JP2005019666A - 半導体ウエハの研削方法および半導体ウエハ研削用粘着シート - Google Patents

Abstract

【課題】表面に大きな凹凸形状を有する半導体ウエハに対しても、優れたウエハの厚み精度を達成できる半導体ウエハの裏面研削方法を提供すること。
【解決手段】凹凸形状を有する半導体ウエハ表面に、基材フィルムの片面に粘着剤層を有する粘着シートを貼り合せる工程（１）、半導体ウエハ表面に貼り合せた粘着シートの基材フィルム表面を研磨する工程（２）、次いで、半導体ウエハ表面に粘着シートを貼り合せた状態で半導体ウエハの裏面を研削する工程（３）、を有することを特徴とする半導体ウエハの研削方法。
【選択図】 図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シリコンやガリウム−ヒ素などの半導体ウエハの裏面を研削する方法に関する。また本発明は前記半導体ウエハの裏面研削時にウエハ表面を保護する半導体ウエハ研削用粘着シートに関する。さらには、前記半導体ウエハの研削により得られた半導体ウエハ表面に凹凸形状を有する電子加工部品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
回路パターン形成された半導体ウエハ表面の反対側（裏面）に研削加工を施す際には、パターン面が損傷したり、研削くずや研削水などにより汚染されるのを防止するため、パターン面を保護しておく必要がある。また、近年では、ウエハ表面に５〜１００μｍの凹凸形状があるウエハがある。凹凸形状を形成するものとしては、例えば、ウエハ表面の保護膜である厚いポリイミド（５−２０μｍ）、不良チップを判別するための不良マーク（５−１００μｍ）、ワイヤ接合に替わるバンプ接合用の金バンプ（１０−１００μｍ）や半田バンプ（５０−３００μｍ）などがあげられる。
【０００３】
半導体ウエハは、それ自体が薄肉で脆いのに加え、研削後に厚さ１００μｍから５０μｍ以下にまで研削するウエハがある。このような状況下に、研削後の半導体ウエハには、高度な厚み精度が要求されている。特に、最近は、凹凸形状が大きく、ウエハ厚さが薄くなるため、半導体ウエハに対する厚み精度の要求は高くなってきている。
【０００４】
従来の半導体ウエハの研削方法は、例えば、図４に示される。図４に示すように、工程（１）として、凹凸形状（ａ）を有する半導体ウエハ（Ｗ）表面に、粘着シート（１０）を貼り合せる。粘着シート（１０）は、基材フィルム（１１）の片面に粘着剤層（１２）を有する。次いで、工程（３）として、半導体ウエハ（Ｗ）表面に粘着シート（１０）を貼り合せた状態で半導体ウエハ（Ｗ）の裏面を研削する。
【０００５】
しかし、前記従来の研削方法では、半導体ウエハ（Ｗ）表面上の凹凸形状（ａ）により、貼り合せた粘着シート（１０）の基材フィルム（１１）の表面が凹凸状態となる。かかる凹凸状態の粘着シート（１０）側を研削機のチャックテーブルに載せ、ウエハ（Ｗ）の裏面を研削すると、研削時に加わる面内圧力に不均一が発生し、基材フィルム（１１）の表面凹凸が、研削されたウエハ裏面に凹凸をもたらす。このように従来のウエハの裏面研削方法では、高度な厚み精度のものを得ることは困難であった。
【０００６】
上記問題に対処するために、基材フィルムの表面が凹凸状態とならないように、半導体ウエハ表面の凹凸形状を吸収可能な各種粘着シートが提案されている（たとえば、特許文献１参照。）。たとえば、粘着シートの基材フィルムとして柔らかい材質の基材を用いること、柔らかい基材フィルムを厚くすること、粘着剤層を厚くすること、柔らかい粘着剤層（例えば、紫外線などの放射線を照射する粘着剤層）を用いることなど提案されている。
【０００７】
しかし、前記粘着シートは、柔らかい基材フィルムまたは粘着剤層であるため、ウエハ裏面研削時に加わる粘着シートへの圧力により、粘着シートが変形してしまう。また粘着剤層が半導体ウエハ表面の凹凸形状に追従しても、基材フィルムが追従しないため、基材フィルムの表面（ウエハと反対側）にも凹凸が転写ししてしまう。その結果、ウエハ研削後には、ウエハの厚み精度が悪くなる。
【０００８】
【特許文献１】
特開２０００−８０１０号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、表面に大きな凹凸形状を有する半導体ウエハに対しても、優れたウエハの厚み精度を達成できる半導体ウエハの裏面研削方法を提供することを目的とする。
【００１０】
また本発明は、前記研削方法に用いる、半導体ウエハの表面を保護するため半導体ウエハ研削用粘着シートを提供することを目的とする。さらには前記研削方法により得られた加工電子部品を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決すべく、鋭意検討した結果、以下に示す研削方法および粘着シートにより、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１２】
すなわち本発明は、凹凸形状を有する半導体ウエハ表面に、基材フィルムの片面に粘着剤層を有する粘着シートを貼り合せる工程（１）、
