JP2007158025A - 半導体加工用感圧型テープ - Google Patents

Abstract

【課題】 剥離後にウエハ裏面に生じる粘着剤層成分による汚染をごく低いレベルに抑えた半導体加工用感圧型テープを提供する。
【解決手段】 基材フィルム上の少なくとも片面に粘着剤層を設けてなる半導体加工用感圧型テープであって、前記粘着剤層を構成するベース樹脂の重量平均分子量１０万以下の成分の含有量が、前記ベース樹脂に対して２０質量％以下である半導体加工用感圧型テープ。
【選択図】 なし

Description

本発明は、半導体集積回路チップを製造する工程において用いられる半導体加工用感圧型テープに関し、特に、半導体ウエハの回路パターンが形成された面を保護するために用いられる半導体用感圧型表面保護テープに関する。

半導体集積回路チップを製造する工程では、通常、回路パターンが形成されたウエハの裏面を研削して、用途に応じた厚みに調整することが行われている。ウエハ裏面の研削を行う際には、ウエハが破損したり、回路パターン形成面が汚染したりすることを防ぐために、回路パターン形成面に表面保護テープを貼着する方法が知られている。

半導体用表面保護テープは、一般に基材フィルムに粘着剤層を設けてなるものであり、使用中には回路パターン面を保護するために十分な粘着力を有し、かつ、剥離後にはウエハに粘着剤層成分による汚染を生じさせないという特性が求められている。

その方法のひとつとして放射線による粘着力のコントロールが挙げられる。ウエハの加工中には高い粘着力で回路パターンを保護しつつウエハを保持し、加工後には放射線を照射することで粘着力を下げ、粘着剤成分を残さずにテープを剥離する。一般に放射線硬化型粘着テープの粘着剤層を形成する放射線硬化型粘着剤は、ベース樹脂と呼ばれる高分子化合物に、放射線反応性オリゴマー等、放射線重合成開始剤、および架橋剤などの添加剤を加えて調製される。放射線照射後粘着剤層全体が急激に硬化する。このような方法により、通常、放射線照射後に粘着力が大きく低下するという特性を付与する。

一方、感圧型の粘着剤を粘着剤層として有する表面保護テープにおいては、加工中はウエハを保護・保持するための粘着力を十分に有し、加工後は容易に剥離できなくてはならないが放射線硬化型粘着剤のように外的な因子によって粘着力をコントロールすることができない（例えば、特許文献１参照。）。

このため、感圧型の表面保護テープにおいてはウエハ表面への汚染を低減するのは非常に困難であった。
しかし、感圧型表面保護テープは放射線照射の工程が不要であることや、紫外線照射機等の機械も不要であることが特徴であり、低コストであること・ウエハ加工のスループットが大きいことから多くのユーザーに支持されているのが現状である。
また、近年、半導体集積回路の高密度化および高性能化に伴い、半導体ウエハおよび半導体チップの回路面に対する汚染の管理が厳しくなり、従来では問題にならなかったレベルの有機物付着量も管理の対象になってきている。そのため、半導体用表面保護テープには従来にも増して高い水準の低汚染性が求められるようになってきている。
特に、従来、ＬＯＣ構造に供されるウエハの表面保護テープは、ＬＯＣ加工で汚染が残存していると、ＬＯＣテープで粘着加工する際に粘着性に問題が生じ、とりわけ粘着加工が比較的低い温度で行われる場合にはその問題が顕著であった。

特開2002-053819公報

本発明の目的は、上記のような問題点を解消するため、剥離後にウエハ裏面に生じる粘着剤層成分による汚染をごく低いレベルに抑えた半導体加工用感圧型テープを提供することにある。

