JP2005244206A - Protecting method of semiconductor wafer and semiconductor wafer protective adhesive film - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体ウエハ保護用粘着フィルムを用いる半導体ウエハの保護方法およびそれに用いる半導体ウエハ保護用粘着フィルムに関する。詳しくは、シリコン、ガリウム−砒素等の半導体ウエハの集積回路が形成された側の面（回路形成面又は表面）に粘着フィルムを貼着して該ウエハの他の面（回路非形成面又は裏面）を加工し、次いで該ウエハより粘着フィルムを剥離する半導体ウエハ保護方法およびそれに用いる粘着フィルムに関する。更に詳しくは、薄層化した半導体チップの製造工程、特に、裏面加工工程、粘着フィルム剥離工程等での、搬送途中での、半導体ウエハの破損防止が図れ、生産性が向上する半導体ウエハの保護方法およびそれに用いる粘着フィルムに関する。 The present invention relates to a method for protecting a semiconductor wafer using an adhesive film for protecting a semiconductor wafer, and an adhesive film for protecting a semiconductor wafer used therefor. Specifically, an adhesive film is attached to the surface (circuit forming surface or surface) of a semiconductor wafer such as silicon or gallium arsenide on which an integrated circuit is formed, and the other surface of the wafer (circuit non-formed surface or back surface). And a pressure sensitive adhesive film used for the method. More specifically, the semiconductor wafer manufacturing process for thinned semiconductor chips, in particular, the back surface processing process, the adhesive film peeling process, etc., can prevent damage to the semiconductor wafer during transportation and protect the semiconductor wafer to improve productivity. The present invention relates to a method and an adhesive film used therefor.
近年、ＩＣカード、携帯通信機器等の普及、或いは電子機器の小型化、薄層化の要求が高まって来たことに伴い、半導体チップのさらなる薄層化が望まれている。従来、半導体チップの厚みは３００μｍ程度であったが、用途によっては１５０μｍ以下の薄層化が要求されている。 In recent years, with the spread of IC cards, portable communication devices, and the like, or the demand for downsizing and thinning of electronic devices has increased, further thinning of semiconductor chips is desired. Conventionally, a semiconductor chip has a thickness of about 300 μm, but depending on the application, a thin layer of 150 μm or less is required.
半導体チップの製造方法は、集積回路が形成された半導体ウエハの表面に半導体ウエハ保護用粘着フィルムを貼着する工程、半導体ウエハの裏面を加工し薄層化する工程、半導体ウエハ保護用粘着フィルムを剥離する工程および半導体ウエハをダイシング加工する工程を経るのが一般的である。特に、厚みを１５０μｍ以下に薄層化する場合は、先ず、従来行われている研削加工によって２００〜１５０μｍ程度まで薄層化し、次いで、研磨加工、化学エッチング加工等によりさらに薄層化することもある。 A method for manufacturing a semiconductor chip includes a step of adhering an adhesive film for protecting a semiconductor wafer to a surface of a semiconductor wafer on which an integrated circuit is formed, a step of processing and thinning the back surface of the semiconductor wafer, and an adhesive film for protecting a semiconductor wafer. In general, a peeling process and a dicing process on a semiconductor wafer are performed. In particular, when the thickness is reduced to 150 μm or less, the thickness is first reduced to about 200 to 150 μm by a conventional grinding process, and then further thinned by polishing, chemical etching, or the like. is there.
しかし、薄層化した半導体ウエハは、剛性が低下し、半導体ウエハの反り変形が著しく大きくなる傾向にあり、製造上問題となっている。通常、半導体チップを薄層化する工程では、半導体ウエハは、ロボットにより専用のケースから一枚ごと取り出され、加工機械内のチャックテーブルと称される治具に固定され、裏面加工が施される。裏面加工後のウエハは、再びロボットにより、専用のケースに収納、または、次の工程へ搬送される。この際、ウエハの反りが大きいと、ウエハが破損し、またロボットによる搬送ができないこと等により工程が停止することがある。また、半導体ウエハ保護粘着フィルムの剥離工程では、剥がし機械内のチャックテーブルにウエハを固定する際、無理な平坦化によってウエハの破損が発生する等の重大な問題が生じることがある。 However, the thinned semiconductor wafer has a problem in manufacturing because the rigidity is lowered and the warp deformation of the semiconductor wafer tends to be significantly increased. Usually, in the process of thinning a semiconductor chip, a semiconductor wafer is taken out from a special case by a robot, fixed to a jig called a chuck table in a processing machine, and subjected to backside processing. . The wafer after the back surface processing is again stored in a dedicated case by the robot or transferred to the next process. At this time, if the warpage of the wafer is large, the process may be stopped due to damage to the wafer and the inability to transfer the robot. Further, in the peeling process of the semiconductor wafer protective adhesive film, when the wafer is fixed to the chuck table in the peeling machine, a serious problem such as damage of the wafer due to excessive flattening may occur.
このような反りは、ウエハの表面に貼着されている半導体ウエハ保護用粘着フィルムの残留応力と、ウエハ表面に付設されている集積回路保護膜の残留応力により発生すると考えられる。半導体ウエハ保護用粘着フィルムの残留応力は、半導体ウエハの表面に粘着フィルムを貼着する際に、該粘着フィルムにかかる張力により発生する。一般的に、伸びやすい軟質の基材フィルムを用いた半導体ウエハ保護用粘着フィルムは、残留応力が大きく、半導体ウエハの反りが発生し易い。 Such warpage is considered to occur due to the residual stress of the adhesive film for protecting a semiconductor wafer adhered to the surface of the wafer and the residual stress of the integrated circuit protective film provided on the surface of the wafer. The residual stress of the adhesive film for protecting a semiconductor wafer is generated by the tension applied to the adhesive film when the adhesive film is attached to the surface of the semiconductor wafer. In general, an adhesive film for protecting a semiconductor wafer using a soft base film that is easily stretched has a large residual stress and is likely to warp the semiconductor wafer.
一方、回路保護膜の残留応力は、ポリイミド系保護膜において顕著である。特に、ポリイミド系保護膜が厚い場合には、半導体ウエハを薄層化したとき、該ポリイミド系保護膜の残留応力によってウエハの反りが大きくなる。その結果ウエハが破損し、またロボットによる搬送ができないこと等が起こり、工程が停止する等の重大な支障が生じる。 On the other hand, the residual stress of the circuit protective film is remarkable in the polyimide protective film. In particular, when the polyimide protective film is thick, when the semiconductor wafer is thinned, the warpage of the wafer increases due to the residual stress of the polyimide protective film. As a result, the wafer is damaged and the robot cannot be transported, which causes serious troubles such as stoppage of the process.
本発明により、半導体ウエハが厚み１５０μｍ以下程度に薄層化された場合であっても、半導体ウエハの反りを矯正し、ウエハ搬送時の破損を防止し得る。 According to the present invention, even when the semiconductor wafer is thinned to a thickness of about 150 μm or less, it is possible to correct the warpage of the semiconductor wafer and prevent breakage during wafer conveyance.
本発明の目的は、上記問題に鑑み、半導体ウエハが厚み１５０μｍ以下程度に薄層化された場合であっても、半導体ウエハの反りを矯正し、ウエハ搬送時の破損を防止し得る半導体ウエハの保護方法およびそれに用いる粘着フィルムを提供することにある。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a semiconductor wafer that can correct warping of the semiconductor wafer and prevent damage during wafer transfer even when the semiconductor wafer is thinned to a thickness of about 150 μm or less. It is providing the protection method and the adhesive film used therefor.
本発明者らは鋭意検討した結果、
半導体ウエハ保護用粘着フィルムが貼着された半導体ウェハを加熱することにより、上記課題が解決できることを見出し本発明に到った。
すなわち、本発明は、第一には
半導体ウエハの製造工程における半導体ウエハの保護方法であって、基材フィルムの片面に粘着剤層を形成した半導体ウエハ保護用粘着フィルムを半導体ウエハの回路形成面に貼着する第一工程、該半導体ウエハ保護用粘着フィルムが貼着された半導体ウェハを加熱する第二工程、該半導体ウエハ保護用粘着フィルムが貼着された半導体ウエハを研削機または研磨機に固定し、半導体ウェハ回路非形成面を加工する第三工程および半導体ウエハ保護用粘着フィルムを半導体ウエハより剥離する第四工程を具備する半導体ウエハの製造工程における半導体ウエハ保護方法である。
As a result of intensive studies, the present inventors have
The present inventors have found that the above-mentioned problems can be solved by heating a semiconductor wafer to which an adhesive film for protecting a semiconductor wafer is attached.
That is, the present invention is primarily a method for protecting a semiconductor wafer in a manufacturing process of a semiconductor wafer, wherein the adhesive film for protecting a semiconductor wafer in which an adhesive layer is formed on one side of a base film is formed on a circuit forming surface of the semiconductor wafer. A first step of sticking to the semiconductor wafer, a second step of heating the semiconductor wafer to which the adhesive film for protecting a semiconductor wafer is attached, and a semiconductor wafer to which the adhesive film for protecting the semiconductor wafer is attached to a grinding machine or a polishing machine A semiconductor wafer protection method in a semiconductor wafer manufacturing process comprising a third step of fixing and processing a semiconductor wafer circuit non-formation surface and a fourth step of peeling the semiconductor wafer protection adhesive film from the semiconductor wafer.
前記の基材フィルムが、１２０℃における荷重後３０秒後の残留応力率が０.５％以下である樹脂層を少なくとも１層含むことは半導体ウエハ保護用粘着フィルム貼付け時の応力を緩和する点で好ましい態様である。更に１２０℃における荷重後３０秒後の残留応力率が０.５％以下である樹脂層のＪＩＳ Ｋ６７３０に規定される１９０℃におけるメルトフローレート（ＭＦＲ）の値が１５〜２００ｇ/１０分であることも半導体ウエハ保護用粘着フィルム貼付け時の応力を緩和する点で好ましい態様である。 The fact that the base film contains at least one resin layer having a residual stress rate of 0.5% or less after 30 seconds after loading at 120 ° C. is to relieve stress when the adhesive film for protecting a semiconductor wafer is applied. Is a preferred embodiment. Furthermore, the value of the melt flow rate (MFR) at 190 ° C. defined by JIS K6730 of the resin layer having a residual stress rate of 0.5% or less after 30 seconds after loading at 120 ° C. is 15 to 200 g / 10 min. This is also a preferred embodiment in terms of relieving stress at the time of attaching the adhesive film for protecting a semiconductor wafer.
更には、前記の基材フィルムが、２３〜２００℃における貯蔵弾性率が１×１０７〜１×１０１０Ｐａの範囲にある支持樹脂層を含むことは、厚みを１５０μｍ以下まで薄層化したウエハを平坦に支えることができるので好ましい態様である。 Furthermore, when the base film includes a supporting resin layer having a storage elastic modulus in a range of 1 × 10 7 to 1 × 10 10 Pa at 23 to 200 ° C., the thickness is reduced to 150 μm or less. This is a preferable mode because the wafer can be supported flat.
本発明の半導体ウエハ保護方法よって、集積回路が保護膜によって保護されたウエハを厚み１５０μｍ以下まで研削した場合であっても、半導体ウエハの集積回路形成面に半導体ウエハ保護用粘着フィルムを貼着する際の基材フィルムの伸びによる応力を緩和することができ、また半導体ウエハの回路保護膜の残留応力によるウエハの反りを矯正、防止することができるのでウエハの破損を防止できる。 According to the semiconductor wafer protection method of the present invention, even when a wafer whose integrated circuit is protected by a protective film is ground to a thickness of 150 μm or less, an adhesive film for protecting a semiconductor wafer is adhered to the integrated circuit formation surface of the semiconductor wafer. The stress caused by the elongation of the base film at the time can be relaxed, and the warpage of the wafer due to the residual stress of the circuit protective film of the semiconductor wafer can be corrected and prevented, so that the wafer can be prevented from being damaged.
第二の発明は、
基材フィルムの片面に粘着剤層を形成した半導体ウエハ保護用粘着フィルムであって、該基材フィルムが１２０℃における荷重後３０秒後の残留応力率が０．５％以下である樹脂層を少なくとも１層含むことを特徴とする半導体ウエハ保護用粘着フィルムである。
The second invention is
A pressure-sensitive adhesive film for protecting a semiconductor wafer having a pressure-sensitive adhesive layer formed on one side of a base film, wherein the base film has a residual stress ratio of 0.5% or less after 30 seconds after loading at 120 ° C. A pressure-sensitive adhesive film for protecting a semiconductor wafer, comprising at least one layer.
