TW202411062A - 晶圓背面研磨用黏結膜 - Google Patents

Abstract

本發明可提供黏結膜，在晶圓的背面研磨（晶圓背面研磨（wafer back grinding）或晶圓磨薄（wafer lapping）或晶圓减薄（wafer thinning））工序中，爲了保護晶圓的表面而使用。更具體地，本發明可提供如下的晶圓背面研磨用黏結膜，即，在形成有凸塊的晶圓背面研磨工序中，具有均勻的黏結力及優秀的晶圓表面保護效果（緩衝效果），與此同時，在背面研磨後去除（剝離）黏結膜時，减少或抑制黏結劑殘留物的産生，具有優秀的加工性。

Description

晶圓背面研磨用黏結膜

本發明涉及黏結膜，在晶圓的背面研磨（（晶圓背面研磨（wafer back grinding）或晶圓磨薄（wafer lapping）或晶圓减薄（wafer thinning））工序中，爲了保護晶圓的表面而使用。

更具體地，本發明涉及晶圓背面研磨用黏結膜，即，在形成有凸塊（bump）的晶圓背面研磨工序中，具有均勻的黏結力、優秀的彎曲埋入性及優秀的晶圓表面保護效果（緩衝效果），與此同時，在背面研磨後去除（剝離）黏結膜時，减少或抑制黏結劑殘留物（residue）的産生，具有優秀的加工性。

隨著近年來技術的發展，要求半導體晶片的小型化、高密度化及薄型化，因此，晶圓也要求薄型化。用於薄型化晶圓晶片的典型方法是通過研磨晶圓的背面來减少厚度，可根據使用半導體晶片的電子裝置的種類或規格來進行研磨工序，從而實現晶圓的薄型化。

由於半導體晶片的晶圓的背面研磨是施加物理衝擊的過程，因此爲了保護晶圓的表面，在黏附晶圓背面研磨用黏結膜的狀態下進行晶圓的背面研磨。

在半導體晶圓電路形成面上，不僅可形成電路，還可形成凸塊（bump）等具有較大高度差的凹凸。由於這種凸塊結構，當黏附晶圓背面研磨用黏結膜時，若在晶圓背面研磨用黏結膜與半導體晶圓的電路形成面的凹凸之間形成間隙，則當研磨半導體晶圓的電路非形成面時，在半導體晶圓表面上産生應力分布，存在容易破損半導體晶圓的問題。

並且，在進行晶圓的背面研磨後，爲了從晶圓表面去除晶圓背面研磨工序用黏結膜，通過照射能量射線來降低黏結力並剝離。在此情况下，由於照射的能量射線無法充分到達因凸塊結構而形成的間隙中，因此可存在陰影區域。在這種陰影區域中，由於能量射線的固化不充分，使黏結膜的剝離力降低，最終來源於黏結膜的黏結劑殘留物容易殘留在晶圓表面，因此存在阻礙加工性，最終對製備的半導體晶片的質量産生不利的影響的問題。

發明所欲解决之問題

本發明的目的在於，提供一種晶圓背面研磨用黏結膜，可在晶圓背面研磨工序中，尤其是在具有凸塊（bump）結構的晶圓背面研磨工序中，防止晶圓的破損，並且可在晶圓背面研磨工序後去除黏結膜時，最小化殘留物。

本發明的目的並不限定於以上所提及的目的，未提及的本發明的其他目的及優點可通過如下說明來理解，可通過本發明實施例來更清楚地理解。並且，可知本發明的目的及優點可通過發明要求保護範圍中所示的方案及其組合來實現。

解決問題之技術手段

從解决上述問題的觀點來看，根據本發明一實施方式，可提供一種晶圓背面研磨用黏結膜，包括：剛性基材層，形成有光散射圖案；第一黏結層，配置於上述剛性基材層上；第二黏結層，配置於上述第一黏結層上；以及第三黏結層，配置於上述第二黏結層上，上述第二黏結層由包含第二（甲基）丙烯酸酯類黏結樹脂及軟化點爲30℃～70℃的環氧類黏結劑樹脂的第二黏結組合物形成。

