JP2006148096A

JP2006148096A - 半導体ウエハ固定用粘着テープ

Info

Publication number: JP2006148096A
Application number: JP2005321216A
Authority: JP
Inventors: Kazushige Iwamoto; 和繁岩本; Shozo Yano; 正三矢野; Kazuhiro Suzuki; 一広鈴木; Michio Kamiyama; 倫生上山
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 2005-11-04
Filing date: 2005-11-04
Publication date: 2006-06-08

Abstract

【課題】フルカットダイシング方式において切削屑の半導体ウエハ表面への残留を防止しうるダイシング用粘着テープを提供する。
【解決手段】ＪＩＳＫ７２１０「熱可塑性プラスチックの流れ試験方法」に示される試験方法における試験温度１９０℃、試験荷重２１．１８Ｎで溶融するとともに前記方法によるＭＦＲが０．１〜３で、かつ重合体の構成成分としてカルボキシル基（−ＣＯＯＨ）を有する構成成分を含む樹脂層Ｂと粘着剤層Ａとが積層されてなることを特徴とする半導体ウエハ固定用粘着テープ。
【選択図】図１

Description

本発明は、各種半導体を製造する工程において使用する粘着テープに関する。さらに詳しくいえば、例えば、パターンを形成した半導体ウエハを一つ一つのパターン毎に切断し、素子として分割する際、半導体ウエハを固定するのに使用する半導体ウエハ固定用の粘着テープに関するものである。

回路パターンの形成された半導体ウエハを素子小片に切断分離するダイシング加工には、回転丸刃により半導体ウエハのみを切断するセミ・フルカット方式と、半導体ウエハを固定するためにウエハの裏面に貼合したウエハ固定用テープの一部まで切り込むフルカット方式とがある。半導体ウエハダイシング時のダイシング条件はウエハの品種により適切な条件が設定されているが、例えば、６インチ径２００μｍ厚さの４ＭＢ−ＤＲＡＭウエハは、回転丸刃の周速度約１００ｍ／秒、切削速度１００ｍｍ／秒、半導体ウエハ固定用粘着テープへの切り込み深さ３０μｍ、切削水（冷却水）の供給量２０ｃｃ／秒でフルカットダイシングされる。ウエハ固定用粘着テープには、半導体ウエハ切断時の素子小片固定力と、素子小片を１つ１つ実装する際の易剥離性との２つの性能が要求されており、これに対応するものとして近年特開平０１−２４９８７７号に開示されたような放射線硬化性粘着テープが用いられるようになってきている。フルカットダイシング方式は、半導体製造工程の省力化と半導体品質の向上を目的として、放射線硬化性粘着テープの出現と相まって、広く用いられるようになってきた。しかし、半導体ウエハの集積度の上昇に伴ない、ウエハ表面の残留物管理に対する要求水準が厳しくなり、フルカットダイシング時に発生する切削屑のウエハ表面への残留が対処すべき問題となりつつある。従来、セミフルカット方式で発生する切削屑は成分がウエハの粉だけであるため、洗浄水により容易に除去され半導体ウエハ不良の原因となることはなかった。しかし、フルカットダイシング方式で発生する切削屑として、ウエハ屑の他にウエハ固定用粘着テープが切削時に溶融・延伸された糸状の屑が発生し、この切削屑がウエハ表面の凹凸に引っかかり残留する問題が発生している。このような問題を解決するために、特許文献１又は２に開示された技術が提案されているが、上記のような半導体ウエハについての残留物管理に対する厳しい要求には、まだ十分対応しきれていない。
特開平５−１５６２１４号特開平５−２１１２３４号

本発明は、上記の問題点を解決した半導体ウエハ固定用粘着テープを提供することを目的とする。すなわち、本発明はフルカットダイシング方式においても切削屑の半導体ウエハ表面への残留を防止しうるウエハ固定用粘着テープを提供するものである。

