DE10300554A1

DE10300554A1 - Oberflächenschutz-Klebefolie für Halbleiterwafer und Verfahren zur Herstellung von Halbleiterwafern unter Verwendung dieser Klebefolie

Info

Publication number: DE10300554A1
Application number: DE10300554A
Authority: DE
Inventors: Hideki Fukumoto; Takanobu Koshimuzu; Makoto Kataoka; Yoshihisa Saimoto
Original assignee: Mitsui Chemicals Inc
Current assignee: Mitsui Chemicals Tohcello Inc
Priority date: 2002-01-11
Filing date: 2003-01-09
Publication date: 2003-11-06
Also published as: KR100547503B1; TW578222B; TW200301929A; CN1204604C; US6879026B2; US20030219960A1; KR20030061300A; CN1431682A

Abstract

Es wird eine Klebefolie zum Schutz der Oberfläche von Halbleiterwafern beschrieben, wobei eine Klebeschicht auf einer Oberfläche einer Substratfolie ausgebildet ist, wobei die Substratfolie mindestens eine Schicht umfasst, die die Bedingung (A) und mindestens eine der Bedingungen (B) und (C) erfüllt: DOLLAR A Bedingung (A): hoher Elastizitätsmodul mit einem Speichermodul im gesamten Temperaturbereich von 18 bis 50 DEG C von 1 x 10·9· Pa bis 1 x 10·10· Pa; DOLLAR A Bedingung (B): hoher Elastizitätsmodul mit einem Speichermodul in mindestens einem Teil des Temperaturbereiches von 50 bis 90 DEG C von nicht mehr als 1 x 10·8· Pa; DOLLAR A Bedingung C: hoher Elastizitätsmodul bei Ausdehnung durch Wasserabsorption, wobei das Größenänderungsverhältnis bei 4stündiger Absorption von Wasser bei 23 DEG C und 90 DEG relativer Luftfeuchtigkeit 0,05 bis 0,5% beträgt.

Description

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Klebefolie zum Schutz der Oberfläche eines Halbleiterwafers und ein Verfahren zur Bearbeitung der nicht mit einem Schaltkreis versehenen Oberfläche eines Halbleiterwafers unter Verwendung dieser Klebefolie zum Schutz der Oberfläche des Halbleiterwafers. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Klebefolie zum Schutz der Oberfläche eines Halbleiterwafers, die eingesetzt wird, indem man sie auf die Oberfläche eines Halbleiterwafers aus Silicium und Galliumarsenid (GaAs) und dergl. klebt, wobei eine Schaltung bei der Bearbeitung der anderen Oberfläche des Wafers gebildet wird. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Bearbeitung der schaltungsfreien Oberfläche des Halbleiterwafers unter Verwendung der Klebefolie. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Klebefolie zum Schutz der Oberfläche eines Halbleiterwafers, die in bevorzugter Weise einen Schutz des Halbleiterwafers gegen Beschädigungen sowie eine Verbesserung der Halbleiterwafer-Produktivität beim Verfahren zur Herstellung von Dünnschicht-Halbleiterchips bietet, insbesondere bei der Bearbeitung der schaltungsfreien Oberfläche, beim Ablösen der Klebefolie, beim Transport und dergl. Schließlich betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Bearbeitung der schaltungsfreien Oberfläche des Halbleiterwafers unter Verwendung der Klebefolie.

Hintergrund der Erfindung

Im Zuge der Verbreitung von IC-Karten, Ausrüstungen für mobile Kommunikationsmöglichkeiten und dergl. sowie im Zuge der Miniaturisierung und Verringerung der Dicke von elektronischen Instrumenten ist zu erwarten, dass die Dicke von Halbleiterchips weiter zu verringern ist. Bisher beträgt die Dicke eines Halbleiterchips etwa 300 µm, wobei aber in einigen Fällen eine Verringerung der Dicke auf 150 µm oder weniger erforderlich ist.
Zur Herstellung eines Halbleiterchips werden im allgemeinen folgende Stufen durchgeführt: eine Klebefolie zum Schutz der Oberfläche eines Halbleiterwafers wird auf die Oberfläche des Wafers, auf der die Schaltung gebildet wird, geklebt; die Dicke des Halbleiterwafers wird durch Bearbeiten der schaltungsfreien Oberfläche verringert; die Klebefolie zum Schutz des Halbleiterwafers wird abgezogen; und, schließlich wird der Halbleiterwafer zur Fertigstellung zu Plättchen zerschnitten. Insbesondere bei Bearbeitung der schaltungsfreien Oberfläche zur Herstellung eines Halbleiterchips mit einer Dicke von weniger als 150 µm besteht die erste Stufe in der Verringerung der Dicke auf etwa 200 bis 150 µm durch ein herkömmliches Schleifverfahren, wonach gelegentlich eine weitere Dickenverringerung durch Polieren, chemisches Ätzen und dergl. vorgenommen wird. Kürzlich wurde eine Technik zur Verringerung der Dicke eines Halbleiterwafers auf nur 25 µm entwickelt, wobei man sich eines Schleifvorgangs auf der Rückseite ohne Polieren oder chemisches Ätzen bediente.
Jedoch kann ein derartiger Dünnschicht-Halbleiterwafer aufgrund der Beeinträchtigung seiner starren Beschaffenheit erhebliche Deformationen durch Verwerfungen aufweisen, die zu Herstellungsproblemen führen. Beim Verfahren zur Verringerung der Dicke eines Halbleiterchips wird im allgemeinen ein Halbleiterwafer von einem Roboter aus einer Waferkassette entnommen und an einer Vorrichtung mit der Bezeichnung "chuck table" (Vakuumansaugvorrichtung) in der Bearbeitungsmaschine befestigt, um die Bearbeitung der schaltungsfreien Oberfläche vorzunehmen. Anschließend wird der Wafer nach Bearbeitung seiner schaltungsfreien Oberfläche zurück in die Waferkassette oder zum nächsten Bearbeitungsvorgang transportiert. Wenn die Verwerfungsdeformation des Wafers während dies er Vorgänge erheblich ist, so kann es bei einigen der Verfahrensschritten zu einer Unterbrechung kommen, da der Wafer beschädigt ist oder der Roboter den Wafer nicht transportieren kann und dergl. Ferner treten beim Ablösen der zum Schutz der Oberfläche eines Halbleiterwafers dienenden Klebefolie ernsthafte Probleme, z. B. eine Schädigung der Wafer, auf, da der Wafer durch die Kraftausübung beim Fixieren an die Vakuumansaugvorrichtung in der Ablösemaschine geglättet wird.
Ein dünner gemachter Halbleiterwafer kann zu Verwerfungsdeformationen führen. Diese können sich durch Restspannungen der Klebefolie zum Schutz der Oberfläche eines Halbleiterwafers, die auf der Waferoberfläche haftet, und durch Restspannungen der Schutzfolie für Schaltungen, die auf der Waferoberfläche aufgebracht ist, ergeben. Die Restspannungen der Klebefolie zum Schutz der Oberfläche eines Halbleiterwafers ergaben sich durch Zugkräfte, die auf die Klebefolie ausgeübt werden, wenn diese auf die Oberfläche des Halbleiterwafers geklebt wird. Allgemein ausgedrückt, neigt die Klebefolie zum Schutz der Oberfläche eines Halbleiterwafers, für die eine dehnbare, flexible Substratfolie verwendet wird, dazu, starke Restspannungen zu verursachen, wodurch es bei den Halbleiterwafern leicht zu Verwerfungen kommt.
Ferner sind die Restspannungen, die auf Schaltungsschutzfolien ausgeübt werden, im Fall von Polyimid-Schutzfolien erheblich. Insbesondere wenn beim Verfahren zur Verringerung der Dicke eines Halbleiterwafers eine dicke Polyimid-Schutzfolie verwendet wird, nehmen die Verwerfungen des Wafers aufgrund der Restspannungen der Polyimid- Schutzfolie zu, was zu ernsthaften Schwierigkeiten führen kann, z. B. zu einer Unterbrechung des Herstellungsverfahrens, die durch eine Schädigung der Wafer, durch den nicht mehr möglichen Transport der Wafer durch die Roboter und dergl. verursacht wird.
Als Verfahren zur Verringerung derartiger Verwerfungen von einer Dickenverringerung unterzogenen Wafern wurden verschiedene Möglichkeiten zur Verringerung der Restspannungen beim Aufkleben der Schutzfolie zum Schutz der Oberfläche eines Halbleiterwafers geprüft. Beispielsweise wird in JP-A-2000-150432 eine Klebefolie zum Schutz der Oberfläche eines Halbleiterwafers unter Verwendung einer Substratfolie mit einer hohen prozentualen Spannungsrelaxation beschrieben. In JP-A-2000-212524 wird eine Klebefolie zum Schutz der Oberfläche eines Halbleiterwafers unter Verwendung einer Substratfolie mit einem hohen Elastizitätsmodul beschrieben.
Obgleich die Klebefolie zum Schutz der Oberfläche eines Halbleiterwafers unter Verwendung der Substratfolie mit einer hohen prozentualen Spannungsrelaxation, die in JP-A-2000-150432 beschrieben wird, eine Verringerung der Restspannungen, die beim Aufkleben der Folie auf die Oberfläche des Halbleiterwafers verursacht werden, bewirkt, lassen sich nicht jegliche Verwerfungen des Halbleiterwafers aufgrund der Restspannungen der Schaltungsschutzfolien vermeiden. Die in JP-A-2000- 212524 beschriebene Klebefolie zum Schutz der Oberfläche eines Halbleiterwafers unter Verwendung einer Substratfolie mit einem hohen linearen Elastizitätsmodul bewirkt andererseits eine Begradigung von Verwerfungen von Halbleiterwafern, jedoch ist die Folie nur schwer von der Oberfläche abzulösen.