前記の基材フィルムの１２０℃における荷重後３０秒後の残留応力が０．５％以下である樹脂層のＪＩＳ Ｋ６７３０に規定される１９０℃におけるメルトフローレート（ＭＦＲ）の値が１５〜２００ｇ/１０分であることは半導体ウエハ保護用粘着フィルム貼付け時の応力を緩和する点で好ましい態様である。 The resin film having a residual stress of 0.5% or less after 30 seconds of loading at 120 ° C. of the base film has a melt flow rate (MFR) value at 190 ° C. defined by JIS K6730 of 15 to 200 g / 10 minutes is a preferable aspect in that the stress at the time of sticking the adhesive film for protecting a semiconductor wafer is relaxed.
前記の基材フィルムが、２３〜２００℃における貯蔵弾性率が１×１０７〜１×１０１０Ｐａの範囲にある支持樹脂層を含むことは厚みを１５０μｍ以下まで薄層化したウエハを平坦に支える効果を有するので好ましい態様である。 When the base film includes a supporting resin layer having a storage elastic modulus in a range of 1 × 10 7 to 1 × 10 10 Pa at 23 to 200 ° C., the wafer thinned to a thickness of 150 μm or less is flattened. This is a preferred embodiment because it has a supporting effect.
以下、本発明について詳細に説明する。
先ず、本発明に係わる半導体ウエハの保護方法で使用する半導体ウエハ保護用粘着フィルムについて説明する。本発明に係わる半導体ウエハ保護用粘着フィルムは、基材フィルムの片表面に粘着剤層を形成することにより製造される。通常、粘着剤層を保護するために、粘着剤層の表面に剥離フィルムが貼着される。剥離フィルムを剥離したときに露出する粘着剤層の表面を介して半導体ウエハ表面に貼着することを考慮し、粘着剤層による半導体ウエハ表面の汚染防止を図るためには、剥離フィルムの片面に、粘着剤塗布液を塗布、乾燥して粘着剤層を形成した後、得られた粘着剤層を基材フィルムの片面に転写する方法が好ましい。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
First, the adhesive film for protecting a semiconductor wafer used in the method for protecting a semiconductor wafer according to the present invention will be described. The adhesive film for protecting a semiconductor wafer according to the present invention is produced by forming an adhesive layer on one surface of a base film. Usually, in order to protect an adhesive layer, a peeling film is stuck on the surface of an adhesive layer. In consideration of sticking to the surface of the semiconductor wafer through the surface of the adhesive layer exposed when the release film is peeled off, in order to prevent contamination of the semiconductor wafer surface by the adhesive layer, on one side of the release film A method is preferred in which a pressure-sensitive adhesive coating solution is applied and dried to form a pressure-sensitive adhesive layer, and then the resulting pressure-sensitive adhesive layer is transferred to one side of a substrate film.
基材フィルムは、１２０℃における荷重後３０秒後の残留応力率が、０．５％以下、更に好ましくは０．１％以下である樹脂層を少なくとも１層含むことが好ましい。
本特許の要点は、第一工程の粘着テープ貼着時に粘着テープと半導体ウエハとで発生する応力を、加熱工程において粘着テープと半導体ウエハとを加熱し、応力の緩和を図ることにある。樹脂層の残留応力率が大きすぎる場合は、、半導体ウエハの回路保護膜の残留応力により発生するウエハ反りを充分に矯正できない場合がある。
The base film preferably includes at least one resin layer having a residual stress ratio of 0.5% or less, more preferably 0.1% or less after 30 seconds after loading at 120 ° C.
The main point of this patent is to relieve stress by heating the pressure-sensitive adhesive tape and the semiconductor wafer in the heating step to generate the stress generated in the first step when the pressure-sensitive adhesive tape is adhered. When the residual stress rate of the resin layer is too large, the wafer warp caused by the residual stress of the circuit protective film of the semiconductor wafer may not be sufficiently corrected.
１２０℃における荷重後３０秒後の残留応力率が０．５％以下である樹脂層は、ＪＩＳ Ｋ６７３０に規定される１９０℃におけるメルトフローレート（ＭＦＲ）が１５〜２００ ｇ/１０分であることが好ましく、更に好ましくは３０〜１００ｇ/１０分である。高いメルトフローレートの樹脂を溶融混合形成し、見かけ上のメルトフローレートが上記範囲を満たす樹脂でも良い。樹脂のメルトフローレートが小さすぎる場合は、半導体ウエハの回路保護膜の残留応力により発生するウエハ反りの矯正が、不十分となる場合がある。一方メルトフローレートが大きすぎる場合は、加熱工程で半導体ウエハが加熱された場合、樹脂層の側面より溶融した樹脂が流れ出してしまい、半導体ウエハと加熱冶具が固着してしまう恐れがある。 The resin layer having a residual stress ratio of 0.5% or less after 30 seconds after loading at 120 ° C. has a melt flow rate (MFR) at 190 ° C. of 15 to 200 g / 10 minutes as defined in JIS K6730. Is more preferable, and 30 to 100 g / 10 min is more preferable. A resin having a high melt flow rate may be formed by melt-mixing and the apparent melt flow rate may satisfy the above range. When the melt flow rate of the resin is too small, correction of the wafer warp caused by the residual stress of the circuit protective film of the semiconductor wafer may be insufficient. On the other hand, when the melt flow rate is too high, when the semiconductor wafer is heated in the heating process, the molten resin flows out from the side surface of the resin layer, and the semiconductor wafer and the heating jig may be fixed.
１２０℃における荷重後３０秒後の残留応力率が０．５％以下である樹脂層は、裏面加工時のウエハ破損を防ぐ役割も有するため、ウエハの表面段差、バンプ電極の有無等により、適切な厚みを選択することが好ましい。該樹脂層の厚みは、２０μｍ〜３００μｍ程度が好ましい。更に好ましくは、５０μｍ〜３００μｍである。厚みが薄くなりすぎると、ウエハ表面上の突起状物に対して粘着フィルムが十分に追従することができず、突起状物に対する密着性が不十分となり、ウエハの裏面を研削する際に、突起状物に対応するウエハの裏面にディンプルが発生することがある。厚みが厚くなりすぎると、粘着フィルムの作製が困難となり、生産性に影響を与え製造コストの増加につながることがある。 Resin layer with a residual stress rate of 0.5% or less 30 seconds after loading at 120 ° C also has a role to prevent wafer breakage during backside processing. It is preferable to select an appropriate thickness. The thickness of the resin layer is preferably about 20 μm to 300 μm. More preferably, it is 50 micrometers-300 micrometers. If the thickness is too thin, the adhesive film cannot sufficiently follow the protrusions on the wafer surface, resulting in insufficient adhesion to the protrusions, and protrusions when grinding the back surface of the wafer. Dimples may occur on the back surface of the wafer corresponding to the object. If the thickness is too thick, it is difficult to produce an adhesive film, which may affect productivity and increase manufacturing costs.
１２０℃における荷重後３０秒後の残留応力率が０．５％以下である樹脂としては、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アルキルアクリレート共重合体（アルキル基の炭素数は１〜４である）、エチレン−α−オレフィン共重合体、プロピレン−α−オレフィン共重合体が挙げられる。 Resins having a residual stress rate of 0.5% or less after 30 seconds after loading at 120 ° C. include ethylene-vinyl acetate copolymers and ethylene-alkyl acrylate copolymers (the alkyl group has 1 to 4 carbon atoms). And ethylene- [alpha] -olefin copolymers and propylene- [alpha] -olefin copolymers.
エチレン−酢酸ビニル共重合体としては、三井デュポン株式会社製 エバフレックス（登録商標）ＥＶ４２０、同ＥＶ１５０、同Ｖ５７７３Ｗ、エチレンーアルキルアクリレート共重合体としては、三井デュポン株式会社製、ＥＶＡＦＬＥＸーＥＥＡ（登録商標）、エチレン−α−オレフィン共重合体としては、三井化学株式会社製 タフマー（登録商標）等が市販品として例示できる。 As the ethylene-vinyl acetate copolymer, EVAFLEX (registered trademark) EV420, EV150, V5773W manufactured by Mitsui DuPont Co., Ltd. As the ethylene-alkyl acrylate copolymer, EVAFLEX-EEA (registered by Mitsui DuPont Co., Ltd.) Trademarks), as the ethylene-α-olefin copolymer, Tuffmer (registered trademark) manufactured by Mitsui Chemicals, Inc. can be exemplified as a commercial product.
これらの樹脂層は、Ｔダイ押出成形、インフレ押出成形等を用いて製膜できる。メルトフローレートが高い場合、樹脂と押出し装置の特性から、押出し成形する際の温度を最適化する。すなわち、樹脂のメルトフローレートの温度依存性を把握し、装置にあった押出し温度を選択すればよい。
基材フィルムには、２３〜２００℃における貯蔵弾性率が１×１０７〜１×１０１０Ｐａ、更に好ましくは１×１０８〜１×１０１０Ｐａの支持樹脂層を有することが好ましい。
These resin layers can be formed using T-die extrusion molding, inflation extrusion molding, or the like. When the melt flow rate is high, the temperature during extrusion molding is optimized from the characteristics of the resin and the extrusion apparatus. That is, it is only necessary to grasp the temperature dependency of the melt flow rate of the resin and select an extrusion temperature suitable for the apparatus.
The base film preferably has a support resin layer having a storage elastic modulus at 23 to 200 ° C. of 1 × 10 7 to 1 × 10 10 Pa, more preferably 1 × 10 8 to 1 × 10 10 Pa.
該支持樹脂層の厚みは、１０〜２００μｍが好ましく、更には１０〜１００μｍが好ましい。支持樹脂層の厚みが薄くなりすぎると、半導体ウエハ研削後の粘着フィルムによる支持が十分にできず、半導体ウエハの反り、たわみが大きくなる。従って、半導体ウエハ搬送時に、吸着不良等が生じ、ウエハ割れの原因となる場合がある。厚みが厚くなりすぎると、粘着フィルムの半導体ウエハへの貼着時のカット及び、半導体ウエハから粘着フィルムの剥離が困難となり、生産性に影響を与え製造コストの増加につながる場合がある。 The thickness of the support resin layer is preferably 10 to 200 μm, more preferably 10 to 100 μm. If the thickness of the supporting resin layer becomes too thin, the support by the adhesive film after grinding the semiconductor wafer cannot be sufficiently performed, and the warp and the deflection of the semiconductor wafer become large. Accordingly, when the semiconductor wafer is transferred, a suction failure or the like may occur, which may cause a wafer crack. If the thickness is too thick, it becomes difficult to cut the adhesive film when it is attached to the semiconductor wafer and to peel the adhesive film from the semiconductor wafer, which may affect the productivity and increase the manufacturing cost.
支持樹脂層として、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等のポリエステル、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルスルフォン、ポリエチレン、ポリプロピレンや、これらの混合樹脂から成形された樹脂層が例示できる。代表的市販品として、ポリエチレンナフタレート〔帝人（株）製、商品名：テオネックス〕、ポリイミド〔鐘淵化学（株）製 商品名 アピカル〕等のフィルムが挙げられる。 Examples of the support resin layer include polyesters such as polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate, polyimide, polyether ether ketone, polyether sulfone, polyethylene, polypropylene, and resin layers formed from these mixed resins. Representative commercial products include films such as polyethylene naphthalate [manufactured by Teijin Limited, trade name: Teonex], polyimide [trade name Apical manufactured by Kaneka Chemical Co., Ltd.], and the like.