本発明者らが上記課題を解決するために鋭意検討した結果、重量平均分子量１０万以下の低分子量成分の含有比が２０質量％以下の高分子量のポリマー、特に重量平均分子量８０万以上のポリマーをベース樹脂として粘着剤層を形成することにより、凝集力に優れ、被着体への転写汚染物（例えば、糊残り）が少ない感圧型表面保護テープが得られることを見出した。
さらに、前記ベース樹脂の分散指数が６．０以下であり、かつガラス転移温度が−５５℃以上であることが糊残りがより少なく、凝集力により優れること、とりわけ、上記分子量１０万以下の低分子量成分の含有比が２０質量％以下の高分子量のポリマーは懸濁重合法により重合して得られることを見出した。本発明はこれら知見に基づきなされるに至ったものである。
すなわち、本発明は、
（１） 基材フィルム上の少なくとも片面に粘着剤層が設けてなる半導体加工用感圧型テープであって、前記粘着剤層を構成するベース樹脂の重量平均分子量１０万以下の成分の含有量が、前記ベース樹脂に対して２０質量％以下であることを特徴とする半導体加工用感圧型テープ、
（２） 前記ベース樹脂の分散指数が６．０以下であり、かつガラス転移温度が−５５℃以上であることを特徴とする（１）記載の半導体加工用感圧型テープ、
（３） 前記ベース樹脂が懸濁重合により重合された共重合体を含有することを特徴とする（１）または（２）記載の半導体加工用感圧型テープ、及び
（４） 記ベース樹脂の重量平均分子量が８０万以上であり、かつガラス転移温度が−５５℃以上であることを特徴とする（１）記載の半導体加工用感圧型テープ
を提供するものである。
本特許請求の範囲及び明細書において、「ベース樹脂」とは、粘着剤層中に５０質量％以上含有される樹脂またはその組成物をいう。
本特許請求の範囲及び明細書において、「分散指数」とは、樹脂またはその組成物の重量平均分子量（Mw）/数平均分子量（Mn）で表される値をいう。

本発明の半導体加工用感圧型テープは、表面保護テープを剥離した際に被着体のテープ剥離面に粘着剤層成分に起因する有機物の残留が極めて少ないという特性を有しており、ウエハの感圧型表面保護テープとして好適に使用することができる。
特に、本発明の半導体加工用感圧型テープを感圧型表面保護テープとして使用すれば、粘着剤成分による汚染に起因するLOCパッケージング工程でのLOCテープ・チップ間の接着不良等の不具合を解消することができる。

以下、本発明の実施の態様について、詳細に説明する。
本発明の半導体加工用感圧型テープは、例えば、離型フィルム上に、前記ベース樹脂を含有する溶液を塗布、乾燥して得られる粘着剤層を基材フィルム上に転写することにより製造することができる。
本発明の半導体加工用感圧型テープは、基材フィルム上の少なくとも片面に粘着剤層が設けてなる半導体加工用感圧型テープであって、前記粘着剤層を構成するベース樹脂の重量平均分子量１０万以下の分子量分布が、前記ベース樹脂中２０質量％以下、好ましくは１０質量％以下であることを特徴とする。
前記上限は、前記ベース樹脂中の分子量１０万以下の成分が、凝集力の低下、転写汚染（糊残り）成分の原因となるという観点から規定したものである。
本発明において、前記ベース樹脂の分散指数が6.0以下であり、かつそのガラス転移温度が-55℃以上であることが好ましく、前記ベース樹脂の分散指数が5.0以下であり、かつそのガラス転移温度が-50〜0℃であることがより好ましい。
本発明において、前記ベース樹脂の重量平均分子量（Ｍｗ）が80万以上であることが好ましく、Ｍｗが１００万〜１８０万であることがより好ましい。

なお、重量平均分子量、分散指数の測定は、下記測定条件のＧＰＣ（ゲルーパーミション・クロマトグラフ）にて測定することができる。
また、前記ベース樹脂分子量分布全体に対する１０万以下の分子量分布の割合（％）についても下記測定条件で同様に測定できる。
ＧＰＣ装置：東ソー社製ＨＬＣ−８１２０ＧＰＣ、カラム：ＴＳＫｇｅｌ ＳｕｐｅｒＨＭ−Ｈ／Ｈ４０００／Ｈ３０００／Ｈ２０００、流量：０．６ｍｌ／ｍｉｎ、濃度：０．３質量％、注入量：２０μｌ、カラム温度：４０℃、溶離液：テトラヒドロフラン。

