JP3693408B2 - Adhesive film for semiconductor wafer back surface grinding and semiconductor wafer processing method using the same - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエハの裏面研削用粘着フィルム及びそれを用いる半導体ウエハの加工方法に関する。詳しくは、シリコンウエハ等の半導体ウエハの集積回路が組み込まれた側の面（以下、ウエハ表面という）に粘着フィルムを貼着して該ウエハの他の面（以下、ウエハ裏面という）を研削し、研削後、さらに半導体ウエハを回路（チップ）毎に分割する（ダイシング）半導体ウエハの加工方法、並びに、該加工方法において、半導体ウエハ裏面の研削加工をする際に破損防止等のために用いる半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常、半導体集積回路は高純度シリコン単結晶等をスライスしてウエハとした後、イオン注入、エッチング等により集積回路を組み込み、更にウエハの裏面をグライディング、ポリッシング、ラッピング等により研削し、ウエハの厚さを１００〜６００μｍ程度まで薄くしてから、ダイシングしてチップ化する方法で製造されている。これらの工程の中で、ウエハ裏面の研削時に半導体ウエハの破損を防止したり、研削加工を容易にするため、半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルムをその粘着剤層を介してウエハ表面に貼着して保護する方法が用いられている。
【０００３】
具体的には、先ず、半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルムをウエハ表面に貼着してウエハ裏面を研削する。研削が完了した後、該フィルムを剥離し、ウエハ表面を洗浄する工程（以下、洗浄工程という）において該ウエハ表面に残存する粘着剤層に起因する汚染物を除去する。次いで、ダイシング工程等の次工程に移行する。洗浄工程では有機溶剤を用いて行われていたため、作業環境が悪くなる問題や、生産コストが高くなる問題が生じていた。
【０００４】
これらの問題を解決する方法として、例えば、特開昭６２−１０１６７８号公報には、回路パターンが形成された半導体ウエハの裏面を研磨する際にその回路パターンの形成面側に貼着される感圧性接着剤層と、これを支持する基材とで構成された感圧性接着フィルムからなり、前記感圧性接着剤層がポリオレフィングリコール系界面活性剤を含有することを特徴とする半導体ウエハの保護部材が開示されている。そして、そのポリオレフィングリコール系界面活性剤の配合量が、感圧性接着剤１００重量部に対し０．１〜１０重量部であることが記載されており、これにより半導体ウエハの感圧性接着剤層成分による汚染を水を用いた洗浄で容易に除去することが可能であるとされている。
【０００５】
また、特開昭６３−２９６２２２号公報には、基材の一面上に、（ｉ）少なくともカルボキシル基の一部が部分中和されたカルボキシル基含有親水性重合体の部分架橋物と、（ii）アニオン性界面活性剤およびカチオン性界面活性剤からなる群から選択される少なくとも１種の室温で液状の界面活性剤とを含む粘着剤層が設けられてなるウエハ研磨用保護シートが開示されている。
【０００６】
上記発明は、半導体ウエハ表面の粘着剤層に起因する汚染を除去するために有機溶剤を使用しなくともよい点、及び水洗により容易に除去することができる点で効果的である。しかし、いずれも半導体ウエハ表面に粘着剤層に起因する汚染が生じることを前提とし、その汚染を半導体ウエハ裏面の研削の後、水洗により除去しようとするものである。従って、上記発明は半導体ウエハ裏面研削の後、ダイシング工程に移行する前に洗浄工程（以下、水洗工程という）をおかざるを得ず、工程の簡略化を図り得る方法ではない。
【０００７】
かかる洗浄工程を省略し得るウエハ加工用フィルムとして、特開平４−１８６８３２号公報には、基材フィルムの片面に粘着剤層を設けたウエハ加工用フィルムにおいて、粘着剤重合時の界面活性剤として反応性界面活性剤を用いた水系エマルジョン粘着剤を用いてなることを特徴とするウエハ加工用フィルムが開示されている。該ウエハ加工用フィルムは、ミラーウエハの表面を汚染することがなく、これを半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルムとして使用するとウエハ表面の非汚染性に優れた性能を有し、ウエハ裏面研磨加工の後、ウエハ表面の洗浄が不要である点で有用である。しかし、本発明者らが詳細に検討した結果、ウエハ表面に書き込まれた回路の凹凸差が３μｍ以下程度の半導体ウエハには特に問題なく使用できる。しかし、凹凸差が３μｍを超えるような半導体ウエハに使用すると、粘着剤層に起因する汚染物がウエハ表面上に残ることがあった。
【０００８】
近年、半導体集積回路の高密度化および高性能化等に伴い、半導体ウエハおよびそれから得られる半導体チップの回路面に対する汚染の管理が厳しくなってきている。そのため、ウエハ裏面研削用粘着フィルムには従来に増してより低汚染性が求められるようになっている。また、近年の半導体製品の量産化、低価格化の流れにおいては、より高密度化、高性能化された半導体チップを製造する方法のみならず、低コストで効率よく製造できる半導体チップの製造方法が望まれている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記問題に鑑み、半導体ウエハ表面への汚染が少なく、さらに汚染が生じたとしても水との簡単な接触により容易に浄化できる半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルム、および、該半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルムを用いる半導体ウエハの加工方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは鋭意検討した結果、アクリル酸アルキルエステル等の主モノマー（ａ）、架橋剤と反応し得る官能基を有するコモノマー（ｂ）及び特定の構造を有する水溶性コモノマー（ｃ）の各特定量を含むモノマー混合物を共重合したコポリマー、並びに、特定量の架橋剤を含む粘着剤層を有する半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルムを半導体ウエハの表面に貼着して、該ウエハの裏面を研削し、研削終了後に該フィルムを剥離し、次いで水をかけながらダイシングすることにより上記目的が達成し得ることを見出し、本発明に到った。
【００１１】
すなわち、本発明は、基材フィルムの片表面に、主モノマー（ａ）６７〜９８．９重量部、架橋剤と反応し得る官能基を有するコモノマー（ｂ）１〜３０重量部、並びに、一般式（１）〔化５〕
【００１２】
【化５】
（式中、Ｒ１はアルキル基、アルケニル基、アルキルフェニル基、アルケニルフェニル基又は脂肪酸残基を、Ｒ２は水素原子又はメチル基を示し、Ａは炭素数２〜３のアルキレン基を、ｎは０〜１００の整数を示し、Ｍは１価の陽イオンを示す）
及び一般式（２）〔化６〕
【００１３】
【化６】
（式中、Ｒ1はアルキル基、アルケニル基、アルキルフェニル基、アルケニルフェニル基又は脂肪酸残基を、Ｒ2は水素原子又はメチル基を示し、Ａは炭素数２〜３のアルキレン基を、ｎは０〜１００の整数を示し、Ｍは１価の陽イオンを示す）で表されるスルホコハク酸ジエステル塩の群から選ばれた少なくとも１種の水溶性コモノマー（ｃ）０．１〜３重量部を含むモノマー混合物１００重量部を共重合させた粘着剤ポリマー１００重量部に対し、粘着剤ポリマーの官能基と架橋し得る官能基を１分子中に２つ以上有する架橋剤０．３〜１５重量部を含む粘着剤層が設けられていることを特徴とする半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルムである。
【００１４】
また、本発明の他の発明は、半導体ウエハの表面に上記の半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルムを貼着して該ウエハの裏面を研削し、研削終了後に該粘着フィルムを剥離し、該ウエハ表面に水をかけながらダイシングすることを特徴とする半導体ウエハの加工方法である。
【００１５】
本発明の特徴は、上記一般式（１）及び一般式（２）で表されるスルホコハク酸ジエステル塩の群から選ばれた少なくとも１種の水溶性コモノマー（ｃ）の特定量を共重合した粘着剤ポリマーを、架橋剤で架橋した粘着剤層を有する半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルムである点にある。また、他の発明の特徴は、前記半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルムを半導体ウエハの表面に貼着して該ウエハの裏面を研削し、研削終了後に該粘着フィルムを剥離し、該ウエハ表面に水をかけながらダイシングすることにある。
【００１６】
かかる特徴を有する本発明によれば、半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルムの粘着剤層に起因する半導体ウエハの表面の汚染が極めて少ない。そして、微量の汚染が生じたとしてもダイシングする際に水と簡単に接触させるだけで容易に除去することができる。従って、粘着剤層に起因する汚染を除去するために、専用の水洗工程を設けなくとも、ダイシング工程において通常用いられる冷却用水または洗浄用水等と接触させる程度でウエハ表面の浄化が図れるという従来なし得なかった効果を奏するものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明は、基材フィルムの片表面に粘着剤層が形成され、さらに必要に応じて、その粘着剤層の表面に剥離フィルムが配設された半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルムおよび該粘着フィルムを用いた半導体ウエハの加工方法である。
【００１８】
本発明の半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルムは、基材フィルムまたは剥離フィルムの片表面に、粘着剤ポリマー、架橋剤、その他必要に応じて他の添加剤を含む溶液またはエマルジョン液（以下、これらを総称して粘着剤塗布液という）を塗布、乾燥して粘着剤層を形成することにより製造される。
【００１９】
基材フィルムの片表面に粘着剤層を形成する場合は、環境に起因する汚染等から保護するために粘着剤層の表面に剥離フィルムを貼着することが好ましい。また、剥離フィルムの片表面に粘着剤層を形成する場合は、粘着剤層を基材フィルムへ転写する方法がとられる。基材フィルム及び剥離フィルムのいずれの片表面に粘着剤塗布液を塗布するかは、基材フィルム及び剥離フィルムの耐熱性、半導体ウエハ表面の汚染性を考慮して決める。例えば、剥離フィルムの耐熱性が基材フィルムのそれより優れている場合は、剥離フィルムの表面に粘着剤層を設けた後、基材フィルムへ転写する。耐熱性が同等または基材フィルムが優れている場合は、基材フィルムの表面に粘着剤層を設け、その表面に剥離フィルムを貼着する。
【００２０】
しかし、半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルムは、剥離フィルムを剥離したときに露出する粘着剤層の表面を介して半導体ウエハ表面に貼着されることを考慮し、粘着剤層による半導体ウエハ表面の汚染防止を図るためには、耐熱性の良好な剥離フィルムを使用し、その表面に粘着剤塗布液を塗布、乾燥して粘着剤層を形成する方法が好ましい。
【００２１】
