DE69915978T2 - Druckempfindlicher Klebefilm zur Verwendung in der Halbleiterwaferbearbeitung - Google Patents

Druckempfindlicher Klebefilm zur Verwendung in der Halbleiterwaferbearbeitung Download PDF

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, zum Schleifen der Rückseite eines Halbleiterwafers. Genauer betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren, um die Rückseite eines Halbleiterwafers auf eine extrem geringe Dicke zu schleifen.
  • Hintergrund der Erfindung
  • In den letzten Jahren wird die Verbreitung von Chipkarten vorangetrieben und entsprechend wird zunehmend eine Verringerung von deren Dicke gefordert. Somit ist es jetzt notwendig, die Dicke von Halbleiterchips von den üblichen ungefähr 350 μm auf 50–100 μm oder weniger zu verringern. Auch eine Vergrößerung des Waferdurchmessers wurde untersucht, um eine Produktivitätssteigerung zu bewirken.
  • Es ist übliche Praxis, eine Waferrückseite nach der Bildung einer Leiterstruktur auf einer Waferoberfläche zu schleifen. Das Schleifen der Waferrückseite wird durchgeführt während eine druckempfindliche Klebefolie auf der Leiteroberfläche befestigt ist, um dadurch die Leiteroberfläche zu schützen und den Wafer zu fixieren.
  • Druckempfindliche Klebefolien, die ein weiches Substrat umfassen, das mit einem druckempfindlichen Klebstoff beschichtet ist, werden üblicherweise bei dieser Verwendung eingesetzt. Bei diesen druckempfindlichen Klebefolien, die auf einem weichen Substrat basieren, wird die beim Befestigen auftretende Spannung jedoch als eine Restbelastung gespeichert. Wenn der Wafer einen großen Durchmesser aufweist oder auf eine extrem geringe Dicke geschliffen wird, ist die Restbelastung der druckempfindlichen Klebefolie größer als die Festigkeit des Wafers, mit dem Ergebnis, dass der Wafer sich durch die einwirkende Kraft verzieht, um die Restbelastung aufzuheben. Außerdem verursachte die Zerbrechlichkeit des Wafers, wenn er von einem weichen Substrat gestützt wurde, nach dem Schleifen während des Transports des Wafers das Brechen des Wafers.
  • Daher wird die Verwendung eines harten Substrats als ein Substrat einer druckempfindlichen Klebefolie, die verwendet wird, um dünne Wafer und Wafer mit großem Durchmesser zu schützen, untersucht.
  • Beim Abschälen einer druckempfindlichen Klebefolie, welche ein hartes Substrat umfasst, wird die beim Abschälen einwirkende Kraft jedoch aufgrund der Starrheit des Substrats auf den Wafer übertragen, wodurch die Gefahr einer Beschädigung des Wafers hervorgerufen wird, der zerbrechlich geworden ist. Um dieses Problem zu lösen wurde untersucht, einen durch Energiestrahl härtbaren druckempfindlichen Klebstoff als den obigen druckempfindlichen Klebstoff zu verwenden, sodass Abschälen der druckempfindlichen Klebefolie, welche ein hartes Substrat umfasst, vereinfacht werden kann. Selbst wenn der durch Energiestrahl härtbare druckempfindliche Klebstoff verwendet wird, kann die Abschälkraft jedoch nicht vollständig eliminiert werden, mit dem Ergebnis, dass die Gefahr, den Wafer zu beschädigen, verbleibt.
  • Der als hartes Substrat im Allgemeinen verwendete Polyethylenterephthalatfilm schrumpft beim Erwärmen. Beim Schleifen von Waferrückseiten folgt in den letzten Jahren auf mechanisches Schleifen unter Verwendung eines Schleifers häufig chemisches Polieren wie beispielsweise Ätzen. Bei dem chemischen Polieren kann die Temperatur des Wafers durch Reaktionswärme auf ungefähr 80°C steigen. Dieser Temperaturanstieg kann bewirken, dass die druckempfindliche Klebefolie, welche ein durch Wärme schrumpfbares Substrat wie beispielsweise den Polyethylenterephthalatfilm umfasst, schrumpft, mit dem Ergebnis, dass der Wafer sich verzieht.
  • EP-A 2-0 798 355 beschreibt ein Klebeband und u. a. dessen Verwendung beim Schleifen der Rückseite von Halbleiterwafern. Es betrifft nicht die Probleme des Schleifens der Rückseite von Wafern auf extrem kleine Dicken.
  • Ziel der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf den obigen Stand der Technik durchgeführt. Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren bereitzustellen, um die Rückseite eines Halbleiterwafers zu schleifen, der eine mit einer Leiterstruktur ausgestattete Oberfläche besitzt, welches ermöglicht, dünne Wafer und Wafer mit großem Durchmesser auf deren Rückseite zu schleifen, bis die Wafer eine extrem geringe Dicke besitzen, ohne die Wafer zu verbiegen.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schleifen der Rückseite eines Halbleiterwafers, der eine mit einer Leiterstruktur ausgestattete Oberfläche besitzt, wobei das Verfahren umfasst:
    Befestigen einer druckempfindlichen Klebefolie umfassend ein Substrat und darüber angeordnet eine druckempfindliche Klebstoffschicht, wobei die druckempfindliche Klebefolie ein 1-Minute-später-Belastungsrelaxations-Verhältnis bei 10% Verlängerung von mindestens 40% in einem Zugtest aufweist, auf der Leiterstruktur auf dem Wafer und Schleifen der Rückseite des Wafers, um die Dicke des Wafers auf 50–200 μm zu verringern.
