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KR101278454B1 - 점착 시트 - Google Patents

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KR101278454B1
KR101278454B1 KR1020070034181A KR20070034181A KR101278454B1 KR 101278454 B1 KR101278454 B1 KR 101278454B1 KR 1020070034181 A KR1020070034181 A KR 1020070034181A KR 20070034181 A KR20070034181 A KR 20070034181A KR 101278454 B1 KR101278454 B1 KR 101278454B1
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energy ray
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마사하루 이토
게이코 가노
다카시 아쿠츠
가즈히로 다카하시
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린텍 코포레이션
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Priority claimed from JP2007049575A external-priority patent/JP4991348B2/ja
Priority claimed from JP2007049711A external-priority patent/JP4991350B2/ja
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Abstract

본 발명의 점착 시트는 기재와 당해 기재의 표면 위에 형성된 에너지선 경화형 점착제층을 포함한다. 에너지선 경화형 점착제층은 에너지선 경화형 아크릴 공중합체 및 우레탄 아크릴레이트를 포함한다. 에너지선 경화형 아크릴 공중합체는 탄소수 4 이하의 알킬 그룹을 갖는 디알킬(메트)아크릴아미드, 페닐 그룹이 결합된 에틸렌 글리콜 쇄를 갖는 페놀 EO 변성 (메트)아크릴레이트, (메트)아크릴로일 모르폴린, 및 아세토-아세톡실 그룹 함유 (메트)아크릴레이트 중의 하나 이상을 모든 단량체의 합계량의 1 내지 30중량%로 공중합시킴으로써 형성되며 측쇄에 불포화 그룹을 갖는다. 에너지선 경화형 아크릴 공중합체는 불포화 그룹을 갖는 측쇄를 추가로 포함한다.
Figure R1020070034181
점착 시트, 에너지선, 아크릴

Description

점착 시트 {Adhesive sheet}
본 발명은, 첨부된 도면과 함께 본 발명의 바람직한 양태를 다음과 같이 기술함으로써 더욱 양호하게 이해될 것이다.
도 1은 본 발명의 한 가지 양태의 커프 이동(kerf shift)의 평가 방법을 개략적으로 도시한 도면이다.
본 발명은 점착 시트에 관한 것이며, 특히 고밀도의 회로 패턴이 형성된 반도체 웨이퍼의 가공시 반도체 회로의 보호를 위해 사용하기에 적합한 점착 시트에 관한 것이다.
반도체 웨이퍼의 전면에 회로가 형성된 후에, 반도체 웨이퍼의 이면을 연삭 가공하여 웨이퍼의 두께를 조정한다. 연삭 가공 동안, 점착 시트를 포함하는 보호 시트를 웨이퍼의 전면에 부착하여, 전면에 형성된 회로를 보호한다. 이와 같은 보호 시트에는, 회로 또는 웨이퍼 본체의 결함을 방지하는 것 뿐만 아니라, 점착제가 박리된 후에 회로 위에 점착 성분이 잔류하지 않는 것, 연삭 찌꺼기의 세정 및 냉각용 연삭수가 회로면으로 침입하는 것을 방지하는 것, 및 연삭 가공 후의 웨이퍼 두께의 정밀도를 충분히 유지하는 것이 요구된다. 이러한 보호 시트로서, 자외선 경화형 점착제를 갖는 점착 시트가 공지되어 있다[참조: 일본 공개특허공보 제(소)60-189938호].
통상의 제조공정에서, 반도체 웨이퍼는 연삭 가공 후에 다이싱 공정에 의해 칩화(化)된다. 최근, 반도체 제조공정에서는 반도체 웨이퍼의 두께가 감소하는 동시에 직경이 커지고 있어서, 반도체 웨이퍼가 매우 파손되기 쉽기 때문에, 연삭 가공 후의 웨이퍼의 취급이 곤란해하게 되었다. 따라서, 연삭 가공 이전에, 웨이퍼를 부분적으로 절단(half-cut)하여, 웨이퍼를 칩화하는 DBG 공정(dicing before grinding process)이 유망시되고 있다. DBG 공정에서, 보호 시트는 하프 커팅된 웨이퍼의 회로면에 부착된다[참조: 일본 공개특허공보 제(평)5-335411호].
통상의 공정에서, 사용되는 보호 시트는, 연삭수의 침입을 웨이퍼의 가장자리에서 방지할 수 있을 정도로 웨이퍼의 회로면에 점착된다. 반면, DBG 공정에서는 연삭 가공 중에 웨이퍼가 칩화되기 때문에, 사용되는 보호 시트에는, 세정수의 침입을 방지하기에 충분할 정도의 밀착성이, 웨이퍼의 각 칩의 표면에 대해 요구되고 있다. 이와 같이, 웨이퍼의 회로면에 밀착시키기 위해 보호 시트의 점착성을 높이는 경우, 박리 후에 회로면에 점착제 잔사가 많아지기 쉽게 되는 문제가 있었다. 당해 문제의 해결을 위해, 자외선 경화형 점착제를 갖는 점착 시트가 보호 시트로서 사용되고 있었다[참조: 일본 공개특허공보 제2000-68237호].
또한, DBG 공정의 한 가지 단계에서, 통상의 연삭 가공과는 달리, 연삭 중에 웨이퍼가 복수의 소형 칩으로 분할되기 때문에, 각각의 칩에 가해지는 연삭 압력으로 인해, 개별적인 칩들 사이의 간격이 용인할 수 없을 정도로 벗어나는 경향성[커프 이동(kerf shift)]이 있다. 이와 같이 칩의 정렬이 붕괴되면, 연삭 가공, 다음의 반송 공정 또는 픽업 공정에서의 칩들 사이의 접촉에 의해 불량이 발생하는 문제가 있었다.
반도체 부품의 형상의 변화에 따라, 비교적 요철부가 존재하는 소자(예를 들면, 전극)가 반도체칩의 주변부에 수집되는 경우가 많은데, 즉 요철부가 존재하는 소자가 좁은 영역에 밀집한다. 따라서, 보호 시트가 반도체 칩의 가장자리에 효과적으로 점착되는 것이 더욱 어려워져, DBG 공정에 사용하는 보호 시트는, 회로에 대한 점착성(요철 회로면에 결합하기 위한 추종성(flowability))이 불량하여 회로면을 효과적으로 밀봉하지 못할 수 있다. 그 결과, 연삭수가 회로면을 침입하는 것과 관련된 문제가 제기될 우려가 있다. 또한, 요철 회로면에 결합하기 위한 보호 시트의 추종성이 향상되는 경우, 점착제의 응집력이 저하되어 커프 이동이 종종 발생하는 또 다른 문제가 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 웨이퍼의 요철 회로면에 결합하기 위한 추종성 및 점착 강도가 충분하여, 연삭 가공 동안 연삭수가 웨이퍼 회로면으로 침입하는 것을 방지하고 커프 이동을 방지하며 점착제 잔사를 발생시키지 않을 수 있는 점착 시트를 실현하는 것이다.
본 발명에 따르는 점착 시트는 기재와 당해 기재의 표면 위에 형성된 에너지선(energy-ray) 경화형 점착제층을 포함한다. 에너지선 경화형 점착제층은 에너지선 경화형 아크릴 공중합체 및 우레탄 아크릴레이트를 포함한다. 에너지선 경화형 아크릴 공중합체는 탄소수 4 이하의 알킬 그룹을 갖는 디알킬(메트)아크릴아미드, 페닐 그룹이 결합된 에틸렌 글리콜 쇄를 갖는 페놀 EO 변성 (메트)아크릴레이트, (메트)아크릴로일 모르폴린, 및 아세토-아세톡실 그룹 함유 (메트)아크릴레이트 중의 하나 이상을 모든 단량체의 합계량의 1 내지 30중량%로 공중합시킴으로써 형성된다. 에너지선 경화형 아크릴 공중합체는 불포화 그룹을 갖는 측쇄를 추가로 포함한다. "EO"는 에틸렌 옥사이드를 의미한다.
