CN100339948C - 半导体晶圆表面保护用粘合薄膜及使用该粘合薄膜的半导体晶圆保护方法 - Google Patents

半导体晶圆表面保护用粘合薄膜及使用该粘合薄膜的半导体晶圆保护方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种半导体晶圆表面保护用粘合薄膜及使用该粘合薄膜的半导体晶圆保护方法。所述半导体晶圆表面保护用粘合薄膜在熔点至少为200℃、厚度为10～200μm的基材薄膜表里两面形成了150℃下的储能模量至少为1×105Pa、厚度为3～100μm的粘合剂层。根据本发明，在进行半导体晶圆背面研削及除去在背面生成的破碎层等处理的过程中，即使在半导体晶圆被薄层化至厚度为100μm或100μm以下的情况下，也可以防止半导体晶圆的破损及污染等。

Description

半导体晶圆表面保护用粘合薄膜及使用该粘合薄膜的半导体晶圆保护方法
技术领域
本发明涉及一种半导体晶圆表面保护用粘合薄膜及使用该粘合薄膜的半导体晶圆保护方法。更具体而言，涉及一种可用于防止半导体晶圆非电路形成面的加工步骤中半导体晶圆的破损及表面污染、且可提高生产率的半导体晶圆表面保护用粘合薄膜及使用该粘合薄膜保护半导体晶圆的方法。
背景技术
加工半导体晶圆的步骤包括以下步骤：在半导体晶圆的电路形成面贴附半导体晶圆表面保护用粘合薄膜的步骤；加工半导体晶圆的非电路形成面的步骤；将半导体晶圆表面保护用粘合薄膜剥离的步骤；将半导体晶圆分割切断的切割步骤；经过上述步骤后，为了保护半导体芯片外部而以树脂封装的模塑步骤等。
目前，在加工半导体晶圆的非电路形成面的步骤中，如果将机械性研削半导体晶圆非电路形成面步骤后的半导体晶圆厚度控制为200μm或200μm以下，则起因于由机械性研削所产生的破碎层，而使得半导体晶圆本身的强度降低，并且可能由微小的应力导致半导体晶圆破损。因此，在半导体晶圆的厚度为200μm或200μm以下的情况下，在将半导体晶圆的非电路形成面机械性研削的步骤后，实施用以除去在研削后的半导体晶圆非电路形成面上所产生的破碎层的化学性处理的步骤。
实施化学性处理的蚀刻步骤为实施主要使用氟和硝酸混合酸的湿式蚀刻步骤，湿式蚀刻步骤如下进行：使半导体晶圆的电路形成面朝下、半导体晶圆的非电路形成面朝上，并在以氮气使半导体晶圆浮起的状态下，将半导体晶圆周围用夹具固定，一边使其高速旋转，一边由上方滴加蚀刻液，加工半导体晶圆的非电路形成面。但是，从环境方面考虑，处理废液等操作仍令人担心。
最近，作为考虑了此类环境问题的蚀刻方法，正在研究利用使用等离子体的等离子体蚀刻来除去半导体晶圆非电路形成面的破碎层的步骤。但是，为了产生等离子体而使系统内处于高温且真空的状态，由此在贴附了表面保护用粘合薄膜的状态下，发生粘合薄膜的变形等，从而导致半导体晶圆破损或粘合薄膜熔结，存在半导体晶圆无法由卡盘台取出的问题。
另外，作为进一步的步骤，正在研究在将半导体晶圆的非电路形成面研削后，在薄层化后的半导体晶圆的非电路形成面上溅镀或蒸镀金属的步骤。与上述等离子体蚀刻步骤同样地由于追加加温、真空条件而对胶带的损害变大。
近年，对半导体芯片薄层化的要求日渐提高，也期望开发出厚度为20～100μm左右的芯片。其中，半导体晶圆的制造过程也变得复杂，即使是进行了这种薄层化的半导体晶圆，作为在无破损的前提下加工半导体晶圆的非电路形成面的步骤，也希望获得一种在支撑半导体晶圆的基板上经由半导体晶圆表面保护用粘合薄膜贴附了半导体晶圆的状态下，可进行各种背面加工的半导体晶圆保护方法。
作为上述保护方法之一例，可以举出特开2001-77304。其中公开了一种经由热塑性的树脂1层，将厚度为0.2mm或0.2mm以上的保持基板与半导体晶圆的电路形成面接合，加工半导体晶圆的非电路形成面的方法。但是，该方法存在对半导体晶圆的污染或在进一步薄层化的情况下因该方法无法完全吸收研磨压的应力而导致在研磨过程中使半导体晶圆破损等问题。
发明内容
本发明的目的为鉴于上述问题，提供一种半导体晶圆表面保护用粘合薄膜、及使用该粘合薄膜的半导体晶圆保护方法，通过机械性研削将半导体晶圆的厚度薄层化至100μm或100μm以下，然后，实施除去在半导体晶圆的非电路形成面所生成的破碎层的步骤，在对半导体晶圆的非电路形成面进行的多段加工步骤中，所述半导体晶圆表面保护用粘合薄膜可有效地防止起因于伴随半导体晶圆薄层化加工的半导体晶圆强度降低的半导体晶圆破损。
本发明人等进行了深入研究，结果发现，在依次实施经由半导体晶圆表面保护用粘合薄膜将半导体晶圆的电路形成面贴附在支持半导体晶圆的基板上的步骤和机械性研削半导体晶圆的非电路形成面的步骤，然后实施除去半导体晶圆非电路形成面的破碎层的步骤时的半导体晶圆保护方法中，考虑到防止伴随薄层化产生的半导体晶圆强度降低及由粘合剂层导致的晶圆污染，在具有优良耐热性和适度刚性的基材薄膜表里两面形成具有特定储能模量的粘合剂层得到的粘合薄膜是有用的，从而完成了本发明。
即，本发明涉及一种半导体晶圆表面保护用粘合薄膜，所述半导体晶圆表面保护用粘合薄膜在熔点至少为200℃、厚度为10～200μm的基材薄膜表里两面形成了150℃下的储能模量为1×105Pa或1×105Pa以上、1×107Pa或1×107Pa以下、厚度为3～100μm的粘合剂层。
另外，本发明的其它发明内容为一种半导体晶圆保护方法，是对半导体晶圆的非电路形成面加工步骤中的半导体晶圆的保护方法，所述加工步骤依次实施以下步骤：经由在基材薄膜表里两面皆具有粘合剂层的半导体晶圆表面保护用粘合薄膜，将半导体晶圆的电路形成面固定在支撑半导体晶圆的基板上的第一步骤；经由上述基板，将半导体晶圆固定在研削机上，并将半导体晶圆的非电路形成面机械性研削的第二步骤；及将半导体晶圆的非电路形成面的破碎层除去和/或在半导体晶圆的非电路形成面附设金属的第三步骤，在该方法中使用上述本发明的半导体晶圆表面保护用粘合薄膜作为该半导体晶圆表面保护用粘合薄膜。
本发明的半导体晶圆表面保护用粘合薄膜的特征为形成基材薄膜的树脂熔点至少为200℃，且，粘合剂层在150℃下的储能模量为1×105Pa或1×105Pa以上、1×107Pa或1×107Pa以下。通过使用具有此类性能的半导体晶圆表面保护用粘合薄膜，在经由半导体晶圆表面保护用粘合薄膜，在支撑半导体晶圆的基板上固定半导体晶圆的电路形成面，对半导体晶圆的电路形成面进行多段加工的一连串步骤中，即使在将厚度薄层化至100μm或100μm以下的情况下，也可达到在上述一连串步骤中防止半导体晶圆破损等效果。
利用具有特定弹性率的粘合剂与基材薄膜的三层构造，可赋予对半导体晶圆电路形成面的耐污染性和研磨时的缓冲性。
具体实施方式
下面，详细说明本发明。