半導体ウエハ表面に貼り合せた粘着シートの基材フィルム表面を研磨する工程（２）、次いで、
半導体ウエハ表面に粘着シートを貼り合せた状態で半導体ウエハの裏面を研削する工程（３）、を有することを特徴とする半導体ウエハの研削方法、に関する。
【００１３】
上記本発明の半導体ウエハの研削方法は、図３に示す通りであり、凹凸形状（ａ）を有する半導体ウエハ（Ｗ）表面への粘着シート（１０）の貼り合せ工程（１）と、半導体ウエハ（Ｗ）の裏面研削工程（３）との間に、貼り合せた粘着シート（１０）の基材フィルム（１１）の表面の凹凸状態を平滑にする研磨工程（２）を有する。この研磨工程（２）により、基材フィルム（１１）表面は平滑になるため、裏面研削工程（３）において、粘着シート（１０）側をチャックテーブルに載せた場合の面圧力が均一となり、半導体ウエハの厚み精度を向上することができる。
【００１４】
前記半導体ウエハの研削方法において、基材フィルムの片面に粘着剤層を有する粘着シートは、少なくとも１層の基材フィルムと少なくとも１層の粘着剤層を有し、
最表面の基材フィルムは、厚さ２５〜２００μｍであり、かつ、２３℃における引張り弾性率が、１×１０^８ Ｐａ以上であることが好ましい。
【００１５】
最表面の基材フィルムの厚さは、ウエハ面上の凹凸形状の高さにより任意に設定できるが、２５〜２００μｍであるのが好ましい。さらに好ましくは、５０〜１００μｍである。最表面の基材フィルムの厚さが２５μｍ未満では、基材フィルム厚が薄く、研磨できる量が限定されるため、基材フィルム表面を研磨する効果が小さい。そのため、ウエハ面上の凹凸形状が大きい場合には、その影響で、研削後のウエハ厚み精度が低下する場合がある。一方、最表面の基材フィルムの厚さが２００μｍを超える場合には、粘着シートの剛性が高く、テープ形状での加工性が低下し、ウエハ形状にカットする際のカット性が低下する。また、その剛性のため、粘着シートが変形しづらくなるため、研削工程（３）の後の粘着シートの剥離工程での剥離性が低下する傾向がある。
【００１６】
また、最表面の基材フィルムは、２３℃における引張り弾性率が、１×１０^８ Ｐａ以上の材質のものを用いる。引張り弾性率は、５×１０^８ Ｐａ以上であるのが好ましい。引張り弾性率が、１×１０^８ Ｐａ未満では、基材フィルム表面の研磨性が低下する。その結果、研磨する際の摩擦抵抗が大きくなり、表面が溶け、研磨機の目詰まりなどの問題がある。また研磨後の表面が平らになっても、基材が柔らかいと、ウエハ面上の凹凸による影響で、研削後のウエハ厚み精度が低下する傾向がある。一方、引張り弾性率は、基材フィルムの加工性、切断性、曲げ性等の点から、１×１０^１０Ｐａ以下、さらには６×１０^９ Ｐａ以下とするのが好ましい。
【００１７】
なお、引張り弾性率は、ＪＩＳ Ｋ７１１３に基づき、厚み１０μｍ〜１００μｍの粘着剤層の単層フィルムを幅１０ｍｍの短冊状にし、２３℃においてその短冊状の部分１ｃｍを１分間に５０ｍｍの速さで引張った時に得られるＳ−Ｓ曲線から求まる引張り試験での初期弾性率のことである。
【００１８】
前記半導体ウエハの研削方法において、基材フィルムの片面に粘着剤層を有する粘着シートは、少なくとも１層の基材フィルムと少なくとも１層の粘着剤層を有し、さらに基材フィルムと粘着剤層の間には、中間層を有することができる。粘着シートに中間層を設けることにより、半導体ウエハ表面の凹凸形状への粘着シートの追従性を上げることができ、粘着シートを貼り合せた際の、最表面の基材フィルムの凹凸を小さく制御することができる。
【００１９】
前記半導体ウエハの研削方法において、粘着シートの粘着剤層は、少なくとも１層が放射線硬化型粘着剤層であることが好ましい。放射線硬化型粘着剤層は、放射線硬化により粘着力を低下させることができ、研削工程（３）後における粘着シートの剥離工程を容易に行うことができる。
【００２０】
また前記放射線硬化型粘着剤層は、粘着シートの貼り合せ工程（１）の後に、硬化してから、基材フィルム表面の研磨工程（２）を施すことが好ましい。基材フィルム表面の研磨工程（２）において、粘着剤層が柔らかい場合には、研磨面がフラットになり難いため、研磨工程（２）前に、放射線硬化型粘着剤層は硬化するのが好ましい。
【００２１】
また本発明は、前記半導体ウエハの研削方法に用いられる粘着シートであって、粘着シートは、少なくとも１層の基材フィルムと少なくとも１層の粘着剤層を有し、
最表面の基材フィルムは、厚さ２５〜２００μｍであり、かつ、２３℃における引張り弾性率が、１×１０^８ Ｐａ以上であることを特徴とする半導体ウエハ研削用粘着シート、に関する。
【００２２】
さらに本発明は、前記半導体ウエハの研削方法により得られる、半導体ウエハ表面に凹凸形状を有する加工電子部品、に関する。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明の半導体ウエハ研削用粘着シートを、図１、図２を参照しつつ詳細に説明する。本発明の半導体ウエハ研削用粘着シート（１０）は、基材フィルムの片面に粘着剤層を有するものである。基材フィルムは少なくとも１層、粘着剤層は少なくとも１層を有する。図１では、基材フィルム（１１）と粘着剤層（１２）がそれぞれ１層設けられている場合である。また、最表面となる基材フィルムは、前記の通り、厚さ２５〜２００μｍであり、かつ、２３℃における引張り弾性率が、１×１０^８ Ｐａ以上であることが好ましい。図１では、基材フィルム（１１）が、最表面の基材フィルムである。