Offenbarung der Erfindung

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, im Hinblick auf die vorgenannten Schwierigkeiten eine Klebefolie zum Schutz der Oberfläche eines Halbleiterwafers bereitzustellen, die eine Begradigung oder Vermeidung von Verwerfungen von Halbleiterwafern, die durch Restspannungen von Schaltungsschutzfolien hervorgerufen werden, ermöglicht und die leicht ohne Schädigung der Wafer abgelöst werden kann, selbst wenn die Waferdicke beim Schleifen der schaltungsfreien Oberfläche von Halbleiterwafern auf 150 µm oder weniger verringert worden ist. Ferner soll ein Verfahren zur Bearbeitung der schaltungsfreien Oberfläche von Halbleiterwafern unter Verwendung dieser Folie bereitgestellt werden.
Die Erfinder sind aufgrund verschiedener Untersuchungen mit dem Ziel, Verwerfungen von Halbleiterwafern zu verringern, zur vorliegenden Erfindung gelangt, indem sie ihre Bemühungen auf folgende Eigenschaften konzentriert haben:
(A) Aufrechterhaltung einer hohen Steifigkeit im Bereich von Raumtemperatur bis 50°C, (B) Beeinträchtigung der Steifigkeit bei Temperaturen von 50°C oder darüber und (C) Größenänderungsverhältnis von 0,005 bis 0,5% nach 4-stündiger Absorption von Wasser bei einer Temperatur von 23°C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 90%. Dabei haben die Erfinder festgestellt, dass sich die vorerwähnten Schwierigkeiten überwinden lassen, indem man eine Substratfolie verwendet, die die Eigenschaften (A) und (B) (zwei Eigenschaften), die Eigenschaften (A) und (C) (ebenfalls zwei Eigenschaften) oder die Eigenschaften (A), (B) und (C) (drei Eigenschaften) aufweisen. Auf der Grundlage dieser Befunde gelangten sie zu der erfindungsgemäßen Klebefolie.
Somit betrifft die Erfindung eine Klebefolie zum Schutz der Oberfläche eines Halbleiterwafers, bei der eine Klebeschicht auf einer Oberfläche der Substratfolie ausgebildet ist, wobei die Klebefolie dadurch gekennzeichnet ist, dass die Substratfolie die Bedingung (A) und mindestens eine der Bedingungen (B) oder (C) erfüllt:
Bedingung (A): hohe Steifigkeitseigenschaften, wobei der Wert der Biegefestigkeit der Folie im Bereich von 0,08 bis 1,50 N bei einer Temperatur von 50°C liegt;
Bedingung (B): der Wert des Biegewiderstands der Folie bei einer Temperatur von 90°C beträgt ein Drittel oder weniger des Werts bei einer Temperatur von 50°C;
Bedingung (C): hoher Elastizitätsmodul mit einer Expandierbarkeit durch Wasserabsorption, wobei das Größenänderungsverhältnis 0,05 bis 0,5% nach 4-stündiger Wasserabsorption bei einer Temperatur von 23°C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 90% beträgt.
Ferner betrifft die Erfindung eine Klebefolie zum Schutz der Oberfläche eines Halbleiterwafers, wobei eine Klebeschicht der Substratfolie ausgebildet ist, wobei die Klebefolie dadurch gekennzeichnet ist, dass die Substratfolie mindestens eine Schicht aufweist, die die Bedingung (A') und mindestens eine der Bedingungen (B') oder (C) erfüllt:
Bedingung (A'): hoher Elastizitätsmodul, wobei der Speichermodul 1 × 10⁹ Pa bis 1 × 10¹⁰ Pa im gesamten Temperaturbereich von 18 bis 50°C beträgt;
Bedingung (B'): hoher Elastizitätsmodul, wobei der Speichermodul nicht mehr als 1 × 10⁸ Pa zumindest in einem Teil des Temperaturbereiches von 50 bis 90°C beträgt;
Bedingung (C): hoher Elastizitätsmodul mit einer Expandierbarkeit durch Wasserabsorption, wobei das Größenänderungsverhältnis 0,05 bis 0,5% nach 4-stündiger Absorption von Wasser bei einer Temperatur von 23°C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 90% beträgt.
Die erfindungsgemäße Klebefolie zum Schutz der Oberfläche eines Halbleiterwafers ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Substratfolie davon die Bedingungen (A) und (B), (A) und (C) oder (A), (B) und (C) erfüllt.
Die Klebefolie zum Schutz der Oberfläche eines Halbleiterwafers, die gemäß einem weiteren erfindungsgemäßen Aspekt bereitgestellt wird, ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Substratfolie mindestens eine Schicht aufweist, die die Bedingung (A') und mindestens eine der Bedingungen (B') und (C) erfüllt.
Eine der bevorzugten Ausführungsformen für die Klebefolie zum Schutz der Oberfläche eines Halbleiterwafers besteht darin, dass man eine Schicht vorsieht, die die Bedingung (A') und mindestens eine der Bedingungen (B') und (C) erfüllt, wobei das Verhältnis des Werts des maximalen Speichermoduls (E'max) zum minimalen Wert des Speichermoduls (E'min), also das Verhältnis "E'max/E'min", im Temperaturbereich von 18 bis 50°C 1,0 bis 1,1 beträgt.
Ferner wird eine weitere bevorzugte Ausführungsform für eine Klebefolie zum Schutz der Oberfläche eines Halbleiterwafers bereitgestellt, wobei die Substratfolie mindestens eine Harzschicht mit einem niederen Elastizitätsmodul umfasst.
Ein weiterer erfindungsgemäßer Aspekt besteht in einem Verfahren zur Bearbeitung der schaltungsfreien Oberfläche eines Halbleiterwafers unter Verwendung der Klebefolie zum Schutz der Oberfläche eines Halbleiterwafers, wobei das Verfahren folgende Stufen umfasst: Aufkleben der Klebefolie zum Schutz der Oberfläche eines Halbleiterwafers mittels der Klebeschicht auf die Schaltungsoberfläche; Bearbeiten der schaltungsfreien Oberfläche des Halbleiterwafers unter Verringerung der Dicke auf 150 µm oder weniger; und Ablösen der Klebefolie zum Schutz der Oberfläche des Halbleiterwafers durch Erwärmen auf eine Temperatur im Bereich von 50 bis 90°C.
Beim Schleifen der Rückseite des Halbleiterwafers ist es unter Verwendung der erfindungsgemäßen Klebefolie zum Schutz der Oberfläche eines Halbleiterwafers möglich, eine Dehnung der Substratfolie einzuschränken, wenn die Klebefolie zum Schutz der Oberfläche des Halbleiterwafers auf die Schaltungsoberfläche aufgebracht wird, wodurch Verwerfungen des Wafers durch Restspannungen der Schaltungsschutzfolie für den Halbleiterwafer geglättet oder vermieden werden, selbst wenn die Dicke des Wafers, dessen Schaltung durch eine Schutzfolie geschützt wird, auf 150 µm oder darunter verringert wird. Die Substratfolie der Klebefolie zum Schutz der Oberfläche des Halbleiterwafers dehnt sich aufgrund des Kühlmittels, das beim Verfahren zum Schleifen der schaltungsfreien Oberfläche des Halbleiterwafers aufgebracht wird, aufgrund des Wassers, das zum Waschen der Klebeoberfläche der Folie verwendet wird, und dergl. nur mäßig, was es ermöglicht, Verwerfungen des Halbleiterwafers zu glätten oder zu vermeiden, so dass Schädigungen des Wafers verhindert werden können. Ferner lässt sich die erfindungsgemäße Klebefolie zum Schutz der Oberfläche eines Halbleiterwafers leicht von der Schaltungsoberfläche des Halbleiterwafers ablösen, ohne dass der Wafer durch Erwärmen beschädigt wird, da der Elastizitätsmodul der Substratfolie sich unter Erwärmen verringert.
Eine erfindungsgemäße Wirkung bei Verwendung der Klebefolie zum Schutz der Oberfläche eines Halbleiterwafers besteht darin, dass die Dehnung der Substratfolie, die beim Aufkleben der Klebefolie zum Schutz der Oberfläche des Halbleiterwafers auf die Schaltungsoberfläche eines Halbleiterwafers erfolgen kann, verhindert werden kann, wodurch Verwerfungen des Wafers aufgrund von Restspannungen einer Schaltungsschutzfolie für den Halbleiterwafer geglättet oder verhindert werden, selbst wenn die Dicke des Wafers, dessen Schaltung durch die Schutzfolie geschützt wird, beim Schleifen der Rückseite des Halbleiterwafers auf 150 µm oder weniger verringert wird. Eine weitere Wirkung besteht darin, dass Schädigungen des Wafers durch Glätten und Verhindern von Verwerfungen des Halbleiterwafers vermieden werden können, da sich die Substratfolie der Klebefolie zum Schutz der Oberfläche des Halbleiterwafers aufgrund der Einwirkung von Kühlwasser, das beim Schleifen der Schaltungsoberfläche des Halbleiterwafers zugegossen wird, oder aufgrund des Waschens der Oberfläche der Klebefolie mit Wasser und dergl. in geeigneter Weise ausdehnt. Eine weitere Wirkung besteht darin, dass die erfindungsgemäße Klebefolie zum Schutz der Oberfläche eines Halbleiterwafers leicht von der Schaltungsoberfläche des Halbleiterwafers abgelöst werden kann, ohne dass der Wafer beim Ablösen durch Erwärmen beschädigt wird, da der Elastizitätsmodul der Substratfolie abnimmt.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Fig. 1 zeigt die Temperaturverteilung der Speichermodulwerte verschiedener Substratfolien. Bezugszeichenliste (a) Nitrilharzfolie mit einer Dicke von 70 µm
(b) Nitrilharzfolie mit einer Dicke von 175 µm
(c) Folie aus cyclischem Polyolefin mit einer Dicke von 70 µm
(d) Folie aus nicht-kristallinem Polyethylenterephthalat mit einer Dicke von 100 µm
(e) biaxial gereckte Polyethylenterephthalatfolie mit einer Dicke von 70 µm
(f) biaxial gereckte Polyethylenterephthalatfolie mit einer Dicke von 175 µm
(g) biaxial gereckte Polypropylenfolie mit einer Dicke von 70 µm
(h) Ethylen-Vinylacetat-Copolymer-Folie mit einer Dicke von 120 µm

