KR20210128388A - 이면 연삭용 점착 시트 및 반도체 웨이퍼의 제조 방법 - Google Patents

이면 연삭용 점착 시트 및 반도체 웨이퍼의 제조 방법 Download PDF

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KR20210128388A
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칼 하인즈 프리바쎄르
토모야 츠쿠이
토모유키 카나이
타케시 사이토
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가부시기가이샤 디스코
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Abstract

반도체 웨이퍼에 형성된 볼록부를 적절하게 보호하면서 이면 연삭을 적절히 실시할 수 있는 이면 연삭용 점착 시트를 제공한다.
본 발명에 의하면, 볼록부를 갖는 반도체 웨이퍼의 이면 연삭용 점착 시트로서, 비점착성의 쿠션층과, 상기 쿠션층 상에 설치된 점착제층을 구비하고, 상기 쿠션층측에 경화성 수지와 지지 필름을 적층하여 사용하는 것을 특징으로 하는 점착 시트이며, 상기 경화성 수지의 경화 전의 점도가 100 ~ 3000 mPa·s, 상기 경화성 수지의 경화 후의 쇼어 D 경도가 5 ~ 72이며, 이하의 조건 (1) ~ (2) 중 적어도 하나를 충족하는 점착 시트가 제공된다.
(1) 상기 쿠션층은, JIS Z 1702에 준거한 덤벨을 이용하여 타발하고, 표선 사이의 거리 40mm, 인장 속도 300 mm/min으로 25% 신장했을 때의 인장 응력이 2 ~ 30 N/10mm가 되도록 구성된다.
(2) 상기 쿠션층은 용융 유량(JIS K 7210, 125℃/10.0kg 하중)이 0.2 ~ 30 g/10min이고, 융점이 60 ~ 110℃인 열가소성 수지로 구성된다.

Description

이면 연삭용 점착 시트 및 반도체 웨이퍼의 제조 방법
본 발명은 이면 연삭용 점착 시트 및 이를 이용한 반도체 웨이퍼의 제조 방법에 관한 것이다.
반도체 웨이퍼를 가공할 때 파손으로부터 보호하기 위해 점착 시트가 첩착된다. 예를 들어, 반도체 웨이퍼를 가공할 때의 이면 연삭(백 그라인드(Back Grind)) 공정, 점착 시트를 첩착하여 패턴면을 보호하고 있다. 점착 시트에는, 돌기 전극(범프)과 같은 요철을 갖는 패턴면에 대한 점착성, 패턴면 보호의 신뢰성의 관점에서 패턴면의 요철에 대한 추종성(단차 추종성)이 요구된다.
점착 시트에 추종성을 갖게 하기 위하여 점착제 두께를 두껍게 하는 것 또는 기재 필름과 점착제의 사이에 쿠션성이 있는 유연한 수지층을 설치하는 것이 시장에서는 일반적이지만, 패턴면의 요철이 큰 경우에는 추종성 부족이나 풀 찌꺼기(糊殘)의 리스크가 높아진다.
특허문헌 1에서는 기재 시트의 편면에 첩부하는 반도체 웨이퍼의 외경보다 작은 직경의 비점착부와, 이 비점착부를 둘러싸는 점착부를 갖도록 점착 시트를 구성하고 점착부의 23℃에서의 점착력을 500mN 이상으로 함으로써, 풀 찌꺼기를 방지하면서 보호 기능의 저하를 방지하고 있다.
일본 특허 공개 2013-211438호 공보
특허문헌 1의 구성에서는 반도체 웨이퍼에 설치된 돌기 전극의 선단만이 기재 시트에 맞닿은 상태에서 반도체 웨이퍼의 이면 연삭이 실시되므로, 이면 연삭시에 돌기 전극에 과부하가 가해져 돌기 전극이 파손될 우려가 있다.
본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 반도체 웨이퍼에 설치된 볼록부를 적절하게 보호하면서 이면 연삭을 적절히 실시할 수 있는 이면 연삭용 점착 시트를 제공하는 것이다.
본 발명에 의하면, 볼록부를 갖는 반도체 웨이퍼의 이면 연삭용 점착 시트로서, 비점착성의 쿠션층과, 상기 쿠션층 상에 설치된 점착제층을 구비하고, 상기 쿠션층측에 경화성 수지와 지지 필름을 적층하여 사용하는 것을 특징으로 하는 점착 시트이며, 상기 경화성 수지의 경화 전의 점도가 100 ~ 3000 mPa·s, 상기 경화성 수지의 경화 후의 쇼어 D 경도가 5 ~ 72이며, 이하의 조건 (1) ~ (2) 중 적어도 하나를 충족하는 점착 시트가 제공된다.
(1) 상기 쿠션층은 JIS Z 1702에 준거한 덤벨을 이용하여 타발(打拔)하고, 표선 사이의 거리 40mm, 인장 속도 300 mm/min으로 25% 신장했을 때의 인장 응력이 2 ~ 30 N/10mm가 되도록 구성된다.
(2) 상기 쿠션층은 용융 유량(Melt Flow Rate, MFR)(JIS K 7210, 125℃/10.0kg 하중)이 0.2 ~ 30 g/10min이고, 융점이 60 ~ 110℃인 열가소성 수지로 구성된다.
본 발명자들이 예의 검토를 실시한 결과, 점착 시트의 쿠션층의 인장 응력을 상기 범위로 하거나 또는 점착 시트의 쿠션층을 구성하는 열가소성 수지의 MFR 및 점도를 상기 범위로 한 다음, 쿠션층측에 적층하여 사용하는 경화성 수지의 점도 및 쇼어 D 경도를 상기 범위로 함으로써, 반도체 웨이퍼에 형성된 볼록부를 적절하게 보호하면서 이면 연삭을 적절히 실시할 수 있는 것을 발견하고, 본 발명의 완성에 이르렀다.
이하, 본 발명의 다양한 실시 형태를 예시한다. 다음에 나타내는 실시 형태는 서로 조합 가능하다.
바람직하게는, 상기 점착제층은 상기 반도체 웨이퍼의 직경보다 작은 직경의 개구부를 가지며, 상기 반도체 웨이퍼의 볼록부가 상기 개구부 내에 배치되도록 상기 반도체 웨이퍼의 외주부(外周部)가 상기 점착제층에 첩착되는 상기 기재의 점착 시트이다.
바람직하게는, 상기 점착 시트는 상기 경화성 수지를 포함하는 경화성 수지층과, 상기 지지 필름을 구비하고, 상기 경화성 수지층은 상기 점착제층과는 반대측의 면에 있어서, 상기 쿠션층과 상기 지지 필름 사이에 설치되는 상기 기재의 점착 시트이다.
바람직하게는, 상기 점착 시트는 상기 경화성 수지층을 둘러싸도록 설치된 경화 수지층을 구비하는 상기 기재의 점착 시트이다.
바람직하게는, 상기 기재의 점착 시트를 이용한 반도체 웨이퍼의 제조 방법으로서, 프레임 첩부 공정과, 웨이퍼 첩부 공정과, 절단 공정과, 수지 경화 공정과， 연삭 공정과, 박리 공정을 구비하고, 상기 프레임 첩부 공정에서는 링 프레임에 상기 점착 시트를 첩부하고, 상기 웨이퍼 첩부 공정에서는 상기 반도체 웨이퍼의 볼록부가 형성된 면에 상기 점착 시트를 감압하에서 반도체 웨이퍼의 외주부에 첩부하고, 상기 절단 공정에서는 상기 점착 시트를 상기 반도체 웨이퍼의 외주를 따라 절단하고, 상기 수지 경화 공정에서는, 상기 쿠션층을 경화성 수지에 맞닿게 한 상태에서 상기 경화성 수지를 경화시키고, 상기 연삭 공정에서는 상기 반도체 웨이퍼의 이면을 연삭하고, 상기 박리 공정에서는 상기 반도체 웨이퍼로부터 상기 점착 시트를 박리하고, 이하의 조건 (A) ~ (B) 중 적어도 하나를 충족하는 반도체 웨이퍼의 제조 방법이다. (A) 상기 조건(1)을 충족하는 것이다. (B) 상기 조건(2)를 충족하고 또한 상기 쿠션층을 60 ~ 150℃로 가온하는 가온 공정을 구비한다.