本発明において、前記ベース樹脂として、（メタ）アクリル系共重合体および硬化剤からなるアクリル系粘着剤等が挙げられる。
前記（メタ）アクリル系共重合体は、アクリル酸アルキルエステル等のモノマー（１）と、後述する硬化剤と反応しうる官能基を有するモノマー（２）を共重合してなる。

前記モノマー（１）としては、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、エチルメタクリレート、ブチルアクリレート、ブチルメタクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート等が挙げられる。これらは単独で使用してもよいし、２種以上を混合して使用してもよい。

前記モノマー（２）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、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種以上を混合して使用してもよい。

前記（メタ）アクリル系共重合体は、上記モノマー（１）と（２）を常法により溶液重合法によって共重合させることによって得ることができるが、凝集力の低下、転写汚染成分の原因となる分子量１０万以下の成分を生じさせない観点から、懸濁重合法により重合した共重合体であることが好ましい。

硬化剤は、（メタ）アクリル系共重合体が有する官能基と反応させて粘着力および凝集力を調整するために用いられるものである。例えば、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、１，３−ビス（Ｎ，Ｎ−ジグリシジルアミノメチル）トルエン、１，３−ビス（Ｎ，Ｎ−ジグリシジルアミノメチル）ベンゼン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラグリシジル−ｍ−キシレンジアミンなどの分子中に２個以上のエポキシ基を有するエポキシ系化合物、２，４−トリレンジイソシアネート、２，６−トリレンジイソシアネート、１，３−キシリレンジイソシアネート、１，４−キシレンジイソシアネート、ジフェニルメタン−４，４’−ジイソシアネートなどの分子中に２個以上のイソシアネート基を有するイソシアネート系化合物、テトラメチロール−トリ−β−アジリジニルプロピオネート、トリメチロール−トリ−β−アジリジニルプロピオネート、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、トリメチロールプロパン−トリ−β−（２−メチルアジリジン）プロピオネートなどの分子中に２個以上のアジリジニル基を有するアジリジン系化合物等が挙げられる。

硬化剤の含有量は、所望の粘着力に応じて調整すればよく、（メタ）アクリル系共重合体１００質量部に対して５．０〜１５．０質量部が好ましく、ウエハ表面に検出される有機物付着量を著しく軽減する効果が認められる観点から６．０〜１２．０質量部であることがより好ましい。
硬化剤の含有量が少なすぎると、ウエハ表面に検出される有機物付着量の低減効果が認められない。

粘着力は、ＪＩＳ Ｚ ０２３７（１９９１）に準拠して測定した値（１８０゜引き剥がし法、剥離速さ３００ｍｍ／分 試験板：シリコンウエハ）で、０．２〜１．３Ｎ／２５ｍｍ程度が好ましい。

前記アクリル系粘着剤の塗布液に用いる溶剤としては、酢酸エチル、トルエン、キシレン、アセトン、メチルエチルケトン、ｎ−ヘキサン、シクロヘキサン等が挙げられる。
本発明において、粘着剤層の厚みは１０〜１００μｍが好ましい。

基材フィルムの材質は、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、ポリブテン−１、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、アイオノマーなどのα−オレフィンの単独重合体または共重合体、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート等のエンジニアリングプラスチック、またはポリウレタン、スチレン−エチレン−ブテンもしくはペンテン系共重合体等の熱可塑性エラストマーが挙げられる。または、これらの群から選ばれる２種以上が混合されたものでもよく、粘着剤層との接着性によって任意に選択することができる。
基材フィルムの厚みは３０〜３００μｍが好ましい。

本発明の半導体加工用感圧型テープは、半導体集積回路チップを製造する工程において使用される限り特に制限はなく、使用の態様としては、表面保護テープ、ダイシング加工用感圧型テープ等が挙げられるが、LOC加工に先だって使用される感圧型表面保護テープとして使用されることが好ましい。