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Nachstehend finden sich nähere Ausführungen über die vorliegende Erfindung. Die erfindungsgemäße Klebefolie zum Schutz der Oberfläche eines Halbleiterwafers umfasst eine Substratfolie, wobei eine Klebeschicht auf einer Oberfläche der Substratfolie ausgebildet ist. Die erfindungsgemäße Klebefolie zum Schutz der Oberfläche eines Halbleiterwafers dient zur Verwendung bei der Bearbeitung der schaltungsfreien Oberfläche von Halbleiterwafern, wobei die Oberfläche, auf denen sich keine Schaltungen befinden (nachstehend als "rückwärtige Oberfläche" bezeichnet) bearbeitet wird, nachdem die Klebefolie zum Schutz der Oberfläche des Halbleiterwafers auf die Oberfläche, auf der die Schaltungen gebildet sind (nachstehend als "vordere Oberfläche" bezeichnet) über eine Klebeschicht im allgemeinen etwa bei Raumtemperatur, d. h. bei etwa 18 bis 30°C, in haftende Verbindung gebracht wird und anschließend die Klebefolie zum Schutz der Oberfläche des Halbleiterwafers unter Erwärmen abgelöst wird.
Zunächst finden sich Erläuterungen bezüglich der erfindungsgemäßen Klebefolie zum Schutz der Oberfläche eines Halbleiterwafers (nachstehend als "Klebefolie" bezeichnet). Die erfindungsgemäße Klebefolie wird hergestellt, indem man eine Substratfolie bildet und anschließend auf einer Oberfläche der Substratfolie eine Klebeschicht erzeugt. Im allgemeinen wird eine Abziehfolie auf der Oberfläche der Klebeschicht angebracht. Zu Beispielen für Möglichkeiten zur Bildung von Klebeschichten gehören: Bildung einer Klebeschicht durch Beschichten einer Oberfläche einer Abziehfolie mit einem Klebstoff und Entwässern, anschließend Übertragen auf eine Oberfläche einer Substratfolie; Bilden einer Klebeschicht durch Beschichten einer Oberfläche einer Substratfolie mit einem Klebstoff und Entwässern und dergl. Was die Bildung betrifft, so soll die Abziehfolie zum Zeitpunkt der Verwendung abgelöst werden. Was die letztgenannte Möglichkeit betrifft, so ist es bevorzugt, die Abziehfolie auf der Oberfläche von Klebeschichten anzubringen, um einen Schutz gegen Flecken, die durch in der Umgebung befindliche Elemente hervorgerufen werden, zu bieten.
Ob der Klebstoff auf eine Substratfolie oder auf eine Abziehfolie aufzubringen ist, soll im Hinblick auf die Wärmebeständigkeit beider Folien sowie im Hinblick auf die Sauberkeit der Oberfläche der Halbleiterwafer entschieden werden. Wenn beispielsweise die Wärmebeständigkeit der Abziehfolie besser als die der Substratfolie ist, so soll die Klebeschicht auf der Oberfläche der Abziehfolie gebildet und auf die Substratfolie übertragen werden. Wenn beide Folien in Bezug auf ihre Wärmebeständigkeit gleichwertig sind oder wenn die Wärmebeständigkeit der Substratfolie besser ist, so sollte die Klebstoffschicht auf der Oberfläche der Substratfolie gebildet werden und die Abziehfolie auf der Oberfläche der Klebeschicht angebracht werden.
Jedoch ist es bei einer Klebefolie, die an der Oberfläche von Halbleiterwafern mittels der nach dem Ablösen der Abziehfolie frei liegenden Oberfläche der Haftschicht klebt, bevorzugt, zum Schutz der Oberfläche von Halbleiterwafern gegen Flecken solche Klebeschichten und Abziehfolien zu wählen, die eine gute Wärmebeständigkeit aufweisen, unabhängig vom Grad der Wärmebeständigkeit der Substratfolie, wobei der Klebstoff auf die Oberfläche aufgetragen und dehydratisiert wird, um eine Klebeschicht zu bilden.
Die Substratfolie zur Verwendung bei der erfindungsgemäßen Klebefolie ist dadurch gekennzeichnet, dass sie die Bedingung (A) und mindestens eine der Bedingungen (B) und (C) erfüllt. Insbesondere ist sie dadurch gekennzeichnet, dass sie die zwei Bedingungen (A) und (B), die zwei Bedingungen (A) und (C) oder die drei Bedingungen (A), (B) und (C) erfüllt:
hohe Steifigkeit, wobei der Wert der Biegefestigkeit der Folie im Bereich von 0,08 bis 1,50 N und vorzugsweise von 0,1 bis 1,0 N bei einer Temperatur von 50°C und vorzugsweise im gesamten Temperaturbereich von 18 bis 50°C liegt (nachstehend als Bedingung (A) bezeichnet);
der Wert der Biegefestigkeit der Folie bei einer Temperatur von 90°C oder vorzugsweise der Wert der Biegefestigkeit in einem Teil des Temperaturbereiches von 50 bis 90°C beträgt ein Drittel oder weniger des entsprechenden Werts bei, einer Temperatur von 50°C und vorzugsweise beträgt er ein Drittel oder weniger des maximalen Werts der Folienbiegefestigkeit im Bereich von 18 bis 50°C und insbesondere ein Fünftel oder weniger (nachstehend als Bedingung (B) bezeichnet);
hoher Elastizitätsmodul mit einer Ausdehnbarkeit durch Wasserabsorption, wobei das Verhältnis der Größenänderung nach 4- stündiger Wasserabsorption bei einer Temperatur von 23°C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 90% 0,05 bis 0,5% und vorzugsweise 0,1 bis 0,5% beträgt (nachstehend als Bedingung (C) bezeichnet).
Die Substratfolie, die gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform im Rahmen der Klebefolie zu verwenden ist, ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Schicht der Substratfolie die Bedingung (A') und mindestens eine der Bedingungen (B') und (C) erfüllt. Insbesondere ist sie dadurch gekennzeichnet, dass die erfindungsgemäß zu verwendende Substratfolie mindestens eine Schicht aufweist, die die beiden Bedingungen (A') und (B') oder (A') und (C) oder die drei Bedingungen (A'), (B') und (C) erfüllt:
hoher Elastizitätsmodul (A'), wobei der Speichermodul 1 × 10⁹ Pa bis 1 × 10¹⁰ Pa im gesamten Temperaturbereich von 18 bis 50°C und vorzugsweise von 1 × 10⁹ Pa bis 7 × 10⁹ Pa beträgt (nachstehend als Bedingung (A') bezeichnet); und
hoher Elastizitätsmodul (B'), Wobei der Speichermodul nicht mehr als 1 × 10⁸ Pa zumindest in einem Teil des Temperaturbereiches von 50 bis 90°C und vorzugsweise nicht mehr als 5 × 10⁷ Pa beträgt (nachstehend als Bedingung (B') bezeichnet).
Im Rahmen der vorstehenden Bedingung (B') beträgt der Speichermodul nicht mehr als 1 × 10⁸ Pa zumindest in einem Teil des Temperaturbereiches von 50 bis 90°C und insbesondere nicht mehr als 1 × 10⁷.
Ferner ist es bevorzugt, dass mindestens eine Schicht in einer Substratfolie vorliegt, die die Bedingung (A) und mindestens eine der Bedingungen (B) und (C) sowie die Bedingung (A') und mindestens eine der Bedingungen (B') und (C) erfüllt.
Da die Substratfolie der Klebefolie die beiden Bedingungen (A) und (B) erfüllt, kann die Steifigkeit die Dehnung der Substratfolie beim Aufkleben der Klebefolie auf die Oberfläche von Halbleiterwafern zum Schutz von deren Oberfläche auf einem niedrigen Wert gehalten werden. Dabei werden Verwerfungen von Wafern, die durch Restspannungen einer Schaltungsschutzfolie, die auf der Oberfläche von Halbleiterwafern zum Schutz der Wafer gegen Beschädigungen aufgebracht ist, geglättet. Wenn die Klebefolie von der Waferoberfläche abgelöst wird, lässt sie sich leicht ohne Beschädigung der Wafer ablösen, indem man sie auf etwa 50 bis 90°C erwärmt, da die Steifigkeit der Substratfolie durch diesen Erwärmungsvorgang verringert werden kann.
Sofern der Wert der Biegefestigkeit der Folie im gesamten Temperaturbereich 18 bis 50°C über 1,50 N hinaus geht, so kann es Schwierigkeiten bereiten, die Klebefolie auf die Oberfläche von Halbleiterwafern aufzukleben, was auf ihre übermäßige Steifigkeit zurückzuführen ist. Wenn der Wert der Biegefestigkeit im gesamte n Temperaturbereich von 18 bis 50°C weniger als 0,08 N beträgt, so kann es dazu kommen, dass die Glättungswirkung auf Verwerfungen der Schaltungsschutzfolie für Halbleiterwafer beeinträchtigt wird.
Wenn ferner mindestens eine Schicht der Substratfolie für die Klebefolie die beiden Bedingungen (A') und (B') erfüllt, so kann deren Steifigkeit bewirken, dass die Dehnung der Substratfolie auf einem niedrigen Wert gehalten wird, wenn die Klebefolie auf die Oberfläche von Halbleiterwafern zu deren Schutz aufgeklebt wird, wodurch eine Glättung von Verwerfungen, die durch Restspannungen von Schaltungsschutzfolien auf der Oberfläche von Halbleiterwafern verursacht werden, geglättet werden und dadurch eine Schädigung der Wafer verhindert wird. Ferner lässt sich die Klebefolie leicht von der Waferoberfläche, ohne diese zu schädigen, ablösen, indem man sie auf etwa 50 bis 90°C erwärmt, da durch diesen Erwärmungsvorgang die Steifigkeit der Substratfolie verringert werden kann.
Wenn der Speichermodul mindestens einer Harzschicht mit hohem Elastizitätsmodul in der Substratfolie im gesamten Temperaturbereich von 18 bis 50°C unter dem Wert von 1 × 10¹⁰ Pa liegt, so kann es Schwierigkeiten bereiten, die Klebefolie auf die Oberfläche von Halbleiterwafern aufzukleben, was auf deren übermäßige Steifigkeit zurückzuführen ist. Liegt der Speichermodul im gesamten Temperaturbereich von 18 bis 50°C unter 1 × 10⁹ Pa, so kann die glättende Wirkung auf Verwerfungen von Schaltungsschutzfolien auf Halbleiterwafern beeinträchtigt werden. Die untere Grenze für den Speichermodul der Harzschicht mit hohem Elastizitätsmodul, die die vorstehende Bedingung (B') erfüllt, beträgt im Temperaturbereich von 50 bis 90°C vorzugsweise etwa 1 × 10⁵ Pa.
Wenn die Substratfolie der Klebefolie die beiden Bedingungen (A) und (C) erfüllt, so kann deren Steifigkeit die Dehnung der Substratfolie beim Aufkleben auf die Oberfläche von Halbleiterwafern zu deren Schutz vermindern, was eine Glättung von Verwerfungen an Wafern, die durch Restspannungen von Schaltungsschutzfolien auf der Oberfläche von Halbleiterwafern verursacht werden, bewirkt, wodurch Waferschädigungen verhindert werden.
Ferner dehnt sich beim Schleifvorgang der rückwärtigen Oberfläche von Wafern die Substratfolie durch Absorption von Wasser aus, das zum Waschen der Oberfläche der Klebefolie verwendet wird oder als Kühlmittel zum Kühlen der Wafer vergossen wird (nachstehend als Schleifwasser bezeichnet). Dadurch wird es möglich, dass unter Ausnutzung dieser Ausdehnungskraft Waferverwerfungen geglättet werden. In diesem Fall kann selbst eine sehr dünne Substratfolie in sehr wirksamer Weise eine Glättung von Verwerfungen bewirken. Wenn die Biegefestigkeit im gesamten Temperaturbereich von 18 bis 50°C über 1,5 N hinaus geht, so kann es Schwierigkeiten bereiten, die Klebefolie auf die Oberfläche von Halbleiterwafern zu deren Schutz aufzukleben, was auf die übermäßige Steifigkeit zurückzuführen ist.
Wenn ferner im gesamten Temperaturbereich von 18 bis 50°C die Biegefestigkeit weniger als 0,08 N beträgt, so kann es dazu kommen, dass die glättende Wirkung von Schaltungsschutzfolien gegen Verwerfungen von Halbleiterwafern beeinträchtigt wird. Wenn das Größenänderungsverhältnis bei 23°C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 90% bei 4-stündiger Absorption von Wasser weniger als 0,05% beträgt, so kann die Glättungswirkung gegen Verwerfungen von Wafern durch die Ausdehnungskraft beeinträchtigt werden. Wenn das Größenänderungsverhältnis über 0,5% liegt, so kann es dazu kommen, dass sich die Klebefolie nach Fertigstellung deformiert, was auf eine Absorption von Feuchtigkeit aus der Atmosphäre im Zeitraum nach der Fertigstellung der Klebefolie zurückzuführen ist.
Wenn ferner mindestens eine Schicht der Substratfolie für die Klebefolie die beiden Bedingungen (A') und (C) erfüllt, so kann ihre Steifigkeit die Dehnung der Substratfolie beim Aufkleben der Klebefolie auf die Oberfläche von Halbleiterwafern zu deren Schutz auf einem niedrigen Wert halten, was eine Glättung der Verwerfungen von Wafern bewirkt, die durch Restspannungen von Schaltungsschutzfolien verursacht werden, die zum Schutz gegen Waferschädigungen auf der Oberfläche von Halbleiterwafern ausgebildet sind. Wenn die Substratfolie die Bedingung (C) erfüllt, so dehnt sich beim Vorgang des Schleifens der rückwärtigen Oberfläche eines Wafers die Substratfolie durch Absorption von Wasser, das zum Waschen der Oberfläche der Klebefolie oder als Kühlmittel zum Kühlen der Wafer verwendet wird (nachstehend als Schleifwasser bezeichnet), aus und es wird möglich, durch die Ausdehnungskraft Waferverwerfungen zu glätten. In diesem Fall kann selbst eine dünne Substratfolie in sehr wirksamer Weise eine Glättungswirkung gegen Verwerfungen von Wafern ausüben.
Wenn die Substratfolie der Klebefolie die drei Bedingungen (A), (B) und (C) erfüllt, so werden die Wirkungen, die sich durch Erfüllung der Bedingungen (A) und (B) sowie der Bedingungen (A) und (C) ergeben, insgesamt vervielfacht. Daher ist es bevorzugt, dass zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe alle drei Bedingungen (A), (B) und (C) erfüllt werden.
Wenn mindestens eine Schicht der Substratfolie für die Klebefolie die drei Bedingungen (A'), (B') und (C) erfüllt, so ergibt sich insgesamt eine Vervielfachung der Wirkungen bei Erfüllung der Bedingungen (A') und (B') sowie der Bedingungen (A') und (C). Daher ist es zur Lösung der erfindungsgemäß gestellten Aufgabe bevorzugt, dass mindestens eine Schicht der Substratfolie für die Klebefolie die drei Bedingungen (A'), (B') und (C) erfüllt.
Die für die erfindungsgemäße Klebefolie verwendete Substratfolie kann ausschließlich aus Harzschichten gebildet werden, die die genannten Bedingungen (A') und (B') oder (A') und (C) oder (A'), (B') und (C) erfüllen, oder sie kann aus Harzschichten gebildet werden, von denen mindestens eine Schicht der Substratfolie die genannten Bedingungen erfüllt und die übrigen Schichten diese Bedingungen nicht erfüllen. Dies bedeutet, es kann sich um eine mehrschichtige Folie handeln, die eine Harzschicht im Rahmen der genannten Bedingungen sowie andere Schichten umfasst. Wenn die Substratfolie durch Lamination mit anderen Harzschichten gebildet wird, so ist es bevorzugt, bei deren Aufbau beispielsweise die Wasserabsorptionseigenschaften des Harzes zu berücksichtigen. Wenn beispielsweise ein Harz mit geringer Wasserabsorption mit einem Harz, das die Bedingung (C) erfüllt, laminiert wird, so wird die Harzschicht, die die genannte Bedingung (C) erfüllt, vorzugsweise als äußerste Schicht ausgebildet.
Die in der Substratfolie der erfindungsgemäßen Klebefolie zu verwendende Schicht, die die Bedingung (A') und mindestens eine der Bedingungen (B') und (C) erfüllt, erfüllt vorzugsweise die Bedingung, dass das Verhältnis des maximalen Werts des Speichermoduls (E'max) zum minimalen Wert des Speichermoduls (E'min), d. h. "E'max/E'min" im Temperaturbereich von 18 bis 50°C 1,0 bis 1,1 beträgt, und zwar zusätzlich zur Bedingung (A'). Wenn dieses Verhältnis des maximalen Werts des Speichermoduls (E'max) zum minimalen Wert des Speichermoduls (E'min), d. h. "E'max/E'min" über diesen Bereich hinaus geht, kann es dazu kommen, dass Verwerfungen von Halbleiterwafern nach Beendigung der Bearbeitung der rückwärtigen Oberfläche eine Beeinträchtigung bewirken, was auf ein Schrumpfen oder eine Deformation der Substratfolie zurückzuführen ist, Vorgänge, die durch die Schleifwärme während der Bearbeitung der rückwärtigen Oberfläche von Halbleiterwafern hervorgerufen werden. Wenn die Dicke der Harzschicht mit hohem Elastizitätsmodul hoch ist und der Speichermodul im gesamten Temperaturbereich von 50 bis 90°C über 1 × 10⁸ Pa hinaus geht, so wird es schwierig, die Klebefolie zum Schutz der Oberfläche eines Halbleiterwafers abzulösen.
Im Hinblick auf Wirkungen, wie die Beschränkung der Dehnung der Substratfolie beim Aufkleben der Klebefolie auf die Oberfläche von Halbleiterwafern und die Glättung oder Verhinderung von Waferverwerfungen, die durch Restspannungen von auf der Oberfläche von Halbleiterwafern gebildeten Schaltungsschutzfolien verursacht werden, beträgt die Dicke der Harzschicht, die die vorstehenden Bedingungen erfüllt, 30 bis 300 µm und insbesondere 30 bis 200 µm. Bei der Harzschicht, die die vorstehenden Bedingungen erfüllt, kann es sich um eine einzige Schicht oder um mehr als eine Schicht handeln. Wenn die Anzahl der Schichten mehr als 1 beträgt, so soll die Dicke der jeweiligen Schichten, die die vorstehenden Bedingungen erfüllen, vergleichsweise dünn sein, so dass die Gesamtdicke im Bereich von 30 bis 300 µm liegt.
Beispiele für Harze, die die vorstehenden Bedingungen (A') und (B') erfüllen, sind Nitrilharze, cyclische Polyolefinharze (Produkt der Fa. Mitsui Chemicals, Inc., Handelsbezeichnung APEL), nicht-kristallines Polyethylenterephthalat (Produkt der Fa. Mitsubishi Plastics, Inc., Handelsbezeichnung PET-G) und dergl. Nachstehend wird ein Nitrilharz beschrieben, das vorzugsweise als Harz, das die vorstehenden Bedingungen (A') und (B') erfüllt, verwendet wird. Dieses Nitrilharz wird durch Pfropfcopolymerisation eines ungesättigten Nitrils, eines Alkyl(meth)acrylats und von Monomerverbindungen, die aus anderen Monomeren bestehen, die gegebenenfalls damit unter Bildung eines kautschukartigen Polymeren copolymerisiert werden können, hergestellt. Beim kautschukartigen Polymeren zur Herstellung des Nitrilharzes handelt es sich um ein Polymeres, das aus einer konjugierten Dieneinheit besteht, oder um ein Copolymeres, das eine konjugierte Dieneinheit und eine Monomereinheit umfasst, die ein konjugiertes Dien und ein Monomeres, z. B. ein ungesättigtes Nitril, eine aromatische Vinylverbindung, einen ungesättigten Carbonsäureester und dergl., umfasst.