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이하, 본 발명의 양태를 설명한다. 점착 시트는, 기재와 당해 기재의 표면 위에 형성된 에너지선 경화형 점착제층을 포함한다. 점착 시트는 에너지선 경화형 점착제층이 반도체 웨이퍼의 회로면에 부착되어 사용된다. 또한, 후술하는 DBG 공정에 의해 반도체 웨이퍼가 가공되는 경우, 점착 시트가 부착된 상태에서 반도체 웨이퍼의 이면이 연삭된다. 이 때, 점착 시트는 연삭수가 회로면으로 침입하는 것을 방지하고 분할된 칩들이 서로 접촉하는 것을 방지함으로써 반도체 웨이퍼를 보호한다.
이하, 에너지선 경화형 점착제층에 관해 설명한다. 에너지선 경화형 점착제층은 주로 에너지선 경화형 아크릴 공중합체와 에너지선 경화형 우레탄 아크릴레이트 올리고머(우레탄 아크릴레이트)의 배합을 포함한다. 에너지선 경화형 아크릴 공중합체는, 아크릴계 공중합체와, 불포화 그룹을 갖는 불포화 화합물이 반응하여 서로 화학 결합된 반응물을 포함한다. 또한, 에너지선 경화형 점착제층은 에너지선 경화형 아크릴 공중합체와 우레탄 아크릴레이트 이외에 가교제 등의 성분을 포함한다.
이하, 에너지선 경화형 점착제층의 각 성분에 관해 설명한다. 아크릴계 공중합체는, 주 단량체; 관능성 단량체; 및 디알킬(메트)아크릴아미드(N,N-디알킬(메트)아크릴아미드), 페놀 EO 변성 (메트)아크릴레이트, (메트)아크릴로일 모르폴린, 및 아세토-아세톡실 그룹 함유 (메트)아크릴레이트 중의 하나 이상의 공중합체이다.
주 단량체는 에너지선 경화형 점착제층이 점착제층으로서 기능하기 위한 기본적인 성질을 제공한다. 주 단량체로서는, 예를 들면, (메트)아크릴산에스테르 단량체, 또는 이의 유도체의 구성 단위가 사용된다. 탄소수 1 내지 18의 알킬 그룹을 갖는 (메트)아크릴산에스테르 단량체를 사용할 수 있다. 이 중에서, 바람직하게는 메틸 아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트, 프로필 아크릴레이트, 프로필 메타크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, 부틸 메타크릴레이트, 2-에틸 헥실 아크릴레이트, 2-에틸 헥실 메타크릴레이트를 사용한다. 바람직하게는, 주 단량체는 아크릴계 공중합체를 구성하는 단량체의 50 내지 90중량%로 포함된다.
또한, 아크릴계 공중합체는, 예를 들면, 구성 단량체로서 디알킬(메트)아크 릴아미드를 포함한다. 디알킬(메트)아크릴아미드를 구성 단량체로 함으로써, 극성이 높은 우레탄 아크릴레이트에 대한 에너지선 경화형 아크릴 공중합체의 상용성을 향상시킬 수 있다. 본 발명에서 사용되는 디알킬(메트)아크릴아미드는 탄소수 4 이하의 알킬 그룹을 갖는 디알킬아크릴아미드 또는 디알킬메타크릴아미드이다. 바람직하게는 디메틸(메트)아크릴아미드 또는 디에틸(메트)아크릴아미드를 사용하고, 특히 바람직하게는 디메틸(메트)아크릴아미드를 사용한다.
디알킬(메트)아크릴아미드가 알킬 그룹에 의해 반응성이 억제된 아미노 그룹을 갖기 때문에 중합 반응 및 다른 반응에 대한 악영향이 효과적으로 제거되므로, 이들 디알킬(메트)아크릴아미드가 바람직하다. 또한, 이들 디알킬(메트)아크릴아미드 중에서 가장 극성이 높은 디메틸아크릴아미드는, 극성이 높은 우레탄 아크릴레이트에 대한 에너지선 경화형 아크릴 공중합체의 상용성 향상에 특히 적합하다.
또한, 아크릴계 공중합체는, 예를 들면, 구성 단량체로서 페놀 EO 변성 (메트)아크릴레이트를 포함한다. 페놀 EO 변성 (메트)아크릴레이트를 구성 단량체로 함으로써, 극성이 높은 우레탄 아크릴레이트에 대한 에너지선 경화형 아크릴 공중합체의 상용성을 향상시킬 수 있다. 본 발명에서 사용되는 페놀 EO 변성 (메트)아크릴레이트는, 중합도가 4 이하인 에틸렌 글리콜 쇄 및 당해 에틸렌 글리콜 쇄와 결합한 페닐 그룹을 갖는 페놀 EO 변성 아크릴아미드이거나, 중합도가 4 이하인 에틸렌 글리콜 쇄 및 당해 에틸렌 글리콜 쇄와 결합한 페닐 그룹을 갖는 페놀 EO 변성 메타크릴아미드이다. 바람직하게는 페녹시에틸 아크릴레이트 또는 페녹시에틸 메타아크릴레이트 등이 사용되고, 특히 바람직하게는 페녹시에틸 아크릴레이트가 사용된다. 중합도가 4 이하인 것이 바람직하다.
페놀 EO 변성 (메트)아크릴레이트는 중합 반응 및 다른 반응에 악영향을 끼칠 만큼 충분히 높은 반응성을 갖는 치환 그룹을 포함하지 않기 때문에, 페놀 EO 변성 (메트)아크릴레이트가 바람직하며, 당해 페놀 EO 변성 (메트)아크릴레이트는 극성이 높다. 페놀 EO 변성 (메트)아크릴레이트 중에서 가장 극성이 높은 페녹시에틸 아크릴레이트는, 극성이 높은 우레탄 아크릴레이트에 대한 에너지선 경화형 아크릴 공중합체의 상용성 향상에 특히 적합하다.
또한, 아크릴계 공중합체는, 예를 들면, 구성 단량체로서 (메트)아크릴로일 모르폴린을 포함한다. (메트)아크릴로일 모르폴린을 구성 단량체로서 사용함으로써, 극성이 높은 우레탄 아크릴레이트에 대한 에너지선 경화형 아크릴 공중합체의 상용성을 향상시킬 수 있다. 본 발명에 사용되는 (메트)아크릴로일 모르폴린은 메타아크릴로일 모르폴린 또는 아크릴로일 모르폴린, 특히 바람직하게는 아크릴로일 모르폴린일 수 있다.
(메트)아크릴로일 모르폴린은 알킬 그룹에 의해 반응성이 억제된 아미노 그룹을 포함하므로 중합 반응 등에 악영향을 효과적으로 제거하기 때문에 바람직하다. 또한, 극성이 높은 아크릴로일 모르폴린은, 극성이 높은 우레탄 아크릴레이트에 대한 에너지선 경화형 아크릴 공중합체의 상용성 향상을 위해 특히 적합하다. 또한, (메트)아크릴로일 모르폴린의 유도체, 예를 들면, 헤테로사이클을 갖는 유도체, β 알킬 그룹 또는 다른 관능 그룹을 포함하는 치환 그룹을 갖는 유도체, 또는 α 메틸 그룹 이외의 관능 그룹을 포함하는 치환 그룹을 갖는 유도체를 사용할 수 있다.
또한, 아크릴계 공중합체는, 예를 들면, 구성 단량체로서 아세토-아세톡실 그룹 함유 (메트)아크릴레이트를 포함한다. 아세토-아세톡실 그룹 함유 (메트)아크릴레이트를 구성 단량체로 사용하여, 극성이 높은 우레탄 아크릴레이트에 대한 에너지선 경화형 아크릴 공중합체의 상용성을 향상시킬 수 있다. 본 발명에서 사용되는 아세토-아세톡실 그룹 함유 (메트)아크릴레이트로는 2-아세토-아세톡실 알킬 아크릴레이트, 또는 2-아세토-아세톡실 알킬 메타크릴레이트, 바람직하게는 2-아세토-아세톡실 에틸 아크릴레이트, 2-아세토-아세톡실 에틸 메타크릴레이트, 2-아세토-아세톡실 메틸 아크릴레이트, 2-아세토-아세톡실 메틸 메타크릴레이트 등을 사용할 수 있다.