【００２４】
また、本発明の半導体ウエハ研削用粘着シート（１０）は、図２に示すように、中間層（１３）を有することができる。中間層（１３）は少なくとも１層が設けられる。図２では、１層の中間層が設けられている。必要に応じて、粘着剤層（１２）にはセパレータ（１４）を設けることができる。本発明の半導体ウエハ研削用粘着シート（１０）は、シートを巻いてテープ状とすることもできる。
【００２５】
基材フィルムの材料は、各種の材料を特に制限なく使用することができるが、前述の通り、２３℃における引張り弾性率が、１×１０^８ Ｐａ以上のものが用いられる。例えば、低密度ポリエチレン、直鎖状ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、超低密度ポリエチレン、ランダム共重合ポリプロピレン、ブロック共重合ポリプロピレン、ホモポリプロレン、ポリブテン、ポリメチルペンテン等のポリオレフィン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アイオノマー樹脂、エチレン−（メタ）アクリル酸共重合体、エチレン−（メタ）アクリル酸エステル（ランダム、交互）共重合体、エチレン−ブテン共重合体、エチレン−ヘキセン共重合体、ポリウレタン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどのポリエステル、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリアミド、全芳香族ポリアミド、ポリフェニルスルフイド、フッ素樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、セルロース系樹脂などがあげられる。また基材フィルムの材料としては、前記樹脂の架橋体などのポリマーがあげられる。
【００２６】
これら基材フィルムは、従来より公知の製膜方法により得られる。例えば、湿式キャスティング法、インフレーション押出し法、Ｔダイ押出し法などを利用できる。また基材フィルムは、無延伸で用いてもよく、必要に応じて一軸または二軸の延伸処理を施したものを用いてもよい。基材フィルムの表面には、必要に応じてマット処理、コロナ放電処理、プライマー処理、架橋処理（化学架橋（シラン））などの慣用の物理的または化学的処理を施すことができる。
【００２７】
前記各基材フィルムは、同種または異種のものを適宜に選択して使用することができ、必要に応じて数種をブレンドしてたものを用いることができる。基材フィルムは単層あるいは２種以上の複層でもよい。なお、粘着剤層が放射線硬化型の場合にはＸ線、紫外線、電子線等の放射線を少なくとも一部透過するものを用いる。
【００２８】
最表面となる基材フィルムは、前記の通り、厚さ２５〜２００μｍであることが好ましい。なお、基材フィルムが２層以上の場合に、その総厚さは、通常、５００μｍ以下、好ましくは３００μｍ以下である。
【００２９】
前記粘着剤層を構成する粘着剤としては、たとえば、一般的に使用されている感圧性粘着剤を使用でき、アクリル系粘着剤、ゴム系粘着剤、シリコーン系粘着剤等な粘着剤を用いることができる。半導体ウエハや各基材フィルムへの接着性、剥離後の半導体ウエハの超純水やアルコール等の有機溶剤による清浄洗浄性などの点から、アクリル系ポリマーをベースポリマーとするアクリル系粘着剤が好ましく使用される。
【００３０】
前記アクリル系ポリマーとしては、例えば、（メタ）アクリル酸アルキルエステル（例えば、メチルエステル、エチルエステル、プロピルエステル、イソプロピルエステル、ブチルエステル、イソブチルエステル、ｓ−ブチルエステル、ｔ−ブチルエステル、ペンチルエステル、イソペンチルエステル、ヘキシルエステル、ヘプチルエステル、オクチルエステル、２−エチルヘキシルエステル、イソオクチルエステル、ノニルエステル、デシルエステル、イソデシルエステル、ウンデシルエステル、ドデシルエステル、トリデシルエステル、テトラデシルエステル、ヘキサデシルエステル、オクタデシルエステル、エイコシルエステルなどのアルキル基の炭素数１〜３０、特に炭素数４〜１８の直鎖状又は分岐鎖状のアルキルエステルなど）及び（メタ）アクリル酸シクロアルキルエステル（例えば、シクロペンチルエステル、シクロヘキシルエステルなど）の１種又は２種以上を単量体成分として用いたアクリル系ポリマーなどがあげられる。なお、（メタ）アクリル酸エステルとはアクリル酸エステルおよび／またはメタクリル酸エステルをいい、本発明の（メタ）とは全て同様の意味である。
【００３１】
