KR20220150337A

KR20220150337A - 반도체 웨이퍼 가공을 위한 캐리어 필름

Info

Publication number: KR20220150337A
Application number: KR1020227034125A
Authority: KR
Inventors: 수리아 수브라마니암; 칼 더글라스 레이; 케빈 에이. 브래디
Original assignee: 트레데가르 서피스 프로텍션, 엘엘씨
Priority date: 2020-03-06
Filing date: 2021-03-04
Publication date: 2022-11-10
Also published as: JP2023516571A; TW202140730A; WO2021178669A1; US20210277293A1; EP4114661A4; EP4114661A1

Abstract

캐리어 필름은 접착 층, 코어 층, 및 분리 층을 포함한다. 접착 층은 25℃에서 400 kPa 이하의 저장 모듈러스(G')를 갖는 수소화된 스티렌 블록 공중합체, 및 제1 폴리올레핀 엘라스토머를 포함한다. 코어 층은 제2 폴리올레핀 엘라스토머를 포함하고, 분리 층은 폴리올레핀을 포함한다.

Description

반도체 웨이퍼 가공을 위한 캐리어 필름

관련 출원과의 교차-참조

본 출원은 2020년 3월 6일에 출원된 미국 특허 가출원 제62/986,387호, 및 2020년 10월 27일에 출원된 미국 특허 가출원 제63/106,199호의 우선권 혜택을 주장하며, 상기 두 가출원의 전체 내용은 본원에 참조로 포함된다.

기술분야

본 발명은 웨이퍼 다이싱 공정 전 및 동안 규소 웨이퍼를 붙잡을 뿐만 아니라 웨이퍼 다이싱 공정 동안 생성되는 다이를 붙잡는 데 사용될 수 있는 캐리어 필름에 관한 것이다.

반도체 웨이퍼 다이싱 작업에 사용되는 전형적인 웨이퍼 다이싱 필름 또는 테이프는 베이스 기재 및 이 베이스 기재의 한 면 상에 있는 감압 접착제를 포함한다. 감압 접착제의 손상 없이, 필름이 제조 동안 롤 형태로 감겼다가 사용 준비가 되었을 때 풀리도록 하기 위해, 많은 필름은 감압 접착제와 반대쪽에 있는 베이스 필름의 면 상에 예를 들어 실리콘을 포함하는 분리(release) 코팅을 갖는다.

필름이 감겨서 마스터 롤이 될 때, 분리 코팅은 감압 접착제와 접촉한다. 필름이 마스터 롤로부터 풀릴 때, 감압 접착제는 분리 코팅으로부터 분리된다. 다른 공지된 웨이퍼 다이싱 필름은, 오염 문제를 일으킬 수 있는 실리콘을 제품으로부터 제거하기 위해, 실리콘 코팅 대신에, 분리 라이너를 사용한다. 분리 라이너는 필름이 감기는 동안 감압 접착제를 보호하고 필름이 사용 준비가 되었을 때 쉽게 풀릴 수 있도록 하는 데 사용된다.

또한, 웨이퍼 다이싱 필름에 사용되는 전형적인 감압 접착제는, 예를 들어, 자외선(UV) 광에 적용될 때 감압 접착제의 접착 특성이 변할 수 있게 하는 UV-경화성 아크릴 공중합체를 포함한다. 예를 들어, 웨이퍼 다이싱 공정 전에, 필름은, 웨이퍼가 다이싱되어 반도체 칩이 되는 동안 웨이퍼를 제자리에 붙잡기에 충분한 접착력을 갖고서 웨이퍼와 접촉하는 감압 접착제를 사용하여 규소 웨이퍼를 지지할 수 있다. 필름을 UV 광에 노출시키면, 개별 반도체 칩 또는 다이가 필름으로부터 쉽게 제거되고 어디에나 배치될 수 있게 감압 접착제의 접착 특성이 변할 수 있다. 감압 접착제에 비-UV-경화성 아크릴 공중합체를 사용하는 일부 웨이퍼 다이싱 필름은, 반도체 칩이 웨이퍼 다이싱 필름으로부터 제거될 때, 바람직하지 않은 잔류물을 반도체 칩 상에 남기는 것으로 공지되어 있다.

다이싱 공정 동안 웨이퍼가 필름에 의해 단단히 고정될 수 있도록 하고, 칩을 손상시키거나 과량의 잔류물을 칩 상에 남기지 않고도, 개별 칩을 필름으로부터 제거할 수 있게 하는 접착 표면을 갖고, 접착 표면을 손상시키지 않고도 필름을 감아서 롤을 만들거나 롤로부터 풀기 위해 분리 라이너 또는 실리콘 코팅을 포함하지 않는 웨이퍼 다이싱 필름을 수득하는 것이 바람직하다.

발명의 요약

본 발명의 한 측면에 따라, 접착 층, 코어 층, 및 분리 층을 포함하는 캐리어 필름이 제공된다. 접착 층은 25℃에서 400 kPa 이하의 저장 모듈러스(G')를 갖는 수소화된 스티렌 블록 공중합체, 및 제1 폴리올레핀 엘라스토머를 포함한다. 코어 층은 제2 폴리올레핀 엘라스토머를 포함하고, 분리 층은 폴리올레핀을 포함한다.

한 실시양태에서, 수소화된 스티렌 블록 공중합체는 25℃에서 300 kPa 이하의 저장 모듈러스(G')를 갖는다.

한 실시양태에서, 수소화된 스티렌 블록 공중합체는 2.16 kg 질량 하에 230℃에서 200 g/10분 초과의 용융 유량(MFR)을 갖는다.

