CN101602148A - 激光加工用粘合片及激光加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种激光加工用粘合片和激光加工方法，其在利用激光对被加工物进行激光加工时，可防止基材和吸附台的熔接、生产效率良好且易于进行被加工物的激光加工。本发明的激光加工用粘合片，其特征在于，其为在利用波长为紫外光区域的激光或者能够进行经由多光子吸收过程的紫外光区域的光吸收的激光对被加工物进行激光加工时使用的激光加工用粘合片，其中，具有基材和设于该基材的一个面上的粘合剂层，前述基材的另一个面的熔点为80℃以上，且对前述另一个面照射前述激光时的蚀刻率(蚀刻速度/能量密度)为0.1[(μm/pulse)/(J/cm2)]以下。

Description

激光加工用粘合片及激光加工方法
技术领域
本发明涉及一种激光加工用粘合片，其在利用波长为紫外光区域的激光或者能够进行经由多光子吸收过程的紫外光区域的光吸收的激光对被加工物进行激光加工时使用。另外，本发明还涉及使用激光对例如各种片材材料、电路基板、半导体晶片、玻璃基板、陶瓷基板、金属基板、半导体激光等的发光或受光元件基板、MEMS基板、半导体封装体、布、皮或纸等被加工物进行例如截断、打孔、作记号、沟加工、划线加工或修边加工等形状加工的激光加工方法。
背景技术
随着最近的电和电子仪器的小型化等，部件的小型化和高精细化正在发展。因此，各种材料的截断加工也要求高精细和高精度化。特别是，在强烈要求小型化和高密度化的半导体领域中，近年来，热损害少、能够进行高精细加工的使用激光的半导体晶片的加工方法备受关注。
作为使用了激光的半导体晶片(被加工物)的加工方法，例如有将进行了各种电路形成和表面处理的半导体晶片固定在切割片材上，并利用激光对该半导体进行切割，从而形成半导体芯片的方法(例如专利文献1)。另外，作为使用了激光的半导体晶片的截断加工中所使用的切割片材，提出了由含有支撑片材的基材和形成于该基材表面的粘合剂层构成的、可利用激光截断粘合剂层、但基材薄膜不会被截断的切割片材(例如专利文献2)。
专利文献1：日本特开2004-79746号公报
专利文献2：日本特开2002-343747号公报
发明内容
但是，当在激光加工中使用现有的切割片材时，有激光透过切割片材，使基材的未设有粘合剂层的一侧热熔接或者改性的情况。结果，具有放置切割片材的吸附台和基材熔接、切割后的半导体芯片无法搬送的问题。
本发明鉴于前述现有问题而完成，其目的在于，提供在利用激光对被加工物进行激光加工时，能够防止基材和吸附台的熔接、生产效率良好且易于进行被加工物的激光加工的激光加工用粘合片及激光加工方法。
本申请发明人等为了解决前述现有问题而对激光加工用粘合片和激光加工方法进行了研究。结果发现，着眼于激光加工用粘合片中的基材的未设置粘合剂层的面的物性，并通过采用以下技术方案而能够实现前述目的，从而完成了本发明。
即，为了解决前述课题，本发明的激光加工用粘合片，其特征在于，其为在利用波长为紫外光区域的激光或者能够进行经由多光子吸收过程的紫外光区域的光吸收的激光对被加工物进行激光加工时使用的激光加工用粘合片，其中，具有基材和设于该基材的一个面上的粘合剂层，前述基材的另一个面的熔点为80℃以上、且对前述另一个面照射前述激光时的蚀刻率(蚀刻速度/能量密度)为0.1[(μm/pulse)/(J/cm2)]以下。
根据前述技术方案，通过使基材的未设有粘合剂层的面(背面)的熔点为80℃以上，即便在激光透过激光加工用粘合片时，也可抑制基材的背面由于该热引起的热熔接。另外，由于使对基材的背面侧照射前述激光时的蚀刻率为0.1[(μm/pulse)/(J/cm2)]以下，因此还可以抑制基材的背面由于激光而改性。由此，例如可以防止基材熔接在用于放置激光加工用粘合片的吸附台上，提高制造的成品率、生产效率。另外，没有必要为了防止基材熔接于吸附台上而减小激光的能量。结果，激光的高功率化成为可能，可提高生产量(through put)。
予以说明，本发明中的蚀刻速度是指：将波长为紫外光区域的激光或者能够进行经由多光子吸收过程的紫外光区域的光吸收的激光在规定条件下照射于基材的未设有粘合剂层的面时，基材在每1脉冲下被蚀刻的厚度。另外，能量密度是指：照射于基材表面的区域的每单位面积(平方厘米：cm2)上，通过1脉冲投入的激光的能量(焦耳：J)。