아세토-아세톡실 그룹을 갖는 이러한 (메트)아크릴레이트 자체의 극성이 높아서, 극성이 높은 우레탄 아크릴레이트에 대한 에너지선 경화형 아크릴 공중합체의 상용성 향상을 위해 특히 적합하기 때문에, 아세토-아세톡실 그룹 함유 (메트)아크릴레이트가 바람직하다.
또한, 디알킬(메트)아크릴아미드, 페놀 EO 변성 (메트)아크릴레이트, (메트)아크릴로일 모르폴린 또는 아세토-아세톡실 그룹 함유 (메트)아크릴레이트는, 아크릴계 공중합체를 구성하는 단량체로서, 전체 단량체의 1 내지 30중량%로 포함되는 것이 바람직하다.
관능성 단량체는, 불포화 화합물을 아크릴계 공중합체에 결합시키기 위해 사용되거나, 후술하는 바와 같이 가교제와의 반응을 위해 요구되는 관능 그룹을 제공하기 위해 사용된다. 즉, 관능성 단량체는, 중합 이중 결합 및, 하이드록실 그룹, 카복실 그룹, 아미노 그룹, 치환된 아미노 그룹 또는 에폭시 그룹과 같은 관능 그룹으로 분자내에서 이루어진 단량체이다. 바람직하게는, 하이드록실 그룹, 카복실 그룹 등을 함유한 화합물이 사용된다.
관능성 단량체의 더욱 구체적인 예로서는, 2-하이드록시에틸 아크릴레이트, 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트, 2-하이드록시프로필 아크릴레이트, 2-하이드록시프로필 메타크릴레이트와 같은 하이드록실 그룹 함유 (메트)아크릴레이트; 아크릴산, 메타크릴산 및 이타콘산과 같은 카복실 그룹 함유 화합물; N-(2-아미노에틸)아크릴아미드 및 N-(2-아미노에틸)메타크릴아미드아 같은 아미노 그룹 함유 (메트)아크릴레이트; 모노메틸 아미노에틸 아크릴레이트 및 모노메틸 아미노에틸 메타크릴레이트와 같은 치환된 아미노 그룹 함유 (메트)아크릴레이트; 및 글리시딜 아크릴레이트 및 글리시딜 아크릴레이트와 같은 에폭시 그룹 함유 (메트)아크릴레이트가 있다. 이러한 관능성 단량체는 구성 단량체로서, 아크릴계 공중합체를 형성시키기 위한 모든 단량체의 1 내지 30중량%로 포함되는 것이 바람직하다.
아크릴계 공중합체는 위에서 기술한 바와 같은 단량체, 즉, 주 단량체, 관능성 단량체, 및 디알킬(메트)아크릴아미드, 페놀 EO 변성 (메트)아크릴레이트, (메트)아크릴로일 모르폴린, 아세토-아세톡실 그룹 함유 (메트)아크릴레이트 중의 하나 이상을 중합하는 공지된 방법에 의해 형성된다. 그러나, 이들 단량체 이외의 단량체를 포함할 수도 있다. 예를 들면, 포름산 비닐, 아세트산 비닐 또는 스티렌이 공중합되어 아크릴계 공중합체에 약 10중량% 이하의 비율로 포함될 수 있다.
이하, 불포화 화합물에 관해 설명한다. 불포화 화합물은 에너지선 경화형 아크릴 공중합체에 에너지선 경화성을 제공하기 위해 사용된다. 자외선 등의 조사 에 의해서 중합 반응을 일으키는 불포화 화합물을 가함으로써, 에너지선 경화형 아크릴 공중합체는 에너지선 경화성을 구비하게 된다. 상기한 바와 같이 생성된 관능 그룹을 갖는 아크릴계 공중합체와, 아크릴계 공중합체의 관능 그룹에 반응하는 치환 그룹을 갖는 불포화 화합물의 반응에 의해, 에너지선 경화형 아크릴 공중합체가 생성된다.
불포화 화합물의 치환 그룹은, 아크릴계 공중합체의 관능 그룹의 유형에 따라, 즉 아크릴계 공중합체에 사용되는 단량체의 관능 그룹의 유형에 따라 선택된다. 예를 들면, 아크릴계 공중합체의 관능 그룹이 하이드록실 그룹 또는 카복실 그룹인 경우, 치환 그룹으로서 이소시아네이트 그룹 또는 에폭시 그룹이 바람직하고, 관능 그룹이 아미노 그룹 또는 치환된 아미노 그룹인 경우, 치환 그룹으로서 이소시아네이트 그룹이 바람직하고, 관능 그룹이 에폭시 그룹인 경우, 치환 그룹으로서 카복실 그룹이 바람직하다. 당해 치환 그룹은 불포화 화합물 분자 1개당 1개씩 제공된다.
또한, 불포화 화합물에는, 중합 반응을 위한 이중 결합이 분자 1개당 1 내지 5개 정도, 바람직하게는 1 또는 2개 포함된다. 이러한 불포화 화합물의 예로는, 예를 들면, 메타크릴로일 옥시에틸 이소시아네이트, 메타-이소프로페닐-α,α-디메틸벤질 이소시아네이트, 메타크릴로일 이소시아네이트, 알릴 이소시아네이트, 글리시딜(메트)아크릴레이트, (메트)아크릴산 등이 있다.
아크릴계 공중합체의 관능 그룹 100당량에 대해, 불포화 화합물은 20 내지 100당량 정도, 바람직하게는 40 내지 90당량, 이상적으로는 50 내지 80당량 정도의 비율로 반응한다. 아크릴계 공중합체와 불포화 화합물의 반응은 통상적인 조건, 예를 들면, 에틸 아세테이트 중의 촉매를 용매로서 사용하며 실온, 상압하에 24시간 동안 교반하는 조건하에서 수행된다.
이와 같은 반응의 결과, 아크릴계 공중합체의 측쇄에 존재하는 관능 그룹과, 불포화 화합물중의 치환 그룹이 반응하여, 불포화 그룹이 아크릴계 공중합체의 측쇄에 도입된 에너지선 경화형 아크릴 공중합체가 생성된다. 당해 반응에 중에서 관능 그룹과 치환 그룹과의 반응률은 70% 이상, 바람직하게는 80% 이상이고, 미반응의 불포화 화합물이 에너지선 경화형 아크릴 공중합체 중에 일부 잔류할 수도 있다. 상기 반응으로부터 형성된 에너지선 경화형 아크릴 공중합체의 중량 평균 분자량은 바람직하게는 100,000 이상, 이상적으로는 200,000 내지 2,000,000이고, 유리 전이 온도는 바람직하게는 -70 내지 10℃이다.
에너지선 경화형 아크릴 공중합체와 혼합되는 우레탄 아크릴레이트는, 디이소시아네이트 분자와, 구성 단위에 우레탄 결합을 포함하며, 말단에 (메트)아크릴로일 그룹을 갖는 올리고머이다. 각종 올리고머를 우레탄 아크릴레이트로서 사용할 수 있다. 예를 들면, 말단에 관능 그룹을 갖는 우레탄 올리고머를 (메트)아크릴로일 그룹 합유 화합물과 반응시켜 수득한 올리고머를 우레탄 아크릴레이트로서 사용할 수 있다. 당해 제형에서, 우레탄 올리고머는 알킬렌디올 또는 폴리에테르 화합물 등과 같은 말단에 하이드록실 그룹을 갖는 디올 분자와 디이소시아네이트 분자와의 반응에 의해 미리 제조된다. 말단에 하이드록실 그룹을 갖는 폴리에테르 화합물 또는 폴리에스테르 화합물과, (메트)아크릴로일 그룹과 이소시아네이트 그룹 함유 화합물과의 반응에 의해 수득되는 또다른 올리고머를 우레탄 아크릴레이트로서 사용할 수 있다. 우레탄 아크릴레이트 올리고머는 (메트)아크릴로일 그룹의 작용에 의해 에너지 경화성을 갖는다.