한 실시양태에서, 수소화된 스티렌 블록 공중합체는 적어도 20%의 스티렌 함량을 갖는다.

한 실시양태에서, 제1 폴리올레핀 엘라스토머 및 제2 폴리올레핀 엘라스토머는 동일한 물질이다. 한 실시양태에서, 제1 폴리올레핀 엘라스토머 및 제2 폴리올레핀 엘라스토머는 에틸렌-옥텐 공중합체이다.

한 실시양태에서, 제1 폴리올레핀 엘라스토머는 알파-올레핀 공중합체이다. 한 실시양태에서, 제2 폴리올레핀 엘라스토머는 에틸렌-옥텐 공중합체이다.

한 실시양태에서, 코어 층은 제3 폴리올레핀 엘라스토머를 포함한다. 한 실시양태에서, 제2 폴리올레핀 엘라스토머 및 제3 폴리올레핀 엘라스토머는 상이한 용융 유량(MFR)을 갖는다.

한 실시양태에서, 코어 층은 또한 저밀도 폴리에틸렌을 포함한다.

한 실시양태에서, 분리 층 내의 폴리올레핀은 저밀도 폴리에틸렌이다. 한 실시양태에서, 분리 층은 또한 고밀도 폴리에틸렌을 포함한다.

한 실시양태에서, 캐리어 필름은 590% 이상의 기계 방향 최대 연신율을 갖는다.

한 실시양태에서, 캐리어 필름은 25 MPa 이상의 기계 방향 인장 강도를 갖는다.

본 발명의 이러한 및 다른 측면, 특징, 및 특성뿐만 아니라, 관련 구조 요소들 및 성분들의 조합의 작동 방법 및 기능 및 제조 경제는 수록된 도면과 연관된 하기 설명 및 첨부된 청구범위를 고려하면 더 명백해질 것이며, 이들은 모두 본 명세서의 일부를 형성한다. 그러나, 도면은 단지 도시 및 설명을 목적으로 하며 본 발명의 한계를 정하려는 의도는 없다는 것을 분명히 이해해야 한다. 명세서 및 청구범위에서 사용되는 바와 같이, "하나의(a)", "한(an)", 및 "그(the)"라는 단수 형태는, 문맥상 달리 명확하게 지정되지 않는 한, 복수의 지시대상을 포함한다.

하기 도면의 구성요소들은 본 개시내용의 일반적인 원리를 강조하기 위해 도시되며 반드시 축척에 맞게 그려질 필요는 없다. 상응하는 구성요소를 표시하는 참조 문자는 일관성 및 명확성을 위해 도면 전체에 걸쳐 필요에 따라 반복된다.
도 1은 본 발명의 실시양태에 따른 캐리어 필름의 개략적인 단면도이다.
도 2는 프레임에 부착된 도 1의 캐리어 필름 및 캐리어 필름에 의해 지지된 규소 웨이퍼의 개략적인 단면도이다.
도 3은 규소 웨이퍼가 다이싱되어 칩이 되고 플런저가 캐리어 필름을 밀어올림으로써 칩을 분리한 후의, 도 2의 캐리어 필름, 프레임 및 규소 웨이퍼의 개략적인 단면도이다.
도 4는 도 1의 캐리어 필름의 접착 층에 사용하기 위한 세 가지의 수소화된 스티렌 블록 공중합체의, 230℃에서 모세관 유동 측정에 의해 측정된 바와 같은 전단율의 함수로서의 점도의 플롯이다.

도 1은 본 발명의 실시양태에 따른 캐리어 필름(100)의 단면을 개략적으로 도시한다. 도시된 바와 같이, 캐리어 필름(100)은 코어 층(120)의 한 면 상에 있는 접착 층(110), 및 접착 층(110)과 반대쪽에 있는 코어 층(120)의 면 상에 있는 분리 층(130)을 포함한다. 접착 층(110)은 외부 접착 표면(112)을 포함하고, 분리 층(130)은 외부 분리 표면(132)을 포함한다. 캐리어 필름(100)이 감겨서 롤이 될 때, 접착 표면(112)은 분리 표면(132)과 접촉한다.

도 2는 캐리어 필름(100)을 웨이퍼 다이싱 필름으로서 사용하는 것의 실시양태를 개략적으로 도시한다. 도시된 바와 같이, 캐리어 필름(100)은 접착 층(110)의 접착 표면(112)을 통해 프레임(210)에 부착된다. 프레임(210)은 예를 들어 스테인리스강으로부터 제조될 수 있다. 규소 웨이퍼(220)는 접착 층(110)의 접착 표면(112)을 통해 프레임(210) 내의 캐리어 필름(100)에 의해 지지되고 그것에 부착된다. 캐리어 필름(100)이 프레임(210)에 부착되고 규소 웨이퍼(220)가 프레임(210) 내의 캐리어 필름(100) 상에 배치된 후에, 프레임(210)은 가공을 위해 웨이퍼 다이싱 기계(도시되지 않음)에 삽입 또는 배치될 수 있다.

도 3에 개략적으로 도시된 바와 같이, 웨이퍼(220)가 다이싱되어 개별 칩(222)이 된 후에, 플런저(310)가 캐리어 필름(100)을 밀어올리는 데 사용되어, 개별 칩(222)은 추가의 가공을 위해 캐리어 필름(100)으로부터 추가로 분리될 수 있고 들어올려질 수 있다. 모든 칩(222)이 캐리어 필름(100)으로부터 제거된 후에, 캐리어 필름(100)은 프레임(210)으로부터 제거되어 폐기 또는 재활용될 수 있다.