在前述技术方案中，前述基材的吸光系数相对于规定振荡波长的前述激光为10(1/cm)以下是优选的。基材的吸光系数相对于规定振荡波长的前述激光为10(1/cm)以下时，可抑制基材对激光的吸收、难以引起烧蚀的发生。由此，可以防止基材的烧蚀所导致的基材的过度加热、进一步防止基材背面的热熔接。
另外，在前述技术方案中，前述基材为层压体，在前述另一个面侧设有由聚乙烯形成的层是优选的。由聚乙烯形成的层对激光的蚀刻率极低。因此，通过在基材的背面侧层压由聚乙烯形成的层，可以使基材的背面更难以加工。另外，由于还抑制了聚乙烯分解物的发生，因此还可防止基材的背面侧的污染。
为了解决前述课题，本发明的激光加工方法，其特征在于，该激光加工方法使用前述激光加工用粘合片，将波长为紫外光区域的激光或者能够进行经由多光子吸收过程的紫外光区域的光吸收的激光照射于被加工物，利用烧蚀对该被加工物进行加工，该方法包括以下工序：在前述被加工物上借助前述粘合剂层粘贴激光加工用粘合片的工序；将至少前述被加工物引起烧蚀的临界值的照射强度以上的前述激光照射于被加工物，对该被加工物进行加工的工序。
本发明中，由于使用前述激光加工用粘合片，因此可防止基材的背面由于激光引起的热熔接或者改性。结果，例如能够防止基材熔接于用于放置激光加工用粘合片的吸附台上，由此可提高成品率来进行被加工物的激光加工。
另外，由于使用波长为紫外光区域的激光或者能够进行经由多光子吸收过程的紫外光区域的光吸收的激光，因此可以不经由热加工过程，而利用光化学的烧蚀进行加工。由此，没有边缘部分的热损害，能够更为锐利地加工截断部、开口部，提高加工精度和可靠性。进而，与红外区域的激光相比较，可以进行局部的聚光，没有必要采用大的截断宽度。由此，可以进行利用较以往更为细小的截断宽度的激光加工。
进而，本发明中，通过使用前述激光加工用粘合片，由于可防止基材熔接于吸附台上，因此没有必要减小激光的功率。由此，激光的高功率化成为可能，可提高生产量。
前述方法中，前述被加工物为半导体晶片，通过前述激光的照射可以将前述半导体晶片单片化而形成半导体芯片。本发明的激光加工方法如前所述，作为粘合片，使用具备用于粘接固定被加工物的粘合剂层的粘合片。因此，例如在对被加工物的规定区域进行一次性的截断加工时，加工物(截断片)粘接固定在粘合剂层上。因此，可防止加工物的脱落，提高处理性。进而，没有必要采用残留部分未加工部分的所谓防止脱落的方法。结果，作为被加工物使用半导体晶片时，能抑制发生芯片飞散并制作半导体芯片。
本发明通过前述说明的方法起到了以下所述的效果。
即，根据本发明，基材的未设置粘合剂层的面(背面)的熔点为80℃以上，因此抑制了基材的背面由于激光的热引起的热熔接。另外，对基材的背面侧照射前述激光时的蚀刻率为0.1[(μm/pulse)/(J/cm2)]以下，因此还抑制了基材的背面由于激光引起的改性。由此，例如能够防止基材熔接于用于放置激光加工用粘合片的吸附台上，提高制造的成品率、生产效率。
附图说明
图1为用于说明本发明实施方式的被加工物的激光加工的截面示意图。
图2为用于说明前述实施方式的激光加工方法的概略图。
图3为用于说明前述实施方式的被加工物的其他激光加工方法的概略图。
图4为用于说明前述实施方式的被加工物的激光加工的截面示意图。
图5为表示半导体晶片的切割方法的例子的概略图。
具体实施方式
参照图1～图4说明本发明实施方式1的激光加工品的制造方法。其中，不需要说明的部分省略，为了使说明变得容易，有放大或缩小等来进行图示的部分。
首先说明本实施方式的激光加工用粘合片(以下称作“粘合片”)。如图1所示，本实施方式的粘合片2为在基材2b上层压有粘合剂层2a的结构。该粘合片2是使基材2b处于下侧并载置于吸附台上，且通过粘合剂层2a将被加工物1粘接固定，用于在激光加工时及之后的各工序中将被加工物1支撑固定在吸附台上。
前述基材2b的背面侧、即未设有粘合剂层2a的面侧的熔点为80℃以上、优选为90℃以上、更优选为95℃以上。通过使熔点为80℃以上，即便在激光透过粘合片2时，也可抑制基材2b的背面由于其热引起的热熔接。其中，考虑到成形性方面，优选熔点的上限值为150℃以下。
另外，基材2b的背面侧在规定条件下照射激光时的蚀刻率(蚀刻速度/能量密度)为0.1[(μm/pulse)/(J/cm2)]以下、优选为0.07[(μm/pulse)/(J/cm2)]以下、更优选为0.05[(μm/pulse)/(J/cm2)]以下。通过使蚀刻率为0.1[(μm/pulse)/(J/cm2)]以下，即便在激光透过粘合片2时，也可抑制基材2b的背面发生改性。予以说明，前述激光的照射条件例如如后述实施例所示。