以下、本発明を実施例に基づき、さらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により制限されるものではない。
（実施例１）
アクリル酸エチル・アクリル酸ブチル・アクリル酸・アクリル酸ヒドロキシエチルの共重合体（分散指数：3.53、Ｍｗ：50万の懸濁重合物）１００質量部に対して、下記表１に示す含有割合で硬化剤を含有させ、酢酸エチルを加えて固形分が２４％になるように調整して粘着剤塗布液を調製した。シリコン離型処理したポリエチレンテレフタレートテープ（厚さ２５μｍ）に調製した粘着剤塗布液をコンマコーターを用いて線速２ｍ／分で塗工し、１１０℃に設定した温風乾燥炉を通して、コロナ処理を施した基材フィルム（厚み１６５μｍ）と貼り合わせて、乾燥後の塗布厚が３５μｍである離型フィルム付きの半導体用表面保護テープを作製した。
（実施例２）
アクリル酸ブチルとアクリル酸ヒドロキシエチルの共重合体（分散指数：4.81、Ｍｗ：168万の溶液重合物）１００質量部に対して、下記表２に示す含有割合で硬化剤を含有させ、酢酸エチルを加えて固形分が１５％になるように調整して粘着剤塗布液を調製した。シリコン離型処理したポリエチレンテレフタレートテープ（厚さ２５μｍ）に調製した粘着剤塗布液をコンマコーターを用いて線速２ｍ／分で塗工し、１１０℃に設定した温風乾燥炉を通して、コロナ処理を施した基材フィルム（厚み１６５μｍ）と貼り合わせて、乾燥後の塗布厚が４０μｍである離型フィルム付きの半導体用表面保護テープを作製した。

（比較例１〜３）
下記表１及び２に示す配合割合で硬化剤を配合し、実施例１と同様の方法で半導体用感圧型表面保護テープを作製した。

得られた表面保護テープについて、（１）粘着力と、（２）テープ剥離後のシリコンウエハ表面の有機物残留状況を下記により試験した。

（１）粘着力２５ｍｍ幅の短冊状に切断した表面保護テープを、シリコンウエハ鏡面（５インチφ）に貼着し、ＪＩＳ Ｚ ０２３７（１９９１）に準拠し、１８０゜引き剥がし法、剥離速さ３００ｍｍ／分で粘着力を測定した。

（２）ウエハ表面にウエハ加工用粘着シートを貼り付け、剥がしたウエハ表面の元素比率はXPS（X線光電子分光分析）にて測定し、粘着シートからの転写汚染物に由来する炭素の増加量をブランクウエハと比較しmol%として算出した。X線原：MgKα、X線Take off angle：４５°、測定面積：１．１mmφ。
得られた結果を表１及び２に示す。

表１、２及び３から明らかなように、比較例１〜３の表面保護テープはいずれも転写汚染物に由来する炭素量が多かった。
これに対し、実施例１及び２の表面保護テープはいずれも転写汚染物に由来する炭素量が少なく、しかも実用的に十分な粘着力を有していた。

Claims (4)

1. 基材フィルム上の少なくとも片面に粘着剤層を設けてなる半導体加工用感圧型テープであって、前記粘着剤層を構成するベース樹脂の重量平均分子量１０万以下の成分の含有量が、前記ベース樹脂に対して２０質量％以下であることを特徴とする半導体加工用感圧型テープ。
2. 前記ベース樹脂の分散指数が６．０以下であり、かつガラス転移温度が−５５℃以上であることを特徴とする請求項１記載の半導体加工用感圧型テープ。
3. 前記ベース樹脂が、懸濁重合により重合された共重合体を含有することを特徴とする請求項１または２記載の半導体加工用感圧型テープ。
4. 前記ベース樹脂の重量平均分子量が８０万以上であり、かつガラス転移温度が−５５℃以上であることを特徴とする請求項１記載の半導体加工用感圧型テープ。