바람직하게는, 상기 웨이퍼 첩부 공정과 상기 수지 경화 공정 사이에 프레스 공정을 구비하고, 상기 프레스 공정에서는 지지 필름 상에 공급한 상기 경화성 수지에 상기 점착 시트를 대면시킨 상태에서 상기 점착 시트를 이동시킴으로써 상기 경화성 수지를 펴 넓히는, 상기 기재의 반도체 웨이퍼의 제조 방법이다.
바람직하게는, 상기 점착제층은 상기 반도체 웨이퍼의 직경보다 작은 직경의 개구부를 가지며, 상기 반도체 웨이퍼의 볼록부가 상기 개구부 내에 배치되도록 상기 반도체 웨이퍼의 외주부가 상기 점착제층에 첩착되는 상기 기재의 점착 시트이다.
도 1 중, 도 1A ~ 도 1D는 본 발명의 제 1 및 제 3 실시 형태의 점착 시트(10)를 이용한 반도체 웨이퍼의 제조 방법을 나타내는 단면도이다.
도 2 중, 도 2A ~ 도 2E는 본 발명의 제 1 및 제 3 실시 형태의 점착 시트(10)를 이용한 반도체 웨이퍼의 제조 방법을 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제 2 및 제 4 실시 형태의 점착 시트(10)를 나타내는 단면도이다.
도 4 중, 도 4A ~ 도 4C는 본 발명의 제 2 및 제 4 실시 형태의 점착 시트(10)의 제조 방법을 나타내는 단면도이다.
도 5 중, 도 5A ~ 도 5D는 본 발명의 제 2 및 제 4 실시 형태의 점착 시트(10)를 이용한 반도체 웨이퍼의 제조 방법을 나타내는 단면도이다.
도 6 중, 도 6A ~ 도 6D는 본 발명의 제 2 및 제 4 실시 형태의 점착 시트(10)를 이용한 반도체 웨이퍼의 제조 방법을 나타내는 단면도이다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대해 설명한다. 다음에 나타내는 실시 형태 중에서 나타낸 각종 특징 사항은 서로 조합 가능하다. 또한 각 특징 사항에 대해 독립적으로 발명이 성립한다.
1. 제 1 실시 형태
1-1. 점착 시트
도 1A ~ 도 2E를 이용하여 본 발명의 제 1 실시 형태의 점착 시트(10)에 대해 설명한다. 본 실시 형태의 점착 시트(10)는 볼록부를 갖는 반도체 웨이퍼의 이면 연삭용 점착 시트이며, 가온 없이 이용할 것으로 예상되고 있는 "가온 없는" 타입이다. 본 실시 형태의 점착 시트(10)는 비점착성의 쿠션층(1)과 그 위에 설치된 점착제층(2)을 구비하고, 볼록부(5)를 갖는 반도체 웨이퍼(4)의 이면(4b)을 연삭할 때 사용된다. 이 점착 시트(10)는 쿠션층(1)측에 경화성 수지(8)와 지지 필름(7)을 적층하여 사용된다. 이하, 각 구성에 대해 설명한다.
<쿠션층(1)>
쿠션층(1)은 반도체 웨이퍼(4)의 볼록부(5)를 보호하기 위한 층이며, 인장 응력이 2 ~ 30 N/10mm가 되도록 구성된다. 인장 응력이 2 N/10mm 이상인 경우에 점착 시트(10)의 핸들링성이 양호해진다. 인장 응력이 30 N/10mm 이하인 경우에 반도체 웨이퍼(4)의 볼록부(5)가 쿠션층(1)에 매입(埋入)되기 쉬워져, 볼록부(5)를 적절하게 보호하는 것이 가능해진다. 쿠션층(1)의 인장 응력은 3 ~ 15 N/10mm가 바람직하다. 인장 응력은, JIS Z 1702에 준거한 덤벨을 사용하여 쿠션층(1)을 타발하고, 표선 사이의 거리 40mm, 인장 속도 300 mm/min으로 25% 신장했을 때의 인장 응력을 의미한다.
쿠션층(1)의 두께는 50 ~ 300μm가 바람직하고, 50 ~ 100μm가 더욱 바람직하다.
쿠션층(1)은 열가소성 수지로 구성되는 것이 바람직하다. 이 열가소성 수지의 조성은 특별히 한정되지 않지만, 에틸렌-메타크릴산-아크릴산 에스테르의 3원 공중합체, 에틸렌-메타크릴산 공중합체, 에틸렌-아크릴산 공중합체 등의 단체 및/또는 복합체의 카르복실기를 나트륨 이온, 리튬 이온, 마그네슘 이온 등의 금속 이온으로 가교한 이오노머(ionomer) 수지, 폴리프로필렌 수지에 스티렌-부타디엔 공중합 고무, 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합 고무, 스티렌-이소프렌-스티렌 블록 공중합 고무, 에틸렌-프로필렌 고무 등을 혼합한 연질 폴리프로필렌 수지, 폴리우레탄, 저밀도 폴리에틸렌, 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체, 에틸렌-프로필렌 랜덤 공중합체, 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체, 에틸렌-메타크릴산 공중합체, 에틸렌-1옥텐 공중합체, 에틸렌-스티렌 공중합체, 에틸렌-스티렌-디엔 공중합체, 폴리부텐 등이 사용 가능하다. 이 중에서도 에틸렌-스티렌 공중합체가 바람직하다.
상기 열가소성 수지의 중량평균 분자량(Mw)은 10,000 ~ 1,000,000이 바람직하고, 30,000 ~ 500,000이 더욱 바람직하다. 한편, 중량평균 분자량(Mw)이란, 겔 투과 크로마토그래피(GPC)로 측정되는 폴리스티렌 환산의 값이며, 하기 기재된 측정 조건에서의 측정값이다.
장치 이름: SYSTEM-21 Shodex(쇼와덴코사 제조)
컬럼: PL gel MIXED-B를 3개 직렬
온도: 40℃
검출: 시차 굴절률
용매: 테트라하이드로퓨란
농도: 2질량%
검량선: 표준 폴리스티렌(PS)(PL사 제조)을 이용하여 제작했다.
<점착제층(2)>
점착제층(2)은 점착 시트(10)를 반도체 웨이퍼(4)에 첩착시키기 위한 층이며 점착제에 의해 형성된다. 점착제층(2)의 형상은 특별히 한정되지 않지만, 반도체 웨이퍼(4)의 직경보다 작은 직경의 개구부(2a)를 갖는 구성이 바람직하다. 즉, 점착제층(2)은 환상으로 형성하는 것이 바람직하다. 개구부(2a)는 점착제가 설치되어 있지 않은 부위이며, 반도체 웨이퍼(4)의 직경보다 작은 직경이다. 개구부(2a)의 직경/반도체 웨이퍼(4)의 직경은 0.950 ~ 0.995가 바람직하고, 0.960 ~ 0.990이 더욱 바람직하다.
반도체 웨이퍼(4)의 볼록부(5)가 개구부(2a) 내에 배치되도록 반도체 웨이퍼(4)의 외주부(4a)가 점착제층(2)에 첩착된다. 따라서 볼록부(5)는 점착제에는 접촉하지 않기 때문에, 볼록부(5)에의 풀 찌꺼기가 방지된다.
점착제층(2)의 폭은 10 ~ 100mm가 바람직하고, 30 ~ 70mm가 더 바람직하다. 점착제층(2)의 두께는 1 ~ 100μm가 바람직하고, 5 ~ 50μm가 보다 바람직하다.