本発明で用いる基材フィルムとして、合成樹脂、天然ゴム、合成ゴム等から製造されたフィルムが挙げられる。具体的に例示するならば、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、ポリブタジエン、軟質塩化ビニル樹脂、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、アイオノマー等の樹脂、およびそれらの共重合体エラストマー、およびジエン系、ニトリル系、シリコーン系、アクリル系等の合成ゴム等のフィルムが挙げられる。基材フィルムは単層体であっても、また、積層体であってもよい。
【００２２】
また、基材フィルムの厚みは、ウエハ裏面の研削中の半導体ウエハの破損防止、粘着剤塗布液の塗布性、半導体ウエハ表面への貼着作業性および剥離作業性等に影響する。かかる観点から、基材フィルムの厚みは、通常、１０〜２０００μｍである。好ましくは１００〜３００μｍである。基材フィルムの厚み精度は、半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルムの厚み精度に影響を与え、ひいては研削後の半導体ウエハの厚み精度に影響を与える。従って、基材フィルムは上記厚みに±５μｍ以内の精度で作成されたものが好ましい。さらに好ましくは±３μｍ以内である。
【００２３】
裏面研削中の半導体ウエハの破損防止を考慮すると、基材フィルムの硬度はＡＳＴＭ−Ｄ−２２４０に規定されるショアーＤ型硬度が４０以下である樹脂をフィルム状に成形加工した弾性フィルム、例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合体フィルム、ポリブタジエンフィルム等が好ましく用いられる。この場合、基材フィルムの粘着剤層が設けられる面の反対側の面に、これより硬いフィルム、具体的にはショアーＤ型硬度が４０を超える樹脂をフィルム状に成形加工したフィルムを積層することが好ましい。そのことにより、半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルムの剛性が増し、貼着作業性及び剥離作業性が改善される。
【００２４】
また、半導体ウエハの裏面を研削した後に施される酸によるエッチング処理の際にも引続き、半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルムを用いて半導体ウエハの表面を保護する場合には、耐酸性に優れた基材フィルムを使用することが好ましい。耐酸性フィルムを基材フィルムの粘着剤層と反対側に積層してもよい。耐酸性のフィルムしては例えばポリプロピレンフィルム等が挙げられる。
基材フィルムと粘着剤層との接着力を向上させるため、基材フィルムの粘着剤層を設ける面にはコロナ放電処理または化学処理等を施すことが好ましい。また、基材フィルムと粘着剤層の間に下塗り剤を用いてもよい。
【００２５】
本発明に使用する剥離フィルムとして、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート等の合成樹脂フィルムが挙げられる。必要に応じてその表面にシリコーン処理等が施されたものが好ましい。剥離フィルムの厚みは、通常１０〜２０００μｍである。好ましくは３０〜１００μｍである。
【００２６】
本発明に用いる粘着剤塗布液は、その基本成分である粘着剤ポリマー、及び、凝集力を上げたり粘着力を調整するための架橋性官能基を１分子中に２個以上有する架橋剤を含む溶液またはエマルジョン液である。粘着特性を調整するためにロジン系、テルペン樹脂系等のタッキファイヤーを適宜添加してもよい。また、粘着剤ポリマーがエマルジョン液である場合はジエチレングリコールモノアルキルエーテル等の造膜助剤を添加してもよい。
【００２７】
本発明に用いる粘着剤ポリマーとして、架橋剤と架橋反応し得る官能基を有する各種合成ゴム系ポリマー等が挙げられる。これらの内、粘着物性の制御、再現性等を考慮すると、アクリル酸アルキルエステル系ポリマー、メタクリル酸アルキルエステル系ポリマー、ブタジエン系ポリマー、イソプレン系ポリマー、スチレン−ブタジエン系ポリマー等が挙げられる。これらの内、アクリル酸アルキルエステル系ポリマー、メタクリル酸アルキルエステル系ポリマーが好ましい。粘着剤ポリマーを含む液体（以下、粘着剤主剤）は溶液、エマルジョン液等の何れでもよい。
【００２８】
粘着剤ポリマーがアクリル酸アルキルエステル系ポリマー、またはメタクリル酸アルキルエステル系ポリマーである場合、粘着剤ポリマーを構成する主モノマー（ａ）として、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸ブチル、アクリル酸−２−エチルヘキシル、メタクリル酸−２−エチルヘキシル、等のアクリル酸アルキルエステル、メタクリル酸アルキルエステル、等が挙げられる。これらは単独で使用してもよいし、また、２種以上を混合して使用してもよい。主モノマー（ａ）の使用量は粘着剤ポリマーの原料となる全モノマーの総量１００重量部中に、通常、６７〜９８．９重量部の範囲で含まれていることが好ましい。
【００２９】
上記主モノマー（ａ）と共重合させる、架橋剤と反応し得る官能基を持ったコモノマー（ｂ）として、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、メサコン酸、シトラコン酸、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸モノアルキルエステル、メサコン酸モノアルキルエステル、シトラコン酸モノアルキルエステル、フマル酸モノアルキルエステル、マレイン酸モノアルキルエステル、アクリル酸−２−ヒドロキシエチル、メタクリル酸−２−ヒドロキシエチル、アクリルアミド、メタクリルアミド、ターシャル−ブチルアミノエチルアクリレート、ターシャル−ブチルアミノエチルメタクリレート等が挙げられる。これらの一種を上記主モノマー（ａ）と共重合させてもよいし、また二種以上を共重合させてもよい。上記の架橋剤と反応しうる官能基を持ったコモノマー（ｂ）の使用量は、粘着剤ポリマーの原料となる全モノマーの総量１００重量部中に、通常、１〜３０重量部の範囲で含まれていることが好ましい。
【００３０】
本発明においては、上記粘着剤ポリマーを構成する主モノマー（ａ）及び架橋剤と反応し得る官能基を持ったコモノマー（ｂ）のほかに上記一般式（１）及び一般式（２）で表されるスルホコハク酸ジエステル塩の群から選ばれた１種類以上の水溶性コモノマー（ｃ）を共重合する必要がある。水溶性コモノマー（ｃ）は、上記主モノマー（ａ）及びコモノマー（ｂ）との共重合性に優れ、しかも、界面活性を有するため、乳化重合する場合には乳化剤としての作用を有する。共重合性と界面活性を有する水溶性コモノマーは他にも知られているが、上記主モノマー（ａ）及びコモノマー（ｂ）との共重合性を考慮すると、上記一般式（１）び一般式（２）で表されるスルホコハク酸ジエステル塩の群から選ばれた１種類以上の水溶性コモノマー（ｃ）が特に好ましい。さらに、粘着剤ポリマーを乳化重合で製造する場合には、乳化重合時のエマルジョンの安定性、得られるエマルジョンの安定性等の点でも優れている。
【００３１】
上記一般式（１）及び一般式（２）におけるＲ1、Ｒ2、Ａ、Ｍ及びｎは、粘着剤ポリマーの重合方法、重合条件、他のモノマーとの共重合性等を考慮して適宜選択する。例えば、乳化重合法により粘着剤ポリマーを重合する場合、重合時 のエマルジョンの安定性、得られたエマルジョンの安定性を考慮すれば、Ｒ1は炭素数が１０〜２０であるアルキル基又はアルケニル基、Ｒ2は水素原子、ｎは０が好ましい。また、Ｍは半導体ウエハ表面に形成された回路の電気特性への悪影響を考慮すれば、アンモニウムイオンの形態のものが好ましい。
【００３２】
市販品の具体例としては、上記一般式（１）のＲ1が炭素数１２であるアルキル基、Ｒ2が水素原子、ｎが０、ＭがアンモニウムイオンであるラテムルＳ−１２０Ａ〔花王株式会社製の商品名、平成４年５月１日発行、花王ケミカルだより、Kao Chemical Forum 第２３号に記載〕、同様に上記一般式（１）のＲ1が炭素数１８であるアルケニル基、Ｒ2が水素原子、ｎが０、ＭがアンモニウムイオンであるラテムルＳ−１８０Ａ〔花王株会社製の商品名、平成４年５月１日発行、花王ケミカルだより、Kao Chemical Forum 第２３号に記載〕が挙げられる。
【００３３】
水溶性コモノマー（ｃ）の使用量は、全モノマーの総量１００重量部中に０．１〜３重量部の範囲である。半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルムの粘着剤層は、該粘着フィルムを半導体ウエハの表面に貼着して、水をかけながら半導体ウエハの裏面を研削する際に、半導体ウエハの表面と粘着剤層との間に水が浸入しない様な性質が要求されている。研削中に水が浸入すれば、半導体ウエハの破損や表面汚染を引き起こすことになる。これらの性質と、水との簡単な接触により容易に浄化できる性質のバランスを考慮すると、水溶性コモノマー（ｃ）の使用量は０．１〜０．８重量部が好ましい。
【００３４】
上記の主モノマー（ａ）、架橋剤と反応し得る官能基を持ったコモノマー（ｂ）、水溶性コモノマー（ｃ）の他に、さらに必要に応じてアクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、イソシアネートエチルアクリレート、イソシアネートエチルメタクリレート、２−（１−アジリジニル）エチルアクリレート、２−（１−アジリジニル）エチルメタクリレート等の自己架橋性の官能基を持ったモノマー、酢酸ビニル、アクリロニトリル、スチレン等の重合性２重結合を持ったモノマー、ジビニルベンゼン、アクリル酸ビニル、メタクリル酸ビニル、アクリル酸アリル、メタクリル酸アリル等の多官能性のモノマー等を共重合してもよい。これらのコモノマーの使用量は、上記各モノマー（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）とこれらのコモノマーとの合計が１００重量部となるように使用する。具体的には、最大で３１．９重量部である。
【００３５】
粘着剤ポリマーを重合する方法としては、溶液重合法、懸濁重合法、乳化重合法、等既知の様々な方法が採用できるが、得られる粘着剤ポリマーの分子量およびそれにともなう粘着剤の凝集力への影響を考慮する必要がある。これらの重合方法の内、高分子量のポリマーが得られること、塗布、乾燥工程における環境汚染、塗布性等を勘案すると乳化重合法が好ましい。
【００３６】
粘着剤ポリマーの重合反応機構としては、ラジカル重合、アニオン重合、カチオン重合等が挙げられるが、粘着剤の製造コスト、モノマーの官能基の影響および半導体ウエハ表面へのイオンの影響、等を等慮すればラジカル重合によって重合することが好ましい。ラジカル重合反応によって重合する際、ラジカル重合開始剤として、ベンゾイルパーオキサイド、アセチルパーオキサイド、イソブチリルパーオキサイド、オクタノイルパーオキサイド、ジ−ターシャル−ブチルパーオキサイド、ジ−ターシャル−アミルパーオキサイド等の有機過酸化物、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム等の無機過酸化物、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル、２，２’−アゾビス−２−メチルブチロニトリル、４，４’−アゾビス−４−シアノバレリックアシッド等のアゾ化合物、等が挙げられる。
【００３７】
乳化重合法により重合する場合には、これらのラジカル重合開始剤の中で、水溶性の過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム等の無機過酸化物、同じく水溶性の４，４’−アゾビス−４−シアノバレリックアシッド等の分子内にカルボキシル基を持ったアゾ化合物が好ましい。半導体ウエハ表面へのイオンの影響を考慮すれば、過硫酸アンモニウム、４，４’−アゾビス−４−シアノバレリックアシッド等の分子内にカルボキシル基を持ったアゾ化合物がさらに好ましい。４，４’−アゾビス−４−シアノバレリックアシッド等の分子内にカルボキシル基を持ったアゾ化合物が特に好ましい。
【００３８】
