JP2009239124A

JP2009239124A - ウェハ表面保護テープ

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Publication number: JP2009239124A
Application number: JP2008085039A
Authority: JP
Inventors: Shota Yoshimoto; 翔太吉本; Hirotoki Yokoi; 啓時横井
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 2008-03-27
Filing date: 2008-03-27
Publication date: 2009-10-15
Anticipated expiration: 2028-03-27
Also published as: JP5019619B2

Abstract

【課題】ウェハのバックグラインド工程から表面保護テープ剥離工程への真空吸着固定器によるハンドリング時の支障を防ぐのに有効な、テープ背面への研削屑の付着を少なくし、真空吸着固定器との間の吸着力を強くする表面保護テープを提供する。
【解決手段】ウェハ裏面を研削する工程に用いられるウェハ表面保護テープであって、その基材フィルムの粘着剤が塗工されていない面の幅方向及び長さ方向のそれぞれの中心線平均粗さ（Ｒａ）が０．０５〜２．００μｍであり、かつその厚さが５０〜３００μｍであるウェハ表面保護テープ。
【選択図】なし

Description

本発明は、半導体製造工程で使用するウェハ表面保護テープに関し、さらに詳しくは、各種半導体の製造工程でウェハ表面にパターンを形成した後、ウェハ裏面を研削するバックグラインド工程でウェハ表面を保護するために使用するウェハ表面保護テープに関する。

半導体製造工程でウェハ表面にパターンを形成した後、ウェハ裏面を所定厚さまで研削するバックグラインド工程が行われるが、その際、一般的には、パターンの形成されたウェハ表面を保護するためにウェハ表面保護テープが貼り合わされ、その状態でウェハ裏面が研削される。
ウェハ表面保護テープは、基材フィルムの表面側に粘着剤層が設けられ、必要に応じて粘着剤層上にセパレータを有し、セパレータを剥離してウェハ表面に貼り合わせて用いられる（例えば、特許文献１参照）。テープが貼られた後、カセットに収納されて研削工程へ搬送される。テープはカセットから取出したウェハ表面に貼り合わされ、テープ側からチャックテーブルで吸着保持される。その後、ウェハの裏面を砥石で研削され所定の厚さまで研削される。

一般的には、バックグラインド処理が終わると、洗浄、乾燥等の処理をし、バックグラインド工程の終了後は、表面保護テープは不要となるのでバックグラインド工程から表面保護テープの剥離工程へ搬送する。面保護テープの剥離部で表面保護テープの粘着剤が塗工されていない面（外方に露出している最外表面）に剥離テープを貼り付け、その剥離テープをウェハに対して鋭角的にめくり上げることで、ウェハから表面保護テープを剥離している（例えば、特許文献２参照）。
特開２００２−３３８９１１号公報特開平５−６２９５０公報

上記したバックグラインド工程からウェハの表面保護テープ剥離工程への搬送は一般的にはカセットに収納された後に何らかの方法で運ばれるか、表面保護テープ剥離までを全自動で行うインライン工程では真空吸着固定器によりハンドリングされる。真空吸着固定器によるハンドリング工程では、研削後に薄くなったウェハに貼合されている表面保護テープの粘着剤が塗工されていない面（「背面」と記載する場合がある）側から吸着をおこなっているが、表面保護テープ背面に研削屑が大量に付着することで、吸着エラーを起こし搬送中にウェハが落下することが多々あった。また、ウェハは薄膜化（１００μｍ以下）する要請に応えるため、その分ウェハの反りが大きくなる傾向があり、反りが吸着力を低減するので、ハンドリング時にウェハが落下してしまう可能性が多くなってきて、ウェハの欠けや割れ等でその収率が低下している。

本発明は、上記のような問題点に着目してなされたもので、ウェハのバックグラインド工程から表面保護テープ剥離工程への真空吸着固定器によるハンドリング時の支障を防ぐのに有効な、テープ背面への研削屑の付着を少なくし、かつテープ背面と真空吸着固定器との間の吸着力を強くするウェハ表面保護テープを提供することを目的とする。

