JP2010040568A - ウエハ研削テープ用基材フィルム - Google Patents

Abstract

【課題】耐熱性に優れ、且つ柔軟性を有すると共に、その後のＤＡＦ工程においてもフィルムがカールしない、ウエハの極薄化に対応し得る半導体ウエハ研削テープ用基材フィルムを提供すること。
【解決手段】表層がポリプロピレン系樹脂であり、中層がエチレン系共重合体樹脂である２種３層のオレフィン系樹脂フィルムであって、表層のポリプロピレン系樹脂として融点１３０℃以上であり、ヤング率が２００ＭＰａ以下であるポリプロピレン系樹脂を、中層のエチレン系共重合体樹脂として、８０℃における貯蔵弾性率が１×１０^５〜１０^７Ｐａであるエチレン系共重合体樹脂を使用したことを特徴とするウエハ研削テープ用基材フィルムである。
【選択図】なし

Description

本発明は、半導体製造工程で使用するウエハ研削テープ用基材フィルムに関する。

近年、電子材料分野においては、種々の粘着テープが使用されてきている。例えば、半導体の製造工程においても種々の粘着テープが、その用途に応じて使用されてきており、そのなかの一つに半導体ウエハを薄く研削するために使用する研削テープがあり、研削テープは基材フィルムと粘着層からなる。
すなわち、この半導体ウエハ研削テープは、半導体ウエハ表面を保護する粘着テープであって、シリコンウエハ等の半導体ウエハにおける集積回路が組み込まれた側の面、すなわちウエハ表面に粘着した後、半導体ウエハ裏面研削機へ供給して半導体のウエハの集積回路が組み込まれていない面、すなわちウエハ裏面を研削し、ウエハを薄くした後、加熱により薄層化された半導体ウエハから剥離する粘着テープである。

ところで最近、携帯電話、ＩＣカード、各種メモリー等の電子機器が高性能化するのに伴い、それらに使用されるＩＣチップの高集積化、高容量化が求められている。これらの要求を満たすためには、ＩＣチップを集積する３次元実装がある。
その一方で電子機器が小型化するなかでは半導体デバイスの総厚を変えない必要があり、そのためには、ＩＣチップ１枚当たりの厚みを薄くしなければ成らず、その元となるウエハの薄型化が進み、その厚みは１００μｍ以下の極薄領域にまで薄くしなければならないものとなってきている。

しかしながら、ウエハの極薄化が進行した場合、例えばウエハの厚みが５０μｍ程度の極薄化を求める場合には、ウエハを保護する研削テープの基材フィルムの厚みが１５０μｍ程度となっていることから、基材フィルムがカールし易いと、基材フィルムのカールに伴いウエハもカールし、破損してしまうといった問題が生じてきている。
さらに、破損しない場合であっても、ウエハが反ったり、歪んだりして、次工程への搬送及び収納が困難であるばかりでなく、ウエハが割れ易く、取り扱いが困難である等の問題が生じている。

すなわち、現行の研削テープを用いてウエハを研削して極薄化する場合には、上記した幾つかの問題点が発生することから、極薄化に対応した研削テープ用基材フィルムの開発が望まれているのが現状である。

これらの問題点を解決するためには、耐熱性があり、かつ柔軟性がある研削テープ用基材フィルムとすることが必要であり、これまでに耐熱性フィルムとしてポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）系樹脂フィルムや、ポリアミド系樹脂フィルムなどが提案されているが、コスト的な面から汎用的に使用できるものではない。
また、ポリオレフィン系樹脂を用いた耐熱性フィルムにあっても、高耐熱樹脂との多層フィルムや、ポリプロピレン（ＰＰ）系樹脂の単層フィルムであり、層間密着性の悪さやＰＰ系樹脂特有のフィルムの硬さに課題を抱えている。

またＰＰ系樹脂にポリエチレン（ＰＥ）系樹脂をブレンドすることでＰＰの軟質化を行うことや、プラストマーの添加により柔軟性を確保する手段が提案されているが、フィルム自体の透明性を失ったり、耐熱性を極端に失ったりすることが多い問題点がある。
そのため、汎用的に使用できるポリオレフィン系樹脂による高耐熱性・柔軟性を有するウエハ研削テープ用の軟質基材フィルムの開発が求められている。
さらに、上記したように研削工程もウエハの極薄化に対応して装置自体が改良されてきており、それの対応したウエハ研削テープ用基材フィルム、さらには研削後の高温のＤＡＦ（ダイアタッチフィルム）貼付温度でも不都合を生じない研削用テープ基材フィルムの開発が急務である。