乳化重合法により粘着剤ポリマーを得る場合、乳化重合時のエマルジョンの安定性、得られるエマルジョンの安定性等を考慮すると、得られるエマルジョンの粘着剤ポリマー粒子の粒子径は、平均値で１１０〜３５０ｎｍであることが好ましい。本発明においては、水溶性コモノマー（ｃ）の使用量は上記範囲であるので、エマルジョンの粘着剤ポリマー粒子の粒子径が小さくなると、乳化重合時のエマルジョンの安定性、得られるエマルジョンの安定性が共に低下する傾向がある。
【００３９】
本発明に用いる架橋性の官能基を１分子中に２個以上有する架橋剤は、粘着剤ポリマーが有する官能基と反応させ、粘着力および凝集力を調整するために用いる。架橋剤としては、ソルビトールポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテル、ジグリセロールポリグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、レソルシンジグリシジルエーテル等のエポキシ系化合物、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチロールプロパンのトルエンジイソシアネート３付加物、ポリイソシアネート等のイソシアネート系化合物、
【００４０】
トリメチロールプロパン−トリ−β−アジリジニルプロピオネート、テトラメチロールメタン−トリ−β−アジリジニルプロピオネート、Ｎ，Ｎ’−ジフェニルメタン−４，４’−ビス（１−アジリジンカルボキシアミド）、Ｎ，Ｎ’−ヘキサメチレン−１，６−ビス（１−アジリジンカルボキシアミド）、Ｎ，Ｎ’−トルエン−２，４−ビス（１−アジリジンカルボキシアミド）、トリメチロールプロパン−トリ−β−（２−メチルアジリジン）プロピオネート等のアジリジン系化合物、及びヘキサメトキシメチロールメラミン等のメラミン系化合物等が挙げられる。
【００４１】
これらは単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。上記架橋剤の中で、エポキシ系架橋剤は架橋反応の速度が遅く、反応が十分に進行しない場合には粘着剤層の凝集力が低くなり、半導体ウエハ表面の凹凸によっては粘着剤層に起因する汚染が生じることがある。したがって、適宜、アミン等の触媒を添加するか、もしくは触媒作用のあるアミン系官能基をもつモノマーを粘着剤ポリマーに共重合するか、架橋剤を使用する際にアミンとしての性質を有するアジリジン系架橋剤を併用することが好ましい。
【００４２】
架橋剤の添加量は、通常、架橋剤中の官能基数が粘着剤ポリマー中の官能基数よりも多くならない程度の範囲で添加する。しかし、架橋反応で新たに官能基が生じる場合や、架橋反応が遅い場合など、必要に応じて過剰に添加してもよい。通常、ウエハ裏面研削用粘着フィルムの粘着力は、ＳＵＳ３０４−ＢＡ板に対する粘着力に換算すると１０〜１０００ｇ／２５ｍｍ、好ましくは３０〜６００ｇ／２５ｍｍ程度である。ウエハ裏面の研削条件、ウエハの口径、研削後のウエハの厚み等を勘案して上記範囲に調整する。好ましくは粘着剤ポリマー１００重量部に対し架橋剤０．３〜１５重量部を添加して調整する。
【００４３】
基材フィルムまたは剥離フィルムの片表面に粘着剤塗布液を塗布する方法としては、従来公知の塗布方法、例えばロールコーター法、リバースロールコーター法、グラビアロール法、バーコート法、コンマコーター法、ダイコーター法等が採用できる。塗布された粘着剤の乾燥条件には特に制限はないが、一般的には、８０〜２００℃の温度範囲において１０秒〜１０分間乾燥することが好ましい。さらに好ましくは８０〜１７０℃において１５秒〜５分間乾燥する。
【００４４】
粘着剤層の厚みは、半導体ウエハの表面状態、形状、裏面の研削方法等により適宣決められるが、半導体ウエハの裏面を研削している時の粘着力、研削が完了した後の剥離性等を勘案すると、通常２〜１００μｍ程度である。好ましくは５〜７０μｍである。架橋剤と粘着剤ポリマーとの架橋反応を十分に促進させるために、被粘着剤塗布液の乾燥が終了した後に、半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルムを４０〜８０℃において５〜３００時間程度加熱しても良い。
【００４５】
本発明の半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルムの製造方法は、上記の通りであるが、半導体ウエハ表面の汚染防止の観点から、基材フィルム、剥離フィルム、粘着剤主剤等全ての原料資材の製造環境、粘着剤塗布液の調製、保存、塗布及び乾燥環境は、米国連邦規格２０９ｂに規定されるクラス１，０００以下のクリーン度に維持されていることが好ましい。
【００４６】
本発明の半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルムは、上記方法により製造される。次に、それを用いた半導体ウエハの加工方法について説明する。本発明の半導体ウエハの加工方法は、上記方法により製造された半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルムを半導体ウエハの表面に貼着して該半導体ウエハの裏面を研削すること、及び、該粘着フィルムが剥離された半導体ウエハの表面に水をかけながら該半導体ウエハをダイシングすることに特徴がある。
【００４７】
その詳細は、先ず、半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルム（以下、粘着フィルムという）から剥離フィルムを剥離し、粘着剤層表面を露出させ、その粘着剤層を介して、集積回路が組み込まれた側の半導体ウエハの表面に貼着する。次いで、研削機のチャックテーブル等に粘着フィルムの基材フィルム層を介して半導体ウエハを固定し、半導体ウエハの裏面を研削する。研削が終了した後、粘着フィルムは剥離される。裏面の研削が完了した後、粘着フィルムを剥離する前にケミカルエッチング工程を経ることもある。本発明によれば、半導体ウエハ表面から粘着フィルムを剥離した後には粘着剤層に起因する汚染が極めて少ないので、ダイシング工程に移行する前に、汚染を除去するための専用の洗浄工程を設けなくてもよい。最後に、ダイシング工程において、裏面研削後の半導体ウエハの表面に水をかけながらダイシングして、半導体チップとする。
【００４８】
ダイシングの際に使用する水は、通常、ダイシング工程において用いられる冷却用水、ダイシング削り屑を取り除く為の洗浄用水等で差し支えない。ダイシングの際に使用する水量には特に制限はないが、毎分０．５〜２０リットル程度であることが好ましい。本発明によれば、半導体ウエハの表面から粘着フィルムを剥離した後、半導体ウエハ表面には粘着剤層に起因する汚染が殆ど残らない。本発明の方法において、もし粘着剤層に起因する微量の汚染があったとしても、上記のダイシング工程における冷却用水、洗浄用水等と接触する程度で簡単に除去することが可能である。
【００４９】
半導体ウエハの表面は、光学顕微鏡で観察できる程度の大きさの異物が付着していてはならいことは無論であるが、近年さらに高性能のものが要求され光学顕微鏡では観察し難い、例えば、０．１〜０．２μｍ程度の異物付着による汚染さえ好ましくないとされている。そのため、例えば、レーザー式検査装置を用いて微細な異物の有無を評価したり、Electron Spectroscopy for Chemical Analysis （以下、ＥＳＣＡという）を用いてウエハ表面に付着した元素を定量的に評価する必要がある。しかし、表面に集積回路が組み込まれた半導体ウエハは表面に凹凸があり、レーザー式検査装置を用いてその表面に付着した異物を検査することが困難である。また、集積回路にはシリコンのみならずアルミニウム等多くの種類の元素が含まれているため、ＥＳＣＡを用いてウエハ表面に付着した元素を定量的に評価することも困難である。
【００５０】
従って、本発明では、表面に集積回路が組み込まれた半導体ウエハに対する汚染性は光学顕微鏡による観察のみとし、レーザー式検査装置やＥＳＣＡを用いた微量の汚染物の評価は表面に集積回路が組み込まれていないシリコンミラーウエハに対する汚染性で代替した。
本発明の半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルム及びそれを用いる半導体ウエハの加工方法が適用できる半導体ウエハとして、シリコンウエハのみならず、ゲルマニウム、ガリウム−ヒ素、ガリウム−リン、ガリウム−ヒ素−アルミニウム等のウエハが挙げられる。
【００５１】
【実施例】
以下、実施例を示して本発明についてさらに詳細に説明する。以下に示す実施例及び比較例は全て米国連邦規格２０９ｂに規定されるクラス１，０００以下のクリーン度に維持された環境において粘着剤塗布液の調製および塗布、並びに、半導体シリコンウエハの加工、等を実施した。本発明はこれら実施例に限定されるものではない。尚、実施例に示した各種特性値は下記の方法で測定した。
【００５２】
（１）裏面研削中の水浸入（枚数）
集積回路が組み込まれた半導体シリコンウエハ（直径：４インチ、厚み：６００μｍ、表面の凹凸：約８μｍ）の表面に、試料用の粘着フィルムを貼着し、研削機〔（株）ディスコ製、形式：ＤＦＧ−８２ＩＦ／８〕を用いて、水をかけて冷却しながら半導体シリコンウエハの裏面を研削して、厚みを約３００μｍとする。研削終了後、半導体シリコンウエハの表面と粘着フィルムとの間に周辺部から水が浸入したか否かを目視で観察する。各粘着フィルム毎に５０枚の半導体シリコンウエハについて評価する。評価方法は、半導体シリコンウエハの外周部から内部に向かった水の浸入した距離が２ｍｍ未満、及び２ｍｍ以上のシリコンウエハの枚数で示す。
【００５３】
（２）顕微鏡によるチップ表面の観察（個数）
上記（１）で得られた裏面研削終了後の半導体シリコンウエハの中から、水の浸入がないシリコンウエハを無作為に２枚選定する。選出されたシリコンウエハから粘着フィルムを剥離し、フリーオートマチックダイシングソー〔（株）ディスコ製、形式：ＤＦＤ−２Ｓ／８〕を用いて、シリコンウエハの表面に毎分５リットルの水をかけながら回路毎に切断する。
得られた半導体チップから無作為に１００個を採取し、それらの集積回路側の表面を光学顕微鏡〔（株）ニコン製：ＯＰＴＩＰＨＯＴ２〕を用いて５０〜１０００倍の範囲に拡大して、各チップ全体及び回路の微細部分まで観察し、汚染されているチップの数を計数する。
【００５４】
（３）異物付着量（個数／４インチウエハ）
試料用の粘着フィルムをその粘着剤層を介して異物が付着していない４インチのシリコンミラーウエハの全表面に貼着した状態で、温度２３±２℃、相対湿度５０±５％に調整された雰囲気中に１時間放置した後、試料を剥離し、シリコンミラーウエハの表面に付着した０．１μｍ以上の異物の数をレーザー表面検査装置〔日立電子エンジニアリング（株）製、形式：ＬＳ−６０００〕を用いて計数する。
【００５５】
（４）ＥＳＣＡによるシリコンミラーウエハチップ表面の汚染測定
＜シリコンミラーウエハの裏面研削＞
試料用の粘着フィルムをその粘着剤層を介して異物が付着していないシリコンミラーウエハ（直径：４インチ、厚み：６００μｍ）の全表面に貼着し、研削機〔（株）ディスコ製、形式：ＤＦＧ−８２ＩＦ／８〕を用いて、水をかけて冷却しながらシリコンミラーウエハの他の面を研削して、厚みを約３００μｍとする。各粘着フィルム毎に半導体シリコンウエハを５枚使用し、５回研削を行う。研削終了後のシリコンミラーウエハの中から、シリコンミラーウエハの表面と粘着フィルムとの間に周辺部から水が浸入していないウエハを無作為に１枚選定する。選出された該ウエハから粘着フィルムを剥離して、次の方法によりダイシングする。
【００５６】
＜水をかけないシリコンミラーウエハのダイシング＞
ダイアモンドグラスカッター〔（株）井内盛栄堂〕を用いて、シリコンミラーウエハの表面に水をかけずに１ｃｍ角に切断する。切断した１ｃｍ角のシリコンミラーウエハチップから無作為に５個を採取し、それらの表面に対しＥＳＣＡ（ＶＧ社製、形式：ＥＳＣＡ ＬＡＢ ＭｋＩＩ）による分析を下記条件で実施し、Ｃ／Ｓｉ比（５個の平均値）を求め、有機物による該チップ表面の汚染状況を調べる。