本発明者らは、上記の目的を達成するために研究を重ねた結果、＜１＞半導体ウエハダイシング時に発生する切削屑が細長い糸状になるため、半導体ウエハ表面の凹凸に引っかかりやすくなること、＜２＞さらに、回転丸刃が半導体ウエハを切削する時に発生する熱により、ウエハとともに切削されるウエハ固定用テープの構成樹脂が溶融状態になり、回転丸刃の回転により糸状に延伸されることを見い出した。そして、さらに鋭意研究を進めた結果、ウエハ固定用テープのベースの樹脂層に特定の重合体を用いることにより、半導体ウエハダイシング時に発生する切削屑が糸状とならず、ウエハ表面における残留を効果的に防止できることを見い出し、この知見に基づき本発明を完成するに至った。
すなわち本発明は、
（１）ＪＩＳＫ７２１０「熱可塑性プラスチックの流れ試験方法」に示される試験方法における試験温度１９０℃、試験荷重２１．１８Ｎで溶融するとともに前記方法によるＭＦＲが０．１〜３で、かつ重合体の構成成分としてカルボキシル基（−ＣＯＯＨ）を有する構成成分を含む樹脂層Ｂと粘着剤層Ａとが積層されてなることを特徴とする半導体ウエハ固定用粘着テープ、
（２）カルボキシル基を有する構成成分を含む樹脂層Ｂが、エチレン−（メタ）アクリル酸共重合体又はエチレン−（メタ）アクリル酸共重合体のアイオノマー樹脂である、（１）記載の半導体ウエハ固定用粘着テープ、
（３）前記樹脂層Ｂと粘着剤層Ａの間に厚さ２０μｍ以下でかつＤＳＣ測定による融点が１００℃以上の樹脂層Ｂ−１があり、粘着剤層Ａと樹脂層Ｂ−１の厚さの和が２０μｍ以下であることを特徴とする（１）又は（２）記載の半導体ウエハ固定用粘着テープ、及び
（４）半導体ウエハ固定用粘着テープにおける樹脂層Ｂに１０μｍ以上回転丸刃が切り込むことを特徴とする、（１）〜（３）のいずれか１項に記載の半導体ウエハ固定用粘着テープを用いた半導体ウエハのフルカットダイシング方法
を提供するものである。

本発明の半導体ウエハ固定用粘着テープはフルカットダイシング方式に用いるのに特に好適であり、フルカットダイシング方式において、半導体ウエハ表面に切削屑が残留することがなく、半導体ウエハの生産歩留まりの向上、信頼性の向上に大きく寄与するという優れた効果を奏する。

以下に本発明を詳細に説明する。半導体ウエハダイシング時には、回転丸刃がウエハを切削する時に発生する熱を冷却しかつウエハ表面を洗浄するために、ウエハ表面の切削点に切削水が供給されるが、被切削物はウエハの切削熱により、切削水の沸点の１００℃近くまで上昇する。また、ウエハ固定用粘着テープへの回転丸刃の切り込み深さが深い場合、切削水の供給は不十分となり、概略テープ厚さの表面２０μｍ程度までしか十分な冷却効果は期待できず、それ以上の深さの部分では切削水の供給量不足により被切削物の温度が１００℃以上まで上昇することがある。このため、従来のウエハ固定用粘着テープでは、基材フィルムの樹脂が切削時に溶融・延伸され、糸状の切削屑が発生していた。本発明のウエハ固定用粘着テープは、このような高温状態における糸状の切削屑の発生を防止する。本発明のウエハ固定用粘着テープの一実施態様は、図１に示される。同図は粘着テープの縦断面図であり、１の粘着剤層Ａと２の樹脂層Ｂが積層されている。樹脂層Ｂが、ＭＦＲが０．１〜３の樹脂で、かつ、重合体構成成分としてカルボキシル基を有するものを含む樹脂であることを特徴としている。この樹脂層は、ウエハダイシング時に、樹脂層Ｂの樹脂が切削熱により溶融状態になっても、その溶融粘度は樹脂のＭＦＲが０．１〜３であることから非常に高粘度であり、かつカルボキシル基を含有するため切削水との親和性が良い。この結果切削屑は回転丸刃により引き伸ばされるとき細かく切断されやすく、細長く引き伸ばされることがないため、糸状の切削屑の発生を防止することができると考えられる。ここでカルボキシル基の含有量としては、樹脂層Ｂの主構成樹脂１００質量部に対し、重合体構成成分としてカルボキシル基を有する成分（例えばＭＡＡ：メタクリル酸コモノマー）として５重量部以上、より好ましくは８重量部以上２０以下が適当である。また、樹脂層Ｂに用いられる樹脂の前記のＭＦＲは、０．１〜３である。