前記アクリル系ポリマーは、凝集力、耐熱性などの改質を目的として、必要に応じ、前記（メタ）アクリル酸アルキルエステル又はシクロアルキルエステルと共重合可能な他のモノマー成分に対応する単位を含んでいてもよい。このようなモノマー成分として、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、カルボキシエチル（メタ）アクリレート、カルボキシペンチル（メタ）アクリレート、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸などのカルボキシル基含有モノマー；無水マレイン酸、無水イタコン酸などの酸無水物モノマー；（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシエチル、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシプロピル、（メタ）アクリル酸４−ヒドロキシブチル、（メタ）アクリル酸６−ヒドロキシヘキシル、（メタ）アクリル酸８−ヒドロキシオクチル、（メタ）アクリル酸１０−ヒドロキシデシル、（メタ）アクリル酸１２−ヒドロキシラウリル、（４−ヒドロキシメチルシクロヘキシル）メチル（メタ）アクリレートなどのヒドロキシル基含有モノマー；スチレンスルホン酸、アリルスルホン酸、２−（メタ）アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、（メタ）アクリルアミドプロパンスルホン酸、スルホプロピル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリロイルオキシナフタレンスルホン酸などのスルホン酸基含有モノマー；２−ヒドロキシエチルアクリロイルホスフェートなどのリン酸基含有モノマー；アクリルアミド、アクリロニトリルなどがあげられる。これら共重合可能なのモノマー成分は、１種又は２種以上使用できる。これら共重合可能なモノマーの使用量は、全モノマー成分の５０重量％以下が好ましい。
【００３２】
さらに、前記アクリル系ポリマーは、架橋させるため、多官能性モノマーなども、必要に応じて共重合用モノマー成分として含むことができる。このような多官能性モノマーとして、例えば、ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、（ポリ）エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、（ポリ）プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート、ポリエステル（メタ）アクリレート、ウレタン（メタ）アクリレートなどがあげられる。これらの多官能性モノマーも１種又は２種以上用いることができる。多官能性モノマーの使用量は、粘着特性等の点から、全モノマー成分の３０重量％以下が好ましい。
【００３３】
前記アクリル系ポリマーは、単一モノマー又は２種以上のモノマー混合物を重合に付すことにより得られる。重合は、溶液重合、乳化重合、塊状重合、懸濁重合等の何れの方式で行うこともできる。粘着剤層は半導体ウエハ等の汚染防止等の点から、低分子量物質の含有量が小さいのが好ましい。この点から、アクリル系ポリマーの数平均分子量は、好ましくは３０万以上、さらに好ましくは４０万〜３００万程度である。
【００３４】
また、前記粘着剤には、ベースポリマーであるアクリル系ポリマー等の数平均分子量を高めるため、外部架橋剤を適宜に採用することもできる。外部架橋方法の具体的手段としては、ポリイソシアネート化合物、エポキシ化合物、アジリジン化合物、メラミン系架橋剤などのいわゆる架橋剤を添加し反応させる方法があげられる。外部架橋剤を使用する場合、その使用量は、架橋すべきベースポリマーとのバランスにより、さらには、粘着剤としての使用用途によって適宜決定される。一般的には、上記ベースポリマー１００重量部に対して、１〜５重量部程度配合するのが好ましい。さらに、粘着剤には、必要により、前記成分のほかに、従来公知の各種の粘着付与剤、可塑剤、顔料、充填剤、老化防止剤などの添加剤を用いてもよい。
【００３５】
また、粘着剤としては、放射線硬化型粘着剤を使用できる。放射線硬化型粘着剤は炭素−炭素二重結合等の放射線硬化性の官能基を有し、かつ粘着性を示すものを特に制限なく使用することができる。放射線硬化型粘着剤としては、放射線（特に紫外線）照射によって粘着力が低下するものが望ましい。
【００３６】
放射線硬化型粘着剤としては、たとえば、一般的な粘着剤に、放射線硬化性のモノマー成分やオリゴマー成分を配合した添加型の放射線硬化性粘着剤を例示できる。一般的な粘着剤としては、前記アクリル系粘着剤、ゴム系粘着剤等の感圧性粘着剤と同様のものがあげられる。
【００３７】
配合する放射線硬化性のモノマー成分としては、たとえば、ウレタンオリゴマー、ウレタン（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、テトラメチロールメタンテトラ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリストールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリストールモノヒドロキシペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、１，４−ブタンジオールジ（メタ）アクリレートなどがあげられる。また放射線硬化性のオリゴマー成分はウレタン系、ポリエーテル系、ポリエステル系、ポリカーボネート系、ポリブタジエン系など種々のオリゴマーがあげられ、その分子量が１００〜３００００程度の範囲のものが適当である。放射線硬化性のモノマー成分やオリゴマー成分の配合量は、粘着剤を構成するアクリル系ポリマー等のベースポリマー１００重量部に対して、例えば５〜５００重量部、好ましくは４０〜１５０重量部程度である。