【００５７】
＜水をかけるシリコンミラーウエハのダイシング＞
フリーオートマチックダイシングソー〔（株）ディスコ製、形式：ＤＦＤ−２Ｓ／８〕を用いて、シリコンミラーウエハの表面に毎分５リットルの水をかけながらダイシングし、１ｃｍ角のシリコンミラーウエハチップを得る。以下、上記と同様にしてチップの表面に対しＥＳＣＡによる分析を実施する。
【００５８】
＜ＥＳＣＡ測定条件及びＣ／Ｓｉ比算出法＞
Ｘ線源：Ｍｇ Ｋα線（１２５３．６ｅＶ）、Ｘ線出力：３００Ｗ、測定真空度：２×１０−７Ｐａ以下、Ｃ／Ｓｉ：（炭素のピーク面積）／（珪素のピーク面積）
【００５９】
＜Ｃ／Ｓｉ比の評価方法＞
粘着フィルムを貼着する前のシリコンミラーウエハ表面のＣ／Ｓｉ比は０．１０（ブランク値）である。従って、粘着フィルムを貼着した後のシリコンミラーウエハチップ表面のＣ／Ｓｉ比が０．１０〜０．１２程度のものを汚染無し、それを超えるものを汚染有りと判定する。
【００６０】
（５）粘着力（ｇ／２５ｍｍ）
２３℃において、実施例および比較例で得られた粘着フィルムをその粘着剤層を介して、５×２０ｃｍのＳＵＳ３０４−ＢＡ板（ＪＩＳ Ｇ−４３０５規定）の表面に貼着し、１時間放置する。試料の一端を挟持し、剥離角度１８０度、剥離速度３００ｍｍ／ｍｉｎ．でＳＵＳ３０４−ＢＡ板の表面から試料を剥離する際の応力を測定し、ｇ／２５ｍｍに換算する。
【００６１】
（６）粘着剤ポリマーの平均粒子径（ｎｍ）
レーザー粒径解析システム〔大塚電子（株）製、形式：ＬＰＡ−３０００／３１００〕を用いて測定する。
【００６２】
実施例１
重合反応機に脱イオン水１５０重量部、重合開始剤として４，４’−アゾビス−４−シアノバレリックアシッド〔大塚化学（株）製、商品名：ＡＣＶＡ〕を０．５重量部、アクリル酸ブチル７３．２５重量部、メタクリル酸メチル１４重量部、メタクリル酸−２−ヒドロキシエチル９重量部、メタクリル酸２重量部、アクリルアミド１重量部、水溶性コモノマーとして花王株式会社製のラテムルＳ−１８０Ａ〔有効成分４４．３％〕を１．６９重量部〔有効成分として０．７５重量部〕用い、攪拌下で７０℃において９時間乳化重合を実施し、アクリル樹脂系水エマルジョンを得た。これを１４重量％アンモニア水で中和し、固形分約４０重量％、平均粒子径１４０ｎｍの粘着剤ポリマーエマルジョン（粘着剤主剤）を得た。得られた粘着剤主剤エマルジョン１００重量部（粘着剤ポリマー濃度約４０重量％）を採取し、さらに１４重量％アンモニア水を加えてｐＨ９．３に調整した。次いで、アジリジン系架橋剤〔日本触媒化学工業（株）製、ケミタイトＰＺ−３３〕２重量部、およびジエチレングリコールモノブチルエーテル５重量部を添加して粘着剤塗布液を得た。
この粘着剤塗布液をロールコーターを用いてポリプロピレンフィルム（剥離フィルム、厚み：５０μｍ）に塗布し、１２０℃で１分間乾燥し厚さ１５μｍの粘着剤層を設けた。次いで、コロナ放電処理を施した厚さ１２０μｍのエチレン−酢酸ビニル共重合体フィルム（ショアーＤ型硬度：３８）の該処理面を貼り合わせ押圧して、粘着剤層を転写させた。転写後、６０℃において４８時間加熱した後、室温まで冷却することにより半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルムを製造した。
【００６３】
得られた粘着フィルムを、集積回路が組み込まれた半導体シリコンウエハ（直径：４インチ、厚み：６００μｍ、表面の凹凸：約８μｍ）の表面に貼着し、研削機〔（株）ディスコ製、形式：ＤＦＧ−８２ＩＦ／８〕を用いて、水をかけて冷却しながら半導体シリコンウエハの裏面を研削し、厚みを約３００μｍとした。研削終了後、粘着フィルムを剥離し、フリーオートマチックダイシングソー〔（株）ディスコ製、形式：ＤＦＤ−２Ｓ／８〕を用いて、半導体シリコンウエハの表面に毎分５リットルの水をかけながら回路毎に切断し半導体チップを製造した。得られた半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルムの各種特性、および、得られたチップ表面の汚染状況等を上記方法により評価した。得られた結果を〔表１〕に示す。
【００６４】
実施例２
重合開始剤として４，４’−アゾビス−４−シアノバレリックアシッド〔大塚化学（株）製、商品名：ＡＣＶＡ〕の代わりに過硫酸アンモニウムを０．５重量部用い、実施例１の水溶性コモノマーの使用量を０．３４重量部〔有効成分として０．１５重量部〕とし、さらにアクリル酸ブチルの使用量を７３．８５重量部とした以外は、すべて実施例１と同様の方法で半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルムを作製した。得られた主剤エマルジョン中の粘着剤ポリマー粒子の平均粒径は１６０ｎｍであった。得られた粘着フィルムを用いて、実施例１と同様にして半導体ウエハの裏面研削及び該ウエハのダイシングを行って半導体チップを製造した。得られた粘着フィルムの各種特性、および、得られたチップ表面の汚染状況等を実施例１と同様にして評価した。得られた結果を〔表１〕に示す。
【００６５】
実施例３
実施例１のアジリジン系架橋剤の使用量を０．３重量部とした以外はすべて実施例１と同様の方法で半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルムを作製した。得られた粘着フィルムを用いて、実施例１と同様にして半導体ウエハの裏面研削及び該ウエハのダイシングを行って半導体チップを製造した。得られた粘着フィルムの各種特性、および、得られたチップ表面の汚染状況等を実施例１と同様にして評価した。得られた結果を〔表１〕に示す。
【００６６】
実施例４
実施例１のアジリジン系架橋剤の使用量を５重量部とした以外はすべて実施例１と同様の方法で半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルムを作製した。得られた粘着フィルムを用いて、実施例１と同様にして半導体ウエハの裏面研削及び該ウエハのダイシングを行って半導体チップを製造した。得られた粘着フィルムの各種特性、および、得られたチップ表面の汚染状況等を実施例１と同様にして評価した。得られた結果を〔表１〕に示す。
【００６７】
実施例５
実施例１の水溶性コモノマーの使用量を５．６４重量部〔有効成分として２．５重量部〕とし、さらにアクリル酸ブチルの使用量を７１．５重量部とした以外は、すべて実施例１と同様の方法で半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルムを作製した。得られた主剤エマルジョン中の粘着剤ポリマー粒子の平均粒径は１１５ｎｍであった。得られた粘着フィルムを用いて、実施例１と同様にして半導体ウエハの裏面研削及び該ウエハのダイシングを行って半導体チップを製造した。得られた粘着フィルムの各種特性、および、得られたチップ表面の汚染状況等を実施例１と同様にして評価した。得られた結果を〔表１〕に示す。
【００６８】
【表１】
比較例１
実施例１の水溶性コモノマーの使用量を７．９０重量部〔有効成分として３．５重量部〕とし、アクリル酸ブチルの使用量を７０．５重量部とした以外は、全て実施例１と同様の方法で半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルムを作製した。得られた粘着フィルムを用いて、実施例１と同様にして半導体ウエハの裏面研削及び該ウエハのダイシングを行って半導体チップを製造した。得られた主剤エマルジョン中の粘着剤ポリマー粒子の平均粒径は１０５ｎｍであった。得られた粘着フィルムの各種特性、および、得られたチップ表面の汚染状況等を実施例１と同様にして評価した。得られた結果を〔表２〕に示す。
【００６９】
比較例２
実施例２の水溶性コモノマーの使用量を０．１８重量部〔有効成分として０．０８重量部〕とし、アクリル酸ブチルの使用量を７３．９２重量部とした以外は、全て実施例３と同様の方法で半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルムを作製した。得られた主剤エマルジョン中の粘着剤ポリマー粒子の平均粒径は１８０ｎｍであった。得られた粘着フィルムを用いて、実施例１と同様にして半導体ウエハの裏面研削及び該ウエハのダイシングを行って半導体チップを製造した。得られた粘着フィルムの各種特性、および、得られたチップ表面の汚染状況等を実施例１と同様にして評価した。得られた結果を〔表２〕に示す。
【００７０】
比較例３
実施例１のアジリジン系架橋剤〔日本触媒化学工業（株）製、ケミタイトＰＺ−３３〕の添加量を０重量部とした以外はすべて実施例１と同様の方法で半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルムを作製した。得られた粘着フィルムを用いて、実施例１と同様にして半導体ウエハの裏面研削及び該ウエハのダイシングを行って半導体チップを製造した。得られた粘着フィルムの各種特性、および、得られたチップ表面の汚染状況等を実施例１と同様にして評価した。得られた結果を〔表２〕に示す。
【００７１】
比較例４
実施例１のアジリジン系架橋剤〔日本触媒化学工業（株）製、ケミタイトＰＺ−３３〕の添加量を７重量部とした以外はすべて実施例１と同様の方法で半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルムを作製した。得られた粘着フィルムを用いて、実施例１と同様にして半導体ウエハの裏面研削及び該ウエハのダイシングを行って半導体チップを製造した。得られた粘着フィルムの各種特性、および、得られたチップ表面の汚染状況等を実施例１と同様にして評価した。得られた結果を〔表２〕に示す。
【００７２】
【表２】
【００７３】
【発明の効果】
本発明は、水溶性コモノマーを共重合させた粘着剤ポリマーを架橋剤により架橋した粘着剤層を持つことを特徴とする半導体ウエハ裏面研削用粘着フィルム及びそれを用いる半導体ウエハの加工方法である。
本発明によれば、半導体ウエハおよび得られたチップの表面を汚染することなく、裏面研削、ダイシング等の半導体ウエハの加工を行うことができる。もし粘着フィルムの粘着剤層に起因する僅かな汚染が生じたとしても、ダイシング時の冷却水との接触で簡単に除去できる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an adhesive film for grinding a back surface of a semiconductor wafer and a method for processing a semiconductor wafer using the same. Specifically, an adhesive film is attached to a surface of a semiconductor wafer such as a silicon wafer on which an integrated circuit is incorporated (hereinafter referred to as a wafer surface), and the other surface of the wafer (hereinafter referred to as a wafer back surface) is ground. After grinding, the semiconductor wafer is further divided (diced) into circuits (chips), and a semiconductor wafer processing method, and a semiconductor used for preventing damage when grinding the back surface of the semiconductor wafer in the processing method The present invention relates to an adhesive film for wafer back grinding.