首先，说明本发明的半导体晶圆表面保护用粘合薄膜(以下，称为粘合薄膜)。本发明的粘合薄膜通过在基材薄膜的表里两面形成粘合剂层而制造。通常，为了防止粘合剂层的污染，在粘合剂层的表面贴附剥离薄膜。作为在基材薄膜的表里两面形成粘合剂层的方法，优选以下方法：从经由粘合剂层表面贴合在半导体晶圆的电路形成面(以下，称为晶圆表面)方面考虑，为了防止粘合剂层对半导体晶圆表面的污染，在剥离薄膜的单面涂布粘合剂涂布液，干燥形成粘合剂层后，将所得的粘合剂层转印至基材薄膜。
本发明的粘合薄膜中所用的基材薄膜以熔点至少为200℃、厚度为10～200μm为宜。除去在将半导体晶圆的非电路形成面(以下，称为晶圆背面)研削后得到的晶圆背面生成的破碎层的步骤，例如，湿式蚀刻步骤、等离子体蚀刻步骤及抛光步骤等步骤中，在考虑经过伴随蚀刻液与半导体晶圆反应的发热、伴随等离子体发生的系统内高温、真空状态、及伴随由抛光剂所引起的研磨热等发热的步骤时，在上述步骤中，防止基材薄膜发生热变形是重要的。由此类观点考虑，根据在过程中的发热和系统内的推定温度，基材薄膜优选熔点至少为200℃、且随着半导体晶圆的薄层化而具有某种程度刚性的树脂。通常，从现有树脂的特性方面考虑，形成基材薄膜的树脂的熔点为200℃～300℃左右。另外，由刚性观点考虑，不具有熔点的固化性聚酰亚胺薄膜也可作为特殊薄膜使用。
基材薄膜的厚度对粘合力产生影响。如果过薄，则粘合力变高，容易发生剥离不良、糊料残留等问题。相反地，如果过厚，则粘合力变低，对晶圆表面的密合性降低，另外，粘合薄膜的切割性变差。如果考虑此点，则基材薄膜的厚度优选为10～200μm。
如果例举形成基材薄膜的优选树脂，则可以举出聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯，聚苯硫醚，聚酰亚胺等，及由上述混合树脂成形得到的树脂薄膜。作为代表性的市售品，可以举出帝人股份有限公司制的商品名为Teonex的产品，三菱化学股份有限公司制的商品名为Toron 4203L的产品，ICI公司制的商品名为45G的产品，ICI公司制的商品名为200P的产品，东丽公司制的商品名为Torelina的产品等。
形成本发明粘合薄膜的粘合剂层的粘合剂优选在除去半导体晶圆背面生成的破碎层步骤的温度条件下，也能够充分发挥粘合剂功能的丙烯酸类粘合剂、硅类粘合剂。其厚度优选为3～100μm。由晶圆表面剥离粘合薄膜时，优选不污染半导体晶圆的表面。
特别是在由所谓的湿式蚀刻、等离子体蚀刻及抛光等背面处理过程引起的高温中曝露后，优选用具有反应性交联基的交联剂、过氧化物、放射线等使其高密度地交联得到的粘合剂，以便不使粘合力变得过大，另外不增加晶圆表面污染。更优选随着粘合力上升不发生剥离不良及糊料残留的粘合剂。因此，在150℃下的储能模量优选为1×105Pa或1×105Pa以上、1×107Pa或1×107Pa以下。而且，在200℃下的储能模量更优选为1×105Pa或1×105Pa以上、1×107Pa或1×107Pa以下。
作为形成具有上述特性的粘合剂层的方法，可以举出使用丙烯酸类粘合剂的方法。粘合剂层可以使用含有分别含有特定量的(甲基)丙烯酸烷基酯单体单元(A)、具有可与交联剂反应的官能基的单体单元(B)、二官能团性单体单元(C)的乳液聚合共聚物的丙烯酸类粘合剂及用以提高凝集力或调整粘合力的一分子中含有二个或二个以上官能基的交联剂的溶液或乳液来形成。以溶液形式使用时，采用盐析等手段将丙烯酸类粘合剂由乳液聚合所得的乳液中分离出来后，在溶剂等中再溶解以供使用。由于丙烯酸类粘合剂多数分子量相当大，且对溶剂的溶解性低、或者不溶解，因此由经济性观点考虑，也优选直接使用乳液。
作为丙烯酸类粘合剂，可以举出丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸烷基酯，或以上述混合物为主要单体〔以下，称为单体(A)〕、与含有具有可与交联剂反应的官能基的共聚单体的单体混合物进行共聚得到的物质。
作为单体(A)，可以举出具有碳原子数为1～12个左右的烷基的丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸烷基酯〔以下，将其总称为(甲基)丙烯酸烷基酯〕。优选具有碳原子数为1～8个的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯。具体而言，可以举出丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯等。上述物质可以单独使用，也可以混合使用二种或二种以上。单体(A)的使用量相对于作为粘合剂原料的全部单体总量，通常优选含有10～98.9重量％。更优选为85～95重量％。通过使单体(A)的使用量在该范围内，可以得到含有(甲基)丙烯酸烷基酯单体单元(A)10～98.9重量％、优选为85～95重量％的聚合物。
作为形成具有可与交联剂反应的官能基的单体单元(B)的单体(B)，可以举出丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、中康酸、柠康酸、反丁烯二酸、顺丁烯二酸、衣康酸单烷基酯、中康酸单烷基酯、柠康酸单烷基酯、反丁烯二酸单烷基酯、顺丁烯二酸单烷基酯、丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸-2-羟乙酯、甲基丙烯酸-2-羟乙酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、叔丁基氨基乙基丙烯酸酯、叔丁基氨基乙基甲基丙烯酸酯等。
优选为丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸-2-羟乙酯、甲基丙烯酸-2-羟乙酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺等。可以使其中的一种与上述主单体共聚，或者使二种或二种以上共聚。具有可与交联剂反应的官能基的单体(B)使用量相对于作为粘合剂原料的全部单体总量，通常优选含有1～40重量％。更优选为1～10重量％。从而，可以得到具有与单体组成大致相等组成的构成单元(B)的聚合物。
而且，在半导体晶圆背面的加工步骤中对半导体晶圆进行背面加工时，为了在对晶圆背面进行蚀刻处理时的温度条件下也可充分发挥作为粘合剂的功能，作为调整粘合力和剥离性的对策，为了维持乳胶微粒的凝集力也优选考虑粒子嵌段的交联方式。
优选采用通过将乳胶微粒与二官能团性单体(C)共聚来维持凝聚力的交联方式，以便在150℃下具有1×105Pa或1×105Pa以上、1×107Pa或1×107Pa以下的储能模量。作为进行良好共聚的单体，可以举出甲基丙烯酸烯丙酯、丙烯酸烯丙酯、二乙烯基苯、甲基丙烯酸乙烯基酯、丙烯酸乙烯基酯等。作为其它物质，可以举出例如两末端为二丙烯酸酯或二甲基丙烯酸酯、主链构造为丙二醇型的物质〔日本油脂股份有限公司制、商品名：PDP-200、同PDP-400、同ADP-200、同ADP-400〕，丁二醇型的物质〔日本油脂股份有限公司制、商品名：ADT-250、同ADT-850〕及上述物质的混合物〔日本油脂股份有限公司制、商品名：ADET-1800、同ADPT-4000〕等。