다시 도 1을 보자면, 분리 층(130)은 하나 이상의 폴리올레핀, 예컨대 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE), 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 중밀도 폴리에틸렌(MDPE), 폴리프로필렌(PP), 랜덤 공중합체 폴리프로필렌, 폴리프로필렌 내충격성 공중합체, 또는 메탈로센 선형 저밀도 폴리에틸렌, 및 그의 혼합물을 포함할 수 있다. 한 실시양태에서, 분리 층(130)은 중량을 기준으로 90:10 내지 40:60의 비의 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)과 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)의 적합한 폴리올레핀 혼합물을 포함할 수 있다. 한 실시양태에서, 분리 층(130)은 LDPE를 포함할 수 있지만, HDPE를 포함하지 않을 수 있다. 한 실시양태에서, 산화방지제와 같은 하나 이상의 첨가제가 분리 층(130)에 포함될 수 있다.

분리 층(130)의 두께는 약 1 μm 내지 약 20 μm, 예컨대 약 5 μm 내지 약 15 μm, 예컨대 약 5 μm, 약 6 μm, 약 7 μm, 약 8 μm, 약 9 μm, 약 10 μm, 약 11 μm, 약 12 μm, 약 13 μm, 약 14 μm, 또는 약 15 μm일 수 있다.

코어 층(120)은 하나 이상의 폴리올레핀 엘라스토머, 예컨대 에틸렌-옥텐 공중합체, 또는 에틸렌-부텐 공중합체, 및 하나 이상의 폴리올레핀, 예컨대 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE), 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 중밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌(PP), 랜덤 공중합체 폴리프로필렌, 폴리프로필렌 내충격성 공중합체, 또는 메탈로센 선형 저밀도 폴리에틸렌, 및 그의 혼합물을 포함할 수 있다. 코어 층(120)은 산화방지제와 같은 하나 이상의 첨가제를 포함할 수 있다.

본 발명의 한 실시양태에서, 코어 층(120)은 캐리어 필름 두께의 대부분 (예를 들어, 적어도 75%)을 형성하므로 캐리어 필름(100)의 요망되는 기계적 특성, 예컨대 상기에 도 3과 관련하여 설명된 바와 같이 웨이퍼 가공 동안 캐리어 필름(100)이 신장될 수 있게 하는 우수한 충격 강도 및 탁월한 변형 거동 및 연신율을 제공할 수 있다. 폴리올레핀 엘라스토머, 예컨대 인게이지(ENGAGE)™8450(2.16 kg 질량 하에 190℃에서의 용융 유량(MFR)= 3 g/10분; 밀도 = 0.902 g/cm³) 및 인게이지™ 8402(2.16 kg 질량 하에 190℃에서의 용융 유량(MFR)= 30 g/10분; 밀도 = 0.902 g/cm³)을 포함하지만 이로 제한되지 않는,다우 케미칼 컴퍼니(Dow Chemical Company)에 의해 제조된 인게이지™ 에틸렌-옥텐 공중합체가 코어 층(120)의 구성요소로서 유용할 수 있다.

제조 동안 이러한 폴리올레핀 엘라스토머를 포함하는 코어 층(120)의 용융 가공성은, 폴리올레핀 엘라스토머와, 더 높은 용융 유량(MFR)을 갖는 또 다른 폴리올레핀 엘라스토머, 또는 폴리올레핀, 예컨대 오토클레이브 공정 기술에 의해 제조된 고압 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)의 블렌딩에 의해 개선될 수 있다.

본 발명의 실시양태에 따른 캐리어 필름(100)의 코어 층(120)의 두께는 약 40 μm 내지 약 80 μm, 예컨대 약 50 μm 내지 약 70 μm, 예컨대 약 50 μm, 약 51 μm, 약 52 μm, 약 53 μm, 약 54 μm, 약 55 μm, 약 56 μm, 약 57 μm, 약 58 μm, 약 59 μm, 약 60 μm, 약 61 μm, 약 62 μm, 약 63 μm, 약 64 μm, 약 65 μm, 약 66 μm, 약 67 μm, 약 68 μm, 약 69 μm 또는 약 70 μm일 수 있다.

캐리어 필름(100)의 실시양태에 따른 접착 층(110)은 하나 이상의 수소화된 스티렌 블록 공중합체와, 하나 이상의 폴리올레핀 엘라스토머, 예컨대 에틸렌-옥텐 공중합체, 에틸렌-부텐 공중합체, 또는 알파-올레핀 공중합체의 블렌드를 포함한다. 접착 층(110)은 또한 임의로 하나 이상의 폴리올레핀, 예컨대 저밀도 폴리에틸렌(LDPE) 및/또는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)을 포함할 수 있다.

적합한 수소화된 스티렌 블록 공중합체는 수소화 전에는 폴리스티렌 블록-폴리디엔 블록 중합체 구조를 갖는다. 수소화된 블록 공중합체는, 수소화 전에는, 선형 또는 방사형일 수 있다. 수소화된 스티렌 블록 공중합체에 적합한 폴리디엔은 폴리부타디엔(1,3-부타디엔), 폴리이소프렌 및 그의 혼합물을 포함한다. 폴리스티렌 블록-폴리디엔 블록 구조의 수소화에 의해, 달리 "SEBS"라고 지칭되는, 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌 중합체 구조, 또는 예를 들어 달리 "SEPS"라고 지칭되는, 스티렌-에틸렌-프로필렌-스티렌이 생성될 수 있다. 본 발명의 실시양태에서, 수소화된 스티렌 블록 공중합체의 스티렌 함량은 10 wt.% 내지 50 wt.%일 수 있다. 한 실시양태에서, 수소화된 스티렌 블록 공중합체의 스티렌 함량은 20% 이상일 수 있다.