前述基材2b可以为单层，或者还可以是多层层压的层压体。为层压体时，只要设置于基材2b背面侧的最表层的熔点为80℃以上、且蚀刻率为0.1[(μm/pulse)/(J/cm2)]以下，则本发明并无特别限定。另外，基材2b可以选择膜状或网状等各种形状。特别是后述构成材料的纤维状体、无纺布、织布、多孔的多孔体等空隙率大的基材是合适的。
另外，前述基材2b的吸光系数对规定振荡波长的前述激光优选为10(1/cm)以下、优选为8(1/cm)以下、更优选为5(1/cm)以下。由此，可抑制基材所导致的激光吸收、难以发生烧蚀，结果，可以防止基材的过度加热、进一步防止基材背面的热熔接。另外，前述激光的振荡波长并无特别限定，例如是指后述各种激光的振荡波长。
另外，作为基材2b的构成材料并无特别限定，例如可以举出聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚酰亚胺、(甲基)丙烯酸系聚合物、聚氨酯系树脂、聚降冰片烯系树脂、聚乙二醇、聚四亚甲基二醇等聚亚烷基二醇系树脂、硅酮系橡胶以及聚乙烯、聚丙烯、聚丁二烯、聚乙烯醇、聚甲基戊烯等聚烯烃系树脂等。
前述示例的构成材料中，本发明中优选使用聚烯烃系树脂，特别优选聚乙烯。聚乙烯在侧链没有官能团，因此，对激光的蚀刻率极小。即，由于对激光加工表现特别难加工的性能，因此可以有效地抑制聚乙烯分解物的产生。结果，例如可以降低基材2b的背面侧由于聚乙烯分解物的附着而被污染。予以说明，基材2b为层压体时，至少背面侧的树脂层为由聚乙烯形成的层即可。
使基材2b为层压体时，作为在其背面侧形成由聚乙烯等形成的层的方法并无特别限定，可以采用以往公知的方法。具体地例如可以举出干式层压、浇铸、共挤出、表面涂布等。
基材2b的厚度(为层压体时是指总厚。)可以在不损害与被加工物1的粘贴、被加工物1的截断、截断片的剥离、回收等各工序的操作性或作业性的范围内适当选择来进行设定。通常设定为500μm以下、优选为5～300μm左右、更优选为10～250μm左右。基材2b为层压体时，设置于其背面侧的由聚乙烯等形成的层的厚度并无特别限定，适当根据需要进行设定。优选为5μm以上、更优选为10μm以上。
为了提高与吸附台等相邻层的密合性、保持性等，基材2b的背面侧可以进行常用的表面处理。作为这种表面处理，可以举出铬酸处理、臭氧暴露、火焰暴露、高压电击暴露、离子化辐射线处理等化学或物理处理、利用底涂剂(例如后述的粘合物质)的涂布处理等。
前述粘合剂层2a可以使用由含有(甲基)丙烯酸系聚合物、橡胶系聚合物等的公知粘合剂形成的层。丙烯酸系粘合剂例如可举出(甲基)丙烯酸烷基酯的聚合物，根据需要为了改善粘合性、内聚力、耐热性等而对(甲基)丙烯酸烷基酯共聚了共聚性单体的共聚物等(甲基)丙烯酸系聚合物。予以说明，前述(甲基)丙烯酸烷基酯是指丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯，本发明的(甲基)全部是同样的含义。
前述(甲基)丙烯酸系聚合物例如可以举出具有甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、异丁基、戊基、异戊基、己基、庚基、环己基、2-乙基己基、辛基、异辛基、壬基、异壬基、癸基、异癸基、十一烷基、月桂基、十三烷基、十四烷基、硬脂基、十八烷基、十二烷基等碳原子数30以下、优选3～18的直链或支链烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯。这些(甲基)丙烯酸烷基酯可以单独使用1种，还可以并用2种以上。
上述以外的单体成分例如可以举出丙烯酸、甲基丙烯酸、(甲基)丙烯酸羧乙酯、(甲基)丙烯酸羧戊酯、衣康酸、马来酸、富马酸或巴豆酸等含羧基单体，马来酸酐、衣康酸酐等酸酐单体，(甲基)丙烯酸2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟丙酯、(甲基)丙烯酸4-羟丁酯、(甲基)丙烯酸6-羟己酯、(甲基)丙烯酸8-羟辛酯、(甲基)丙烯酸10-羟癸酯、(甲基)丙烯酸12-羟基月桂酯或(甲基)丙烯酸(4-羟甲基环己基)甲酯等含羟基单体，苯乙烯磺酸、烯丙基磺酸、2-(甲基)丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、(甲基)丙烯酰胺丙磺酸、(甲基)丙烯酸磺酸丙酯或(甲基)丙烯酰氧基萘磺酸等含磺酸基单体，2-羟基乙基丙烯酰基磷酸酯等含磷酸基单体等。这些物质可以单独使用1种，还可以并用2种以上。