以100重量份的上述第二黏結組合物爲基準，可包含5重量份～45重量份的上述環氧類黏結劑樹脂。

上述晶圓背面研磨用黏結膜的總透射率可以爲70%以上，漫透射率可以爲6%以上。

在23℃的溫度條件下的上述第二黏結層的剪切儲能模量可以爲0.1MPa～10MPa。

上述第一黏結層可由包含第一（甲基）丙烯酸酯類黏結樹脂的第一黏結組合物形成，並在23℃的溫度條件下的上述第一黏結層的剪切儲能模量可以爲0.01MPa～1MPa。

上述第三黏結層可由包含第三（甲基）丙烯酸酯類黏結樹脂的第三黏結組合物形成，並在23℃的溫度條件下的上述第三黏結層的剪切儲能模量可以爲0.01MPa～1MPa。

在23℃的溫度條件下的上述剛性基材層的拉伸彈性模量可以爲1000MPa以上。

上述剛性基材層可包括聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）材質的基材層。

上述剛性基材層的總透射率可以爲80%以上，漫透射率可以爲5～20%。

上述晶圓背面研磨用黏結膜可滿足如下關係式（1）。

關係式（1）：T _{（ S ）}×0.05≤T _{max （ P ）}≤T _{（ S ）}×0.5。

在上述關係式（1）中，T _{（ S ）}是上述剛性基材層的厚度，T _{max （ P ）}是上述光散射圖案的最大高度。

上述光散射圖案可由依據ASTM D3363測定的鉛筆硬度爲2H以上的材質形成。

上述光散射圖案可由塗層組合物光固化而成，上述塗層組合物包含氨基甲酸乙酯（甲基）丙烯酸酯低聚物、多官能性（甲基）丙烯酸酯單體及光引發劑。

上述晶圓背面研磨用黏結膜可滿足如關係式（2）及關係式（3）。

關係式（2）：T _{（ PSA_1 ）}≤T _{（ PSA_2 ）}≤T _{（ PSA_1 ）}×10。

關係式（3）：T _{（ PSA_3 ）}≤T _{（ PSA_2 ）}≤T _{（ PSA_3 ）}×10。

在上述關係式（2）及（3）中，T _{（ PSA_1 ）}、T _{（ PSA_2 ）}及T _{（ PSA_3 ）}分別表示上述第一黏結層的厚度、第二黏結層的厚度及第三黏結層的厚度。

上述晶圓背面研磨用黏結膜可適用於形成有凸塊（bump）的晶圓背面研磨工序中。

對照先前技術之功效

當將本發明的晶圓背面研磨用黏結膜適用於晶圓背面研磨工序時，即使存在由於晶圓的凸塊結構的空隙，也可防止由於應力分布不均衡而使晶圓破損，與此同時，在背面研磨工序後去除黏結膜時，可顯著减少或抑制黏結劑殘留物的産生，從而可提高晶圓處理工藝性及製備的半導體晶片的質量。

以下，將在描述用於實施本發明的具體細節的同時描述上述效果和本發明的具體效果。

將參照附圖對前述的目的、特徵及優點進行詳細說明，由此，本發明所屬技術領域的普通技術人員可容易地實施本發明的技術思想。

在說明本發明的過程中，若判斷爲對與本發明相關的公知技術的具體說明可能不必要地混淆本發明的主旨，則省略詳細說明。

在本說明書中未記載的內容中，只要是本技術領域的普通技術人員在技術上可充分類推的內容，將省略其說明。

在本說明書中，“優秀的凸塊結構、彎曲、光散射圖案等埋入性”可意味著i）當將黏結膜黏附於半導體晶圓時，黏結膜在不會翹起或形成空隙的情况下沿著彎曲很好地緊貼在由於形成在半導體晶圓上的凸塊結構等而存在的彎曲，ii）當貼合本發明的黏結膜的各黏結層時，很好地緊貼於形成在剛性基材層的光散射圖案的彎曲。

在本說明書中，除非特別限制溫度範圍，否則“常溫”可解釋爲大約在23～25℃的溫度條件。

在本說明書中，“總透射率（Total Transmittance；簡稱爲T.T）（或總透光率、總透過率）（%）”及“漫透射率（Diffuse Transmittance；簡稱爲“D.T”）”利用混濁度測量儀設備（Nippon Denshoku公司，NDH5000）並依據ASTM D1003方法測定。

在本說明書中，“（甲基）丙烯酸酯”可意味著包含所有丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯。

在本說明書中，任意結構配置於結構要素的“上部（或下部）”或結構要素的“上（或下）”不僅意味著任意結構與上述結構要素的上部面（或下部面）相接觸的配置，還意味著其他結構可介於上述結構要素與配置於上述結構要素上（或下）的任意結構之間。

在本說明書中，“一側面”、“另一側面”、“兩側面”等術語用於區分某個結構要素與其他結構要素，結構要素並不受限於上述術語。

在本說明書中，單位“重量份”可意味著各成分之間的重量比。

除非本說明書中另有明確的提及，否則在本說明書中所使用的單數表達包括複數表達。本說明書中，或“包括”、“含有”及“具有”等術語不應被解釋爲必須包括說明書中記載的所有各種結構要素，應解釋爲可不包括其中部分結構要素，或還可包括額外的結構要素。

如上所述，提出本發明的晶圓用黏結膜的目的在於，用於改善對形成有凸塊（bump）結構的晶圓（wafer）的背面研磨工序中産生的局限性，具有優秀的凸塊結構埋入性，可防止晶圓破損，當去除黏結膜時，最小化或去除殘留物，並對此進行詳細說明。

首先，圖4是形成於晶圓200表面的凸塊300結構的實際放大照片，由於上述凸塊300爲圓形，在晶圓200與凸塊300之間形成空隙（用虛線圓形示例性地表示）。圖4是一個凸塊結構，隨著在晶圓上形成許多凸塊，空隙區域也增加。因此，由於空隙在晶圓背面研磨時施加的應力不均勻地分布在晶圓上，從而産生晶圓破損的問題。並且，上述空隙用作爲了去除晶圓處理用黏結膜而照射的能量射線無法到達的陰影區域，將參照示出晶圓背面研磨工序的圖5進行詳細說明。

圖5示例性地示出將本發明一實施方式的晶圓背面研磨用黏結膜100適用於晶圓，在背面研磨之後通過照射能量射線來降低黏結力並剝離的工序的流程圖。

具體地，圖5的S1是在晶圓背面研磨工序前的準備晶圓的步驟（裝載晶圓），顯示凸塊300形成於晶圓200的表面，並且上述凸塊300僅爲了簡要示出而以帶有面的層結構示出，實際上並不具有層結構。

圖5的S2是將本發明的晶圓背面研磨用黏結膜100黏附（或貼附）在晶圓的表面側的步驟，由此，在背面研磨時起到保護晶圓200表面的作用。

圖5的S3簡要示出了進行背面研磨工序的步驟，在背面研磨工序中，可不受限制地使用在本技術領域中使用的多種背面研磨設備，例如，可使用在承載盤（chuck table）上裝載（loading）晶圓後可旋轉砂輪（grinding wheel）的設備等。