  • Die obige druckempfindliche Klebefolie besitzt bevorzugt einen Young'schen Modul zwischen 3,0 × 107 bis 5,0 × 109 Pa.
  • Ferner besitzt das Substrat bevorzugt einen Young'schen Modul und eine Dicke, deren Multiplikationsprodukt im Bereich von 1,0 × 103 bis 1,0 × 107 N/m liegt. Noch weiter wird es bevorzugt, dass die druckempfindliche Klebstoffschicht aus einem druckempfindlichen Klebstoff zusammengesetzt ist, dessen Elastizitätsmodul bei 23°C im Bereich von 5,0 × 104 bis 1,0 × 108 Pa liegt.
  • Das obige Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung ermöglicht das Schleifen von Halbleiterwafern auf deren Rückseite, bis die Wafer eine extrem geringe Dicke aufweisen, ohne die Wafer zu verziehen.
  • Ausführliche Beschreibung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden ausführlicher beschrieben.
  • Die druckempfindliche Klebefolie zur Verwendung in dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst ein Substrat und darüber angeordnet eine druckempfindliche Klebstoffschicht.
  • Die druckempfindliche Klebefolie weist hervorragende Belastungsrelaxations-Eigenschaften auf. Insbesondere weist die druckempfindliche Klebefolie ein 1-Minute-später-Belastungsrelaxations-Verhältnis bei 10% Verlängerung von mindestens 40%, bevorzugt mindestens 50% und weiter bevorzugt mindestens 60% in einem Zugtest auf. Je höher das Belastungsrelaxations-Verhältnis ist, umso größer sind die erreichten günstigen Wirkungen. Die obere Grenze des Belastungsrelaxations-Verhältnisses liegt theoretisch bei 100%. Die obere Grenze des Belastungsrelaxations-Verhältnisses kann gelegentlich 99,9% oder 99% oder 95% sein.
  • Die druckempfindliche Klebefolie zur Verwendung in dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung besitzt hervorragende Belastungsrelaxations-Eigenschaften, so dass die Restbelastung verringert wird, sobald die druckempfindliche Klebefolie auf einem Untergrund befestigt ist. Daher kann ein Wafer, auf dem die druckempfindliche Klebefolie befestigt wurde, selbst wenn er auf eine extrem geringe Dicke geschliffen wurde und dadurch brüchig wurde, nicht verzogen werden aufgrund der extrem geringen Restbelastung der druckempfindlichen Klebefolie.
  • Das Belastungsrelaxations-Verhältnis wird auf folgende Weise gemessen. Eine Probe einer druckempfindlichen Klebefolie einer bestimmten Länge wird mit einer Geschwindigkeit von 200 mm/min gedehnt und die bei 10% Verlängerung wirkende Belastung A und die eine Minute nach Beendigung der Verlängerung wirkende Belastung B werden gemessen. Das Belastungsrelaxations-Verhältnis wird durch die Formel berechnet: (A – B)/A × 100(%).
  • Der Young'sche Modul (gemessen entsprechend japanischem Industriestandard (JIS) K-7127) der druckempfindlichen Klebefolie liegt bevorzugt im Bereich von 3,0 × 107 bis 5,0 × 109 Pa, weiter bevorzugt 5,0 × 107 bis 1,0 × 109 Pa und optimal 6,0 × 107 bis 8,0 × 108 Pa.
  • Wenn der Young'sche Modul innerhalb die obigen Bereiche fällt, kann der Schritt des Schneiden der druckempfindlichen Klebefolie, die auf dem Wafer befestigt ist, entsprechend der Form des Wafers rationalisiert werden.
  • Wie später beschrieben, kann die druckempfindliche Klebstoffschicht in der vorliegenden Erfindung aus einem durch Energiebestrahlung (Energiestrahl) härtbaren druckempfindlichen Klebstoff zusammengesetzt sein. In diesem Fall bedeuten das obige Belastungsrelaxations-Verhältnis und der Young'sche Modul die vor der Härtung durch Energiebestrahlung vorliegenden Werte der druckempfindlichen Klebstoffschicht.
  • Im Hinblick auf das Substrat der druckempfindlichen Klebefolie zur Verwendung in dem Verfahren der vorliegenden Erfindung ist das Multiplikationsprodukt der Dicke und des Young'schen Moduls davon bevorzugt im Bereich von 1,0 × 103 bis 1,0 × 107 N/m, weiter bevorzugt 3,0 × 103 bis 5,0 × 106 N/m und optimal 5,0 × 103 bis 3,5 × 106 N/m.
  • Die Dicke des Substrats liegt bevorzugt im Bereich von 30 bis 1000 μm, weiter bevorzugt 50 bis 800 μm und optimal 80 bis 500 μm.
  • Das Substrat ist aus einem Harzfilm zusammengesetzt, dessen Art nicht besonders begrenzt ist, solange die obigen Eigenschaften vorliegen. Die obigen Eigenschaften können entweder durch das Harz an sich oder das mit Zusätzen gemischte Harz bewirkt werden. Das Substrat kann entweder durch Formen eines härtbaren Harzes zu einem Film und Härten des Films oder durch Formen eines thermoplastischen Harzes gebildet werden.