[0002]
[Prior art]
Normally, a semiconductor integrated circuit is made by slicing a high-purity silicon single crystal or the like into a wafer, and then incorporating the integrated circuit by ion implantation, etching, etc., and further grinding the back surface of the wafer by grinding, polishing, lapping, etc. After the thickness is reduced to about 100 to 600 μm, it is manufactured by a method of dicing into chips. During these processes, the semiconductor wafer back grinding adhesive film is attached to the wafer surface via the adhesive layer to prevent damage to the semiconductor wafer during grinding of the wafer back surface and to facilitate grinding. The protection method is used.
[0003]
Specifically, first, an adhesive film for grinding a semiconductor wafer back surface is attached to the wafer surface and the wafer back surface is ground. After the grinding is completed, the film is peeled off, and a contaminant caused by the pressure-sensitive adhesive layer remaining on the wafer surface is removed in a step of cleaning the wafer surface (hereinafter referred to as a cleaning step). Next, the process proceeds to the next process such as a dicing process. Since the cleaning process was performed using an organic solvent, there were problems that the working environment was deteriorated and production costs were increased.
[0004]
As a method for solving these problems, for example, in Japanese Patent Laid-Open No. 62-101678, when a back surface of a semiconductor wafer on which a circuit pattern is formed is polished, the feeling of being attached to the circuit pattern forming surface side. A protective member for a semiconductor wafer comprising a pressure-sensitive adhesive layer comprising a pressure-sensitive adhesive layer and a base material supporting the pressure-sensitive adhesive layer, wherein the pressure-sensitive adhesive layer contains a polyolefin glycol surfactant. Is disclosed. And it is described that the compounding quantity of the polyolefin glycol-type surfactant is 0.1-10 weight part with respect to 100 weight part of pressure sensitive adhesives, Thereby, the pressure sensitive adhesive layer component of a semiconductor wafer is described. It is said that contamination due to can be easily removed by washing with water.
[0005]
JP-A-63-296222 discloses (i) a partially crosslinked product of a carboxyl group-containing hydrophilic polymer in which at least a part of the carboxyl group is partially neutralized on one surface of a substrate; ) Disclosed is a protective sheet for polishing a wafer, which is provided with an adhesive layer containing at least one surfactant selected from the group consisting of an anionic surfactant and a cationic surfactant at room temperature. Yes.
[0006]
The above invention is effective in that it is not necessary to use an organic solvent in order to remove contamination caused by the pressure-sensitive adhesive layer on the surface of the semiconductor wafer, and it can be easily removed by washing with water. However, in any case, on the premise that contamination due to the adhesive layer occurs on the surface of the semiconductor wafer, the contamination is to be removed by washing with water after grinding the back surface of the semiconductor wafer. Therefore, after the semiconductor wafer back surface grinding, the above invention must be subjected to a washing step (hereinafter referred to as a water washing step) before shifting to the dicing step, and is not a method capable of simplifying the step.
[0007]
As a wafer processing film capable of omitting such a cleaning step, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-186832 discloses a wafer processing film provided with an adhesive layer on one side of a base film as a surfactant during adhesive polymerization. A wafer processing film characterized by using an aqueous emulsion adhesive using a reactive surfactant is disclosed. The film for wafer processing does not contaminate the surface of the mirror wafer. When this film is used as an adhesive film for grinding a semiconductor wafer back surface, it has excellent performance on the wafer surface for non-contamination. This is useful in that it does not require cleaning of the wafer surface. However, as a result of detailed studies by the inventors, the present invention can be used without any particular problem for a semiconductor wafer in which the unevenness of the circuit written on the wafer surface is about 3 μm or less. However, when used for a semiconductor wafer having an unevenness difference exceeding 3 μm, contaminants resulting from the adhesive layer may remain on the wafer surface.
[0008]
In recent years, with the increase in density and performance of semiconductor integrated circuits, the management of contamination on the circuit surface of semiconductor wafers and semiconductor chips obtained therefrom has become stricter. For this reason, the adhesive film for grinding the back surface of the wafer is required to have lower contamination than ever before. Moreover, in the recent trend of mass production and price reduction of semiconductor products, not only a method of manufacturing a higher-density and higher-performance semiconductor chip but also a method of manufacturing a semiconductor chip that can be manufactured efficiently at a low cost Is desired.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a semiconductor wafer back-grinding pressure-sensitive adhesive film that can be easily purified by simple contact with water even if contamination occurs on the surface of the semiconductor wafer, and the semiconductor. It is providing the processing method of a semiconductor wafer using the adhesive film for wafer back surface grinding.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies, the present inventors have found that each of a main monomer (a) such as an alkyl acrylate ester, a comonomer (b) having a functional group capable of reacting with a crosslinking agent, and a water-soluble comonomer (c) having a specific structure. A copolymer obtained by copolymerizing a monomer mixture containing a specific amount and a pressure-sensitive adhesive film for grinding a semiconductor wafer back surface having a pressure-sensitive adhesive layer containing a specific amount of a crosslinking agent are adhered to the surface of the semiconductor wafer, and the back surface of the wafer is ground. Then, the inventors have found that the object can be achieved by peeling the film after completion of grinding and then dicing while applying water, and have reached the present invention.
[0011]
That is, in the present invention, on one surface of the base film, 67 to 98.9 parts by weight of the main monomer (a), 1 to 30 parts by weight of the comonomer (b) having a functional group capable of reacting with a crosslinking agent, and general Formula (1) [Chemical Formula 5]
[0012]
[Chemical formula 5]
(Wherein R 1 Is an alkyl group, alkenyl group, alkylphenyl group, alkenylphenyl group or fatty acid residue, R 2 Represents a hydrogen atom or a methyl group, A represents an alkylene group having 2 to 3 carbon atoms, n represents an integer of 0 to 100, and M represents a monovalent cation)
And general formula (2)
[0013]
[Chemical 6]
(Wherein R 1 Is an alkyl group, alkenyl group, alkylphenyl group, alkenylphenyl group or fatty acid residue, R 2 Represents a hydrogen atom or a methyl group, A represents an alkylene group having 2 to 3 carbon atoms, n represents an integer of 0 to 100, and M represents a monovalent cation). With respect to 100 parts by weight of a pressure-sensitive adhesive polymer obtained by copolymerizing 100 parts by weight of a monomer mixture containing 0.1 to 3 parts by weight of at least one water-soluble comonomer (c) selected from the group, A pressure-sensitive adhesive film for grinding a semiconductor wafer back surface is provided with a pressure-sensitive adhesive layer containing 0.3 to 15 parts by weight of a crosslinking agent having two or more functional groups capable of crosslinking in one molecule.
[0014]
In another aspect of the present invention, the adhesive film for grinding a semiconductor wafer back surface is adhered to the surface of a semiconductor wafer, the back surface of the wafer is ground, the adhesive film is peeled off after the grinding, and the wafer surface The semiconductor wafer processing method is characterized in that dicing is performed while water is applied to the substrate.
[0015]
A feature of the present invention is a pressure-sensitive adhesive obtained by copolymerizing a specific amount of at least one water-soluble comonomer (c) selected from the group of sulfosuccinic acid diester salts represented by the general formula (1) and the general formula (2). The adhesive polymer is a pressure-sensitive adhesive film for grinding a semiconductor wafer back surface having a pressure-sensitive adhesive layer crosslinked with a crosslinking agent. Another feature of the invention is that the adhesive film for grinding a back surface of a semiconductor wafer is adhered to the surface of a semiconductor wafer, the back surface of the wafer is ground, the adhesive film is peeled off after the grinding, and water is applied to the surface of the wafer. It is to dice while applying.
[0016]
According to the present invention having such characteristics, contamination of the surface of the semiconductor wafer due to the pressure-sensitive adhesive layer of the pressure-sensitive adhesive film for semiconductor wafer back grinding is extremely small. Even if a small amount of contamination occurs, it can be easily removed by simply contacting with water when dicing. Therefore, in order to remove the contamination caused by the pressure-sensitive adhesive layer, the wafer surface can be purified to such an extent that it can be contacted with cooling water or cleaning water usually used in the dicing process without providing a dedicated water washing process. The effect which was not obtained is produced.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The present invention relates to a pressure-sensitive adhesive film for grinding a semiconductor wafer back surface, in which a pressure-sensitive adhesive layer is formed on one surface of a base film, and a release film is disposed on the surface of the pressure-sensitive adhesive layer, if necessary. It is the processing method of the used semiconductor wafer.
[0018]
The pressure-sensitive adhesive film for grinding a semiconductor wafer back surface of the present invention comprises a solution or an emulsion liquid (hereinafter referred to as an adhesive solution) containing a pressure-sensitive adhesive polymer, a crosslinking agent, and other additives as required on one surface of a base film or a release film. It is manufactured by applying and drying an adhesive coating solution (generally referred to as an adhesive coating solution) to form an adhesive layer.
[0019]
When forming an adhesive layer on one surface of the substrate film, it is preferable to attach a release film to the surface of the adhesive layer in order to protect it from contamination caused by the environment. Moreover, when forming an adhesive layer on the one surface of a peeling film, the method of transferring an adhesive layer to a base film is taken. Whether to apply the pressure-sensitive adhesive coating solution to one surface of the base film or release film is determined in consideration of the heat resistance of the base film and release film and the contamination of the semiconductor wafer surface. For example, when the heat resistance of the release film is superior to that of the base film, an adhesive layer is provided on the surface of the release film, and then transferred to the base film. When the heat resistance is equivalent or the base film is excellent, an adhesive layer is provided on the surface of the base film, and a release film is attached to the surface.
[0020]
However, considering that the adhesive film for semiconductor wafer backside grinding is stuck to the surface of the semiconductor wafer through the surface of the adhesive layer exposed when the release film is peeled off, the semiconductor wafer surface is contaminated by the adhesive layer. In order to prevent this, a method is preferred in which a release film having good heat resistance is used, and an adhesive coating solution is applied to the surface and dried to form an adhesive layer.
[0021]
Examples of the base film used in the present invention include films produced from synthetic resin, natural rubber, synthetic rubber and the like. Specifically, ethylene-vinyl acetate copolymer, ethylene-methacrylic acid copolymer, polybutadiene, soft vinyl chloride resin, polyolefin, polyester, polyamide, ionomer resin, and copolymer elastomers thereof, And films of synthetic rubber such as diene, nitrile, silicone, and acrylic. The base film may be a single layer or a laminate.
[0022]
In addition, the thickness of the base film affects the prevention of breakage of the semiconductor wafer during grinding of the back surface of the wafer, the applicability of the adhesive coating solution, the workability of attaching to the surface of the semiconductor wafer and the workability of peeling. From this viewpoint, the thickness of the base film is usually 10 to 2000 μm. Preferably it is 100-300 micrometers. The thickness accuracy of the base film affects the thickness accuracy of the adhesive film for grinding a semiconductor wafer back surface, and consequently affects the thickness accuracy of the semiconductor wafer after grinding. Accordingly, it is preferable that the base film is prepared with an accuracy within ± 5 μm in the thickness. More preferably, it is within ± 3 μm.