将二官能团性单体(C)乳液共聚时，其使用量相对于全部单体优选含有0.1～30重量％。更优选为0.1～5重量％。从而，可以得到具有与单体组成大致相等组成的构成单元(C)的聚合物。
除了构成上述粘合剂的主单体及具有可与交联剂反应的官能基的共聚单体以外，也可共聚具有表面活性剂性质的特定共聚单体(以下，称为聚合性表面活性剂)。聚合性表面活性剂具有与主单体及共聚单体进行共聚的性质，同时在进行乳液聚合的情况下，具有作为乳化剂的作用。在使用由聚合性表面活性剂经乳液聚合得到的丙烯酸类粘合剂的情况下，通常不会发生由表面活性剂对晶圆表面造成的污染。另外，即使在发生起因于粘合剂层的轻微污染的情况下，也可以通过洗涤晶圆表面而将其轻易地除去。
作为此类聚合性表面活性剂的具体例，例如可以举出在聚氧乙烯壬苯醚的苯环上导入聚合性1-丙烯基得到的物质[第一工业制药股份有限公司制；商品名：Acuarone RN-10、同RN-20、同RN-30、同RN-50等]，在聚氧乙烯壬苯醚硫酸酯铵盐的苯环上导入聚合性1-丙烯基得到的物质〔第一工业制药股份有限公司制；商品名：Acuarone HS-10、同HS-20等〕，及分子内具有聚合性双键的磺基琥珀酸二酯类〔花王股份有限公司制；商品名：LATEMUL S-120A、同S-180A等〕等。
而且，根据需要，也可以共聚醋酸乙烯酯、丙烯腈、苯乙烯等具有聚合性双键的单体。
作为丙烯酸类粘合剂的聚合反应机制，可以举出自由基聚合、阴离子聚合、阳离子聚合等。如果考虑粘合剂的制造成本、单体官能基的影响及离子对半导体晶圆表面的影响等，则优选通过自由基聚合进行聚合。通过自由基聚合反应进行聚合时，作为自由基聚合引发剂，可以举出过氧化苯甲酰、过氧化乙酰、过氧化异丁酰、过氧化辛酰、过氧化二叔丁基、过氧化二叔戊基等有机过氧化物，过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠等无机过氧化物，2，2’-偶氮二异丁腈、2，2’-偶氮二-2-甲基丁腈、4，4’-偶氮二-4-氰基戊酸等偶氮化合物。
利用乳液聚合法进行聚合的情况下，在上述自由基聚合引发剂中，优选水溶性的过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠等无机过氧化物，同样为水溶性的4，4’-偶氮二-4-氰基戊酸等分子内具有羧基的偶氮化合物。如果考虑离子对半导体晶圆表面的影响，则更优选过硫酸铵、4，4’-偶氮二-4-氰基戊酸等分子内具有羧基的偶氮化合物。特别优选4，4’-偶氮二-4-氰基戊酸等分子内具有羧基的偶氮化合物。
在1分子中具有二个或二个以上交联性官能基的交联剂用于与丙烯酸类粘合剂所具有的官能基反应，调整粘合力及凝集力。作为交联剂，可以举出脱水山梨糖醇聚缩水甘油醚、聚甘油聚缩水甘油醚、季戊四醇聚缩水甘油醚、二甘油聚缩水甘油醚、甘油聚缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、间苯二酚二缩水甘油醚等环氧类化合物；四亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、三羟甲基丙烷的甲苯二异氰酸酯三聚物、聚异氰酸酯等异氰酸酯类化合物；三羟甲基丙烷-三-β-氮杂环丙烷基丙酸酯、四羟甲基甲烷-三-β-氮杂环丙烷基丙酸酯、N，N’-二苯基甲烷-4，4’-二(1-氮杂环丙烷酰胺)、N，N’-六亚甲基-1，6-二(1-氮杂环丙烷羧酸酰胺)、N，N’-甲苯-2，4-二(1-氮杂环丙烷酰胺)、三羟甲基丙烷-三-β-(2-甲基氮杂环丙烷)丙酸酯等氮杂环丙烷类化合物；N，N，N’，N’-四缩水甘油基间苯二胺、1，3-二(N，N’-二缩水甘油基氨基甲基)环己烷的四官能团性环氧类化合物及六甲氧基羟甲基蜜胺等蜜胺类化合物。上述物质可以单独使用，也可以并用二种或二种以上。
交联剂的含量通常在交联剂中的官能基数不超过丙烯酸类粘合剂中的官能基数的范围内。但是，在交联反应中生成新的官能基或交联反应速度慢等情况下，根据需要，也可以过量含有。调整成150℃下的弹性率区域为1×105Pa或1×105Pa以上、1×107Pa或1×107Pa以下。
相对于丙烯酸类粘合剂100重量份，交联剂的含量优选为为0.1～15重量份。
含量少的情况下，粘合剂层的凝集力不够充分，在150～200℃范围内，弹性率为1×105Pa或1×105Pa以下，因为缺乏耐热特性，因此有时容易发生起因于粘合剂层的糊料残留。另外，粘合力变高，由晶圆表面剥离粘合薄膜时，有时发生剥离困难，或使晶圆完全破损。另外，含量多时，粘合剂层与晶圆表面的密合力变弱，在晶圆背面的研削步骤中，有时在晶圆表面与粘合剂层之间浸入水或研削屑，使晶圆破损，或因研削屑而发生晶圆表面污染。而且，研磨压力的吸收性变差，研削至100μm或100μm以下，半导体晶圆的强度降低时，在研磨过程中有时发生半导体晶圆破损。
在本发明所用的粘合剂涂布液中，在不影响本发明目的的前提下也可以适当含有以下物质：将上述特定的二官能性单体共聚得到的丙烯酸类粘合剂、交联剂以外的用以调整粘合特性的松香类、萜烯树脂类等增粘剂、各种表面活性剂等。另外，在涂布液为乳液的情况下，在不影响本发明目的的前提下，也可以适当添加二甘醇单烷基醚等成膜助剂。在粘合剂层中大量含有作为成膜助剂使用的二甘醇单烷基醚及其衍生物时，如果考虑导致晶圆表面污染至不可能洗涤的情况，则优选使用在粘合剂涂布后进行干燥时的温度下能够挥发的物质，以降低粘合剂层中的残留量。
本发明粘合薄膜的粘合力可以考虑半导体晶圆的加工条件、晶圆的直径、背面研削后的晶圆厚度、晶圆背面蚀刻处理时的发热温度等进行适当调整，粘合力如果过低，则粘合薄膜对晶圆表面的贴合变难，或者半导体晶圆由支撑基板分离，粘合薄膜的保护性能不够充分，有晶圆破损或在晶圆表面发生由研削屑等引起的污染的倾向。另外，粘合力如果过高，则在晶圆加工后由晶圆表面将粘合薄膜剥离时，有时发生剥离困难等问题，剥离作业性降低，或将晶圆破损。通常，换算成相对于SUS304-BA板的粘合力为5～500g/25mm，优选为10～300g/25mm。
作为在基材薄膜或剥离薄膜的单面涂布粘合剂涂布液的方法，可以采用目前公知的涂布方法，例如辊涂法、逆转辊涂法、照相凹版辊法、棒涂法、科马涂层法、模板涂层法等。涂布粘合剂的干燥条件并无特别限制，一般而言，优选在80～200℃的温度范围内干燥10秒～10分钟。更优选在80～170℃下干燥15秒～5分钟。为了充分促进交联剂与粘合剂的交联反应，在粘合剂涂布液干燥结束后，将半导体晶圆的表面保护粘合薄膜在40～80℃下加热5～300小时左右。为了在基材薄膜的表里两面形成粘合剂层，只要首先根据上述方法在单面上形成粘合剂层，然后在另一面形成粘合剂层即可。另外，也可以在二张剥离薄膜的表面分别形成粘合剂层后，在基材薄膜的表里面分别转印粘合剂层。基材薄膜表里两面的粘合剂层可以由相同类型的粘合剂形成，另外，也可以利用支撑半导体晶圆的基板设置成强粘合与弱粘合之类不同的粘合力。此时，可以贴合在半导体晶圆表面的任一侧，但就增强效果而言，优选贴合弱粘合力侧的粘合剂层。