우레탄 아크릴레이트는 에너지선 경화형 아크릴 공중합체 100중량부에 대해, 바람직하게는 1 내지 200중량부, 이상적으로는 5 내지 150중량부로 혼합된다. 또한, 우레탄 아크릴레이트 분자의 분자량은 에너지선 경화형 아크릴 공중합체와의 상용성, 및 에너지선 경화형 점착제층의 가공성 등의 측면에서, 바람직하게는 300 내지 30,000, 이상적으로는 1,000 내지 15,000이다.
본 발명의 에너지선 경화형 점착제층은 가교제를 포함할 수 있다. 가교제에 의해 에너지선 경화형 점착제층이 부분적으로 가교되는 경우, 에너지선 경화형 점착제층은 당해 층에 가해지는 힘에 대한 저항을 갖게 된다. 따라서, 본 발명의 점착 시트가 DBG 공정에 사용되는 경우, 연삭 가공에서 연삭 숫돌에 의해 가해지는 전단력에 의해 칩이 용이하게 어긋나지 않아, 즉 커프 이동이 방지되어, 칩들의 가장자리가 서로 부딪쳐 파손되는 것이 방지된다.
후술한 바와 같이, 본 발명의 에너지선 경화형 점착제층의 저장 탄성률은, 웨이퍼의 요철부가 다량 존재하는 회로면에 대응할 수 있을 정도로 낮다는 것을 인지해야 한다. 일반적으로, 이와 같이 저장 탄성률이 낮은 에너지선 경화형 점착제층에서는 가교제를 가하더라도 커프 이동의 억제는 충분하지 않을 수 있다. 그러나, 극성이 높은 디알킬(메트)아크릴아미드, 페놀 EO 변성 (메트)아크릴레이트, (메트)아크릴로일 모르폴린, 또는 아세토-아세톡실 그룹 함유 (메트)아크릴레이트를 공중합시킴으로써, 본 발명의 에너지선 경화형 점착제층의 응집력이 향상된다. 따라서, 에너지선 경화형 점착제층은 요철 회로면에 결합하기 위한 추종성이 뛰어나고, 커프 이동의 발생이 방지된다.
관능성 단량체로부터 유도된 관능 그룹에 결합될 수 있는 가교제의 선택은 다음과 같다. 예를 들면, 관능 그룹이 하이드록실 그룹, 카복실 그룹 또는 아미노 그룹과 같은 활성 수소 함유 관능 그룹인 경우, 유기 폴리이소시아네이트 화합물, 유기 폴리에폭시 화합물, 유기 폴리이민 화합물 도는 금속 킬레이트 화합물이 가교제로서 선택될 수 있다. 더욱 구체적으로는, 유기 폴리이소시아네이트 화합물의 예로는 방향족 유기 폴리이소시아네이트 화합물, 지방족 유기 폴리이소시아네이트 화합물, 지환족 유기 폴리이소시아네이트 화합물, 이들 폴리이소시아네이트 화합물의 3량체, 및 이들 폴리이소시아네이트 화합물과 폴리올 화합물을 반응시켜 수득하는 말단 이소시아네이트 우레탄 예비중합체 등이 있다.
유기 폴리이소시아네이트 화합물의 더욱 구체적인 예로는 2,4-톨리렌 디이소시아네이트, 2,6-톨리렌 디이소시아네이트, 1,3-크실리렌 디이소시아네이트, 1,4-크실렌 디이소시아네이트, 디페닐메탄 4,4'-디이소시아네이트, 디페닐메탄 2,4'-디이소시아네이트, 3-메틸디페닐메탄 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트, 디사이클로헥실메탄 4,4'-디이소시아네이트, 디사이클로헥실메탄 2,4'-디이소시아네이트 및 리신 이소시아네이트 등이 있다.
추가로, 유기 폴리에폭시 화합물의 구체적인 예로는, 예를 들면, 비스페놀 A형 에폭시 화합물, 비스페놀 F형 에폭시 화합물, 1,3-비스(N,N-디글리시딜-아미노메틸)벤젠, 1,3-비스(N,N-디글리시딜-아미노메틸)톨루엔, N,N,N',N'-테트라글리시딜-4,4-디아미노페닐메탄 등이 있다. 또한, 유기 폴리이민 화합물의 구체적인 예로는, N,N'-디페닐메탄-4,4'-비스(1-아지리딘 카복스아미드), 트리메틸올프로판-트리-β-아지리디닐프로피오네이트, 테트라메틸올메탄-트리-β-아지리디닐프로피오네이트, N,N'-톨루엔-2,4-비스(1-아지리딘 카복스아미드), 및 트리에틸렌멜라민 등이 있다. 가교제의 양은, 에너지선 경화형 아크릴 공중합체 100중량부에 대해, 바람직하게는 0.01 내지 20중량부, 이상적으로는 0.1 내지 10중량부 범위이다.
또한, 자외선을 사용하여 에너지선 경화형 아크릴 공중합체를 경화시키는 경우, 광중합 개시제를 에너지선 경화형 점착제층에 가하여 중합 반응 시간을 단축시키고 자외선 조사량을 감소시킨다. 광중합 개시제로는, 예를 들면, 벤조페논, 아세토페논, 벤조인, 벤조인 메틸 에테르, 벤조인 에틸 에테르, 벤조인 이소프로필 에테르, 벤조인 이소부틸 에테르, 벤조인 벤조에이트, 벤조인 메틸 벤조에이트, 벤조인 디메틸 케탈, 2,4-디에틸티옥산톤, α-하이드록시 사이클로헥실 페닐 케톤, 벤질 디페닐 설파이드, 테트라메틸 티우람 모노설파이드, 아조비스이소부티로니트릴, 벤질, 디벤질, 디아세틸, β-클로로안트라퀴논 또는 2,4,6-트리메틸벤조일 디페닐포스핀 옥사이드가 사용된다. 광중합 개시제의 사용량은, 에너지선 경화형 아크릴 공중합체 100중량부에 대해, 바람직하게는 0.1 내지 10중량부, 이상적으로는 0.5 내지 5중량부 정도이다.
이들 제제 이외에도, 에너지선 경화형 점착제층에 대한 다양한 요구를 만족시키기 위해, 에너지선 경화형 점착제층에는 노화방지제, 안정제, 가소제, 착색제 등의 첨가제를 본 발명의 목적을 변질시키지 않을 정도의 비율로 배합할 수 있다.
이와 같이 배합된 에너지선 경화형 점착제층은 비교적 분자량이 높은 여러 상이한 성분들의 혼합물이다. 일반적으로, 고분자량 성분들의 혼합물은 상용성이 낮아 이의 물리학적 성질이 불안정해지는 경향이 있다. 또한, 혼합물로서의 에너지선 경화형 점착제층의 상용성이 낮으면, 에너지선 경화형 점착제층이 경화하는 경우에도 잔여의 점착제 물질이 피착체에 남아있는 경향이 있다. 반면, 본 발명의 에너지선 경화형 점착제층은 우레탄 아크릴레이트와의 상용성이 충분하고, 광범위한 혼합 비율에 걸쳐 안정적인 점착 특성을 나타내는데, 그 이유는 에너지선 경화형 아크릴 공중합체는 디알킬(메트)아크릴아미드, 페놀 EO 변성 (메트)아크릴레이트, (메트)아크릴로일 모르폴린, 또는 아세토-아세톡실 그룹 함유 (메트)아크릴레이트의 공중합체이기 때문이다. 상용성이 낮은 혼합물은 혼탁하기 때문에, 에너지선 경화형 점착제층의 상용성은 헤이즈값의 측정에 의해 평가할 수 있다.