[0023]
Considering the prevention of breakage of the semiconductor wafer during backside grinding, the hardness of the base film is an elastic film obtained by molding a resin having a Shore D type hardness of 40 or less as defined in ASTM-D-2240 into a film, for example, An ethylene-vinyl acetate copolymer film, a polybutadiene film or the like is preferably used. In this case, a film harder than this, specifically, a film obtained by molding a resin having a Shore D-type hardness of more than 40 into a film shape is laminated on the surface opposite to the surface on which the pressure-sensitive adhesive layer of the base film is provided. It is preferable. Thereby, the rigidity of the pressure-sensitive adhesive film for semiconductor wafer back grinding is increased, and the attaching workability and the peeling workability are improved.
[0024]
In addition, when protecting the surface of a semiconductor wafer using an adhesive film for grinding the back surface of a semiconductor wafer, also in the case of etching treatment with an acid performed after grinding the back surface of the semiconductor wafer, a base having excellent acid resistance is used. It is preferable to use a material film. You may laminate | stack an acid-resistant film on the opposite side to the adhesive layer of a base film. Examples of acid resistant films include polypropylene films.
In order to improve the adhesive force between the base film and the pressure-sensitive adhesive layer, it is preferable to subject the surface of the base film on which the pressure-sensitive adhesive layer is provided to corona discharge treatment or chemical treatment. Moreover, you may use undercoat between a base film and an adhesive layer.
[0025]
Examples of the release film used in the present invention include synthetic resin films such as polypropylene and polyethylene terephthalate. It is preferable that the surface is subjected to silicone treatment or the like as necessary. The thickness of the release film is usually 10 to 2000 μm. Preferably it is 30-100 micrometers.
[0026]
The pressure-sensitive adhesive coating solution used in the present invention includes a pressure-sensitive adhesive polymer as a basic component thereof, and a cross-linking agent having two or more crosslinkable functional groups in one molecule for increasing cohesive force and adjusting pressure-sensitive adhesive force. It is a solution or an emulsion. In order to adjust the adhesive property, a tackifier such as rosin or terpene resin may be added as appropriate. When the pressure-sensitive adhesive polymer is an emulsion liquid, a film-forming aid such as diethylene glycol monoalkyl ether may be added.
[0027]
Examples of the pressure-sensitive adhesive polymer used in the present invention include various synthetic rubber polymers having a functional group capable of undergoing a crosslinking reaction with a crosslinking agent. Among these, in view of control of adhesive properties, reproducibility, etc., acrylic acid alkyl ester polymers, methacrylic acid alkyl ester polymers, butadiene polymers, isoprene polymers, styrene-butadiene polymers and the like can be mentioned. Among these, acrylic acid alkyl ester polymers and methacrylic acid alkyl ester polymers are preferred. The liquid containing the pressure-sensitive adhesive polymer (hereinafter referred to as the pressure-sensitive adhesive main agent) may be any of a solution, an emulsion liquid and the like.
[0028]
When the pressure-sensitive adhesive polymer is an acrylic acid alkyl ester polymer or a methacrylic acid alkyl ester polymer, the main monomer (a) constituting the pressure-sensitive adhesive polymer is methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl acrylate, or ethyl methacrylate. And alkyl acrylates such as butyl acrylate, butyl methacrylate, -2-ethylhexyl acrylate, and 2-ethylhexyl acrylate, and the like. These may be used singly or in combination of two or more. The amount of the main monomer (a) used is usually preferably in the range of 67 to 98.9 parts by weight in the total amount of 100 parts by weight of all monomers used as the raw material for the pressure-sensitive adhesive polymer.
[0029]
As a comonomer (b) having a functional group capable of reacting with a crosslinking agent to be copolymerized with the main monomer (a), acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, mesaconic acid, citraconic acid, fumaric acid, maleic acid, itacone Acid monoalkyl ester, mesaconic acid monoalkyl ester, citraconic acid monoalkyl ester, fumaric acid monoalkyl ester, maleic acid monoalkyl ester, 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, acrylamide, methacrylamide, Examples include tertiary-butylaminoethyl acrylate and tertiary-butylaminoethyl methacrylate. One of these may be copolymerized with the main monomer (a), or two or more may be copolymerized. The amount of the comonomer (b) having a functional group capable of reacting with the above-mentioned crosslinking agent is usually included in the range of 1 to 30 parts by weight in 100 parts by weight of the total amount of all monomers used as the raw material for the pressure-sensitive adhesive polymer. It is preferable that
[0030]
In the present invention, in addition to the main monomer (a) constituting the pressure-sensitive adhesive polymer and the comonomer (b) having a functional group capable of reacting with the cross-linking agent, it is represented by the general formula (1) and the general formula (2). It is necessary to copolymerize one or more water-soluble comonomers (c) selected from the group of sulfosuccinic acid diester salts. The water-soluble comonomer (c) is excellent in copolymerizability with the main monomer (a) and the comonomer (b) and has a surface activity, and therefore has an action as an emulsifier in the case of emulsion polymerization. Other water-soluble comonomers having copolymerizability and surface activity are known, but considering the copolymerizability with the main monomer (a) and comonomer (b), the above general formula (1) and general formula One or more water-soluble comonomers (c) selected from the group of sulfosuccinic acid diester salts represented by (2) are particularly preferred. Furthermore, when the pressure-sensitive adhesive polymer is produced by emulsion polymerization, the stability of the emulsion during emulsion polymerization and the stability of the resulting emulsion are also excellent.
[0031]
R in the general formula (1) and the general formula (2) 1 , R 2 , A, M and n are appropriately selected in consideration of the polymerization method of the pressure-sensitive adhesive polymer, polymerization conditions, copolymerizability with other monomers, and the like. For example, when polymerizing a pressure-sensitive adhesive polymer by an emulsion polymerization method, considering the stability of the emulsion during polymerization and the stability of the resulting emulsion, R 1 Is an alkyl or alkenyl group having 10 to 20 carbon atoms, R 2 Is preferably a hydrogen atom, and n is preferably 0. Further, M is preferably in the form of ammonium ions in consideration of the adverse effect on the electrical characteristics of the circuit formed on the surface of the semiconductor wafer.
[0032]
Specific examples of commercially available products include R of the above general formula (1). 1 Is an alkyl group having 12 carbon atoms, R 2 Is a hydrogen atom, n is 0, and M is an ammonium ion. Latemul S-120A (trade name manufactured by Kao Corporation, issued on May 1, 1992, described in Kao Chemical Forum No. 23) Similarly, R in the general formula (1) 1 Is an alkenyl group having 18 carbon atoms, R 2 Is a hydrogen atom, n is 0, and M is an ammonium ion. Latemul S-180A (trade name manufactured by Kao Corporation, published on May 1, 1992, described in Kao Chemical Forum No. 23) Is mentioned.
[0033]
The usage-amount of a water-soluble comonomer (c) is the range of 0.1-3 weight part in the total amount of 100 weight part of all the monomers. The adhesive layer of the adhesive film for semiconductor wafer back surface grinding adheres the adhesive film to the surface of the semiconductor wafer, and when grinding the back surface of the semiconductor wafer while applying water, the surface of the semiconductor wafer, the adhesive layer, The property that water does not enter during this period is required. If water enters during grinding, the semiconductor wafer may be damaged or the surface may be contaminated. Considering the balance between these properties and the properties that can be easily purified by simple contact with water, the amount of the water-soluble comonomer (c) used is preferably 0.1 to 0.8 parts by weight.
[0034]
In addition to the main monomer (a), a comonomer (b) having a functional group capable of reacting with a crosslinking agent, and a water-soluble comonomer (c), glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate, and isocyanate ethyl acrylate as necessary. Monomers having self-crosslinkable functional groups such as isocyanate ethyl methacrylate, 2- (1-aziridinyl) ethyl acrylate, 2- (1-aziridinyl) ethyl methacrylate, polymerizable double bonds such as vinyl acetate, acrylonitrile, styrene Monofunctional monomers such as divinylbenzene, vinyl acrylate, vinyl methacrylate, allyl acrylate, and allyl methacrylate may be copolymerized. These comonomers are used so that the total of the above monomers (a), (b) and (c) and these comonomers is 100 parts by weight. Specifically, the maximum is 31.9 parts by weight.
[0035]
As a method for polymerizing the pressure-sensitive adhesive polymer, various known methods such as a solution polymerization method, a suspension polymerization method, and an emulsion polymerization method can be adopted. However, to the molecular weight of the pressure-sensitive adhesive polymer and the cohesive strength of the pressure-sensitive adhesive. It is necessary to consider the effects of Among these polymerization methods, the emulsion polymerization method is preferable in view of obtaining a high molecular weight polymer, environmental contamination in the coating and drying steps, coating properties, and the like.
[0036]
The polymerization reaction mechanism of the pressure-sensitive adhesive polymer includes radical polymerization, anionic polymerization, cationic polymerization, etc., but the production cost of the pressure-sensitive adhesive, the influence of the functional group of the monomer and the influence of ions on the surface of the semiconductor wafer, etc. are considered. In this case, polymerization is preferably performed by radical polymerization. When polymerizing by radical polymerization reaction, organic compounds such as benzoyl peroxide, acetyl peroxide, isobutyryl peroxide, octanoyl peroxide, di-tertiary-butyl peroxide, di-tertiary-amyl peroxide as radical polymerization initiators Inorganic peroxides such as peroxide, ammonium persulfate, potassium persulfate, sodium persulfate, 2,2′-azobisisobutyronitrile, 2,2′-azobis-2-methylbutyronitrile, 4,4 And azo compounds such as' -azobis-4-cyanovaleric acid.
[0037]
In the case of polymerization by emulsion polymerization method, among these radical polymerization initiators, inorganic peroxides such as water-soluble ammonium persulfate, potassium persulfate, and sodium persulfate, and water-soluble 4,4′-azobis are also used. An azo compound having a carboxyl group in the molecule such as -4-cyanovaleric acid is preferred. Considering the influence of ions on the semiconductor wafer surface, azo compounds having a carboxyl group in the molecule, such as ammonium persulfate and 4,4′-azobis-4-cyanovaleric acid, are more preferable. An azo compound having a carboxyl group in the molecule such as 4,4′-azobis-4-cyanovaleric acid is particularly preferable.
[0038]
When obtaining a pressure-sensitive adhesive polymer by the emulsion polymerization method, considering the stability of the emulsion during emulsion polymerization, the stability of the resulting emulsion, the particle size of the pressure-sensitive adhesive polymer particles of the obtained emulsion is 110 to 350 nm on average. It is preferable that In the present invention, since the amount of the water-soluble comonomer (c) used is within the above range, if the particle size of the pressure-sensitive adhesive polymer particles in the emulsion is reduced, the stability of the emulsion during emulsion polymerization and the stability of the resulting emulsion are improved. Both tend to decline.