  • Z. B. wird ein photohärtbares Harz oder ein thermofixierendes Harz als das härtbare Harz verwendet. Bevorzugt wird ein photohärtbares Harz eingesetzt.
  • Das photohärtbare Harz wird bevorzugt ausgewählt aus z. B. Harzzusammensetzungen, deren Grundkomponente ein photopolymerisierbares Urethanacrylat-Oligomer ist.
  • Dieses Urethanacrylatoligomer kann durch Umsetzen eines Urethan-Vorpolymers mit Isocyanat-Endgruppe erhalten werden, welches erhalten wird durch Umsetzen einer polyester- oder polyetherartigen Polyolverbindung mit einer Polyisocyanatverbindung wie beispielsweise 2,4-Tolylendiisocyanat, 2,6-Tolylendiisocyanat, 1,3-Xylylendiisocyanat, 1,4-Xylylendiisocyanat oder Diphenylmethan-4,4-diisocyanat mit einem Hydroxylgruppen-haltigen Acrylat oder Methacrylat wie beispielsweise 2-Hydroxyethylacrylat, 2-Hydroxyethylmethacrylat, 2-Hydroxypropylacrylat, 2-Hydroxypropylmethacrylat, Polyethylenglykolacrylat oder Polyethylenglykolmethacrylat. Dieses Urethan acrylat-Oligomer besitzt eine photopolymerisierbare Doppelbindung in seinem Molekül und durchläuft Polymerisierung und Härtung, wenn es mit Licht bestrahlt wird, um dadurch einen Film zu bilden.
  • Das Molekulargewicht der bevorzugt in der vorliegenden Erfindung verwendeten Urethanacrylat-Oligomere liegt im Bereich von 1000 bis 50 000, insbesondere 2000 bis 30 000. Diese Urethanacrylat-Oligomere können entweder einzeln oder in Kombination verwendet werden.
  • Es ist oft schwierig, einen Film nur aus dem obigen Urethanacrylat-Oligomer zu erhalten. Somit werden Filme im Allgemeinen erhalten durch Verdünnen des Urethanacrylat-Oligomers mit einem photopolymerisierbaren Monomer, Durchführen einer Filmbildung und Härten des Films. Das photopolymerisierbare Monomer besitzt eine photopolymerisierbare Doppelbindung in seinem Molekül und in der vorliegenden Erfindung wird bevorzugt eine Acrylesterverbindung verwendet, die eine relativ sperrige Gruppe besitzt.
  • Das zur Verdünnung des Urethanacrylat-Oligomers verwendete photopolymerisierbare Monomer wird z. B. ausgewählt aus:
    alizyklischen Verbindungen wie beispielsweise Isobornyl(meth)acrylat, Dicyciopentenyl(meth)acrylat, Dicyclopentanyl(meth)acrylat, Dicyclopentenyloxy(meth)acrylat, Cyclohexyl(meth)acrylat und Adamantan(meth)acrylat;
    aromatischen Verbindungen wie beispielsweise Phenylhydroxypropylacrylat und Benzylacrylat; und
    heterozyklischen Verbindungen wie beispielsweise Tetrahydrofurfuryl(meth)acrylat, Morpholinylacrylat, N-Vinylpyrrolidon und N-Vinylcaprolactam. Je nach Bedarf können polyfunktionale (Meth)acrylate verwendet werden.
  • Das obige photopolymerisierbare Monomer wird bevorzugt in einer Menge von 5 bis 900 Teilen pro Gewicht, weiter bevorzugt 10 bis 500 Teilen pro Gewicht und optimal 30 bis 200 Teilen pro Gewicht pro 100 Teile pro Gewicht des Urethanacrylat-Oligomers zugegeben.
  • Bei der Bildung des Substrats aus dem obigen photohärtbaren Harz kann die für Photopolymerisation und die Photobestrahlungsdosis benötigte Zeit durch Mischen eines Photopolymerisationsinitiators in das Harz verringert werden.
  • Dieser Photopolymerisationsinitiator kann ein Photoinitiator wie beispielsweise ein Benzoinverbindung, eine Acetophenonverbindung, eine Acylphosphinoxidverbindung, eine Titanocenverbindung, eine Thioxanthonverbindung oder eine Peroxidverbindung sein, oder ein Photosensibilisierer wie beispielsweise ein Amin oder Chinon. Spezielle Beispiele davon beinhalten 1-Hydroxycyclohexylphenylketon, Benzoin, Benzoinmethylether, Benzoinethylether, Benzoinisopropylether, Benzyldiphenylsulfid, Tetramethylthiurammonosulfid, Azobisisobutyronitril, Dibenzyl, Diacetyl und β-Chlor-Anthrachinon.
  • Der Photopolymerisationsinitiator wird bevorzugt in einer Menge von 0,05 bis 15 Teilen pro Gewicht, weiter bevorzugt 0,1 bis 10 Teilen pro Gewicht und optimal 0,5 bis 5 Teilen pro Gewicht pro 100 Teile pro Gewicht des gesamten Harzes zugegeben.
  • Bei der Herstellung des obigen härtbaren Harzes können Oligomer und Monomer aus verschiedenen Kombinationen ausgewählt werden, so dass die obigen Eigenschaften realisiert werden können.