而且，以丙烯酸系聚合物的交联处理等为目的，多官能单体等也可根据需要作为共聚用的单体成分使用。多官能单体例如可以举出二(甲基)丙烯酸己二醇酯、二(甲基)丙烯酸(聚)乙二醇酯、二(甲基)丙烯酸(聚)丙二醇酯、二(甲基)丙烯酸新戊二醇酯、二(甲基)丙烯酸季戊四醇酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、四羟甲基甲烷四(甲基)丙烯酸酯、三(甲基)丙烯酸季戊四醇酯、四(甲基)丙烯酸季戊四醇酯、二季戊四醇单羟基五(甲基)丙烯酸酯、六(甲基)丙烯酸二季戊四醇酯、环氧(甲基)丙烯酸酯、聚酯(甲基)丙烯酸酯、尿烷(甲基)丙烯酸酯等。这些多官能单体可以单独使用1种，还可以并用2种以上。从粘合特性等观点出发，多官能单体的用量优选为总单体的30重量％以下、更优选为20重量％以下。
(甲基)丙烯酸系聚合物的调制例如如下进行：对含有1种或2种以上单体成分的混合物适用溶液聚合方式、乳液聚合方式、本体聚合方式或悬浮聚合方式等适当的方式来进行。
聚合引发剂并无特别限定，例如可以举出过氧化氢、过氧化苯甲酰、叔丁基过氧化物等过氧化物系。这些聚合引发剂优选单独使用，还可以与还原剂组合作为氧化还原(redox)系聚合引发剂使用。前述还原剂并无特别限定，例如可以举出亚硫酸盐、亚硫酸氢盐、铁、铜、钴盐等离子化的盐，三乙醇胺等胺类，醛糖、酮糖等还原糖等。另外，偶氮化合物也可作为优选的聚合引发剂使用。偶氮化合物并无特别限定，例如可以使用2，2’-偶氮双-2-甲基丙酰脒酸盐、2，2’-偶氮双-2，4-二甲基戊腈、2，2’-偶氮双-N，N’-二亚甲基异丁基脒酸盐、2，2’-偶氮双异丁腈、2，2’-偶氮双-2-甲基-N-(2-羟基乙基)丙酰胺等。予以说明，这些聚合引发剂可以单独使用1种，还可以并用2种以上。
调制(甲基)丙烯酸系聚合物时的反应温度并无特别限定，通常为50～85℃左右。另外，反应时间也无特别限定，通常为1～8小时左右。另外，前述聚合方法中优选溶液聚合法。此时，作为(甲基)丙烯酸系聚合物的溶剂一般使用乙酸乙酯、甲苯等极性溶剂。另外，溶液温度并无特别限定，通常为20～80重量％左右。
为了提高作为基础聚合物的(甲基)丙烯酸系聚合物的重均分子量，前述粘合剂中还可以适当加入交联剂。前述交联剂并无特别限定，例如可以举出多异氰酸酯化合物、环氧化合物、氮丙啶化合物、三聚氰胺树脂、尿素树脂、无水化合物、聚胺、含羧基聚合物等。考虑到剥离粘合力不会过度降低，一般相对于上述基础聚合物100重量份，交联剂的用量优选配合0.01～5重量份左右。
另外，根据需要，前述粘合剂中除了上述成分之外还可含有以往公知的各种增粘剂、抗老化剂、填充剂、抗老化剂、着色剂等常用的添加剂。
从防止对被加工物的污染等观点出发，前述(甲基)丙烯酸系聚合物优选抑制了含有低分子量物质的聚合物，丙烯酸系聚合物的重均分子量优选为30万以上、更优选为40～300万左右。
为了防止激光引起的加工时的剥离，并提高之后剥离时从被加工物芯片上的剥离性，粘合剂还可制成通过紫外线、电子射线等发生固化的辐射线固化型粘合剂。予以说明，作为粘合剂使用辐射线固化型粘合剂时，由于在激光加工后对粘合剂层2a照射辐射线，因此前述基材2b优选具有充分的辐射线透过性。
辐射线固化型粘合剂可以没有特别限制地使用具有碳-碳双键等辐射线固化型官能团、且显示粘合性的粘合剂。辐射线固化型粘合剂例如可以举出在前述(甲基)丙烯酸系聚合物中配合有辐射线固化性的单体成分或低聚物成分的辐射线固化性粘合剂。
作为所配合的辐射线固化性的单体成分或低聚物成分，例如可以举出尿烷(甲基)丙烯酸酯低聚物、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、四羟甲基甲烷四(甲基)丙烯酸酯、二(甲基)丙烯酸四乙二醇酯、三(甲基)丙烯酸季戊四醇酯、四(甲基)丙烯酸季戊四醇酯、二季戊四醇单羟基五(甲基)丙烯酸酯、六(甲基)丙烯酸二季戊四醇酯、二(甲基)丙烯酸4-丁二醇酯、(甲基)丙烯酸1，6-己二醇酯等(甲基)丙烯酸与多元醇的酯化物；2-丙烯基-3-丁烯基氰脲酸酯、三(2-甲基丙烯酰氧乙基)异氰脲酸酯等异氰脲酸酯或异氰脲酸酯化合物等。这些物质可单独使用1种，还可并用2种以上。
前述辐射线固化性的单体成分或低聚物成分的配合量并无特别限定，考虑到粘合性，相对于构成粘合剂的(甲基)丙烯酸系聚合物等基础聚合物100重量份，优选为5～500重量份左右、更优选为70～150重量份左右。
