JP2000068237A - ウエハ裏面研削時の表面保護シートおよびその利用方法 - Google Patents
ウエハ裏面研削時の表面保護シートおよびその利用方法Info
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Abstract
が可能なプロセスに適用される表面保護シートを提供す
ること。 【解決手段】 本発明に係るウエハ裏面研削時の表面保
護シートは、半導体回路が形成されたウエハ表面からそ
のウエハ厚さよりも浅い切込み深さの溝を形成し、その
後上記半導体ウエハの裏面研削をすることでウエハの厚
みを薄くするとともに、最終的には個々のチップへの分
割を行なうウエハ裏面研削において用いられる半導体ウ
エハの表面保護シートであって、基材と、その上に形成
された粘着剤層とからなり、該粘着剤層の40℃におけ
る弾性率が1.0×105Pa以上であることを特徴と
している。
Description
表面の保護に用いられる粘着シートに関し、特に裏面研
削をすることでウエハの厚みを薄くするとともに、最終
的には個々のチップへの分割を行なうウエハ加工方法に
用いられる粘着シートに関する。
さらなる薄型化が望まれている。このため、従来は厚さ
が350μm程度であった半導体チップを、厚さ50〜
100μmあるいはそれ以下まで薄くする必要が生じて
いる。
ることは従来より行われていたが、ウエハをたとえば厚
さ100μm以下にまで研削しようとすると、ウエハの
強度が低下し、破損しやすくなる。特に、ウエハは脆い
ため、ウエハ内に僅かでも欠陥があると、この欠陥に起
因してクラックが発生し、このクラックがウエハ全体に
大きく広がり、チップの歩留りを著しく低下させること
がある。
の損壊を防ぐため、特開平5−335411号公報に
は、ウエハの表面側から所定深さの溝を形成した後、こ
れを裏面側から研削する半導体チップの製造方法が開示
されている。
を起点にしてウエハ内に広がるクラックを溝で止めるこ
とができる。しかし、上記のような方法においても、な
おチップが破損することがあった。ウエハがチップに分
割する直前には、チップとチップとは極めて薄いブリッ
ジで結ばれている状態にある。裏面研磨機のスピンドル
が当たり現に研削されているチップと、その隣のスピン
ドルが当たっていないチップとでは、研削力の付加され
る方向および大きさが異なる。この力の相違により、チ
ップが位置ずれし、上記の薄いブリッジにクラックが発
生し、チップの破損に至る(図6参照)。
ートでは、比較的軟らかい粘着剤が使用されていたた
め、チップの位置ずれが大きく、チップが破損しやす
い。
てなされたものであって、極薄のICチップを歩留りよ
く製造することが可能なプロセスに適用される表面保護
シートを提供することを目的としている。
護シートは、半導体回路が形成されたウエハ表面からそ
のウエハ厚さよりも浅い切込み深さの溝を形成し、その
後上記半導体ウエハの裏面研削をすることでウエハの厚
みを薄くするとともに、最終的には個々のチップへの分
割を行なうウエハ裏面研削において用いられる半導体ウ
エハの表面保護シートであって、基材と、その上に形成
された粘着剤層とからなり、該粘着剤層の40℃におけ
る弾性率が1.0×105Pa以上であることを特徴と
している。
剤からなることが好ましい。また、該粘着剤層の剪断剥
離力は、10kg/cm2以上であることが好ましい。さら
に本発明においては、シートの圧縮ひずみが、40kg/
cm2において、0.1〜5.0%であることが特に好ま
しい。
よれば、極薄のICチップを歩留りよく製造できる。本
発明に係るウエハ裏面研削方法は、半導体回路が形成さ
れたウエハ表面からそのウエハ厚さよりも浅い切込み深
さの溝を形成し、該回路形成面に、上記表面保護シート
を貼付し、その後上記半導体ウエハの裏面研削をするこ
とでウエハの厚みを薄くするとともに、最終的には個々
のチップへの分割を行なうことを特徴としている。
明についてさらに具体的に説明する。図1に示すよう
に、本発明に係る表面保護シート10は、基材1と、こ
の上に形成された粘着剤層2とからなる。
薄層品が用いられ、たとえば紙、金属箔、合成樹脂フィ
ルム等が用いられる。これらの中でも、本発明において
は、耐水性、耐熱性等の点から、合成樹脂フィルムが好
ましく用いられる。このような合成樹脂フィルムとして
は、具体的には、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレ
ンフィルム、ポリブテンフィルム、ポリメチルペンテン
フィルム等のポリオレフィンフィルム;ポリ塩化ビニル
フィルム、ポリ塩化ビニリデンフィルム、ポリエチレン
テレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレートフ
ィルム、ポリブチレンテレフタレートフィルム、ポリブ
タジエンフィルム、ポリウレタンフィルム、エチレン/
酢酸ビニル共重合体フィルム、エチレン/(メタ)アク
リル酸共重合体フィルム、エチレン/(メタ)アクリル
酸エステル共重合体フィルム、アイオノマーフィルム、
ポリスチレンフィルム、ポリアミドフィルムを例示する
ことができる。
との積が、1.0〜1000kg/cm、特に3.0〜50
0kg/cmの範囲にあるものが好ましく用いられる。上記
のような基材1の厚さは、通常5〜300μmであり、
好ましくは10〜200μmである。なお、基材1は、
上記した各種フィルムの単層品であってもよく積層品で
あってもよい。
ライラミネート等により直接積層されていてもよく、ま
た、接着剤等を介して積層してもよい。また基材1の上
面、すなわち粘着剤層2が設けられる側の面には粘着剤
との密着性を向上するために、コロナ処理を施したりプ
ライマー等の他の層を設けてもよい。
線硬化型粘着剤で形成する場合には、粘着剤層2にエネ
ルギー線を照射することがあるが、この場合には、基材
1を構成するフィルムは透明である必要がある。
基材1上に粘着剤層2が形成されてなる。粘着剤層2
は、40℃における弾性率が1.0×105Pa以上、
好ましくは1.0×105Pa〜1.0×1010Paの
粘着剤からなる。半導体ウエハの裏面研磨時には、表面
保護シート10で、表面を保護するとともにウエハを固
定している。裏面研磨の際には、研磨熱が発生し、表面
保護シート10も熱が伝わり、粘着剤層2は20〜60
℃程度になる。一般に粘着剤は加熱により軟化し易いた
め、研磨の進行にともない粘着剤が軟らかくなり、ウエ
ハ(チップ)が動きやすくなる。しかし、本発明におい
ては、40℃における弾性率が1.0×105Pa以上
の粘着剤を使用しているため、図6に示すような挙動を
抑制できるようになり、チップの破損を防止できる。
面を研磨している条件での弾性率を意味する。たとえ
ば、エネルギー線硬化型粘着剤のようにエネルギー線照
射により弾性率が変化しうる粘着剤を用いる場合には、
粘着剤層2にウエハを貼付し、粘着剤層をエネルギー線
硬化させた後にウエハの裏面研磨を行なうことがある。
この場合には、上記の弾性率は、ウエハを保持し裏面研
磨を行なう条件での弾性率、すなわちエネルギー線硬化
後の粘着剤層の弾性率を意味する。
(捻り剪断法)とE’(引張圧縮法)とがある。エネル
ギー線照射前のエネルギー線硬化型粘着剤の弾性率は捻
り剪断法により測定され、エネルギー線照射後のエネル
ギー線硬化型粘着剤の弾性率は引張圧縮法により測定さ
れる。G’とE’とは線型領域では一般に、E’=3
G’の関係が成立する。本発明で規定される上記の弾性
率は引張圧縮法によるものを意味し、捻り剪断法により
測定される場合には、E’=3G’の式により換算され
た値を示す。
弾性率を有する限り、何ら限定されるものではないが、
たとえばゴム系、アクリル系、シリコーン系、ポリビニ
ルエーテル等の粘着剤が用いられる。また、エネルギー
線硬化型や加熱発泡型の粘着剤も用いることができる。
が、通常は3〜100μm程度であり、好ましくは10
〜50μm程度である。上記のような粘着剤としては、
種々の粘着剤が用いられる。エネルギー線硬化(光硬
化、紫外線硬化、電子線硬化)型粘着剤としては、たと
えば、特公平1−56112号公報、特開平7−135
189号公報等に記載のものが好ましく使用されるがこ
れらに限定されることはない。しかしながら、本発明に
おいては、特にエネルギー線硬化型粘着剤を用いること
が好ましい。
ネルギー線重合性化合物としては、たとえば特開昭60
−196,956号公報および特開昭60−223,1
39号公報に開示されているような光照射によって三次
元網状化しうる分子内に光重合性炭素−炭素二重結合を
少なくとも2個以上有する低分子量化合物が広く用いら
れ、具体的には、トリメチロールプロパントリアクリレ
ート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、ペ
ンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリ
トールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールモ
ノヒドロキシペンタアクリレート、ジペンタエリスリト
ールヘキサアクリレートあるいは1,4−ブチレングリ
コールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジア
クリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、
市販のオリゴエステルアクリレートなどが用いられる。
上記のようなアクリレート系化合物のほかに、ウレタン
アクリレート系オリゴマーを用いることもできる。ウレ
タンアクリレート系オリゴマーは、ポリエステル型また
はポリエーテル型などのポリオール化合物と、多価イソ
シアネート化合物たとえば2,4−トリレンジイソシア
ネート、2,6−トリレンジイソシアネート、1,3−
キシリレンジイソシアネート、1,4−キシリレンジイ
ソシアネート、ジフェニルメタン4,4−ジイソシアネ
ートなどを反応させて得られる末端イソシアネートウレ
タンプレポリマーに、ヒドロキシル基を有するアクリレ
ートあるいはメタクリレートたとえば2−ヒドロキシエ
チルアクリレートまたは2−ヒドロキシエチルメタクリ
レート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、2−ヒ
ドロキシプロピルメタクリレート、ポリエチレングリコ
ールアクリレート、ポリエチレングリコールメタクリレ
ートなどを反応させて得られる。
粘着剤とエネルギー線重合性化合物との配合比は、アク
リル系粘着剤100重量部に対してエネルギー線重合性
化合物は50〜200重量部、好ましくは50〜150
重量部、特に好ましくは70〜120重量部の範囲の量
で用いられることが望ましい。この場合には、得られる
粘着シートは初期の接着力が大きく、しかもエネルギー
線照射後には粘着力は大きく低下する。したがって、チ
ップ体とアクリル系エネルギー線硬化型粘着剤層との界
面での剥離が容易になり、チップ体をピックアップでき
る。
剤層は、側鎖にエネルギー線重合性基を有するエネルギ
ー線硬化型共重合体から形成されていてもよい。このよ
うなエネルギー線硬化型共重合体は、粘着性とエネルギ
ー線硬化性とを兼ね備える性質を有する。側鎖にエネル
ギー線重合性基を有するエネルギー線硬化型共重合体
は、たとえば、特開平5−32946号公報、特開平8
−27239号公報等にその詳細が記載されている。こ
のような粘着剤は弾性率を低減させるような低分子量の
物質の配合を抑制できるので、高弾性率を得やすくな
る。
型粘着剤は、エネルギー線照射前には被着体に対して充
分な接着力を有し、エネルギー線照射後には接着力が著
しく減少する。すなわち、エネルギー線照射前には、チ
ップ体を充分な接着力で保持するが、エネルギー線照射
後には、チップ体を容易に剥離することができる。
ましくは10kg/cm2以上、さらに好ましくは10〜1
00kg/cm2、特に好ましくは10〜50kg/cm2の範囲
にある。なお、この剪断剥離力も、エネルギー線硬化型
粘着剤においてはエネルギー線照射の有無によって変動
するが、本発明においては、上記弾性率と同様に、ウエ
ハを保持し裏面研磨を行なう条件での値を意味する。エ
ネルギー線硬化型粘着剤において、エネルギー線照射後
であれば、接着力が激減するため、研磨工程中に剥離し
やすくなる。ところが、剪断方向の応力(剪断剥離力)
が強ければ、180°剥離力に関係なく研磨工程中で剥
離しにくくなる。このため、剪断剥離力が上記の範囲に
あると、裏面研磨においてウエハ(チップ)をしっかり
保持して、チップの破損を防止できる。
みは、好ましくは0.1〜5.0%、さらに好ましくは
0.5〜4.5%の範囲にある。ここで、シートの圧縮
ひずみは、JIS K 7208に準じて、荷重40kg
/cm2で測定される値である。
と、スピンドルが当たり現に研削されているチップと、
その隣のスピンドルが当たっていないチップとの高低差
が比較的小さくなり、チップの破損(クラック)を防止
できる。
10は、半導体回路が形成されたウエハ表面からそのウ
エハ厚さよりも浅い切込み深さの溝を形成し、その後上
記半導体ウエハの裏面研削をすることでウエハの厚みを
薄くするとともに、最終的には個々のチップへの分割を
行なうウエハ裏面研削方法において、ウエハ表面の保護
およびウエハの一時的な固定手段として用いられる。
るウエハ裏面研削方法に用いられる。 第1工程:複数の回路を区画するためのストリートに沿
