 건조시키고, 도막을 형성하였다. 형성한 도막에 대해서 TMA(열기계 분석 장치)를 이용하여 접착제 조성물의 유리 전이점(Tg) 및 연화점(SP)을 각각 측정하였다. 측정 조건으로는, 가중을 800 mN／cm2, 온도상승 레시피를 상온∼200℃(5℃／분)으로 하였다. 이 조건에 있어서, 하강이 개시되는 포인트를 유리 전이점으로 하고, 보다 더 크게 하강이 개시되는 포인트를 연화점으로 하였다.
도 1∼6은 각각 본 발명의 실시예 3, 4, 7, 8, 9 또는 10에 있어서의 접착제 조성물에 대하여 TMA를 이용한 측정 결과를 나타내는 그래프이다. 또한, 도 7은 본 발명의 비교예에 있어서의 접착제 조성물에 대하여 TMA를 이용한 측정 결과를 나타내는 그래프이다. 또한, 이 측정 결과로부터 얻을 수 있는 유리 전이점 및 연화점을 아래의 표 2에서 나타낸다.
유리 전이점(℃) 연화점(℃)
실시예 3 73.2 166
실시예 4 66.0 164
실시예 7 68.0 154
실시예 8 68.6 177
실시예 9 60.9 163
실시예 10 60.9 194
비교예 68.0 153
표 2에서 나타내는 바와 같이, 실시예 3, 4, 7, 8, 9 및 10의 접착제 조성물은 비교예와 비교할 때, 연화점이 높고, 연화 온도가 향상되고 있음을 알 수 있다. 또한, 이러한 효과는 사용하는 수지의 종류와 관련되지 않고 얻을 수 있음이 나타났다.
또한, 실시예 3, 4, 7, 8, 9 및 10의 접착제 조성물에 있어서의 TMA를 이용한 측정 결과(도 1∼6)는 비교예(도 7)와는 다른 거동을 나타냈다. 입경이 3.5㎛의 필러 1을 포함하는 실시예 3 및 4의 접착제 조성물에서는, 120℃∼150℃에 있어서의 하강이 완만하였다.
또한, 입경이 0.8㎛인 필러 2를 포함하는 실시예 7 및 8의 접착제 조성물에서는, 비교예, 실시예 3 및 4와 비교할 때, 실온으로부터 약 170℃까지 하강이 작았다. 따라서, 접착제 조성물에 포함되는 필러의 입경이 작을수록 연화 온도가 향상하는 것을 알 수 있다.
〔응력의 측정〕
다음으로, 각 접착제 조성물을 이용한 경우의 응력(막응력)을 측정하였다.
상기 접착제 조성물을 125 mm의 웨이퍼 상에 도포하여, 110℃, 150℃, 200℃로 각각 3분간 건조시키고, 접착제 층을 형성한 후에, 이 접착제 층 상에 유리 기판을 접착시켰다. 그 후, 휘어진 상태·막응력 측정 장치(FLX－2908, KLA－Tencor 사제)를 이용하여, 23℃에서의 응력을 측정하였다.
그 결과를 도 8 및 아래의 표 3에 나타낸다. 도 8은 본 발명의 각각의 실시예의 접착제 조성물을 이용한 경우에, 필러 함유량과 응력의 관계를 나타내는 그래프이다. 도 8 및 표 3에 나타내는 바와 같이, 특히 필러 2를 포함하는 접착제 조성물(실시예 5∼8)을 이용한 경우, 필러의 함유량이 많을수록 응력이 감소하였다.
막 두께(㎛) 휘어진 상태(㎛) 응력(MPa)
실시예 1 12.4 13.56 8.3
실시예 2 12.6 18.80 9.0
실시예 3 34.2 46.26 9.3
실시예 4 36.5 46.49 8.4
실시예 5 12.7 16.23 8.0
실시예 6 14.1 18.34 7.9
실시예 7 55.9 55.10 6.3
실시예 8 54.3 48.89 3.2
비교예 11.4 19.25 9.3
따라서, 필러를 포함하는 접착제 조성물을 이용함으로써, 응력을 완화시킬 수 있어서 웨이퍼의 휘어진 상태량을 감소시킬 수 있는 것을 나타낸다. 특히, 필러를 50 중량％ 이상 함유시킴으로써, 응력의 완화에 있어서 더욱 양호한 효과를 얻을 수 있는 것을 알 수 있었다. 또한, 필러의 입경이 작을수록, 응력을 완화하는 효과가 높다는 것을 알 수 있다.
본 발명에 따르는 접착제 조성물 및 접착 필름은 반도체 웨이퍼 등의 가공 공정에 매우 적합하게 이용할 수 있다.

Claims (15)

  1. 웨이퍼를 접착하기 위한 접착제 조성물에 있어서,
    접착성을 구비하는 수지와 필러를 포함하며,
    상기 수지에 대한 상기 필러의 함유율이 20 중량％ 이상, 70 중량％ 이하이고,
    상기 필러의 평균 입경이 0.5㎛ 이상, 5㎛ 이하이며,
    상기 필러는 실리콘 입자인 것을 특징으로 하는 접착제 조성물.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 수지에 대한 상기 필러의 함유율이 50 중량％ 이상, 70 중량％ 이하인 것을 특징으로 하는 접착제 조성물.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 필러의 평균 입경이 0.5㎛ 이상, 1㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 접착제 조성물.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 필러는 실란계 또는 티타네이트계의 커플링제에 의하여 표면 처리가 된 것을 특징으로 하는 접착제 조성물.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 필러의 내열성이 300℃ 이상인 것을 특징으로 하는 접착제 조성물.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 수지는 탄화수소 수지인 것을 특징으로 하는 접착제 조성물.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 탄화수소 수지는 시클로올레핀계 폴리머, 테르펜 수지, 로진계 수지 및 석유 수지로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 접착제 조성물.
  8. 필름상에 청구항 1∼7 중 어느 한 항의 접착제 조성물을 함유하는 접착제 층을 구비하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼를 접착하기 위한 접착 필름.
  9. 반도체 웨이퍼의 정밀 가공용 보호 기판에 반도체 웨이퍼를 접착하기 위한 접착제 조성물에 있어서,
    접착성을 구비하는 수지와 필러를 포함하고,
    상기 수지에 대한 상기 필러의 함유율이 20 중량％ 이상, 70 중량％ 이하인 것을 특징으로 하는 접착제 조성물.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 필러의 평균 입경이 0.5㎛ 이상, 5㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 접착제 조성물.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 필러는 실리콘 입자인 것을 특징으로 하는 접착제 조성물.
  12. 청구항 9에 있어서,
    상기 필러의 내열성이 300℃ 이상인 것을 특징으로 하는 접착제 조성물.
  13. 청구항 9에 있어서,
    상기 수지는 탄화수소 수지인 것을 특징으로 하는 접착제 조성물.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 탄화수소 수지는 시클로올레핀계 폴리머, 테르펜 수지, 로진계 수지 및 석유 수지로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 접착제 조성물.
  15. 필름상에 청구항 9∼14 중 어느 한 항의 접착제 조성물을 함유하는 접착제 층을 구비하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼를 접착하기 위한 접착 필름.
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