점착제는 아크릴계 점착제가 바람직하고, 그 조성은 특별히 한정되지 않지만, 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, 시클로헥실 (메트)아크릴레이트, 벤질 (메트)아크릴레이트, 디메틸 아크릴아미드, 디에틸 아크릴아미드, 아크릴로일 모폴린, 이소보닐 아크릴레이트 등의 (메트)아크릴 단량체나 관능기 함유 단량체로서 히드록시기를 갖는 2-히드록시에틸 (메트)아크릴레이트, 2-히드록시프로필 (메트)아크릴레이트, 및 2-히드록시부틸 (메트)아크릴레이트 등, 카르복실기를 갖는 (메트)아크릴산, 크로톤산, 말레산, 이타콘산, 푸말산, 아크릴아미드 N-글리콜산, 및 신남산 등, 에폭시기를 갖는 알릴글리시딜 에테르, 및 (메트)아크릴산 글리시딜 에테르 등을 들 수 있다. 점착제에는 경화제를 배합하는 것이 바람직하다. 경화제로는 다관능 이소시아네이트 경화제 및 다관능 에폭시 경화제 등을 들 수 있다. 경화제가 관능기와 반응하면, 관능기를 기점으로 한 가교 구조를 취함으로써 점착제의 응집력이 높아지고 풀 찌꺼기를 억제할 수 있다. 또한, 1,2-폴리부타디엔 말단 우레탄 (메트)아크릴레이트, 상기 수소 첨가물, 1,4-폴리부타디엔 말단 우레탄 (메트)아크릴레이트, 폴리이소프렌 말단 (메트)아크릴레이트, 폴리에스테르계 우레탄 (메트)아크릴레이트, 폴리에테르계 우레탄 (메트)아크릴레이트, 폴리에스테르 (메트)아크릴레이트, 비스 A형 에폭시 (메트)아크릴레이트 등의 올리고머/폴리머를 말단 또는 측쇄에 1개 이상 (메트)아크로일화한 (메트)아크릴레이트를 사용해도 된다.
점착제층(2)은, 예를 들어 일반적인 콤마 코팅, 그라비아 코팅, 롤 코팅, 스크린 코팅 등의 코팅 방식에 의해 점착제를 쿠션층(1) 위에 코팅하는 것에 의해 또는 박리 필름 위에 도포하고, 쿠션층(1)에 전사함으로써 형성할 수 있다.
<반도체 웨이퍼(4)>
반도체 웨이퍼(4)는 볼록부(5)를 가진다. 볼록부(5)는 반도체 웨이퍼(4)의 면외 방향으로 돌출하는 임의의 구조체이다. 볼록부(5)의 예로는 돌기 전극이나 요철을 갖는 회로의 볼록부 등을 들 수 있다.
반도체 웨이퍼(4)로는 실리콘 웨이퍼뿐만 아니라 게르마늄 웨이퍼, 갈륨-비소 웨이퍼, 갈륨-인 웨이퍼, 갈륨-비소-알루미늄 웨이퍼 등을 들 수 있다. 반도체 웨이퍼(4)의 직경은 바람직하게는 1 ~ 16 인치이며, 4 ~ 12 인치가 바람직하다. 반도체 웨이퍼(4)의 두께는 특별히 제한은 없지만, 500 ~ 800μm가 바람직하고, 520 ~ 775μm가 보다 바람직하다.
볼록부(5)의 높이는 10 ~ 500μm가 바람직하고, 100 ~ 300μm가 더욱 바람직하다. 볼록부(5)는 납땜에 의해 형성되는 것이 바람직하다.
반도체 웨이퍼(4)는 볼록부(5)가 형성되어 있지 않은 외주부(4a)를 갖는 것이 바람직하다. 외주부(4a)의 폭은 1.0 ~ 3.0mm가 바람직하고, 1.5 ~ 2.5mm가 더 바람직하다.
볼록부(5)를 갖는 반도체 웨이퍼(4)를 이용한 최종 제품으로는 로직용, 메모리용, 센서용, 전원용 등의 전자 부품을 들 수 있다.
<경화성 수지(8)>
경화성 수지(8)는 에너지선(예: 자외선)이나 열 등의 자극에 의해 경화하는 수지이다. 경화성 수지(8)는 쿠션층(1)과 지지 필름(7) 사이에 배치된다.
경화성 수지(8)는 경화 전의 점도가 100 ~ 3000 mPa·s이며, 200 ~ 1000 mPa·s인 것이 바람직하다. 점도가 100 mPa·s 이상인 경우에 경화성 수지(8)가 면 접촉이 아닌 점 접촉이 되고, 프레스 공정에서 기포가 혼입되는 것이 억제되고, 연삭성이 뛰어나다. 점도가 3000 mPa·s 이하인 경우, 경화성 수지(8)가 인접하는 볼록부(5) 사이를 흐를 때 기포를 말려 들게 하기 어렵기 때문에 연삭성이 뛰어나다. 점도는 E형 점도계를 사용하여 23℃ 및 50rpm의 조건에서 측정한다.
경화성 수지(8)는 경화 후의 쇼어 D 경도가 5 ~ 72이며, 5 ~ 70인 것이 바람직하고, 10 ~ 60인 것이 더욱 바람직하다. 쇼어 D 경도가 5 이상인 경우, 볼록부(5)의 유지성이 높기 때문에 연삭성이 뛰어나다. 쇼어 D 경도가 72 이하인 경우, 점착 시트(10)를 반도체 웨이퍼(4)에서 박리할 때 점착 시트(10)를 만곡시키기 쉽다. 쇼어 D 경도는 JIS K 6253에 준거한 조건에서 측정한다.
경화성 수지(8)는 광경화성 수지가 바람직하고, 자외선 경화성 수지가 더욱 바람직하다.
경화성 수지(8)는 아크릴계 수지를 베이스로 하는 것이 바람직하고, 그 조성은 특별히 한정되지 않지만, 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, 시클로헥실 (메트)아크릴레이트, 벤질 (메트)아크릴레이트, 디메틸 아크릴아미드, 디에틸 아크릴아미드, 아크릴로일 모폴린, 이소보닐 아크릴레이트, 2-히드록시에틸 (메트)아크릴레이트, 2-히드록시프로필 (메트)아크릴레이트, 2-히드록시부틸 (메트)아크릴레이트, (메트)아크릴산, 크로톤산, 말레산, 이타콘산, 푸말산, 아크릴아미드 N-글리콜산, 신남산, 알릴 글리시딜 에테르, (메트)아크릴산 글리시딜 에테르, 디메틸 아크릴아미드, 디에틸 아크릴아미드, 아크릴로일 모폴린, 이소보닐 아크릴레이트 등을 들 수 있다. 또한 2관능 (메트)아크릴레이트 모노머로서 1,3-부틸렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 1,4-부탄디올 디(메트)아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디(메트)아크릴레이트, 1,9-노난디올 디(메트)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 디(메트)아크릴레이트, 디시클로펜타닐 디(메트)아크릴레이트, 2-에틸-2-부틸-프로판디올 (메트)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 변성 트리메틸올프로판 디(메트)아크릴레이트, 스테아르산 변성 펜타에리트리톨 디아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 2,2-비스(4-(메트)아크릴옥시디에톡시페닐)프로판, 2,2-비스(4-(메트)아크릴옥시프로폭시페닐)프로판, 2,2-비스(4-(메트)아크릴옥시테트라에톡시페닐)프로판 등을 들 수 있다. 3관능 (메트)아크릴레이트 모노머로는 트리메틸올프로판 트리(메트)아크릴레이트, 트리스[(메트)아크릴로일옥시에틸]이소시아누레이트 등을 들 수 있다. 4관능 이상의 (메트)아크릴레이트 모노머로는 디메틸올프로판 테트라(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 테트라(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨에톡시 테트라(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 펜타(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 헥사(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 또한, 1,2-폴리부타디엔 말단 우레탄 (메트)아크릴레이트, 상기 수소 첨가물, 1,4-폴리부타디엔 말단 우레탄 (메트)아크릴레이트, 폴리이소프렌 말단 (메트)아크릴레이트, 폴리에스테르계 우레탄 (메트)아크릴레이트, 폴리에테르계 우레탄 (메트)아크릴레이트, 폴리에스테르 (메트)아크릴레이트, 비스 A형 에폭시 (메트)아크릴레이트 등의 올리고머/폴리머를 말단 또는 측쇄에 1개 이상 (메트)아크로일화한 (메트)아크릴레이트를 들 수 있다. 이 중에서도, 1,2-수소 첨가 폴리부타디엔 말단 우레탄 (메트)아크릴레이트, 이소보닐 아크릴레이트, 디에틸 아크릴아미드를 포함하는 경화성 수지가 쿠션층(1)과 지지 필름(7)의 접착성을 향상시킬 수 있기 때문에 바람직하다.