另外，辐射线固化型粘合剂中，作为基础聚合物，还可使用聚合物侧链、主链或主链末端具有碳-碳双键的物质。这种基础聚合物优选以(甲基)丙烯酸系聚合物作为基本骨架。此时，可以不用特意添加辐射线固化性的单体成分或低聚物成分，其使用是任意的。
在利用紫外线等使辐射线固化型粘合剂固化时，前述辐射线固化型粘合剂中可含有光聚合引发剂。前述光聚合引发剂例如可以举出4-(2-羟基乙氧基)苯基(2-羟基-2-丙基)酮、α-羟基-α，α-甲基苯乙酮、甲氧基苯乙酮、2，2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、2，2-二乙氧基苯乙酮、1-羟基环己基苯基酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉基-1-丙酮等苯乙酮系化合物，苯偶姻乙基醚、苯偶姻异丙基醚、茴香偶姻甲基醚等苯甲酰基醚系化合物，2-甲基-2-羟基丙基苯酮等α-酮醇系化合物，苯偶酰二甲基缩酮等缩酮系化合物，2-萘磺酰氯等芳香族磺酰氯系化合物，1-苯酮-1，1-丙二酮-2-(邻-乙氧基羰基)肟等光活性肟系化合物，二苯甲酮、苯甲酰基苯甲酸、3，3’-二甲基-4-甲氧基二苯甲酮等二苯甲酮系化合物，噻吨酮、2-氯噻吨酮、2-甲基噻吨酮、2，4-二甲基噻吨酮、异丙基噻吨酮、2，4-二氯噻吨酮、2，4-二乙基噻吨酮、2，4-二异丙基噻吨酮等噻吨酮系化合物，樟脑醌、卤化酮、酰基氧化膦、酰基膦酸酯等。
相对于构成粘合剂的(甲基)丙烯酸系聚合物等基础聚合物100重量份，前述光聚合引发剂的配合量优选为0.1～10重量份左右、更优选为0.5～5重量份左右。
前述粘合剂层2a的交联密度的控制例如可以通过借助多官能异氰酸酯系化合物、环氧系化合物、三聚氰胺系化合物、金属盐系化合物、金属螯合剂系化合物、氨基树脂系化合物、过氧化物等适当的交联剂进行交联处理的方式；混合具有2个以上碳-碳双键的低分子化合物并利用能量射线的照射等进行交联处理的方式等适当方式来进行。
作为在基材2b上设置粘合剂层2a的方法，可以采用公知的方法。例如使用直接涂布在基材2b上的方法、将设于涂布有脱模剂的片材上的粘合剂转印到基材上的方法等适当方法。粘合剂层2a可以为1层或者层压有2层以上。予以说明，粘合剂层2a的厚度可以在不从被加工物和作为对象的被覆体上剥离的范围内适当选择。通常为2～300μm左右、优选为5～100μm左右、更优选为10～50μm左右。
另外，粘合剂层的粘接力优选为20N/20mm以下、更优选为0.001～10N/20mm、进一步优选为0.01～8N/20mm。这些值基于对于SUS 304的常温(照射激光前)下的粘接力(90度剥离值、剥离速度300mm/分钟)。
本发明的粘合片2例如可以通过在前述基材2b的表面涂布粘合剂溶液并将其干燥(根据需要将其加热交联)而形成粘合剂层2a来制造。另外，还可以采用在剥离衬板上形成粘合剂层2a后，将其贴合到基材2b上的方法等。进而，为了进行标签加工或者保护粘合剂层2a，还可根据需要在粘合剂层2a的表面设置隔离物。
前述隔离物可以举出纸、聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯等合成树脂薄膜等。为了提高对粘合剂层2a的剥离性，还可根据需要对隔离物的表面实施有机硅处理、长链烷基处理、氟处理等剥离处理。另外，为了防止粘合剂层2a由于环境紫外线而发生辐射线固化，还可根据需要实施防紫外线透过处理等。隔离物的厚度并无特别限定，通常为10～200μm、优选为25～100μm。
接着，说明本发明的激光加工方法。本实施方式的激光加工方法为使用粘合片2对被加工物照射激光，利用烧蚀对该被加工物进行加工的激光加工方法。具体地说，包括在被加工物上借助粘合剂层2a粘贴粘合片2的工序；对被加工物照射至少被加工物引起烧蚀的临界值的照射强度以上的激光，对该被加工物进行加工的工序。
在前述被加工物1上粘贴粘合片2的工序可以通过辊层压、压制等以往公知的方法进行。在与被加工物的加工表面相反侧的面上借助粘合剂层来进行粘贴。
前述加工被加工物的工序为使用激光并利用烧蚀对被加工物进行激光加工的工序。本工序中，作为前述激光，使用波长为紫外线区域的激光或者能够进行经由多光子吸收过程的紫外光区域的光吸收的激光。特别是，更优选使用不经由热加工过程的、引起光化学烧蚀的激光。进而，更加优选使用能够聚光成20μm以下的窄宽度来进行截断等加工的激光。其原因在于，使用这种激光时，提高激光加工时热损害所导致的孔的边缘或截断壁面的精度，外观也变得良好。