열가소성 수지의 저장 모듈러스(G')는 에너지를 탄성적으로 저장하는 물질의 능력의 척도이며, 온도 스윕(temperature sweep) 동안 일정 주파수에서의 동적 기계적 분석("DMA")에 의해 측정될 수 있다. 수소화된 스티렌 블록 공중합체의 저장 모듈러스(G')는 1 Hz의 주파수 및 25℃에서 400 kPa 미만, 예컨대 300 kPa 미만, 예컨대 250 kPa 미만일 수 있다.

본 발명의 다양한 실시양태에서, 접착 층(110)은 50 중량% 내지 100 중량%의 수소화된 스티렌 블록 공중합체를 포함할 수 있다. 이러한 실시양태에서, 접착 층(110)은 또한 0 중량% 내지 50 중량%의 폴리올레핀 엘라스토머를 포함할 수 있다.

열가소성 수지, 예컨대 수소화된 스티렌 블록 공중합체, 폴리올레핀 엘라스토머, 및 폴리올레핀의 용융 유량("MFR")은 열가소성 수지의 점도에 반비례한다. MFR이 높다는 것은 열가소성 수지가 낮은 점도를 갖는다는 것을 의미하며, 그 반대도 성립된다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 달리 언급이 없는 한, "MFR"은 2.16 kg 질량 하에 230℃에서 ASTM D-1238에 따라 결정되고 10분당 그램 단위로 측정된 바와 같은 용융 유량을 의미할 것이다. 접착 층(110)에 적합한 수소화된 스티렌 블록 공중합체는 약 10 g/10분 내지 약 300 g/10분의 MFR을 가질 수 있다. 접착 층(110)에 적합한 폴리올레핀 엘라스토머는 약 1 g/10분(2.16 kg 질량 하에 190℃에서) 내지 약 100 g/10분(2.16 kg 질량 하에 190℃에서)의 MFR을 가질 수 있다.

본 발명의 실시양태에 따른 캐리어 필름(100)의 접착 층(110)의 두께는 약 1 μm 내지 약 20 μm, 예컨대 약 3 μm 내지 약 15 μm, 예컨대 약 3 μm, 약 4 μm, 약 5 μm, 약 6 μm, 약 7 μm, 약 8 μm, 약 9 μm, 약 10 μm, 약 11 μm, 약 12 μm, 약 13 μm, 약 14 μm, 또는 약 15 μm일 수 있다.

실시예

세 가지 상이한 수소화된 스티렌 블록 공중합체를 캐리어 필름(100)의 접착 층(110)에서의 사용에 대해 조사하였다. 구체적으로, 쿠라레이 컴퍼니 리미티드(Kuraray Co., Ltd.)에 의해 제조된 셉톤(SEPTON)™ 2063, 크라톤 퍼포먼스 폴리머즈, 인크.(Kraton Performance Polymers, Inc.)에 의해 제조된 크라톤(KRATON)™ MD1653, 및 크라톤 퍼포먼스 폴리머즈, 인크.에 의해 제조된 크라톤™ MD1648을 조사하였다. 각각의 수지의 다양한 특성은 하기 표 I에 요약되어 있다.

<표 I>

수소화된 스티렌 블록 공중합체의 특성

MFR 및 스티렌 함량 값을 쿠라레이 컴퍼니 리미티드 (셉톤™ 2063의 경우) 및 크라톤 퍼포먼스 폴리머즈, 인크. (크라톤™ MD1653 및 크라톤™ MD1648의 경우)로부터의 수지 명세표로부터 발췌하였다. 저장 모듈러스(G')를 1 Hz의 주파수에서 DMA 온도 스윕을 사용하여 측정하였다.

모세관 유동 측정을 또한 수소화된 스티렌 블록 공중합체에 대해 ASTM D3835에 따라 괴트페르트(Goettfert) 레오그래프(Rheograph) 20 모델 모세관 유동계에서 2000 bar 압력 변환기를 사용하여 수행하였다. 180°의 진입 각도를 갖는 원형 구멍 30 mm 길이/1 mm 직경 다이를 사용하였다. 시험을 시작하기 전에 각각의 물질을 배럴에서 10분 동안 평형화하였다. 수정된 전단 점도 곡선을 230℃의 일정한 시험 온도에서 수집하였다. 그 결과가 도 4에 도시되어 있다. 크라톤™ MD1648의 높은 유동 특성은 접착 층(110)의 가공성을 개선할 수 있고, 요망되는 대로 스테인리스강 프레임(210) 및 규소 웨이퍼(220)에 대한 캐리어 필름(100)의 비교적 높은 수준의 접착을 제공할 수 있다.

각각의 층에 대해 하나씩, 세 개의 압출기가 장착된 캐스트 압출 라인을 사용하여, 85 μm의 목표 두께를 갖는 캐리어 필름(100)을 압출하였다. 접착 층(110), 코어 층(120) 및 분리 층(130)의 층 두께 비는 10:75:15 (즉, 8.5 μm/63.75 μm/12.75 μm)였다. 압출 공정을 위한 불활성 분위기를 제공하기 위해 질소 가스를 각각의 압출기의 공급구에 도입시켰다. 압출 동안, 접착 층(110)을 16 마이크로인치(0.406 마이크로미터)의 평균 표면 거칠기(Ra)를 갖는 무광 냉각 롤 상에 캐스팅하였다. 30 마이크로인치(0.762 마이크로미터)의 평균 표면 거칠기(Ra)를 갖는 엠보싱 닙 롤러를 사용하여 분리 층(130)에 표면 텍스처를 제공하였다.