圖5的S4簡要示出在背面研磨工序後爲了剝離晶圓背面研磨用黏結膜100照射能量射線（典型的是紫外線（UV））的步驟，相對於背面研磨工序前的晶圓200，背面研磨工序後的晶圓210的厚度减少。由此，晶圓背面研磨用黏結膜100的黏結層通常由能量射線固化黏結組合物形成。

圖5的S5簡要示出了在背面研磨工序後剝離晶圓背面研磨用黏結膜100的步驟。在此情况下，若到達晶圓背面研磨用黏結膜100的能量射線的曝光不足，則黏結力不能充分地降低至能够良好地剝離的程度，因此，在剝離步驟中可能會殘留晶圓背面研磨用黏結膜100的殘留物。如上所述，在圖5中例示性的表示了黏結劑的殘留物殘留區域R。

若在晶圓上殘留晶圓背面研磨用黏結膜100的殘留物，則可産生對工藝性及製備的半導體晶片的質量産生不利的影響的問題。並且，由於隨著形成於晶圓200的凸塊的空隙及彎曲程度越深，能量射線達不到的陰影區域會越增加，因此上述問題進一步深化。

本發明人著眼於如上所述的問題銳意研究的結果，完成了如下的晶圓背面研磨用黏結膜的相關發明，即，爲了使晶圓背面研磨時的應力均勻地分布，使其具有優秀的凸塊結構埋入性，使製備黏結膜時照射的能量射線可均勻且充分到達。

作爲本發明的優選一實施方式，如圖1及圖2所示，本發明的晶圓背面研磨用黏結膜100可具有如下的結構，其包括：剛性基材層S，形成有光散射圖案P；第一黏結層10，配置於上述剛性基材層S上；第二黏結層20，配置於上述第一黏結層10上；以及第三黏結層30，配置於上述第二黏結層20上，對晶圓背面研磨用黏結膜100及其的各結構層進行詳細說明。

形成有光散射圖案P的剛性基材層S

本發明的晶圓背面研磨用黏結膜的基材層可以是用具有高拉伸彈性模量的剛性材質形成的剛性基材層S，優選地，可具有1000MPa以上的拉伸彈性模量，例如，1200MPa以上、1500MPa以上、2000MPa以上、3000MPa以上。拉伸彈性模量的上限值沒有特別限定，例如，可以爲5000MPa以下。而且，在此情况下的拉伸彈性模量以在23℃的溫度條件下的測定值爲基準。當拉伸彈性模量相對較低，小於1000MPa時，由於對晶圓或半導體晶片的支撑力較低，因此可能存在背面研磨工序（背磨工序）中産生半導體晶片的碰撞的問題。

例如，上述剛性基材層S可包含選自由聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN）、聚對苯二甲酸丁二酯（PBT）、全芳族聚酯等的聚酯、聚醯亞胺（PI）、聚醯胺（PA）、聚碳酸酯（PC）、聚縮醛、改性聚苯醚、聚苯硫醚、聚碸、聚醚酮及雙向拉伸聚丙烯（Oriented Poly-propylene）組成的組中的一種材質的基材層，優選地，可包含聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）材質的基材層。

本發明的剛性基材層S的特徵在於，形成有光散射圖案P，並且上述光散射圖案P即使在由於凸塊結構而形成的陰影區域中也能够散射光，以使能量射線能够均勻地到達。從用於承受晶圓背面研磨工序的應力的觀點來看，上述光散射圖案P可由依據ASTM D3363測定的鉛筆硬度爲2H以上的材質形成，優選地，3H以上的材質，更優選地，4H以上的材質，最優選地，5H以上的材質，只要是可實現本發明的目的的，在材質的種類上沒有特別限制。

例如，上述光散射圖案可由塗層組合物光固化而成，上述塗層組合物包含氨基甲酸乙酯（甲基）丙烯酸酯低聚物、多官能性（甲基）丙烯酸酯單體及光引發劑，優選地，上述多官能性（甲基）丙烯酸酯單體的例可包括包含（雙）季戊四醇的4～6官能性（甲基）丙烯酸酯單體，作爲上述光引發劑可使用在本技術領域中使用的常規光引發劑，例如，可包括苯乙酮類光引發劑。

並且，如圖3示例性所示，光散射圖案P的幾何形狀可不受特別限制地應用，例如，圖案的形狀可以是矩形、正方形、三角形、梯形、半球形等。圖3的實線箭頭表示沿著剛性基材層S方向照射的能量射線，虛線箭頭表示照射的能量射線由於光散射圖案P而散射。

上述剛性基材層S的總透射率可以爲80%以上，漫透射率可以爲5%～20%以上。若上述剛性基材層的總透射率小於80%，則在紫外線（UV）曝光時，由於晶圓用黏結劑的固化度降低，難以確保足够低的黏結力，因此在去除膠帶時，可能存在晶圓晶片破碎等破損問題，若漫透射率小於5%，則可能存在殘留黏結劑産生在由於凸塊而形成的陰影部分的問題，若漫透射率大於20%，則可能存在混濁度升高導致圖案能見度變得困難的問題。

並且，剛性基材層S及光散射圖案P的厚度關係可滿足如下關係式（1）。

關係式（1）：T _{（ S ）}×0.05≤T _{max （ P ）}≤T _{（ S ）}×0.5

在上述關係式（1）中，T _{（ S ）}是上述剛性基材層的厚度，T _{max （ P ）}是上述光散射圖案的最大高度。

第一黏結層10

本發明的第一黏結層10配置於剛性基材層上，由於位於第二黏結層20與剛性基材層S之間起到層間黏結層作用，因此第一黏結層10所需的物性與第二黏結層20及剛性基材層S的特性相關。

