JP2010177542A - 帯電防止性粘着シート - Google Patents

Abstract

【課題】半導体ウエハに対して悪影響を及ぼすことなしに半導体ウエハの表面を確実に保護するとともに、半導体ウエハの加工に応じて状態が変化する場合においても優れた帯電防止性能を維持できる帯電防止性粘着シートを実現する。
【解決手段】半導体ウエハ加工用粘着シートの基材フィルムを、少なくともウレタン系オリゴマーとエネルギー線重合性モノマーと金属塩帯電防止剤とにより形成する。基材フィルムおよび粘着シートは、加工される半導体ウエハの回路面を保護すべく応力緩和性等に優れるとともに、高い帯電防止性を有する。基材フィルムは、エネルギー線の照射によって硬化されている。そして粘着シートが粘着剤層を含む場合においては、粘着剤層が硬化された状態にあるか否かに関わらず、優れた帯電防止性は維持される。
【選択図】なし

Description

本発明は、帯電防止性粘着シートに関し、特に、半導体ウエハを加工する際に用いられる帯電防止性粘着シートに関する。

半導体ウエハを切断、研削する工程においては、半導体ウエハの特に回路面を保護することが必要となる。このため、粘着剤層および基材フィルムを含む半導体加工用粘着シートが、半導体ウエハに貼付される（例えば特許文献１）。

一方、半導体製品の高度化、複雑化に伴い、半導体加工用粘着シートに対する要求性能は多様化している。例えば、半導体チップにおいては、搭載される電子機器における動作速度の高速化や消費電力の低減を図るために、保護回路が省略され、駆動電圧が低減される傾向にある。このため、特に高性能の半導体チップにおいては、静電気破壊による損害を受け易い。

このように静電気からの保護が必要である半導体チップを製造するための半導体ウエハの加工に用いられる粘着シートが、静電気の発生の原因となる場合がある。例えば、半導体ウエハへの貼付前に粘着シートの粘着面を保護していた剥離シートを剥離すると静電気が発生する。また、半導体ウエハから粘着シートを剥離する際にも静電気が生じ得る。こうして生じた静電気により、半導体ウエハもしくは半導体チップの回路が破損するおそれがある。このように、例えば半導体ウエハの加工時に用いられる粘着シートなどの静電気への対処が必要とされるシートにおいて、帯電防止性を持たせることが知られている（例えば特許文献２、３）。また、ポリウレタン組成物に制電性を付与した成形品も知られている（例えば特許文献４）。

特開２００５−１７５１４８号公報 特開２０００−２１２５３５号公報 特開平９−２０７２５９号公報 特開２００６−３６８８５号公報

帯電防止性の粘着シートにおいては、以下の問題が生じ得る。例えば、イオン系の帯電防止剤を含む感圧接着剤を用いた粘着シート（特許文献２参照）においては、半導体ウエハの回路面に感圧接着剤が接触することにより、イオンが回路を腐食させるおそれがある。また、基材フィルムと粘着剤層との間に、導電性ポリマー層からなる光硬化型の帯電防止剤層を設けた粘着シート（特許文献３参照）においては、粘着剤層が硬化した後には、帯電防止性能が失われる可能性がある。帯電防止性能は、硬化後の粘着シートが剥離される際にも重要であるため、硬化による帯電防止性の低下は問題となる。

さらに、たとえ帯電防止性能に優れていても、半導体ウエハ加工用の粘着シートとして必要とされる性能を有していない限り、粘着シートとして使用することはできない。また、仮に粘着シートとして使用すると、半導体ウエハを十分に保護することはできず、半導体ウエハの破損といった問題が生じ得る。

そこで本発明は、半導体ウエハに対して悪影響を及ぼすことなしに半導体ウエハの表面を確実に保護するとともに、半導体ウエハの加工に応じて状態が変化する場合においても優れた帯電防止性能を維持できる帯電防止性粘着シートを提供することを目的とする。

本発明における粘着シートは、基材フィルムと、基材フィルム上に設けられた粘着剤層とを備えた半導体加工用の粘着シートであり、基材フィルムが、少なくともウレタン系オリゴマーとエネルギー線重合性モノマーと金属塩帯電防止剤とにより形成され、エネルギー線の照射により硬化されていることを特徴とする。