半導体ウエハ保護用粘着フィルムの粘着剤層を形成する粘着剤は、半導体ウエハの回路形成面に半導体ウエハ保護用粘着フィルムを貼着する第一工程の後に半導体ウェハを加熱するので、例えば１２０℃程度の加熱温度でも、粘着剤として充分機能するものであることが好ましい。具体的には、アクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤等が例示される。粘着剤層の厚みは３〜１００μｍであることが好ましい。粘着剤層は、半導体ウエハ保護用粘着フィルムをウエハの回路形成面（以下、表面という）から剥離した後、半導体ウエハの表面に糊残りなどによる汚染が生じないことが好ましい。 The adhesive forming the adhesive layer of the semiconductor wafer protecting adhesive film heats the semiconductor wafer after the first step of attaching the semiconductor wafer protecting adhesive film to the circuit forming surface of the semiconductor wafer. Even at a heating temperature of 1, it is preferable that it functions sufficiently as an adhesive. Specifically, an acrylic adhesive, a silicone adhesive, etc. are illustrated. The thickness of the pressure-sensitive adhesive layer is preferably 3 to 100 μm. The pressure-sensitive adhesive layer preferably does not cause contamination due to adhesive residue on the surface of the semiconductor wafer after the pressure-sensitive adhesive film for protecting the semiconductor wafer is peeled off from the circuit forming surface (hereinafter referred to as the surface) of the wafer.
粘着剤層は、特に、半導体ウエハの回路形成面に半導体ウエハ保護用粘着フィルムを貼着した後の加熱工程を経ても、粘着力が大きくなり過ぎないように、また、半導体ウエハ表面の汚染が増加しないように、反応性官能基を有する架橋剤、過酸化物、放射線等により高密度に架橋されたものであることが好ましい。更に、半導体ウエハの回路形成面に半導体ウエハ保護用粘着フィルムを貼着した後、温度１５０℃以上で加熱処理された場合であっても、粘着力が上昇して剥離不良を起こさないこと、及び糊残りが発生しないことが好ましい。その為、粘着剤層は、１５０℃における貯蔵弾性率が少なくとも１×１０５Ｐａであることが好ましい。貯蔵弾性率は、高ければ高いほどよいが、通常、その上限は１×１０８Ｐａ程度である。 In particular, the pressure-sensitive adhesive layer prevents contamination of the surface of the semiconductor wafer so that the adhesive force does not become excessive even after a heating step after the adhesive film for protecting the semiconductor wafer is adhered to the circuit forming surface of the semiconductor wafer. In order not to increase, it is preferably one that has been crosslinked with high density by a crosslinking agent having a reactive functional group, a peroxide, radiation or the like. Furthermore, even after the adhesive film for protecting the semiconductor wafer is adhered to the circuit forming surface of the semiconductor wafer, and even when the heat treatment is performed at a temperature of 150 ° C. or higher, the adhesive force is not increased and peeling failure does not occur, and It is preferable that no adhesive residue is generated. Therefore, the adhesive layer preferably has a storage elastic modulus at 150 ° C. of at least 1 × 10 5 Pa. The higher the storage elastic modulus, the better, but the upper limit is usually about 1 × 10 8 Pa.
上記特性を有する粘着剤層を形成する方法として、アクリル系粘着剤を用いる方法を例示する。粘着剤層は、（メタ）アクリル酸アルキルエステルモノマー単位、架橋剤と反応し得る官能基を有するモノマー単位、２官能性モノマー単位をそれぞれ特定量含む乳化重合共重合体であるアクリル系粘着剤、並びに、凝集力を上げたり粘着力を調整するために、官能基を１分子中に２個以上有する架橋剤を含む溶液またはエマルション液を用いることにより形成される。溶液で使用する場合は、乳化重合で得られたエマルション液からアクリル系粘着剤を塩析等で分離した後、溶剤等で再溶解して使用する。アクリル系粘着剤は、分子量が充分に大きく、溶剤への溶解性が低く、若しくは溶解しない場合が多いので、コスト的な観点から鑑みても、エマルション液のまま使用することが好ましい。 As a method for forming the pressure-sensitive adhesive layer having the above characteristics, a method using an acrylic pressure-sensitive adhesive is exemplified. The pressure-sensitive adhesive layer is an acrylic pressure-sensitive adhesive that is a (meth) acrylic acid alkyl ester monomer unit, a monomer unit having a functional group capable of reacting with a crosslinking agent, and an emulsion polymerization copolymer each containing a specific amount of a bifunctional monomer unit, In addition, in order to increase the cohesive force or adjust the adhesive force, it is formed by using a solution or emulsion solution containing a crosslinking agent having two or more functional groups in one molecule. When used as a solution, the acrylic pressure-sensitive adhesive is separated from the emulsion liquid obtained by emulsion polymerization by salting out, etc., and then re-dissolved with a solvent or the like. Since acrylic pressure-sensitive adhesive has a sufficiently large molecular weight and low solubility in a solvent or often does not dissolve, it is preferable to use the emulsion liquid as it is from the viewpoint of cost.
本発明に用いるアクリル系粘着剤としては、アクリル酸アルキルエステル、メタクリル酸アルキルエステル、又はこれらの混合物を主モノマー〔以下、モノマー（Ａ）〕として、架橋剤と反応し得る官能基を有するコモノマーを含むモノマー混合物を共重合して得られたものが挙げられる。 As the acrylic pressure-sensitive adhesive used in the present invention, an acrylic acid alkyl ester, a methacrylic acid alkyl ester, or a mixture thereof is used as a main monomer [hereinafter referred to as monomer (A)], and a comonomer having a functional group capable of reacting with a crosslinking agent is used. The thing obtained by copolymerizing the monomer mixture containing is mentioned.
モノマー（Ａ）としては、炭素数１〜１２程度のアルキル基を有するアクリル酸アルキルエステル、又はメタクリル酸アルキルエステル〔以下、これらを総称して（メタ）アクリル酸アルキルエステルという〕が挙げられる。好ましくは、炭素数１〜８のアルキル基を有する（メタ）アクリル酸アルキルエステルである。具体的には、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸ブチル、アクリル酸−２−エチルヘキシル等が挙げられる。これらは単独で使用しても、また、２種以上を混合して使用してもよい。モノマー（Ａ）の使用量は粘着剤の原料となる全モノマーの総量中に、通常、１０〜９８．９重量％の範囲で含ませることが好ましい。更に好ましくは８５〜９５重量％である。モノマー（Ａ）の使用量をかかる範囲とすることにより、（メタ）アクリル酸アルキルエステルモノマー単位（Ａ）１０〜９８．９重量％、好ましくは８５〜９５重量％を含むポリマーが得られる。 Examples of the monomer (A) include an alkyl acrylate ester having an alkyl group having about 1 to 12 carbon atoms, or an alkyl methacrylate ester (hereinafter collectively referred to as (meth) acrylic acid alkyl ester). Preferably, it is a (meth) acrylic acid alkyl ester having an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms. Specific examples include methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl acrylate, ethyl methacrylate, butyl acrylate, butyl methacrylate, and 2-ethylhexyl acrylate. These may be used alone or in combination of two or more. The amount of the monomer (A) used is usually preferably in the range of 10 to 98.9% by weight in the total amount of all monomers used as the raw material for the pressure-sensitive adhesive. More preferably, it is 85-95 weight%. By making the usage-amount of a monomer (A) into this range, the polymer containing 10-98.9 weight% of (meth) acrylic-acid alkylester monomer units (A), Preferably 85-95 weight% is obtained.
架橋剤と反応し得る官能基を有するモノマー単位（Ｂ）を形成するモノマー（Ｂ）としては、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、メサコン酸、シトラコン酸、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸モノアルキルエステル、メサコン酸モノアルキルエステル、シトラコン酸モノアルキルエステル、フマル酸モノアルキルエステル、マレイン酸モノアルキルエステル、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、アクリル酸−２−ヒドロキシエチル、メタクリル酸−２−ヒドロキシエチル、アクリルアミド、メタクリルアミド、ターシャル−ブチルアミノエチルアクリレート、ターシャル−ブチルアミノエチルメタクリレート等が挙げられる。好ましくは、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸−２−ヒドロキシエチル、メタクリル酸−２−ヒドロキシエチル、アクリルアミド、メタクリルアミド等である。これらの一種を上記主モノマーと共重合させてもよいし、また２種以上を共重合させてもよい。架橋剤と反応し得る官能基を有するモノマー（Ｂ）の使用量は、粘着剤の原料となる全モノマーの総量中に、通常、１〜４０重量％の範囲で含まれていることが好ましい。更に好ましくは、１〜１０重量％である。而して、モノマー組成とほぼ等しい組成の構成単位（Ｂ）を有するポリマーが得られる。 As the monomer (B) that forms the monomer unit (B) having a functional group capable of reacting with a crosslinking agent, acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, mesaconic acid, citraconic acid, fumaric acid, maleic acid, monoalkyl itaconic acid Ester, mesaconic acid monoalkyl ester, citraconic acid monoalkyl ester, fumaric acid monoalkyl ester, maleic acid monoalkyl ester, glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, Examples include acrylamide, methacrylamide, tertiary-butylaminoethyl acrylate, and tertiary-butylaminoethyl methacrylate. Acrylic acid, methacrylic acid, 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, acrylamide, methacrylamide and the like are preferable. One of these may be copolymerized with the main monomer, or two or more may be copolymerized. It is preferable that the usage-amount of the monomer (B) which has a functional group which can react with a crosslinking agent is normally contained in 1-40 weight% in the total amount of all the monomers used as the raw material of an adhesive. More preferably, it is 1 to 10% by weight. Thus, a polymer having the structural unit (B) having a composition almost equal to the monomer composition is obtained.
更に、粘着剤層は、半導体ウエハの裏面加工、及び半導体ウエハの回路形成面に半導体ウエハ保護用粘着フィルムを貼着した後の加熱工程時等における温度条件下でも、粘着剤として充分機能するように、粘着力や剥離性を調整することが好ましい。その方策として、エマルション粒子の凝集力を維持する為に粒子バルクの架橋方式も考慮することが好ましい。 Furthermore, the pressure-sensitive adhesive layer functions sufficiently as a pressure-sensitive adhesive even under temperature conditions such as during the heating process after the semiconductor wafer protective adhesive film is attached to the semiconductor wafer circuit back surface and the semiconductor wafer circuit forming surface. In addition, it is preferable to adjust the adhesive strength and peelability. As a measure therefor, it is preferable to consider a particle bulk crosslinking method in order to maintain the cohesive strength of the emulsion particles.
エマルション粒子は、１５０〜２００℃の温度条件下でも貯蔵弾性率が１×１０5Ｐａ以上を有するように、２官能モノマー（Ｃ）を共重合することによって凝集力を維持するよう架橋方式を改良することが好ましい。良好に共重合するモノマーとして、メタクリル酸アリル、アクリル酸アリル、ジビニルベンゼン、メタクリル酸ビニル、アクリル酸ビニルや、例えば、両末端がジアクリレートまたはジメタクリレートで主鎖の構造がプロピレングリコール型〔日本油脂（株）製、商品名；ＰＤＰ−２００、同ＰＤＰ−４００、同ＡＤＰ−２００、同ＡＤＰ-４００〕、テトラメチレングリコール型〔日本油脂（株）製、商品名；ＡＤＴ‐２５０、同ＡＤＴ‐８５０〕及びこれらの混合型〔日本油脂（株）製、商品名：ＡＤＥＴ‐１８００、同ＡＤＰＴ−４０００〕であるもの等が挙げられる。 Emulsion particles are improved in crosslinking method to maintain cohesion by copolymerizing bifunctional monomer (C) so that the storage elastic modulus is 1 × 10 5 Pa or higher even under temperature conditions of 150 to 200 ° C. It is preferable to do. Monomers that are well copolymerized include allyl methacrylate, allyl acrylate, divinylbenzene, vinyl methacrylate, vinyl acrylate, and, for example, diacrylate or dimethacrylate at both ends and the main chain structure is a propylene glycol type [NIPPON OIL Product name: PDP-200, PDP-400, ADP-200, ADP-400], tetramethylene glycol type [manufactured by NOF Corporation, product name: ADT-250, ADT- 850] and mixed types thereof (manufactured by NOF Corporation, trade names: ADET-1800, ADPT-4000).
２官能モノマー（Ｃ）を乳化共重合する場合、その使用量は、全モノマー中に０．１〜３０重量％含むことが好ましい。更に好ましくは０．１〜５重量％である。而して、モノマー組成とほぼ等しい組成の構成単位（Ｃ）を有するポリマーが得られる。 When the bifunctional monomer (C) is emulsion-copolymerized, the amount used is preferably 0.1 to 30% by weight in all monomers. More preferably, it is 0.1 to 5% by weight. Thus, a polymer having the structural unit (C) having a composition almost equal to the monomer composition is obtained.