另外，前述激光优选使用被加工物引起烧蚀的临界值的照射强度以上、且在该被加工物上形成贯通孔的照射强度的2倍以内的激光。另外，优选利用脉冲激光进行。
进而，作为前述激光，优选能够利用400nm以下紫外吸收进行烧蚀的激光。具体地说，例如可以举出KrF准分子激光(Excimer Laser)(振荡波长248nm)、XeCl准分子激光(振荡波长308nm)、YAG激光的第3高次谐波(振荡波长355nm)或者第4高次谐波(振荡波长266nm)或者YLP(钇-锂-氟化物)或者YVO4(钇-钯酸盐)等固体激光的第3高次谐波或第4高次谐波等的在400nm以下具有振荡波长的激光。另外，即便是超过400nm的波长的激光，能够进行经由多光子吸收过程的紫外线区域的光吸收、且利用多光子吸收烧蚀能够进行20μm以下宽度截断加工的波长为750nm～800nm附近的钛蓝宝石激光等脉冲宽度为1×e-9秒(0.000000001秒)以下的激光等也是适合的。
予以说明，使用YAG激光的基波(波长：1.06μm)或红宝石激光(波长：694nm)等激光时，即便将其聚光，光束径也仅能集中至50μm左右。但是，使用本实施方式的紫外光区域的激光时，能够进一步集中光束径(例如20μm左右)。因此，在截断时没有必要采用大的截断宽度。
在本工序中进行的加工例如为截断加工、打孔加工、作记号、沟加工、划线加工或修边加工等形状加工。为截断加工时，如图1或图2所示进行。图1为用于说明本实施方式的被加工物的截断加工的概略图。图2为表示本实施方式的截断加工的截面图。
图1和图2所示的被加工体3为被加工物1和粘合片2的层压体。粘合片2为在基材2b上设有粘合剂层2a的结构。被加工物1和粘合片2的粘贴可以通过辊层压、压制等公知的方法进行。截断加工为将被加工体3固定于吸附台4的吸附板5上进行。使用透镜将由规定激光振荡器输出的激光6聚光，照射于被加工物上。在照射的同时，使激光照射位置沿着规定加工线路移动，进行截断加工。截断加工利用使用了电流扫描或X-Y台式扫描的激光加工方法、掩模成像方式激光加工等公知的激光加工方法。
激光的加工条件只要是被加工物1完全被截断的条件则无特别限定。即，可以根据被加工物材料的烧蚀临界值决定其照射强度的最佳值。但是，为了避免粘合片2被截断，优选为在被加工物1上形成贯通孔的加工条件的2倍以内。另外，通过集中激光的聚光部的光束径而可以使截断宽度(截断沟)较细，为了得到截断端面的精度，优选满足以下关系。
光束径(μm)＞2×(激光移动速度(Am/sec)/激光的重复频率数(Hz))
当被加工物1的背面未粘有粘合片2时，来自于被加工物1和吸附台4的分解飞散物附着在激光加工品的激光出射侧的截断端面附近。但是，这些污染可以通过粘贴本实施方式的粘合片2来防止。
打孔加工时，如图3所示进行。图3为用于说明本实施方式被加工物1的打孔加工的概略图。打孔加工利用使用了电流扫描或X-Y台式扫描的激光加工方法、利用掩模成像的冲孔(punching)加工等公知的激光加工方法。
予以说明，本工序中，还可以在激光入射侧粘贴激光加工性良好的片材或其它粘合片来进行。另外，还可以对利用激光进行加工的部分吹拂氦气、氮气、氧气等气体。其原因在于，通过如此进行，可以容易地除去激光入射侧的被加工物表面的残渣。
剥离前述粘合片2的工序为从加工后的被加工物(图2和图3所示的激光加工品9)上剥离粘合片2的工序。剥离的方法并无特别限定，可以采用以往公知的方法。但是，优选剥离时被加工物没有受到永久变形的应力。因而，从排除所受应力的观点出发，例如可以使用通过辐射线照射或加热等使粘合力降低的粘合片。这是因为，这种粘合片兼具加工时的保持力和剥离时的容易性。粘合片2的粘合剂层2a中使用辐射线固化型粘合剂时，根据粘合剂的种类而通过辐射线照射将粘合剂层2a固化，使得粘合性降低。通过辐射线照射，粘合剂层2a的粘合性由于固化而降低，可以容易地进行剥离。辐射线照射的方法并无特别限定，例如通过紫外线照射等进行。
另外，为半导体晶片的截断加工(切割加工)时，如图5所示，将半导体晶片(被加工物)7的单面粘贴在设于吸附台4上的粘合片2上，将其固定在切割框8上。进而，使用透镜将由规定激光振荡器输出的激光6集光照射于半导体晶片7上，同时使该激光照射位置沿着规定的加工路线移动，从而进行截断加工。作为激光的移动方法，使用电流扫描或X-Y台式扫描、掩模成像加工这样的公知激光加工方法。该半导体晶片的加工条件只要是半导体晶片7被截断、且粘合片2不被完全截断的条件则无特别限定。予以说明，可以在半导体晶片7的激光入射面侧设置保护片材。