粘着シートの基材フィルムは、基材フィルムに１０ｋＶの電圧を６０秒間印加したときの帯電圧が１ｋＶ以下であり、基材フィルムへの電圧の印加を終了してから帯電圧の値が半分に低下するまでの時間（半減期）が１０秒以下であることが好ましい。基材フィルムのヤング率は、３．０×１０^７〜５．０×１０^９Ｐａの範囲内にあることが好ましい。また、基材フィルムを１０％伸張させたときの１分後の応力緩和率が４０％以上であることが好ましい。

粘着シートは、粘着シートに１０ｋＶの電圧を６０秒間印加したときの帯電圧が１．５ｋＶ以下であり、粘着シートへの電圧の印加を終了してから帯電圧の値が半分に低下するまでの時間（半減期）が１０秒以下であることが好ましい。特に、粘着剤層がエネルギー線硬化型粘着剤を含んでおり、エネルギー線硬化型粘着剤が硬化した状態と未硬化の状態のいずれにおいても、粘着シートに１０ｋＶの電圧を６０秒間印加したときの帯電圧が１．５ｋＶ以下であり、粘着シートへの電圧の印加を終了してから帯電圧の値が半分に低下するまでの時間（半減期）が１０秒以下であることが好ましい。

粘着シートは、半導体ウエハの裏面の研削工程においては、例えば、粘着剤層が半導体ウエハの回路面を保護するために回路面に貼付される。

本発明によれば、半導体ウエハに対して悪影響を及ぼすことなしに半導体ウエハの表面を確実に保護するとともに、半導体ウエハの加工に応じて状態が変化する場合においても優れた帯電防止性能を維持する帯電防止性粘着シートを実現できる。

以下、本実施形態における帯電防止性粘着シートにつき説明する。帯電防止性粘着シートは、基材フィルムと、基材フィルム上に設けられた粘着剤層とを含む。基材フィルムは、以下のように、少なくともウレタン系オリゴマー、エネルギー線重合性モノマー、および金属塩帯電防止剤により形成されている。

ウレタン系オリゴマーとしては、例えば、エネルギー線重合性のウレタンアクリレート系オリゴマーを主成分とした樹脂組成、あるいはポリエン・チオール系樹脂等が好ましく用いられる。ウレタンアクリレート系オリゴマーは、ポリカーボネート型、ポリエステル型またはポリエーテル型などのポリオール化合物と、多価イソシアネート化合物、例えば、イソホロンジイソシアネート、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−キシリ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を反応させて得られる末端イソシアネートウレタンプレポリマーに、末端にヒドロキシル基を有するアクリレート、あるいはメタクリレートをさらに反応させて得られる。このアクリレート、あるいはメタクリレートとしては、例えば、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルメタクリレート、２−ヒドロキシブチルアクリレート、２−ヒドロキシブチルメタクリレート、ポリエチレングリコールアクリレート、ポリエチレングリコールメタクリレートなどが用いられる。

このようなウレタンアクリレート系オリゴマーは、分子内にエネルギー線重合性の二重結合を有し、エネルギー線照射により重合硬化し、皮膜を形成する。ウレタンアクリレート系オリゴマーは、上述の化合物を複数組み合わせて形成されても良い。また、ウレタンアクリレート系オリゴマーの分子量は、概ね１０００〜５００００であり、好ましくは２０００〜３００００の範囲内にある。

ウレタンアクリレート系オリゴマーのみでは、粘度が高いために製膜が困難な場合がある。また、基材フィルムとして適当な柔軟性等の物性が得られない場合がある。このため本実施形態では、低粘度のエネルギー線重合性のモノマーを混合して製膜した後、これを硬化して基材フィルムを形成する。エネルギー線重合性モノマーは、分子内にエネルギー線重合性の二重結合を有する。このため基材フィルムは、エネルギー線の照射によって硬化される。硬化のためのエネルギー線としては、例えば紫外線、電子線などが用いられる。

エネルギー線重合性モノマーとしては、特に、比較的嵩高い基を有するアクリル酸エステル系化合物が好ましく用いられる。嵩高い基を有するアクリル酸エステル系化合物を用いると、後述するように、基材フィルムの応力緩和性が向上するからである。