위에서 기술한 바와 같은 조성 및 배합에 의해, 본 발명의 에너지선 경화형 점착제는 낮은 저장 탄성률 및 높은 tanδ값을 달성할 수 있다. 즉, 본 발명의 에너지선 경화형 점착제층은 에너지선에 의해 경화되기 전에 저장 탄성률(G') 값이 25℃에서 바람직하게는 0.04 내지 0.11MPa, 이상적으로는 0.05 내지 0.1MPa이고, 손실 탄젠트 값(tanδ= 손실 탄성률/저장 탄성률)은 25℃에서 바람직하게는 0.6 이상, 이상적으로는 0.6 내지 3이다.
에너지선 경화형 점착제층이 위에서 기술한 바와 같은 물리적 성질을 갖는 경우, 점착 시트는 요철부가 존재하는 피착체에 결합하기 위한 추종성이 충분해진다. 즉, 저장 탄성률이 작으면, 점착 시트에 가해지는 힘이 적더라도, 에너지선 경화형 점착제층이 피착체의 요철에 대해 변형되기 쉬울 수 있다. 또한, tanδ 값이 크면, 변형된 에너지선 경화형 점착제층이 변형 전의 형상으로 되돌아가려는 힘이 약해진다.
따라서, 저장 탄성률이 작고 tanδ 값이 큰 경우, 연삭 가공 동안, 반도체 웨이퍼의 회로면에 대한 점착 시트의 밀착성이 유지되어, 연삭 가공 동안 칩의 회로면에 연삭수가 침입하는 것이 방지된다.
또한, 에너지선 경화형 아크릴 공중합체에서, 디알킬(메트)아크릴아미드, 페놀 EO 변성 (메트)아크릴레이트, (메트)아크릴로일 모르폴린, 또는 아세토-아세톡실 그룹 함유 (메트)아크릴레이트가 공중합되기 때문에, 에너지선 경화형 점착제층의 응집력은 커진다. 따라서, 본 발명의 점착 시트를 DBG 공정에 사용하는 경우, 연삭 가공시 연삭 숫돌에 의해 가해지는 전단력으로 인한 커프 이동이 더욱 발생하기 어렵게 되어, 칩들의 가장자리가 서로 부딪쳐 파손되는 것이 방지될 수 있다.
에너지선 경화형 점착제층의 두께는 반도체 웨이퍼 또는 기타 피착체에 요구되는 표면 보호 성능에 따라 규정되며, 바람직하게는 10 내지 200㎛, 이상적으로는 20 내지 100㎛이다.
이하, 기재에 관해 설명한다. 기재의 재료는 특별히 한정되지 않으며, 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름, 폴리부틸렌 필름, 폴리부타디엔 필름, 폴리메틸펜텐 필름, 폴리비닐클로라이드 필름, 폴리비닐클로라이드 공중합체 필름, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름, 폴리부틸렌 테레프탈레이트 필름, 폴리우레탄 필름, 에틸렌 비닐아세테이트 필름, 아이오노머 수지 필름, 에틸렌(메트)아크릴산 공중합체 필름, 폴리스티렌 필름, 폴리카보네이트 필름, 플루오로카본 수지 필름 등의 필름을 사용할 수 있다. 또한, 이들 재료의 가교형 필름 또는 적층형 필름을 사용할 수도 있다.
기재는 사용하는 에너지선의 파장 범위에 대해 투과성을 가질 필요가 있다. 따라서, 예를 들면, 자외선을 에너지선으로서 사용하는 경우, 기재는 광투과성 필름을 가질 필요가 있고, 전자선을 에너지선으로서 사용하는 경우, 기재는 광투과성일 필요는 없으며 착색된 필름을 사용할 수 있다. 기재의 두께는 점착 시트에 요구되는 성능 등에 따라 조정되며, 바람직하게는 20 내지 300㎛, 이상적으로는 50 내지 150㎛이다.
에너지선 경화형 점착제층 보호용 박리 필름을 본 발명에 점착 시트 위에 적층할 수 있다. 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 등의 필름의 한쪽 면을 실리콘 수지 등의 박리제로 처리를 한 경우, 이를 박리 필름으로서 사용할 수 있다. 그러나, 박리 필름은 이에 한정되지 않는다.
이하, 점착 시트의 성질에 관해 설명한다. 본 발명의 점착 시트의 점착 강도는 에너지선에 의해 경화되기 전에는 바람직하게는 7,000mN/25mm 이상, 에너지선에 의해 경화된 후에는 바람직하게는 500mN/25mm 이하이다. 이상적으로는, 당해 점착 시트의 점착 강도는 에너지선에 의해 경화되기 전에는 10,000mN/25mm 이상, 에너지선에 의해 경화된 후에는 10 내지 300mN/25mm 이하이다. 이러한 점착 강도로는, 점착 시트를 회로면에 단단히 밀착시켜, 반도체 웨이퍼의 연삭 가공에 걸쳐 밀착 조건을 유지할 수 있다. 또한, 당해 점착 시트는 반도체 웨이퍼에 손상을 주지 않고 박리될 수 있다.
이하, 본 발명의 점착 시트의 형성방법에 관해 설명한다. 우선, 농도 및 점도 조정을 위한 적합한 용매 중에서 에너지선 경화형 아크릴 공중합체를 가교제 및 광중합 개시제와 같은 필요한 첨가제 및 우레탄 아크릴레이트와 혼합함으로써, 에너지선 경화형 점착제층의 형성을 위해 피복할 피복액을 제조한다. 이어서, 피복액을 박리 필름의 박리 처리면에 피복하고 건조시켜, 에너지선 경화형 점착제층을 형성시킨다. 마지막으로, 에너지선 경화형 점착제층의 노출면을 기재 표면 위에 적층하여, 소정의 두께의 에너지선 경화형 점착제층을 제조한다. 피복액을 박리 필름에 피복하기 위해, 그라비아 피복기, 다이 피복기, 롤 피복기, 나이프 피복기, 롤 나이프 피복기 또는 커텐 피복기와 같은 공지된 피복 장치를 사용할 수 있다. 또한, 피복액을 기재에 직접 피복하여 건조시키고, 그 위에 박리 필름을 적층하는 방법으로 점착 시트를 형성시킬 수도 있다.
이하, DBG 공정에 관해 설명한다. DBG 공정에서, 반도체 회로가 형성된 웨이퍼 표면 위에, 웨이퍼 두께보다 얕은 깊이의 홈(groove)을 형성한다. 이어서, 반도체 웨이퍼의 이면을 연삭하여 웨이퍼의 두께를 감소시키고, 최종 단계에서 웨이퍼를 다수의 칩들로 분할시킨다. DBG 공정에서, 점착 시트는 웨이퍼 표면의 보 호 수단 및 웨이퍼의 일시적인 고정 수단으로서 유용하다.
구체적으로는, 점착 시트는 다음의 단계를 포함하는 DBG 공정에 사용된다. 우선, 웨이퍼 표면 위에서, 회로들을 구획하기 위한 직선을 따라 홈을 소정의 깊이로 파낸다(excavate). 이어서, 홈이 파여진 웨이퍼 표면 전체에 점착 시트를 점착시킨다. 이 때, 웨이퍼 표면 위에 회로 형성 공정 동안 전극 또는 보호층이 도입되어, 웨이퍼 표면은 복잡하며 요철을 이루고 있다. 그러나, 에너지선으로 경화되기 전에도 본 발명의 에너지선 경화형 점착제층은 저장 탄성률이 작고 tanδ 값이 크고 점착성이 뛰어나기 때문에, 본 발명의 점착 시트는 회로면의 요철에 맞는 충분한 추종성을 갖는다. 위에서 기술한 특성들로 인하여, 본 발명의 점착 시트는 연삭 가공 동안 웨이퍼 표면의 요철을 추종하는 추종성을 유지할 수 있다. 따라서, 웨이퍼의 이면을 소정의 두께로 연삭하여 홈의 바닥부를 제거하여 웨이퍼를 복수의 칩으로 분할하는 경우, 본 발명의 점착 시트는 칩의 회로면에 연삭수가 침입하는 것을 확실하게 방지할 수 있다.