って所定の深さの溝4をウエハ3表面から削成する(図
2参照)。
状態に本発明の表面保護シート10を接着する(図3参
照)。 第3工程:前記溝4の底部を除去し、所定の厚さになる
までウエハの裏面を研削して個々のチップ5に分割する
(図4参照)。
粘着剤から形成した場合には、エネルギー線照射して接
着力を低減させ、チップの研磨面に別の粘着テープ(特
開平5−335411号公報におけるマウンティング用
テープ)を貼付し、表面保護シート10を剥離する(図
5参照)。その後、別の粘着テープよりチップをピック
アップし所定の基体上にマウントする。
硬化型粘着剤で形成した場合には、この前記第2工程に
おいて、基材側からエネルギー線を照射し、粘着剤層の
弾性率を上述した範囲に制御することができる。この場
合には、チップ5に分割した後に、さらにエネルギー線
を照射する必要はない。
ップを歩留りよく、容易に製造することができる。
表面保護シートによれば、極薄のICチップを歩留りよ
く製造できる。
明はこれら実施例に限定されるものではない。
は、弾性率、剪断剥離力、シートの圧縮ひずみおよびク
ラック発生率は、次のようにして測定した。 〔弾性率〕 G’(捻り剪断法) 試験片:8mmφ×3mmの円柱 測定器:DYNAMIC ANALYZER RDA II (REOMETRIC 社製) 測定周波数:1Hz なお、捻り剪断法により測定した場合には、G’値を三
倍してE’値に換算した。 E’(引張圧縮法) 試験片:50mm(長さ)×4mm(幅)×0.5mm(厚
み) 測定器:RHEOVIBRON DDV-II-EA(オリエンテック社製) 測定周波数:11Hz 〔剪断剥離力〕 試験片:15mm(幅)×100mm(長さ) 測定器:インストロン(インストロン社製) 上記試験片を鏡面ウエハに1kgロールを用いて貼付し
た。その際ウエハとの接着面積が15mm×15mmとなる
ようにした。
し、ヘッドスピード50mm/分で垂直方向(剪断方向)
に剥離し測定を行なった。 〔シートの圧縮ひずみ〕JIS K 7208に準じ、
以下のようにして測定した。
mmの試料を作製して、インストロン(インストロン社
製)において、試験速度5mm/分で厚み方向に荷重をか
け圧縮荷重−変形曲線を測定した。その曲線から、圧縮
荷重が40kg/cm2における圧縮ひずみを計算した。 〔クラック発生率〕直径6インチ、厚み700μmのシ
リコンウエハをダイシングシート(AdwillD-628、リン
テック社製)に貼付し、ディスコ社製 DAD 2H/6T を用
い、35μm厚のブレードで、切込み量400μm、チ
ップサイズ10mm□の条件で溝を形成した。次いで、実
施例および比較例で製造した粘着シートを、溝を形成し
た面に貼付し、ダイシングシートを剥離し、ディスコ社
製DFG-840 を用いて、厚さ80μmになるまで研磨を行
なった。実施例4では研磨工程前にエネルギー線(紫外
線)照射を行ない、実施例1〜3および比較例では、研
磨工程終了後にエネルギー線(紫外線)照射を行ない、
また実施例5ではエネルギー線(紫外線)照射を行なわ
ずに、粘着シートを剥離した。この時分割されたチップ
においてクラックが発生したチップ数をカウントし、下
記式からクラック発生率を算出する。
アクリレート60重量部、メチルメタクリレート10重
量部、2-ヒドロキシエチルアクリレート30重量部から
なる重量平均分子量300000のアクリル系共重合体
の25%酢酸エチル溶液100重量部とメタクリロイル
オキシエチルイソシアナート7.0重量部とを反応さ
せ、該エネルギー線硬化型共重合体固形分100重量部
に対して、0.5重量部の多価イソシアナート化合物
(コロネートL)と、光重合開始剤として1.0重量部
のイルガキュア184を混合してエネルギー線硬化型粘
着剤を得た。
の塗布厚が20μmとなるように110μm厚のポリエ
チレンフィルム(ヤング率×厚さ=14.3kg/cm)に
塗布した後、100℃で1分間乾燥し、粘着シートを得
た。
った。結果を表1に示す。
アクリレート55重量部、メチルメタクリレート10重
量部、メチルアクリレート5重量部、2-ヒドロキシエチ
ルアクリレート30重量部からなる重量平均分子量30
0000のアクリル系共重合体の25%酢酸エチル溶液
100重量部とメタクリロイルオキシエチルイソシアナ
ート7.0重量部とを反応させたものを用いた以外は実
施例1と同様の操作を行なった。結果を表1に示す。
アクリレート50重量部、メチルメタクリレート20重