糸状の切削屑の発生を防止するためには、切削屑の糸状化を抑制する効果を有する樹脂層Ｂへの回転丸刃の切り込み深さを深くすることが好ましいが、通常、フルカットダイシング時のテープ切り込み深さは、３０μｍ前後に設定されることが多いため、ウエハと樹脂層Ｂの間に位置する粘着剤層Ａは薄い程好ましく、例えば３〜２０μｍが好ましく、より好ましくは５〜１５μｍである。

樹脂層Ｂの樹脂としては、切削熱により溶融状態になることを想定して選定するため、樹脂の融点よりも樹脂が溶融状態になったときの粘度が重要である。このような樹脂としてはＭＦＲ０．１〜３で、かつ重合体構成単位としてカルボキシル基を有する化合物を含む樹脂が用いられ、ＭＦＲ０．１〜３のエチレン−（メタ）アクリル酸共重合体、エチレン−（メタ）アクリル酸共重合体のアイオノマー樹脂などを用いる。
前記アイオノマー樹脂において、カルボキシル基を中和する陽イオンとしては、金属イオン、有機アミンが通常用いられるが、その中でも主にＮａ⁺ 、Ｌｉ⁺ 、Ｍｇ⁺⁺、Ｚｎ⁺⁺等の金属イオンが用いられる。なお、半導体ウエハへの悪影響を防止するためには陽イオンとしてＺｎ⁺⁺を用いたアイオノマーが好ましく用いられる。カルボキシル基の陽イオンによる中和度は好ましくは５〜９０ｍｏｌ％である。樹脂層Ｂの厚さは通常の半導体ウエハ固定用粘着テープの基材樹脂層と特に異ならない。通常３０〜３００μｍ、より好ましくは５０〜２００μｍである。

さらに、糸状の切削屑の発生をさらに防止するための他の実施態様が、断面図として図２に示される。同図は、切削水の供給により、切削温度が１００℃以下に抑えられる位置に融点１００℃以上の、３の樹脂層Ｂ−１を用いたものである。この理由としては、切削水の冷却効果により樹脂層Ｂ−１の切削温度が樹脂層Ｂ−１の溶融温度以下に抑えられるため、切削時の溶融・延伸を避けられ、樹脂層Ｂ−１が糸状切削屑となりにくいためである。また、同時に切削される樹脂層Ｂに、切削により削り取られ溶融せず微細化した樹脂層Ｂ−１の樹脂が混ぜ合わされ、樹脂層Ｂの糸状化を防止する効果が高まるためである。切削温度を１００℃以下に抑えられる樹脂層Ｂ−１の位置としては、切削水の冷却効果を考慮し、粘着テープ表面より２０μｍ程度までの厚さが好ましいが、この場合、粘着テープの粘着剤層Ａと融点１００℃以上の樹脂層Ｂ−１の厚さの和を２０μｍ以下に抑えることが好ましい。