  • Das obige Harz kann mit Zusätzen gemischt werden, z. B. anorganischen Füllern, wie Calciumcarbonat, Siliciumdioxid und Glimmer, Metallfüllern wie beispielsweise Eisen und Blei und Farbstoffen wie beispielsweise Pigmenten und Farben.
  • Im Hinblick auf das Substratfilmbildungs-Verfahren kann das Substrat z. B. durch ein Verfahren hergestellt werden, welches Gießen eines flüssigen Harzes (z. B. vorgehärtetes Harz oder Harzlösung) auf z. B. eine Gussschicht in die Form einer dünnen Beschichtung und anschließend Durchführung bestimmter Schritte zur Filmbildung, umfasst. Bei diesem Verfahren ist die auf dem Harz während der Filmbildung lastende Belastung gering, so dass das Auftreten von Fehlstellen verringert wird. Außerdem ist die Einheitlichkeit der Filmdicke hoch und die Präzision der Dicke liegt im Allgemeinen innerhalb 2%.
  • Ein weiteres bevorzugtes Verfahren zur Bildung eines Films umfasst Kalandrieren oder Extrusionsformen unter Verwendung einer T-Düse oder Aufblasen.
  • Koronabehandlung oder Überschichten einer weiteren Schicht wie beispielsweise einer Grundierung kann auf der Oberfläche einer Oberseite des Substrats, nämlich der Seite, die mit der druckempfindlichen Klebstoffschicht bedeckt ist, ausgeführt werden, um die Haftung an dem druckempfindlichen Klebstoff zu verbessern.
  • Die in der vorliegenden Erfindung verwendete druckempfindliche Klebefolie wird durch Überschichten der druckempfindlichen Klebstoffschicht auf dem obigen Substrat hergestellt. Wenn die druckempfindliche Klebstoffschicht aus einem UV-härtbaren druckempfindlichen Klebstoff zusammengesetzt ist, wird ein transparentes Substrat verwendet.
  • In der vorliegenden Erfindung liegt der Elastizitätsmodul des druckempfindlichen Klebstoffs, der die obige druckempfindliche Klebstoffschicht bildet, bei 23°C bevorzugt im Bereich von 5,0 × 104 bis 1,0 × 108 Pa, weiter bevorzugt 7,0 × 104 bis 8,0 × 107 Pa und optimal 8,0 × 104 bis 5,0 × 107 Pa. Wenn die druckempfindliche Klebstoffschicht aus einem später beschriebenen durch Energiestrahl härtbaren druckempfindlichen Klebstoff zusammengesetzt ist, bedeutet der Elastizitätsmodul den vor der Energiestrahlhärtung.
  • Obwohl sie von der Art des Materials, das die druckempfindliche Klebstoffschicht bildet, abhängt, liegt die Dicke der druckempfindlichen Klebstoffschicht im Allgemeinen im Bereich von ungefähr 3 bis 100 μm, bevorzugt ungefähr 10 bis 50 μm.
  • Die druckempfindliche Klebstoffschicht kann aus verschiedenen üblichen druckempfindlichen Klebstoffen gebildet sein. Diese druckempfindlichen Klebstoffe sind überhaupt nicht begrenzt, Beispiele davon beinhalten druckempfindliche Klebstoffe auf Basis von Gummi, Acryl, Silicon und Polyvinylether. Außerdem können Energiestrahl-härtbare, wärmeschäumende und hydrophile druckempfindliche Klebstoffe verwendet werden. Von diesen werden Energiestrahl-härtbare druckempfindliche Klebstoffe in der vorliegenden Erfindung besonders bevorzugt.
  • Der durch Energiestrahl härtbare druckempfindliche Klebstoff enthält im Allgemeinen einen druckempfindlichen Acrylklebstoff und eine durch Energiestrahl polymerisierbare Verbindung als Hauptkomponenten.
  • Z. B. werden Verbindungen mit niedrigem Molekulargewicht, die in ihrem Molekül mindestens zwei photopolymerisierbare Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen aufweisen, die durch Lichtbestrahlung in eine dreidimensionale Netzwerkstruktur überführt werden können, wie in den japanischen Patentoffenlegungsveröffentlichungen Nr. 60 (1985)-196,956 und 60 (1985)-223,139 beschrieben, weithin als die durch Energiestrahl polymerisierbaren Verbindungen verwendet, um in die durch Energiestrahl härtbaren druckempfindlichen Klebstoffe eingebaut zu werden. Spezielle Beispiele davon beinhalten Trimethylolpropantriacrylat, Tetramethylolmethantetraacrylat, Pentaerythritoltriacrylat, Pentaerythritoltetraacrylat, Dipentaerythritolmonohydroxypentaacrylat, Dipentaerythritolhexaacrylat, 1,4-Butylenglykoldiacrylat, 1,6-Hexandioldiacrylat, Polyethylenglykoldiacrylat und kommerziell erhältliche Oligoesteracrylate.