上記粘着剤を構成する主モノマー、及び架橋剤と反応し得る官能基を有するコモノマーの他に、界面活性剤としての性質を有する特定のコモノマー（以下、重合性界面活性剤という）を共重合してもよい。重合性界面活性剤は、主モノマー及びコモノマーと共重合する性質を有すると共に、乳化重合する場合には乳化剤としての作用を有する。重合性界面活性剤を用いて乳化重合したアクリル系粘着剤を用いた場合には、通常、界面活性剤による半導体ウエハ表面に対する汚染が生じない。また、粘着剤層に起因する僅かな汚染が生じた場合においても、半導体ウエハ表面を水洗することにより容易に除去することが可能となる。 In addition to the main monomer constituting the pressure-sensitive adhesive and the comonomer having a functional group capable of reacting with the crosslinking agent, a specific comonomer having a property as a surfactant (hereinafter referred to as a polymerizable surfactant) is copolymerized. May be. The polymerizable surfactant has a property of copolymerizing with a main monomer and a comonomer, and also has an action as an emulsifier when emulsion polymerization is performed. When an acrylic pressure-sensitive adhesive that is emulsion-polymerized using a polymerizable surfactant is used, the surface of the semiconductor wafer is usually not contaminated by the surfactant. Even when slight contamination due to the pressure-sensitive adhesive layer occurs, it can be easily removed by washing the surface of the semiconductor wafer with water.
このような重合性界面活性剤の例としては、例えば、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテルのベンゼン環に重合性の１−プロペニル基を導入したもの〔第一工業製薬（株）製；商品名：アクアロンＲＮ−１０、同ＲＮ−２０、同ＲＮ−３０、同ＲＮ−５０等〕、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテルの硫酸エステルのアンモニウム塩のベンゼン環に重合性の１−プロペニル基を導入したもの〔第一工業製薬（株）製；商品名：アクアロンＨＳ−１０、同ＨＳ−２０等〕、及び分子内に重合性二重結合を持つ、スルホコハク酸ジエステル系〔花王（株）製；商品名：ラテムルＳ−１２０Ａ、同Ｓ−１８０Ａ等〕等が挙げられる。更に必要に応じて、酢酸ビニル、アクリロニトリル、スチレン等の重合性２重結合を有するモノマーを共重合してもよい。 Examples of such polymerizable surfactants include, for example, those obtained by introducing a polymerizable 1-propenyl group into the benzene ring of polyoxyethylene nonylphenyl ether [Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd .; trade name: Aqualon RN-10, RN-20, RN-30, RN-50, etc.], a polyoxyethylene nonylphenyl ether sulfate ester ammonium salt introduced with a polymerizable 1-propenyl group in the benzene ring Manufactured by Ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd .; trade names: Aqualon HS-10, HS-20, etc.], and sulfosuccinic acid diester type having a polymerizable double bond in the molecule [manufactured by Kao Corporation; trade name: Latemul S-120A, S-180A, etc.]. Further, if necessary, a monomer having a polymerizable double bond such as vinyl acetate, acrylonitrile, or styrene may be copolymerized.
アクリル系粘着剤の重合反応機構としては、ラジカル重合、アニオン重合、カチオン重合等が挙げられる。粘着剤の製造コスト、モノマーの官能基の影響及び半導体ウエハ表面へのイオンの影響等を等慮すればラジカル重合によって重合することが好ましい。ラジカル重合反応によって重合する際、ラジカル重合開始剤として、ベンゾイルパーオキサイド、アセチルパーオキサイド、イソブチリルパーオキサイド、オクタノイルパーオキサイド、ジ−ターシャル−ブチルパーオキサイド、ジ−ターシャル−アミルパーオキサイド等の有機過酸化物、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム等の無機過酸化物、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル、２，２’−アゾビス−２−メチルブチロニトリル、４，４’−アゾビス−４−シアノバレリックアシッド等のアゾ化合物が挙げられる。 Examples of the polymerization reaction mechanism of the acrylic pressure-sensitive adhesive include radical polymerization, anionic polymerization, and cationic polymerization. Polymerization by radical polymerization is preferable in consideration of the production cost of the pressure-sensitive adhesive, the influence of the functional group of the monomer, the influence of ions on the surface of the semiconductor wafer, and the like. When polymerizing by radical polymerization reaction, organic compounds such as benzoyl peroxide, acetyl peroxide, isobutyryl peroxide, octanoyl peroxide, di-tertiary-butyl peroxide, di-tertiary-amyl peroxide as radical polymerization initiators Inorganic peroxides such as peroxide, ammonium persulfate, potassium persulfate, sodium persulfate, 2,2′-azobisisobutyronitrile, 2,2′-azobis-2-methylbutyronitrile, 4,4 Examples include azo compounds such as' -azobis-4-cyanovaleric acid.
乳化重合法により重合する場合には、これらのラジカル重合開始剤の中で、水溶性の過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム等の無機過酸化物、同じく水溶性の４，４’−アゾビス−４−シアノバレリックアシッド等の分子内にカルボキシル基を持ったアゾ化合物が好ましい。半導体ウエハ表面へのイオンの影響を考慮すれば、過硫酸アンモニウム、４，４’−アゾビス−４−シアノバレリックアシッド等の分子内にカルボキシル基を有するアゾ化合物が更に好ましい。４，４’−アゾビス−４−シアノバレリックアシッド等の分子内にカルボキシル基を有するアゾ化合物が特に好ましい。 In the case of polymerization by emulsion polymerization method, among these radical polymerization initiators, inorganic peroxides such as water-soluble ammonium persulfate, potassium persulfate, and sodium persulfate, and water-soluble 4,4′-azobis are also used. An azo compound having a carboxyl group in the molecule such as -4-cyanovaleric acid is preferred. Considering the influence of ions on the surface of the semiconductor wafer, azo compounds having a carboxyl group in the molecule such as ammonium persulfate and 4,4'-azobis-4-cyanovaleric acid are more preferable. An azo compound having a carboxyl group in the molecule such as 4,4'-azobis-4-cyanovaleric acid is particularly preferable.
本発明に用いる架橋性の官能基を１分子中に２個以上有する架橋剤は、アクリル系粘着剤が有する官能基と反応させ、粘着力及び凝集力を調整するために用いる。架橋剤としては、ソルビトールポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテル、ジグリセロールポリグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、レソルシンジグリシジルエーテル等のエポキシ系化合物、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチロールプロパンのトルエンジイソシアネート３付加物、ポリイソシアネート等のイソシアネート系化合物、トリメチロールプロパン−トリ−β−アジリジニルプロピオネート、テトラメチロールメタン−トリ−β−アジリジニルプロピオネート、Ｎ，Ｎ’−ジフェニルメタン−４，４’−ビス（１−アジリジンカルボキシアミド）、Ｎ，Ｎ’−ヘキサメチレン−１，６−ビス（１−アジリジンカルボキシアミド）、Ｎ，Ｎ’−トルエン−２，４−ビス（１−アジリジンカルボキシアミド）、トリメチロールプロパン−トリ−β−（２−メチルアジリジン）プロピオネート等のアジリジン系化合物、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラグリシジルｍ−キシレンジアミン、１，３−ビス（Ｎ，Ｎ’−ジグリシジルアミノメチル）シクロヘキサンの４官能性エポキシ系化合物及びヘキサメトキシメチロールメラミン等のメラミン系化合物が挙げられる。これらは単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。 The cross-linking agent having two or more cross-linkable functional groups used in the present invention is used for adjusting the adhesive force and cohesive force by reacting with the functional group of the acrylic pressure-sensitive adhesive. As crosslinking agents, epoxy compounds such as sorbitol polyglycidyl ether, polyglycerol polyglycidyl ether, pentaerythritol polyglycidyl ether, diglycerol polyglycidyl ether, glycerol polyglycidyl ether, neopentyl glycol diglycidyl ether, resorcin diglycidyl ether, etc. , Tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, trimethylolpropane toluene diisocyanate triadduct, isocyanate compounds such as polyisocyanate, trimethylolpropane-tri-β-aziridinyl propionate, tetramethylolmethane-tri-β- Aziridinyl propionate, N, N′-diphenylmethane-4,4′-bis (1-aziridinecarboxyl ), N, N′-hexamethylene-1,6-bis (1-aziridinecarboxamide), N, N′-toluene-2,4-bis (1-aziridinecarboxamide), trimethylolpropane-tri- of aziridine compounds such as β- (2-methylaziridine) propionate, N, N, N ′, N′-tetraglycidyl m-xylenediamine, 1,3-bis (N, N′-diglycidylaminomethyl) cyclohexane Examples include tetrafunctional epoxy compounds and melamine compounds such as hexamethoxymethylol melamine. These may be used alone or in combination of two or more.
架橋剤の含有量は、通常、架橋剤中の官能基数がアクリル系粘着剤中の官能基数よりも多くならない程度の範囲が好ましい。しかし、架橋反応で新たに官能基が生じる場合や、架橋反応が遅い場合等、必要に応じて過剰に含有してもよい。好ましい含有量は、アクリル系粘着剤１００重量部に対し、架橋剤０．１〜１５重量部である。含有量が少なすぎると、粘着剤層の凝集力が不十分となり、１５０〜２００℃において、弾性率が１×１０5Ｐａ未満となり、耐熱特性が低下する場合がある。そのため、粘着剤層に起因する糊残りを生じ易くなったり、粘着力が高くなり、保護用粘着フィルムを半導体ウエハ表面から剥離する際に自動剥がし機で剥離トラブルが発生したり、半導体ウエハを破損したりすることがある。含有量が多すぎると、粘着剤層と半導体ウエハ表面との密着力が弱くなり、半導体ウエハ裏面研削工程において、半導体ウエハ表面と粘着剤層の間に研磨屑が浸入して半導体ウエハを破損したり、半導体ウエハ表面を汚染することがある。 In general, the content of the crosslinking agent is preferably in a range in which the number of functional groups in the crosslinking agent does not exceed the number of functional groups in the acrylic pressure-sensitive adhesive. However, when a functional group is newly generated by the crosslinking reaction, or when the crosslinking reaction is slow, it may be contained excessively as necessary. A preferable content is 0.1 to 15 parts by weight of a crosslinking agent with respect to 100 parts by weight of the acrylic pressure-sensitive adhesive. When the content is too small, the cohesive force of the pressure-sensitive adhesive layer becomes insufficient, and the elastic modulus is less than 1 × 10 5 Pa at 150 to 200 ° C., which may deteriorate the heat resistance. For this reason, adhesive residue due to the pressure-sensitive adhesive layer is likely to be generated, the adhesive strength is increased, and when the protective adhesive film is peeled off from the semiconductor wafer surface, a peeling trouble occurs with the automatic peeling machine, or the semiconductor wafer is damaged. Sometimes. If the content is too high, the adhesive force between the adhesive layer and the surface of the semiconductor wafer will be weakened, and in the semiconductor wafer back grinding process, polishing waste will enter between the semiconductor wafer surface and the adhesive layer and damage the semiconductor wafer. Or may contaminate the surface of the semiconductor wafer.
本発明に用いる粘着剤塗布液には、上記の特定の２官能モノマーを共重合したアクリル系粘着剤及び架橋剤の他に、粘着特性を調整するためにロジン系、テルペン樹脂系等のタッキファイヤー、各種界面活性剤等を本発明の目的に影響しない程度に適宜含有してもよい。また、塗布液がエマルション液である場合は、ジエチレングリコールモノアルキルエーテル等の造膜助剤を本発明の目的に影響しない程度に適宜添加してよい。造膜助剤として使用されるジエチレングリコールモノアルキルエーテル及びその誘導体は、粘着剤層中に多量に存在した場合、洗浄が不可能となる程度に半導体ウエハ表面を汚染することがある。そのため、粘着剤塗布液の乾燥温度において揮発する性質を有するものを使用し、粘着剤層中の残存量を極力低くすることが好ましい。 In addition to the acrylic adhesive and the crosslinking agent copolymerized with the specific bifunctional monomer, the adhesive coating liquid used in the present invention is a tackifier such as rosin or terpene resin to adjust the adhesive properties. Various surfactants and the like may be appropriately contained to such an extent that the object of the present invention is not affected. When the coating solution is an emulsion solution, a film-forming aid such as diethylene glycol monoalkyl ether may be added as appropriate so as not to affect the purpose of the present invention. When a large amount of diethylene glycol monoalkyl ether and its derivative used as a film-forming aid are present in the pressure-sensitive adhesive layer, the surface of the semiconductor wafer may be contaminated to such an extent that cleaning is impossible. For this reason, it is preferable to use one that has a property of volatilizing at the drying temperature of the pressure-sensitive adhesive coating solution and to reduce the residual amount in the pressure-sensitive adhesive layer as much as possible.