具體地，如後所述，由於第二黏結層20具有高剪切儲能模量值，因此應確保第二黏結層20與剛性基材層S之間的密著力。並且，剛性基材層S由於其上形成的光散射圖案P使厚度變得不均勻，因此需要將其補充，並且也應考慮對由於晶圓上的凸塊而形成的空隙的埋入性。

從這種觀點來看，優選地，在23℃的溫度條件下的第一黏結層10的剪切儲能模量爲0.01MPa～1MPa，更優選地，0.05MPa～1MPa，最優選地，0.05MPa～0.5MPa。若第一黏結層10的剪切儲能模量小於0.01MPa，則在晶圓上黏附膠帶後進行切割時，可能存在黏結劑沾在刀刃上的問題，若大於1MPa，則在與剛性基材層貼合時，由於對光散射圖案的埋入性不足而産生氣泡，因此可能存在剛性基材層與第一黏結層的界面之間的貼合性不良的問題。

本發明的第一黏結層10可通過熱固化包含第一（甲基）丙烯酸酯類黏結樹脂的第一黏結組合物來形成。

上述第一（甲基）丙烯酸酯類黏結樹脂在本技術領域中通常使用，可在可實現本發明的目的的範圍內不受限地選擇。例如，可以是具有碳原子數爲1至14的烷基的（甲基）丙烯酸類單體的聚合物，具體地，可以是選擇由丙烯酸乙基己酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸、丙烯酸羥乙酯及丙烯酸羥丁酯組成的組中的一種以上的聚合物，優選地，可以是包含單體聚合的聚合物，上述單體包括與羧基或羥基鍵和的單體。

並且，上述第一黏結組合物還可包含交聯劑，只要是在本技術領域中通常使用的，種類沒有特別限定，例如，可使用異氰酸酯類交聯劑。

另一方面，對第一黏結層10的厚度沒有特別限定，例如，厚度可以爲約10μm～100μm，例如，厚度可以爲約10μm～70μm，例如，厚度可以爲約10μm～50μm。

第二黏結層20

本發明的第二黏結層20既可以承受晶圓背面研磨時的應力，也可以實現對由於凸塊結構而形成的彎曲（凹凸）及空隙的優秀的埋入性，可作爲凹凸吸收層發揮作用。

優選的，本發明的在23℃的溫度條件下的第二黏結層20的剪切儲能模量爲0.1MPa～10MPa，更優選地，0.1MPa～5MPa。若第二黏結層20的剪切儲能模量小於0.1MPa，則在背面研磨時，可能在固定及支撑晶圓晶片方面上存在問題，若超過10MPa，則可能存在對凸塊的埋入性降低的問題。

另一方面，通常包括在晶圓背面研磨用黏結膜的黏結層可包含丙烯酸類黏結樹脂，但通過這種現有的黏結層難以確保具有由於凸塊而形成的空隙的晶圓的優秀的緊貼性（填充性）。

在這種觀點下本發明人進行銳意研究的結果，在（甲基）丙烯酸酯類黏結樹脂中，若將軟化點爲30℃～70℃的添加劑添加到製備黏結層時的組合物中進行製備，則在作爲一般貼合工序溫度區間的常溫～70℃的範圍內，對由於凸塊而形成的空隙的緊貼性（填充性）顯著提高，從而通過實驗確認了可解决晶圓與晶圓背面研磨用黏結膜之間産生翹起或空隙的現象。

更具體地，爲了晶圓背面研磨工序，當將晶圓背面研磨用黏結膜貼合於晶圓時，由於在約常溫～70℃的溫度條件下進行層壓（lamination），因此用作添加劑的黏結劑樹脂的軟化點優選爲30℃～70℃，更優選爲30℃～60℃，並且具有上述軟化點的黏結劑樹脂優選爲環氧類黏結劑樹脂。

因此，上述第二黏結層可由包含第二（甲基）丙烯酸酯類黏結樹脂及軟化點爲30℃～70℃的環氧類黏結劑樹脂的第二黏結組合物形成。

上述環氧類黏結劑樹脂只要是軟化點爲30℃～70℃，不受特別限制，但例如，可以爲雙酚A型（Bisphenol A type）環氧樹脂、雙酚F型（Bisphenol F type）環氧樹脂、甲酚醛型（cresol novolac type）環氧樹脂、鄰甲酚醛型（ortho-cresol novolac type）環氧樹脂、新酚醛型（xylok type）環氧樹脂等，優選地，可以爲鄰甲酚醛型的YDCN-500-1P（韓國國都化學）。

並且，上述第二黏結組合物還可包含交聯劑，只要是在本技術領域中通常使用的，種類沒有特別限定，例如，可使用異氰酸酯類交聯劑。

上述第二（甲基）丙烯酸酯類黏結樹脂在本技術領域中通常使用，可在可實現本發明的目的的範圍內不受限地選擇，並且具體的種類與上述關於“第一（甲基）丙烯酸酯類黏結樹脂”描述的種類相同。

以100重量份的上述第二黏結組合物爲基準，可包含5重量份至45重量份的上述環氧類黏結劑樹脂，例如，可包含5重量份至40重量份，例如，可包含5重量份至30重量份，例如，可包含5重量份至20重量份，例如，可包含10重量份至20重量份。若上述環氧黏結劑樹脂的含量小於5重量份，則可在常溫條件下模量降低，在研磨時對晶圓晶片的支撑功能降低成爲問題，若超過45重量份，則可在貼合於晶圓時，對凸塊的埋入性成爲問題。