かかる要求を充足するものとして、特許文献１には半導体ウエハ表面保護用粘着テープ及びその使用方法が提案されている。
この特許文献１における粘着テープは、基材フィルムとしてエチレン−酢酸共重合体（ＥＶＡ）フィルムを使用し、補助フィルムとしてＰＰフィルムを積層させた半導体ウエハ表面保護用粘着テープであり、フィルムの反り（カール性）を解決したものとされているが、テープ自体の耐熱性並びに柔軟性が未だ十分なものとはいえない問題点がある。
特開平１１−３４５７９０号公報

したがって、本発明は、上記した問題点、すなわち、耐熱性に優れ、且つ柔軟性を有すると共に、その後のＤＡＦ工程においてもフィルムがカールしない、ウエハの極薄化に対応し得る半導体ウエハ研削テープ用基材フィルムを提供することを課題とする。

本発明者は上記課題を解決するために鋭意検討したところ、表層（両外層）がポリプロピレン系樹脂ならなり、中層がエチレン系共重合体樹脂からなる２種３層のオレフィン系樹脂フィルムとして、耐熱性と柔軟性を持たせるために、表層（両外層）を構成するポリプロピレン系樹脂として融点が１３０℃以上であり、ヤング率が２００ＭＰａ以下である樹脂を使用し、中層としてフィルムのカール発生を抑えるために、８０℃における貯蔵弾性率１×１０^５〜１０^７Ｐａであるエチレン系共重合体系樹脂を用いた場合に、上記の要求を充足するフィルムが得られることを新規に見出し、本発明を完成させるに至った。

したがって本発明は、表層がポリプロピレン系樹脂であり、中層がエチレン系共重合体樹脂である２種３層のオレフィン系樹脂フィルムであって、表層のポリプロピレン系樹脂として融点１３０℃以上であり、ヤング率が２００ＭＰａ以下であるポリプロピレン系樹脂を、中層のエチレン系共重合体樹脂として、８０℃における貯蔵弾性率が１×１０^５〜１０^７Ｐａであるエチレン系共重合体樹脂を使用したことを特徴とするウエハ研削テープ用基材フィルムである。

具体的には、表層のポリプロピレン系樹脂が変性ポリプロピレンであり、その変性ポリプロピレンが無水マレイン酸変性されているものであることを特徴とする上記したウエハ研削テープ用基材フィルムである。

また本発明は、具体的には、エチレン系共重合体樹脂が、融点１００℃以下の、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂（ＥＶＡ）、エチレン−エチルアクリレート共重合体樹脂、エチレン−メチルアクリレート共重合体樹脂、エチレン−メチルメタクリレート共重合体樹脂（ＥＭＭＡ）、エチレン−メタクリル酸共重合体樹脂（ＥＭＡＡ）、エチレン−アクリル酸共重合体樹脂、エチレン−ブテン共重合体樹脂、エチレン−ペンテン共重合体樹脂、エチレン−ヘキセン共重合体樹脂、エチレン−オクテン共重合体樹脂から選択されるエチレン系共重合体樹脂であることを特徴とする上記したウエハ研削テープ用基材フィルムである。

また本発明は、さらに帯電防止剤、特にポリエーテル系高分子型帯電防止剤を含有したことを特徴とする上記したウエハ研削テープ用基材フィルムであり、かかる帯電防止剤は、表層又は中層、更には両層を構成する樹脂中に含有させることができる。

本発明により耐熱性に優れ、柔軟性があり、カールの発生しないウエハ研削テープ用基材フィルムが提供される。
本発明により提供されるウエハ研削テープ用基材フィルムは、耐熱性を有することから、その後の高温なＤＡＦ（ダイアタッチフィルム）工程に耐えることができ、ウエハやそれに組み込まれた集積回路を汚染することがない。
また、柔軟性を有するため、ウエハへの貼付が容易であり、且つ集積回路の凹凸に追従することができる利点を有している。
更に、加熱してもカールしないため、搬送が容易に行い得る上、ウエハが破損することが無く、研削テープの剥離も容易に行える利点を有している。