樹脂層Ｂ−１の樹脂としては、切削熱による溶融を避けるため樹脂の融点が重要であり、切削水の沸点との関係から融点１００℃以上であることが好ましい。また溶融粘度については、樹脂が融点以下の温度で用いられるため特に限定されるものではなく、フィルムの製膜のしやすさ等から適当な樹脂が選択されるが、溶融粘度が低い樹脂の方が好ましく用いられる。また、樹脂層Ｂ−１は樹脂層Ｂと粘着剤層Ａの間に位置するため、両者の接着性も必要とされる。樹脂層Ｂとの接着性を得るためには、樹脂層Ｂ−１の樹脂は樹脂層Ｂの樹脂と同類もしくはそれに近い樹脂であると好ましい。粘着剤層Ａとの接着性を得るためには、樹脂層Ｂ−１の樹脂が極性基をもつかまたはコロナ処理等のフィルム表面の改質により容易に極性基をもつことのできる樹脂であることが好ましい。このような樹脂としては、例えば
エチレン−メタクリル酸共重合体（ＥＭＡＡ）
エチレン−メタクリル酸メチル共重合体（ＥＭＭＡ）
エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）
エチレン−アクリル酸エチル共重合体（ＥＥＡ）
エチレン−アクリル酸共重合体（ＥＡＡ）
エチレン−アクリル酸メチル共重合体（ＥＭＡ）
等で融点が１００℃以上の樹脂を挙げることができる。

なお、樹脂層Ｂ、樹脂層Ｂ−１は、それぞれ１層に限定されるものではなく、樹脂層Ｂ、樹脂層Ｂ−１としての要求される条件を満たしていればよい。さらに別の実施態様を断面図として図３に示す。同図は、樹脂層Ｂの樹脂層Ｂ−１または粘着剤層Ａと積層された側と反対面に、４で示される他の樹脂層Ｂ−２を積層した例を示す。ただし、樹脂層Ｂ−２は１層に限定されるものではないが、ダイシング時に回転丸刃より切り込まれる場合は、樹脂層Ｂに要求される条件を満たす必要がある。なお、この実施態様において、樹脂層Ｂまたは樹脂層Ｂに積層した樹脂層Ｂ−２の、粘着剤層Ａを塗布する側と反対側表面をシボ加工もしくは滑剤コーティングすると、ブロッキング防止、粘着テープの放射状延伸時の粘着テープと治具との摩擦を減少することによる基材フィルムのネッキング防止などの効果があるので好ましい。なお、図１〜３において同符号は同じものを示す。

次に、本発明において粘着剤層Ａに用いられる粘着剤としては、特に制限はないが、アクリル系粘着剤を用いることが好ましい。また、放射線反応性を付与するために、必要に応じ、アクリル系粘着剤中に炭素−炭素２重結合を持ったモノマー、オリゴマー、ポリマーや光反応開始剤等の添加剤を処方し用いることもできる。このような粘着剤自体は公知のものを用いることができ、例えば特開平１−２４９８７７号、特願平５−１９６７６８号、特開昭６３−１７９８０号などに記載のものを用いることができる。本発明の半導体ウエハ固定用粘着テープを使用して行う半導体ウエハのダイシング方法自体は、上述した点以外は通常の方法と同様にして行うことができるが、これらのウエハ固定用粘着テープを使用してダイシング時の糸状切削屑を防止するためには、半導体ダイシング時の回転丸刃のダイシングテープ切り込み量を、ウエハ固定用粘着テープにおける樹脂層Ｂに１０μｍ以上回転丸刃が切り込むのが好ましい。

次に、本発明を実施例に基づきさらに詳細に説明する。なお、以下の実施例で各特性は次のように試験し、評価した。
＜１＞融点
ＪＩＳＫ７１２１「プラスチックの転移温度測定方法」に示されるＤＳＣ（指差走査熱量測定）により、窒素ガス雰囲気中で昇温速度毎分１０℃の試験条件にて測定した値を用いた。
＜２＞ＭＦＲ
ＪＩＳＫ７２１０「熱可塑性プラスチックの流れ試験方法」に示される、試験温度１９０℃、試験荷重２１．１８Ｎ｛２．１６０ｋｇｆ｝の試験条件により測定した。
＜３＞切削屑残留性試験
以下の条件でダイシング処理された半導体ウエハの素子小片１００〜１００００個の表面を光学顕微鏡により、測定倍率１００倍にて切削屑の有無を観察し、切削屑の付着の発生しているチップの発生率を調査した。０．３％以下を合格（○）とし、０．３％を越えるものを不合格（×）とした。
（ダイシング条件）
ダイシング装置：ＤＩＳＣＯ社製ＤＴＦ−２／６型
回転丸刃：ＤＩＳＣＯ社製２０６０−２７ＨＦＤＤ
回転丸刃回転数：３０，０００ｒｐｍ
切削速度：１００ｍｍ／ｓ
切削水流量：２０ｍｌ／ｓ
ダイシングサイズ：２ｍｍ角