  • Weiter können außer den obigen Acrylatverbindungen Urethanacrylat-Oligomere als die durch Energiestrahl polymerisierbaren Verbindungen verwendet werden. Urethanacrylat-Oligomere können erhalten werden durch Umsetzen eines Urethan-Vorpolymers mit Isocyanatendgruppe, welches erhalten wird durch Umsetzen einer Polyester- oder Polyether-artigen Polyolverbindung mit einer Polyisocyanatverbindung wie beispielsweise 2,4-Tolylendiisocyanat, 2,6-Tolylendiisocyanat, 1,3-Xylylendiisocyanat, 1,4-Xylylendiisocyanat oder Diphenylmethan-4,4-diisocyanat mit einem Hydroxylgruppen-haltigen Acrylat oder Methacrylat wie beispielsweise 2-Hydroxyethylacrylat, 2-Hydroxyethylmethacrylat, 2-Hydroxypropylacrylat, 2-Hydroxypropylmethacrylat, Polyethylenglykolacrylat oder Polyethylenglykolmethacrylat.
  • Im Hinblick auf das Mischungsverhältnis der durch Energiestrahl polymerisierbaren Verbindung zu druckempfindlichem Acrylklebstoff in dem durch Energiestrahl härtbaren druckempfindlichen Klebstoff wird es bevorzugt, dass 50 bis 200 Teile pro Gewicht, insbesondere 50 bis 150 Teile pro Gewicht und weiter bevorzugt 70 bis 120 Teile pro Gewicht der durch Energiestrahl polymerisierbaren Verbindung pro 100 Teile pro Gewicht des druckempfindlichen Acrylklebstoffs verwendet werden. In diesem Fall ist die anfängliche Haftfestigkeit der erhaltenen druckempfindlichen Klebefolie groß, und die Haftfestigkeit wird bei Bestrahlung der druckempfindlichen Klebstoffschicht mit Energiestrahlen stark verringert. Entsprechend wird das Abschälen an der Grenzfläche des Wafers und der durch Energiestrahl härtbaren druckempfindlichen Klebstoffschicht, welches nach Beendigung des Schleifens der Waferrückseite durchgeführt werden muss, vereinfacht.
  • Der durch Energiestrahl härtbare druckempfindliche Klebstoff kann aus einem durch Energiestrahl härtbaren Copolymer zusammengesetzt sein, das eine durch Energiestrahl polymerisierbare Gruppe als eine Seitenkette aufweist. Dieses durch Energiestrahl härtbare Copolymer weist gleichzeitig zufriedenstellende Haftung und Energiestrahlhärtungseigenschaften auf.
  • Einzelheiten des durch Energiestrahl härtbaren Copolymers, das eine durch Energiestrahl polymerisierbare Gruppe als eine Seitenkette aufweist, werden z. B. in den japanischen Patentoffenlegungsveröffentlichungen Nr. 5 (1993)-32,946 und 8 (1996)-27,239 beschrieben.
  • Der obige durch Energiestrahl härtbare druckempfindliche Acrylklebstoff besitzt zufriedenstellende Haftfestigkeit auf dem Wafer vor Bestrahlung mit Energiestrahlen und die Haftfestigkeit wird nach Bestrahlung mit Energiestrahlen extrem verringert. Das bedeutet, dass der durch Energiestrahl härtbare druckempfindliche Acrylklebstoff Bindung des Wafers mit der druckempfindlichen Klebefolie mit zufriedenstellender Haftfestigkeit ermöglicht, um so einen Oberflächenschutz vor Bestrahlung mit Energiestrahlen zu erreichen, ermöglicht aber nach Bestrahlung mit Energiestrahlen leichtes Abschälen der Folie von dem geschliffenen Wafer.
  • Der hydrophile druckempfindliche Klebstoff kann z. B. aus den in der japanischen Patentanmeldung Nr. 9 (1997)-30172 offenbarten druckempfindlichen Klebstoffen ausgewählt werden. Diese druckempfindlichen Klebstoffe beinhalten Zusammensetzungen, die jeweils ein Copolymer, das hergestellt wird aus einem Carboxylgruppen-haltigen Monomer und einem weiteren Monomer, das mit dem Carboxylgruppen-haltigen Monomer copolymerisierbar ist, einen Neutralisierer und ein Quervernetzungsmittel umfassen.
  • Beispiele für geeignete Carboxylgruppen-haltige Monomere beinhalten Acrylsäure, Methacrylsäure, Krotonsäure, Itaconsäure, Maleinsäure, und Fumarsäure. Beispiele für geeignete weitere Monomere, die mit den Carboxylgruppen-haltigen Monomeren copolymerisierbar sind, beinhalten Alkoxygruppen-haltige (Meth)acrylester wie beispielsweise 2-Methoxyethyl(meth)acrylat, 2-Ethoxyethyl(meth)acrylat, 3-Methoxybutyl(meth)acrylat und 2-Butoxyethyl(meth)acrylat und (Meth)acrylester, deren Alkylgruppe 1 bis 18 Kohlenstoffatome aufweist.
  • Der Neutralisierer wird zugegeben, um einige oder alle der Carboxylgruppen des obigen Copolymers zu neutralisieren, so dass der druckempfindlichen Klebstoffzusammensetzung Hydrophilie verliehen wird. Eine organische Aminoverbindung wie beispielsweise Monoethylamin, Monoethanolamin, Diethylamin, Diethanolamin, Triethylamin, Triethanolamin oder N,N,N'-Trimethylethylendiamin wird als der Neutralisierer verwendet.
  • Das Quervernetzungsmittel wird zugegeben, um das obige Copolymer teilweise querzuvernetzen. Das Quervernetzungsmittel kann ausgewählt werden aus z. B. Epoxy-Quervernetzungsmitteln, Isocyanat-Quervernetzungsmitteln, Methylol-Quervernetzungsmitteln, chelatierenden Quervernetzungsmitteln und Aziridin-Quervernetzungsmitteln.