本発明者らは、上記の目的を達成するために鋭意検討を行った結果、基材フィルムと粘着剤層から少なくとも構成されるウェハ表面保護粘着テープにおいて、基材フィルムの背面の中心線平均粗さ（Ｒａ）を０．０５〜２．００μｍの範囲に規定したものを使用することでテープ背面への研削屑の付着が少なくなり、フラットであるため吸着力が高くなり、真空吸着固定器との間の吸着力を強くすることができ、薄膜ウェハ裏面研削後における吸着搬送時のウェハの落下を低減させることが可能であることを見い出し、この知見に基づき本発明をなすに至った。

すなわち本発明は、
（１）ウェハ裏面を研削する工程に用いられるウェハ表面保護テープであって、その基材フィルムの粘着剤が塗工されていない面の幅方向及び長さ方向のそれぞれの中心線平均粗さ（Ｒａ）が０．０５〜２．００μｍであり、かつ基材フィルムの厚さが５０〜３００μｍであるウェハ表面保護テープ、
（２）前記基材フィルムの材料が、単層又は多層のポリオレフィン系ポリマーで構成されることを特徴とする（１）記載のウェハ表面保護テープ、
（３）前記テープの粘着剤層の厚さが１０〜２００μｍであることを特徴とする（１）又は（２）記載のウェハ表面保護テープ、および、
（４）前記粘着剤層の粘着剤が感圧型粘着剤であることを特徴とする（１）〜（３）のいずれか１項記載のウェハ表面保護テープ、
を提供するものである。
なお、上記の「中心線平均粗さ（Ｒａ）」は、日本工業規格（ＪＩＳ）Ｂ０６０１の「表面粗さ−定義及び表示」の付属書「中心線平均粗さの定義及び表示」に準拠し、測定したＲａ７５である。

本発明の中心線平均粗さ（Ｒａ）を規定するウェハ表面保護テープは、基材フィルム背面への研削屑の付着が少なく、かつテープ背面と真空吸着固定器との間の吸着力が強く、バックグラインド工程から表面保護テープ剥離工程への真空吸着固定器によるハンドリングが容易に、確実にできる。そのため、落下によるウェハの欠けや割れ等が生じない。
また、研削屑の付着がほとんど無いことから、ウェハのセンサ認識部の認識性が良好であり剥離テープの位置決めが容易で、さらに剥離テープとの密着性に優れる。

本発明のウェハ表面保護テープの実施の形態について、下記に詳細に説明する。
図１は本発明に係るウェハ表面保護テープの一実施形態を示す一部の断面図である。このウェハ表面保護テープ１は、図１に示すように、少なくとも基材フィルムと粘着剤層から構成されるもので、基材フィルム２上に粘着剤層３が設けられている。また、必要に応じて、粘着剤層３上にはセパレータ４を積層することができる。
ウェハ表面保護テープ１は、平板状とすることもでき、ロール状に巻いたテープ状とすることもできる。なお、基材フィルム２において、粘着剤層３と接する面と反対側の背面が基材フィルム２の粘着剤が塗工されていない面５、すなわちウェハに貼り付けたときに最外表面となる面である。本発明のウェハ表面保護テープでは、この面の平均粗さを規定するものである。

本発明のウェハ表面保護テープの基材フィルム２の材料は、従来のようにポリオレフィン系ポリマーやポリウレタン、ポリエチレンテレ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、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、フッ素樹脂、セルロース系樹脂、およびこれらの架橋体などのポリマーが挙げられ、特に制限されずに使用できる。
前記ポリマーは単体で用いてもよく、必要に応じて数種をブレンドしてもよく、また基材フィルムは単層構造でも多層構造としてもよい。

その中でも、本発明の基材フィルムの材料は、ポリオレフィン系のポリマー、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、アイオノマーなどのα−オレフィンの単独重合体又は共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、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、およびこれらの架橋体などのポリマーが好ましい。

基材フィルムの材料としてポリオレフィン系のポリマーが好ましいのは、厚み精度が良かったり、クッション性が良いためである。これに比べ、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）基材などはややクッション性が劣り、反りが大きくなったりするが基材フィルムとして使用できる。