실시예 1: 접착 층(110)은 85 wt.% 크라톤™ MD1648 수소화된 스티렌 블록 공중합체와 15 wt.% 인게이지™ 8450 폴리올레핀 엘라스토머(에틸렌-옥텐)의 블렌드였다. 코어 층(120)은 100 wt.% 인게이지™ 8450 폴리올레핀 엘라스토머였다. 분리 층(130)은 80 wt.% 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)과 20 wt.% 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)의 블렌드였다.

실시예 2: 접착 층(110)은 85 wt.% 크라톤™ MD1648 수소화된 스티렌 블록 공중합체와 15 wt.% 인게이지™ 8450 폴리올레핀 엘라스토머의 블렌드였다. 코어 층(120)은 75 wt.% 인게이지™ 8450 폴리올레핀 엘라스토머와 25 wt.% 인게이지™ 8402 폴리올레핀 엘라스토머(에틸렌-옥텐)의 블렌드였다. 분리 층(130)은 80 wt.% LDPE와 20 wt.% HDPE의 블렌드였다.

실시예 3: 접착 층(110)은 85 wt.% 크라톤™ MD1648 수소화된 스티렌 블록 공중합체와 15 wt.% 인게이지™ 8450 폴리올레핀 엘라스토머의 블렌드였다. 코어 층(120)은 50 wt.% 인게이지™ 8450 폴리올레핀 엘라스토머와 25 wt.% 인게이지™ 8402 폴리올레핀 엘라스토머와 25 wt.% LDPE의 블렌드였다. 분리 층(130)은 80 wt.% LDPE와 20 wt.% HDPE의 블렌드였다.

실시예 4: 접착 층(110)은 85 wt.% 크라톤™ MD1653 수소화된 스티렌 블록 공중합체와 15 wt.% 인게이지™ 8450 폴리올레핀 엘라스토머의 블렌드였다. 코어 층(120)은 100 wt.% 인게이지™ 8450 폴리올레핀 엘라스토머였다. 분리 층(130)은 80 wt.% LDPE와 20 wt.% HDPE의 블렌드였다.

실시예 5: 접착 층(110)은 85 wt.% 셉톤™ 2063 수소화된 스티렌 블록 공중합체와 15 wt.% 인게이지™ 8450 폴리올레핀 엘라스토머의 블렌드였다. 코어 층(120)은 100 wt.% 인게이지™ 8450 폴리올레핀 엘라스토머였다. 분리 층(130)은 80 wt.% LDPE와 20 wt.% HDPE의 블렌드였다.

각각의 실시예 1-5 샘플에 대해, 시험 전 3주일 동안 주위 조건에서 노화되도록 허용된 1인치 너비 시편의 180°박리력을 측정함으로써, 스테인리스강 기재 (스테인리스강으로부터 제조된 프레임(210)을 모방하기 위함)에 대한 접착뿐만 아니라 규소 웨이퍼 (규소 웨이퍼(220)를 모방하기 위함)에 대한 접착을 시험하였다. 규소 웨이퍼는 알파 나노테크 인크(Alpha Nanotech Inc.)에 의해 제조된 CZ-P 4인치 직경의 경면-연마된(mirror-polished) 웨이퍼였다. 텍스처 테크놀로지즈 코포레이션(Texture Technologies Corp.)에 의해 제조된 모델 티에이.엑스티 플러스(Ta.xt Plus) 텍스처 분석기를 사용하여 5 mm/초의 일정한 박리 속도에서 180°박리력을 측정하였다. 결과는 하기 표 II에 열거되어 있다.

<표 II>

접착 특성 - 3주일 후 180°박리력 값

모든 샘플 중에서, 각각 크라톤™ MD1648을 접착 층(110)에 포함하는 실시예 1-3이 스테인리스강 기재 및 규소 웨이퍼 둘 다에 대해 가장 높은 180°박리력 값을 가졌다.

각각의 캐리어 필름 샘플에 대해 또한 인장 강도 및 기계 방향(MD) 파단 연신율을 포함하는 기계적 특성을 ASTM-D882에 따라 측정하였다. 기계적 시험의 결과는 하기 표 III에 열거되어 있다.

<표 III>

인장 강도 및 최대 연신율

지고(Zygo) 광학 프로파일로미터를 사용하여, 캐리어 필름(100)을 웨이퍼에 접착하고 제거하기 전 및 후에 규소 웨이퍼 상의 잔류물의 양을 추정하였다. 더 구체적으로, 웨이퍼의 표면 거칠기를 측정하고 평균 잔류물 부피 계산값을 깨끗한 규소 웨이퍼의 평균 표면 높이에 대한 평균 표면 위의 증분 부피로서 계산하였다. 잔류물 전이가 기존의 규소 웨이퍼 표면 거칠기에 더해진다고 가정하여, 샘플에 의해 전이되거나 남겨진 잔류물의 양을 전이된 잔류물 부피로서 계산하였다. 각각의 적층된 규소 웨이퍼에 대해 다섯 개의 부위(360 μm x 270 μm)를 분석하였으며 평균 잔류물 부피 계산값을 μm³/cm² 단위로 계산하였다. 광학 프로파일로메트리에 의한 잔류물 분석의 결과는 하기 표 IV에 제시되어 있다.

<표 IV>

광학 프로파일로메트리에 의한 규소 웨이퍼 상의 잔류물

수소화된 스티렌 블록 공중합체를 갖는 샘플의 경우에 크라톤™ MD1648을 포함한 실시예 1이 가장 적은 양의 잔류물을 남겼고 이는 깨끗한 규소 웨이퍼에 필적할 만하였다.

85 μm의 목표 두께를 갖고 10:75:15 (즉, 8.5 μm/63.75 μm/12.75 μm)의 접착 층(110), 코어 층(120) 및 분리 층(130)의 층 두께 비를 갖는 다층 캐리어 필름(100)의 두 가지의 추가적인 샘플을 상기에 설명된 바와 같은 방식으로 압출하였다.