本発明の半導体ウエハ保護用粘着フィルムの粘着力は、半導体ウエハの加工条件、半導体ウエハの直径、裏面研削後の半導体ウエハの厚み等を勘案して適宜調整できる。粘着力が低すぎると、半導体ウエハ表面への保護用粘着フィルムの貼着が困難となったり、保護用粘着フィルムによる保護性能が不十分となり、半導体ウエハが破損したり、半導体ウエハ表面に研削屑等による汚染が生じることがある。また、粘着力が高すぎると、半導体ウエハの裏面加工を実施した後、保護用粘着フィルムを半導体ウエハ表面から剥離する際に、自動剥がし機で剥離トラブルが発生する等、剥離作業性が低下したり、半導体ウエハを破損したりすることがある。通常、ＳＵＳ３０４−ＢＡ板に対する粘着力に換算して５〜５００ｇ／２５ｍｍが好ましく、更に好ましくは１０〜３００ｇ／２５ｍｍである。 The adhesive strength of the adhesive film for protecting a semiconductor wafer of the present invention can be adjusted as appropriate in consideration of the processing conditions of the semiconductor wafer, the diameter of the semiconductor wafer, the thickness of the semiconductor wafer after back grinding, and the like. If the adhesive strength is too low, it is difficult to attach the protective adhesive film to the surface of the semiconductor wafer, the protective performance of the protective adhesive film is insufficient, the semiconductor wafer is damaged, or the semiconductor wafer surface is ground Contamination by etc. may occur. In addition, if the adhesive strength is too high, after performing the backside processing of the semiconductor wafer, when the protective adhesive film is peeled off from the semiconductor wafer surface, peeling troubles occur with an automatic peeling machine, etc. Or the semiconductor wafer may be damaged. Usually, it is preferably 5 to 500 g / 25 mm, more preferably 10 to 300 g / 25 mm, in terms of adhesive strength to the SUS304-BA plate.
基材フィルムまたは剥離フィルムの片表面に粘着剤塗布液を塗布する方法としては、従来公知の塗布方法、例えば、ロールコーター法、リバースロールコーター法、グラビアロール法、バーコート法、コンマコーター法、ダイコーター法等が採用できる。塗布された粘着剤の乾燥条件には特に制限はないが、一般的には、８０〜２００℃の温度範囲において、１０秒〜１０分間乾燥することが好ましい。更に好ましくは、８０〜１７０℃において、１５秒〜５分間乾燥する。架橋剤と粘着剤との架橋反応を十分に促進させるために、粘着剤塗布液の乾燥が終了した後、保護粘着フィルムを４０〜８０℃において５〜３００時間程度加熱してもよい。 As a method of applying a pressure-sensitive adhesive coating solution to one surface of a base film or a release film, a conventionally known coating method such as a roll coater method, a reverse roll coater method, a gravure roll method, a bar coat method, a comma coater method, A die coater method or the like can be adopted. Although there is no restriction | limiting in particular in the drying conditions of the apply | coated adhesive, Generally, it is preferable to dry for 10 second-10 minutes in the temperature range of 80-200 degreeC. More preferably, it is dried at 80 to 170 ° C. for 15 seconds to 5 minutes. In order to sufficiently promote the crosslinking reaction between the crosslinking agent and the pressure-sensitive adhesive, the protective pressure-sensitive adhesive film may be heated at 40 to 80 ° C. for about 5 to 300 hours after the drying of the pressure-sensitive adhesive coating solution is completed.
本発明の半導体ウエハ保護用粘着フィルムの製造方法は、上記の通りであるが、半導体ウエハ表面の汚染防止の観点から、基材フィルム、剥離フィルム、粘着剤主剤等全ての原料資材の製造環境、粘着剤塗布液の調製、保存、塗布及び乾燥環境は、米国連邦規格２０９ｂに規定されるクラス１，０００以下のクリーン度に維持されていることが好ましい。 The manufacturing method of the adhesive film for protecting a semiconductor wafer of the present invention is as described above, but from the viewpoint of preventing contamination of the surface of the semiconductor wafer, the manufacturing environment for all raw materials such as a base film, a release film, an adhesive main agent, The preparation, storage, application, and drying environment of the pressure-sensitive adhesive coating solution is preferably maintained at a cleanness of class 1,000 or less as defined in US Federal Standard 209b.
本発明に係わる半導体ウエハ保護方法が適用可能な半導体ウエハの製造方法は、半導体ウエハの表面に半導体ウエハ保護用粘着フィルムを貼着する工程、及び半導体ウエハの回路非形成面を加工する工程を順次実施し、引き続き、該保護用粘着フィルムを剥離する工程を具備する。以降の工程には特に制限はないが、例えば、半導体ウエハ保護用粘着フィルムを剥離する工程、半導体ウエハを分割切断するダイシング工程、半導体チップを外部保護の為に樹脂で封止するモールド工程等を順次実施することができる。 The semiconductor wafer manufacturing method to which the semiconductor wafer protection method according to the present invention is applicable includes a step of sticking a semiconductor wafer protection adhesive film on the surface of the semiconductor wafer and a step of processing a circuit non-formation surface of the semiconductor wafer. Followed by a step of peeling the protective adhesive film. There are no particular restrictions on the subsequent steps, for example, a step of peeling the adhesive film for protecting the semiconductor wafer, a dicing step of dividing and cutting the semiconductor wafer, a molding step of sealing the semiconductor chip with a resin for external protection, etc. It can be implemented sequentially.
本発明の半導体ウエハ保護方法は、半導体ウエハの表面に半導体ウエハ保護用粘着フィルムを貼着する第一工程の後、半導体ウエハ保護用粘着フィルムが貼着された半導体ウェハを加熱する第二工程を実施する。加熱温度は、７０℃〜２００℃が好ましく、より好ましくは１００〜１８０℃である。加熱時間は、５秒以上が好ましく、より好ましくは１０秒以上である。引き続き、半導体ウエハの裏面を加工する第三工程を実施し、半導体ウエハ保護用粘着フィルムを半導体ウエハより剥離する第四工程を実施する。第一工程の半導体ウエハの回路形成面に貼着する半導体ウエハ保護用粘着フィルムとしては、前記半導体ウエハ保護用粘着フィルムが好ましく用いられる。 The method for protecting a semiconductor wafer of the present invention includes a second step of heating the semiconductor wafer to which the adhesive film for protecting a semiconductor wafer is attached after the first step of attaching the adhesive film for protecting a semiconductor wafer to the surface of the semiconductor wafer. carry out. The heating temperature is preferably 70 ° C to 200 ° C, more preferably 100 to 180 ° C. The heating time is preferably 5 seconds or more, more preferably 10 seconds or more. Subsequently, a third step of processing the back surface of the semiconductor wafer is performed, and a fourth step of peeling the semiconductor wafer protecting adhesive film from the semiconductor wafer is performed. As the adhesive film for protecting a semiconductor wafer adhered to the circuit forming surface of the semiconductor wafer in the first step, the above-mentioned adhesive film for protecting a semiconductor wafer is preferably used.
本発明の半導体ウエハ保護方法の好ましい態様は、先ず、半導体ウエハ保護用粘着フィルム（以下、保護用粘着フィルムと略称する）の粘着剤層側から剥離フィルムを剥離し、粘着剤層表面を露出させ、その粘着剤層を介して、半導体ウエハの表面に保護用粘着フィルムを貼着する（第一工程）。該半導体ウエハ保護用粘着フィルムが貼着された半導体ウェハを７０℃〜２００℃の温度で、少なくとも５秒以上加熱する（第二工程）。引き続き、裏面加工機のチャックテーブル等に保護用粘着フィルムの基材フィルム層を介して半導体ウエハを固定し、半導体ウエハの裏面を加工する（第三工程）。第三工程は、半導体ウエハの裏面研削工程、ウェットエッチング工程、及びポリッシング工程を全て実施してもよいし、又は、これらの工程のいずれか一工程を実施してもよい。次いで、保護用粘着フィルムは剥離される（第四工程）。また、必要に応じて保護用粘着フィルムを剥離した後に、半導体ウエハ表面に対して、水洗、プラズマ洗浄等の処理が施される。 A preferred embodiment of the method for protecting a semiconductor wafer according to the present invention is to first peel the release film from the pressure-sensitive adhesive layer side of the pressure-sensitive adhesive film for semiconductor wafer protection (hereinafter abbreviated as a protective pressure-sensitive adhesive film) to expose the surface of the pressure-sensitive adhesive layer. Then, a protective adhesive film is attached to the surface of the semiconductor wafer via the adhesive layer (first step). The semiconductor wafer to which the adhesive film for protecting a semiconductor wafer is attached is heated at a temperature of 70 ° C. to 200 ° C. for at least 5 seconds (second step). Subsequently, the semiconductor wafer is fixed to the chuck table or the like of the back surface processing machine via the base film layer of the protective adhesive film, and the back surface of the semiconductor wafer is processed (third step). In the third step, all of the backside grinding step, wet etching step, and polishing step of the semiconductor wafer may be performed, or any one of these steps may be performed. Next, the protective adhesive film is peeled off (fourth step). Moreover, after peeling off the protective adhesive film as necessary, the surface of the semiconductor wafer is subjected to treatment such as water washing and plasma washing.
加熱工程で半導体ウエハ保護用粘着フィルムが貼着された半導体ウェハを加熱する方法としては、加熱手段を備えた平板上でウエハを加熱する方法、加熱手段を備えた圧着ロールにより押厚しながら加熱する方法、温風吹き出し装置により発生させた温風を吹き当てて加熱する方法、赤外線ランプにより赤外線を照射して加熱する方法等が挙げられる。 As a method of heating the semiconductor wafer to which the adhesive film for protecting the semiconductor wafer is adhered in the heating process, the method of heating the wafer on a flat plate provided with a heating means, and heating while pressing with a pressure roll provided with the heating means For example, a method for heating by blowing hot air generated by a hot air blowing device, a method for heating by irradiating infrared rays with an infrared lamp, and the like.
従来、裏面加工工程において、半導体ウエハは、研削前の厚みが５００〜１０００μｍであったものが、半導体チップの種類等に応じ、２００〜６００μｍ程度まで研削、薄層化される。一方、本発明の保護方法を適用することにより、厚みが１５０μｍ以下になるまで薄層化することができる。その場合、半導体ウエハの最低厚みは２０μｍ程度である。１５０μｍ以下まで薄くする場合は、裏面研削に引き続いて、ウェットエッチング工程やポリッシング工程を実施することもできる。裏面を研削する前の半導体ウエハの厚みは、半導体ウエハの直径、種類等により適宜決められ、裏面研削後の半導体ウエハの厚みは、得られるチップのサイズ、回路の種類等により適宜決められる。 Conventionally, in the back surface processing step, a semiconductor wafer having a thickness of 500 to 1000 μm before grinding is ground and thinned to about 200 to 600 μm depending on the type of semiconductor chip and the like. On the other hand, by applying the protection method of the present invention, the thickness can be reduced until the thickness becomes 150 μm or less. In that case, the minimum thickness of the semiconductor wafer is about 20 μm. When the thickness is reduced to 150 μm or less, a wet etching process or a polishing process can be performed subsequent to the back surface grinding. The thickness of the semiconductor wafer before grinding the back surface is appropriately determined depending on the diameter and type of the semiconductor wafer, and the thickness of the semiconductor wafer after being ground back surface is appropriately determined depending on the size of the chip to be obtained, the type of circuit, and the like.