[0039]
The cross-linking agent having two or more cross-linkable functional groups used in the present invention is used to adjust the adhesive force and cohesive force by reacting with the functional group of the pressure-sensitive adhesive polymer. As crosslinking agents, epoxy compounds such as sorbitol polyglycidyl ether, polyglycerol polyglycidyl ether, pentaerythritol polyglycidyl ether, diglycerol polyglycidyl ether, glycerol polyglycidyl ether, neopentyl glycol diglycidyl ether, resorcin diglycidyl ether, etc. , Tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, trimethylolpropane toluene diisocyanate 3 adduct, isocyanate compounds such as polyisocyanate,
[0040]
Trimethylolpropane-tri-β-aziridinylpropionate, tetramethylolmethane-tri-β-aziridinylpropionate, N, N′-diphenylmethane-4,4′-bis (1-aziridinecarboxamide) N, N′-hexamethylene-1,6-bis (1-aziridinecarboxamide), N, N′-toluene-2,4-bis (1-aziridinecarboxamide), trimethylolpropane-tri-β- Examples include aziridin compounds such as (2-methylaziridine) propionate and melamine compounds such as hexamethoxymethylolmelamine.
[0041]
These may be used alone or in combination of two or more. Among the above cross-linking agents, the epoxy cross-linking agent has a slow cross-linking reaction rate, and when the reaction does not proceed sufficiently, the cohesive force of the pressure-sensitive adhesive layer becomes low. Contamination may occur. Therefore, an aziridine-based compound having properties as an amine when a catalyst such as an amine is added as appropriate, or a monomer having a catalytic amine-based functional group is copolymerized with an adhesive polymer, or a crosslinking agent is used. It is preferable to use a crosslinking agent in combination.
[0042]
The addition amount of the cross-linking agent is usually added in such a range that the number of functional groups in the cross-linking agent does not become larger than the number of functional groups in the pressure-sensitive adhesive polymer. However, when a functional group is newly generated by the cross-linking reaction or when the cross-linking reaction is slow, excessive addition may be performed as necessary. Usually, the adhesive force of the adhesive film for wafer backside grinding is about 10 to 1000 g / 25 mm, preferably about 30 to 600 g / 25 mm, when converted to the adhesive force to the SUS304-BA plate. The above range is adjusted in consideration of the grinding condition of the wafer back surface, the diameter of the wafer, the thickness of the wafer after grinding, and the like. Preferably, it is adjusted by adding 0.3 to 15 parts by weight of a crosslinking agent to 100 parts by weight of the pressure-sensitive adhesive polymer.
[0043]
As a method for applying the adhesive coating solution to one surface of the base film or the release film, conventionally known coating methods such as a roll coater method, a reverse roll coater method, a gravure roll method, a bar coat method, a comma coater method, a die coater, etc. Can be adopted. Although there is no restriction | limiting in particular in the drying conditions of the apply | coated adhesive, Generally, it is preferable to dry for 10 second-10 minutes in the temperature range of 80-200 degreeC. More preferably, it is dried at 80 to 170 ° C. for 15 seconds to 5 minutes.
[0044]
The thickness of the adhesive layer is properly determined by the surface condition, shape, and back surface grinding method of the semiconductor wafer, but the adhesive strength when grinding the back surface of the semiconductor wafer, peelability after grinding is completed, etc. Is usually about 2 to 100 μm. Preferably it is 5-70 micrometers. In order to sufficiently promote the cross-linking reaction between the cross-linking agent and the pressure-sensitive adhesive polymer, the semiconductor wafer back grinding pressure-sensitive adhesive film is heated at 40 to 80 ° C. for about 5 to 300 hours after the drying of the pressure-sensitive adhesive coating liquid is completed. May be.
[0045]
The manufacturing method of the adhesive film for semiconductor wafer back grinding according to the present invention is as described above. From the viewpoint of preventing contamination of the semiconductor wafer surface, the manufacturing environment for all raw materials such as a base film, a release film, and an adhesive main agent is used. The preparation, storage, coating and drying environment of the adhesive coating solution is preferably maintained at a clean level of class 1,000 or less as defined in the US Federal Standard 209b.
[0046]
The pressure-sensitive adhesive film for semiconductor wafer back grinding according to the present invention is produced by the above method. Next, a method for processing a semiconductor wafer using the same will be described. The method for processing a semiconductor wafer according to the present invention includes attaching the adhesive film for grinding a semiconductor wafer back surface produced by the above method to the surface of the semiconductor wafer and grinding the back surface of the semiconductor wafer, and peeling the adhesive film. It is characterized in that the semiconductor wafer is diced while water is applied to the surface of the semiconductor wafer.
[0047]
The details are as follows. First, the release film is peeled off from the adhesive film for grinding the back surface of the semiconductor wafer (hereinafter referred to as an adhesive film), the surface of the adhesive layer is exposed, and the integrated circuit is incorporated through the adhesive layer. Affixed to the surface of the semiconductor wafer. Next, the semiconductor wafer is fixed to the chuck table or the like of the grinding machine via the base film layer of the adhesive film, and the back surface of the semiconductor wafer is ground. After the grinding is finished, the adhesive film is peeled off. After the back surface grinding is completed, a chemical etching process may be performed before the adhesive film is peeled off. According to the present invention, after peeling the adhesive film from the surface of the semiconductor wafer, there is very little contamination due to the adhesive layer, so there is no dedicated cleaning step for removing the contamination before moving to the dicing step. May be. Finally, in the dicing step, the semiconductor wafer is diced while water is applied to the surface of the semiconductor wafer after the back surface grinding to obtain a semiconductor chip.
[0048]
The water used for dicing may be cooling water used in the dicing process, cleaning water for removing dicing shavings, or the like. Although there is no restriction | limiting in particular in the amount of water used in the case of dicing, It is preferable that it is about 0.5-20 liters per minute. According to the present invention, after the pressure-sensitive adhesive film is peeled off from the surface of the semiconductor wafer, the contamination due to the pressure-sensitive adhesive layer hardly remains on the surface of the semiconductor wafer. In the method of the present invention, even if there is a trace amount of contamination due to the pressure-sensitive adhesive layer, it can be easily removed to the extent that it comes into contact with cooling water, washing water, etc. in the above-mentioned dicing step.
[0049]
Needless to say, the surface of the semiconductor wafer should not have foreign particles of a size that can be observed with an optical microscope. However, in recent years, higher performance is required and it is difficult to observe with an optical microscope. It is said that even contamination due to foreign matter adhesion of about 1 to 0.2 μm is not preferable. Therefore, for example, it is necessary to evaluate the presence or absence of fine foreign matters using a laser inspection apparatus, or to quantitatively evaluate elements attached to the wafer surface using Electron Spectroscopy for Chemical Analysis (hereinafter referred to as ESCA). . However, a semiconductor wafer in which an integrated circuit is incorporated on the surface has irregularities on the surface, and it is difficult to inspect foreign matter adhering to the surface using a laser type inspection apparatus. In addition, since the integrated circuit contains many types of elements such as aluminum as well as silicon, it is difficult to quantitatively evaluate the elements attached to the wafer surface using ESCA.
[0050]
Therefore, in the present invention, the contamination of a semiconductor wafer having an integrated circuit on the surface is observed only with an optical microscope, and the evaluation of a trace amount of contaminants using a laser inspection apparatus or ESCA is integrated on the surface. Replaced with contamination on silicon mirror wafers that are not.
Semiconductor wafers to which the adhesive film for semiconductor wafer backside grinding and the semiconductor wafer processing method using the same can be applied are not only silicon wafers but also wafers of germanium, gallium-arsenic, gallium-phosphorus, gallium-arsenic-aluminum, etc. Is mentioned.
[0051]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. The following examples and comparative examples are all prepared and coated with an adhesive coating solution in an environment maintained at a cleanness of class 1,000 or less as defined in the US Federal Standard 209b, and processing of semiconductor silicon wafers, etc. Carried out. The present invention is not limited to these examples. Various characteristic values shown in the examples were measured by the following methods.
[0052]
(1) Water intrusion during back grinding (number of sheets)
An adhesive film for the sample is attached to the surface of a semiconductor silicon wafer (diameter: 4 inches, thickness: 600 μm, surface irregularities: about 8 μm) in which an integrated circuit is incorporated, and a grinding machine [manufactured by DISCO Corporation, model : DFG-82IF / 8], the back surface of the semiconductor silicon wafer is ground while cooling with water, and the thickness is about 300 μm. After grinding, it is visually observed whether water has entered from the peripheral portion between the surface of the semiconductor silicon wafer and the adhesive film. For each adhesive film, 50 semiconductor silicon wafers are evaluated. The evaluation method is indicated by the number of silicon wafers in which the distance of water entering from the outer periphery of the semiconductor silicon wafer to the inside is less than 2 mm and 2 mm or more.
[0053]
(2) Observation of chip surface with microscope (number)
Two silicon wafers without water intrusion are randomly selected from the semiconductor silicon wafers after the back surface grinding obtained in (1) above. The adhesive film is peeled from the selected silicon wafer, and a circuit is used while applying 5 liters of water per minute to the surface of the silicon wafer using a free automatic dicing saw (manufactured by DISCO Corporation, model: DFD-2S / 8). Cut every time.
Randomly 100 pieces were collected from the obtained semiconductor chips, and the surface of the integrated circuit side was enlarged to a range of 50 to 1000 times using an optical microscope [manufactured by Nikon Corporation: OPTIPHOT2]. Observe the whole and the fine part of the circuit and count the number of contaminated chips.
[0054]
(3) Foreign matter adhesion amount (number of wafers / 4 inches)
With the adhesive film for the sample attached to the entire surface of a 4 inch silicon mirror wafer to which no foreign matter has adhered via the adhesive layer, the temperature is adjusted to 23 ± 2 ° C. and the relative humidity is 50 ± 5%. The sample was peeled off for 1 hour in a dry atmosphere, and the number of foreign matters of 0.1 μm or more adhering to the surface of the silicon mirror wafer was measured by a laser surface inspection device [manufactured by Hitachi Electronics Engineering Co., Ltd., model: LS-6000. ] To count.
[0055]
(4) Contamination measurement of silicon mirror wafer chip surface by ESCA
<Back grinding of silicon mirror wafer>
An adhesive film for the sample is attached to the entire surface of a silicon mirror wafer (diameter: 4 inches, thickness: 600 μm) to which no foreign matter has adhered via the adhesive layer, and a grinding machine [manufactured by DISCO Corporation, model : DFG-82IF / 8], the other surface of the silicon mirror wafer is ground while cooling with water, so that the thickness is about 300 μm. Five semiconductor silicon wafers are used for each adhesive film, and grinding is performed five times. From the silicon mirror wafers after grinding, one wafer is selected at random between the surface of the silicon mirror wafer and the adhesive film in which water does not enter from the periphery. The adhesive film is peeled off from the selected wafer and diced by the following method.
[0056]
<Dicing silicon mirror wafer without water>
Using a diamond glass cutter (Inoue Seieido Co., Ltd.), the surface of the silicon mirror wafer is cut into 1 cm squares without applying water. Five samples were randomly sampled from the cut 1 cm square silicon mirror wafer chips, and the surface was analyzed by ESCA (VG, model: ESCA LAB MkII) under the following conditions, and the C / Si ratio ( An average value of 5) is obtained, and the state of contamination of the chip surface with organic substances is examined.