이어서, 점착 시트에 에너지선을 조사하여 점착 시트의 점착 강도를 저하시키고, 칩의 연삭면 측에 마운팅 시트를 부착하고, 점착 시트를 제거한다. 이 때, 에너지선 경화형 아크릴 공중합체 및 우레탄 아크릴레이트가 경화되고 점착 시트의 점착성이 충분히 감소하므로, 잔류 점착 물질에 의해 웨이퍼의 손상 없이, 점착 시트를 제거할 수 있다.
이 때, 칩을 마운팅 시트로부터 각각 취한다. 위에서 기술한 바와 같이 DBG 공정에서 본 발명의 점착 시트를 사용함으로써, 칩을 높은 수율로 제조할 수 있다.
본 발명의 점착 시트는, 위에서 기술한 바와 같이 반도체 장치의 제조공정의 DBG 공정의 보호 시트로서 적합할 뿐만 아니라, 요철이 큰 표면에 임시로 점착하기 위한 점착 시트로서 사용할 수 있다. 예를 들면, 당해 점착 시트는 통상의 공정으로 제조된 반도체 웨이퍼의 보호 시트로도 적합하다. 또한, 표면이 매끄럽고 평탄한 물질에 대한 임시 점착물로도 적합하다.
표 1은 아크릴계 공중합체의 구성 단량체로서 디알킬 메타크릴아미드를 사용한 에너지선 경화형 점착제의 실시예와 비교 실시예의 배합표이다.
Figure 112011068872265-pat00007
실시예 1 내지 실시예 8 및 비교 실시예 1 내지 비교 실시예 6의 에너지선 경화형 점착제는 다음과 같이 제조한다.
주 단량체로서의 아크릴산부틸(BA) 67중량부, 디메틸아크릴아미드(DMAA) 5중량부 및 관능성 단량체로서의 2-하이드록시에틸 아크릴레이트(HEA) 28중량부를 에틸 아세테이트 용매 중에서 용액 중합하여 중량 평균 분자량 500,000 및 유리 전이 온도 -10℃의 아크릴계 공중합체(A1)를 제조하였다.
당해 아크릴계 공중합체의 고형분 100중량부 및 메타크릴로일 옥시에틸 이소시아네이트(MOI) 8중량부(아크릴계 공중합체의 관능 그룹인 하이드록실 그룹 100당량에 대해 71.3당량)을 함께 혼합하고 반응시켜, 에틸 아세테이트 중의 에너지선 경화형 아크릴 공중합체 용액(30% 용액)을 수득하였다.
가교제로서의 폴리이소시아네이트 화합물 CL[니폰 폴리우레탄 인더스트리 캄파니, 리미티드(NIPPON POLYURETHANE INDUSTRY CO., LTD.)에서 제조한 Colonate L] 0.625중량부(고형분 비) 및 광중합 개시제 PI[시바 스페셜티 케미칼즈 가부시키가이샤(Ciba Specialty Chemicals K.K.)에서 제조한 IRGACURE 184] 3.3중량부(고형분 비)를 에너지선 경화형 아크릴 공중합체 100중량부와 혼합하고, 이관능성 우레탄 아크릴레이트 UA[더 니폰 신세틱 케미칼 인더스트리 캄파니, 리미티드(The Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd.)에서 제조한 Shiko UV-3210EA, 중량 평균 분자량 9,000] 40중량부(고형분 비)를 추가로 가하여, 실시예 1의 에너지선 경화형 점착제를 수득하였다.
롤 나이프 피복기를 사용하여, 에너지선 경화형 점착제를, 박리 필름으로서 제공되며 실리콘 수지로 박리 처리된 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름(두께: 38㎛)의 박리 처리면에 피복하였다. 에너지선 경화형 점착제 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름을 100℃에서 1분 동안 건조시켜, 에너지선 경화형 점착제의 두께가 40㎛이 되도록 하였다. 이어서, 두께 110㎛의 폴리에틸렌 필름으로 이루어진 기재 위에 에너지선 경화형 점착제를 적층하여, 표 1의 조성을 갖는 에너지선 경화형 점착제층을 수득하였다.
실시예 2 내지 실시예 8 및 비교 실시예 1 내지 비교 실시예 3에서, 에너지선 경화형 점착제층의 조성을 표 1에 기재한 바와 같이 변경한 것을 제외하고는, 에너지선 경화형 점착제층을 실시예 1과 동일한 방법으로 점착 시트를 수득하였다. 또한, 비교 실시예 4 내지 비교 실시예 6의 에너지선 경화형 점착제는 다음과 같이 제조하였다.
주 단량체로서의 아크릴산부틸(BA) 84중량부, 메타크릴산메틸(MMA) 10중량부, 아크릴산(AA) 1중량부 및 관능성 단량체로서의 2-하이드록시에틸 아크릴레이트(HEA) 5중량부를 에틸 아세테이트 용매 중에서 용액 중합였다. 그 결과, 중량 평균 분자량 500,000 및 유리 전이 온도 -10℃의 아크릴계 공중합체(A1)를 제조하였다.
가교제로서의 폴리이소시아네이트 화합물 CL(니폰 폴리우레탄 인더스트리 캄파니, 리미티드에서 제조한 Colonate L) 0.625중량부(고형분 비) 및 광중합개시제 PI(시바 스페셜티 케미칼즈에서 제조한 IRGACURE 184) 3.3중량부(고형분 비)를 아크릴계 공중합체 100중량부에 혼합하고, 이관능성 우레탄 아크릴레이트 UA(더 니폰 신세틱 케미칼 인더스트리 캄파니, 리미티드에서 제조한 Shiko UV-3210EA, 중량 평균 분자량 9,000) 100중량부(고형분 비)를 추가로 배합하여, 비교 실시예 4의 에너지선 경화형 점착제를 수득하였다.
비교 실시예 4의 에너지선 경화형 점착제층을 실시예 1 내지 실시예 8 및 비교 실시예 1 내지 비교 실시예 3과 동일한 방법으로 처리하여, 표 1의 조성을 갖는 에너지선 경화형 점착제층을 갖는 점착 시트를 수득하였다.
비교 실시예 5 및 6에서, 에너지선 경화형 점착제층의 조성을 표 1에 따라 변경한 것을 제외하고는 비교 실시예 4와 동일한 방법을 사용하여 에너지 경화형 점착체층을 수득하였다.
표 2는 아크릴계 공중합체의 구성 단량체로서 페놀 EO 변성 (메트)아크릴레이트를 사용한 에너지선 경화형 점착제의 실시예 및 비교 실시예의 배합표이다.
Figure 112011068872265-pat00008
표 2에 기재한 실시예 9 내지 실시예 14 및 비교 실시예 7의 에너지선 경화형 점착제에서는 디메틸아크릴아미드(DMAA) 대신 페녹시에틸 아크릴레이트(PEA)를 사용하였다. 또한, 조성을 변경한 것을 제외하고는 실시예 1 내지 실시예 8 및 비교 실시예 1 내지 비교 실시예 6(표 1 참조)의 에너지선 경화형 점착제를 포함하는 점착 시트의 방법과 동일한 방법을 사용하여 표 2의 에너지선 경화형 점착제층을 포함하는 점착 시트를 수득하였다.
표 3은 아크릴계 공중합체의 구성 단량체로서 (메트)아크릴로일 모르폴린을 사용한 에너지선 경화형 점착제의 실시예와 비교 실시예의 배합표이다.
Figure 112011068872265-pat00009
표 3에 기재한 실시예 15 내지 20 및 비교 실시예 8의 에너지선 경화형 점착제에서는 DMAA 및 PEA 대신 아크릴로일 모르폴린(ACMO)을 사용하였다. 또한, 조성을 변경한 것을 제외하고는 실시예 1 내지 실시예 14 및 비교 실시예 1 내지 비교 실시예 7(표 1 및 표 2 참조)의 에너지선 경화형 점착제를 포함하는 점착 시트의 방법과 동일한 방법을 사용하여 표 3의 에너지선 경화형 점착제층을 갖는 점착 시트를 수득하였다.