保護用粘着フィルムを半導体ウエハの表面に貼着する操作は、人手により行われる場合もあるが、一般に、ロール状の保護用粘着フィルムを取り付けた自動貼り機と称される装置によって行われる。このような自動貼り機として、例えばタカトリ（株）製、形式：ＡＴＭ−１０００Ｂ、同ＡＴＭ−１１００、同ＴＥＡＭ−１００、帝国精機（株）製、形式：ＳＴＬシリーズ等が挙げられる。 The operation of adhering the protective adhesive film to the surface of the semiconductor wafer may be performed manually, but is generally performed by an apparatus called an automatic applicator equipped with a roll-shaped protective adhesive film. Examples of such an automatic pasting machine include Takatori Co., Ltd., model: ATM-1000B, ATM-1100, TEAM-100, Teikoku Seiki Co., Ltd., model: STL series.
裏面研削方式としては、スルーフィード方式、インフィード方式等の公知の研削方式が採用される。通常、いずれの方法においても、半導体ウエハと砥石に水を供給して冷却しながら裏面研削が行われる。ウエハ裏面を研削加工する研削機としては、例えば、（株）ディスコ製、形式：ＤＦＧ−８４１、同ＤＦＧ-８５０、同ＤＦＧ−８６０、(株)岡本工作機械製作所製、形式：ＳＶＧ−５０２ＭＫＩＩ）等が挙げられる。 As the back surface grinding method, a known grinding method such as a through-feed method or an in-feed method is employed. In either method, back surface grinding is usually performed while supplying water to the semiconductor wafer and the grindstone and cooling. As a grinding machine for grinding the back surface of the wafer, for example, manufactured by Disco Corporation, model: DFG-841, DFG-850, DFG-860, manufactured by Okamoto Machine Tool Co., Ltd., model: SVG-502MKII) Etc.
裏面研削終了後、必要に応じて、ウェットエッチング、ポリッシングが行われる。ウェットエッチング工程及びポリッシング工程は、半導体ウエハ裏面に生じた歪の除去、半導体ウエハのさらなる薄層化、酸化膜等の除去、電極を裏面に形成する際の前処理等を目的として行われる。エッチング液は、上記の目的に応じて適宜選択される。 After the back surface grinding, wet etching and polishing are performed as necessary. The wet etching process and the polishing process are performed for the purpose of removing strain generated on the back surface of the semiconductor wafer, further thinning the semiconductor wafer, removing an oxide film, etc., pre-processing when forming electrodes on the back surface, and the like. The etching solution is appropriately selected according to the above purpose.
ウエハ裏面の研削加工、薬液処理等が終了した後、粘着フィルムはウエハ表面から剥離される。粘着フィルムをウエハ表面から剥離する操作は、人手により行われる場合もあるが、一般的には、自動剥がし機と称される装置により行われる。自動剥がし機では、薄く加工されたウエハが真空チャックテーブルに固定され、粘着フィルムが剥離される。粘着フィルムを剥離する際には、チャックテーブル
を通して粘着フィルムを加熱することが好ましい。加熱温度は、５０〜９０℃の温度範囲において、使用する樹脂に応じて好適な温度を選択することができる。また、粘着フィルムの剥離は、ダイシングテープ等に固定された状態で行ってもよい。
自動剥がし機としては、タカトリ（株）製、形式：ＡＴＲＭ−２０００Ｂ、同ＡＴＲＭ−２１００、日東精機（株）製、型式：ＨＲ−８５００ＩＩ）、帝国精機（株）製、形式：ＳＴＰシリーズ等がある。
After the wafer back surface grinding, chemical treatment, etc. are completed, the adhesive film is peeled off from the wafer surface. The operation of peeling the adhesive film from the wafer surface may be performed manually, but is generally performed by an apparatus called an automatic peeling machine. In the automatic peeling machine, the thinly processed wafer is fixed to the vacuum chuck table, and the adhesive film is peeled off. When peeling an adhesive film, it is preferable to heat an adhesive film through a chuck table. As the heating temperature, a suitable temperature can be selected in the temperature range of 50 to 90 ° C. according to the resin to be used. Moreover, you may perform peeling of an adhesive film in the state fixed to the dicing tape etc.
As an automatic peeling machine, Takatori Co., Ltd., Model: ATRM-2000B, ATRM-2100, Nitto Seiki Co., Ltd., Model: HR-8500II), Teikoku Seiki Co., Ltd., Model: STP series, etc. is there.
保護用粘着フィルムを剥離した後の半導体ウエハ表面は、必要に応じて洗浄される。洗浄方法としては、水洗浄、溶剤洗浄等の湿式洗浄、プラズマ洗浄等の乾式洗浄等が挙げられる。湿式洗浄の場合、超音波洗浄を併用してもよい。これらの洗浄方法は、半導体ウエハ表面の汚染状況により適宜選択される。
本発明の半導体ウエハ保護方法が適用できる半導体ウエハとして、シリコンウエハに限らず、ゲルマニウム、ガリウム−ヒ素、ガリウム−リン、ガリウム−ヒ素−アルミニウム等のウエハが挙げられる。
The surface of the semiconductor wafer after peeling off the protective adhesive film is cleaned as necessary. Examples of the cleaning method include wet cleaning such as water cleaning and solvent cleaning, and dry cleaning such as plasma cleaning. In the case of wet cleaning, ultrasonic cleaning may be used in combination. These cleaning methods are appropriately selected depending on the contamination state of the semiconductor wafer surface.
Semiconductor wafers to which the semiconductor wafer protection method of the present invention can be applied are not limited to silicon wafers, but include wafers of germanium, gallium-arsenic, gallium-phosphorus, gallium-arsenic-aluminum, and the like.
以下、実施例を示して本発明についてさらに詳細に説明する。以下に示す全ての実施例及び比較例において、米国連邦規格２０９ｂに規定されるクラス１，０００以下のクリーン度に維持された環境において粘着剤塗布液の調製及び塗布、粘着フィルムの貼着、半導体シリコンウエハの裏面研削、並びに粘着フィルムの剥離等を実施した。本発明はこれら実施例に限定されるものではない。尚、実施例に示した各種特性値は下記の方法で測定した。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. In all examples and comparative examples shown below, preparation and application of an adhesive coating solution, adhesion of an adhesive film, and semiconductor in an environment maintained at a cleanness of class 1,000 or less as defined in the US Federal Standard 209b Backside grinding of the silicon wafer and peeling of the adhesive film were performed. The present invention is not limited to these examples. Various characteristic values shown in the examples were measured by the following methods.
1.各種特性の測定方法
１−１．粘着力測定（ｇ／２５ｍｍ）
下記に規定した条件以外は、全てＪＩＳ Ｚ０２３７−１９９１に規定される方法に準じて測定する。２３℃の雰囲気下において、実施例または比較例で得られた粘着フィルムをその粘着剤層を介して、２０ｃｍ×５ｃｍの長方形のＳＵＳ３０４−ＢＡ板（ＪＩＳ Ｇ４３０５−１９９１規定）の表面に貼着し、同サイズに粘着フィルムをカットし、６０分放置する。但し、粘着フィルムは機械方向（以下、ＭＤ方向という）がＳＵＳ３０４−ＢＡ板の２０ｃｍの辺に、機械方向と直交する方向（以下、ＴＤ方向という）がＳＵＳ３０４−ＢＡ板の５ｃｍの辺に対するように粘着フィルムを貼着する。試料のＭＤ方向の一端を挟持し、剥離角度１８０度、剥離速度３００ｍｍ／ｍｉｎ．でＳＵＳ３０４−ＢＡ板の表面から試料を剥離する際の応力を測定し、２５ｍｍ幅に換算する。
1. Measuring method of various characteristics 1-1. Adhesive strength measurement (g / 25mm)
Except for the conditions specified below, all measurements are performed in accordance with the method specified in JIS Z0237-1991. In an atmosphere of 23 ° C., the adhesive film obtained in Example or Comparative Example was stuck to the surface of a 20 cm × 5 cm rectangular SUS304-BA plate (JIS G4305-1991 regulation) through the adhesive layer. Cut the adhesive film to the same size and leave it for 60 minutes. However, the adhesive film has a machine direction (hereinafter referred to as MD direction) of 20 cm side of the SUS304-BA plate and a direction orthogonal to the machine direction (hereinafter referred to as TD direction) to the 5 cm side of the SUS304-BA plate. Adhere the adhesive film. One end of the sample in the MD direction is sandwiched, the peeling angle is 180 degrees, and the peeling speed is 300 mm / min. Then, the stress at the time of peeling the sample from the surface of the SUS304-BA plate is measured and converted to a width of 25 mm.
１−２．貯蔵弾性率（Ｐａ）
支持樹脂層
半導体ウエハ保護用粘着フィルムの基材フィルム層部分を切断し、長方形（ＭＤ方向：３０ｍｍ、ＴＤ方向：１０ｍｍ）の試料を作製する。動的粘弾性測定装置（レオメトリックス社製：形式：ＲＳＡ−ＩＩ）を用いて、０〜３００℃までの貯蔵弾性率（機械方向）を測定する。測定周波数は、１Ｈｚとし、歪みは０．０１〜０．１％とする。
1-2. Storage modulus (Pa)
Supporting resin layer The base film layer portion of the adhesive film for protecting a semiconductor wafer is cut to prepare a rectangular (MD direction: 30 mm, TD direction: 10 mm) sample. The storage elastic modulus (machine direction) from 0 to 300 ° C. is measured using a dynamic viscoelasticity measuring device (Rheometrics: model: RSA-II). The measurement frequency is 1 Hz, and the distortion is 0.01 to 0.1%.
１−３．残留応力
正方形（ＭＤ方向：２０ｍｍ、ＴＤ方向：２０ｍｍ）の試料を作製し、動的粘弾性測定装置（レオメトリックス社製：形式：ＲＭＳ−８００、コンプリート）を用いて、１２０℃における荷重後の応力緩和を測定する。３０秒後の残留応力率（％）を求める。
1-3. Residual stress A square (MD direction: 20 mm, TD direction: 20 mm) sample was prepared, and after using a dynamic viscoelasticity measuring device (Rheometrics: model: RMS-800, complete) after loading at 120 ° C. Measure stress relaxation. The residual stress rate (%) after 30 seconds is obtained.
１−４．メルトフローレート（ｇ/１０分）
ＪＩＳ Ｋ６７３０に規定される方法に準拠した。測定温度は、１９０℃であった。
1-4. Melt flow rate (g / 10 min)
Conforms to the method defined in JIS K6730. The measurement temperature was 190 ° C.
１−５. 半導体ウエハ反り量の評価
半導体ウエハの表面に膜等が何も付設されていない、８インチシリコンミラーウエハ（以下、ウエハと略称する、直径約２００ｍｍ、厚み７４０μｍ）の表面に、保護用粘着フィルムをその粘着剤層を介してハンドローラを用いて貼付けた後、ウエハをホットプレート（アドバンテック社製、形式：ＴＰ−３２０）を用い加熱する。冷却後、裏面研削機（（株）ディスコ製、形式：ＤＦＧ８６０）を用いて厚みが５０μｍになるまでウエハ裏面を研削し薄層化する。薄層化後、ウエハの表面に保護用粘着フィルムが貼り付けられている状態で、保護用粘着フィルム貼付け面を上にしてウエハを定板上に乗せ、定板とウエハ裏面との最大距離を測定しウエハ反り量とする。１０枚のウエハについて評価し、その平均値で示す。
1-5. Evaluation of amount of warpage of semiconductor wafer Protected on the surface of an 8-inch silicon mirror wafer (hereinafter abbreviated as wafer, diameter: about 200 mm, thickness: 740 μm) where no film or the like is attached to the surface of the semiconductor wafer After sticking the pressure-sensitive adhesive film through the pressure-sensitive adhesive layer using a hand roller, the wafer is heated using a hot plate (manufactured by Advantech, model: TP-320). After cooling, the wafer back surface is ground and thinned to a thickness of 50 μm using a back surface grinding machine (manufactured by DISCO Corporation, model: DFG860). After thinning, with the protective adhesive film affixed to the surface of the wafer, place the wafer on the surface plate with the protective adhesive film affixing surface facing up, and set the maximum distance between the surface plate and the wafer back surface. Measure and use as wafer warpage. Ten wafers are evaluated, and the average value is shown.