경화성 수지(8)의 경화 수축률은 7% 이하인 것이 바람직하다.
볼록부(5)의 높이를 Td(μm)로 하면 경화성 수지(8)의 두께는 (Td+20) ~ (Td+200)μm가 바람직하고, (Td+50) ~ (Td+150)μm가 더욱 바람직하다.
<지지 필름(7)>
지지 필름(7)은 경화성 수지(8)를 지지할 수 있는 임의의 필름이며, 에틸렌 비닐 아세테이트, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부텐, 폴리부타디엔 등의 폴리올레핀류 외에 폴리염화비닐, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리스티렌, 폴리카보네이트, 폴리이미드 등으로 형성 가능하다.
지지 필름(7)의 두께는 10 ~ 300μm가 바람직하고, 30 ~ 250μm가 더욱 바람직하다.
1-2. 반도체 웨이퍼의 제조 방법
도 1A ~ 도 2E를 이용하여 점착 시트(10)를 이용한 반도체 웨이퍼의 제조 방법에 대해 설명한다. 이 제조 방법은 프레임 첩부 공정과, 웨이퍼 첩부 공정과, 절단 공정과, 프레스 공정과, 수지 경화 공정과, 연삭 공정과, 박리 공정을 구비한다. 이들 공정을 실시하는 순서는 이 순서에 한정되지 않고, 순서를 적절히 교체하는 것도 가능하다. 이하, 각 공정에 대해 설명한다.
<프레임 첩부 공정>
도 1A ~ 도 1B에 나타낸 바와 같이, 프레임 첩부 공정에서는 링 프레임(3)에 점착 시트(10)를 첩부한다. 링 프레임(3)은 점착제층(2)의 개구부(2a)보다 직경이 큰 개구부(3a)를 가지고 있으며, 링 프레임(3)은 점착제층(2)에 첩부할 수 있다. 이에 의해 점착 시트(10)가 링 프레임(3)에 안정적으로 유지되고, 점착 시트(10)의 취급이 용이해진다.
<웨이퍼 첩부 공정>
도 1B ~ 도 1C에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼 첩부 공정에서는 반도체 웨이퍼(4)의 볼록부(5)가 형성된 면에 점착 시트(10)를 감압하에서 반도체 웨이퍼(4)의 외주부(4a)에 첩부한다. 반도체 웨이퍼(4)가 점착제층(2)에 첩착되는 첩부면의 폭은 1.0 ~ 3.0mm가 바람직하고, 1.5 ~ 2.5mm가 더 바람직하다.
이 공정은 감압 챔버(16) 내에서 반도체 웨이퍼(4)를 점착 시트(10)에 첩부하는 것에 의해 실시할 수 있다. 감압 챔버(16) 내의 압력은 대기압보다 낮으면 되고, 1000 Pa 이하가 바람직하고, 500 Pa 이하가 더욱 바람직하고, 100 Pa 이하가 더욱 바람직하다. 감압 챔버(16) 내의 압력의 하한은 특별히 규정되지 않지만, 예를 들어 10 Pa이다.
이와 같이 감압하에서 반도체 웨이퍼(4)를 점착 시트(10)에 첩부하는 것에 의해 반도체 웨이퍼(4)와 점착 시트(10)로 둘러싸인 밀폐 공간(2b) 내부가 감압된 상태가 된다.
그 상태에서 반도체 웨이퍼(4)가 첩부된 점착 시트(10)를 감압 챔버(16)로부터 취출하여 대기압에 노출시키면 도 1D에 나타내는 바와 같이, 쿠션층(1)이 대기압에 의해 눌려 밀폐 공간(2b) 내로 파고든다. 따라서 볼록부(5)가 쿠션층(1)에 매입된 상태가 되어, 볼록부(5)가 쿠션층(1)에 의해 보호된다. 볼록부(5)의 매입된 부위의 높이/볼록부(5) 전체의 높이의 비는 0.2 ~ 1이 바람직하고, 0.5 ~ 1이 더욱 바람직하고, 0.8 ~ 1이 더욱 바람직하다.
<절단 공정>
도 1D ~ 도 2A에 나타내는 바와 같이, 절단 공정에서는 점착 시트(10)를 반도체 웨이퍼(4)의 외주를 따라 절단한다. 이에 의해 반도체 웨이퍼(4)가 첩부된 점착 시트(10)가 링 프레임(3)에서 분리된다.
<프레스 공정>
도 2A ~ 도 2B에 나타내는 바와 같이, 프레스 공정에서는 지지 필름(7) 위에 공급한 경화성 수지(8)에 점착 시트(10)를 대면시킨 상태에서 점착 시트(10)를 이동시킴으로써 경화성 수지(8)를 펴 넓힌다.
일례로는, 감압 구멍(6a)을 갖는 감압 유닛(6)에 반도체 웨이퍼(4)를 흡착시키고 그 상태에서 점착 시트(10)를 경화성 수지(8)에 대하여 누른다. 그 상태에서 점착 시트(10)를 지지 필름(7)의 표면을 따라 이동시킴으로써 경화성 수지(8)가 펴 넓혀진다.
<수지 경화 공정>
도 2B ~ 도 2C에 나타내는 바와 같이, 수지 경화 공정에서는 쿠션층(1)을 경화성 수지(8)에 맞닿게 한 상태에서 경화성 수지(8)를 경화시킨다.
일례로는 지지 필름(7)을 통해 자외선 등의 에너지선(9)을 경화성 수지(8)에 조사하는 것에 의해 경화성 수지(8)를 경화시킬 수 있다. 이에 의해 점착 시트(10)가 지지 필름(7) 위에서 안정적으로 유지된다.
<연삭 공정>
도 2C ~ 도 2D에 나타내는 바와 같이, 연삭 공정에서는 반도체 웨이퍼(4)의 이면(4b)을 연삭한다.
반도체 웨이퍼(4)의 이면(4b)이란, 볼록부(5)가 형성된 면과는 반대측의 면이다. 웨이퍼 이면의 연삭 가공의 방식에는 특별히 제한은 없고, 공지의 연삭 방식이 채용된다. 연삭은 웨이퍼와 숫돌(다이아몬드 등)에 물을 뿌려 냉각하면서 실시하는 것이 바람직하다. 박형화된 웨이퍼의 두께는 300μm 이하가 바람직하며, 50μm 이하가 보다 바람직하다.
이면 연삭시에는 볼록부(5)에 대해 반도체 웨이퍼(4)의 면내 방향의 하중이 가해지기 때문에 볼록부(5)가 파손되기 쉽다. 그러나, 본 실시 형태에서는 볼록부(5)의 적어도 일부가 쿠션층(1) 및 경화된 경화성 수지(8)에 매입되어 있기 때문에, 볼록부(5)가 쿠션층(1) 및 경화된 경화성 수지(8)에 의해 안정적으로 지지되므로 볼록부(5)가 파손되기 어렵다.
<박리 공정>
도 2D ~ 도 2E에 나타내는 바와 같이, 박리 공정에서는 반도체 웨이퍼(4)에서 점착 시트(10)를 박리한다. 점착 시트(10)의 박리는 점착 시트(10)가 반도체 웨이퍼(4)에서 멀어지는 방향으로 점착 시트(10)를 만곡시킴으로써 실시할 수 있다.
이에 의해 반도체 웨이퍼(4)의 이면 연삭 공정이 완료된다. 볼록부(5)가 점착제에 접촉하고 있는 형태의 점착 시트를 이용하여 이면 연삭을 실시했을 경우, 볼록부(5)에 점착제가 부착되는 경우가 있으나, 본 실시 형태에서는 볼록부(5)는 점착제층(2)에 접촉하지 않기 때문에, 볼록부(5)에 점착제가 부착되는 것이 억제된다.