量部、2-ヒドロキシエチルアクリレート30重量部から
なる重量平均分子量300000のアクリル系共重合体
の25%酢酸エチル溶液100重量部とメタクリロイル
オキシエチルイソシアナート7.0重量部とを反応させ
たものを用いた以外は実施例1と同様の操作を行なっ
た。結果を表1に示す。
キシエチルアクリレート10重量部からなる重量平均分
子量300000のアクリル系共重合体100重量部
と、該アクリル系共重合体と反応しない不飽和基含有化
合物として重量平均分子量7000のウレタンアクリレ
ート系オリゴマー(商品名セイカビームPU−4;大日
精化工業社製)120重量部と、多価イソシアナート化
合物(コロネートL)10重量部と、光重合開始剤とし
て4.0重量部のイルガキュア184を混合してエネル
ギー線硬化型粘着剤を得た。この粘着剤を用いて、研磨
工程前にエネルギー線照射した他は、実施例1と同様に
して粘着シートを得た。
った。結果を表1に示す。
えて、イソブチルアクリレート80重量部、メチルメタ
クリレート15重量部、2-ヒドロキシエチルアクリレー
ト5重量部からなる重量平均分子量500000のアク
リル系共重合体の固型分100重量部に対し、多価イソ
シアナート化合物(コロネートL)20重量部を混合し
て得たアクリル系再剥離型粘着剤を用いた以外は実施例
1と同様の操作を行なった。結果を表1に示す。
ルヘキシルアクリレート80重量部、2-ヒドロキシエチ
ルアクリレート20重量部からなる重量平均分子量30
0000のアクリル系共重合体の25%酢酸エチル溶液
100重量部とメタクリロイルオキシエチルイソシアナ
ート4.7重量部とを反応させたものを用いた以外は実
施例1と同様の操作を行なった。結果を表1に示す。
アクリレート60重量部、メチルメタクリレート10重
量部、2-ヒドロキシエチルアクリレート30重量部から
なる重量平均分子量300000のアクリル系共重合体
の25%酢酸エチル溶液100重量部とメタクリロイル
オキシエチルイソシアナート3.0重量部とを反応させ
たものを用いた以外は実施例1と同様の操作を行なっ
た。結果を表1に示す。
線照射をせずに試験を行なった。結果を表1に示す。
プの製造工程を示す。
プの製造工程を示す。
プの製造工程を示す。
プの製造工程を示す。
ニズムを示す。
Claims (8)
- 【請求項1】 半導体回路が形成されたウエハ表面から
そのウエハ厚さよりも浅い切込み深さの溝を形成し、そ
の後上記半導体ウエハの裏面研削をすることでウエハの
厚みを薄くするとともに、最終的には個々のチップへの
分割を行なうウエハ裏面研削において用いられる半導体
ウエハの表面保護シートであって、 基材と、その上に形成された粘着剤層とからなり、該粘
着剤層の40℃における弾性率が1.0×105Pa以
上であることを特徴とする表面保護シート。 - 【請求項2】 前記粘着剤層が、エネルギー線硬化型粘
着剤からなることを特徴とする請求項1に記載の表面保
護シート。 - 【請求項3】 前記粘着剤層の剪断剥離力が、10kg/
cm2以上であることを特徴とする請求項1または2に記
載の表面保護シート。 - 【請求項4】 シートの圧縮ひずみが、40kg/cm2に
おいて、0.1〜5.0%であることを特徴とする請求
項1〜3の何れかに記載の表面保護シート。 - 【請求項5】 半導体回路が形成されたウエハ表面から
そのウエハ厚さよりも浅い切込み深さの溝を形成し、 該回路形成面に、基材と、その上に形成された粘着剤層
とからなり、該粘着剤層の40℃における弾性率が1.
0×105Pa以上の表面保護シートを貼付し、 その後上記半導体ウエハの裏面研削をすることでウエハ
の厚みを薄くするとともに、最終的には個々のチップへ
の分割を行なうことを特徴とするウエハ裏面研削方法。 - 【請求項6】 前記粘着剤層が、エネルギー線硬化型粘
着剤からなり、表面保護シートを回路形成面に貼付後、
エネルギー線照射を行い、粘着剤層の40℃における弾
性率が1.0×105Pa以上とすることを特徴とする
請求項5に記載のウエハ裏面研削方法。 - 【請求項7】 エネルギー線照射後の粘着剤層の剪断剥
離力が、10kg/cm 2以上であることを特徴とする請求
項6に記載のウエハ裏面研削方法。 - 【請求項8】 エネルギー線照射後の表面保護シートの
圧縮ひずみが、40kg/cm2において、0.1〜5.0
%であることを特徴とする請求項6または7に記載のウ
エハ裏面研削方法。
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