１−６．半導体ウエハの破損（枚数）
半導体ウエハ裏面研削工程、及び保護用粘着フィルム剥離工程における半導体ウエハの破損枚数を示す。１０枚のウエハについて評価し、破損した枚数を示す。
1-6. Semiconductor wafer breakage (number)
The number of semiconductor wafers damaged in the semiconductor wafer back grinding process and the protective adhesive film peeling process is shown. Ten wafers are evaluated and the number of damaged ones is shown.
２．保護用粘着フィルムの製造例
２−１．基材フィルムの製造例１
耐熱フィルム層として５０μｍのポリエチレンナフタレートフィルム（帝人デュポン株式会社製 テオネックス）を選定し、これと１９０℃におけるメルトフローレートが１５０ｇ/１０分のエチレン−酢酸ビニル共重合体（三井デュポン株式会社製、ＥＶ１５０）フィルム（厚み１９５μｍ）を、コロナ放電処理を施すことで積層した。粘着剤層を形成するエチレン−酢酸ビニル共重合体側にもコロナ放電処理を施した。基材フィルム全体の厚みが２４５μｍであるフィルム１を作成した。メルトフローレートが１５０ｇ／１０分のEVAの残留応力率は、０．０２％であった。
2. 2. Production example of protective adhesive film 2-1. Production example 1 of base film
A 50 μm polyethylene naphthalate film (Teonex manufactured by Teijin DuPont Co., Ltd.) was selected as the heat-resistant film layer, and an ethylene-vinyl acetate copolymer (manufactured by Mitsui DuPont Co., Ltd.) having a melt flow rate at 150 ° C. of 150 g / 10 min. EV150) film (thickness: 195 μm) was laminated by applying corona discharge treatment. Corona discharge treatment was also applied to the ethylene-vinyl acetate copolymer side forming the pressure-sensitive adhesive layer. A film 1 having a total thickness of 245 μm was prepared. The residual stress rate of EVA with a melt flow rate of 150 g / 10 min was 0.02%.
２−２．基材フィルムの製造例２
耐熱フィルム層として５０μｍのポリエチレンナフタレートフィルム（帝人デュポン株式会社製 テオネックス）を選定し、これと１９０℃におけるメルトフローレートが１５０ｇ/１０分のエチレン−酢酸ビニル共重合体（三井デュポン株式会社製、ＥＶ１５０）フィルム（厚み５０μｍ）を、コロナ放電処理を施すことで積層した。粘着剤層を形成するエチレン−酢酸ビニル共重合体側にもコロナ放電処理を施した。基材フィルム全体の厚みが１００μｍであるフィルム２を作成した。メルトフローレートが１５０ｇ／１０分のEVAの残留応力率は、０．０２％であった。
2-2. Production example 2 of base film
A 50 μm polyethylene naphthalate film (Teonex manufactured by Teijin DuPont Co., Ltd.) was selected as the heat-resistant film layer, and an ethylene-vinyl acetate copolymer (manufactured by Mitsui DuPont Co., Ltd.) having a melt flow rate at 150 ° C. of 150 g / 10 min. EV150) film (thickness 50 μm) was laminated by performing corona discharge treatment. Corona discharge treatment was also applied to the ethylene-vinyl acetate copolymer side forming the pressure-sensitive adhesive layer. A film 2 having a total thickness of 100 μm was prepared. The residual stress rate of EVA with a melt flow rate of 150 g / 10 min was 0.02%.
２−３．基材フィルムの製造例３
耐熱フィルム層として５０μｍのポリエチレンナフタレートフィルム（帝人デュポン株式会社製 テオネックス）を選定し、これと190℃におけるメルトフローレートが１５ｇ/１０分のエチレン−酢酸ビニル共重合体（三井デュポン株式会社製 ＥＶ２５０）フィルム（厚み１９５μｍ）を、コロナ放電処理を施すことで積層した。粘着剤層を形成するエチレン−酢酸ビニル共重合体側にもコロナ放電処理を施した。基材フィルム全体の厚みが２４５μｍであるフィルム３を作成した。メルトフローレートが１５ｇ／１０分のEVAの残留応力率は、０．２２％であった。
2-3. Production example 3 of base film
A 50 μm polyethylene naphthalate film (Teonex manufactured by Teijin DuPont Co., Ltd.) was selected as the heat resistant film layer, and an ethylene-vinyl acetate copolymer (EV250 manufactured by Mitsui DuPont Co., Ltd.) having a melt flow rate of 15 g / 10 min at 190 ° C. ) A film (thickness: 195 μm) was laminated by applying a corona discharge treatment. Corona discharge treatment was also applied to the ethylene-vinyl acetate copolymer side forming the pressure-sensitive adhesive layer. A film 3 having a total thickness of 245 μm was prepared. The residual stress rate of EVA with a melt flow rate of 15 g / 10 min was 0.22%.
２−４．基材フィルムの製造例４
耐熱フィルム層として５０μｍのポリエチレンナフタレートフィルム（帝人デュポン株式会社製 テオネックス）を選定し、これと１９０℃におけるメルトフローレートが３ｇ/１０分のエチレン−α−オレフィン共重合体（三井化学株式会社製 タフマー （登録商標） Ａ−４０７０）フィルム（厚み１９５μｍ）を、コロナ放電処理を施すことで積層した。粘着剤層を形成するエチレン−αオレフィン共重合体にもコロナ放電処理を施した。基材フィルム全体の厚みが２４５μｍであるフィルム４を作成した。メルトフローレートが３ｇ／１０分のエチレン−αオレフィン共重合体の残留応力率は、０．０２％であった。
2-4. Production example 4 of base film
A 50 μm polyethylene naphthalate film (Teonex manufactured by Teijin DuPont Co., Ltd.) is selected as the heat-resistant film layer, and an ethylene-α-olefin copolymer having a melt flow rate at 190 ° C. of 3 g / 10 min (manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.). A TAFMER (registered trademark) A-4070) film (thickness: 195 μm) was laminated by performing corona discharge treatment. The ethylene-α-olefin copolymer forming the pressure-sensitive adhesive layer was also subjected to corona discharge treatment. A film 4 having a total thickness of 245 μm was prepared. The residual stress rate of the ethylene-α-olefin copolymer having a melt flow rate of 3 g / 10 min was 0.02%.
２−５．基材フィルムの比較製造例１
耐熱フィルム層として５０μｍのポリエチレンナフタレートフィルム（帝人デュポン株式会社製 テオネックス）を選定し、これと１９０℃におけるメルトフローレートが２．５ｇ/１０分のエチレン−酢酸ビニル共重合体（三井デュポン株式会社製、ＥＶ４６０）フィルム（厚み１９５μｍ）を、コロナ放電処理を施すことで積層した。粘着剤層を形成するエチレン−酢酸ビニル共重合体側にもコロナ放電処理を施した。基材フィルム全体の厚みが２４５μｍであるフィルム５を作成した。メルトフローレートが２.５ｇ／１０分のEVAの残留応力率は、８％であった。
2-5. Comparative production example 1 of base film
A 50 μm polyethylene naphthalate film (Teonex manufactured by Teijin DuPont Co., Ltd.) was selected as the heat-resistant film layer, and an ethylene-vinyl acetate copolymer (Mitsui DuPont Co., Ltd.) having a melt flow rate at 190 ° C. of 2.5 g / 10 min. Manufactured, EV460) film (thickness 195 μm) was laminated by performing corona discharge treatment. Corona discharge treatment was also applied to the ethylene-vinyl acetate copolymer side forming the pressure-sensitive adhesive layer. A film 5 having a total thickness of 245 μm as a base film was prepared. The residual stress rate of EVA with a melt flow rate of 2.5 g / 10 min was 8%.
２−６．粘着剤主剤の製造例
重合反応機に脱イオン水１５０重量部、重合開始剤として４，４’−アゾビス−４−シアノバレリックアシッド〔大塚化学（株）製、商品名：ＡＣＶＡ〕を０．６２５重量部、モノマー（Ａ）としてアクリル酸−２−エチルヘキシル６２．２５重量部、アクリル酸−ｎ−ブチル１８重量部、及びメタクリル酸メチル１２重量部、モノマー（Ｂ）としてメタクリル酸−２−ヒドロキシエチル３重量部、メタクリル酸２重量部、及びアクリルアミド１重量部、モノマー（Ｃ）としてポリテトラメチレングリコールジアクリレート〔日本油脂（株）製、商品名：ＡＤＴ−２５０〕１重量部、水溶性コモノマーとしてポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル（エチレンオキサイドの付加モル数の平均値：約２０）の硫酸エステルのアンモニウム塩のベンゼン環に重合性の１−プロペニル基を導入したもの〔第一工業製薬（株）製、商品名：アクアロンＨＳ−１０〕０．７５重量部を装入し、攪拌下で７０〜７２℃において８時間乳化重合を実施し、アクリル系樹脂エマルションを得た。これを９重量％アンモニア水で中和（ｐＨ＝７．０）し、固形分４２．５重量％のアクリル系粘着剤（粘着剤主剤１）とした。
粘着剤塗布液１の製造方法
得られた粘着剤主剤エマルジョン１００重量部を採取し、さらに９重量％アンモニア水を加えてｐＨ９．５に調整した。次いで、アジリジン系架橋剤〔日本触媒化学工業（株）製、商品名：ケミタイトＰＺ−３３〕１．６重量部を添加して粘着剤層を構成する粘着剤塗布液１を得た。
2-6. Production Example of Adhesive Main Agent 0.15 parts by weight of deionized water in a polymerization reactor and 4,4′-azobis-4-cyanovaleric acid (trade name: ACVA, manufactured by Otsuka Chemical Co., Ltd.) as a polymerization initiator 625 parts by weight, monomer (A) 62.25 parts by weight of 2-ethylhexyl acrylate, 18 parts by weight of acrylic acid-n-butyl and 12 parts by weight of methyl methacrylate, monomer (B) as methacrylate 2-hydroxy 3 parts by weight of ethyl, 2 parts by weight of methacrylic acid, 1 part by weight of acrylamide, 1 part by weight of polytetramethylene glycol diacrylate [manufactured by NOF Corporation, trade name: ADT-250] as a monomer (C), water-soluble comonomer As polyoxyethylene nonylphenyl ether (average of the number of moles of ethylene oxide added: about 20) 0.75 parts by weight of a product obtained by introducing a polymerizable 1-propenyl group into the benzene ring of the ammonium salt [Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., trade name: Aqualon HS-10] was charged with stirring under 70%. Emulsion polymerization was carried out at ˜72 ° C. for 8 hours to obtain an acrylic resin emulsion. This was neutralized with 9% by weight aqueous ammonia (pH = 7.0) to obtain an acrylic pressure-sensitive adhesive (pressure-sensitive adhesive main agent 1) having a solid content of 42.5% by weight.
Manufacturing method of pressure-sensitive adhesive coating solution 1 100 parts by weight of the pressure-sensitive adhesive main agent emulsion obtained was sampled, and further adjusted to pH 9.5 by adding 9% by weight ammonia water. Next, 1.6 parts by weight of an aziridine-based crosslinking agent [manufactured by Nippon Shokubai Chemical Industry Co., Ltd., trade name: Chemitite PZ-33] was added to obtain a pressure-sensitive adhesive coating solution 1 constituting the pressure-sensitive adhesive layer.
２−７．粘着フィルムの製造実施例１
粘着剤塗布液１を、ロールコーターを用いてポリプロピレンフィルム（剥離フィルム、厚み：５０μｍ）に塗布し、１２０℃で２分間乾燥して厚み１０μｍの粘着剤層を設けた。これに上記基材フィルム１のコロナ放電処理面を貼り合わせ押圧して、粘着剤層を転写させた。転写後、６０℃において４８時間加熱した後、室温まで冷却することにより半導体ウエハ保護用粘着フィルム１を製造した。粘着力は１００ｇ／２５ｍｍであった。
2-7. Production Example 1 of Adhesive Film
The pressure-sensitive adhesive coating solution 1 was applied to a polypropylene film (release film, thickness: 50 μm) using a roll coater, and dried at 120 ° C. for 2 minutes to provide a pressure-sensitive adhesive layer having a thickness of 10 μm. The corona discharge-treated surface of the base film 1 was bonded and pressed on this to transfer the pressure-sensitive adhesive layer. After the transfer, the film was heated at 60 ° C. for 48 hours, and then cooled to room temperature to produce a semiconductor wafer protecting adhesive film 1. The adhesive strength was 100 g / 25 mm.