2. 제 2 실시 형태
2-1. 점착 시트
제 1 실시 형태에서는 점착 시트(10)는 쿠션층(1)과 점착제층(2)으로 구성되어 있었지만, 도 3에 나타내는 바와 같이, 제 2 실시 형태에서는 점착 시트(10)는 경화성 수지층(12)과, 지지 필름(7)을 더 구비한다.
경화성 수지층(12)은 미경화이며, 제 1 실시 형태와 같은 경화성 수지로 구성된다. 지지 필름(7)은 제 1 실시 형태의 지지 필름(7)과 동일하다. 경화성 수지층(12)의 주위에는 환상의 경화 수지층(22)이 설치된다. 경화 수지층(22)은 경화성 수지를 경화시킴으로써 형성 가능하다. 볼록부(5)의 높이를 Td(μm)로 하면, 경화성 수지층(12) 및 경화 수지층(22)의 두께는 (Td+20) ~ (Td+200)μm가 바람직하고, (Td+50) ~ (Td+150)μm가 더 바람직하다.
여기서, 도 4A ~ 도 4C를 이용하여 본 실시 형태의 점착 시트(10)의 제조 방법에 대해 설명한다.
먼저, 도 4A에 나타내는 바와 같이, 지지 필름(7) 위에 경화성 수지층(12), 쿠션층(1), 점착제층(2), 박리 라이너(13)를 이 순서대로 적층하여 적층체를 형성한다. 박리 라이너(13)는 점착제층(2)을 보호하기 위한 것이며, 점착 시트(10)의 사용시에 박리된다. 마스크(14)는 마스크(14)로 피복된 영역에서 에너지선(9)을 차폐하기 위한 것이다.
다음으로, 박리 라이너(13) 위에 마스크(14)를 배치하고, 마스크(14)를 통해 경화성 수지층(12)에 대해 에너지선(9)을 조사한다. 마스크(14)는 마스크(14)로 피복된 영역에서 에너지선(9)을 차폐하기 위한 것이다. 이에 의해, 도 4B에 나타내는 바와 같이, 마스크(14)로 덮여 있지 않은 영역에서 경화성 수지층(12)이 경화되어 경화 수지층(22)이 된다. 경화 수지층(22)에 의해 지지 필름(7)과 쿠션층(1)이 결합된다. 또한, 지지 필름(7)과, 경화 수지층(22)과, 쿠션층(1)으로 둘러싸인 공간 내에 경화성 수지층(12)이 형성된다. 또한, 마스크(14)를 지지 필름(7)측에 배치하여 지지 필름(7)측으로부터 에너지선(9)의 조사를 실시해도 된다.
다음으로, 도 4C에 나타내는 바와 같이, 적층체를 점착제층(2)의 주연을 따라 절단함으로써, 본 실시 형태의 점착 시트(10)가 얻어진다.
2-2. 반도체 웨이퍼의 제조 방법
도 5A ~ 도 6D를 이용하여 본 실시 형태의 점착 시트(10)를 이용한 반도체 웨이퍼의 제조 방법에 대해 설명한다. 이 제조 방법은 프레임 첩부 공정과, 웨이퍼 첩부 공정과, 수지 경화 공정과, 절단 공정과, 연삭 공정과, 박리 공정을 구비한다. 이들 공정을 실시하는 순서는 이 순서에 한정되지 않고, 순서를 적절히 교체하는 것도 가능하다. 이하, 각 공정에 대해 설명한다. 이하의 설명에서는 제 1 실시 형태와의 공통 부분에 대해서는 설명을 반복하지 않는다.
<프레임 첩부 공정>
도 5A ~ 도 5B에 나타내는 바와 같이, 프레임 첩부 공정에서는 제 1 실시 형태와 마찬가지로, 링 프레임(3)에 점착 시트(10)를 첩부한다.
<웨이퍼 첩부 공정>
도 5B ~ 도 5C에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼 첩부 공정에서는 제 1 실시 형태와 마찬가지로 반도체 웨이퍼(4)의 볼록부(5)가 형성된 면에 점착 시트(10)를 감압하에서(감압 챔버(16)에서) 반도체 웨이퍼(4)의 외주부(4a)에 첩부한다. 감압하에서 반도체 웨이퍼(4)를 점착 시트(10)에 첩부하는 것으로, 반도체 웨이퍼(4)와 점착 시트(10)로 둘러싸인 밀폐 공간(2b) 내부가 감압된 상태가 된다.
그 상태에서 반도체 웨이퍼(4)가 첩부된 점착 시트(10)를 감압 챔버(16)로부터 취출하여 대기압에 노출시키면, 도 5D에 나타내는 바와 같이, 쿠션층(1)이 대기압에 의해 눌려 밀폐 공간(2b) 내부로 파고든다. 이 때문에 볼록부(5)가 쿠션층(1)에 매입된 상태가 되어 볼록부(5)가 쿠션층(1)에 의해 보호된다.
<수지 경화 공정>
도 6A ~ 도 6B에 나타내는 바와 같이, 수지 경화 공정에서는 쿠션층(1)을 경화성 수지층(12)에 맞닿게 한 상태에서 경화성 수지층(12)을 경화시킨다.
일례로는 가압 유닛(26)을 이용하여 반도체 웨이퍼(4)를 경화성 수지층(12)에 누른 상태에서 지지 필름(7)을 통해 자외선 등의 에너지선(9)을 경화성 수지층(12)에 조사하는 것에 의해 경화성 수지층(12)을 경화시킬 수 있다. 이에 의해 경화성 수지층(12)이 경화 수지층(22)이 되고, 쿠션층(1)이 안정적으로 유지된다. 또한, 제 1 실시 형태의 감압 유닛(6)을 가압 유닛(26)으로 이용할 수 있다.
<절단 공정>
도 6B ~ 도 6C에 나타내는 바와 같이, 절단 공정에서는 점착 시트(10)를 반도체 웨이퍼(4)의 외주를 따라 절단한다. 이에 의해 반도체 웨이퍼(4)가 첩부된 점착 시트(10)가 링 프레임(3)에서 분리된다.
<연삭 공정>
도 6C에 나타내는 바와 같이 연삭 공정에서는 제 1 실시 형태와 마찬가지로 반도체 웨이퍼(4)의 이면(4b)을 연삭한다.
<박리 공정>
도 6C ~ 도 6D에 나타내는 바와 같이, 박리 공정에서는 제 1 실시 형태와 마찬가지로 반도체 웨이퍼(4)에서 점착 시트(10)를 박리한다.
3. 제 3 실시 형태
3-1. 점착 시트
본 실시 형태의 점착 시트(10)는 기본 구성은 제 1 실시 형태와 동일하지만, 본 실시 형태의 점착 시트(10)는 가온하여 이용할 것으로 예상되는 "가온 있는" 타입이다. 본 실시 형태의 점착 시트(10)는 쿠션층(1)을 구성하는 열가소성 수지가 제 1 실시 형태와는 다르다.
본 실시 형태의 쿠션층(1)을 구성하는 열가소성 수지는 용융 유량(MFR)이 0.2 ~ 30 g/10min이다. MFR이 0.2 g/10min 이상인 경우, 볼록부(5)로의 추종성이 뛰어나고, 연삭성이 양호해진다. MFR이 30 g/10min 이하인 경우, 볼록부(5)로의 추종성이 너무 높아지지 않고, 박리성이 뛰어나다. MFR은 0.3 ~ 20 g/10min이 바람직하다. MFR은 JIS K 7210, 125℃/10.0kg 하중의 조건에서 측정된다.
열가소성 수지의 융점은 60 ~ 110℃이다. 융점이 60℃ 이상인 경우, 볼록부(5)로의 추종성이 너무 높아지지 않고, 박리성이 뛰어나다. 융점이 100℃ 이하인 경우, 볼록부(5)로의 추종성이 뛰어나고, 연삭성이 양호해진다. 융점은 70 ~ 90℃가 바람직하다. 융점은 JIS K 7121에 준거한 조건에서 측정된다.
쿠션층(1)의 두께는 50 ~ 300μm가 바람직하고, 70 ~ 250μm가 더욱 바람직하다.