Zu Beispielen für konjugierte Diene gehören 1,3-Butadien, Isopren, Chloropren, 2,3-Dimethyl-1,3-butadien und 2,3-Diethyl-1,3-butadien.
Im Hinblick auf die einfache Zugänglichkeit und die vorteilhaften Eigenschaften von Polymeren werden 1,3-Butadien und Isopren bevorzugt. Zu Beispielen für ungesättigte Nitrile gehören Acrylnitril, Methacrylnitril und α-Chloracrylnitril, wobei Acrylnitril und Methacrylnitril bevorzugt werden. Zu Beispielen für aromatische Vinylverbindungen gehören Styrol und α-Methylstyrol. Zu Beispielen für ungesättigte Carbonsäureester gehören Alkylacrylat, das eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen umfasst, oder Alkylmethacrylat, vorzugsweise Methyl(meth)acrylat und Ethyl(meth)acrylat.
Besonders bevorzugte Beispiele für kautschukartige Polymere sind Poly-(1,3-butadien), 1,3-Butadien-Acrylnitril-Copolymere, 1,3-Butadien- Acrylnitril-Methacrylnitril-Copolymere, 1,3-Butadien-Acrylnitril-Styrol- Copolymere und 1,3-Butadien-Styrol-Copolymere. Besonders bevorzugt werden Poly-(1,3-butadien), 1,3-Butadien-Acrylnitril-Copolymere und 1,3- Butadien-Styrol-Copolymere.
Der Anteil der konjugierten Dieneinheit in diesen kautschukartigen Polymeren beeinflusst die Schlagfestigkeit des erhaltenen Nitrilharzes. Im Hinblick darauf ist es bevorzugt, dass der Anteil der konjugierten Dieneinheit mehr als 50 Gew.-% und insbesondere mehr als 60 Gew.-% im kautschukartigen Polymeren ausmacht. Der Anteil des kautschukartigen Polymeren im Nitrilharz beeinflusst die Formbarkeit, Bearbeitbarkeit und dergl. der Harze. Die Schlagfestigkeit verschlechtert sich, wenn der Anteil des kautschukartigen Polymeren weniger als 3 Gew.-% beträgt, während die Verformbarkeit und die Bearbeitbarkeit beeinträchtigt werden, wenn der Anteil unter 30 Gew.-% sinkt. Im Hinblick darauf beträgt der Anteil des kautschukartigen Polymeren im gesamten Nitrilharz vorzugsweise 3 bis 30 Gew.-% und insbesondere 5 bis 20 Gew.-%. Obgleich das kautschukartige Polymere nach herkömmlichen Verfahren hergestellt werden kann, wird die Emulsionspolymerisation bevorzugt. Hinsichtlich der Polymerisationstemperatur gibt es zwar keine speziellen Beschränkungen, jedoch liegt der Temperaturbereich im Hinblick auf die Polymerisationsgeschwindigkeit, die Produktivität und dergl. vorzugsweise bei 30 bis 70°C.
Als Monomeres für die Pfropfcopolymerisation mit den vorstehenden kautschukartigen Polymeren kommen ungesättigte Nitrile, Alkyl(meth)acrylate sowie andere Monomere, die damit copolymerisiert werden können, in Frage. Beispiele für ungesättigte Nitrile, die für die Pfropfcopolymerisation als Monomere verwendet werden können, sind Acrylnitril, Methacrylnitril, α-Chloracrylnitril und dergl. und vorzugsweise Acrylnitril und Methacrylnitril. Die Eigenschaften des Nitrilharzes werden durch die Zusammensetzung der in der Matrixkomponente enthaltenen ungesättigten Nitrileinheiten beeinflusst. Dies bedeutet, dass es nicht nur zu einer Beeinträchtigung der chemischen Beständigkeit kommt, sondern auch der Steifigkeit, wenn der Anteil der ungesättigten Nitrileinheiten in der Matrixkomponente weniger als 65 Gew.-% beträgt. Wenn in der Matrixkomponente davon mehr als 80 Gew.-% vorliegen, so werden die Verformbarkeit und Bearbeitbarkeit beeinträchtigt und der Farbton und ähnliche Eigenschaften verschlechtern sich unter Vergilbung beim Formgebungsverfahren. Im Hinblick darauf beträgt der Anteil der ungesättigten Nitrileinheit in der Matrixkomponente vorzugsweise 65 bis 80 Gew.-% und insbesondere 70 bis 80 Gew.-%.
Beispiele für Alkyl(meth)acrylate zur Verwendung als Monomere für die Pfropfcopolymerisation sind Methyl(meth)acrylat, Ethyl(meth)acrylat, Propyl(meth)acrylat, Butyl(meth)acrylat und dergl. Die Eigenschaften der aus Alkyl(meth)acrylaten erhaltenen Nitrilharze verändern sich je nach Art der Alkylgruppen im Alkyl(meth)acrylat. Um eine hochgradige Stabilisierung der Eigenschaften des Nitrilharzes im festen Zustand zu erzielen, werden Methyl(meth)acrylat oder Ethyl(meth)acrylat bevorzugt.
Zu Beispielen für weitere Monomere, die mit den vorstehend genannten ungesättigten Nitrilen und Alkyl(meth)acrylaten copolymerisiert werden können, gehören aromatische Vinylverbindungen, Vinylether, Vinylester, a- Olefine und dergl. Zu Beispielen für aromatische Vinylverbindungen gehören Styrol, α-Methylstyrol, Vinyltoluol, Vinylxylol und dergl. Zu Beispielen für Vinylester gehören Vinylacetat, Vinylpropionat und Vinylbutyrat. Zu Beispielen für Vinylether gehören Methylvinylether, Ethylvinylether, Propylvinylether, Butylvinylether, Methylisopropenylether, Ethylisopropenylether und dergl. Zu Beispielen für α-Olefine gehören Isobuten, 2-Methyl-1-buten, 2-Meahyl-1-penten, 2- Methyl-1-hexen, 2-Methyl-1-hepten, 2-Methyl-1-octen, 2-Ethyl-1-buten, 2- Propyl-1-buten und dergl. Darunter wird Styrol besonders bevorzugt.
Die Zusammensetzung der Alkyl(meth)acrylateinheiten in der Matrixkomponente und der Monomereinheiten, die damit copolymerisiert werden können, beeinflusst die Eigenschaften des Nitrilharzes im festen Zustand. Insbesondere wenn der gesamte Anteil der in der Matrixkomponente enthaltenen Alkyl(meth)acrylateinheiten und der copolymerisierbaren Monomereinheiten weniger als 20 Gew.-% beträgt, so werden die Verformbarkeit und Bearbeitbarkeit beeinträchtigt. Liegt der Anteil über 35 Gew.-%, so wird der Lagermodul beeinträchtigt. Im Hinblick darauf, beträgt der Anteil der Alkyl(meth)acrylateinheiten und der damit copolymerisierbaren Monomereinheiten in der Matrixkomponente 20 bis 35 Gew.-% und vorzugsweise 20 bis 30 Gew.-%.
Ungesättigte Nitrileinheiten und andere Monomereinheiten, die mit Alkyl(meth)acrylaten copolymerisiert werden können, können in der Matrixkomponente in einem Anteil bis zu etwa 20 Gew.-% enthalten sein. Da die Eigenschaften des erhaltenen Nitrilharzes bei einem Anteil von 20 Gew.-% oder weniger nicht ernsthaft beeinträchtigt werden, können entsprechende Produkte für jeden Verwendungszweck eingesetzt werden.
Die bekannten Copolymerisationsverfahren, wie Emulsionspolymerisation, Lösungspolymerisation, Suspensionspolymerisation, Blockpolymerisation oder Kombinationen davon lassen sich auf das vorstehende Nitrilharz anwenden. Jedoch wird die Emulsionspolymerisation im Hinblick auf die einfache Abführung der Polymerisationswärme, die Nachbehandlung nach der Polymerisation, die Vereinfachung der Anlagen zur Gewinnung und Wiederverwertung von organischen Lösungsmitteln und dergl. bevorzugt. Da bei der Emulsionspolymerisation das Polymerprodukt in Latexform erhalten wird, führt man eine Koagulation nach herkömmlichen Verfahren durch, z. B. ein Kondensationsverfahren mit einem Elektrolyten oder Lösungsmittel, ein Einfrierverfahren und dergl., wonach sich eine Abtrennung, Nassreinigung und Trocknung anschließt, wodurch man das Harz erhält.
Beispiele für oberflächenaktive Mittel zur Verwendung beim Pfropfcopolymerisationsverfahren sind mindestens eine Art von anionischen oberflächenaktiven Mitteln, die aus der Gruppe Fettsäuresalze, Alkylsulfate, Alkylbenzolsulfonate, Alkylnaphthalinsulfonate, Alkylsulfosuccinate, Alkyldiphenyletherdisulfonate, Alkylphosphate, Polyoxyethylenalkylsulfonate, Polyoxyethylenalkylallylsulfate, Polykondensationsprodukte von Naphthalinsulfonat-Formaldehyd und Polyoxyethylenalkylphosphate ausgewählt sind. Das im erhaltenen Harz verbleibende oberflächenaktive Mittel ist zur Erzielung einer antistatischen Wirkung im Nitrilharz vorzugsweise in einer Menge von 0,05 bis 2 Gew.-% vorhanden. Die Menge wird durch das Ausmaß der Koagulations-, Trenn- und Nassreinigungsbehandlungen beeinflusst.
Da bezüglich der Temperatur der Copolymerisation keine speziellen Beschränkungen bestehen, kann diese bei beliebigen Temperaturen von 0 bis 100°C durchgeführt werden. Der Temperaturbereich beträgt im Hinblick auf die Polymerisationsgeschwindigkeit, die Inversionsrate, die Produktivität und dergl. vorzugsweise 30 bis 70°C. Ferner ist es möglich, Weichmacher, Stabilisatoren, Gleitmittel, Farbstoffe, Pigmente, Füllstoffe und dergl. je nach Bedarf zuzusetzen.
Beispiele für Harze, die die vorstehenden Bedingungen (A') und (C) erfüllen, sind nicht-kristalline Polyester, z. B. die vorstehenden Nitrilharze, cyclische Polyolefine, nicht-kristallinea Polyethylenterephthalat und dergl., sowie PES (Poly- (ethersulfon)). Die Steifigkeit der Harzschicht, die die vorstehende Bedingung (C) erfüllt (hoher Elastizitätsmodul mit Ausdehnbarkeit durch Wasserabsorption), wird durch die Absorption von Wasser geringfügig beeinträchtigt. Beispielsweise nimmt sie bei Kontakt mit Schleifwasser, das zum Schleifen der rückwärtigen Oberfläche von Wafern verwendet wird, unter Absorption von Wasser in geringfügigem Maße eine weiche Beschaffenheit an. Aufgrund dieser Tatsache ergeben sich günstige Ablöseeigenschaften der Klebefolie nach Beendigung des Schleifvorgangs auf der rückwärtigen Waferseite.
Zu Beispielen für nicht-kristalline Polyester gehören nichtkristalline Polyethylenterephthalatfolien und dergl. Ein Beispiel für ein entsprechendes Handelsprodukt ist DIAFIX, Produkt der Fa. Mitsubishi Plastics, Inc. Beispiele für Harze, die die vorstehenden drei Bedingungen (A'), (B') und (C) erfüllen, sind Nitrilharze, cyclische Polyolefine, nicht-kristalline Polyester und dergl.
Die Gesamtdicke der Substratfolie beträgt vorzugsweise 50 bis 300 µm und insbesondere 50 bis 200 µm. Es kann dazu kommen, dass die Schutzeigenschaften für Wafer beim Schleifen der rückwärtigen Oberfläche beeinträchtigt werden und dass die Fähigkeit zur Verringerung von Verwerfungen bei Halbleiterwafern sich verschlechtert, wenn die gesamte Dicke unter 50 µm liegt.
Liegt die Dicke über 300 µm, so können sich die Wafer nach dem Schleifen der rückwärtigen Seite stark zu einer konvexartigen Gestalt, bei der die Schaltung auf der Oberseite liegt, durchbiegen oder das Ablösen der Klebefolie kann erschwert werden. Ferner können Schwierigkeiten, z. B. eine Beeinträchtigung der Handhabbarkeit beim Aufkleben der Klebefolie auf die Oberfläche von Halbleiterwafern, auftreten.
Bei einer Substratfolie zur Verwendung in der erfindungsgemäßen Klebefolie kann eine Harzschicht mit einem niedrigen Elastizitätsmodul auf die Harzgrundschicht, die die vorerwähnten Bedingungen erfüllt, laminiert werden, um Stöße bei der Bearbeitung der rückwärtigen Oberfläche oder Verwerfungen der Oberfläche von Halbleiterwafern zu dämpfen. Beispiele für diese Harzschicht mit niedrigem Elastizitätsmodul sind Ethylen-Vinylacetat-Copolymere, Ethylen-Alkylacrylat-Copolymere (Anzahl der Kohlenstoffatome der Alkylgruppe: 1 bis 4) und dergl. Darunter werden Ethylen-Vinylacetat-Copolymere bevorzugt. Besonders bevorzugt wird ein Ethylen-Vinylacetat-Copolymeres, dessen Anteil an Vinylacetateinheiten 5 bis 50 Gew.-% beträgt.
Die Dicke der Folienschicht mit niedrigem Elastizitätsmodul beträgt vorzugsweise 30 bis 250 µm und insbesondere 30 bis 150 µm. Liegt die Dicke unter 30 µm, so dämpft sie möglicherweise nicht in ausreichendem Maße Verwerfungen der Waferoberfläche. Liegt die Dicke über 250 µm, so kann die Dicke von Halbleiterwafern nach Bearbeitung der rückwärtigen Oberfläche so stark variieren, dass sich Qualitätseinbußen der Halbleiterwafer ergeben.
Beispiele für Verfahren zur Herstellung einer Substratfolie sind die Extrusion mit einer T-Düse (Breitschlitzdüse), das Aufblasverfahren, das Kalandrierverfahren und dergl. Zur Herstellung einer mehrschichtigen Folie, die mindestens eine Harzschicht mit einem hohen Elastizitätsmodul umfasst, die die vorstehenden Bedingungen erfüllt, lassen sich beispielsweise folgende Verfahren erwähnen: Laminieren der vorgenannten Folie mit hohem Elastizitätsmodul, die vorher hergestellt worden ist, wobei eine Extrusion von Harzen mit geringem Elastizitätsmodul, wie Ethylen-Vinylacetat-Copolymere und dergl., mit einem Extruder durchgeführt wird. Um die Haftfestigkeit zwischen diesen mehrschichtigen Folien zu fördern, kann dazwischen eine neu bereitgestellte Klebeschicht vorgesehen werden oder es kann eine Korona-Entladungsbehandlung oder eine chemische Behandlung durchgeführt werden. Vorzugsweise werden eine Korona-Entladungsbehandlung oder eine chemische Behandlung auf der Oberfläche mit der bereits gebildeten Klebeschicht durchgeführt. Es ist bevorzugt, eine Klebeschicht auf der Oberfläche einer Harzschicht mit niedrigem Elastizitätsmodul auszubilden, wenn Harzschichten mit niedrigem Elastizitätsmodul laminiert werden.
Vorzugsweise weist die erfindungsgemäß zu verwendende Klebeschicht eine sehr geringe Neigung zu einer Verunreinigung der Oberfläche von Halbleiterwafern auf. Wenn die Oberflächen von Wafern stark verunreinigt sind, ist es erforderlich, sie nach dem Ablösen der Klebefolie zu reinigen. Jedoch kommt es durch das Reinigungsverfahren häufig zu einer Beschädigung der der Verdünnungsbehandlung unterzogenen Wafer.
Die erfindungsgemäße Klebeschicht umfasst im allgemeinen 100 Gew.- teile eines klebenden Polymeren mit funktionellen Gruppen, die mit einem Vernetzungsmittel reagieren können, und 0,1 bis 30 Gew.-Teile Vernetzungsmittel mit zwei oder mehr funktionellen Gruppen pro Molekül. Zu Beispielen für derartige Klebstoffe gehören Produkte, mit Adhäsionsschaltfunktion, z. B. durch Strahlungshärtung, Wärmehärtung, zelluläre Erwärmung und dergl., sowie herkömmliche Klebstoffe ohne Schaltfunktion.
Zu Beispielen für herkömmliche Klebstoffe ohne eine derartige Schaltfunktion gehören Rohkautschuk, Synthesekautschuk, Siliconkautschuk und Acryl-Klebstoffe, die Alkylacrylat, Alkylmethacrylat und dergl. umfassen. Im Hinblick auf eine Steuerung der Klebeeigenschaften und der Reproduzierbarkeit werden Acryl-Klebstoffe bevorzugt.
Beim hauptsächlichen Monomeren des klebenden Polymeren handelt es sich im Fall eines Acryl-Klebstoffes vorzugsweise um Alkylacrylate und Alkylmethacrylate. Beispiele für Alkylacrylate und Alkylmethacrylate sind Methylacrylat, Methylmethacrylat, Ethylacrylat, Ethylmethacrylat, Butylacrylat, Butylmethacrylat und 2-Etylhexylacrylat. Diese Produkte können einzeln oder im Gemisch aus zwei oder mehr Bestandteilen eingesetzt werden. Der Anteil des Hauptmonomeren, bezogen auf die gesamten Monomeren des klebenden Polymeren, beträgt vorzugsweise 60 bis 99 Gew.-%. Durch Verwendung eines Monomergemisches mit einer derartigen Zusammensetzung lässt sich ein Polymeres erhalten, das Alkylacrylateinheiten, Alkylmethacrylateinheiten oder entsprechende Mischeinheiten mit nahezu der gleichen Zusammensetzung enthält.
Vorzugsweise weist das klebende Polymere eine funktionelle Gruppe auf, die mit einem Vernetzungsmittel reagieren kann. Zu Beispielen für die funktionelle Gruppe, die mit einem Vernetzungsmittel reagieren kann, gehören eine Hydroxylgruppe, Carboxylgruppe, Epoxygruppe und Aminogruppe. Bezüglich des Verfahrens zum Einführen einer funktionellen Gruppe, die mit derartigen Vernetzungsmitteln reaktiv ist, in ein klebendes Polymeres, kann man sich einer allgemeinen Copolymerisation mit Monomeren, die diese funktionellen Gruppen aufweisen, beim Polymerisationsverfahren für das klebende Polymere bedienen.
Beispielsweise lassen sich erwähnen: Acrylsäure, Methacrylsäure, Itaconsäure, Mesaconsäure, Citraconsäure, Fumarsäure, Maleinsäure, Monoalkylitaconat, Monoalkylmesaconat, Monoalkylcitraconat, Monoalkylfumarat, Monoalkylmaleat, 2-Hydroxyethylacrylat, 2- Hydroxyethylmethacrylat, Acrylamid, Methacrylamid, tert.- Butylaminoethylacrylat, tert.-Butylaminoethylmethacrylat und dergl. Es kann eine einzige Art eines derartigen Comonomeren zur Copolymerisation mit dem vorstehenden Hauptmonomeren verwendet werden oder es können zwei oder mehr dieser Produkte für die Copolymerisation herangezogen werden. Vorzugsweise beträgt der Anteil des Monomeren, das die mit den vorstehenden Vernetzungsmitteln reaktive funktionelle Gruppe umfasst, (d. h. der Copolymerisationsanteil) in den gesamten Monomeren des klebenden Polymeren 1 bis 40 Gew.-%. Durch Verwendung eines Monomergemisches mit einer derartigen Zusammensetzung lässt sich ein Polymeres erhalten, das Comonomereinheiten mit nahezu der gleichen Zusammensetzung umfasst.
Erfindungsgemäß können nicht nur die Hauptmonomereinheiten mit dem vorstehenden klebenden Polymeren und Comonomereinheiten mit einer mit den Vernetzungsmitteln reaktiven funktionellen Gruppen, sondern auch spezielle Comonomere mit Eigenschaften eines oberflächenaktiven Mittels (nachstehend als "polymeres oberflächenaktives Mittel" bezeichnet) copolymerisiert werden. Sofern die Oberfläche eines Wafers durch Einwirkung von Klebeschichten mit Flecken behaftet ist, lassen sich diese leicht durch eine Nassreinigung entfernen, da das polymere oberflächenaktive Mittel mit den Hauptmonomeren und Comonomeren copolymerisiert.