这种半导体晶片7的切割加工中，可以在截断成各个半导体芯片(激光加工品)后，利用以往已知的芯片焊接机(DieBonder)等装置，通过使用被称作针(needle)的顶针进行拾取(pick-up)的方法或者日本特开2001-118862号公报所公开的方式等公知方法将各个半导体晶片拾取进行回收。
予以说明，本实施方式中，作为能够激光加工的被加工物，只要是能够通过利用前述激光的烧蚀进行激光加工的被加工物则无特别限定。例如可以举出各种片材材料、电路基板、半导体晶片、玻璃基板、陶瓷基板、金属基板、半导体激光等的发光或受光元件基板、MEMS(微电子机械系统)基板、半导体封装体、布、皮、纸等。各种片材材料例如可以举出聚酰亚胺系树脂、聚酯系树脂、环氧系树脂、尿烷系树脂、聚苯乙烯系树脂、聚乙烯系树脂、聚酰胺系树脂、聚碳酸酯系树脂、硅酮系树脂、氟系树脂等的高分子薄膜或无纺布，利用拉伸加工、浸渍加工等对这些树脂赋予物理或光学功能而获得的物质，钢、铝、不锈钢等金属片材或者直接层压或借助粘合剂层层压上述聚合物片材和/或金属片材而获得的物质等。另外，作为电路基板可以举出单面、双面或多层柔性印刷基板，环氧玻璃、陶瓷、金属芯基板等构成的刚性基板，形成于玻璃或聚合物上的光电路或光-电混成电路基板等。在与这样准备的被加工物的激光照射面的相反面上粘贴特定的粘合片。
以下使用实施例详细地说明本发明，本发明只要不超过其主旨，并非限定于以下实施例。
基材的蚀刻率的测定
基材的背面侧的蚀刻率测定如下进行。利用fθ透镜将光束整形为顶帽(top hat)形状的YAG激光(最大输出功率5W、重复频率30kHz)的第三高次谐波(波长355nm)集光，在脉冲数200(pulse)的条件下，分别照射于基材和粘合剂层的表面。照射后，利用光学显微镜测定形成于基材和粘合剂层的孔穴深度(μm)。根据该测定值，利用下述式算出蚀刻速度。结果示于下述表1。
蚀刻速度＝孔穴深度(μm)/脉冲数(pulse)
另外，蚀刻率由蚀刻速度和能量密度并利用下述式算出。结果示于下述表1。
蚀刻率＝蚀刻速度((μm)/pulse)/能量密度(J/cm2)
吸光系数的测定
片材状的粘合剂和基材在波长355nm下的吸光系数用以下方法测定。即，使用紫外可见分光光度计UV-2550(SHIMADZU(株)制)，将片材状的粘合剂或基材安装于模具上，测定对波长355nm激光的透射率T％和反射率R％，利用下式进行计算。结果示于下述表1。
T’＝T/(100-R)×100
吸光系数[cm-1]＝LN(1/T’)/片材状的粘合剂或基材的厚度[cm]
实施例1
在由聚乙烯形成的基材(厚度100μm、基材背面侧的蚀刻率：0[(μm/pulse)/(J/cm2)]、背面侧的熔点98℃、基材的吸光系数5.7)上涂布丙烯酸系粘合剂溶液，干燥，形成粘合剂层(厚度10μm)，获得激光加工用粘合片。
予以说明，丙烯酸系粘合剂溶液利用以下方法调制。将100重量份以重量比60/40/4/1共聚丙烯酸丁酯/丙烯酸乙酯/丙烯酸2-羟乙酯/丙烯酸而成的重均分子量50万的丙烯酸系聚合物、3重量份异氰酸酯系交联剂(日本聚氨酯公司制造、Coronate HL)和2重量份环氧系交联剂(Mitsubishi Gas Chemical Company，Inc.制造、TETRAD C)添加于500重量份甲苯中，均匀地溶解混合，调制出丙烯酸系粘合剂。
予以说明，合成的丙烯酸系聚合物的重均分子量用以下方法测定。即，将合成的丙烯酸系聚合物以0.1wt％溶解于THF中，使用GPC(凝胶渗透色谱法)利用苯乙烯换算测定重均分子量。测定条件为GPC装置：TO S OH  CORPORATION制造、HLC-8120GPC、柱：TOSOH CORPORATION制造、(GMHHR-H)+(GMHHR-H)+(G2000HHR)、流量：0.8ml/min、浓度：0.1wt％、注入量：100μl、柱温度：40℃、洗脱液：THF。
实施例2
在本实施例2中，作为粘合片的基材，使用在乙烯乙酸乙烯酯共聚物(乙酸乙烯酯率10％、厚度50μm)的背面侧层压聚乙烯(厚度50μm)而成的基材(厚度100μm、基材背面侧的蚀刻率：0、背面树脂的熔点98℃、基材的吸光系数6.3)，除此之外，与前述实施例1同样制作激光加工用粘合片。
实施例3