실시예 6: 실시예 3과 유사하게, 접착 층(110)은 85 wt.% 크라톤™ MD1648 수소화된 스티렌 블록 공중합체와 15 wt.% 인게이지™ 8450 폴리올레핀 엘라스토머의 블렌드였고, 코어 층(120)은 50 wt.% 인게이지™ 8450 폴리올레핀 엘라스토머와 25 wt.% 인게이지™ 8402 폴리올레핀 엘라스토머와 25 wt.% LDPE의 블렌드였고, 분리 층(130)은 80 wt.% LDPE와 20 wt.% HDPE의 블렌드였다. 압출 동안, 접착 층(110)을 16 마이크로인치(0.406 마이크로미터)의 평균 표면 거칠기(Ra)를 갖는 무광 냉각 롤 상에 캐스팅하였다. 30 마이크로인치(0.762 마이크로미터)의 평균 표면 거칠기(Ra)를 갖는 엠보싱 닙 롤러를 사용하여 표면 텍스처를 분리 층(130)에 제공하였다.

실시예 7: 접착 층(110)은 90 wt.% 크라톤™ MD1648 수소화된 스티렌 블록 공중합체와 10 wt.% 어브소토머(ABSORTOMER)™ EP-1001 폴리올레핀 엘라스토머 (2.16 kg 질량 하에 230℃에서 10 g/10분의 용융 유량(MFR)을 갖는, 미쓰이 케미칼즈, 인크.(Mitsui Chemicals, Inc.)로부터 입수 가능한 알파-올레핀 공중합체)의 블렌드였다. 코어 층(120)은 50 wt.% 인게이지™ 8450 폴리올레핀 엘라스토머와 25 wt.% 인게이지™ 8402 폴리올레핀 엘라스토머와 25 wt.% LDPE의 블렌드였고, 분리 층(130)은 80 wt.% LDPE와 20 wt.% HDPE의 블렌드였다. 압출 동안, 접착 층(110)을 22 마이크로인치(0.559 마이크로미터)의 평균 표면 거칠기(Ra)를 갖는 무광 냉각 롤 상에 캐스팅하였다. 30 마이크로인치(0.762 마이크로미터)의 평균 표면 거칠기(Ra)를 갖는 엠보싱 닙 롤러를 사용하여 표면 텍스처를 분리 층(130)에 제공하였다.

스테인리스강 및 경면-연마된 규소 웨이퍼 상에 적층된 각각의 실시예 6 및 7 샘플의 접착 강도(180°박리력)를 모델 티에이.엑스티 플러스 텍스처 분석기 (텍스처 테크놀로지즈 코포레이션)를 사용하여 측정하였다. 1인치 너비 시편을 각각의 기재 상에 2 kg 롤러를 사용하여 두 번 압축함으로써 제조하였다. 초기 접착 강도 및 시간 경과에 따른 접착 강도의 임의의 증가를 특성화하기 위해, 20분의 체류 시간 후 및 1개월의 체류 시간 후에 5 mm/초의 박리 속도에서 박리력을 측정하였다. 초기 박리력 값에 대한, 샘플을 1개월 동안 노화시킨 후의 박리력 값의 비율은 본원에서 "접착 강화 값(Adhesion Build Value)"이라고 지칭된다. 실시예 6 및 7의 접착 강도 시험에 대한 결과는 하기 표 V에 나열되어 있다.

<표 V>

접착 강도 - 180°박리력 값

상기 결과는 스테인리스강의 경우에 실시예 7이 실시예 6보다 훨씬 더 낮은 접착 강화 값을 나타냄을 시사하며, 이는 바람직할 수 있다. 이론에 얽매이려는 것은 아니지만, 실시예 7의 경우에 더 낮은 접착 강화 값은 샘플의 접착 층(110) 내의 폴리올레핀 엘라스토머의 유리 전이 온도(T_g)의 차로 인한 것일 수 있다고 가정된다. 예를 들어, 인게이지™ 8450 폴리올레핀 엘라스토머의 T_g는 약 -32℃인 반면에, 어브소토머™ EP-1001 폴리올레핀 엘라스토머의 T_g는 약 +30℃이다. 그러므로, 실온(약 23℃)에서, 어브소토머™ EP-1001 폴리올레핀 엘라스토머는 접착 층(110) 내에서 경질 도메인의 형태로 존재할 수 있고, 이는 시간 경과에 따라 과도한 접착 강화를 방지하는 데 도움이 될 수 있다.

실시예 6 및 7에 대해 규소 웨이퍼 상으로의 잠재적인 잔류물 전이를 시험하기 위해, 상기에 박리력 측정에 대해 설명된 바와 같이 1인치 너비 시편을 경면-연마된 규소 웨이퍼에 적층하였다. 실시예 6 및 7 시편의 층분리 후에 연마된 규소 웨이퍼 상에 남겨진 미량의 유기 오염물을 화학 분석을 위한 전자 분광법(ESCA)을 사용하여 정량하였다. 시편을 층분리한 직후에, 단색 AlK_α X-선 공급장치 및 45°로 설정된 테이크-오프(take-off) 각도를 사용하는 PHI 퀀텀(Quantum) 2000 스캐닝 ESCA 마이크로프로브의 분석 챔버에 도입시켰다. 규소 웨이퍼의 층분리된 영역으로부터의 표면 탄소 원자 비율인 C_d(%)를 웨이퍼의 비-적층된 영역으로부터의 표면 탄소 원자 비율인 C_n(%)과 비교하였다. 차(ΔC_d-n = C_d - C_n)를 필름 시편으로 인한 웨이퍼의 표면 유기 오염으로 간주하였다. 결과는 하기 표 VI에 열거되어 있다.