Zu Beispielen für derartige polymere oberflächenaktive Mittel gehören Produkte, bei denen eine polymere 1-Propenylgruppe in den Benzolring von Polyoxyethylennonylphenylether eingeführt ist (Produkt der Fa. Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., Handelsbezeichnung AQUALON N-10, AQUALON RN-20, AQUALON RN-30, AQUALON RN-50 und dergl.), Produkte, die eine polymere 1-Propenylgruppe in den Benzolring eines Ammoniumsalzes von Polyoxyethylennonylphenylsulfat einführen (Produkt der Fa. Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., Handelsbezeichnung: AQUALON HS-10, AQUALON HS-20 und dergl.) und Disulfosuccinat mit einer polymeren Doppelbindung (Produkt der Fa. Kao Corporation, Handelsbezeichnung: LATEMUL S-120A, LATEMUL S- 180A und dergl.).
Ferner können gegebenenfalls Monomere mit funktionellen Gruppen mit Selbstvernetzungseigenschaften copolymerisiert werden, wie Glycidylacrylat, Glycidylmethacrylat, Isocyanatethylac rylat, Isocyanatethylmethacrylat, 2-(1-Aziridinyl)-ethylacrylat, 2-(1- Aziridinyl)-ethylmethacrylat und dergl; Monomere mit polymeren Doppelbindungen wie Vinylacetat, Acrylnitril, Styrol und dergl.; und polyfunktionelle Monomere, wie Divinylbenzol, Vinylacrylat, Vinylmethacrylat, Allylacrylat, Allylmethacrylat und dergl.
Als Polymerisationsmechanismus eines klebenden Polymeren lassen sich eine radikalische Polymerisation, eine anionische Polymerisation und eine kationische Polymerisation erwähnen. Eine radikalische Polymerisation wird im Hinblick auf die Herstellungskosten des Klebstoffes, die Einflüsse der funktionellen Gruppen der Monomeren, die Ioneneinflüsse auf die Oberfläche von Halbleiterwafern und dergl. bevorzugt. Als Initiator für die radikalische Polymerisation werden beispielsweise organische Peroxide, wie Benzoylperoxid, Acetylperoxid, Isobutyrylperoxid, Octanoylperoxid, Di-tert.-butylperoxid, Di-tert.-amylperoxid und dergl., anorganische Peroxide, wie Ammoniumpersulfat, Kaliumpersulfat, Natriumpersulfat und dergl., und Azoverbindungen, wie 2,2-Azobis- (isobutyronitril), 2,2'-Azobis-(2-methylbutyronitril), 4,4'-Azobis-(4- cyanovaleriansäure) und dergl., verwendet.
Als Verfahren zur Polymerisation der klebenden Polymeren lassen sich erwähnen: die Emulsionspolymerisation, die Suspensionspolymerisation und die Lösungspolymerisation. Darunter wird die Emulsionspolymerisation bevorzugt. Bei Polymerisation des klebenden Polymeren durch Emulsionspolymerisation werden ein wasserlösliches, anorganisches Peroxid, wie Ammoniumpersulfat, Kaliumpersulfat, Natriumpersulfat und dergl., sowie wasserlösliche Azoverbindungen mit einer Carboxylgruppe, wie 4,4'-Azobis-(4-cyanovaleriansäure) und dergl. als radikalische Polymerisationsinitiatoren bevorzugt. Im Hinblick auf Einflüsse von Ionen auf die Oberfläche von Halbleiterwafern werden Ammoniumpersulfat und Azoverbindungen mit einer Carboxylgruppe, wie 4,4'-Azobis-(4- cyanovaleriansäure) und dergl. bevorzugt. Azoverbindungen mit einer Carboxylgruppe, wie 4,4'-Azobis-(4-cyanovaleriansäure) und dergl., werden besonders bevorzugt.
Das Vernetzungsmittel mit zwei oder mehr funktionellen Gruppen, mit vernetzenden, reaktiven Eigenschaften pro Molekül wird dazu herangezogen, die Vernetzungsdichte, die Haftfestigkeit und die Kohäsivkraft durch Umsetzung mit einer funktionellen Gruppe im klebenden Polymeren einzustellen. Beispiele für Vernetzungsmittel sind Epoxy- Vernetzungsmittel, wie Sorbitpolyglycidylether, Polyglycerinpolyglycidylether, Pentaerythritpolyglycidylether, Diglycerinpolyglycidylether, Glycerinpolyglycidylether, Neopentylglycoldiglycidylether und Resorcindiglycidylether; Aziridincarboxy-Vernetzungsmittel, wie Trimethylolpropan-tri-βaziridinylpropionat, Tetramethylolmethan-tri-ßaziridinylpropionat, N,N'- Diphenylmethan-4,4'-bis-(1-aziridincarboxyamid), N,N'-Hexamethylen-1,6- bis-(aziridincarboxyamid), N,N'-Toluol-2,4-bis-(1-aziridincarboxyamid), Trimethylolpropan-tri-β-(2-methylaziridin)-propionat; und Isocyanat- Vernetzungsmittel, wie Toluoldiisocyanat, Tetramethylendiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat, Dreifachaddukte aus Toluoldiisocyanat und Trimethylolpropan sowie Polyisocyanate und dergl. Die Vernetzungsmittel können allein oder in Kombination von zwei oder mehr Arten eingesetzt werden.
Wenn der Klebstoff Wasser enthält (in der Emulsion), kann es dazu kommen, dass die Vernetzungsreaktion des Isocyanat-Vernetzungsmittels mit den klebenden Polymeren nicht in angemessener Weise gefördert wird, da dabei tendenziell die Einflüsse dieses Mittels durch Nebenreaktionen mit Wasser verloren gehen. Somit ist es bevorzugt, unter den vorstehenden Vernetzungsmitteln solche vom Aziridin- oder Epoxytyp zu verwenden.
Der Anteil des Vernetzungsmittels mit zwei oder mehr vernetzenden, reaktiven funktionellen Gruppen pro Molekül beträgt vorzugsweise 0,1 bis 30 Gew.-Teile auf 100 Gew.-Teile des haftenden Polymeren und insbesondere 0,5 bis 25 Gew.-Teile. Ist der Anteil des zugesetzten Vernetzungsmittels nicht hoch genug, so kann sich eine mangelnde Kohäsivkraft der Klebeschichten ergeben, wodurch es zur Fleckenbildung auf der Oberfläche von Wafern kommt. Bei einem zu hohen Anteil kann es dazu kommen, dass die Klebefestigkeit zwischen der Klebeschicht und der Oberfläche eines Wafers beeinträchtigt wird und Wasser und Schleifabfallprodukte, die beim Schleifen der Rückseite entstanden sind, eindringen und die Wafer schädigen oder Flecken auf der Waferoberfläche verursachen.
Der erfindungsgemäß zur Bildung der Klebeschicht verwendete Klebstoff kann nicht nur das klebende Polymere mit funktionellen Gruppen, die mit dem vorstehenden Vernetzungsmittel reaktiv sind, und Vernetzungsmittel mit zwei oder mehr vernetzenden, reaktiven, funktionellen Gruppen pro Molekül enthalten, sondern auch geeignete Mengen eines Klebrigmachers, wie Kolophoniumharze und Terpenharze, sowie beliebige Arten von oberflächenaktiven Mitteln und dergl. enthalten, um die Klebeeigenschaften zu steuern. Wenn es sich beim klebenden Polymeren um eine Emulsionsflüssigkeit handelt, so kann ein Koalesziermittel, wie Diethylenglykolmonobutylether und dergl., je nach Erfordernissen in einer solchen Menge zugesetzt werden, dass die erfindungsgemäß angestrebten Ziele nicht beeinträchtigt werden.
Ferner kann die Klebeschicht zu einer strahlungshärtenden Klebeschicht ausgestaltet werden, indem man dem Klebstoff einen monomeren Bestandteil, einen oligomeren Bestandteil und einen Polymerisationsinitiator zusetzt. Im Fall der Verwendung dieses strahlungshärtenden Klebstoffes wird der Klebstoff durch Bestrahlung, z. B. mit UV-Strahlen, gehärtet, bevor die Klebefolie von der Oberfläche eines Halbleiterwafers gelöst wird, um die Haftfestigkeit zu verringern.
Die Dicke der Klebeschicht beeinflusst die Fleckenbildungseigenschaften, die Haftfestigkeit und dergl. der Oberfläche von Halbleiterwafern. Wenn die Dicke der Klebeschicht gering ist, so können Flecken auf der Waferoberfläche zurückbleiben. Bei einer zu hohen Dicke der Klebeschicht kann die Haftfestigkeit verstärkt werden, wodurch sich die Bearbeitbarkeit beim Ablösevorgang verschlechtert. Im Hinblick darauf beträgt die Dicke der Klebeschicht vorzugsweise 1 bis 100 µm.
Bei der Bildung der Klebeschicht auf einer Oberfläche der erfindungsgemäßen Substratfolie kann ein Verfahren angewandt werden, bei dem der vorstehende Klebstoff in Form einer Lösung oder einer Emulsionsflüssigkeit (nachstehend allgemein als "Klebstoff- Beschichtungslösung" bezeichnet) zum Beschichten und Entwässern zur Bildung von Klebeschichten aufgebracht werden, wobei man übliche Verfahren und Vorrichtungen verwendet, z. B. ein Walzenbeschichtungsgerät, ein "Comma"-Beschichtungsgerät, ein Düsenbeschichtungsgerät, ein Spiralschaber, ein Umkehrwalzenbeschichtungsgerät, ein Rasterwalzenbeschichtungsgerät und dergl. In diesem Fall ist es bevorzugt, die Abziehfolie auf die Oberfläche der aufgetragenen Klebeschichten aufzubringen, um sie gegen eine Verunreinigung durch Bestandteile aus der Umgebung zu schützen. Ein weiteres Verfahren kann herangezogen werden, bei dem nach Bildung der Klebeschicht durch Auftragen und Entwässern der Klebstoff- Beschichtungslösung auf eine Oberfläche der Abziehfolie gemäß den vorstehenden üblichen Verfahren die Klebstoffschicht nach herkömmlichen Verfahren, z. B. durch ein Trockenlaminatverfahren (nachstehend als "Abziehpapier-Übertragungsverfahren" bezeichnet), übertragen wird.
Obgleich es hinsichtlich der Entwässerungsbedingungen zum Entwässern der Klebstoff-Beschichtungslösung keine speziellen Beschränkungen gibt, ist es im allgemeinen bevorzugt, dass dieser Vorgang 10 Sekunden bis 10 Minuten im Temperaturbereich von 80 bis 300°C und vorzugsweise von 15 Sekunden bis 5 Minuten im Temperaturbereich von 80 bis 200°C durchgeführt wird. Erfindungsgemäß kann die Klebefolie nach Beendigung der Entwässerung der Klebstoff-Beschichtungslösung etwa 5 bis 300 Stunden auf 40 bis 80°C erwärmt werden, um die Vernetzungsreaktion zwischen dem Vernetzungsmittel und dem klebenden Polymeren in vollem Umfang zu fördern.
Die Haftfestigkeit der Klebefolie beeinflusst sowohl die Schutzeigenschaften für einen Wafer beim Schleifen der Rückseite als auch chemische Lösungsvorgänge und die Bearbeitbarkeit beim Ablösen vom Wafer. Im Hinblick auf die Wafer-Schutzwirkung beim Schleifen der Rückseite und chemische Lösungsvorgänge (Verhinderung des Eindringens von Schleifwasser, Schleifabfallprodukten und chemischen Lösungen und dergl.) ist es bevorzugt, dass die Haftfestigkeit (gemessen bei einer Folienablösegeschwindigkeit von 300 mm/min und einem Ablösewinkel von 180° unter Verwendung einer SUS304-BA-Platte bei Haftung gemäß JIS Z-0237 einen Wert von 10 bis 700 g/25 mm und vorzugsweise von 10 bis 500 g/25 mm aufweist.
Obgleich das Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Klebefolie den vorstehenden Angaben entspricht, ist es im Hinblick auf eine Verhinderung der Bildung von Flecken auf der Oberfläche von Halbleiterwafern bevorzugt, dass die Reinheitsbestimmungen innerhalb der Klasse 1000 oder darunter (festgelegt durch US Federal Standard 209b) gehalten wird, was für die Herstellungsumgebung sämtlicher Bestandteile und Materialien, einschließlich Folien, Ablösefolien und Klebstoffe, und die Kontroll-, Konservierungs-, Beschichtungs- und Entwässerungsumgebung für den Klebstoff gilt.
Nachstehend wird die erfindungsgemäße Art und Weise der rückwärtigen Bearbeitung von Halbleiterwafern beschrieben. Sie ist gekennzeichnet durch Verwendung der vorstehenden Klebefolie bei der Durchführung des Schleifverfahrens, des chemischen Ätzverfahrens oder bei der gleichzeitigen Durchführung beider Verfahren an der schaltungsfreien Oberfläche von Halbleiterwafern. Insbesondere wird etwa bei Raumtemperatur, im allgemeinen 18 bis 30°C, die Abziehfolie von der vorstehenden Klebefolie abgelöst, um die Klebeschicht freizulegen. Sodann wird die Klebefolie mittels der Klebeschicht auf die Oberfläche des Halbleiterwafers geklebt. Sodann wird der Halbleiterwafer in der Vakuumansaugvorrichtung einer Schleifmaschine oder dergl. über die Substratfolienschicht der Klebefolie erfasst und der Schleifvorgang, der chemische Ätzvorgang und dergl. werden an der rückwärtigen Oberfläche der Halbleiterwafer durchgeführt. Erfindungsgemäß können der Schleifvorgang oder der chemische Ätzvorgang jeweils unabhängig voneinander oder zusammen durchgeführt werden. Bei der Durchführung beider Verfahren ist die Reihenfolge der. Durchführung nicht speziell beschränkt, jedoch wird im allgemeinen zuerst das Schleifverfahren und anschließend das chemische Ätzverfahren durchgeführt.
Nach Beendigung des Schleifverfahrens, des chemischen Ätzverfahrens und dergl. wird die Klebefolie abgelöst. Bei sämtlichen Verfahren zur Bearbeitung der rückwärtigen Oberfläche können Verfahren, z. B. eine Nachbehandlung, wie Nassreinigung, Plasmareinigung und dergl., auf der Oberfläche der Halbleiterwafer gegebenenfalls nach dem Ablösen der Haftfolie durchgeführt werden. Bei Durchführung einer Reihe von Verfahren, die den Schleifvorgang, den chemischen Ätzvorgang und dergl. einschließen, auf der rückwärtigen Oberfläche von Halbleiterwafern lässt sich erfindungsgemäß die Dicke von Halbleiterwafern auf 150 µm oder weniger verringern, ohne dass Schwierigkeiten, z. B. eine Beschädigung, auftreten, und zwar selbst dann, wenn die allgemeine Dicke der Halbleiterwafer vor dem Schleifvorgang 500 bis 1000 µm betragen hat. Eine Schwächung bis auf 100 µm oder darunter oder in einigen Fällen bis zu etwa 50 µm kann je nach Art der Halbleiterchips vorgenommen werden. Die Waferdicke nach Schleifen der rückwärtigen Seite und die Dicke nach der chemischen Ätzung kann im Hinblick auf die Art der Halbleiterwafer und der gewünschten endgültigen Dicke festgelegt werden. Die Dicke von Halbleiterwafern vor Schleifen der Rückseite wird unter Berücksichtigung der Bohrungen, der Art der Halbleiterwafer und dergl. festgelegt. Die Dicke vor dem Schleifen der Rückseite wird unter Berücksichtigung der Art, des Verwendungszweckes und ähnlicher Eigenschaften der angestrebten Schaltungen festgelegt.
Der Vorgang des Aufklebens der Klebefolie auf Halbleiterwafer wird im allgemeinen mit einer Vorrichtung, die als automatische Klebemaschine bezeichnet wird, durchgeführt. Die Maschine umfasst eine Rolle Klebefolie, mit der in einigen Fällen eine manuelle Betätigung vorgenommen werden kann. Automatische Klebemaschinen dieser Art sind beispielsweise ATM-1000B, ATM-1100 (Produkte der Fa. Takatori Corp.), DR8500II (Produkt der Fa. Nitto Seiki Co., Ltd.) und die STL-Reihe (Produkte der Fa. Teikoku Seiki Co., Ltd.).
Hinsichtlich der Art und Weise des Verfahrens zum Schleifen der Rückseite von Halbleiterwafern gibt es keine speziellen Beschränkungen. Herkömmliche Schleifverfahren, wie das Durchlaufschleifverfahren und das Tiefenschleifverfahren, können angewandt werden. Das Schleifen der Rückseite von Wafern wird vorzugsweise unter Kühlung der Halbleiterwafer und des Schleifsteins mit Wasser durchgeführt. Beispiele für Schleifmaschinen zum Schleifen der Rückseite von Wafern sind DFG-841, DFG-850 und DFG-860 (Produkte der Fa. Disco Corp.), SVG-502MKII (Produkt der Fa. Okamoto Machine Tool Works, Ltd.) und dergl.
Beispiele für chemische Ätzverfahren sind die chemische Lösungsbehandlung, das als CMP bezeichnete Verfahren zum gleichzeitigen. chemischen Ätzen und Schleifen der Rückseite, das Plasmaätzen und dergl. Beispielsweise wird bei der chemischen Lösungsbehandlung eine Ätzlösung verwendet, die aus der Gruppe wässrige Säuren, alkalische Lösungen und dergl., ausgewählt ist, wobei die wässrigen Säuren Fluorwasserstoffsäure, Salpetersäure, Schwefelsäure, Essigsäure und dergl., im unvermischten Zustand oder in Form eines Gemisches umfassen und die alkalische Lösung eine Kaliumhydroxidlösung, Natriumhydroxidlösung und dergl. umfasst. Ein Beispiel für das chemische Lösungsverfahren ist ein Tauchverfahren, bei dem ein Wafer als Ganzes in die chemische Lösung getaucht wird, das Schleuderätzverfahren, bei dem die rückwärtige Oberfläche eines Wafers selektiv mit der chemischen Lösung unter schneller Drehung in Kontakt gebracht wird, und dergl.
Nachdem an den Wafern das Schleifen der rückwärtigen Oberfläche, die chemische Lösungsbehandlung und dergl. beendet worden sind, wird die Klebefolie von der Waferoberfläche abgelöst. Der Vorgang des Ablösens der Klebefolie von der Waferoberfläche wird im allgemeinen mit einer als automatische Ablösemaschine bezeichneten Vorrichtung durchgeführt, obgleich das Ablösen gelegentlich auch manuell erfolgen kann. Beim Betrieb der automatischen Ablösemaschine wird die Klebefolie abgelöst, indem man einen der Verdünnungsbehandlung unterzogenen Wafer an einer Vakuumansaugvorrichtung befestigt. Beim Ablösen der Klebefolie ist es wichtig, die Klebefolie durch die Vakuumansaugvorrichtung zu erwärmen. Die bevorzugte Erwärmungstemperatur kann je nach Art des zu verwendenden Harzes im Bereich von 50 bis 90°C gewählt werden. Das Ablösen der Klebefolie kann unter Befestigung an ein Chip-Schneideband (dicing tape) und dergl. durchgeführt werden.
Beispiele für automatische Ablösemaschinen sind ATRM-2000B oder ATRM-2100 (Produkte der Fa. Takatori Corp.), HR-850011 (Produkt der Fa. Nitto Seiki Co., Ltd.) und Geräte der STP-Reihe (Produkte der Fa. Teikoku Seiki Co., Ltd.) und dergl.
Was die Halbleiterwafer betrifft, bei denen die erfindungsgemäße Klebefolie und das Verfahren zur Bearbeitung der rückwärtigen Oberfläche von Halbleiterwafern unter Verwendung dieser Klebefolie eingesetzt werden können, ist nicht auf Siliciumwafer beschränkt, vielmehr können als weitere Beispiele auch Wafer aus Germanium, Galliumarsenid (GaAs), Galliumphosphid, Galliumarsenid (GaAs)-Aluminium und dergl. erwähnt werden. Beim Halbleiterwafer, auf den die Klebefolie und das Verfahren zur Bearbeitung der rückwärtigen Oberfläche von Halbleiterwafern unter Verwendung dieser Klebefolie angewandt wird, handelt es sich vorzugsweise um einen Wafer, bei dem Schaltungen mit einer Polyimid-Schutzfolie geschützt sind. Unter Anwendung der vorliegenden Erfindung lassen sich Verwerfungen von Wafern, die durch derartige Schutzfolien verursacht werden, glätten oder verhindern, selbst wenn die Dicke der Polyimid- Schutzfolie etwa 1 bis 20 µm beträgt.