표 4는 아크릴계 공중합체의 구성 단량체로서 아세토-아세톡실 그룹 함유 (메트)아크릴레이트를 사용한 에너지선 경화형 점착제의 실시예와 비교 실시예의 배합표이다.
Figure 112011068872265-pat00010
표 4에 기재한 실시예 21 내지 26 및 비교 실시예 9의 에너지선 경화형 점착제에서는 DMAA, PEA 및 ACMO 대신에, 아세토-아세톡실 그룹 함유 (메트)아크릴레이트인 2-아세토-아세톡시에틸 메타크릴레이트(AAEM)를 사용하였다. 또한, 조성을 변경한 것을 제외하고는 실시예 1 내지 20 및 비교 실시예 1 내지 비교 실시예 8(표 1 내지 표 3 참조)의 에너지선 경화형 점착제를 포함하는 점착 시트의 방법과 동일한 방법을 사용하여 표 4의 에너지선 경화형 점착제층을 갖는 점착 시트를 수득하였다.
이하, 실시예 및 비교 실시예의 에너지선 경화형 점착제 및 점착 시트의 평가 시험에 관해 설명한다. 표 5는 에너지선 경화형 점착제층의 제조를 위한 에너지선 경화형 점착제 및 실시예와 비교 실시예의 점착 시트에 관한 평가시험 결과를 기재한다.
Figure 112007026726374-pat00005
헤이즈: 실시예 및 비교 실시예의 에너지선 경화형 점착제의 헤이즈를 측정하기 위한 점착 시트를 수득하였다. 당해 평가 시험에 사용되는 이들 점착 시트는, 두께 100㎛의 폴리에스테르 필름[도요보 캄파니, 리미티드(TOYOBO CO., LTD.)에서 제조한 COSMO SHINE A4100]을 기재로서 사용하는 것을 제외하고는 위에서 기술한 바와 동일하게 제조하였다.
시험 평가시 박리 시트를 점착 시트로부터 제거하고, 점착 시트의 헤이즈를 육안으로 평가하고, JIS K7105에 준거하여 헤이즈 값을 측정하였다.
육안 평가: 점착 시트의 외관을 육안 평가하였다.
◎: 분리 또는 현탁(백탁)이 전혀 관찰되지 않음.
○: 현탁이 약간 관찰됨.
×: 명백한 현탁 또는 분리가 관찰됨.
저장 탄성률( G' ) 및 tan δ: 노출면을 보호하기 위해 2개의 박리 시트를 사용하는 것을 제외하고는 위에서 기술한 바와 동일한 방법으로 실시예 및 비교 실시예의 점착 시트를 수득하였다. 이들 점착 시트는 에너지선 경화형 점착제층만을 포함하며, 기재는 존재하지 않는다. 에너지선 경화형 점착제가 두께 약 4mm가 될 때까지 이들 점착 시트를 적층하고, 직경 8mm의 원주형의 다이를 적층된 점착 시트로부터 절단하여, 점탄성 측정용 시료를 제조하였다.
25℃에서의 시료의 저장 탄성률 및 tanδ를 점탄성 측정 장치[레오메트릭 사이언티픽 에프.이. 리미티드(REOMETRIC SCIENTIFIC F.E. LTD.)에서 제조한 DYNAMIC ANALYZER RDA II]를 사용하여 측정하였다.
점착 강도: 실리콘 웨이퍼의 거울면을 피착체로 하는 것을 제외하고는, JIS Z0237에 준거하여 만능형 인장 시험기[오리엔텍 캄파니, 리미티드(ORIENTEC CO., LTD.)에서 제조한 TENSILON/UTM-4-100]를 사용하여 실시예 및 비교 실시예의 점착 시트의 점착 강도를 측정하였다. 당해 결과는 경화 전의 점착 강도이다.
또한, 점착 시트를 실리콘 웨이퍼의 거울면에 적층하고, 23℃, 50% RH 습도에서 20분 동안 방치한 후, 자외선 조사 장치[린텍 코포레이션(LINTEC Corporation)에서 제조한 RAD-2000]를 사용하여, 점착 시트의 기재측에 에너지선으로서의 자외선을 조사하였다(조사 조건: 조도 350mW/㎠ 및 광량 200mJ/㎠). 자외선이 조사된 점착 시트의 점착 강도를 상기와 동일한 방법으로 측정하여, 이를 경화 후의 점착 강도로 하였다.
고정력(응집력): 점착 시트를 25mm ×100mm로 절단하였다. 당해 점착 시트에서 25mm ×25mm의 부위를 스테인리스 플레이트에 부착하였다. 중량 2kg의 롤을 스테인리스 플레이트 위에서 앞뒤로 5회 운행시켜, 점착 시트를 가압하였다. 가압된 점착 시트를 23℃, 50% RH 습도에서 20분 동안 방치하고, 40℃ 크리프 테스터(creep tester)내에 추가로 15분 동안 방치하였다. 이어서, JIS Z0237에 준거하여, 전단 방향으로 1kg의 하중을 가하여 크리프를 수행하였다. 점착 시트가 스테인리스 플레이트로부터 완전히 벗어나 떨어지지 않은 것을 ○, 완전히 벗어나 떨어진 것을 ×로 하였다.
회로에 대한 추종성: 실리콘 웨이퍼(직경 200mm 및 두께 750㎛) 위에 최대 단차 20㎛의 회로 패턴을 갖는 더미 웨이퍼(dummy wafer)를 제조하였다. 다이싱 장치[디스코 코포레이션(DISCO CORPORATION)에서 제조한 DED6361]를 사용하여 더미 웨이퍼를 회로면 위에서 2mm ×2mm 피치로 커프 너비 40㎛ 및 커프 깊이 130㎛까지 하프 컷 다이싱하였다. 테이프 라미네이터(tape laminator)(린텍 코포레이션에서 제조한 RAD-3500F/12)를 사용하여 실시예 및 비교 실시예의 점착 시트를 하프 컷 다이싱된 더미 웨이퍼의 회로면에 적층하였다. 현미경[키엔스 코포레이션(KEYENCE CORPORATION)에서 제조한 디지털 현미경 VHX-200]을 사용하여 기재로부터 투과하여, 더미 웨이퍼의 회로 패턴면을 2,000배 배율로 관찰하였다. 관찰 영역에 해당되는 요철 회로면의 점착 시트와 회로 패턴면 사이에서 공기(기포)가 검출되지 않는 경우, 점착 시트가 회로에 대한 추종성을 갖는 것으로 평가하였다. 반면, 공기(기포)가 검출되는 경우, 점착 시트가 회로에 대한 추종성을 갖지 않는 것으로 평가하였다.
물 침입 및 잔류 점착제: 추종성을 평가한 후, 웨이퍼 이면 연삭 장치(디스코 코포레이션에서 제조한 DGP-8760)를 사용하여 더미 웨이퍼의 이면을 두께 100㎛까지 연삭하여, 더미 웨이퍼를 칩으로 분할시켰다. 이어서, 자외선 조사 장치(린텍 코포레이션에서 제조한 RAD-2000)를 사용하여 에너지선으로서 자외선(조사 조건: 조도 350mW/㎠ 및 광량 200mJ/㎠)을 조사하고, 테이프 박리 장치를 갖는 테이프 마운터(린텍 코포레이션에서 제조한 RAD-2700 F/12)를 사용하여 점착재를 박리하였다. 현미경(키엔스 코포레이션에서 제조한 디지털 현미경 VHX-200)을 사용하여 노출된 회로 패턴을 2,000배 배율로 관찰하였다. 관찰 결과를 근거로, 세정수의 침입에 의한 표면 오염 및 잔류 점착제 여부를 평가하였다.