另一方面，第二黏結層20的厚度沒有特別限定，例如，厚度可以爲約10μm～200μm，厚度可以爲約20μm～150μm，厚度可以爲約30μm～100μm。

第三黏結層30

本發明的第三黏結層30是與晶圓黏附的黏結（或黏附）部分。第三黏結層30只要在常溫條件下具有適當的黏結性就沒有特別限定，可由作爲公知的紫外線（UV）固化黏結組合物的丙烯酸類黏結組合物、矽類黏結組合物、聚酯類黏結組合物、聚醯胺類黏結組合物、氨基甲酸乙酯黏結組合物、苯乙烯-二烯嵌段共聚物黏結組合物等的多種黏結組合物形成，優選地，可由丙烯酸類黏結組合物形成。

本發明的第三黏結層30可通過光固化包含第三（甲基）丙烯酸酯類黏結樹脂的第三黏結組合物來形成，在23℃的溫度條件下的剪切儲能模量優選爲0.01MPa～1MPa。若在23℃的溫度條件下的剪切儲能模量小於0.01MPa，則凝集度變得過低，在去除膠帶時，可能存在轉移的問題，若超過1MPa，則在貼合於晶圓時，可能存在密著力的問題。

上述第三黏結組合物還可包含光聚合引發劑及交聯劑，只要是在本技術領域中通常使用的，沒有特別限定。

上述光聚合引發劑作爲通過紫外線照射來引發紫外線固化反應的物質，考慮樹脂組合物的固化速度等，適當選擇其種類和含量並使用，例如，作爲光聚合引發劑可包括羥基環己基苯基酮（hydroxycyclohexylphenylketone；Irgacure 184）、2-甲基-1-[4-（甲硫基）苯基]-2-嗎啉基-丙烷-1-酮（2-methyl-1[4-（methythio）phenyl]-2-morpholino-propan-1-on；Irgacure 907）、α,α-甲氧基-α-羥基苯乙酮（α,α-methoxy-α-hydroxyacetophenone；Irgacure 651）及2-羥基-2-甲基-1-苯基-丙烷-1-酮（2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-one；Irgacure 1173）等。

並且，上述第三黏結組合物還可包含交聯劑，只要是在本技術領域中通常使用的，種類沒有特別限定，例如，可使用異氰酸酯類交聯劑。

上述第三（甲基）丙烯酸酯類黏結樹脂在本技術領域中通常使用，可在可實現本發明的目的的範圍內不受限地選擇，並且具體的種類與上述關於“第一（甲基）丙烯酸酯類黏結樹脂”描述的種類相同。

另一方面，對第三黏結層30的厚度沒有特別限定，例如，厚度可以爲約10μm～100μm，厚度可以爲10μm～70μm，厚度可以爲10μm～50μm。

晶圓背面研磨用黏結膜100

當適用於形成有凸塊（bump）的晶圓背面研磨工序時，本發明的晶圓背面研磨用黏結膜100可在解决由於凸塊而形成的空隙和彎曲及由於在照射能量射線時成爲問題的陰影區域的問題方面具有優秀的效果。

優選地，本發明的晶圓背面研磨用黏結膜100的總透射率爲70%以上，漫透射率爲6%以上。

具體地，爲了從晶圓剝離晶圓背面研磨用黏結膜100，爲了降低黏結力，通過照射能量射線（典型的是紫外線）來進行固化反應。在此情况下，爲了使基於能量射線的固化反應能够充分地進行，優選地，總透射率爲70%以上。

另一方面，由於本發明的剛性基材層S包含光散射圖案P，光散射或光擴散效果表現在晶圓背面研磨用黏結膜100的整體結構中。像這樣，爲了充分地顯示光散射或光擴散效果，優選地，對晶圓背面研磨用黏結膜100的整體結構的漫透射率爲6%以上。上述漫透射率可以爲35%以下，但並不受限於此。

並且，在晶圓背面研磨用黏結膜100的第一黏結層10、第二黏結層20及第三黏結層30的厚度對多種凸塊高度的充分的埋入性的觀點下可滿足如下關係式（2）及關係式（3）。如下關係式（2）及關係式（3）是限定第二黏結層20的厚度應在第一黏結層10及第三黏結層30各自厚度的1倍至10倍範圍內。

關係式（2）：T _{（ PSA_1 ）}≤T _{（ PSA_2 ）}≤T _{（ PSA_1 ）}×10

關係式（3）：T _{（ PSA_3 ）}≤T _{（ PSA_2 ）}≤T _{（ PSA_3 ）}×10

在上述關係式（2）及關係式（3）中，T _{（ PSA_1 ）}、T _{（ PSA_2 ）}及T _{（ PSA_3 ）}分別表示上述第一黏結層的厚度、第二黏結層的厚度及第三黏結層的厚度。

以下，通過本發明的優選實施例來更詳細地說明本發明的結構及作用。但是，這是作爲本發明的優選示例提出的，並在任何意義上都不能解釋爲限制了本發明。未在此記載的內容只要是本技術領域的普通技術人員可充分地在技術上類推，因此省略其說明。

製備例1：用於形成第一黏結層的第一黏結組合物的製備

通過將42重量份的丙烯酸正丁酯、10重量份的丙烯酸乙基己酯、30重量份的丙烯酸甲酯、5重量份的丙烯酸2-羥乙酯、13重量份的丙烯酸、0.05重量份的偶氮二異丁腈及100重量份的乙酸乙酯進行混合來獲得的混合物，通過在氮氣氣氛及60℃的溫度條件下聚合6小時來得到重均分子量爲60萬的丙烯酸類黏結樹脂。