Beispiele

Nachstehend findet sich eine ausführliche Beschreibung der vorliegenden Erfindung anhand von Beispielen. In sämtlichen Beispielen und Vergleichsbeispielen wurden die Verfahren zum Einstellen, zum Beschichten mit Klebstoff, zum Schleifen der rückwärtigen Oberfläche von Halbleiter-Siliciumwafern sowie zum Ablösen der zum Schutz der Oberfläche eines Halbleiterwafers vorgesehenen Klebefolie in einer Umgebung durchgeführt, bei dem der durch U.S. Federal Standard 209b festgelegte Reinheitsstandard innerhalb der Klasse 1000 oder darunter lag. Es ist jedoch darauf hinzuweisen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt ist. Die Werte verschiedener Eigenschaften, die in den Beispielen aufgeführt sind, wurden nach den folgenden Verfahren gemessen.

1. Verfahren zum Messen verschiedener Eigenschaften

1-1. Messung der Haftfestigkeit (g/25 mm)

Sämtliche Messungen beruhen mit Ausnahme der nahstehend angegebenen Bedingungen auf JIS-Z-0237.
Bei 23°C wird eine gemäß den Beispielen oder Vergleichsbeispielen erhaltene Klebefolie auf die Oberfläche einer SUS304-BA-Platte (Bestimmung JIS G-4305, Längsabmessung: 20 cm, Querabmessung: 5 cm) über die Klebeschicht aufgeklebt und 1 Stunde belassen. Anschließend wird ein Ende der Probe zum Anheben ergriffen und von der Oberfläche der SUS304- BA-Platte mit einem Ablösewinkel von 180° und einer Ablösegeschwindigkeit von 300 mm/min abgelöst. Die Ablösespannung wird gemessen. Der Wert wird auf "g/25 mm" umgerechnet.

1-2. Messung der Biegefestigkeit (N)

Ein Prüfkörper wird hergestellt, indem man aus einer Substratfolie ein Stück der Abmessungen 20 cm × 20 cm ausschneidet. Der Widerstandswert (N) beim Eindrücken des Prüfkörpers in den Schlitz in einer Tiefe von 8 mm wird mit einer Belastungszelle gemessen. Der gemessene Wert wird als Biegefestigkeit angegeben. Für diese Messung wurde ein Handle-O-Meter (Modell HOM-2, Produkt der Fa. DAIEI KAGAKU SEIKI MFG. CO., LTD.) verwendet. Die Messung wurde unter Einstellen der Temperatur der Vorrichtung auf 50 und 90°C durchgeführt.

1-3. Speichermodul (Pa)

Eine Folie wurde zu einer streifenförmigen Probe der Abmessungen 30 mm (Maschinenrichtung) und 10 mm (im rechten Winkel zur Maschinenrichtung) verarbeitet. Der Speichermodul dieser Probe wurde unter Verwendung einer Vorrichtung zum Messen der dynamischen Viskoelastizität (Produkt der Fa. Rheometric-Scientific F. F. Ltd., Modell RSA-II, unter Anwendung des Folien-Zugtests) unter einer Frequenz von 1 Hz im Temperaturbereich von 10 bis 100°C gemessen. Dabei wird die Probe auf die Vorrichtung zur Messung der dynamischen Viskoelastizität mittels der vorstehenden Befestigungseinrichtung aufgesetzt. Der Speichermodul wird unter Erwärmen von 10 auf 100°C mit einer programmierten Erwärmungsgeschwindigkeit von 3°C/min gemessen.