<표 VI>

규소 웨이퍼의 표면 유기 오염

상기 결과는 실시예 6 및 실시예 7 둘 다의 경우에 필름은 규소 웨이퍼 상에 임의의 잔류물을 남기지 않으며 규소 웨이퍼로부터 실제로 제거된 잔류물을 가질 수 있음을 시사한다.

실시예 8: 100 μm의 목표 두께를 갖고 12:76:12 (즉, 12 μm/76 μm/12 μm)의 접착 층(110), 코어 층(120) 및 분리 층(130)의 층 두께 비를 갖는 다층 캐리어 필름(100)의 샘플을 상기에 설명된 바와 같은 방식으로 압출하였다. 접착 층(110)은 실시예 7의 경우에 사용된 블렌드 (즉, 90 wt.% 크라톤™ MD1648 수소화된 스티렌 블록 공중합체와 10 wt.% 어브소토머™ EP-1001 폴리올레핀 엘라스토머의 블렌드)와 동일한 블렌드였다. 코어 층(120)은 실시예 7의 경우에 사용된 블렌드 (즉, 50 wt.% 인게이지™ 8450 폴리올레핀 엘라스토머와 25 wt.% 인게이지™ 8402 폴리올레핀 엘라스토머와 25 wt.% LDPE의 블렌드)와 동일한 블렌드였고, 분리 층(130)은 실시예 7의 경우에 사용된 블렌드 (즉, 80 wt.% LDPE와 20 wt.% HDPE의 블렌드)와 동일한 블렌드였다. 압출 동안, 접착 층(110)을 22 마이크로인치(0.559 마이크로미터)의 평균 표면 거칠기(Ra)를 갖는 무광 냉각 롤 상에 캐스팅하였다. 30 마이크로인치(0.762 마이크로미터)의 평균 표면 거칠기(Ra)를 갖는 엠보싱 닙 롤러를 사용하여 표면 텍스처를 분리 층(130)에 제공하였다.

실시예 6, 7 및 8을 반도체 웨이퍼 가공에 사용되는 두 가지의 상업적으로 입수 가능한 필름과 비교하였다.

비교 실시예 A는 PVC 베이스 기재 및 그의 한 면 상에 있는 아크릴 접착 층을 갖는, 울트론 시스템즈, 인크.(Ultron Systems, Inc.)로부터의 울트론 1009R 필름이었다. 전체 필름 두께는 70 μm였고 접착 층의 두께는 10 μm였다.

비교 실시예 B는 PVC 베이스 기재, 그의 한 면 상에 있는 아크릴 접착 층 및 PVC 베이스 기재의 반대쪽 면 상에 있는 실리콘 분리 코팅을 갖는, 니토 덴코 코포레이션(Nitto Denko Corporation)으로부터의 니토 SWT 20+R 반도체 웨이퍼 가공 테이프였다. 전체 필름 두께는 75 μm였고 접착 층의 두께는 10 μm였다.

스테인리스강 및 경면-연마된 규소 웨이퍼 상에 적층된 실시예 6-8 및 비교 실시예 A 및 B의 샘플의 접착 강도(180°박리력)를 모델 티에이.엑스티 플러스 텍스처 분석기 (텍스처 테크놀로지즈 코포레이션)를 사용하여 측정하였다. 1인치 너비 시편을 각각의 기재 상에 2 kg 롤러를 사용하여 두 번 압축함으로써 제조하였다. 초기 접착 강도 및 시간 경과에 따른 접착 강도의 임의의 증가를 특성화하기 위해, 실온에서 20분의 체류 시간 후 및 1개월의 체류 시간 후에 5 mm/초의 박리 속도에서 박리력을 측정하였다. 또한, 샘플을 경면-연마된 규소 웨이퍼 상에 적층하고 1주일 동안 60℃의 온도에 적용하였다. 노화 후의 각각의 샘플의 박리력을 초기 박리력 값으로 나눔으로써 접착 강화 값을 계산하였다. 하기 표 VII에는 스테인리스강에 적층되고 실온에서 1주일 동안 노화된 샘플에 대한 박리력 및 접착 강화 값이 열거되어 있다. 하기 표 VIII에는 경면-연마된 규소 웨이퍼에 적층되고 실온에서 1주일 동안 노화된 샘플에 대한 박리력 및 접착 강화 값이 열거되어 있다. 하기 표 IX에는 경면-연마된 규소 웨이퍼에 적층되고 60℃에서 1주일 동안 노화된 샘플에 대한 박리력 및 접착 강화 값이 열거되어 있다.

<표 VII>

접착 강도 - 180° 박리력 값 - 스테인리스강

<표 VIII>

접착 강도 - 180° 박리력 값 - 규소 웨이퍼

<표 IX>

접착 강도 - 180° 박리력 값 - 규소 웨이퍼

소산 모니터링 기능을 갖는 수정 진동자 미량저울(QCM-D)을 사용하여 필름으로부터의 잔류물 전이를 측정하였다. 실험을 5 MHz의 기본 공진 주파수를 갖는 수정 진동자 센서(큐센서(QSensor))를 사용하여 비올린 사이언티픽(Biolin Scientific)의 큐센스(QSense) 분석기에서 수행하였다. 큐센서의 주파수 변화를 시간의 함수로서 측정하였고, 이를 센서 표면에서의 질량 변화로 변환시켰다. 큐센스 개방 모듈 및 실리카-코팅된 큐센서를 이소프로판올로 헹군 후에 탈이온수로 헹구고, 이어서 질소를 사용하여 건조시켰다. 큐센서를 UV-오존 세척제로 추가로 세척하여 유기 오염물을 제거하였다. 10 mm 원형 샘플을 큐센서 상에 붙이고 5분 동안 센서 표면에 접촉시켰다. 이어서 PTFE 핀셋을 사용하여 샘플을 조심스럽게 제거하였다. 모든 측정을 23℃에서 수행하였고, 시험 결과는 하기 표 X에 열거되어 있다.