本发明粘合薄膜的制造方法如上所述，但从防止半导体晶圆表面污染的观点考虑，基材薄膜、剥离薄膜、粘合剂主剂等全部原材料的制造环境、粘合剂涂布液的调制、保存、涂布及干燥环境优选维持在美国联邦规格209b所规定的等级1,000或1,000以下的洁净度。
适用本发明半导体晶圆保护方法的半导体晶圆的制造方法实施以下步骤：首先，经由在基材薄膜的表里两面具有粘合剂层的粘合薄膜，将半导体晶圆的表面固定在支撑半导体晶圆的基板上的第一步骤；经由该基板，将半导体晶圆固定在磨削机上，将半导体晶圆的背面机械性磨削的第二步骤；及将半导体晶圆背面的破碎层除去和/或附设金属的第三步骤。
以后的步骤无特别限制，例如可以举出依次实施以下步骤的半导体晶圆制造方法：由半导体晶圆支撑基板及粘合薄膜剥离半导体晶圆的步骤、将半导体晶圆分割切断的切割步骤、用树脂将半导体芯片封装以保护外部的模塑步骤等。
下面，详细说明本发明的半导体晶圆保护方法。本发明的半导体晶圆保护方法依次实施以下步骤：经由在上述基材薄膜的表里两面具有粘合剂层的粘合薄膜(以下，称为两面粘合薄膜)，将半导体晶圆表面固定在支撑半导体晶圆的基板上的第一步骤；经由上述基板将半导体晶圆固定在研削机上，将半导体晶圆背面机械性研削的第二步骤；再将半导体晶圆背面生成的破碎层除去和/或附设金属的第三步骤。此时，使用上述两面粘合薄膜作为半导体晶圆表面保护用粘合薄膜。
本发明的半导体晶圆保护方法的详细步骤为：首先，由两面粘合薄膜一面的粘合剂层侧，将剥离薄膜剥离，使粘合剂层表面露出，经由该粘合剂层，贴合在半导体晶圆的表面。接下来，由两面粘合薄膜另一面的粘合剂层侧，将剥离薄膜剥离，贴合在支撑半导体晶圆的基板上(第一步骤)。两面粘合薄膜的粘合剂层的两面可以由相同类型的粘合剂形成，另外，也可以根据支撑半导体晶圆的基板(被贴合体)，设置成强粘合和弱粘合之类不同的粘合力。贴附顺序可以为在将粘合薄膜与支撑半导体晶圆的基板贴附后，贴附半导体晶圆，重要的是在贴附时不能混入空气等。
作为此时所用的支撑半导体晶圆的基板，例如可以举出玻璃板或未形成电路的裸晶圆等。接下来，经由支撑半导体晶圆的基板，将半导体晶圆固定在研削机的卡盘台等之上，将半导体晶圆的背面机械性研削(第二步骤)。再将半导体晶圆背面生成的破碎层除去和/或附设金属(第三步骤)。然后，将半导体晶圆由带有粘合薄膜的半导体晶圆支撑基板上剥离。另外，根据需要，在进行剥离后，对半导体晶圆表面实施水洗、等离子体洗涤等处理。
在背面加工操作中，半导体晶圆在研削前的厚度通常为500～1000μm，根据半导体芯片的种类等情况，通常将其研削、薄层化至200～600μm左右。通过应用本发明，可将厚度薄层化至100μm或100μm以下。此时，优选实施继续研削背面来除去半导体晶圆背面生成的破碎层的步骤。蚀刻厚度为0.5～60μm左右。研削背面前的半导体晶圆厚度根据半导体晶圆的直径、种类等情况适当决定，研削背面后的晶圆厚度根据所得芯片的大小，电路的种类等情况适当决定。通过应用本发明而可实现薄层化的半导体晶圆的厚度下限为20μm左右。
研削背面的方式可以采用纵向进给方式、横向进给方式等公知研削方式。各种研削方式均可以一边用水将半导体晶圆与研磨石冷却一边进行研削。作为除去研削背面结束后的半导体晶圆背面生成的破碎层的方法，可举出湿式蚀刻、等离子体蚀刻、抛光等处理。湿式蚀刻步骤、等离子体蚀刻步骤及抛光步骤除了除去半导体晶圆背面生成的破碎层以外，还可以为了将半导体晶圆进一步薄层化、除去氧化膜等，进行在背面形成电极时的前处理等目的而进行。蚀刻液和等离子体条件及抛光剂可以根据目的而适当选择。金属的附设步骤为在半导体背面使金、镍和钛等成膜。另外，根据装置，也可以采用附设金焊垫和焊锡焊垫的步骤。
剥离粘合薄膜后的晶圆表面可以根据需要进行洗涤。作为洗涤方式，可以举出水洗涤、溶剂洗涤等湿式洗涤，等离子体洗涤等干式洗涤等。湿式洗涤的情况下，也可以并用超音波洗涤。上述洗涤方法可以根据晶圆表面的污染状况而适当选择。
作为可以应用本发明的半导体晶圆保护方法的半导体晶圆，并不限定于硅晶圆，可以举出锗、镓-砷、镓-磷、镓-砷-铝等晶圆。
(实施例)
下面，给出实施例更详细地说明本发明。下面给出的全部实施例及比较例中，在维持美国联邦规格209b所规定的等级1,000或1,000以下洁净度的环境中，实施粘合剂涂布液的调制及涂布、半导体硅晶圆的背面研削、及研削背面后除去破碎层的试验等。本发明并不限定于下述实施例。需要说明的是实施例所示各种特性值采用下述方法测定。
1.粘合力测定(g/25mm)
除了下述所规定的条件以外，全部根据JIS Z0237-1991所规定的方法进行测定。在23℃的环境气氛中，将实施例或比较例所得的粘合薄膜经由其粘合剂层贴合在5cm×20cm的SUS 304-BA板(JISG4305-1991规定)表面，放置60分钟。将试样的一端夹住，测定在剥离角度为180度、剥离速度为300mm/min的条件下，由SUS 304-BA板的表面剥离试样时的应力，并换算成25mm宽度。
2.储能模量(Pa)
将粘合薄膜的粘合剂层部分叠层至厚度为1mm，制作粘弹性测定用样品。将样品切成直径为8mm的圆形，使用动态粘弹性测定装置(Rheometrics公司制：规格：RMS-800)，测定150℃及200℃下的储能模量。测定频率为1Hz，变形为0.1～3％。
3.污染性评价
将试样用粘合薄膜经由其粘合剂层贴合在半导体硅晶圆〔直径：约200mm(8英寸)、厚度：600μm、划线深度：8μm、划线宽度：100μm〕的整个表面，实施半导体晶圆的背面研削及背面破碎层的除去处理(化学蚀刻、抛光、或等离子体蚀刻)后，使用激光聚焦显微镜(KEYENCE制、规格：VF-7510、VF-7500、VP-ED100)以250倍率观察粘合薄膜剥离后的晶圆表面。各背面破碎层除去处理的试样张数为10张。评价基准如下所述。○：无糊料残留，且在晶圆表面与粘合薄膜间并无抛光时的研磨剂或化学蚀刻液浸入，并且无剥离不良者用「○」符号表示。观察到发生糊料残留、发生剥离不良等情况时给出其张数。
4.半导体晶圆的破损(张数)
给出半导体晶圆背面研削时、背面破碎层除去处理时、及粘合薄膜剥离时晶圆的破损张数。各背面破碎层除去处理的试样张数为10张。○：无晶圆破损者用「○」符号表示。晶圆破损或出现裂痕时给出其张数。
<粘合剂主剂的调制例>
1-1.粘合剂主剂的调制例1(粘合剂主剂1)