以100重量份的上述丙烯酸類黏結樹脂爲基準，添加3重量份的異氰酸酯類交聯劑（日本聚氨酯工業株式會社（Nippon Polyurethane Kogyo Co.，Ltd.），商品名“Coronate C”）後，充分混合，製備用於形成第一黏結層的第一黏結組合物。

製備例2：用於形成第二黏結層的第二黏結組合物的製備

通過將20重量份的丙烯酸正丁酯、10重量份的丙烯酸乙基己酯、55重量份的丙烯酸甲酯、7重量份的丙烯酸2-羥乙酯、8重量份的丙烯酸、0.1重量份的偶氮二異丁腈及100重量份的乙酸乙酯進行混合來獲得的混合物，通過在氮氣氣氛及60℃的溫度條件下聚合6小時來得到重均分子量爲50萬的丙烯酸類黏結樹脂。

以100重量份的上述丙烯酸類黏結樹脂爲基準，添加3重量份的異氰酸酯類交聯劑（日本聚氨酯工業株式會社（Nippon Polyurethane Kogyo Co.，Ltd.），商品名“Coronate C”）後，充分混合，製備用於形成第二黏結層的第二黏結組合物。

製備例3：用於形成第三黏結層的第三黏結組合物的製備

將由50克丙烯酸正丁酯（BA）、40克丙烯酸甲酯（MA）及4克丙烯酸羥乙酯（HEA）組成的單體混合物放入反應器中，在反應器中通過設置冷却裝置來使得氮氣回流且容易調節溫度。

接下來，相對於100重量份的上述單體混合物，放入作爲溶劑的100重量份的乙酸乙酯（EAc），爲了去除上述反應器內的氧氣，注入氮氣且在30℃的溫度條件下充分混合30分鐘以上。之後，將溫度上升至50℃並保持，作爲反應引發劑放入0.1重量份濃度的偶氮二異丁腈，開始進行反應之後，通過聚合24小時來製備第一反應物。

將4重量份的2-甲基丙烯醯氧基乙基異氰酸酯（MOI）及相對於MOI的1重量份的催化劑（二月桂酸二丁基錫（DBTDL：dibutyl tin dilaurate））與上述第一反應物配合，通過在40℃的溫度條件下反應24小時來得到重均分子量爲50萬的丙烯酸類黏結樹脂。

以100重量份的上述丙烯酸類黏結樹脂爲基準，添加作爲光聚合引發劑的0.1重量份的Irgacure184（BASF公司）及作爲交聯劑的2重量份的異氰酸酯類交聯劑（日本聚氨酯工業株式會社（Nippon Polyurethane Kogyo Co.，Ltd.），商品名“Coronate C”）後，充分混合，製備用於形成第三黏結層的第三黏結組合物。

製備例4：形成有光散射圖案的剛性基材層的製備

放入以3重量百分比的季戊四醇二丙烯酸酯、52重量百分比的季戊四醇三丙烯酸酯、45重量百分比的季戊四醇四丙烯酸酯的重量比混合的混合物1030g後，升溫至70℃並滴加2當量的異佛爾酮二異氰酸酯1小時後，保持6小時進行反應。

用紅外分光光度法（IR）確認無NCO峰值後，冷却至60℃，用537.3克的甲基丙烯酸2-羥乙酯稀釋，製備氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物。

將50重量百分比的上述製備的氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物、31重量百分比的季戊四醇三丙烯酸酯、10重量百分比的雙季戊四醇六丙烯酸酯、8重量百分比的作爲苯乙酮類光引發劑的1-羥基二甲基苯基甲酮及1重量百分比的添加劑均勻地混合，製備紫外線固化塗層組合物。

在用乙酸乙酯/乙酸丁酯之比爲1:1的混合溶劑將上述紫外線固化塗層組合物稀釋至50重量百分比後，在作爲剛性基材層的聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）膜（厚度爲50μm、拉伸彈性模量爲2400MPa）上塗敷塗層組合物後，以5μm厚度塗敷。然後，在通過具有特定形狀的圖案形成輥（roll）後，通過利用紫外固化機（800～2）進行紫外完全固化來形成光散射圖案。

實施例1

通過將製備例1的第一黏結組合物塗敷在製備例4中以曲面（半圓形狀）形成光擴散圖案（最大高度：5μm）的PET（聚對苯二甲酸乙二醇酯膜，厚度50μm）上，使第一黏結層的厚度達到20μm，在離型處理的PET（聚對苯二甲酸乙二醇酯膜，厚度爲50μm）上，在製備例2的第二黏結組合物中添加10重量份的作爲環氧類黏結劑樹脂的YDCN-500-1P（軟化點爲50℃～54℃）以100μm厚度塗敷後，通過接合來製備具有厚度爲225μm的第一黏結層及第二黏結層的第一複合膜。

接下來，以100重量份的製備例3的第三黏結組合物爲基準，塗敷在厚度爲25μm的雙向拉伸聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）膜上，使得其厚度達到25μm，製備具有厚度爲50μm的第三黏結層的第二複合膜。

去除上述第一複合膜的離型處理的PET，通過接合第二複合膜來製備整體厚度爲200μm（整體厚度不包括離型PET的厚度）的晶圓背面研磨用黏結膜。

實施例2

在製備第二黏結組合物時，除了包含20重量份而不是10重量份的作爲環氧類黏結劑樹脂的YDCN-500-1P，並通過使用梯形圖案（最大高度：5μm）形成輥而不是曲面圖案形成輥來形成光散射圖案之外，以與上述實施例1相同的方式製備黏結膜。