  • Die Menge des beim Abschälen der druckempfindlichen Klebefolie verbleibenden Klebstoffrests ist bei der Verwendung des obigen hydrophilen druckempfindlichen Klebstoffs extrem gering. Außerdem wird dem druckempfindlichen Klebstoffpolymer selbst Hydrophilie verliehen, so dass der druckempfindliche Klebstoff hervorragend Wasser-waschbar ist, um dadurch das Abwaschen jeglicher Teile von druckempfindlichem Klebstoff, die auf dem Wafer verblieben sind, nur durch Verwendung von reinem Wasser, zu ermöglichen.
  • Die in der vorliegenden Erfindung verwendete druckempfindliche Klebefolie kann erhalten werden durch Beschichtung eines Substrats mit dem obigen druckempfindlichen Klebstoff in entsprechender Dicke entsprechend der herkömmlichen Technik unter Verwendung eines Messerbeschichters, eines Walzenbeschichters, eines Gravurbeschichters, eines Düsenbeschichters, eines Umkehrbeschichters o. ä. und Trocknen des druckempfindlichen Klebstoffs, um dadurch eine druckempfindliche Klebstoffschicht auf dem Substrat zu bilden. Wenn es für notwendig erachtet wird, wird eine Abziehunterlage auf die druckempfindliche Klebstoffschicht aufgebracht.
  • Die obige druckempfindliche Klebefolie wird verwendet, um die Oberfläche von verschiedenen Belägen zu schützen. Z. B. ist die druckempfindliche Klebefolie geeignet für die Verwendung als eine Oberflächenschutzfolie bei der Lagerung, dem Transport oder der Bearbeitung von extrem dünnen Halbleiterwafern, insbesondere für die Verwendung als schützende druckempfindliche Klebefolie zum Schutz einer Schaltungsoberfläche während des Polierens der Waferrückseite auf eine extrem geringe Dicke.
  • Beim Schritt des Schleifens der Rückseite eines Halbleiterwafers unter Verwendung einer druckempfindlichen Klebefolie wird zunächst die druckempfindliche Klebstoffschicht der druckempfindlichen Klebefolie auf einer Waferoberfläche befestigt. Die Waferoberfläche ist mit einem Schaltbild versehen. Dieser Befestigungsschritt wird durch die Verwendung einer als Laminierer bekannten Vorrichtung auf eine solche Weise durchgeführt, dass Spannungen minimiert werden, aber die Durchführung der Befestigung unter völliger Vermeidung von Spannungen ist praktisch nicht möglich. Daher verbleiben bei Verwendung von herkömmlichen druckempfindlichen Klebefolien die Spannungen als eine Restbelastung in den druckempfindlichen Klebefolien. Bei Verwendung der in der vorliegenden Erfindung verwendeten druckempfindlichen Klebefolie wird jedoch jegliche innere Belastung durch die Belastungsrelaxation vermindert.
  • Anschließend wird die Rückseite des Wafers mittels eines Schleifers, etc. auf eine bestimmte Dicke geschliffen, ggf. gefolgt von chemischem Polieren wie beispielsweise Ätzen. Während dieses Vorgangs ist nicht nur der Wafer durch die druckempfindliche Klebefolie fixiert, sondern gleichzeitig wird auch die Waferoberfläche in Kontakt mit der druckempfindlichen Klebstoffschicht durch die druckempfindliche Klebefolie geschützt.
  • Durch das obige Schleifen wird die Dicke des Wafers auf 50 bis 200 μm verringert. Bei Verwendung von herkömmlichen druckempfindlichen Klebefolien verbleibt die Spannung wie oben erwähnt als eine Restbelastung in den druckempfindlichen Klebefolien und verursacht dadurch Verziehen von extrem dünnen Wafern. Bei Verwendung der in der vorliegenden Erfindung verwendeten druckempfindlichen Klebefolie wird jedoch jegliche innere Belastung durch die Belastungsrelaxation verringert, so dass, selbst wenn der Wafer auf eine extrem geringe Dicke geschliffen wird, der Wafer sich nicht verzieht.
  • Danach wird, wenn die druckempfindliche Klebstoffschicht aus einem durch Energiestrahl härtbaren druckempfindlichen Klebstoff zusammengesetzt ist, die druckempfindliche Klebefolie auf seiner Rückseite (Substratseite) mit Energiestrahlen bestrahlt, so dass die Klebefestigkeit der druckempfindlichen Klebstoffschicht verringert wird, und die druckempfindliche Klebefolie wird von dem Wafer abgeschält.
  • Wirkung der Erfindung
  • Wie aus dem Vorhergehenden ersichtlich ist, ermöglicht das Verfahren zum Schleifen der Rückseite eines Halbleiterwafers gemäß der vorliegenden Erfindung das Schleifen der Rückseite von Halbleiterwafern, insbesondere Wafern mit großem Durchmesser, auf eine extrem geringe Dicke, ohne ein Verziehen der Wafer zu verursachen.
  • Beispiel
  • Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden mit Bezug auf die folgenden Beispiele, weiche auf keine Weise den Rahmen der Erfindung begrenzen, weiter veranschaulicht.