상기 열가소성 수지의 조성은 특별히 한정되지 않지만, 에틸렌-메타크릴산-아크릴산 에스테르의 3원 공중합체, 에틸렌-메타크릴산 공중합체, 에틸렌-아크릴산 공중합체 등의 단체 및/또는 복합체의 카르복실기를 나트륨 이온, 리튬 이온, 마그네슘 이온 등의 금속 이온으로 가교한 이오노머(ionomer) 수지, 폴리프로필렌 수지에 스티렌-부타디엔 공중합 고무, 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합 고무, 스티렌-이소프렌-스티렌 블록 공중합 고무, 에틸렌-프로필렌 고무 등을 혼합한 연질 폴리프로필렌 수지, 저밀도 폴리에틸렌, 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체, 에틸렌-프로필렌 랜덤 공중합체, 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체, 에틸렌-메타크릴산 공중합체, 에틸렌-1옥텐 공중합체, 폴리부텐 등이 사용 가능하다. 이 중에서도 이오노머 수지가 바람직하다.
상기 열가소성 수지의 중량평균 분자량(Mw)은 10,000 ~ 1,000,000이 바람직하고, 50,000 ~ 500,000이 더욱 바람직하다.
상기 열가소성 수지의 연화 온도(JIS K 7206)는 45 ~ 85℃가 바람직하고, 55 ~ 75℃가 더욱 바람직하다.
상기 열가소성 수지의 융점(JIS K 7121)은 60 ~ 110℃가 바람직하고, 80 ~ 100℃가 더욱 바람직하다.
상기 열가소성 수지의 용융 흐름(MFR)(JIS K 7210, 125℃/10.0kg 하중)은 0.2 ~ 30 g/10min이 바람직하고, 0.3 ~ 20 g/10min이 더욱 바람직하다.
3-2. 반도체 웨이퍼의 제조 방법
본 실시 형태의 점착 시트(10)를 이용한 반도체 웨이퍼의 제조 방법에 대하여 설명한다. 이 제조 방법은 프레임 첩부 공정과, 웨이퍼 첩부 공정과, 가온 공정과, 절단 공정과, 수지 경화 공정과, 연삭 공정과, 박리 공정을 구비한다. 이들 공정을 실시하는 순서는 이 순서에 한정되지 않고, 순서를 적절히 교체하는 것도 가능하다. 이하, 각 공정에 대해 설명한다. 이하의 설명에서는 제 1 실시 형태와의 공통 부분에 대해서는 설명을 반복하지 않는다. 또한 프레임 첩부 공정과, 절단 공정과, 수지 경화 공정과, 연삭 공정과, 박리 공정의 설명은 제 1 실시 형태와 동일하므로 여기에서는 반복하지 않는다.
<웨이퍼 첩부 공정·가온 공정>
도 1B ~ 도 1C에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼 첩부 공정에서는 제 1 실시 형태와 마찬가지로 반도체 웨이퍼(4)의 볼록부(5)가 형성된 면에 점착 시트(10)를 감압하에서 반도체 웨이퍼(4)의 외주부(4a)에 첩부한다.
그 상태에서 반도체 웨이퍼(4)가 첩부된 점착 시트(10)를 감압 챔버(16)로부터 취출하여 대기압에 노출시키면, 쿠션층(1)이 대기압에 의해 눌려 밀폐 공간(2b) 내로 파고들려 한다. 쿠션층(1)은 가온되지 않은 상태에서는 강성이 높아, 쿠션층(1)은 밀폐 공간(2b)으로 거의 파고들지 않는다. 한편, 가온 공정에서 쿠션층(1)을 60 ~ 150℃로 가온하면 쿠션층(1)이 연화되어 도 1D에 나타내는 바와 같이, 쿠션층(1)이 밀폐 공간(2b) 내로 파고든다. 이 때문에 볼록부(5)가 쿠션층(1)에 매입된 상태가 되어, 볼록부(5)가 쿠션층(1)에 의해 보호된다. 볼록부(5)의 매입된 부위의 높이/볼록부(5) 전체의 높이의 비는 0.2 ~ 1이 바람직하고, 0.5 ~ 1이 더욱 바람직하고, 0.8 ~ 1이 더욱 바람직하다. 쿠션층(1)의 가온 온도는 80 ~ 120℃가 바람직하다. 쿠션층(1)의 가온 시간은 3 ~ 120초가 바람직하고, 5 ~ 60초가 더 바람직하다.
쿠션층(1)의 가온은 반도체 웨이퍼(4)를 점착 시트(10)에 첩부하기 전에 실시해도 되고, 첩부한 후에 실시해도 된다. 또한, 이 가온은 감압 챔버(16) 내에서 실시해도 되고, 감압 챔버(16) 밖에서 실시해도 된다.
4. 제 4 실시 형태
4-1. 점착 시트
본 실시 형태의 점착 시트(10)는 기본 구성은 제 2 실시 형태와 동일하지만, 본 실시 형태의 점착 시트(10)는 가온하여 이용할 것으로 예상되는 "가온 있는" 타입이다. 본 실시 형태의 점착 시트(10)는 쿠션층(1)을 구성하는 열가소성 수지가 제 2 실시 형태와는 다르고, 제 3 실시 형태에서 설명한 것과 같은 열가소성 수지이다.
4-2. 반도체 웨이퍼의 제조 방법
본 실시 형태의 점착 시트(10)를 이용한 반도체 웨이퍼의 제조 방법에 대해 설명한다. 이 제조 방법은 프레임 첩부 공정과, 웨이퍼 첩부 공정과, 가온 공정과, 수지 경화 공정과, 절단 공정과, 연삭 공정과, 박리 공정을 구비한다. 이러한 공정을 실시하는 순서는 이 순서에 한정되지 않고, 순서를 적절히 교체하는 것도 가능하다. 이하, 각 공정에 대해 설명한다. 이하의 설명에서는 제 2 실시 형태와의 공통 부분에 대해서는 설명을 반복하지 않는다. 또한, 프레임 첩부 공정과, 수지 경화 공정과, 절단 공정과, 연삭 공정과, 박리 공정의 설명은 제 1 실시 형태와 동일하므로 여기에서는 반복하지 않는다.
<웨이퍼 첩부 공정·가온 공정>
도 5B ~ 도 5C에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼 첩부 공정에서는 제 1 실시 형태와 마찬가지로 반도체 웨이퍼(4)의 볼록부(5)가 형성된 면에 점착 시트(10)를 감압하에서(감압 챔버(16)에서) 반도체 웨이퍼(4)의 외주부(4a)에 첩부한다. 감압하에서 반도체 웨이퍼(4)를 점착 시트(10)에 첩부하는 것에 의해, 반도체 웨이퍼(4)와 점착 시트(10)로 둘러싸인 밀폐 공간(2b) 내부가 감압된 상태가 된다.
그 상태에서 쿠션층(1)을 60 ~ 150℃로 가온하고 반도체 웨이퍼(4)가 첩부된 점착 시트(10)를 감압 챔버(16)로부터 취출하여 대기압에 노출시키면, 도 5D에 나타내는 바와 같이, 쿠션층(1)이 대기압에 의해 눌려 밀폐 공간(2b) 내로 파고든다. 이 때문에, 볼록부(5)가 쿠션층(1)에 매입된 상태가 되어 볼록부(5)가 쿠션층(1)에 의해 보호된다.
[실시예]
1. 점착 시트(가온 없는 타입)의 실시예
제 1 실시 형태와 동일한 구성의 점착 시트(10)를 이용하여 열가소성 수지의 인장 응력과, UV 경화 수지의 점도 및 쇼어 경도를 이하와 같이 변화시켜, 반도체 웨이퍼(4)의 이면 연삭을 실시하고, 그 때의 범프 추종성, 기포 혼입, 박리성, 연삭성(TTV), 핸들링성, 및 종합 판정의 평가를 실시했다.
Figure pct00001
Figure pct00002
1-1. 점착 시트(10)의 제조
쿠션층(1) 위에 개구부(2a)를 갖는 환상의 점착제층(2)을 형성하는 것에 의해 실시예·비교예의 점착 시트(10)를 제조하였다. 쿠션층(1)을 구성하는 열가소성 수지는 JIS Z 1702에 준거한 덤벨을 사용하여 쿠션층(1)을 타발하고, 표선 사이의 거리 40mm, 인장 속도 300 mm/min으로 25% 신장했을 때의 인장 응력이 표 1 ~ 표 2의 값이 되도록 적절하게 변경했다.