【００３８】
また、放射線硬化性の粘着剤としては、上記説明した添加型の放射線硬化性粘着剤のほかに、ベースポリマーとして、炭素−炭素二重結合をポリマー側鎖または主鎖中もしくは主鎖末端に有するものを用いた内在型の放射線硬化性粘着剤があげられる。内在型の放射線硬化性粘着剤は、低分子成分であるオリゴマー成分等を含有する必要がなく、または多くは含まないため、経時的にオリゴマー成分等が粘着剤在中を移動することなく、安定した層構造の粘着剤層を形成することができるため好ましい。
【００３９】
前記炭素−炭素二重結合を有するベースポリマーは、炭素−炭素二重結合を有し、かつ粘着性を有するものを特に制限なく使用できる。このようなベースポリマーとしては、アクリル系ポリマーを基本骨格とするものが好ましい。アクリル系ポリマーの基本骨格としては、前記例示したアクリル系ポリマーがあげられる。
【００４０】
前記アクリル系ポリマーへの炭素−炭素二重結合の導入法は特に制限されず、様々な方法を採用できるが、炭素−炭素二重結合はポリマー側鎖に導入するのが分子設計が容易である。たとえば、予め、アクリル系ポリマーに官能基を有するモノマーを共重合した後、この官能基と反応しうる官能基および炭素−炭素二重結合を有する化合物を、炭素−炭素二重結合の放射線硬化性を維持したまま縮合または付加反応させる方法があげられる。
【００４１】
これら官能基の組合せの例としては、カルボン酸基とエポキシ基、カルボン酸基とアジリジル基、ヒドロキシル基とイソシアネート基などがあげられる。これら官能基の組合せのなかでも反応追跡の容易さから、ヒドロキシル基とイソシアネート基との組合せが好適である。また、これら官能基の組み合わせにより、上記炭素−炭素二重結合を有するアクリル系ポリマーを生成するような組合せであれば、官能基はアクリル系ポリマーと前記化合物のいずれの側にあってもよいが、前記の好ましい組み合わせでは、アクリル系ポリマーがヒドロキシル基を有し、前記化合物がイソシアネート基を有する場合が好適である。この場合、炭素−炭素二重結合を有するイソシアネート化合物としては、たとえば、メタクリロイルイソシアネート、２−メタクリロイルオキシエチルイソシアネート、ｍ−イソプロペニル−α，α−ジメチルベンジルイソシアネートなどがあげられる。また、アクリル系ポリマーとしては、前記例示のヒドロキシ基含有モノマーや２−ヒドロキシエチルビニルエーテル、４−ヒドロキシブチルビニルエーテル、ジエチレングルコールモノビニルエーテルのエーテル系化合物などを共重合したものが用いられる。
【００４２】
前記内在型の放射線硬化性粘着剤は、前記炭素−炭素二重結合を有するベースポリマー（特にアクリル系ポリマー）を単独で使用することができるが、特性を悪化させない程度に前記放射線硬化性のモノマー成分やオリゴマー成分を配合することもできる。放射線硬化性のオリゴマー成分等は、通常ベースポリマー１００重量部に対して３０重量部の範囲内であり、好ましくは０〜１０重量部の範囲である。
【００４３】
前記放射線硬化型粘着剤には、紫外線線等により硬化させる場合には光重合開始剤を含有させる。光重合開始剤としては、例えば、４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル（２−ヒドロキシ−２−プロピル）ケトン、α−ヒドロキシ−α，α´−ジメチルアセトフェノン、２−メチル−２−ヒドロキシプロピオフェノン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンなどのα−ケトール系化合物；メトキシアセトフェノン、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフエノン、２，２−ジエトキシアセトフェノン、２−メチル−１−［４−（メチルチオ）−フェニル］−２−モルホリノプロパン−１などのアセトフェノン系化合物；べンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、アニソインメチルエーテルなどのベンゾインエーテル系化合物；ベンジルジメチルケタールなどのケタール系化合物；２−ナフタレンスルホニルクロリドなどの芳香族スルホニルクロリド系化合物；１−フェノン−１，１―プロパンジオン−２−（ｏ−エトキシカルボニル）オキシムなどの光活性オキシム系化合物；ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、３，３′−ジメチル−４−メトキシベンゾフェノンなどのベンゾフェノン系化合物；チオキサンソン、２−クロロチオキサンソン、２−メチルチオキサンソン、２，４−ジメチルチオキサンソン、イソプロピルチオキサンソン、２，４−ジクロロチオキサンソン、２，４−ジエチルチオキサンソン、２，４−ジイソプロピルチオキサンソンなどのチオキサンソン系化合物；カンファーキノン；ハロゲン化ケトン；アシルホスフィノキシド；アシルホスフォナートなどがあげられる。光重合開始剤の配合量は、粘着剤を構成するアクリル系ポリマー等のベースポリマー１００重量部に対して、例えば０．１〜２０重量部、好ましくは０．５〜１０重量部程度である。