在本实施例3中，作为粘合片的基材，使用在聚丙烯(厚度50μm)的背面侧层压聚乙烯(厚度50μm)而成的基材(厚度100μm、基材背面侧的蚀刻率：0、背面树脂的熔点98℃、基材的吸光系数4.8)，除此之外，与前述实施例1同样制作激光加工用粘合片。
比较例1
在本比较例1中，作为粘合片的基材，使用在聚乙烯(厚度50μm)的背面侧层压聚丙烯(厚度50μm)而成的基材(厚度100μm、基材背面侧的蚀刻率：0.8、背面树脂的熔点：140℃、基材的吸光系数4.8)，除此之外，与前述实施例1同样制作激光加工用粘合片。
比较例2
在本比较例2中，作为粘合片的基材，使用在聚乙烯(厚度50μm)的背面侧层压乙烯乙酸乙烯酯共聚物(乙酸乙烯酯率10％、厚度50μm)而成的基材(厚度100μm、基材背面侧的蚀刻率：0、背面树脂的熔点：75℃、基材的吸光系数6.3)，除此之外，与前述实施例1同样制作激光加工用粘合片。
激光加工
作为被加工物使用厚度100μm的硅镜面晶片。将前述实施例和比较例中分别制作的粘合片按照粘合剂层成为粘接面的方式使用辊层压机进行粘贴。进而，将这些样品静置于加工装置中装有玻璃制桌的X-Y台上，使得硅镜面晶片为上侧。
接着，利用fθ透镜将平均输出功率5W、重复频率数30kHz的YAG激光的第3高次谐波(355nm)集光成25μm直径，利用电流扫描器以20mm/秒的速度扫描激光进行截断加工。此时，确认粘合片中的基材与玻璃桌之间有无熔接，没有熔接时评价为良好、有熔接时评价为不良。结果示于下述表1。
表1
  实施例1   实施例2   实施例3   比较例1   比较例2
  基材的背面侧的蚀刻率   0   0   0   0.8   0
  基材的背面侧的熔点   98   98   98   140   75
  基材的吸光系数   5.7   6.3   4.8   4.8   6.3
  对玻璃桌的熔接   良好   良好   良好   不良   不良

Claims (14)

1.一种激光加工用粘合片，其特征在于，其为在利用波长为紫外光区域的激光或者能够进行经由多光子吸收过程的紫外光区域的光吸收的激光对被加工物进行激光加工时使用的激光加工用粘合片，其中，
具有基材和设于该基材的一个面上的粘合剂层，
前述基材的另一个面的熔点为80℃以上，且对前述另一个面照射前述激光时的蚀刻率(蚀刻速度/能量密度)为0.1[(μm/pulse)/(J/cm2)]以下。
2.根据权利要求1所述的激光加工用粘合片，其中前述基材的吸光系数相对于规定振荡波长的前述激光为10(1/cm)以下。
3.根据权利要求1所述的激光加工用粘合片，其中前述基材为层压体，在前述另一个面侧设有由聚乙烯形成的层。
4.根据权利要求3所述的激光加工用粘合片，其中前述由聚乙烯形成的层的厚度为5μm以上。
5.根据权利要求1所述的激光加工用粘合片，其中前述基材由聚烯烃系树脂形成。
6.根据权利要求1所述的激光加工用粘合片，其中前述基材的厚度为500μm以下。
7.根据权利要求1所述的激光加工用粘合片，其中前述粘合剂层由辐射线固化型粘合剂形成，且前述基材具有辐射线透过性。
8.一种激光加工方法，该激光加工方法使用权利要求1所述激光加工用粘合片，将波长为紫外光区域的激光或者能够进行经由多光子吸收过程的紫外光区域的光吸收的激光照射于被加工物，利用烧蚀对该被加工物进行加工，该方法包括以下工序：
在前述被加工物上借助前述粘合剂层粘贴激光加工用粘合片的工序；
将至少前述被加工物引起烧蚀的临界值的照射强度以上的前述激光照射于被加工物，对该被加工物进行加工的工序。
9.根据权利要求8所述的激光加工方法，其中前述被加工物为半导体晶片，通过前述激光的照射将前述半导体晶片单片化而形成半导体芯片。
10.根据权利要求8所述的激光加工方法，其中作为前述激光，使用在前述被加工物上形成贯通孔的照射强度的2倍以内的激光。
11.根据权利要求8所述的激光加工方法，其中照射于前述被加工物的激光的光束径为20μm以下。
12.根据权利要求8所述的激光加工方法，其中照射于前述被加工物的激光的照射条件为下述式所示的关系。
光束径(μm)＞2×(激光移动速度(Am/sec)/激光的重复频率数(Hz))。
13.根据权利要求8所述的激光加工方法，其中作为前述激光，使用振荡波长为400nm以下的激光。
14.根据权利要求8所述的激光加工方法，其中作为前述激光，使用振荡波长为750～800nm、且脉冲宽度为1×e-9秒以下的激光。
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