在聚合反应机中装入去离子水150重量份、作为聚合引发剂的4，4’-偶氮二-4-氰基戊酸〔大冢化学股份有限公司制、商品名：ACVA〕0.625重量份、作为单体(A)的丙烯酸-2-乙基己酯62.25重量份、丙烯酸正丁酯18重量份、及甲基丙烯酸甲酯12重量份、作为单体(B)的甲基丙烯酸-2-羟乙酯3重量份、甲基丙烯酸2重量份、及丙烯酰胺1重量份、作为单体(C)的聚丁二醇二丙烯酸酯〔日本油脂股份有限公司制、商品名：ADT-250〕1重量份、作为水溶性共聚单体的在聚氧乙烯壬苯醚(环氧乙烷加成摩尔数的平均值：约20)硫酸酯铵盐的苯环中导入聚合性的1-丙烯基得到的物质〔第一工业制药股份有限公司制、商品名：Acuaron HS-10〕0.75重量份，在搅拌下于70～72℃实施8小时乳液聚合，得到丙烯酸类树脂乳液。将其用9重量％氨水中和(pH＝7.0)，制成固形成分为42.5重量％的丙烯酸类粘合剂(粘合剂主剂1)。
1-2.粘合剂主剂的比较调制例1(粘合剂主剂2)
在聚合反应机中装入去离子水150重量份、作为聚合引发剂的4，4’-偶氮二-4-氰基戊酸〔大冢化学股份有限公司制、商品名：ACVA〕0.625重量份、作为单体(A)的丙烯酸-2-乙基己酯63.25重量份、丙烯酸正丁酯18重量份、及甲基丙烯酸甲酯12重量份、作为单体(B)的甲基丙烯酸-2-羟乙酯3重量份、甲基丙烯酸2重量份、及丙烯酰胺1重量份、作为水溶性共聚单体的在聚氧乙烯壬苯醚(环氧乙烷加成摩尔数的平均值：约20)硫酸酯铵盐的苯环中导入聚合性的1-丙烯基得到的物质〔第一工业制药股份有限公司制、商品名：Acuaron HS-10〕0.75重量份，在搅拌下于70～72℃实施8小时乳液聚合，得到丙烯酸类树脂乳液。将其用9重量％氨水中和(pH＝7.0)，制成固形成分为42.5重量％的丙烯酸类粘合剂(粘合剂主剂2)。
1-3.粘合剂主剂的比较调制例2(粘合剂主剂3)
在聚合反应机中装入去离子水150重量份、作为聚合引发剂的4，4’-偶氮二-4-氰基戊酸〔大冢化学股份有限公司制、商品名：ACVA〕0.625重量份、作为单体(A)的丙烯酸-2-乙基己酯93.25重量份、作为单体(B)的甲基丙烯酸-2-羟乙酯3重量份、甲基丙烯酸2重量份、及丙烯酰胺1重量份、作为水溶性共聚单体的在聚氧乙烯壬苯醚(环氧乙烷加成摩尔数的平均值：约20)硫酸酯铵盐的苯环中导入聚合性的1-丙烯基得到的物质〔第一工业制药股份有限公司制、商品名：AcuaronHS-10〕0.75重量份，在搅拌下于70～72℃实施8小时乳液聚合，得到丙烯酸类树脂乳液。将其用9重量％氨水中和(pH＝7.0)，制成固形成分为42.5重量％的丙烯酸类粘合剂(粘合剂主剂3)。
<粘合剂涂布液的调制例>
2-1.粘合剂涂布液的调制例1(粘合剂涂布液1)
取100重量份粘合剂主剂的调制例1所得的粘合剂主剂1，再加入9重量％氨水调整至pH9.5。接下来，添加氮杂环丙烷类交联剂〔日本触媒化学工业股份有限公司制、商品名：Chemitite Pz-33〕0.8重量份，得到粘合剂涂布液1。
2-2.粘合剂涂布液的比较调制例1(粘合剂涂布液2)
除了使用粘合剂主剂的比较调制例1所得的粘合剂主剂2以外，与粘合剂涂布液的调制例1同样地得到粘合剂涂布液2。
2-3.粘合剂涂布液的比较调制例2(粘合剂涂布液3)
除了使用粘合剂主剂的比较调制例2所得的粘合剂主剂3以外，与粘合剂涂布液的调制例1同样地得到粘合剂涂布液3。
<粘合薄膜的调制例>
3-1.粘合薄膜的调制例1(粘合薄膜1)
采用辊涂法将粘合剂涂布液1涂布在聚丙烯薄膜(剥离薄膜、厚度：50μm)上，在120℃下干燥2分钟，设置厚度为10μm的粘合剂层。在其上贴合作为基材薄膜的两面经电晕放电处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(熔点为255℃、薄膜厚度为12μm)，使粘合剂层转印。同样地在聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜的另一面形成粘合剂层，制成两面粘合薄膜。在60℃下加热48小时后，冷却至室温，由此制造粘合薄膜1。粘合剂层的储能模量在150℃下为1.5×105Pa、在200℃下为1.3×105Pa。另外，用单面形成了粘合剂层时的粘合薄膜测定粘合力时，粘合力为230g/25mm。
3-2.粘合薄膜的调制例2(粘合薄膜2)
采用辊涂法将粘合剂涂布液1涂布在聚丙烯薄膜(剥离薄膜、厚度：50μm)上，在120℃下干燥2分钟，设置厚度为10μm的粘合剂层。在其上贴合作为基材薄膜的两面经电晕放电处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(熔点为255℃、薄膜厚度为50μm)，使粘合剂层转印。同样地在聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜的另一面形成粘合剂层，制成两面粘合薄膜。在60℃下加热48小时后，冷却至室温，由此制造粘合薄膜2。粘合剂层的储能模量在150℃下为1.5×105Pa、在200℃下为1.3×105Pa。另外，用单面形成了粘合剂层时的粘合薄膜测定粘合力时，粘合力为120g/25mm。
3-3.粘合薄膜的调制例3(粘合薄膜3)
采用辊涂法将粘合剂涂布液1涂布在聚丙烯薄膜(剥离薄膜、厚度：50μm)上，在120℃下干燥2分钟，设置厚度为10μm的粘合剂层。在其上贴合作为基材薄膜的两面经电晕放电处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(熔点为255℃、薄膜厚度为100μm)，使粘合剂层转印。同样地在聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜的另一面形成粘合剂层，制成两面粘合薄膜。在60℃下加热48小时后，冷却至室温，由此制造粘合薄膜3。粘合剂层的储能模量在150℃下为1.5×105Pa、在200℃下为1.3×105Pa。另外，用单面形成了粘合剂层时的粘合薄膜测定粘合力时，粘合力为55g/25mm。
3-4.粘合薄膜的调制例4(粘合薄膜4)
采用辊涂法将粘合剂涂布液1涂布在聚丙烯薄膜(剥离薄膜、厚度：50μm)上，在120℃下干燥2分钟，设置厚度为10μm的粘合剂层。在其上贴合作为基材薄膜的两面经电晕放电处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(熔点为255℃、薄膜厚度为190μm)，使粘合剂层转印。同样地在聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜的另一面形成粘合剂层，制成两面粘合薄膜。在60℃下加热48小时后，冷却至室温，由此制造粘合薄膜4。粘合剂层的储能模量在150℃下为1.5×105Pa、在200℃下为1.3×105Pa。另外，用单面形成了粘合剂层时的粘合薄膜测定粘合力时，粘合力为30g/25mm。
3-5.粘合薄膜的调制例5(粘合薄膜5)