實施例3

在製備第二黏結組合物時，除了包含40重量份而不是10重量份的作爲環氧類黏結劑樹脂的YDCN-500-1P，並通過使用三角形圖案（最大高度：5μm）形成輥而不是曲面圖案形成輥來形成光散射圖案之外，以與上述實施例1相同的方式製備黏結膜。

比較例1

在製備第二黏結組合物時，除了包含50重量份而不是10重量份的作爲環氧類黏結劑樹脂的YDCN-500-1P之外，以與上述實施例1相同的方式製備黏結膜。

比較例2

除了沒有第一黏結層，並在剛性基材層上直接貼合第二黏結層之外，以與上述實施例1相同的方式製備黏結膜。

比較例3

在製備第二黏結組合物時，除了作爲環氧類黏結劑樹脂的YDCN-500-1P之外，以與上述實施例1相同的方式製備黏結膜。

比較例4

除了僅使用PET膜（厚度爲50μm、拉伸彈性模量爲2400MPa）作爲剛性基材層，並未形成光散射圖案之外，以與上述實施例1相同的方式製備黏結膜。

比較例5

在製備第二黏結組合物時，除了用30重量份的YDCN-90P（軟化點爲90℃）代替作爲環氧類黏結劑樹脂的YDCN-500-1P之外，以與上述實施例1相同的方式製備黏結膜。

相對於在上述製備例、實施例及比較例中製備的對象，並將根據如下實驗例1至實驗例4測定及評價的結果顯示在如下的表1至表3中。

實驗例1：光特性評價

相對於在製備例4中製備的剛性基材層及在實施例及比較例中製備的晶圓背面研磨用黏結膜，通過利用混濁度測量儀（hazemeter）設備（Nippon Denshoku公司，NDH5000）來測定總透射率（T.T，%）及漫透射率（D.T，%）。

實驗例2：測定剪切儲能模量

使用作爲剪切儲能模量測定裝置的流變儀（Rheometer，TA instruments公司；ARES-G2），將通過層叠由在製備例1至製備例3中分別製備的第一黏結組合物、第二黏結組合物及第三黏結組合物溶液形成的單層黏結層來得到尺寸爲直徑8mm×厚度1mm的樣品，將在1Hz從-20℃至120℃的溫度環境下測定剪切儲能模量，在23℃的溫度條件下記錄剪切儲能模量。

實驗例3：測定凹洞（dimple）

晶圓背面研磨用黏結膜黏附於形成有凸塊的半導體電路面（=晶圓表面）後，使用背面研磨設備（DISCO公司；DGP8760），對厚度爲725μm的晶圓進行背面研磨至厚度爲80μm。

在背面研磨工序結束後，通過反射光確認晶圓的研磨面産生厚度高度差，在將其研磨面朝上放在三維光學輪廓儀（Profilm3D，FILMETRICS（美國））的臺上後，測定厚度高度差，當與正常研磨的表面相比深度差異爲±1μm以上時，評價爲“不良（×）”，當差異爲±1μm以下時，評價爲“良好（○）”。

實驗例4：晶圓的裂紋産生評價

晶圓背面研磨用黏結膜黏附於半導體電路面（=晶圓表面）後，使用背面研磨設備（DISCO公司；DGP8760），對厚度爲725μm的晶圓進行背面研磨至厚度爲100μm。

在背面研磨工序結束後，在晶圓的上/下/左/右/中心位置分別對3個晶片進行取樣，用顯微鏡觀察，觀察裂紋的數量。當裂紋的數量小於3個時，評價爲“良好（○）”，當3個以上時，評價爲“不良（×）”。

實驗例5：晶圓背面研磨後殘留物測試

晶圓背面研磨用黏結膜黏附於半導體電路面（=晶圓表面）後，使用背面研磨設備（DISCO公司；DGP8760），對厚度爲725μm的晶圓進行背面研磨至厚度爲80μm。

在背面研磨工序結束後，利用曝光設備（世明VACTRON；TRSJ-3000）照射300mJ/cm2的紫外線A。然後，將熱封膠帶（Heat Sealing tape；MBS-100R）在230℃的溫度條件下熱壓接在晶圓背面研磨用黏結膜的一側外圍部後，去除晶圓背面研磨用黏結膜。

在背面研磨工序後，通過顯微鏡觀察去除黏結膜的晶圓表面的20個點來確認是否産生黏結劑殘留物，具體地方法如下。

測定在背面研磨的晶圓內的20個點的殘留物的大小，當沒有殘留物時，評價爲“良好（○）”，當産生10μm以上大小的殘留物時，評價爲“不良（×）”。

表1

	剛性基材層的光學特性	背面研磨用黏結膜的光學特性
總透射率（%）	漫透射率（%）	總透射率（%）	漫透射率（%）
實施例1	85.9	12.1	78.2	13.7
實施例2	84.7	16.3	77.1	17.2
實施例3	81.2	19.4	73.9	21.1
比較例1	85.9	12.1	78.2	13.7
比較例2	85.9	12.1	78.2	13.7
比較例3	85.9	12.1	78.2	13.7
比較例4	90.3	3.4	90.3	3.5
比較例5	90.3	3.3	90.3	3.5

表2

	第一黏結層的剪切儲能模量（MPa）	第二黏結層的剪切儲能模量（MPa）	第三黏結層的剪切儲能模量（MPa）
實施例1	0.08	1.6	0.13
實施例2	0.08	3.4	0.13
實施例3	0.08	7.4	0.13
比較例1	0.08	12.6	0.13
比較例2	-	1.6	0.13
比較例3	0.08	0.08	0.13
比較例4	0.08	5.8	0.13
比較例5	0.08	6.2	0.13