1-4. Größenänderungsverhältnis (%) durch Wasserabsorption der Substratfolie

Feine Löcher von etwa 1 mm Durchmesser werden in Abständen von etwa 300 mm auf der Folie angebracht. Der Abstand zwischen diesen feinen Löchern im Prüfkörper wird unter Verwendung einer Vorrichtung zur Messung von Größenänderungen in zweidimensionaler Richtung gemessen (Produkt der Fa. Mitutoyo Corp., Modell CRYSTAL*µ, V-606). Der Abstand zwischen den feinen Löchern wird als "L0" bezeichnet. Anschließend wird die Probe, bei der der Abstand zwischen den feinen Löchern gemessen worden ist, in einen auf 23°C und eine relative Luftfeuchtigkeit von 90% eingestellten Ofen gebracht. Nach 4-stündigem Ruhenlassen der Probe wird sie aus dem Ofen entnommen und erneut einer Messung des Abstands zwischen den feinen Löchern unterzogen. Dieser Lochabstand wird als "L" bezeichnet. Das Größenänderungsverhältnis (%) wird gemäß der folgenden Formel berechnet, wobei 10 Folienproben gemessen werden und daraus der Mittelwert berechnet wird. Dieser Mittelwert wird dann eingesetzt.
Größenänderungsverhältnis (%) = 100 × (L-L0)/L0

1-5. Verwerfung von Halbleiterwafern (mm)

Ein Silicium-Halbleiterwafer (Durchmesser etwa 200 mm (8 Zoll)), dessen Oberfläche mit Polyimid beschichtet ist, wird auf eine flache Platte mit der geschützten Seite nach oben gelegt. Der maximale Abstand zwischen der rückwärtigen Oberfläche des Wafers und der flachen Platte wird gemessen. Als Messwert wird der Mittelwert aus 10 Proben herangezogen.

2. Beispiel 1 zur Herstellung eines Nitrilharzes

2-1. Herstellung eines kautschukartigen Polymeren

Die nachstehend angegebenen Bestandteile wurden unter einer Stickstoffatmosphäre in einen Polymerisationsreaktor aus rostfreiem Stahl gegeben und darin 20 Stunden bei 45°C gerührt. Die Polymerisation wurde bei einer Umwandlungsrate von 90% beendet. Nicht-umgesetzte Monomere wurden durch Abstreifen unter vermindertem Druck entfernt. Es wurde ein kautschukartiges Polymeres mit einem Feststoffanteil von etwa 30 Gew.-% erhalten. Anschließend wurden die festen Bestandteile aus der Polymerlösung entnommen und entwässert. Der Anteil an 1,3- Butadieneinheiten und Acrylnitrileinheiten, bezogen auf das Pölymere, wurde nach Elementaranalyse berechnet. Es wurden folgende Ergebnisse erhalten: 71 Gew.-% 1,3-Butadieneinheiten; 29 Gew.-% Acrylnitrileinheiten.
Bestandteile zur Herstellung des kautschukartigen Polymeren:
Acrylnitril 30 Gew.-Teile, 1,3-Butadien 70 Gew.-Teile, Fettsäureseife 2,4 Gew.-Teile, Azobis-(isobutyronitril) 0,3 Gew.-Teile, tert.- Dodecylmercaptan 0,5 Gew.-Teile, Wasser 200 Gew.-Teile.

2-2. Herstellung eines Pfropfpolymeren

Die folgenden Bestandteile (anfängliche Zugabe) wurden in einem Polymerisationsreaktor aus rostfreiem Stahl vorgelegt und unter Rühren unter einer Stickstoffatmosphäre auf 58°C erwärmt. Nach 30-minütigem Rühren wurde eine wässrige Lösung mit einem Gehalt an 0,08 Gew.-Teilen Kaliumpersulfat als Polymerisationsinitiator zur Einleitung der Polymerisation zugesetzt.
Bestandteile zur Herstellung des Pfropfpolymeren (anfängliche Zugabe): Acrylnitril 15 Gew.-Teile, Ethylacrylat 5 Gew.-Teile, kautschukärtiges Polymeres gemäß, dem vorstehenden Abschnitt (2-2) (Feststoffanteil) 10,5 Gew.-Teile, Natriumdioctylsulfosuccinat 0,407 Gew.-Teile, Polyvinylpyrrolidon 0, 103 Gew.-Teile, Natriumhexametaphosphat 0,035 Gew.-Teile, Wasser 150 Gew.-Teile.
25 Minuten nach Einleiten der Polymerisation wurde Phosphorsäure zur Einstellung des pH-Werts auf 3±0,3 zugegeben. Nach weiteren 30 Minuten wurden die folgenden Bestandteile kontinuierlich innerhalb von 6,5 Stunden (nachträgliche Zugabe) unter Fortsetzung der Polymerisation bei einer Temperatur von 58°C zugegeben.
Bestandteile der späteren Zugabe: Acrylnitril 60 Gew.-Teile, Ethylacrylat 20 Gew.-Teile, Pentaerythrit-tetrakis-(β-mercaptopropionat) 1,6 Gew.-Teile, Natriumdioctylsulfosuccinat 1,627 Gew.-Teile, Polyvinylpyrrolidon 0,413 Gew.-Teile, Natriumhexametaphosphat 0,141 Gew.- Teile, Wasser 85 Gew.-Teile.
Während der Zugabe wurde ferner kontinuierlich von Beginn an 5 Stunden lang Phosphorsäure zugegeben, um den pH-Wert des Polymerisationssystems auf 3±0,3 während der 7-stündigen Polymerisation zu halten. 8 Stunden nach Polymerisationsbeginn wurde das Produkt abgekühlt und der Polymerisationsvorgang beendet. Die gesamte Umwandlungsrate betrug 92,7 Gew.-%. Sodann wurde das erhaltene Harz durch Zugabe von Aluminiumsulfat (Konzentration 45 Gew.-%) koaguliert, mit Wasser gewaschen und entwässert. Man erhielt ein pulverförmiges Nitrilharz.

3. Beispiele zur Herstellung einer Substratfolie

3.1 Beispiel 1 zur Herstellung einer Substratfolie 1

Das im vorstehenden Abschnitt 2 erhaltene Nitrilharz wurde durch ein Blasverfahren zu einer Nitrilharzfolie mit einer Dicke von 70 µm geformt. Anschließend wurde auf die erhaltene Nitrilharzfolie eine Ethylen- Vinylacetat-Copolymerfolie mit einer Dicke von 50 µm (Produkt der Fa. Du Pont-Mitsui Polychemicals Co., Ltd., Handelsbezeichnung EVAFLEX P-1905 (EV460)) laminiert. Auf der Oberfläche des Ethylen-Vinylacetat- Copolymeren, das die Klebeschicht bildete, wurde eine Korona- Entladungsbehandlung durchgeführt. Man erhielt eine Substratfolie 1 mit einer Gesamtdicke von 120 µm. Fig. 1 erläutert den Temperaturverteilungswert (a) des Speichermoduls einer Nitrilharzfolie mit einer Dicke von 70 µm. Das Größenänderungsverhältnis bei Absorption von Wasser durch die Nitrilharzfolie mit einer Dicke von 70 µm betrug 0,25%. Die Werte der Biegefestigkeit der Substratfolie 1 betrugen bei 50°C 0,82 N und bei 90°C 0,12 N.

3-2. Beispiel 2 zur Herstellung einer Substratfolie 2

Das im vorstehenden Abschnitt 2 erhaltene Nitrilharz wurde durch ein Blasverfahren zu einer Nitrilharzfolie mit einer Dicke von 70 µm geformt. Auf der die Klebeschicht bildenden Oberfläche wurde eine Korona- Entladungsbehandlung durchgeführt. Man erhielt die Substratfolie 2. Der Temperaturverteilungswert des Speichermoduls der erhaltenen Nitrilharzfolie mit einer Dicke von 70 µm zeigt den gleichen Wert (a) wie in Beispiel 1. Das Größenänderungsverhältnis der Substratfolie 2 bei Absorption von Wasser betrug 0,25%. Die Werte für die Biegefestigkeit der Substratfolie 1 betrugen bei 50°C 0,30 N und bei 90°C 0,08 N.

3-3. Beispiel 3 zur Herstellung der Substratfolie 3

Das im vorstehenden Abschnitt 2 erhaltene Nitrilharz wurde mit einer Breitschlitzdüse zu einer Folie extrudiert. Man erhielt eine Nitrilharzfolie mit einer Dicke von 175 µm.
Auf der die Klebeschicht bildenden Oberfläche wurde eine Korona- Entladungsbehandlung durchgeführt. Man erhielt die Substratfolie 3. Der Temperaturverteilungswert (b) des Speichermoduls der erhaltenen Substratfolie 3 ist in Fig. 1 dargestellt. Das Größenänderungsverhältnis der Substratfolie 3 bei Absorption von Wasser betrug 0,18%. Die Werte für die Biegefestigkeit der Substratfolie 1 betrugen bei 50°C 0,54 N und bei 90°C 0,14 N.

3-4. Beispiel 4 zur Herstellung der Substratfolie 4

Ein cyclisches Polyolefinharz (Produkt der Fa. Mitsui Chemicals, Inc., Handelsbezeichnung APEL) wurde mit einer Breitschlitzdüse zu einer cyclischen Polyolefinharzfolie mit einer Dicke von 70 µm geformt. Eine Korona-Entladungsbehandlung wurde auf der die Klebeschicht bildenden Oberfläche durchgeführt. Man erhielt die Substratfolie 4. Der Temperaturverteilungswert (c) des Speichermoduls der erhaltenen Substratfolie 4 ist in Fig. 1 dargestellt. Das Größenänderungsverhältnis der Substratfolie 4 bei Absorption von Wasser betrug 0,10%. Die Werte für die Biegefestigkeit der Substratfolie 4 betrugen bei 50°C 0,34 N und bei 90°C 0,10 N.

3-5. Beispiel 5 zur Herstellung der Substratfolie 5

Eine Korona-Entladungsbehandlung wurde auf der die Klebeschicht bildenden Oberfläche einer nicht-kristallinen Polyethylenterephthalat- Folie mit einer Dicke von 100 µm (Produkt der Fa. Mitsubishi Plastics, Inc., Handelsbezeichnung DIAFIX) durchgeführt. Man erhielt die Substratfolie 5. Der Temperaturverteilungswert (d) des Speichermoduls der erhaltenen Substratfolie 5 ist in Fig. 1 dargestellt. Das Größenänderungsverhältnis der Substratfolie 5 bei Absorption von Wasser betrug 0,10%. Die Werte für die Biegefestigkeit der Substratfolie 5 betrugen bei 50°C 0,51 N und bei 90°C 0,06 N.

3-6. Vergleichsbeispiel 1 zur Herstellung der Substratfolie 6

Eine biaxial gereckte Folie aus Polyethylenterephthalat mit einer Dicke von 70 µm wurde gebildet. Eine Korona-Entladungsbehandlung wurde auf der die Klebeschicht bildenden Oberfläche durchgeführt. Man erhielt die Substratfolie 6. Der Temperaturverteilungswert (e) des Speichermoduls der Substratfolie 6 ist in Fig. 1 dargestellt. Das Größenänderungsverhältnis der Substratfolie 6 bei Absorption von Wasser betrug 0,02%. Die Werte für die Biegefestigkeit der Substratfolie 1 betrugen bei 50°C 0,54 N und bei 90°C 0,44 N.

3-7. Vergleichsbeispiel 2 zur Herstellung der Substratfolie 7

Eine biaxial gereckte Folie aus Polyethylenterephthalat mit einer Dicke von 175 µm wurde gebildet. Eine Korona-Entladungsbehandlung wurde auf der die Klebeschicht bildenden Oberfläche durchgeführt. Man erhielt die Substratfolie 7. Der Temperaturverteilungswert (f) des Speichermoduls der Substratfolie 7 ist in Fig. 1 dargestellt. Das Größenänderungsverhältnis der Substratfolie 7 bei Absorption von Wasser betrug 0,02%. Die Werte für die Biegefestigkeit der Substratfolie 7 betrugen bei 50°C 0,80 N und bei 90°C 0,74 N.

3-8. Vergleichsbeispiel 3 zur Herstellung der Substratfolie 8

Eine biaxial gereckte Folie aus Polypropylen mit einer Dicke von 70 µm wurde gebildet. Eine Korona-Entladungsbehandlung wurde auf der die Klebeschicht bildenden Oberfläche durchgeführt. Man erhielt die Substratfolie 8. Der Temperaturverteilungswert (g) des Speichermoduls der Substratfolie 8 ist in Fig. 1 dargestellt. Das Größenänderungsverhältnis der Substratfolie 8 bei Absorption von Wasser betrug 0,02%. Die Werte für die Biegefestigkeit der Substratfolie 1 betrugen bei 50°C 0,40 N und bei 90°C 0,37 N.

3-9. Vergleichsbeispiel 4 zur Herstellung der Substratfolie 9

Eine Folie aus einem Ethylen-Vinylacetat-Copolymeren (Produkt der Fa. Du Pont-Mitsul Polychemicals Co., Ltd., Handelsbezeichnung EVAFLEX P- 1905 (EV460)) mit einer Dicke von 120 µm wurde durch Extrudieren mit einer Breitschlitzdüse hergestellt. Eine Korona-Entladungsbehandlung wurde auf der die Klebeschicht bildenden Oberfläche durchgeführt. Man erhielt eine Substratfolie 9. Der Temperaturverteilungswert (h) des Speichermoduls der Substratfolie 9 ist in Fig. 1 dargestellt. Das Größenänderungsverhältnis der Substratfolie 9 bei Absorption von Wasser betrug -0,02%. Der Wert für die Biegefestigkeit der Substratfolie 9 betrug bei 50°C 0,54 N. Der Wert bei 90°C konnte nicht gemessen werden.