采用辊涂法将粘合剂涂布液1涂布在聚丙烯薄膜(剥离薄膜、厚度：50μm)上，在120℃下干燥2分钟，设置厚度为10μm的粘合剂层。在其上贴合作为基材薄膜的两面经电晕放电处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(熔点为269℃、薄膜厚度为100μm)，使粘合剂层转印。同样地在聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜的另一面形成粘合剂层，制成两面粘合薄膜。在60℃下加热48小时后，冷却至室温，由此制造粘合薄膜5。粘合剂层的储能模量在150℃下为1.5×105Pa、在200℃下为1.3×105Pa。另外，用单面形成了粘合剂层时的粘合薄膜测定粘合力时，粘合力为60g/25mm。
3-6.粘合薄膜的调制例6(粘合薄膜6)
采用辊涂法将粘合剂涂布液1涂布在聚丙烯薄膜(剥离薄膜、厚度：50μm)上，在120℃下干燥2分钟，设置厚度为10μm的粘合剂层。在其上贴合作为基材薄膜的两面经电晕放电处理的聚苯硫醚薄膜(熔点为285℃、薄膜厚度为75μm)，使粘合剂层转印。同样地在聚苯硫醚薄膜的另一面形成粘合剂层，制成两面粘合薄膜。在60℃下加热48小时后，冷却至室温，由此制造粘合薄膜6。粘合剂层的储能模量在150℃下为1.5×105Pa、在200℃下为1.3×105Pa。另外，用单面形成了粘合剂层时的粘合薄膜测定粘合力时，粘合力为90g/25mm。
3-7.粘合薄膜的调制例7(粘合薄膜7)
采用辊涂法将粘合剂涂布液1涂布在聚丙烯薄膜(剥离薄膜、厚度：50μm)上，在120℃下干燥2分钟，设置厚度为10μm的粘合剂层。在其上贴合作为基材薄膜的两面经电晕放电处理的聚酰亚胺薄膜(熔点为300℃或300℃以上、薄膜厚度为75μm)，使粘合剂层转印。同样地在聚酰亚胺薄膜的另一面形成粘合剂层，制成两面粘合薄膜。在60℃下加热48小时后，冷却至室温，由此制造粘合薄膜7。粘合剂层的储能模量在150℃下为1.5×105Pa、在200℃下为1.3×105Pa。另外，用单面形成了粘合剂层时的粘合薄膜测定粘合力时，粘合力为70g/25mm。
3-8.粘合薄膜的调制例8(粘合薄膜8)
采用辊涂法将粘合剂涂布液1涂布在聚丙烯薄膜(剥离薄膜、厚度：50μm)上，在120℃下干燥2分钟，设置厚度为10μm的粘合剂层。在其上贴合作为基材薄膜的两面经电晕放电处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(熔点为255℃、薄膜厚度为100μm)，使粘合剂层转印。同样地在聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜的另一面也形成厚度为40μm的粘合剂层，制成具有不同粘合力的两面粘合薄膜。在60℃下加热48小时后，冷却至室温，由此制造粘合薄膜8。粘合剂层的储能模量在150℃下为1.5×105Pa、在200℃下为1.3×105Pa。另外，用单面形成了粘合剂层时的粘合薄膜测定粘合力时，在粘合剂层的厚度为10μm一侧粘合力为55g/25mm，在粘合剂层的厚度为40μm一侧粘合力为90g/25mm。
3-9.粘合薄膜的调制例9(粘合薄膜9)
采用辊涂法将粘合剂涂布液1涂布在聚丙烯薄膜(剥离薄膜、厚度：50μm)上，在120℃下干燥2分钟，设置厚度为10μm的粘合剂层。在其上贴合作为基材薄膜的两面经电晕放电处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(熔点为255℃、薄膜厚度为100μm)，使粘合剂层转印。同样地在聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜的另一面也形成厚度为40μm的粘合剂层，制成具有不同粘合力的两面粘合薄膜。在60℃下加热48小时后，冷却至室温，由此制造粘合薄膜9。粘合剂层的储能模量在150℃下为1.5×105Pa、在200℃下为1.3×105Pa。
另外，用单面形成了粘合剂层时的粘合薄膜测定粘合力时，在粘合剂层的厚度为10μm一侧粘合力为55g/25mm，在粘合剂层的厚度为40μm一侧粘合力为90g/25mm。
3-10.粘合薄膜的调制例10(粘合薄膜10)
采用辊涂法将粘合剂涂布液1涂布在聚丙烯薄膜(剥离薄膜、厚度：50μm)上，在120℃下干燥2分钟，设置厚度为5μm的粘合剂层。在其上贴合作为基材薄膜的两面经电晕放电处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(熔点为255℃、薄膜厚度为50μm)，使粘合剂层转印。同样地在聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜的另一面也形成厚度为5μm的粘合剂层，制成两面粘合薄膜。
在60℃下加热48小时后，冷却至室温，由此制造粘合薄膜10。粘合剂层的储能模量在150℃下为1.5×105Pa、在200℃下为1.3×105Pa。另外，用单面形成了粘合剂层时的粘合薄膜测定粘合力时，粘合力为100g/25mm。
3-11.粘合薄膜的调制例11(粘合薄膜11)
采用辊涂法将粘合剂涂布液1涂布在聚丙烯薄膜(剥离薄膜、厚度：50μm)上，在120℃下干燥2分钟，设置厚度为80μm的粘合剂层。在其上贴合作为基材薄膜的两面经电晕放电处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(熔点为255℃、薄膜厚度为50μm)，使粘合剂层转印。同样地在聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜的另一面也形成厚度为80μm的粘合剂层，制成两面粘合薄膜。在60℃下加热48小时后，冷却至室温，由此制造粘合薄膜11。粘合剂层的储能模量在150℃下为1.5×105Pa、在200℃下为1.3×105Pa。另外，用单面形成了粘合剂层时的粘合薄膜测定粘合力时，粘合力为160g/25mm。
3-12.粘合薄膜的比较调制例1(粘合薄膜12)
采用辊涂法将粘合剂涂布液2涂布在聚丙烯薄膜(剥离薄膜、厚度：50μm)上，在120℃下干燥2分钟，设置厚度为10μm的粘合剂层。在其上贴合作为基材薄膜的两面经电晕放电处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(熔点为255℃、薄膜厚度为100μm)，使粘合剂层转印。同样地在聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜的另一面也形成粘合剂层，制成两面粘合薄膜。在60℃下加热48小时后，冷却至室温，由此制造粘合薄膜12。粘合剂层的储能模量在150℃下为5.0×104Pa、在200℃下为3.0×104Pa。另外，用单面形成了粘合剂层时的粘合薄膜测定粘合力时，粘合力为70g/25mm。