【００４４】
なお、放射線硬化型粘着剤とした場合にも、前記同様の外部架橋剤、各種添加剤を用いることができる。
【００４５】
粘着剤層は少なくとも１層であり、２層以上の複数層であってもよい。複数の粘着剤層は、非放射線硬化型粘着剤層と放射線硬化型粘着剤層を組み合わせてもよく、その積層順は特に制限されない。
【００４６】
粘着剤層の厚さは、半導体ウエハ表面の凹凸形状の高さに応じて適宜に決定できる。また中間層の厚さを考慮して適宜に決定できる。通常、粘着剤層の厚さはは、３〜２００μｍ、好ましくは５〜１００μｍである。
【００４７】
中間層を形成する材料としては、ウエハ表面の凹凸を吸収するような柔らかさを有するものが用いられる。例えば、有機粘弾性体や熱可塑性樹脂があげられる。特に分子設計の汎用性、生産性の観点から、有機粘弾性体が好ましい。特にゴム系あるいはアクリル系の有機粘弾性体が好ましい。
【００４８】
ゴム系の有機粘弾性体としては、たとえば、天然ゴム、ポリイソブチレンゴム、スチレン・ブタジエンゴム、スチレン・イソプレン・スチレンブロック共重合体ゴム、再生ゴム、ブチルゴム、ポリイソブチレンゴム、ＮＢＲの如きゴム系ポリマーがあげられる。アクリル系の有機粘弾性体としては、アクリル酸ないしメタクリル酸のアルキルエステルを主成分とするアクリル系ポリマーがあげられる。アクリル系ポリマーは粘着剤層に用いるものと同様のものを例示できる。
【００４９】
また、有機粘弾性体は、重量平均分子量が１〜７５万、好ましくは５〜５０万であるものが、中間層として好ましい機能を発現できる。重量平均分子量はＧＰＣにより測定される。
【００５０】
中間層の形成材料としては、これら有機粘弾性体を単独で用いることができる他、これらをベースポリマーとして含有するゴム系粘着剤またはアクリル系粘着剤を有機粘弾性体として用いることができる。粘着剤には、後述の粘着剤と同様に、必要に応じて、架橋剤、可塑剤、充填剤、顔料、粘着付与剤など、適宜な添加剤を配合してもよい。
【００５１】
また中間層の形成材料としては、熱可塑性樹脂を用いることができる。熱可塑性樹脂は、融点が７０℃（示差熱分析）以下のものが好ましい。さらには、ＭＲＦが５ｇ／ｍｉｎ（ＪＩＳ Ｋ６７３０）以上のものが好ましい。例えば、ポリエチレン（ＰＥ）；ポリブテン；エチレン−アクリル酸エチル共重合体（ＥＥＡ）、エチレン−アクリル酸エステル−無水マレイン酸共重合体（ＥＥＡＭＡＨ）、エチレン−メタクリル酸グリシジル共重合体（ＥＧＭＡ）、エチレン−メタクリル酸共重合体（ＥＭＡＡ）、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、アイオノマ一樹脂（ＩＯＮＯ）などのエチレン共重合体やポリオレフィン系変性ポリマーなどのポリオレフィン系共重合体；ブタジエン系エラストマー（ＴＰＥ−Ｂ）、エステル系エラストマ−（ＴＰＥ−Ｅ）、スチレン−イソプレン系エラストマ−（ＴＰＥ−ＳＩＳ）などの熱可塑性エラストマ−；熱可塑性ポリエステル；ポリアミド１２系共重合体などのポリアミド系樹脂；ポリウレタン；ポリスチレン系樹脂；セロハン；ポリアクリロニトリル；メタクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸アルキルエステル共重合物などのアクリル系樹脂；塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体などのポリ塩化ビニル系樹脂などが挙げられる。
【００５２】
中間層には他の成分（添加剤）を含んでいてもよい。このような成分としては、例えば、粘着付与剤、可塑剤、柔軟剤、充填剤、酸化防止剤などが挙げられる。また、中間層には、前記放射線反応性オリゴマー、開始剤を添加することで、放射線硬化型とすることができる。中間層は１層でもよく、同種又は異種の複数層であってもよい。
【００５３】
中間層の厚さは、基材フィルム表面の凹凸形状や粘着剤層の種類、厚さに応じて適宜に決定されるが、通常、２００μｍ以下である。厚さが２００μｍを超えると粘着シートが柔らかくなり、研削後のウエハ厚み精度が低下する傾向がある。なお、半導体ウエハ表面の凹凸形状への粘着シートの追従性を上げるには、中間層の厚さは３０μｍ以上が好適である。
【００５４】
セパレータは、必要に応じて設けられる。セパレータの構成材料としては、紙、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート等の合成樹脂フィルム等があげられる。セパレータの表面には、粘着剤層からの剥離性を高めるため、必要に応じてシリコーン処理、長鎖アルキル処理、フッ素処理等の離型処理が施されていても良い。セパレータの厚みは、通常１０〜２００μｍ、好ましくは２５〜１００μｍ程度である。