本発明が提供するウエハ研削テープ用基材フィルムは、上記したように、その基本的構成は、中層としてエチレン系共重合体樹脂を使用し、その両面の外層、すなわち表層としてポリプロピレン系樹脂を使用した２種３層からなるウエハ研削テープ用基材フィルムである。

表層として使用するポリプロピレン系樹脂としては、研削用基材フィルムとしての耐熱性並びに柔軟性を付与するために、その融点が１３０℃以上であり、ヤング率が２００ＭＰａ以下を有するポリプロピレン系樹脂であることが必要である。
融点が１３０℃未満であると、得られた研削用基材フィルムの耐熱性が十分ではなく、その後の高温工程であるＤＡＦ工程に耐えることが困難となる。
また、ヤング率が２００ＭＰａを超えると柔軟性に欠け、ウエハ表面に貼付し裏面を研削した後の基材フィルムの剥離性が十分ではなく、極薄化されたウエハを破損させる恐れがある。
なお、本明細書中でいうポリプロピレン系樹脂のヤング率とは、ポリプロピレン系樹脂を押出し機で厚さ１００μｍに製膜したフィルムをＪＩＳ Ｋ ６７３２に準じて測定したＴＤの値である。

そのようなポリプロピレン系樹脂として種々のものを選択することができる。しかしながら、ポリプロピレン系樹脂は層間の密着性があまり良くないことから、なかでも密着性を向上させた変性ポリプロピレンが好ましく、特に、無水マレイン酸変性させたポリプロピレン系樹脂を使用するのがよいことが判明した。
このような樹脂は、例えば三井化学（株）から「アドマー」の商品名で販売されているものを挙げることができる。

一方、上記の表層を構成するポリプロピレン系樹脂の中層となるエチレン系共重合体樹脂としては、得られた研削テープ用基材フィルムにカールの発生を抑えるために、その貯蔵弾性率が比較的低いものを使用するのがよいことが判明した。本発明者の検討によれば、その貯蔵弾性率として、１×１０^５〜１０^７Ｐａ（８０℃）であるものを使用した場合には、例えば、１２０℃においてフィルムにいわゆるコシが無くなることとなり、カールの発生が抑えられるものであることが判明した。
更に、この場合のエチレン系共重合体樹脂としての融点が１００℃以下、具体的には融点が７０〜９０℃である樹脂の場合には上記した貯蔵弾性率を充足することが判明した。

本発明が提供する２種３層の構成からなるウエハ研削テープ用基材フィルムにあっては、フィルム層厚としては８０〜２００μｍ程度であり、その各層厚み比は、表層：中層：表層として１：４：１〜１：２０：１程度の範囲にあるのがよい。
表層の厚みが大きい場合には、中層として貯蔵弾性率の低いエチレン系共重合体樹脂を使用したとしても、得られたフィルムにカールの発生が認められ、また中層の厚みが上記の範囲以上である場合には、得られたフィルムの耐熱性が劣るものとなる。

また、本発明が提供するウエハ研削テープ用基材フィルムにあっては、そのフィルム表面の少なくとも一方の面に０．３μｍ以下の凹凸を設けることがよい。

本発明が提供するウエハ研削テープ用基材フィルムは、集積回路が組み込まれたウエハ研削工程に使用されることから、フィルム自体が帯電防止機能を有することが好ましい。したがって、本発明が提供するウエハ研削テープ用基材フィルムに帯電防止機能を確保するために、特に高分子型帯電防止剤を添加するのがよい。かかる高分子型帯電防止剤としては、ポリエーテル系、４級アンモニウム塩系、スルホン酸塩系、ボロン系の高分子型帯電防止剤などが挙げられる。本発明にあっては、特にポリエーテル系高分子型帯電防止剤が良好なものであり、そのようなポリエーテル系高分子型帯電防止剤としては、ポリエチレンオキシド、ポリエーテルアミド、ポリエーテルエステルアミド、ポリエーテルアミドイミド、エチレンオキシド−エピハロヒドリン共重合体、メトキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート共重合体などであり、例えば、日本ゼオン（株）のゼオスパンや、三洋化成（株）のペレスタットなどがある。

かかる帯電防止剤は、ウエハ研削テープ用基材フィルムの表層又は中層、更には両層を構成する樹脂中に含有せることができる。その含有量は樹脂成分中の１５重量％以上とするのがよい。
１５重量％未満であると所望する帯電防止機能が得られない傾向にある。