本発明の基材フィルム２の厚さは、５０〜３００μｍ、より好ましくは８０〜２００μｍ、である。基材フィルムの厚さが厚すぎると、厚み精度が悪くなったり、コストに見合わなくなることがあり、薄すぎるとクッション性が無く研削する時にウェハが割れたり、表面保護テープをウェハに貼付ける時にかかる張力で破れてしまうこととなる。
基材フィルム２は、従来より公知の製膜方法により製膜することができ、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ダイ押出し法などが利用できる。種々の樹脂を積層する基材フィルムの場合には、共押出し法、ラミネート法などがある。基材フィルム２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。

本発明のウェハ表面保護テープ１は、基材フィルム２の粘着剤が塗工されていない面（背面）５の幅方向及び長さ方向のそれぞれの中心線平均粗さ（Ｒａ）が０．０５〜２．００の範囲、好ましくは０．０５〜１．００である。Ｒａが０．０５μｍに満たないと、製膜後の製造工程中にロールにくっつく（ブロッキング）ことがあるため製造が難しくなる。また、Ｒａが２．００μｍを超えると、研削で発生する研削屑（シリコンダスト等）がウェハ表面保護テープの基材フィルム背面上に付着しやすくなり、吸着エラーを起こしやすく、剥離時のウェハの位置決めがうまくできない。また、背面上の付着物等の影響により剥離テープがきちんと接着できないことから、その結果剥離がうまくできなかったり、あるいはウェハが落下して破損することがある。
なお、この背面の長さ方向は半導体製造工程におけるフィルムの送り方向であり、これに対し幅方向とは半導体製造工程におけるフィルムの送り方向に直交する方向であり、そのそれぞれ方向の中心線平均粗さ（Ｒａ）を規定するものである。

前記基材フィルム面を規定の範囲の粗さにするには、ロールを用いる方法の他、例えば、エンボス加工法、サンドプラスト法、エッチング法、放電加工法、梨地処理法、マット処理法などの各種方法により行うことができる。この処理は、基材フィルムの製膜時、製膜後のいずれのときに施されていてもよい。

基材の一方の面に形成される粘着剤層３の粘着剤は、特に制限されるものではないが、基材フィルムとの結合力が強く、バックグラインド時の振動でも剥離しにくい、常温下で加圧することにより接着性を発現する感圧型粘着剤、例えば、通常のアクリル系粘着剤やゴム系粘着剤、シリコーン系粘着剤を使用するのが好ましい。
この感圧型粘着剤の中でも特に好ましいアクリル系粘着剤としては、（メタ）アクリル系共重合体および硬化剤を成分とするものである。（メタ）アクリル系共重合体は、例えば、（メタ）アクリル酸エステルを重合体構成単位とする重合体、（メタ）アクリル酸エステル系共重合体の（メタ）アクリル系重合体、および（メタ）アクリル酸エステルと官能性単量体との共重合体、ならびにこれらの重合体の混合物等が挙げられる。これらの重合体の分子量としては、重量平均分子量が５０万〜１００万程度の高分子量のものが適用される。

また、上記硬化剤は、（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。
硬化剤としては、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。
硬化剤の添加量は、所望の粘着力に応じて調整すればよく、好ましくは（メタ）アクリル系共重合体１００質量部に対して０．１〜５．０質量部である。

本発明の表面保護テープの粘着剤層３の厚さは、一般に１０〜２００μｍとするが、好ましくは１０〜１００μｍである。粘着剤層の厚さが厚すぎるとコストが高くなったり、糊残りが起きる、薄すぎるとクッション性が無くなりウェハが割れてしまう。

セパレータ４は、必要に応じて設けられる。セパレータ４の構成材料としては、紙、ポリエチレン系、ポリプロピレン系、ポリエチレンテレフタレート系等の周知のフィルムが挙げられる。
セパレータ４の表面には、粘着剤層３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よい。セパレータ４の厚さは、通常１０〜２００μｍ、好ましくは２５〜１００μｍ程度である。