【００５５】
本発明の半導体ウエハ研削用粘着シートの作製は特に制限されないが、例えば、基材フィルム上に粘着剤を塗布する方法、セパレータに粘着剤を塗布した後に基材フィルムに貼り合せる方法等により行うことができる。中間層がある場合には、基材フィルム上に中間層、粘着剤層を順に塗布する方法、基材フィルム上に中間層を塗布し、セパレータに粘着剤を塗布した後、これらを貼り合せる方法、セパレータに、粘着剤、中間層を順番に塗布した後、これらを基材フィルムに貼り合せる方法があげられる。なお、半導体ウエハ研削用粘着シートは、用途に応じてどのような形状をもとり得る。例えば、予めウエハと同形状に切断加工されたものが好適に用いられる。
【００５６】
本発明の半導体ウエハの研削方法では、まず凹凸形状を有する半導体ウエハ表面に、基材フィルムの片面に粘着剤層を有する粘着シートを貼り合せる工程（１）を行う。貼り合せ工程（１）は、常法に従って行われる。
【００５７】
例えば、半導体ウエハのパターン面への保護シートの貼り付けは、テーブル上にウエハ表面の凹凸形状面が上になるように半導体ウエハを載置し、その上に粘着シートの粘着剤層を重ね、圧着ロールなどの押圧手段により、押圧しながら貼り付ける。また、加圧可能な容器（例えばオートクレーブなど）中で、半導体ウエハと粘着シートを上記のように重ね、容器内を加圧するによりウエハに貼り付けることも出きる。この際、押圧手段により押圧しながら貼り付けてもよい。また、真空チャンバー内で、上記と同様に貼り付けることもできる。貼付け方法はこれら限定されるものではなく、貼り付ける際に、加熱をすることもできる。
【００５８】
半導体ウエハ表面としては、回路パターン、ウエハ表面の保護膜である厚いポリイミド（５−２０μｍ）、不良チップを判別するための不良マーク（５−１００μｍ）、ワイヤ接合に替わるバンプ接合用の金バンプ（１０−１００μｍ）や半田バンプ（５０−３００μｍ）などがあげられる。
【００５９】
次いで、半導体ウエハ表面に貼り合せた粘着シートの基材フィルム表面を研磨する工程（２）を行う。次いで、半導体ウエハ表面に粘着シートを貼り合せた状態で半導体ウエハの裏面を研削する工程（３）を行う。研磨工程（２）、研削工程（３）は、いずれも常法を採用できる。薄型加工機としては、研削機（バックグラインド）、ＣＭＰパッド等があげられる。研磨工程（２）では、基材フィルム表面が平坦になるまで行う。研磨はウエハ表面の凹凸に応じて適宜に決定される。基材フィルム表面の平坦性は、表面粗さ測定装置（東京精機社製）により確認できる。また、研削工程（３）では、半導体ウエハが所望の厚さになるまで行われる。研削された半導体ウエハは厚み精度がよい。厚み精度（最大値と最小値の差）は、６μｍ以下、さらには３μｍ以下にすることができる。
【００６０】
【実施例】
以下、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。
【００６１】
（厚み精度（Ｒ）の測定）
半導体ウエハ裏面の研削後、一つのウエハについて、バンプ有り部でのウエハの厚さ（Ｔ_１ ）とバンプ無し部でのウエハの厚さ（Ｔ_２ ）を、それぞれ１／１０００ダイヤルゲージで９点測定し、それらの平均値の差（Ｒ）を厚み精度とした。なお、バンプ有り部でのウエハの厚さ（Ｔ_１ ）とバンプ無し部でのウエハの厚さ（Ｔ_２ ）は、図３（３）、図４（３）に示される。
【００６２】
実施例１
（基材フィルム）
基材フィルムとして、厚み５０μｍのポリエステルフィルム（東レ（株）製，ルミラ−Ｓ）を使用した。このフィルムの片面にはコロナ処理を施した。引張り弾性率は５×１０^９ Ｐａであった。
【００６３】
（粘着シートの作成）
アクリル酸エチル０．５９モル部、アクリル酸ブチル０．５９モル部およびアクリル酸２−ヒドロキシエチル０．２６モル部からなる混合モノマーをトルエン溶液中で共重合させて、数平均分子量３０００００のアクリル系共重合ポリマーを得た。この共重合ポリマーに対し、０．２１モル部の２−メタクリロイルオキシエチルイソシアネートを付加反応させ、ポリマー分子内側鎖に炭素−炭素二重結合を導入した。このポリマー１００重量部（固形分）に対して、さらにポリイソシアネート系架橋剤（商品名「コロネートＬ」，日本ポリウレタン工業（株）製）１重量部、光開始剤（チバスペシャリティケミカルズ社製，イルガキュア１８４）３重量部を混合して放射線硬化性の粘着剤溶液を調製した。前記粘着剤溶液を上記基材フィルムに塗布、乾燥することで厚さ５０μｍの粘着剤層を形成した粘着シートを作成した。
【００６４】
（研削方法）
上記粘着シートを、２０μｍ高さの金バンプが並んだ８インチＬＯＣドライバー用半導体ウエハに、日東精機（株）製のＤＲ８５００ＩＩで貼り付けた。貼り付けた粘着シート表面には、金バンプによる凹凸が発生していた。日東精機（株）製のＵＭ８１０により紫外線を照射し、粘着剤層を硬化した。その後、粘着シート表面を、（株）ＤＩＳＣＯ製のＤＦＧ８４０により２０μｍ研磨した。次いで、半導体ウエハの裏面を（株）ＤＩＳＣＯ製のＤＦＧ８４０により、ウエハの厚さが２５０μｍになるまで研削した。ウエハ研削後の厚み精度（Ｒ）は３μｍであった。
【００６５】
実施例２
（基材フィルム）