열가소성 수지의 조성은 에틸렌-스티렌 공중합체이며, 에틸렌 단량체 단위 및 스티렌 단량체 단위의 각 구성 단위의 함유 비율을 변화시킴으로써 인장 응력을 변화시켰다.
점착제층(2)을 구성하는 점착제의 조성은 1,2-수소 첨가 폴리부타디엔 말단 우레탄 (메트)아크릴레이트로 했다.
쿠션층(1)의 두께는 50μm로 했다. 점착제층(2)의 두께는 10μm, 점착제층(2)의 폭은 37mm로 했다.
1-2. 반도체 웨이퍼의 이면 연삭
상기 제조한 점착 시트(10)를 이용하여 이하의 방법에 의해 반도체 웨이퍼(4)의 이면 연삭을 실시했다.
먼저, 링 프레임(3)에 점착 시트(10)를 첩부했다.
다음으로, 반도체 웨이퍼(4)의 볼록부(5)가 형성된 면에 점착 시트(10)를 감압 챔버(16) 내에서 반도체 웨이퍼(4)의 외주부(4a)에 첩부했다. 반도체 웨이퍼(4)로는 직경 8 인치, 두께 725μm이며, 높이 230μm의 범프(돌기 전극)가 외주의 3.0mm 이외의 영역에 형성되어 있는 것을 이용했다. 반도체 웨이퍼(4)가 점착제층(2)에 첩착되어 있는 첩부면의 폭은 2.0mm로 했다. 감압 챔버(16) 내의 압력은 100 Pa이었다.
다음으로, 반도체 웨이퍼(4)가 첩부된 점착 시트(10)를 감압 챔버(16)로부터 취출했다.
다음으로, 점착 시트(10)를 반도체 웨이퍼(4)의 외주를 따라 절단하여 링 프레임(3)을 점착 시트(10)로부터 분리하였다.
다음으로, 지지 필름(7) 위에 공급한 경화성 수지(8)에 점착 시트(10)를 대면시킨 상태에서 지지 필름(7)의 면내 방향으로 점착 시트(10)를 이동시킴으로써 경화성 수지(8)를 펴 넓혔다. 경화성 수지(8)는 표 1에 나타낸 점도 및 쇼어 D 경도를 가지는 것을 사용하였다. 경화성 수지(8)의 경화 전의 점도는 E형 점도계를 사용하여 23℃ 및 50rpm의 조건에서 측정했다. 경화성 수지(8)의 경화 후의 쇼어 D 경도는 JIS K 6253이라는 조건에서 측정했다.
경화성 수지(8)의 조성은 1,2-수소 첨가 폴리부타디엔 말단 우레탄 (메트)아크릴레이트, 이소보닐 아크릴레이트, 디에틸 아크릴아미드로 구성되며, 각 구성 성분을 변화시킴으로써 점도 및 쇼어 D 경도를 변화시킨다.
다음으로, 쿠션층(1)을 경화성 수지(8)에 맞닿게 한 상태에서 경화성 수지(8)를 경화시켰다. 경화성 수지(8)는, 지지 필름(7)측에서 경화성 수지에 대해 365nm 파장의 적산 광량이 2000mJ/cm2가 되도록 자외선을 조사하여 경화성 수지를 경화시켰다.
다음으로, 반도체 웨이퍼(4)의 두께가 200μm가 될 때까지 반도체 웨이퍼(4)의 이면 연삭을 실시했다. 이면 연삭은 연마기(주식회사 디스코 제조, 백 그라인더 DFG-841)를 이용하여 실시했다.
<박리 공정>
다음으로, 반도체 웨이퍼(4)에서 점착 시트(10)를 박리했다.
1-3. 평가
이하의 방법으로 범프 추종성, 기포 혼입, 박리성, 연삭성(TTV), 핸들링성, 및 종합 판정의 평가를 실시했다. 평가 결과는 표 1 ~ 표 2에 나타낸다.
<범프 추종성>
범프 추종성은 추종률(추종률=(쿠션층(1)이 범프 사이에 추종한 거리/범프의 높이))로부터, 이하의 기준으로 평가했다.
◎: 추종률 80% 이상
○: 추종률 71 ~ 79%
×: 추종률 70% 이하
<기포 혼입>
기포 혼입은 φ1mm 이상의 기포의 개수로부터 이하의 기준으로 평가했다.
◎: 기포의 개수 10개 이하
○: 기포의 개수 11 ~ 30개
×: 기포의 개수 31개 이상
<박리성>
박리성은 JIS Z 0237에 준거하여 측정한 실리콘 웨이퍼의 경면에 대한 점착력으로부터, 이하의 기준으로 평가했다.
◎: 점착력 1.0 N/20mm 이하
○: 점착력 1.1 ~ 2.0 N/20mm
×: 점착력 2.1 N/20mm 이상
<연삭성(TTV)>
연삭성(TTV: 최대 두께-최소 두께)은 웨이퍼면의 두께 정밀도를 SemDex(두께 정밀도 측정 장치, ISIS사 제조)를 이용하여 측정하고, 이하의 기준으로 평가했다.
◎: TTV 5μm 이하
○: TTV 6 ~ 15μm
×: TTV 16μm 이상
<핸들링성>
핸들링성은 점착 시트(10)를 반도체 웨이퍼(4)에 첩착시켰을 때의 첩부면의 폭을 측정하고 설정 폭으로부터의 차이로부터, 이하의 기준으로 평가했다.
◎: 설정 폭-첩부면의 폭 -0.5mm 이상 +0.5mm 이하
○: 설정 폭-첩부면의 폭 -1.0mm 이상 -0.5mm 미만 +0.5mm 초과 +1.0mm 이하
×: 설정 폭-첩부면의 폭 -1.0mm 미만 +1.0mm 초과
<종합 판정>
종합 판정은 다음의 기준으로 판정했다.
◎: 모든 항목에서 ◎
○: 임의의 항목에서 ○, 또한 ×를 포함하지 않는다
×: 임의의 항목에서 ×
1-4. 고찰
모든 실시예는 모든 평가 항목에서 뛰어난 결과였다. 한편, 모든 비교예는 적어도 하나의 평가 항목에서 만족스러운 결과를 얻을 수 없었다.
2. 점착 시트(가온 있는 타입)의 실시예
제 3 실시 형태와 동일한 구성의 점착 시트(10)를 이용하여 열가소성 수지의 MFR 및 융점과 UV 경화 수지의 점도 및 쇼어 경도를 이하와 같이 변화시켜, 반도체 웨이퍼(4)의 이면 연삭을 실시하고, 그 때의 범프 추종성, 기포 혼입, 박리성, 연삭성(TTV) 및 종합 판정의 평가를 실시했다.
Figure pct00003
Figure pct00004
2-1. 점착 시트(10)의 제조
쿠션층(1) 위에 개구부(2a)를 갖는 환상의 점착제층(2)을 형성하는 것에 의해 실시예·비교예의 점착 시트(10)를 제조하였다. 쿠션층(1)을 구성하는 열가소성 수지는 MFR 및 융점이 표 3 ~ 표 4의 값이 되도록 적절하게 변경했다.
열가소성 수지의 조성은 에틸렌-메타크릴산 공중합체의 금속 이온 가교이며, 공중합 조성 및 중량평균 분자량을 변화시키는 것에 의해 MFR 및 융점을 변화시켰다.
점착제층(2)을 구성하는 점착제의 조성은 1,2-수소 첨가 폴리부타디엔 말단 우레탄 (메트)아크릴레이트로 했다.
쿠션층(1)의 두께는 150μm로 했다. 점착제층(2)의 두께는 10μm, 점착제층(2)의 폭은 37mm로 했다.
2-2. 반도체 웨이퍼의 이면 연삭
상기 제조한 점착 시트(10)를 이용하여 이하의 방법에 의해 반도체 웨이퍼(4)의 이면 연삭을 실시했다.