次に、下記の表１に示す実施例１〜８および、比較例１〜２の表面保護テープを試作した。実施例１〜５と比較例１〜２は基材として１００μｍのポリオレフィン系樹脂フィルムを用い、これに３０μｍのアクリル系樹脂からなる粘着材を塗工し、フィルムの塗工面に剥離用フィルムを貼り合わせたものである。これに対して実施例６〜実施例８はポリオレフィン系樹脂フィルムを用いる代わりに基材フィルムの組成のみをポリエステル系樹脂フィルムに変えた以外は実施例１〜５と比較例１〜２と同様の表面保護テープである。本発明を実施例に基づいてさらに詳細に説明し、比較例と共に性能試験例を示し、本発明の優れた効果を明示するが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。

〔実施例１〕
厚さ１００μｍのエチレン−メタクリル酸メチル共重合体（ＥＭＭＡ）フィルム（「アクリフトＷＤ−２１０」：商品名、住友化学（株）製）を基材フィルムとして用い、この基材フィルムの一方の面に対して、幅方向及び長さ方向それぞれの中心線平均粗さ（Ｒａ）がそれぞれ１．８μｍ、１．７μｍになるように、押圧後ロール加工した。その基材フィルムの非加工面上に、アクリル系粘着剤（アクリル酸エステル共重合体が１００質量部、硬化剤２質量部）を塗工し、乾燥させ３０μｍ厚の感圧型粘着剤層を形成し、ウェハ表面保護テープを作成した。
なお、Ｒａは、ＪＩＳＢ０６０１に基づきフィルムの幅方向及び長さ方向のそれぞれについて幅２３０ｍｍのフィルムの幅方向に見た場合の中心と中心から左右に８０ｍｍ離れた位置の３箇所を、測定長さ５ｍｍとして長さ方向、幅方向の２方向について、「ハンディサーフＥ−３０Ａ」（商品名：東京精密（株）製）を用いて測定し、中心線平均粗さを求めた値である。

〔実施例２〕
基材フィルムの一方の面に対して、幅方向及び長さ方向の中心線平均粗さ（Ｒａ）がそれぞれ１．０μｍ、１．０μｍになるように、ロールで押圧加工した以外は実施例１と同様にウェハ表面保護テープを作成した。

〔実施例３〕
基材フィルムの一方の面に対して、幅方向及び長さ方向の中心線平均粗さ（Ｒａ）がそれぞれ０．５μｍ、０．５μｍになるように、ロールで押圧加工した以外は実施例１と同様にウェハ表面保護テープを作成した。

〔実施例４〕
基材フィルムの一方の面に対して、幅方向及び長さ方向の中心線平均粗さ（Ｒａ）がそれぞれ０．２μｍ、０．２μｍになるように、ロールで押圧加工した以外は実施例１と同様にウェハ表面保護テープを作成した。

〔実施例５〕
基材フィルムの一方の面に対して、幅方向及び長さ方向の中心線平均粗さ（Ｒａ）がそれぞれ０．１μｍ、０．１μｍになるように、ロールで押圧加工した以外は実施例１と同様にウェハ表面保護テープを作成した。

〔実施例６〕
厚さ１００μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム（「東洋紡エステルフィルム」：商品名、東洋紡（株）製）を基材フィルムとして用い基材フィルムの一方の面に対して、幅方向及び長さ方向の中心線平均粗さ（Ｒａ）がそれぞれ１．８μｍ、１．８μｍになるように、ロールで押圧加工した以外は実施例１と同様にウェハ表面保護テープを作成した。

〔実施例７〕
基材フィルムの一方の面に対して、幅方向及び長さ方向の中心線平均粗さ（Ｒａ）がそれぞれ０．５μｍ、０．５μｍになるように、ロールで押圧加工した以外は実施例６と同様にウェハ表面保護テープを作成した。

〔実施例８〕
基材フィルムの一方の面に対して、幅方向及び長さ方向の中心線平均粗さ（Ｒａ）がそれぞれ０．２μｍ、０．２μｍになるように、ロールで押圧加工した以外は実施例６と同様にウェハ表面保護テープを作成した。