２−８．粘着フィルムの製造実施例２
粘着剤塗布液１を、ロールコーターを用いてポリプロピレンフィルム（剥離フィルム、厚み：５０μｍ）に塗布し、１２０℃で２分間乾燥して厚み１０μｍの粘着剤層を設けた。これに上記基材フィルム２のコロナ放電処理面を貼り合わせ押圧して、粘着剤層を転写させた。転写後、６０℃において４８時間加熱した後、室温まで冷却することにより半導体ウエハ保護用粘着フィルム２を製造した。粘着力は９０ｇ／２５ｍｍであった。
2-8. Production Example 2 of Adhesive Film
The pressure-sensitive adhesive coating solution 1 was applied to a polypropylene film (release film, thickness: 50 μm) using a roll coater, and dried at 120 ° C. for 2 minutes to provide a pressure-sensitive adhesive layer having a thickness of 10 μm. The corona discharge-treated surface of the base film 2 was bonded and pressed on this to transfer the pressure-sensitive adhesive layer. After the transfer, the film was heated at 60 ° C. for 48 hours, and then cooled to room temperature to produce a semiconductor wafer protecting adhesive film 2. The adhesive strength was 90 g / 25 mm.
２−９．粘着フィルムの製造実施例３
粘着剤塗布液１を、ロールコーターを用いてポリプロピレンフィルム（剥離フィルム、厚み：５０μｍ）に塗布し、１２０℃で２分間乾燥して厚み１０μｍの粘着剤層を設けた。これに上記基材フィルム３のコロナ放電処理面を貼り合わせ押圧して、粘着剤層を転写させた。転写後、６０℃において４８時間加熱した後、室温まで冷却することにより半導体ウエハ保護用粘着フィルム３を製造した。粘着力は１０５ｇ／２５ｍｍであった。
2-9. Production Example 3 of Adhesive Film
The pressure-sensitive adhesive coating solution 1 was applied to a polypropylene film (release film, thickness: 50 μm) using a roll coater, and dried at 120 ° C. for 2 minutes to provide a pressure-sensitive adhesive layer having a thickness of 10 μm. The corona discharge-treated surface of the substrate film 3 was bonded to this and pressed to transfer the pressure-sensitive adhesive layer. After the transfer, the film was heated at 60 ° C. for 48 hours, and then cooled to room temperature to produce a semiconductor wafer protecting adhesive film 3. The adhesive strength was 105 g / 25 mm.
２−１０．粘着フィルムの製造実施例４
粘着剤塗布液１を、ロールコーターを用いてポリプロピレンフィルム（剥離フィルム、厚み：５０μｍ）に塗布し、１２０℃で２分間乾燥して厚み１０μｍの粘着剤層を設けた。これに上記基材フィルム４のコロナ放電処理面を貼り合わせ押圧して、粘着剤層を転写させた。転写後、６０℃において４８時間加熱した後、室温まで冷却することにより半導体ウエハ保護用粘着フィルム４を製造した。粘着力は１００ｇ／２５ｍｍであった。
2-10. Production Example 4 of Adhesive Film
The pressure-sensitive adhesive coating solution 1 was applied to a polypropylene film (release film, thickness: 50 μm) using a roll coater, and dried at 120 ° C. for 2 minutes to provide a pressure-sensitive adhesive layer having a thickness of 10 μm. The corona discharge-treated surface of the base film 4 was bonded to this and pressed to transfer the pressure-sensitive adhesive layer. After the transfer, the film was heated at 60 ° C. for 48 hours, and then cooled to room temperature to produce a semiconductor wafer protecting adhesive film 4. The adhesive strength was 100 g / 25 mm.
２−１１．粘着フィルムの比較製造実施例
粘着剤塗布液１を、ロールコーターを用いてポリプロピレンフィルム（剥離フィルム、厚み：５０μｍ）に塗布し、１２０℃で２分間乾燥して厚み１０μｍの粘着剤層を設けた。これに上記基材フィルム５のコロナ放電処理面を貼り合わせ押圧して、粘着剤層を転写させた。転写後、６０℃において４８時間加熱した後、室温まで冷却することにより半導体ウエハ保護用粘着フィルム５を製造した。粘着力は、１００ｇ／２５ｍｍであった。
2-11. Comparative production example of pressure-sensitive adhesive film The pressure-sensitive adhesive coating solution 1 was applied to a polypropylene film (release film, thickness: 50 μm) using a roll coater and dried at 120 ° C. for 2 minutes to provide a pressure-sensitive adhesive layer having a thickness of 10 μm. . The corona discharge-treated surface of the base film 5 was bonded to this and pressed to transfer the pressure-sensitive adhesive layer. After the transfer, the film was heated at 60 ° C. for 48 hours, and then cooled to room temperature, whereby a semiconductor wafer protecting adhesive film 5 was produced. The adhesive strength was 100 g / 25 mm.
３−１．実施例１
半導体ウエハ保護用粘着フィルム１を１０枚の半導体ウエハ（Mirrorウエハ、直径：８インチ、厚み：７５０μｍ）の全表面に貼着した状態で、ウエハ裏面より７０℃に設定したホットプレートで１０秒間（←表と異なる）加熱した。次いで、裏面研削機（（株）ディスコ製、形式：ＤＦＧ８６０）を用いて、厚みが５０μｍになるまでウエハ裏面を研削した。研削後、２５枚のウェハ収納が可能なカセットに研削済半導体ウエハをロボットアームにより収納した。その際の半導体ウエハの反りに起因する、半導体ウエハとカセットとの干渉によるウェハ破損及び、搬送時のウェハとロボットアームとの吸着不良は発生しなかった。表１では、この状態をＯＫと記載した。
更に、研削後の半導体ウエハの反り量を測定した結果、ウエハの反り量は半導体ウエハ保護用粘着フィルム貼付け面方向へ１．９ｍｍであった。得られた結果を表１に示す。
3-1. Example 1
With the adhesive film 1 for protecting a semiconductor wafer attached to the entire surface of 10 semiconductor wafers (Mirror wafer, diameter: 8 inches, thickness: 750 μm), 10 seconds on a hot plate set at 70 ° C. from the back of the wafer ( (← Different from the table) Heated. Next, the back surface of the wafer was ground using a back surface grinding machine (manufactured by DISCO Corporation, model: DFG860) until the thickness reached 50 μm. After grinding, the ground semiconductor wafer was stored by a robot arm in a cassette capable of storing 25 wafers. The wafer breakage due to the interference between the semiconductor wafer and the cassette due to the warpage of the semiconductor wafer at that time, and the suction failure between the wafer and the robot arm during the transfer did not occur. In Table 1, this state was described as OK.
Furthermore, as a result of measuring the warpage amount of the semiconductor wafer after grinding, the warpage amount of the wafer was 1.9 mm in the direction of the adhesive surface for adhering the semiconductor wafer protecting adhesive film. The obtained results are shown in Table 1.
３−２．実施例２
ウエハ裏面からの加熱を１８０℃で３００秒間とした以外、実施例１と同様に実施した。カセット収納時のウェハ破損及び、搬送不良は発生しなかった。裏面研削後のウエハ反り量は、半導体ウエハ保護用粘着フィルム貼付け面方向へ１．１ｍｍであった。得られた結果を表１に示す。
3-2. Example 2
The same procedure as in Example 1 was performed except that the heating from the back surface of the wafer was performed at 180 ° C. for 300 seconds. No wafer breakage or conveyance failure occurred during cassette storage. The amount of wafer warping after back grinding was 1.1 mm in the direction of the adhesive surface for adhering the semiconductor wafer protecting film. The obtained results are shown in Table 1.
３−３．実施例３
半導体ウエハ保護用粘着フィルム２を用い、ウエハ裏面からの加熱を１００℃で３０秒間とした以外、実施例１と同様に実施した。カセット収納時のウェハ破損及び、搬送不良は発生しなかった。裏面研削後のウエハ反り量は、半導体ウエハ保護用粘着フィルム貼付け面方向へ４．６ｍｍであった。得られた結果を表１に示す。
3-3. Example 3
The same procedure as in Example 1 was performed, except that the adhesive film 2 for protecting a semiconductor wafer was used and heating from the back surface of the wafer was performed at 100 ° C. for 30 seconds. No wafer breakage or conveyance failure occurred during cassette storage. The amount of wafer warpage after back grinding was 4.6 mm in the direction of the adhesive surface for adhering the semiconductor wafer protecting film. The obtained results are shown in Table 1.
３−４．実施例４
半導体ウエハ保護用粘着フィルム３を用いた以外、実施例３と同様に実施した。カセット収納時のウェハ破損及び、搬送不良は発生しなかった。裏面研削後のウエハ反り量は、半導体ウエハ保護用粘着フィルム貼付け面方向へ４．５ｍｍであった。得られた結果を表１に示す。
3-4. Example 4
It implemented similarly to Example 3 except having used the adhesive film 3 for semiconductor wafer protection. No wafer breakage or conveyance failure occurred during cassette storage. The amount of wafer warpage after back grinding was 4.5 mm in the direction of the adhesive surface for adhering the semiconductor wafer protecting film. The obtained results are shown in Table 1.
３−５．実施例５
半導体ウエハ保護用粘着フィルム４を用いた以外、実施例３と同様に実施した。カセット収納時のウェハ破損及び、搬送不良は発生しなかった。裏面研削後のウエハ反り量は、半導体ウエハ保護用粘着フィルム貼付け面方向へ１．５ｍｍであった。得られた結果を表１に示す。
3-5. Example 5
It implemented similarly to Example 3 except having used the adhesive film 4 for semiconductor wafer protection. No wafer breakage or conveyance failure occurred during cassette storage. The amount of wafer warpage after back grinding was 1.5 mm in the direction of the adhesive surface for adhering the semiconductor wafer protecting film. The obtained results are shown in Table 1.
３−６．比較例１
半導体ウエハ保護用粘着フィルム５を用いた以外、実施例３と同様に実施した。その結果、カセット収納時に１０枚中５枚でウエハ反りのため、ウエハとカセットが干渉し、破損が生じた。更に、ウエハ研削後、カセットへの搬送中に１０枚中３枚でロッボトアームへのウェハの吸着不良が発生した。裏面研削後のウエハ反り量は、半導体ウエハ保護用粘着フィルム貼付け面方向へ１２．１ｍｍであった。得られた結果を表１に示す。
3-6. Comparative Example 1
It implemented similarly to Example 3 except having used the adhesive film 5 for semiconductor wafer protection. As a result, 5 out of 10 wafers were warped when the cassette was stored, causing the wafer and the cassette to interfere with each other and breakage occurred. Further, after wafer grinding, defective wafer adsorption to the robot arm occurred in 3 out of 10 wafers during conveyance to the cassette. The amount of warpage of the wafer after back grinding was 12.1 mm in the direction of the adhesive surface for adhering the semiconductor wafer protecting adhesive film. The obtained results are shown in Table 1.
３−７．比較例２
半導体ウエハ保護用粘着フィルム５を用い、ウエハ裏面からの加熱を省いた以外、実施例３と同様に実施した。その結果、カセット収納時に１０枚中５枚でウエハ反りのため、ウエハとカセットが干渉し、破損が生じた。更に、ウエハ研削後、カセットへの搬送中に１０枚中４枚でロッボトアームへのウェハの吸着不良が発生した。裏面研削後のウエハ反り量は、半導体ウエハ保護用粘着フィルム貼付け面方向へ１３．０ｍｍであった。得られた結果を表１に示す。
3-7. Comparative Example 2
The same procedure as in Example 3 was performed except that the semiconductor wafer protecting adhesive film 5 was used and heating from the back surface of the wafer was omitted. As a result, 5 out of 10 wafers were warped when the cassette was stored, causing the wafer and the cassette to interfere with each other and breakage occurred. Further, after wafer grinding, wafers were not properly attracted to the robot arm when 4 out of 10 wafers were being transferred to the cassette. The amount of warpage of the wafer after back grinding was 13.0 mm in the direction of the adhesive surface for adhering the semiconductor wafer protecting film. The obtained results are shown in Table 1.
Claims (8)
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