  • In den folgenden Beispielen und Vergleichsbeispielen werden der "Young'sche Modul", "Elastizitätsmodul", "Belastungsrelaxation" und "Waferverziehen" durch die folgenden Methoden gemessen.
  • Young'scher Modul
    • gemessen bei einer Testgeschwindigkeit von 200 mm/min entsprechend japanischem Industriestandard (JIS) K7127.
  • "Elastizitätsmodul" G'
    • gemessen durch die Torsionsschermethode, mit
    • Probestück: Zylinder mit 8 mm Durchmesser × 3 mm Höhe,
    • Instrument: dynamischer Analysierer RDA II (hergestellt von Reometric), und
    • Frequenz: 1 Hz.
  • Belastungsrelaxationsverhältnis
  • Probestücke mit 15 mm Breite und 100 mm Länge werden aus jeder der druckempfindlichen Klebefolien der Beispiele und Vergleichsbeispiele ausgeschnitten. Die Probestücke werden mit einer Geschwindigkeit von 200 mm/min gedehnt mittels Tensilon RTA-100, hergestellt von Orientec Corporation, und die bei 10%-Verlängerung vorhandene Spannung A und die 1 Minute nach der Beendigung der Verlängerung vorliegende Spannung B werden gemessen. Das Spannungsrelaxationsverhältnis wird durch die Formel berechnet: (A – B)/A × 100(%).
  • Waferverziehen
  • Jede der in den Beispielen und Vergleichsbeispielen hergestellten druckempfindlichen Klebefolien wird auf einem Si-Wafer (200 mm Durchmesser und 750 μm Dicke) befestigt unter Verwendung von Tape Mounter (Adwill RAD-3500, hergestellt von Lintec Corporation). Anschließend wird der Si-Wafer auf eine Dicke von 150 μm geschliffen mittels DFG-840, hergestellt von Disco Corporation. Nach der Beendigung des Schleifens wird der Wafer, ohne die druckempfindliche Klebefolie zu entfernen, mit seiner Bandseite nach oben für Präzisionsuntersuchung gemäß JIS B 7513 auf einer erstklassigen planaren Oberflächenplatte angeordnet.
  • Die Messung wird an 17 Messpunkten durchgeführt, wobei die Oberflächenplatte als Nullpunkt betrachtet wird. Der Grad des Verziehens ist ein Unterschied zwischen dem Maximalwert und dem Minimalwert.
  • Außerdem wird nach Beendigung des auf dieselbe Weise durchgeführten Schleifens der Wafer, auf dem die druckempfindliche Klebefolie befestigt ist, für 10 min in 80°C heißes Wasser eingetaucht und, ohne die druckempfindliche Klebefolie zu entfernen, wird das Verziehen des Wafers auf dieselbe Weise gemessen.
  • Beispiel 1
  • 50 Teile pro Gewicht an Urethanacrylat-Oligomer mit einem gewichtsmittleren Molekulargewicht von 5000 (hergestellt von Arakawa Chemical Industry Co., Ltd.), 25 Teile pro Gewicht an Isobornylacrylat, 25 Teile pro Gewicht an Phenylhydroxypropylacrylat, 2,0 Teile pro Gewicht an Photopolymerisationsinitiator (Irgacure 184, hergestellt von Ciba-Geigy) und 0,2 Teile pro Gewicht an Phthalocyanin-Pigment werden zusammengemischt, um dadurch eine photohärtbare Harzzusammensetzung zu erhalten.
  • PET-Film (hergestellt von Toray Industries, Inc., Dicke: 38 μm) als eine Gießfolie wurde mit der obigen Harzzusammensetzung auf eine Dicke von 110 μm entsprechend der Spritzdüsentechnik beschichtet, unter Bildung einer Harzzusammensetzungsschicht. Unmittelbar nach der Beschichtung wurde die Harzzusammensetzungsschicht mit demselben PET-Film beschichtet und danach mit Ultraviolettstrahlen, emittiert aus einer Hochdruckquecksilberlampe (160 W/cm, Höhe 10 cm), mit einer Dosis von 250 mJ/cm2 bestrahlt, so dass die Harzzusammensetzungs-Schicht quervernetzt und gehärtet wurde. Die PET-Filme auf beiden Seiten wurden abgeschält, wodurch ein Substratfilm mit 110 μm Dicke erhalten wurde. Der Young'sche Modul dieses Substratfilms wurde mit der obigen Methode gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.
  • Eine Seite dieses Substratfilms wurde mit einer druckempfindlichen Klebstoffzusammensetzung beschichtet, die hergestellt wurde durch Zusammenmischen von 100 Teilen pro Gewicht an druckempfindlichem Acrylklebstoff (Copolymer von n-Butylacrylat und Acrlysäure), 120 Teilen pro Gewicht an Urethanacrylat-Oligomer, dessen Molekulargewicht 8000 betrug, 10 Teilen pro Gewicht an Quervernetzungsmittel (Diisocyanatverbindung) und 5 Teilen pro Gewicht an Photopolymerisationsinitiator (Benzophenonverbindung), und getrocknet, so dass eine druckempfindliche Klebstoffschicht von 20 cm Dicke gebildet wurde. So wurde eine druckempfindliche Klebefolie erhalten. Der Elastizitätsmodul der druckempfindlichen Klebstoffschicht war 1,5 × 105 Pa.
  • Das Belastungsrelaxations-Verhältnis und der Young'sche Modul der so erhaltenen druckempfindlichen Klebefolie wurden mit den obigen Methoden gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.