〔比較例１〕
厚さ１００μｍのエチレン−メタクリル酸メチル共重合体（ＥＭＭＡ）フィルム（「アクリフトＷＤ−２１０」：商品名、住友化学（株）製）を基材フィルムとして用い、この基材フィルムの一方の面に対して、幅方向及び長さ方向それぞれの中心線平均粗さ（Ｒａ）がそれぞれ４．０μｍ、３．９μｍになるように、ロールで押圧加工した以外は実施例１と同様にウェハ表面保護テープを作成した。

〔比較例２〕
厚さ１００μｍのエチレン−メタクリル酸メチル共重合体（ＥＭＭＡ）フィルム（「アクリフトＷＤ−２１０」：商品名、住友化学（株）製）を基材フィルムとして用い、この基材フィルムの一方の面に対して、幅方向及び長さ方向それぞれの中心線平均粗さ（Ｒａ）がそれぞれ２．９μｍ、２．７μｍになるように、ロールで押圧加工した以外は実施例１と同様にウェハ表面保護テープを作成した。

得られたそれぞれの表面保護テープを、厚さ６５０μｍの８インチシリコンウェハの表面に貼合し、ディスコ（株）製グラインダー「ＤＧＰ８７６０」（商品名）にて面粗さ「＃２０００」でそれぞれ最終仕上げ厚さ５０μｍ、３０μｍになるようウェハ裏面研削を行った。
研削後、表面保護テープを貼り合わせた状態でウェハの表面保護テープ側を真空吸着固定器により真空吸着固定した状態で、ダイシングテープ貼付工程に搬送し、ダイシングテープに貼付け後に表面保護テープを剥離する。搬送行程における保持、搬送試験を各実施例につき５回繰り返して行った。得られた結果を、吸着がうまくでき搬送終点まで落下しないものを「◎」で、吸着できるが搬送途中で少なくとも１回搬送終点までに落下したものを「○」で、吸着がうまくできずに、搬送できないものを「×」で、下記の表1に示した。

表に示すように中心線平均粗さ（Ｒａ）が２．７μｍ、３．９μｍである比較例１〜２の表面保護テープの場合は、５０μｍ厚研削で吸着搬送時にウェハが落下してしまうなどの不具合が生じるが、中心平均粗さ（Ｒａ）が０．０５〜２．０μｍである実施例１〜８表面保護テープは終点まで搬送することができた。なお中心平均粗さ（Ｒａ）が０．５〜２．０μｍである実施例１〜３、実施例６、実施例７に関しては３０μｍ厚研削においても搬送することができた。実施例４、実施例５の基材フィルムがＥＭＭＡの場合は、中心平均粗さ（Ｒａ）が０．５μｍ未満でも、３０μｍ厚研削においても問題なく搬送できた。
この結果、本発明の実施例１〜８で示すウェハ表面保護テープは、実際の半導体製造工程でも充分使用できる搬送保持性に優れ、信頼性の高い表面保護テープが得られることが分かった。

本発明に係るウェハ表面保護テープの一実施態様を示す断面図である。

符号の説明

１ウェハ表面保護テープ
２基材フィルム
３粘着剤層
４セパレータ
５粘着剤が塗工されていない面（背面）

Claims

ウェハ裏面を研削する工程に用いられるウェハ表面保護テープであって、その基材フィルムの粘着剤が塗工されていない面の幅方向及び長さ方向のそれぞれの中心線平均粗さ（Ｒａ）が０．０５〜２．００μｍであり、かつ基材フィルムの厚さが５０〜３００μｍであるウェハ表面保護テープ。
前記基材フィルムの材料が、単層又は多層のポリオレフィン系ポリマーで構成されることを特徴とする請求項１記載のウェハ表面保護テープ。
前記テープの粘着剤層の厚さが１０〜２００μｍであることを特徴とする請求項１又は２記載のウェハ表面保護テープ。
前記粘着剤層の粘着剤が感圧型粘着剤であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載のウェハ表面保護テープ。