3-13.粘合薄膜的比较调制例2(粘合薄膜13)
采用辊涂法将粘合剂涂布液1涂布在聚丙烯薄膜(剥离薄膜、厚度：50μm)上，在120℃下干燥2分钟，设置厚度为10μm的粘合剂层。在其上贴合作为基材薄膜的两面经电晕放电处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(熔点为255℃、薄膜厚度为6μm)，使粘合剂层转印。同样地在聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜的另一面也形成粘合剂层，制成两面粘合薄膜。在60℃下加热48小时后，冷却至室温，由此制造粘合薄膜13。粘合剂层的储能模量在150℃下为1.5×105Pa、在200℃下为1.3×105Pa。另外，用单面形成了粘合剂层时的粘合薄膜测定粘合力时，粘合力为330g/25mm。
3-14.粘合薄膜的比较调制例3(粘合薄膜14)
采用辊涂法将粘合剂涂布液1涂布在聚丙烯薄膜(剥离薄膜、厚度：50μm)上，在120℃下干燥2分钟，设置厚度为10μm的粘合剂层。在其上贴合作为基材薄膜的两面经电晕放电处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(熔点为255℃、薄膜厚度为250μm)，使粘合剂层转印。同样地在聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜的另一面也形成粘合剂层，制成两面粘合薄膜。在60℃下加热48小时后，冷却至室温，由此制造粘合薄膜14。粘合剂层的储能模量在150℃下为1.5×105Pa、在200℃下为1.3×105Pa。另外，用单面形成了粘合剂层时的粘合薄膜测定粘合力时，粘合力为8g/25mm。
3-15.粘合薄膜的比较调制例4(粘合薄膜15)
采用辊涂法将粘合剂涂布液1涂布在聚丙烯薄膜(剥离薄膜、厚度：50μm)上，在120℃下干燥2分钟，设置厚度为10μm的粘合剂层。在其上贴合作为基材薄膜的两面经电晕放电处理的聚丙烯薄膜(熔点为160℃、薄膜厚度为100μm)，使粘合剂层转印。同样地在聚丙烯薄膜的另一面也形成粘合剂层，制成两面粘合薄膜。在60℃下加热48小时后，冷却至室温，由此制造粘合薄膜15。粘合剂层的储能模量在150℃下为1.5×105Pa、在200℃下为1.3×105Pa。另外，用单面形成了粘合剂层时的粘合薄膜测定粘合力时，粘合力为80g/25mm。
3-16.粘合薄膜的比较调制例5(粘合薄膜16)
采用辊涂法将粘合剂涂布液1涂布在聚丙烯薄膜(剥离薄膜、厚度：50μm)上，在120℃下干燥2分钟，设置厚度为10μm的粘合剂层。在其上贴合作为基材薄膜的两面经电晕放电处理的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物薄膜(熔点为85℃、薄膜厚度为120μm)，使粘合剂层转印。同样地在乙烯-醋酸乙烯酯共聚物薄膜的另一面也形成粘合剂层，制成两面粘合薄膜。在60℃下加热48小时后，冷却至室温，由此制造粘合薄膜16。粘合剂层的储能模量在150℃下为1.5×105Pa、在200℃下为1.3×105Pa。另外，用单面形成了粘合剂层时的粘合薄膜测定粘合力时，粘合力为120g/25mm。
3-17.粘合薄膜的比较调制例6(粘合薄膜17)
采用辊涂法将粘合剂涂布液3涂布在聚丙烯薄膜(剥离薄膜、厚度：50μm)上，在120℃下干燥2分钟，设置厚度为10μm的粘合剂层。在其上贴合作为基材薄膜的两面经电晕放电处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(熔点为255℃、薄膜厚度为50μm)，使粘合剂层转印。同样地在聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜的另一面也形成粘合剂层，制成两面粘合薄膜。在60℃下加热48小时后，冷却至室温，由此制造粘合薄膜17。粘合剂层的储能模量在150℃下为1.2×104Pa、在200℃下为0.8×104Pa。另外，用单面形成了粘合剂层时的粘合薄膜测定粘合力时，粘合力为40g/25mm。
3-18.粘合薄膜的比较调制例7(粘合薄膜18)
采用辊涂法将粘合剂涂布液3涂布在聚丙烯薄膜(剥离薄膜、厚度：50μm)上，在120℃下干燥2分钟，设置厚度为120μm的粘合剂层。在其上贴合作为基材薄膜的两面经电晕放电处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(熔点为255℃、薄膜厚度为50μm)，使粘合剂层转印。同样地在聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜的另一面也形成粘合剂层，制成两面粘合薄膜。在60℃下加热48小时后，冷却至室温，由此制造粘合薄膜18。粘合剂层的储能模量在150℃下为1.5×105Pa、在200℃下为1.3×105Pa。另外，用单面形成了粘合剂层时的粘合薄膜测定粘合力时，粘合力为220g/25mm。
3-19.粘合薄膜的比较调制例8(粘合薄膜19)
以具有玻璃化温度为200℃或200℃以上的组成的热塑性聚酰亚胺薄膜50μm作为薄膜19。该薄膜的储能模量在150℃下为3.0×109Pa、在200℃下为2.0×109Pa。
<粘合薄膜对半导体晶圆的保护性能>
<背面加工处理方法及使用机器>
(1)背面研削和化学蚀刻：使用Disco公司及日曹Engineering公司制、型号：BEST。(2)背面研削和抛光：使用东京精密制、型号：PG200。(3)背面研削和等离子体蚀刻：使用Disco制、型号：DFG850/SR10。
(实施例1)
经由粘合薄膜1，在形状与半导体硅晶圆大致相同的玻璃基板(厚度1.0mm)上贴合安装了集成电路的半导体硅晶圆(直径：约200mm(8英寸)、厚度：600μm、划线深度：8μm、划线宽度：100μm)的电路形成面的整个表面，制成评价试样。同样地制成评价试样30张(组)。
(1)背面研削和化学蚀刻：对于上述试样10张，使用上述装置，首先进行半导体硅晶圆的背面研削使晶圆厚度为70μm，再将晶圆背面化学蚀刻，使晶圆厚度为50μm。
(2)背面研削和抛光：对于上述试样10张，使用上述装置，首先进行半导体硅晶圆的背面研削使晶圆厚度为52μm，再将晶圆背面抛光，使晶圆厚度为50μm。
(3)背面研削和等离子体蚀刻：对于上述试样10张，使用上述装置，首先进行半导体硅晶圆的背面研削使晶圆厚度为52μm，再将晶圆背面等离子体蚀刻，使晶圆厚度为50μm。
实施上述背面加工(1)～(3)时并未发生由半导体硅晶圆破损及粘合薄膜变形所引起的半导体硅晶圆裂开。另外，在剥离粘合薄膜后的晶圆表面并未观察到糊料残留等污染。所得结果示于表1。
实施例2～11、比较例1～8