4. Beispiel 1 zur Herstellung einer Klebstoff-Beschichtungslösung

Eine Emulsionspolymerisation wurde innerhalb von 9 Stunden durchgeführt. Hierzu wurden folgende Bestandteile in einen Polymerisationsreaktor gegeben: 150 Gew.-Teile entionisiertes Wasser, 0,5 Gew.-Teile 4,4'-Azobis-(4-cyanovaleriansäure) (Produkt der Fa. Otsuka Chemical Co., Ltd., Handelsbezeichnung ACVA) als Polymerisationsinitiator, 52,25 Gew.-Teile Butylacrylat, 25 Gew.-Teile Ethylmethacrylat, 15 Gew.-Teile 2-Hydroxyethylmethacrylat, 6 Gew.-Teile Methacrylsäure, 1 Gew.-Teil Acrylamid und 0,75 Gew.-Teile Ammoniumsalz von Polyoxyethylennonylphenylethersulfat (Zahlenmittel der addierten Mole von Ethylenoxid: etwa 20), in dessen Benzolring eine polymere 1- Propenylgruppe eingeführt ist (Produkt der Fa. Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., Handelsbezeichnung AQUALON HS-20) als wasserlösliches Comonomeres. Die Bestandteile wurden bei 70°C gerührt. Man erhielt eine wässrige Acrylharzemulsion. Diese Emulsion wurde durch Zugabe von 14 Gew.-% Ammoniakwasser neutralisiert. Man erhielt eine Klebstoff- Polymeremulsion mit einem Feststoffgehalt von 40 Gew.-%. 100 Gew.-Teile der erhaltenen Klebstoffemulsion (Konzentration des klebenden Polymeren 40 Gew.-%) wurden eingewogen und durch weitere Zugabe von 14 gew.-%igem Ammoniakwasser auf den pH-Wert 9,3 eingestellt. Sodann wurden 2,5 Gew.- Teile Aziridin-Vernetzungsmittel (Produkt der Fa. Nippon Shokubai Co., Ltd., Handelsbezeichnung CHEMITITE PZ-33) und 5 Gew.-Teile Diethylenglykolmonobutylether zugegeben. Man erhielt eine Klebstoff- Beschichtungslösung zur Bildung der Klebeschicht.

5. Beispiele 1 bis 5 und Vergleichsbeispiele 1 bis 4 zur Herstellung von Klebefolien

Die in den vorstehenden Beispielen 1 bis 5 erhaltenen Substratfolien 1 bis 5 wurden zur Herstellung der Klebefolien der Beispiele 1 bis 5 verwendet. Die in den vorstehenden Vergleichsbeispielen 1 bis 4 erhaltenen Substratfolien 6 bis 9 wurden in den Vergleichsbeispielen 1 bis 4 zur Herstellung der Klebefolien verwendet. Die im vorstehenden Abschnitt 4 erhaltene Klebstoff-Beschichtungslösung wurde auf die mit einem Formtrennmittel bearbeitete (siliconisierte) Oberfläche einer Polyethylenterephthalatfolie (Abziehfolie) mit einer Dicke von 38 µm mit einem Comma-Beschichtungsgerät aufgetragen und sodann 4 Minuten bei 120°C unter Bildung einer Klebeschicht mit einer Dicke von 10 µm entwässert. Die erhaltene Klebeschicht wurde sodann auf die in den vorstehenden Abschnitten 3-1 bis 3-9 erhaltenen Substratfolien 1 bis 9, deren Oberflächen einer Korona-Entladungsbehandlung unterzogen worden waren, unter Verwendung eines Trockenlaminators aufgeklebt und gepresst.
Dabei wurde die Klebeschicht auf die Oberfläche, auf der die Korona- Entladungsbehandlung durchgeführt worden war, der Substratfolien 1 bis 9 übertragen. Anschließend wurde 48 Stunden auf 60°C erwärmt und sodann auf Raumtemperatur abgekühlt. Man erhielt die Klebefolien 1 bis 9 zum Schutz der Oberflächen von Halbleiterwafern. Die unter Verwendung der Substratfolien 1 bis 9 hergestellten Klebefolien 1 bis 9 werden als Klebefolien zum Schutz der Oberfläche von Halbleiterwafern bezeichnet. Die Haftfestigkeiten der erhaltenen Klebefolien 1 bis 9 zum Schutz der Oberfläche von Halbleiterwafern betrugen der Reihenfolge nach:
80 g/25 mm, 75 g/25 mm, 90 g/25 mm, 75 g/25 mm, 90 g/25 mm, 75 g/25 mm, 90 g/25 mm, 80 g/25 mm und 85 g/25 mm.

6. Beispiele zur Bearbeitung der rückwärtigen Oberfläche eines Halbleiterwafers

6-1. Beispiel 1 zur Bearbeitung der rückwärtigen Oberfläche eines Halbleiterwafers

Auf die Oberfläche eines mit Polyimid beschichteten Silicium- Halbleiterwafers mit einer Dicke von 10 µm (Durchmesser 200 mm (8 Zoll), Dicke 725 µm) wurde die Klebefolie 1 zum Schutz der Oberfläche eines Halbleiterwafers über die Klebeschicht aufgeklebt. Unter Verwendung einer Schleifmaschine (Produkt der Fa. Disco Corp., Typ DFG-860) wurde unter Kühlung mit Wasser eine Schleifbehandlung der rückwärtigen Oberfläche zur Verringerung der Dicke des Halbleiterwafers auf 50 µm durchgeführt. 10 Silicium-Halbleiterwafer wurden auf die gleiche Weise durch Schleifen der rückwärtigen Oberfläche bearbeitet. Während des Schleifens der rückwärtigen Oberfläche traten Schwierigkeiten, wie Herunterfallen oder Bruch von Halbleiterwafern, nicht auf. Nach Beendigung der Bearbeitung der rückwärtigen Oberfläche wurden Verwerfungen des Silicium Halbleiterwafers gemäß dem vorstehend beschriebenen Verfahren gemessen, wobei die Klebefolie 1 zum Schutz der Oberfläche von Halbleiterwafern aufgeklebt blieb. Der Durchschnittswert für die Verwerfungen der Wafer betrug 1,5 mm. Anschließend wurde die Klebefolie 1 zum Schutz der Oberfläche von Halbleiterwafern unter Verwendung einer Maschine zum Ablösen von Oberflächenschutzbändern (Produkt der Fa. Nitto Seiki Co., Ltd.) HR-8500TI; als Ablöseband wurde das Produkt ICROS RM der Fa. Mitsui Chemicals, Inc. verwendet) unter Erwärmen auf 80°C mit einer Vakuumansaugvorrichtung abgelöst. Beim Ablösen wurden keine Waferbeschädigungen festgestellt. Anschließend wurden die Verwerfungen der Wafer nach Ablösen der Klebefolie 1 zum Schutz der Oberfläche von Halbleiterwafern gemäß dem vorstehend beschriebenen Verfahren bestimmt. Der Mittelwert der Waferverwerfungen betrug 25 mm. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 aufgeführt.

6-2. Beispiele 2 bis 5 und Vergleichsbeispiele 1 bis 4 zur Bearbeitung der rückwärtigen Oberfläche von Halbleiterwafern

Es wurde das gleiche Verfahren wie in Beispiel 1 durchgeführt, mit der Abänderung, dass in den Beispielen 2 bis 5 die Klebefolien 2 bis 5 zum Schutz der Oberfläche von Halbleiterwafern bei der Bearbeitung der rückwärtigen Oberfläche verwendet wurden, während in den Vergleichsbeispielen 1 bis 4 die Klebefolien 6 bis 9 zum Schutz der Oberfläche von Halbleiterwafern verwendet wurden.
Dabei traten Schwierigkeiten, wie ein Herunterfallen und ein Bruch von Halbleiterwafern, bei der Schleifbehandlung der rückwärtigen Oberfläche der Wafer in den Beispielen 2 bis 5 nicht auf. Ferner gab es keine Schwierigkeiten beim Ablösen der Klebefolien zum Schutz der Oberfläche von Halbleiterwafern. Die Mittelwerte für die Waferverwerfungen betrugen nach dem Schleifvorgang 1,8 mm, 0,5 mm, 1,7 mm bzw. 1,0 mm. Somit traten keine Schwierigkeiten auf.
Obgleich in den Vergleichsbeispielen 1 bis 3 keine Schwierigkeiten, wie ein Herausfallen oder Brechen von Halbleiterwafern während des Schleifens der rückwärtigen Oberfläche auftraten, wurden in Vergleichsbeispiel 4 fünf Wafer während des Schleifens der Rückseite beschädigt. Was die Ablöseeigenschaften der Klebefolien zum Schutz der Oberfläche von Halbleiterwafern betrifft, so kam es in Vergleichsbeispiel 1 am Schluss bei sieben Wafern zu Rissbildungen. In Vergleichsbeispiel 2 war die Steifigkeit der Substratfolie für die Klebefolie so hoch, dass die Klebefolie zum Schutz der Oberfläche von Halbleiterwafern nicht abgelöst werden konnte. In Vergleichsbeispiel 3 traten am Schluss bei drei Wafern Risse auf. In Vergleichsbeispiel 4 traten beim Ablösen der Klebefolie von den unbeschädigten Wafern keine Schwierigkeiten auf. Die Mittelwerte der Waferverwerfungen nach dem Schleifvorgang betrugen 1,9 mm, 0,5 mm, 5 mm bzw. 26 mm.
Die Ergebnisse sind in den Tabellen 1 und 2 aufgeführt.
Erläuterungen der Abkürzungen in den Tabellen 1 und 2:
EVA: Ethylen-Vinylacetat-Copolymere
Nicht-kristallines PET: nicht-kristallines Polyethylenterephthalat
PET: biaxial gerecktes Polyethylenterephthalat
OPP: biaxial gerecktes Polypropylen
Verhältnis von Maximalwert zu Minimalwert: Verhältnis des maximalen Werts des Speichermoduls (E'max) zum Minimalwert (E'min) im Temperaturbereich von 18 bis 50°C (E'max/E'min).

Claims

1. Klebefolie zum Schutz der Oberfläche von Halbleiterwafern, umfassend eine Substratfolie, bei der auf einer Oberfläche eine Klebeschicht ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Substratfolie die Bedingung (A) und mindestens eine der Bedingungen (B) und (C) erfüllt:
Bedingung (A): hohe Steifigkeit, wobei der Wert der Folienbiegefestigkeit bei 50°C im Bereich von 0,08 bis 1,50 N liegt;
Bedingung (B): der Wert der Folienbiegefestigkeit bei 90°C beträgt ein Drittel oder weniger des Werts der Folienbiegefestigkeit bei 50°C;
Bedingung C: hoher Elastizitätsmodul bei Ausdehnung durch Wasserabsorption, wobei das Größenänderungsverhältnis bei 4-stündiger Absorption von Wasser bei 23°C und 90° relativer Luftfeuchtigkeit 0,05 bis 0,5% beträgt.

2. Klebefolie zum Schutz der Oberfläche von Halbleiterwafern, umfassend eine Substratfolie, bei der auf einer Oberfläche eine Klebeschicht ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Substratfolie mindestens eine Schicht umfasst, die die Bedingung (A') und mindestens eine der Bedingungen (B') und (C) erfüllt:
Bedingung (A'): hoher Elastizitätsmodul mit einem Speichermodul im gesamten Temperaturbereich von 18 bis 50°C von 1 × 10⁹ Pa bis 1 × 10¹⁰ Pa;
Bedingung (B'): hoher Elastizitätsmodul mit einem Speichermodul in mindestens einem Teil des Temperaturbereichs von 50 bis 90°C von nicht mehr als 1 × 10⁸ Pa;
Bedingung C: hoher Elastizitätsmodul bei Ausdehnung durch Wasserabsorption, wobei das Größenänderungsverhältnis bei 4-stündiger Absorption von Wasser bei 23°C und 90° relativer Luftfeuchtigkeit 0,05 bis 0,5% beträgt.

3. Klebefolie zum Schutz der Oberfläche von Halbleiterwafern nach Anspruch 2, wobei das Verhältnis des maximalen Speichermoduls (E'max) zum minimalen Speichermodul (E'min) (E'max/E'min) der Schicht, die die Bedingung (A') und mindestens eine der Bedingungen (B') und (C) erfüllt, im Temperaturbereich von 18 bis 50°C 1,0 bis 1,1 beträgt.

4. Klebefolie zum Schutz der Oberfläche von Halbleiterwafern nach Anspruch 2, wobei die Dicke der Schicht, die die Bedingung (A') und mindestens eine der Bedingungen (B') und (C) erfüllt, 30 bis 300 µm beträgt.

5. Klebefolie zum Schutz der Oberfläche von Halbleiterwafern nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Substratfolie mindestens eine Harzschicht mit einem niedrigen Elastizitätsmodul umfasst.

6. Klebefolie zum Schutz der Oberfläche von Halbleiterwafern nach Anspruch 5, wobei die Harzschicht mit niedrigem Elastizitätsmodul eine Ethylen-Vinylacetat-Copolymerschicht umfasst.

7. Klebefolie zum Schutz der Oberfläche eines Halbleiterwafers nach Anspruch 5, wobei die Dicke der Harzschicht mit niedrigem Elastizitätsmodul 30 bis 250 µm beträgt.

8. Klebefolie zum Schutz der Oberfläche von Halbleiterwafern nach Anspruch 1 oder 2, wobei die gesamte Dicke der Substratfolie 50 bis 300 µm beträgt.

9. Verfahren zur Bearbeitung einer schaltungsfreien Oberfläche (rückwärtigen Oberfläche) eines Halbleiterwafers, umfassend die folgenden Stufen: Aufkleben einer Klebefolie zum Schutz der Oberfläche von Halbleiterwafern auf die Schaltungsoberfläche des Halbleiterwafers über die Klebeschicht, Vermindern der Dicke der schaltungsfreien Oberfläche (rückwärtigen Oberfläche) des Halbleiterwafers, bis die Dicke auf 150 µm oder weniger verringert worden ist, und anschließend Ablösen der Klebefolie zum Schutz der Oberfläche von Halbleiterwafern durch Erwärmen auf eine Temperatur im Bereich von 50 bis 90°C, wobei es sich bei der Klebefolie zum Schutz der Oberfläche von Halbleiterwafern um eine Folie nach Anspruch 1 oder 2 handelt.