表3

	測定凹洞	裂紋産生評價	殘留無測試
實施例1	○	○	○
實施例2	○	○	○
實施例3	○	○	○
比較例1	○	×	○
比較例2	×	×	○
比較例3	○	×	○
比較例4	○	○	×
比較例5	×	×	×

如上所述，雖然參照例示的實施例對本發明進行了說明，但本發明並不受在本說明書中公開的實施例的限制，顯而易見的是，普通技術人員可在本發明的技術思想的範圍內實現多種變形。而且，即使在先說明本發明實施例時沒有明確記載說明對本發明的結構的作用效果，但也應該認可能够通過相應結構預測的效果。

10:第一黏結層 20:第二黏結層 30:第三黏結層 100:黏結膜 200:晶圓 300:凸塊 P:光散射圖案 R:殘留物殘留區域 S:剛性基材層

圖1示出本發明一實施方式的晶圓背面研磨用黏結膜的剖視圖。 圖2示出本發明一實施方式的晶圓背面研磨用黏結膜的立體圖。 圖3示出形成於本發明一實施方式的晶圓背面研磨用黏結膜的剛性基材層上的光散射圖案的放大剖視圖。 圖4是顯示形成於晶圓表面的凸塊（bump）結構的剖面的一示例。 圖5簡要示出將本發明一實施方式的晶圓背面研磨用黏結膜適用於晶圓背面研磨工序及之後的剝離過程的流程圖。

10:第一黏結層

20:第二黏結層

30:第三黏結層

100:黏結膜

P:光散射圖案

S:剛性基材層

Claims (14)

1. 一種晶圓背面研磨用黏結膜，其中，包括： 剛性基材層，形成有光散射圖案； 第一黏結層，配置於上述剛性基材層上； 第二黏結層，配置於上述第一黏結層上；以及 第三黏結層，配置於上述第二黏結層上， 上述第二黏結層由包含第二（甲基）丙烯酸酯類黏結樹脂及軟化點爲30℃～70℃的環氧類黏結劑樹脂的第二黏結組合物形成。
2. 如請求項1所述的晶圓背面研磨用黏結膜，其中，以100重量份的上述第二黏結組合物爲基準，包含5重量份～45重量份的上述環氧類黏結劑樹脂。
3. 如請求項1所述的晶圓背面研磨用黏結膜，其中，上述晶圓背面研磨用黏結膜的總透射率爲70%以上，漫透射率爲6%以上。
4. 如請求項1所述的晶圓背面研磨用黏結膜，其中，在23℃的溫度條件下的上述第二黏結層的剪切儲能模量爲0.1MPa～10MPa。
5. 如請求項1所述的晶圓背面研磨用黏結膜，其中，上述第一黏結層由包含第一（甲基）丙烯酸酯類黏結樹脂的第一黏結組合物形成，並在23℃的溫度條件下的上述第一黏結層的剪切儲能模量爲0.01MPa～1MPa。
6. 如請求項1所述的晶圓背面研磨用黏結膜，其中，上述第三黏結層由包含第三（甲基）丙烯酸酯類黏結樹脂的第三黏結組合物形成，並在23℃的溫度條件下的上述第三黏結層的剪切儲能模量爲0.01MPa～1MPa。
7. 如請求項1所述的晶圓背面研磨用黏結膜，其中，在23℃的溫度條件下的上述剛性基材層的拉伸彈性模量爲1000MPa以上。
8. 如請求項7所述的晶圓背面研磨用黏結膜，其中，上述剛性基材層包括聚對苯二甲酸乙二醇酯材質的基材層。
9. 如請求項1所述的晶圓背面研磨用黏結膜，其中，上述剛性基材層的總透射率爲80%以上，漫透射率爲5%～20%。
10. 如請求項1所述的晶圓背面研磨用黏結膜，其中，滿足如下關係式（1）： 關係式（1）：T _{（ S ）}×0.05≤T _{max （ P ）}≤T _{（ S ）}×0.5， 在上述關係式（1）中，T _{（ S ）}是上述剛性基材層的厚度，T _{max （ P ）}是上述光散射圖案的最大高度。
11. 如請求項1所述的晶圓背面研磨用黏結膜，其中，上述光散射圖案由依據ASTM D3363測定的鉛筆硬度爲2H以上的材質形成。
12. 如請求項1所述的晶圓背面研磨用黏結膜，其中，上述光散射圖案由塗層組合物光固化而成，上述塗層組合物包含氨基甲酸乙酯（甲基）丙烯酸酯低聚物、多官能性（甲基）丙烯酸酯單體及光引發劑。
13. 如請求項1所述的晶圓背面研磨用黏結膜，其中，滿足如下關係式（2）及關係式（3）： 關係式（2）：T _{（ PSA_1 ）}≤T _{（ PSA_2 ）}≤T _{（ PSA_1 ）}×10； 關係式（3）：T _{（ PSA_3 ）}≤T _{（ PSA_2 ）}≤T _{（ PSA_3 ）}×10， 在上述關係式（2）及（3）中，T _{（ PSA_1 ）}、T _{（ PSA_2 ）}及T _{（ PSA_3 ）}分別表示上述第一黏結層的厚度、第二黏結層的厚度及第三黏結層的厚度。
14. 如請求項1至13中任一項所述的晶圓背面研磨用黏結膜，其中，適用於形成有凸塊（bump）的晶圓背面研磨工序中。