커프 이동: 현미경(키엔스 코포레이션에서 제조한 디지털 현미경 VHX-200)을 사용하여, 분할된 칩들의 커프 이동량(kerf shift amount)을 관찰하였다. 도 1에 예시된 바와 같이, 커프 이동은 더미 웨이퍼의 중심부에 존재하는 4개 칩의 이동량에 근거하여 평가하였다. 우선, 도 1(a)에 이동량(G1)로 나타낸 바와 같은, 변(A1)의 이동량을 측정하였다. 변(A1)은 제1 칩(CA)의 변으로, 이는 제1 칩(CA)의 4개 변 중에서 더미 웨이퍼의 중심점(P)에 가장 인접한 변이다. 이동량(G1)은 제1 칩(CA)의 변(A1)과 제2 칩(CB)의 4개 변 중의 하나인 변(B1) 사이의 거리이다. 제2 칩(CB)은 제1 칩(CA)에 인접하며, 제2 칩(CB)의 변(B1)의 위치는 제1 칩(CA)의 변(A1)의 위치에 상응하며, 이들은 서로 동일한 방향으로 배열되어 있다.
또한, 이동량(G1)의 측정방법과 유사하게, 제1 칩(CA)의 변(A2)의 이동량인 이동량(G2)을 측정하였다. 이동량(G2)은 제1 칩(CA)의 변(A2)과 제3 칩(CC)의 변(C2) 사이의 거리이다. 변(A2)는 변(A1)과 모퉁이가 맞닿아 있으며, 중심점(P)에 인접하여 존재한다. 제3 칩(CC)은 제1 칩(CA)에 인접하고, 제3 칩(CC)의 변(C2)의 위치는 제1 칩(CA)의 변(A2)에 상응한다.
또한, 도 1(b) 내지 도 1(d)에 도시한 바와 같이, 이동량(G1) 및 이동량(G2)의 측정과 유사한 방법으로, 제2 칩(CB), 제3 칩(CC) 및 제4 칩(CD)의 이동량(G3) 내지 이동량(G8)을 측정하였다. 도 1의 이동량(G1) 내지 이동량(G8)을 모두 합하면, 동일한 커프 이동을 2회 중복하여(예를 들면, 도 1(a)의 이동량(G1)과 도 1(b)의 이동량(G4)) 합하게 된다. 따라서, 도 1의 이동량(G1) 내지 이동량(G8)의 총 합계치를 2로 나누어, 이를 최종적인 커프 이동량의 합계치(㎛)로 하였다(표 1 참조). 또한, 이와 같이 산출된 커프 이동량의 합계치(㎛)에 근거하여 다음과 같이 커프 이동을 평가하였다.
○: 커프 이동량의 합계치가 11㎛ 이하이고, 칩(CA), 칩(CB), 칩(CC) 및 칩(CD)가 서로 접촉하지 않았다.
×: 커프 이동량의 합계치가 11㎛를 초과하고/초과하거나 칩(CA), 칩(CB), 칩(CC) 및 칩(CD)가 서로 접촉하였다.
위에서 기술한 바와 같이, 본 발명의 양태에서, 극성이 높은 단량체이며 중합 반응 등에 악영향을 미치지 않는 디알킬(메트)아크릴아미드, 페놀 EO 변성 (메트)아크릴레이트, (메트)아크릴로일 모르폴린, 또는 아세토-아세톡실 그룹 함유 (메트)아크릴레이트 등을 에너지선 경화형 아크릴 공중합체의 구성 단량체로서 사용한다. 그 결과, 극성이 높은 우레탄 아크릴레이트에 대한 에너지선 경화형 아크릴 공중합체의 상용성이 충분해진다. 극성이 높은 우레탄 아크릴레이트와 에너지선 경화형 아크릴 공중합체의 배합물을 사용함으로써, 웨이퍼 회로면 등에 대한 요철 추종성 및 점착 강도가 충분하고, 연삭 가공 과정에서 연삭수가 웨이퍼 회로면으로 침투하는 것을 방지할 수 있고, 커프 이동을 방지할 수 있고, 점착제 잔사를 발생시키지 않을 수 있는 점착 시트가 실현된다.
점착 시트를 구성하는 각각의 재료들은 본 발명의 양태에 예시된 것에 한정되지 않는다. 특히, 에너지선 경화형 아크릴 공중합체의 구성 단량체인 디알킬(메트)아크릴아미드, 페놀 EO 변성 (메트)아크릴레이트, (메트)아크릴로일 모르폴린, 및 아세토-아세톡실 그룹 함유 (메트)아크릴레이트는 서로 공중합될 수 있기 때문에, 이들 단량체 중의 2개 이상의 혼합물을 에너지선 경화형 아크릴 공중합체의 구성 단량체로서 사용할 수도 있다. 또한, 점착 시트는 각종 목적으로 사용할 수 있는데, 즉, 점착 시트는 DBG 공정의 연삭 단계에서 반도체 웨이퍼를 보호하기 위해 사용할 뿐만 아니라, 통상적인 가공시에 반도체 웨이퍼를 보호하기 위해 사용하고, 반도체 웨이퍼 이외의 부품의 표면을 보호하기 위해 사용할 수 있다.
본 발명은 기재된 바람직한 양태에 한정되지 않으며, 본 발명의 요지 및 범주를 벗어나지 않으면서도 이들 양태를 여러 가지로 개선 및 변형시킬 수 있다.
본 발명에 따라, 점착 강도가 우수하고, 웨이퍼 회로면 등에 대한 요철 추종성이 있으며, 연삭시의 연삭수 등의 웨이퍼 회로면으로의 침입을 방지할 수 있는 동시에 커프 이동을 발생시키지 않고, 점착제 잔사를 발생시키지 않는 점착 시트를 제조할 수 있다.

Claims (5)

  1. 기재와, 당해 기재의 표면 위에 형성된 에너지선(energy-ray) 경화형 점착제층을 포함하는 점착 시트로서,
    에너지선 경화형 점착제층이 에너지선 경화형 아크릴 공중합체 및 우레탄 아크릴레이트를 포함하며, 상기 에너지선 경화형 아크릴 공중합체가 탄소수 4 이하의 알킬 그룹을 갖는 디알킬(메트)아크릴아미드, 페닐 그룹이 결합된 에틸렌 글리콜 쇄를 갖는 페놀 EO 변성 (메트)아크릴레이트, (메트)아크릴로일 모르폴린, 및 아세토-아세톡실 그룹 함유 (메트)아크릴레이트 중의 하나 이상을 모든 단량체의 합계량의 1 내지 30중량%로 공중합시킴으로써 형성되며, 측쇄에 불포화 그룹을 갖는 점착 시트.
  2. 제1항에 있어서, 에너지선 경화형 아크릴 공중합체가 아크릴계 공중합체와 불포화 화합물과의 반응에 의해 생성되고, 상기 아크릴계 공중합체가 단량체로서 탄소수 4 이하의 알킬 그룹을 갖는 디알킬(메트)아크릴아미드, 페닐 그룹이 결합된 에틸렌 글리콜 쇄를 갖는 페놀 EO 변성 (메트)아크릴레이트, (메트)아크릴로일 모르폴린, 및 아세토-아세톡실 그룹 함유 (메트)아크릴레이트 중의 하나 이상과 관능 그룹을 갖는 관능성 단량체를 포함하며, 상기 불포화 화합물이 관능성 단량체의 관능 그룹에 대해 반응성인 치환 그룹을 포함하고, 치환 그룹의 20 내지 100당량을 갖는 불포화 화합물이 관능 그룹의 100당량과 반응하는 점착 시트.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 에너지선 경화형 점착제층이 우레탄 아크릴레이트 올리고머 1 내지 200중량부를 에너지선 경화형 아크릴 공중합체 100중량부와 배합함으로써 형성되는 점착 시트.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 에너지선 경화형 점착제층이 에너지선에 의해 경화되지 않는 경우, 에너지선 경화형 점착제층의 25℃에서의 저장 탄성률이 0.04 내지 0.11MPa이고 25℃에서의 tanδ 값이 0.6 이상인 점착 시트.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 에너지선에 의해 경화되지 않은 점착 시트의 23℃에서의 점착 강도가 7000mN/25mm 이상이고, 에너지선에 의해 경화된 점착 시트의 23℃에서의 점착 강도가 500mN/25mm 이하인 점착 시트.
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