本発明が提供するウエハ研削テープ用基材フィルムの製造は、一般的な樹脂組成物を用いた製膜形成に使用される製造方法により製造することができる。具体的には、Ｔダイ押出法や、インフレーション法、カレンダー法等の手段によって成形することができる。

なお、本発明が提供するウエハ研削テープ用基材フィルムにあっては、表層として特に無水マレイン酸変性された変性ポリプロピレンを使用することにより層間の密着性を向上させていることから、フィルム成形後に粘着剤を塗工する必要はない点で、特に優れたものといえる。

以下に本発明を実施例及び比較例を記載することにより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

実施例１〜８：
下記表１及び表２に記載したポリプロピレン系樹脂及びエチレン系共重合体系樹脂を使用し、中層のスクリュー径４０ｍｍ、表層のスクリュー径２５ｍｍのＴダイ押出機を使用して厚み１５０μｍのウエハ研削テープ用基材フィルムを調製した。
得られたフィルムについて、耐熱性、柔軟性、カール特性、層間密着性及び製膜性を評価し、その結果を併せて記載した。

比較例１〜５：
下記表３に記載したポリプロピレン系樹脂及びエチレン系共重合体系樹脂を使用し、単層フィルム、或いは、中層のスクリュー径４０ｍｍ、表層のスクリュー径２５ｍｍのＴダイ押出機を使用して、厚み１５０μｍの２種３層のウエハ研削テープ用基材フィルムを調製した。なお、比較例１についてはスクリュー径２５ｍｍのＴダイ押出機を使用し、比較例２についてはスクリュー径４０ｍｍのＴダイ押出機を使用し、単層厚み１５０μｍに成形した。
得られたフィルムについて、耐熱性、柔軟性、カール特性、層間密着性及び製膜性を評価し、その結果を併せて記載した。

なお、表中の注は以下のものである。
＊１：ＰＥ系樹脂：エチレン−メタクリル酸共重合体樹脂（ＥＭＡＡ） ニュクレル（三井デュポンポリケミカル社製） ＭＦＲ：３（１９０℃）、融点：９８℃、貯蔵弾性率：２．０Ｅ＋７（８０℃）
＊２：ＰＥ系樹脂：エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂（ＥＶＡ） エバフレックス（三井デュポンポリケミカル社製） ＭＦＲ：１．３（１９０℃）、融点：９０℃、貯蔵弾性率：９．０Ｅ＋６（８０℃）
＊３：ＰＥ系樹脂：エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂（ＥＶＡ） エバフレックス（三井デュポンポリケミカル社製） ＭＦＲ：２．５（１９０℃）、融点：８４℃、貯蔵弾性率：１．５Ｅ＋６（８０℃）
＊４：ＰＥ系樹脂：エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂（ＥＶＡ） エバフレックス（三井デュポンポリケミカル社製） ＭＦＲ：２、融点：７７℃、貯蔵弾性率：１．０Ｅ＋５（８０℃）
＊５：ＰＥ系樹脂：高密度ポリエチレン系樹脂 ノバテック（日本ポリエチレン社製） ＭＦＲ：１．０、貯蔵弾性率：１．０Ｅ＋７以上（８０℃）

＊６：ＰＰ系樹脂：ノバテック（日本ポリプロ社製） ＭＦＲ：５．０、ヤング率：２５０ＭＰａ（２３０℃）、融点：１２５〜１５５℃
＊７：ＰＰ系樹脂：無水マレイン酸変性 アドマー（三井化学社製） ＭＦＲ：５．７（１９０℃）、ヤング率：１４０ＭＰａ、融点：１３５℃
＊８：ＰＰ系樹脂：ノティオ（三井化学社製） ＭＦＲ：６．０、ヤング率：１２ＭＰａ（２３０℃）、融点：１６０℃

なお、上記におけるメルトフローレート（ＭＦＲ）は、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に準拠し、１９０℃または２３０℃で、荷重２．１６ｋｇにおいて測定した値である。
ヤング率は、上記樹脂を０．１ｍｍ厚のフィルム状に成形し、ＪＩＳ Ｋ ６７３２に準拠して測定したＴＤの値である。