  • Weiter wurde die erhaltene druckempfindliche Klebefolie einem Waferverziehungstest unterzogen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.
  • Beispiel 2
  • Dasselbe Verfahren wie in Beispiel 1 wurde wiederholt, außer dass N-Vinylcaprolactam anstelle von Phenylhydroxypropylacrylat verwendet wurde. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.
  • Beispiel 3
  • Dasselbe Verfahren wie in Beispiel 1 wurde wiederholt, außer dass 50 Teile pro Gewicht an Isobornylacrylat verwendet wurden und Phenylhydroxypropylacrylat nicht verwendet wurde. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.
  • Beispiel 4
  • 100 Teile pro Gewicht an Acrylcopolymer, hergestellt aus 91 Teilen pro Gewicht an 2-Methoxyethylacrylat und 9 Teilen pro Gewicht an Acrylsäure, wurden mit 4,75 Teilen pro Gewicht (0,2 Mol pro Mol an Carboxylgruppen) an Triethanolamin als einem Neutralisierer und anschließend 1,5 Teilen pro Gewicht (0,03 Mol pro Mol an Carboxylgruppen) an Epoxy-Quervernetzungsmittel (Tetrad C, hergestellt von Mitsubishi Gas Chemical Co., Inc.) gemischt und gut gerührt. So wurde ein hydrophiler druckempfindlicher Klebstoff erhalten.
  • Dasselbe Verfahren wie in Beispiel 1 wurde wiederholt, außer dass dieser hydrophile druckempfindliche Klebstoff anstelle des druckempfindlichen Acrylklebstoffs verwendet wurde. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.
  • Vergleichsbeispiel 1
  • Eine 60%-ige Toluollösung von Styrol-Vinylisopren-Blockcopolymer (Hybrar VS-1, hergestellt von Kuraray Co., Ltd.) wurde auf denselben Trägerfilm wie in Beispiel 1 gegossen, um dadurch bei 100°C für 2 min getrocknet zu werden ohne Beschichten und UV-Bestrahlung. So wurde ein Substratfilm von 300 μm Dicke mit einem in Tabelle 1 gezeigten Young'schen Modul erhalten.
  • Eine druckempfindliche Klebefolie wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 aus dem erhaltenen Substratfilm hergestellt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.
  • Vergleichsbeispiel 2
  • Anstelle der photohärtbaren Harzzusammensetzung aus Beispiel 1 wurde Polyen/Thiolharz (BY-314, hergestellt von Asahi Denka Kogyo K. K.) zu einem Film geformt und auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 gehärtet, um so einen Substratfilm von 250 μm Dicke zu erhalten. Eine druckempfindliche Klebefolie wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 aus dem erhaltenen Substratfilm hergestellt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.
  • Vergleichsbeispiel 3
  • Dasselbe Verfahren wie in Beispiel 1 wurde wiederholt, außer dass ein 110 μm dicker Polyethylenfilm geringer Dichte (Handelsname: Sumikathene L705) als der Substratfilm verwendet wurde. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.
  • Vergleichsbeispiel 4
  • Dasselbe Verfahren wie in Beispiel 1 wurde wiederholt, außer dass ein 200 μm dicker Polyethylenfilm geringer Dichte (Handelsname: Sumikathene L705) als der Substratfilm verwendet wurde. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.
  • Vergleichsbeispiel 5
  • Dasselbe Verfahren wie in Beispiel 1 wurde wiederholt, außer dass ein 100 μm dicker Ethylen/Vinylacetatcopolymerfilm (Vinylacetatgehalt: 12%) als der Substratfilm verwendet wurde und dass derselbe hydrophile (wasserlösliche) druckempfindliche Klebstoff wie in Beispiel 4 als der druckempfindliche Klebstoff verwendet wurde. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.
  • Vergleichsbeispiel 6
  • Dasselbe Verfahren wie in Beispiel 1 wurde wiederholt, außer dass ein 100 μm dicker Polyethylenterephthalatfilm als der Substratfilm verwendet wurde. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.
  • Figure 00220001

Claims (4)

  1. Verfahren zum Schleifen der Rückseite eines Halbleiterwafers der eine mit einer Leiterstruktur versehene Oberfläche besitzt, wobei das Verfahren umfasst; Aufkleben einer druckempfindlichen Klebefolie welche ein Substrat und darüberliegend eine druckempfindliche Klebstoffschicht umfasst, auf die Leiteroberfläche auf dem Wafer wobei die druckempfindliche Klebefolie in einem Zugtest bei 10%-iger Dehnung ein eine-Minute-später-Spannungsrelaxationsverhältnis von mindestens 40% aufweist, und Schleifen der Rückseite des Wafers um die Dicke des Wafers auf 50–200 μm zu verringern.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die druckempfindliche Klebefolie einen Young'schen Modul im Bereich von 3,0 × 107 bis 5,0 × 109 Pa aufweist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei das Substrat einen Young'schen Modul und eine Dicke aufweist, deren Multiplikations-Produkt im Bereich von 1,0 × 103 bis 1,0 × 107 N/m liegt.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die druckempfindliche Klebstoffschicht aus einem druckempfindlichen Klebstoff besteht, dessen Elastizitätsmodul bei 23°C im Bereich von 5,0 × 104 bis 1,0 × 108 Pa liegt.
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