実施例１
樹脂層Ｂとして、ＭＦＲ３．０、融点９８℃のＥＭＡＡ樹脂^*1（三井・デュポンポリケミカル社製、ニュクレルＮ０９０３ＨＣ）を使用し、樹脂層Ｂ厚さ１００μｍのフィルムを作成した。さらに樹脂層Ｂの表面に粘着剤の粘着性向上のためコロナ処理を施した後、アクリル系粘着剤を樹脂層Ｂの表面に乾燥後１０μｍの厚さになるよう塗工し、図１に示すと同様の粘着テープを作成した。ダイシング処理においてはテープへの回転丸刃の切り込み深さ設定を３０μｍとし、評価を行った。その結果を表１に示した。

比較例１
樹脂層Ｂとして、ＭＦＲ１．５、融点９０℃のＥＶＡ樹脂^*２（東ソー社製、ウルトラセンＵＥ−６３０）を使用した以外は実施例１と同様にして、粘着テープを作成し、ダイシングし、評価を行った。その結果を表１に示した。

比較例２
樹脂層Ｂとして、ＭＦＲ１０、融点９７℃のＥＭＡＡ樹脂^*１（三井・デュポンポリケミカル社製、ニュクレルＮ４１０）を使用した以外は実施例１と同様にして、粘着テープを作成し、ダイシングし、評価を行った。その結果を表１に示した。

（注）ＥＭＡＡ樹脂^*1：エチレン−メタクリル酸共重合体
ＥＶＡ樹脂^*２：エチレン−酢酸ビニル共重合体

本発明の半導体ウエハ固定用粘着テープの一実施態様を示す縦断面図である。本発明の半導体ウエハ固定用粘着テープの他の実施態様を示す縦断面図である。本発明の半導体ウエハ固定用粘着テープのさらに他の実施態様を示す縦断面図である。

符号の説明

１粘着剤層Ａ
２樹脂層Ｂ
３樹脂層Ｂ−１
４樹脂層Ｂ−２

Claims

ＪＩＳＫ７２１０「熱可塑性プラスチックの流れ試験方法」に示される試験方法における試験温度１９０℃、試験荷重２１．１８Ｎで溶融するとともに前記方法によるＭＦＲが０．１〜３で、かつ重合体の構成成分としてカルボキシル基（−ＣＯＯＨ）を有する構成成分を含む樹脂層Ｂと粘着剤層Ａとが積層されてなることを特徴とする半導体ウエハ固定用粘着テープ。
カルボキシル基を有する構成成分を含む樹脂層Ｂが、エチレン−（メタ）アクリル酸共重合体又はエチレン−（メタ）アクリル酸共重合体のアイオノマー樹脂である、請求項１記載の半導体ウエハ固定用粘着テープ。
前記樹脂層Ｂと粘着剤層Ａの間に厚さ２０μｍ以下でかつＤＳＣ測定による融点が１００℃以上の樹脂層Ｂ−１があり、粘着剤層Ａと樹脂層Ｂ−１の厚さの和が２０μｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２記載の半導体ウエハ固定用粘着テープ。
半導体ウエハ固定用粘着テープにおける樹脂層Ｂに１０μｍ以上回転丸刃が切り込むことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の半導体ウエハ固定用粘着テープを用いた半導体ウエハのフルカットダイシング方法。