除了使用粘合薄膜2～19代替粘合薄膜1以外，与实施例1同样地实施(1)背面研削和化学蚀刻、(2)背面研削和抛光、及(3)背面研削和等离子体蚀刻，并且评价粘合薄膜的保护性能。需要说明的是实施例8(使用粘合薄膜8)及实施例9(使用粘合薄膜9)中，将粘合力较弱的粘合剂层贴合在半导体晶圆的表面。所得结果示于表1～表3。
【表1】
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6 实施例7
粘合薄膜的构成 基材薄膜 PET PET PET PET PEN PPS PI
厚度(μm) 12 50 100 190 100 75 75
熔点(℃) 255 255 255 255 269 285 -
主剂 1 1 1 1 1 1 1
涂布液 1 1 1 1 1 1 1
粘合薄膜 1 2 3 4 5 6 7
粘合剂层厚度(μm) 10 10 10 10 10 10 10
粘合力[g/25mm] 230 120 55 30 60 90 70
弹性率[Pa] 1.5×105 1.5×105 1.5×105 1.5×105 1.5×105 1.5×105 1.5×105
背面研削时的晶圆破损(张数) ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
背面研削+化学蚀刻后的污染性 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
背面研削+抛光后的污染性 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
背面研削+等离子体蚀刻后的污染性 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
背面研削+化学蚀刻后的晶圆破损 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
背面研削+抛光后的晶圆破损 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
背面研削+等离子体蚀刻后的晶圆破损 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
【表2】
实施例8 实施例9 实施例10 实施例11
粘合薄膜的构成 基材薄膜 PET PET PFT PET
厚度(μm) 100 100 50 50
熔点(℃) 255 255 255 255
主剂 1 1 1 1
涂布液 1 1 1 1
粘合薄膜 8 9 10 11
粘合剂层厚度(μm) 10、40 10、40 5 80
粘合力[g/25mm] 55、90 55、90 100 160
弹性率[Pa] 1.5×105 1.5×105 1.5×105 1.5×105
背面研削时的晶圆破损(张数) ○ ○ ○ ○
背面研削+化学蚀刻后的污染性 ○ ○ ○ ○
背面研削+抛光后的污染性 ○ ○ ○ ○
背面研削+等离子体蚀刻后的污染性 ○ ○ ○ ○
背面研削+化学蚀刻后的晶圆破损 ○ ○ ○ ○
背面研削+抛光后的晶圆破损 ○ ○ ○ ○
背面研削+等离子体蚀刻后的晶圆破损 ○ ○ ○ ○
表3
比较例1 比较例2 比较例3 比较例4 比较例5 比较例6 比较例7 比较例8
粘合薄膜的构成 基材薄膜 PET PET PET PP EVA PET PET 热塑性PI
厚度(μm) 100 6 250 100 120 50 50 50
熔点(℃) 255 255 255 160 85 255 255 200或200以上
主剂 2 1 1 1 1 3 3 -
涂布液 2 1 1 1 1 3 3 -
粘合薄膜 12 13 14 15 16 17 18 19
粘合剂层厚度(μm) 10 10 10 10 10 10 120 -
粘合力[g/25mm] 70 330 8 80 120 40 220 -
弹性率[Pa] 0.5×105 1.5×105 1.5×105 1.5×105 1.5×105 1.5×105 1.5×105 3.0×109
背面研削 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
背面处理加工 化学蚀刻 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
抛光 ○ ○ × ○ ○ ○ ○ ○
等离子体蚀刻 ○ ○ × × × ○ ○ ○
背面研削+化学蚀刻后的污染性 ○ 剥离不良 蚀刻液浸入 ○ ○ 糊料残留6张 糊料残留1张 糊料残留10张
背面研削+抛光后的污染性 ○ 剥离不良 抛光剂浸入 ○ ○ 糊料残留8张 剥离不良 糊料残留10张
背面研削+等离子体蚀刻后的污染性 糊料残留4 剥离不良 等离子体处理 薄膜变形 薄膜变形 糊料残留8张 糊料残留5张 糊料残留10张
背面研削+化学蚀刻后的晶圆破损 ○ ○ - ○ ○ ○ ○ 5张破损
背面研削+抛光后的晶圆破损 ○ ○ - ○ ○ ○ ○ 8张破损
背面研削+等离子体蚀刻后的晶圆破损 ○ ○ - 2张裂开 6张裂开 ○ ○ 6张破损
根据本发明，在半导体晶圆的背面研削、及除去背面所生成的破碎层的处理步骤中，即使将厚度薄层化至100μm或100μm以下，也可防止半导体晶圆的破损及污染等。

Claims (4)

1.一种半导体晶圆表面保护用粘合薄膜，其特征为在熔点至少为200℃、厚度为10～200μm的基材薄膜的表里两面形成了在150℃下储能模量为1×105Pa或1×105Pa以上、1×107Pa或1×107Pa以下、厚度为3～100μm的粘合剂层，该粘合薄膜具有的粘合力换算成相对于SUS304-BA板的粘合力为5～500g/25mm。
2.如权利要求1所述的半导体晶圆表面保护用粘合薄膜，其特征为，基材薄膜为选自由聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚苯硫醚及聚酰亚胺所组成的组中的至少一种树脂薄膜。
3.一种半导体晶圆保护方法，是对半导体晶圆非电路形成面的加工步骤中的半导体晶圆的保护方法，所述加工步骤依次实施以下步骤：经由在基材薄膜的表里两面都具有粘合剂层的半导体晶圆表面保护用粘合薄膜，将半导体晶圆的电路形成面固定在支撑半导体晶圆的基板上的第一步骤；经由所述基板，将半导体晶圆固定在研削机上，将半导体晶圆的非电路形成面机械性研削的第二步骤；及除去半导体晶圆非电路形成面的破碎层的第三步骤，其特征在于，使用如权利要求1所述的半导体晶圆表面保护用粘合薄膜作为该半导体晶圆表面保护用粘合薄膜。
4.如权利要求3所述的半导体晶圆保护方法，其特征为，所述第三步骤包括选自湿式蚀刻步骤、等离子体蚀刻步骤及抛光步骤中的至少一个步骤。
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