[0057]
<Dicing silicon mirror wafers with water>
Using a free automatic dicing saw (manufactured by DISCO Corporation, model: DFD-2S / 8), the surface of the silicon mirror wafer is diced with 5 liters of water per minute to obtain a 1 cm square silicon mirror wafer chip. . Thereafter, analysis by ESCA is performed on the surface of the chip in the same manner as described above.
[0058]
<ESCA measurement conditions and C / Si ratio calculation method>
X-ray source: Mg Kα ray (1253.6 eV), X-ray output: 300 W, measurement vacuum: 2 × 10 −7 Pa or less, C / Si: (peak area of carbon) / (peak area of silicon)
[0059]
<C / Si ratio evaluation method>
The C / Si ratio on the surface of the silicon mirror wafer before adhering the adhesive film is 0.10 (blank value). Accordingly, it is determined that a silicon mirror wafer chip surface having a C / Si ratio of about 0.10 to 0.12 after the adhesive film is attached is not contaminated, and that exceeding the C / Si ratio is determined to be contaminated.
[0060]
(5) Adhesive strength (g / 25mm)
At 23 ° C., the pressure-sensitive adhesive films obtained in Examples and Comparative Examples are attached to the surface of a 5 × 20 cm SUS304-BA plate (JIS G-4305 standard) through the pressure-sensitive adhesive layer and left for 1 hour. . One end of the sample was clamped, the peeling angle was 180 degrees, and the peeling speed was 300 mm / min. Then, the stress at the time of peeling the sample from the surface of the SUS304-BA plate is measured and converted to g / 25 mm.
[0061]
(6) Average particle diameter of pressure-sensitive adhesive polymer (nm)
Measurement is performed using a laser particle size analysis system [manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd., model: LPA-3000 / 3100].
[0062]
Example 1
150 parts by weight of deionized water in a polymerization reactor, 0.5 part by weight of 4,4′-azobis-4-cyanovaleric acid [manufactured by Otsuka Chemical Co., Ltd., trade name: ACVA] as a polymerization initiator, acrylic acid 73.25 parts by weight of butyl, 14 parts by weight of methyl methacrylate, 9 parts by weight of 2-hydroxyethyl methacrylate, 2 parts by weight of methacrylic acid, 1 part by weight of acrylamide, LATEMUL S-180A manufactured by Kao Corporation as a water-soluble comonomer Using 1.69 parts by weight (active ingredient 44.3%) [0.75 parts by weight as active ingredient], emulsion polymerization was carried out for 9 hours at 70 ° C. with stirring to obtain an acrylic resin water emulsion. This was neutralized with 14% by weight aqueous ammonia to obtain a pressure-sensitive adhesive polymer emulsion (pressure-sensitive adhesive main agent) having a solid content of about 40% by weight and an average particle size of 140 nm. 100 parts by weight of the resulting pressure-sensitive adhesive main agent emulsion (pressure-sensitive polymer concentration: about 40% by weight) was collected, and further adjusted to pH 9.3 by adding 14% by weight aqueous ammonia. Next, 2 parts by weight of an aziridine-based cross-linking agent [manufactured by Nippon Shokubai Chemical Industry Co., Ltd., Chemite PZ-33] and 5 parts by weight of diethylene glycol monobutyl ether were added to obtain an adhesive coating solution.
This pressure-sensitive adhesive coating solution was applied to a polypropylene film (release film, thickness: 50 μm) using a roll coater, and dried at 120 ° C. for 1 minute to provide a pressure-sensitive adhesive layer having a thickness of 15 μm. Next, the treated surface of a 120 μm-thick ethylene-vinyl acetate copolymer film (Shore D-type hardness: 38) subjected to corona discharge treatment was bonded and pressed to transfer the pressure-sensitive adhesive layer. After the transfer, the film was heated at 60 ° C. for 48 hours, and then cooled to room temperature to produce an adhesive film for grinding a semiconductor wafer back surface.
[0063]
The obtained adhesive film was attached to the surface of a semiconductor silicon wafer (diameter: 4 inches, thickness: 600 μm, surface irregularities: about 8 μm) in which an integrated circuit was incorporated, and a grinding machine [manufactured by DISCO Corporation, model : DFG-82IF / 8], the back surface of the semiconductor silicon wafer was ground while cooling with water and the thickness was about 300 μm. After grinding, the adhesive film is peeled off, and using a free automatic dicing saw (manufactured by DISCO Corporation, model: DFD-2S / 8), each circuit is subjected to 5 liters of water per minute on the surface of the semiconductor silicon wafer. A semiconductor chip was manufactured. Various characteristics of the obtained pressure-sensitive adhesive film for grinding a semiconductor wafer back surface, the state of contamination of the obtained chip surface, and the like were evaluated by the above methods. The obtained results are shown in [Table 1].
[0064]
Example 2
Water-soluble comonomer of Example 1 using 0.5 parts by weight of ammonium persulfate instead of 4,4′-azobis-4-cyanovaleric acid [trade name: ACVA, manufactured by Otsuka Chemical Co., Ltd.] as a polymerization initiator The semiconductor wafer was manufactured in the same manner as in Example 1 except that 0.34 parts by weight [0.15 parts by weight as an active ingredient] and butyl acrylate was 73.85 parts by weight. An adhesive film for back grinding was prepared. The average particle diameter of the pressure-sensitive adhesive polymer particles in the obtained main emulsion was 160 nm. Using the obtained adhesive film, a semiconductor chip was manufactured by grinding the back surface of the semiconductor wafer and dicing the wafer in the same manner as in Example 1. Various characteristics of the obtained pressure-sensitive adhesive film, the state of contamination of the obtained chip surface, and the like were evaluated in the same manner as in Example 1. The obtained results are shown in [Table 1].
[0065]
Example 3
A pressure-sensitive adhesive film for semiconductor wafer back grinding was prepared in the same manner as in Example 1 except that the amount of the aziridine-based crosslinking agent used in Example 1 was 0.3 parts by weight. Using the obtained adhesive film, a semiconductor chip was manufactured by grinding the back surface of the semiconductor wafer and dicing the wafer in the same manner as in Example 1. Various characteristics of the obtained pressure-sensitive adhesive film, the state of contamination of the obtained chip surface, and the like were evaluated in the same manner as in Example 1. The obtained results are shown in [Table 1].
[0066]
Example 4
A pressure-sensitive adhesive film for grinding a semiconductor wafer back surface was prepared in the same manner as in Example 1 except that the amount of the aziridine-based crosslinking agent used in Example 1 was changed to 5 parts by weight. Using the obtained adhesive film, a semiconductor chip was manufactured by grinding the back surface of the semiconductor wafer and dicing the wafer in the same manner as in Example 1. Various characteristics of the obtained pressure-sensitive adhesive film, the state of contamination of the obtained chip surface, and the like were evaluated in the same manner as in Example 1. The obtained results are shown in [Table 1].
[0067]
Example 5
Example 1 except that the amount of the water-soluble comonomer used in Example 1 was 5.64 parts by weight (2.5 parts by weight as an active ingredient) and the amount of butyl acrylate used was 71.5 parts by weight. The adhesive film for semiconductor wafer back surface grinding was produced by the same method. The average particle diameter of the pressure-sensitive adhesive polymer particles in the obtained main emulsion was 115 nm. Using the obtained adhesive film, a semiconductor chip was manufactured by grinding the back surface of the semiconductor wafer and dicing the wafer in the same manner as in Example 1. Various characteristics of the obtained pressure-sensitive adhesive film, the state of contamination of the obtained chip surface, and the like were evaluated in the same manner as in Example 1. The obtained results are shown in [Table 1].
[0068]
[Table 1]
Comparative Example 1
Example 1 is the same as Example 1 except that the amount of water-soluble comonomer used in Example 1 is 7.90 parts by weight (3.5 parts by weight as an active ingredient) and the amount of butyl acrylate used is 70.5 parts by weight. A pressure-sensitive adhesive film for grinding a semiconductor wafer back surface was produced in the same manner. Using the obtained adhesive film, a semiconductor chip was manufactured by grinding the back surface of the semiconductor wafer and dicing the wafer in the same manner as in Example 1. The average particle diameter of the pressure-sensitive adhesive polymer particles in the obtained main emulsion was 105 nm. Various characteristics of the obtained pressure-sensitive adhesive film, the state of contamination of the obtained chip surface, and the like were evaluated in the same manner as in Example 1. The obtained results are shown in [Table 2].
[0069]
Comparative Example 2
Example 3 is the same as Example 3 except that the amount of the water-soluble comonomer used in Example 2 is 0.18 part by weight [0.08 part by weight as an active ingredient] and the amount of butyl acrylate used is 73.92 parts by weight. A pressure-sensitive adhesive film for grinding a semiconductor wafer back surface was produced in the same manner. The average particle diameter of the pressure-sensitive adhesive polymer particles in the obtained main emulsion was 180 nm. Using the obtained adhesive film, a semiconductor chip was manufactured by grinding the back surface of the semiconductor wafer and dicing the wafer in the same manner as in Example 1. Various characteristics of the obtained pressure-sensitive adhesive film, the state of contamination of the obtained chip surface, and the like were evaluated in the same manner as in Example 1. The obtained results are shown in [Table 2].
[0070]
Comparative Example 3
A pressure-sensitive adhesive film for grinding a semiconductor wafer back surface in the same manner as in Example 1 except that the addition amount of the aziridine-based crosslinking agent of Example 1 (Nippon Shokubai Chemical Co., Ltd., Chemite PZ-33) was 0 parts by weight. Was made. Using the obtained adhesive film, a semiconductor chip was manufactured by grinding the back surface of the semiconductor wafer and dicing the wafer in the same manner as in Example 1. Various characteristics of the obtained pressure-sensitive adhesive film, the state of contamination of the obtained chip surface, and the like were evaluated in the same manner as in Example 1. The obtained results are shown in [Table 2].
[0071]
Comparative Example 4
A pressure-sensitive adhesive film for grinding a semiconductor wafer backside in the same manner as in Example 1 except that the amount of the aziridine-based crosslinking agent of Example 1 (Nippon Shokubai Chemical Co., Ltd., Chemite PZ-33) added was 7 parts by weight. Was made. Using the obtained adhesive film, a semiconductor chip was manufactured by grinding the back surface of the semiconductor wafer and dicing the wafer in the same manner as in Example 1. Various characteristics of the obtained pressure-sensitive adhesive film, the state of contamination of the obtained chip surface, and the like were evaluated in the same manner as in Example 1. The obtained results are shown in [Table 2].
[0072]
[Table 2]
[0073]
【The invention's effect】
The present invention is a pressure-sensitive adhesive film for grinding a semiconductor wafer back surface, which has a pressure-sensitive adhesive layer obtained by crosslinking a pressure-sensitive adhesive polymer obtained by copolymerizing a water-soluble comonomer with a crosslinking agent, and a method for processing a semiconductor wafer using the pressure-sensitive adhesive film.
According to the present invention, processing of a semiconductor wafer such as back grinding and dicing can be performed without contaminating the surface of the semiconductor wafer and the obtained chip. Even if slight contamination due to the adhesive layer of the adhesive film occurs, it can be easily removed by contact with cooling water during dicing.
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