＊９：高分子型耐電防止剤：ペレスタット（三洋化成社製）

＊１０：耐熱性の評価
得られたフィルムを１２０℃×１ｋｇ荷重×１時間で６ｃｍ角のガラス板に密着させた後、簡単にガラス板から剥離させるか否かを評価した。
○：簡単に剥離することができる。
×：剥離に抵抗があるもの。

＊１１：柔軟性の評価
得られたフィルムの柔軟性についてヤング率を用いて評価した。得られたフィルムのヤング率はＪＩＳ Ｋ ６７３２に準じて測定した。
○：ヤング率が２００ＭＰａ以下の場合。
×：ヤング率が２００ＭＰａを超える場合。

＊１２：カール特性の評価
得られたフィルムの片面に一般的な粘着剤を塗工し、５０μｍ厚のＰＥＴフィルム上に貼着させ、その後１２０℃×１０分間の条件下に促進させ、その時におけるフィルム端部のカールの反りを測定した。
○：反りの高さが２０ｍｍ未満。
△：反りの高さが２０〜４０ｍｍ。
×：反りの高さが４０ｍｍを超える。

＊１３：層間密着性の評価
得られたフィルムに碁盤目状の切り目を入れ、積層フィルムを剥離する。その時の中層フィルム（基材フィルム）に密着している外層フィルムのマス数をカウントした。
○：表層が５０％以上密着している。
△：表層が２５〜５０％密着している。
×：表層の密着が２５％未満である。

＊１４：製膜性の評価
Ｔダイ押出機にて加工したときの加工性について評価した。
○：加工性に問題がない。
×：加工性に問題がある。

以上に示した実施例並びに比較例の結果から判明するように、本発明の研削テープ用基材フィルムは、汎用されている樹脂を使用したものであるにもかかわらず、優れた耐熱性を有しており、またヤング率が小さく、柔軟性に富むものであることからウエハへの貼着が容易であり、また加熱してもカールの発生が無く、ウエハ研削後の搬送にも支障がなく、また更に精密電機部品の保護や、半導体製造工程などで使用される粘着テープの基材フィルムとして有用なものであることが判明する。

本発明により、耐熱性に優れ、柔軟性があり、カールの発生しないウエハ研削テープ用基材フィルムが提供される。本発明が提供するウエハ研削テープ用基材フィルムは、耐熱性を有することから、その後の高温なＤＡＦ（ダイアタッチフィルム）工程に耐えることができ、ウエハや回路を汚染することがなく、また、柔軟性を有するため、ウエハへの貼付が容易であり、且つ回路の凹凸に追従することができ、加熱してもカールしないため、ウエハが破損することが無く、研削テープの剥離も容易に行えることから、その産業上の利用性は多大なものである。

Claims (5)

1. 表層がポリプロピレン系樹脂であり、中層がエチレン系共重合体樹脂である２種３層のオレフィン系樹脂フィルムであって、表層のポリプロピレン系樹脂として融点１３０℃以上であり、ヤング率が２００ＭＰａ以下であるポリプロピレン系樹脂を、中層のエチレン系共重合体樹脂として、８０℃における貯蔵弾性率が１×１０^５〜１０^７Ｐａであるエチレン系共重合体樹脂を使用したことを特徴とするウエハ研削テープ用基材フィルム。
2. 表層のポリプロピレン系樹脂が変性ポリプロピレンである請求項１に記載のウエハ研削テープ用基材フィルム。
3. 変性ポリプロピレンが無水マレイン酸変性されているものであることを特徴とする請求項２に記載のウエハ研削テープ用基材フィルム。
4. エチレン系共重合体樹脂が、融点１００℃以下の、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂（ＥＶＡ）、エチレン−エチルアクリレート共重合体樹脂、エチレン−メチルアクリレート共重合体樹脂、エチレン−メチルメタクリレート共重合体樹脂（ＥＭＭＡ）、エチレン−メタクリル酸共重合体樹脂（ＥＭＡＡ）、エチレン−アクリル酸共重合体樹脂、エチレン−ブテン共重合体樹脂、エチレン−ペンテン共重合体樹脂、エチレン−ヘキセン共重合体樹脂、エチレン−オクテン共重合体樹脂から選択されるエチレン系共重合体樹脂であることを特徴とする請求項１に記載のウエハ研削テープ用基材フィルム。
5. さらにポリエーテル系高分子型帯電防止剤を含有したことを特徴とする請求項１に記載のウエハ研削テープ用基材フィルム。