<표 X>

실리카-코팅된 수정 센서 상에서의 잔류물 전이

잔류물 전이 시험의 결과는 실시예 6, 7 및 8의 필름이 비교 실시예의 필름보다 훨씬 더 적은 잔류물을 전이하였음을 시사했으며, 이는 바람직하다.

실시예 6 및 8뿐만 아니라 비교 실시예 A 및 B의 필름에 대해 규소 웨이퍼 상으로의 잠재적인 잔류물 전이를 추가로 시험하기 위해, 상기에 박리력 측정에 대해 설명된 바와 같이 필름의 1인치 너비 시편을 경면-연마된 규소 웨이퍼에 적층하였다. 규소 웨이퍼 상의 각각의 시편의 체류 시간은 1주일이었다. 시편의 층분리 후에 연마된 규소 웨이퍼 상에 남겨진 미량의 유기 오염물을 화학 분석을 위한 전자 분광법(ESCA)을 사용하여 정량하였다. 시편을 층분리한 직후에, 단색 AlK_α X-선 공급장치 및 45°로 설정된 테이크-오프 각도를 사용하는 PHI 퀀텀 2000 스캐닝 ESCA 마이크로프로브의 분석 챔버에 도입시켰다. 규소 웨이퍼의 층분리된 영역으로부터의 표면 탄소 원자 비율인 C_D(%)를 블랭크 웨이퍼의 표면 탄소 원자 비율인 C_B(%)와 비교하였다. 차(ΔC_D-B = C_D - C_B)를 필름 시편으로 인한 웨이퍼의 표면 유기 오염으로 간주하였다. 결과는 하기 표 XI에 열거되어 있다.

<표 XI>

규소 웨이퍼의 표면 유기 오염

표 XI에 열거된 결과는 실시예 6 및 8의 필름은 비교 실시예 A 및 B와 비교하여 표면 유기 오염물을 덜 남겼음을 시사했으며, 이는 바람직하다.

본원에서 설명된 실시양태는 수많은 가능한 구현 및 예를 나타내는 것이며, 반드시 본 개시내용을 임의의 구체적인 실시양태로 제한하려는 의도는 없다. 오히려, 관련 기술분야의 통상의 기술자가 이해하고 있을 바와 같이, 이러한 실시양태에 대해 다양한 변형이 이루어질 수 있고, 본원에서 설명된 다양한 실시양태의 상이한 조합들은, 분명하게 설명되어 있지 않더라도, 발명의 일부로서 사용될 수 있다. 임의의 이러한 변형은 본 개시내용의 진의 및 범주 내에 포함되며 하기 청구범위에 의해 보호되도록 의도된다.

Claims

캐리어 필름이며,
25℃에서 400 kPa 이하의 저장 모듈러스(G')를 갖는 수소화된 스티렌 블록 공중합체, 및 제1 폴리올레핀 엘라스토머를 포함하는 접착 층;
제2 폴리올레핀 엘라스토머를 포함하는 코어 층; 및
폴리올레핀을 포함하는 분리 층을 포함하는 캐리어 필름.
제1항에 있어서, 수소화된 스티렌 블록 공중합체는 25℃에서 300 kPa 이하의 저장 모듈러스(G')를 갖는 캐리어 필름.
제1항에 있어서, 수소화된 스티렌 블록 공중합체는 2.16 kg 질량 하에 230℃에서 200 g/10분 초과의 용융 유량(MFR)을 갖는 캐리어 필름.
제1항에 있어서, 수소화된 스티렌 블록 공중합체는 적어도 20%의 스티렌 함량을 갖는 캐리어 필름.
제1항에 있어서, 제1 폴리올레핀 엘라스토머 및 제2 폴리올레핀 엘라스토머는 동일한 물질인 캐리어 필름.
제5항에 있어서, 제1 폴리올레핀 엘라스토머 및 제2 폴리올레핀 엘라스토머는 에틸렌-옥텐 공중합체인 캐리어 필름.
제1항에 있어서, 제1 폴리올레핀 엘라스토머는 알파-올레핀 공중합체인 캐리어 필름.
제7항에 있어서, 제2 폴리올레핀 엘라스토머는 에틸렌-옥텐 공중합체인 캐리어 필름.
제1항에 있어서, 코어 층은 제3 폴리올레핀 엘라스토머를 더 포함하는 캐리어 필름.
제9항에 있어서, 제2 폴리올레핀 엘라스토머 및 제3 폴리올레핀 엘라스토머는 상이한 용융 유량(MFR)을 갖는 캐리어 필름.
제10항에 있어서, 코어 층은 저밀도 폴리에틸렌을 더 포함하는 캐리어 필름.
제1항에 있어서, 분리 층 내의 폴리올레핀은 저밀도 폴리에틸렌인 캐리어 필름.
제12항에 있어서, 분리 층은 고밀도 폴리에틸렌을 더 포함하는 캐리어 필름.
제1항에 있어서, 캐리어 필름은 590% 이상의 기계 방향 최대 연신율을 갖는 캐리어 필름.
제1항에 있어서, 캐리어 필름은 25 MPa 이상의 기계 방향 인장 강도를 갖는 캐리어 필름.