먼저 링 프레임(3)에 점착 시트(10)를 첩부했다.
다음으로, 반도체 웨이퍼(4)의 볼록부(5)가 형성된 면에 점착 시트(10)를 감압 챔버(16) 내에서 반도체 웨이퍼(4)의 외주부(4a)에 첩부했다. 반도체 웨이퍼(4)로는 직경 8 인치, 두께 725μm이며, 높이 230μm의 범프(돌기 전극)가 외주의 3.0mm 이외의 영역에 형성되어 있는 것을 이용했다. 반도체 웨이퍼(4)가 점착제층(2)에 첩착되어 있는 첩부면의 폭은 2.0mm로 했다. 감압 챔버(16) 내의 압력은 100 Pa였다. 감압 챔버(16) 내에서는 쿠션층(1)을 100℃로 가온했다.
다음으로, 반도체 웨이퍼(4)가 첩부된 점착 시트(10)를 감압 챔버(16)로부터 취출했다.
다음으로, 점착 시트(10)를 반도체 웨이퍼(4)의 외주를 따라 절단하여 링 프레임(3)을 점착 시트(10)로부터 분리하였다.
다음으로, 지지 필름(7) 위에 공급한 경화성 수지(8)에 점착 시트(10)를 대면시킨 상태에서 지지 필름(7)의 면내 방향으로 점착 시트(10)를 이동시킴으로써 경화성 수지(8)를 펴 넓혔다. 경화성 수지(8)는 표 3에 나타낸 점도 및 쇼어 D 경도를 가지는 것을 사용하였다. 경화성 수지(8)의 경화 전의 점도는 E형 점도계를 사용하여 23℃ 및 50rpm의 조건에서 측정했다. 경화성 수지(8)의 경화 후의 쇼어 D 경도는 JIS K 6253에 준거한 조건에서 측정했다.
경화성 수지(8)의 조성은 1,2-수소 첨가 폴리부타디엔 말단 우레탄 (메트)아크릴레이트, 이소보닐 아크릴레이트, 디에틸 아크릴아미드로 구성되며, 각 구성 성분을 변화시킴으로써 점도 및 쇼어 D 경도를 변화시켰다.
다음으로, 쿠션층(1)을 경화성 수지(8)에 맞닿게 한 상태에서 경화성 수지(8)를 경화시켰다. 경화성 수지(8)는, 지지 필름(7)측에서 경화성 수지에 대해 365nm의 파장의 적산 광량이 2000 mJ/cm2가 되도록 자외선을 조사하여 경화성 수지를 경화시켰다.
다음으로, 반도체 웨이퍼(4)의 두께가 200μm가 될 때까지 반도체 웨이퍼(4)의 이면 연삭을 실시했다. 이면 연삭은 연마기(주식회사 디스코 제조 백 그라인더 DFG-841)를 이용하여 실시하였다.
<박리 공정>
다음으로, 반도체 웨이퍼(4)로부터 점착 시트(10)를 박리했다.
2-3. 평가
이하의 방법으로 범프 추종성, 기포 혼입, 박리성, 연삭성(TTV), 및 종합 판정의 평가를 실시했다. 평가 기준은 "1-3. 평가"에서 설명한 대로이다. 평가 결과는 표 3 ~ 표 4에 나타낸다.
2-4. 고찰
모든 실시예는 모든 평가 항목에서 뛰어난 결과였다. 한편, 모든 비교예는 적어도 하나의 평가 항목에서 만족스러운 결과를 얻을 수 없었다.
1: 쿠션층, 2: 점착제층, 2a: 개구부, 2b: 밀폐 공간, 3: 링 프레임, 3a: 개구부, 4: 반도체 웨이퍼, 4a: 외주부, 4b: 이면, 5: 볼록부, 6: 감압 유닛, 6a: 감압공, 7: 지지 필름, 8: 경화성 수지, 9: 에너지선, 10: 점착 시트, 12: 경화성 수지층, 13: 박리 라이너, 14: 마스크, 16: 감압 챔버, 22: 경화 수지층, 26: 가압 유닛

Claims (7)

  1. 볼록부를 갖는 반도체 웨이퍼의 이면 연삭용 점착 시트로서,
    비점착성의 쿠션층과, 상기 쿠션층 상에 설치된 점착제층을 구비하고, 상기 쿠션층측에 경화성 수지와 지지 필름을 적층하여 사용하는 것을 특징으로 하는 점착 시트이며,
    상기 경화성 수지의 경화 전의 점도가 100 ~ 3000 mPa·s, 상기 경화성 수지의 경화 후의 쇼어 D 경도가 5 ~ 72이며,
    이하의 조건 (1) ~ (2) 중 적어도 하나를 충족하는 점착 시트:
    (1) 상기 쿠션층은, JIS Z 1702에 준거한 덤벨을 이용하여 타발하고, 표선 사이의 거리 40mm, 인장 속도 300 mm/min으로 25% 신장했을 때의 인장 응력이 2 ~ 30 N/10mm가 되도록 구성된다;
    (2) 상기 쿠션층은 용융 유량(MFR)(JIS K 7210, 125℃/10.0kg 하중)이 0.2 ~ 30 g/10min이고, 융점이 60 ~ 110℃인 열가소성 수지로 구성된다.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 점착제층은 상기 반도체 웨이퍼의 직경보다 작은 직경의 개구부을 가지며, 상기 반도체 웨이퍼의 볼록부가 상기 개구부 내에 배치되도록 상기 반도체 웨이퍼의 외주부가 상기 점착제층에 첩착되는 점착 시트.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 점착 시트는 상기 경화성 수지를 포함하는 경화성 수지층과, 상기 지지 필름을 구비하고,
    상기 경화성 수지층은 상기 점착제층과는 반대측의 면에 있어서, 상기 쿠션층과 상기 지지 필름 사이에 설치되는 점착 시트.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 점착 시트는 상기 경화성 수지층을 둘러싸도록 설치된 경화 수지층을 구비하는 점착 시트.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된 점착 시트를 이용한 반도체 웨이퍼의 제조 방법으로서,
    프레임 첩부 공정과, 웨이퍼 첩부 공정과, 절단 공정과, 수지 경화 공정과. 연삭 공정과, 박리 공정을 구비하고,
    상기 프레임 첩부 공정에서는 링 프레임에 상기 점착 시트를 첩부하고,
    상기 웨이퍼 첩부 공정에서는 상기 반도체 웨이퍼의 볼록부가 형성된 면에 상기 점착 시트를 감압하에서 반도체 웨이퍼의 외주부에 첩부하고,
    상기 절단 공정에서는 상기 점착 시트를 상기 반도체 웨이퍼의 외주를 따라 절단하고,
    상기 수지 경화 공정에서는, 상기 쿠션층을 경화성 수지에 맞닿게 한 상태에서 상기 경화성 수지를 경화시키고,
    상기 연삭 공정에서는 상기 반도체 웨이퍼의 이면을 연삭하고,
    상기 박리 공정에서는 상기 반도체 웨이퍼로부터 상기 점착 시트를 박리하고,
    이하의 조건 (A) ~ (B) 중 적어도 하나를 충족하는 반도체 웨이퍼의 제조 방법:
    (A) 상기 조건(1)을 충족한다;
    (B) 상기 조건(2)를 충족하고 또한 상기 쿠션층을 60 ~ 150℃로 가온하는 가온 공정을 구비한다.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 웨이퍼 첩부 공정과 상기 수지 경화 공정 사이에 프레스 공정을 구비하고,
    상기 프레스 공정에서는 지지 필름 위에 공급된 상기 경화성 수지에 상기 점착 시트를 대면시킨 상태에서 상기 점착 시트를 이동시킴으로써 상기 경화성 수지를 펴 넓히는 반도체 웨이퍼의 제조 방법.
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 점착제층은 상기 반도체 웨이퍼의 직경보다 작은 직경의 개구부을 가지며, 상기 반도체 웨이퍼의 볼록부가 상기 개구부 내에 배치되도록 상기 반도체 웨이퍼의 외주부가 상기 점착제층에 첩착되는 반도체 웨이퍼의 제조 방법.
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