基材フィルムとして、厚み１００μｍの低密度ポリエチレンフィルムを用いた。引張り弾性率は、３×１０^８ Ｐａであった。
【００６６】
（中間層）
アクリル酸オクチル０．８５モル部、アクリル酸０．１５モル部を、酢酸エチル溶液中で共重合させ、数平均分子量１００００００のアクリル系共重合ポリマーを得た。このポリマー１００重量部（固形分）に対して、エポキシ系架橋剤（三菱瓦斯化学（株）製，テトラッドＣ）０．２重量部を配合した。
【００６７】
（粘着シートの作成）
上記基材フィルムに、中間層の形成材料を塗布、乾燥することで厚さ１５０μｍの中間層を形成した後、さらに、実施例１で調製した粘着剤溶液を塗布、乾燥することで厚さ２０μｍの粘着剤層を形成した粘着シートを作成した。
【００６８】
（研削方法）
上記粘着シートを、１００μｍ高さの半田バンプが載った６インチ半導体ウエハに、日東精機（株）製のＤＲ８５００ＩＩで貼り付けた。貼り付けた粘着シート表面には、半田バンプによる凹凸が発生していた。日東精機（株）製のＵＭ８１０により紫外線を照射し、粘着剤層を硬化した。その後、粘着シート表面を、（株）ＤＩＳＣＯ製のＤＦＧ８４０により５０μｍ研磨した。次いで、半導体ウエハの裏面を（株）ＤＩＳＣＯ製のＤＦＧ８４０により、ウエハの厚さが２５０μｍになるまで研削した。ウエハ研削後の厚み精度（Ｒ）は５μｍであった。
【００６９】
参考例１
基材フィルムとして、引張り弾性率が４×１０^７ Ｐａ、厚さ１５０μｍのエチレン−酢酸ビニル共重合体を用いたこと以外は、実施例１と同様にして粘着シートを作成した。また実施例１と同様に半導体ウエハの研削を行った。基材フィルムが柔らかい（引張り弾性率が１×１０^８ Ｐａ未満）であるため実施例１と同じ研磨量（２０μｍ）では基材フィルムの凹凸をなくすことができなかった。ウエハ研削後の厚み精度（Ｒ）は５μｍであった。実施例１よりも悪かった。
【００７０】
比較例１
実施例１の（研削方法）において、粘着シート表面を研磨しなかったこと以外は実施例１と同様の操作を行った。ウエハ研削後の厚み精度（Ｒ）は５μｍであった。実施例１よりも悪かった。
【００７１】
比較例２
実施例２の（研削方法）において、粘着シート表面を研磨しなかったこと以外は実施例２と同様の操作を行った。ウエハ研削後の厚み精度（Ｒ）は１０μｍであった。実施例２よりも悪かった。
【００７２】
【表１】

【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の半導体ウエハ研削用粘着シートの断面図の一態様である。
【図２】本発明の半導体ウエハ研削用粘着シートの断面図の一態様である。
【図３】本発明の半導体ウエハの研削方法の各工程を含む概念図である。
【図４】従来の半導体ウエハの研削方法の各工程を含む概念図である。
【符号の説明】
１０：半導体ウエハ研削用粘着シート
１１：基材フィルム
１２：粘着剤層
１３：中間層
１４：セパレータ
Ｗ：ウエハ
ａ：凹凸形状
Ｐ：研磨・研削機

Claims (7)

1. 凹凸形状を有する半導体ウエハ表面に、基材フィルムの片面に粘着剤層を有する粘着シートを貼り合せる工程（１）、
   半導体ウエハ表面に貼り合せた粘着シートの基材フィルム表面を研磨する工程（２）、次いで、
   半導体ウエハ表面に粘着シートを貼り合せた状態で半導体ウエハの裏面を研削する工程（３）、を有することを特徴とする半導体ウエハの研削方法。
2. 基材フィルムの片面に粘着剤層を有する粘着シートは、少なくとも１層の基材フィルムと少なくとも１層の粘着剤層を有し、
   最表面の基材フィルムは、厚さ２５〜２００μｍであり、かつ、２３℃における引張り弾性率が、１×１０^８ Ｐａ以上であることを特徴とする請求項１記載の半導体ウエハの研削方法。
3. 基材フィルムの片面に粘着剤層を有する粘着シートは、少なくとも１層の基材フィルムと少なくとも１層の粘着剤層を有し、さらに基材フィルムと粘着剤層の間には、中間層を有することを請求項１または２記載の半導体ウエハの研削方法。
4. 粘着シートの粘着剤層は、少なくとも１層が放射線硬化型粘着剤層であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の半導体ウエハの研削方法。
5. 粘着シートの貼り合せ工程（１）の後に、放射線照射により放射線硬化型粘着剤層を硬化してから、基材フィルム表面の研磨工程（２）を施すことを特徴とする請求項４記載の半導体ウエハの研削方法。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載の半導体ウエハの研削方法に用いられる粘着シートであって、粘着シートは、少なくとも１層の基材フィルムと少なくとも１層の粘着剤層を有し、
   最表面の基材フィルムは、厚さ２５〜２００μｍであり、かつ、２３℃における引張り弾性率が、１×１０^８ Ｐａ以上であることを特徴とする半導体ウエハ研削用粘着シート。
7. 請求項１〜５に記載の半導体ウエハの研削方法により得られる、半導体ウエハ表面に凹凸形状を有する加工電子部品。

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