ウレタンアクリレート系オリゴマーに混合するためのエネルギー線重合性モノマーの具体例としては、フェノキシエチル（メタ）アクリレート、ｐ−クレゾールエチレンオキシド変性（メタ）アクリレート、ｏ−クレゾールエチレンオキシド変性（メタ）アクリレート、ｍ−クレゾールエチレンオキシド変性（メタ）アクリレート、フェノールエチレンオキシド変性（メタ）アクリレート、ベンジルアクリレートなどの芳香族化合物、イソボルニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニルオキシ（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、アダマンタン（メタ）アクリレートなどの脂環式化合物、もしくはテトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート、モルホリンアクリレート、Ｎ−ビニルピロリドンまたはＮ−ビニルカプロラクタムなどの複素環式化合物が挙げられる。この中でも、好ましくはフェノキシエチルアクリレート、ｐ−クレゾールエチレンオキシド変性アクリレートであり、特に好ましくはｐ−クレゾールエチレンオキシド変性アクリレートである。また、エネルギー線重合性モノマーとして、必要に応じて多官能（メタ）アクリレートを用いてもよい。

これらのエネルギー線重合性モノマーは、ウレタンアクリレート系オリゴマー１００重量部に対して、好ましくは５〜９００重量部、さらに好ましくは１０〜５００重量部、特に好ましくは３０〜２００重量部の割合で用いられる。

基材フィルムは、光重合開始剤を含有していても良い。光重合開始剤を含有することにより、エネルギー線重合性モノマーの重合硬化に必要なエネルギー線の照射量、照射時間を少なくすることができる。光重合開始剤としては、例えばベンゾフェノン、アセトフェノン、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾイン安息香酸、ベンゾイン安息香酸メチル、ベンゾインジメチルケタール、２，４−ジエチルチオキサンソン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ベンジルジフェニルサルファイド、テトラメチルチウラムモノサルファイド、アゾビスイソブチロニトリル、ベンジル、ジベンジル、ジアセチル、２−クロールアンスラキノン、あるいは２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイドなどが挙げられる。これらの光重合開始剤は、基材フィルムを構成するエネルギー線硬化型樹脂１００重量部に対して、好ましくは０．０５〜１５重量部、さらに好ましくは０．１〜１０重量部の割合で用いられる。

金属塩帯電防止剤は、基材フィルムの製造時において、ポリウレタンアクリレート系オリゴマーに加えられる。金属塩帯電防止剤としては、リチウム塩系などの金属塩帯電防止剤の使用が好ましい。リチウム塩系帯電防止剤の例としては、カルボン酸リチウム塩、スルホン酸リチウム塩、硫酸エステルリチウム塩、リン酸エステルリチウム塩などが挙げられる。カルボン酸リチウム塩としては、例えば、脂肪族モノカルボン酸リチウム塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルカルボン酸リチウム塩、Ｎ−アシルサルコシン酸リチウム塩、Ｎ−アシルグルタミン酸リチウム塩などが含まれる。スルホン酸リチウム塩としては、例えば、ジアルキルスルホコハク酸リチウム塩、アルカンスルホン酸リチウム塩、アルファオレフィンスルホン酸リチウム塩、直鎖型を始めとするアルキルベンゼンスルホン酸リチウム塩、アルキルナフタレンスルホン酸リチウム塩などが含まれる。硫酸エステルリチウム塩は、例えばアルキル硫酸エステルリチウム塩である。リン酸エステルリチウム塩としては、例えば、アルキルリン酸エステルリチウム塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステルリチウム塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルリン酸リチウム塩などが含まれる。その他のリチウム塩系帯電防止剤の例としては、窒化リチウム塩およびリチウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド、リチウム（トリフルオロメタンスルホニル）メチドなどが挙げられる。

上述のリチウム塩系帯電防止剤の例のうち、リチウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド等のイミド系スルホン酸リチウム塩が好適に用いられる。ポリウレタンアクリレート系オリゴマーとの相溶性に優れ、これと均一に混合させることができること等による。

基材フィルムにおける金属塩帯電防止剤の含有量は、０．１〜４０質量％程度であり、好ましくは０．５〜２０質量％である。金属塩帯電防止剤の添加量を０．１質量％以上とすることにより十分な帯電防止性が発現し、また４０質量％以下とすることにより、粘着剤層へのブリードアウト、塗工面の白濁化を防止できる。

基材フィルムの厚さは、粘着シートに要求される性能等に応じて調整され、好ましくは２０〜５００μｍであり、特に好ましくは５０〜４００μｍである。基材フィルムの製膜方法としては、例えば、液状の樹脂（未硬化の樹脂、樹脂の溶液等）をキャスト用加工シート上で薄膜状にキャストし、その後、エネルギー線の照射により硬化させてフィルム化することが挙げられる。

基材フィルムに１０ｋＶの電圧を６０秒間印加したときの帯電圧は、好ましくは１ｋＶ以下であり、さらに好ましくは０．５ｋＶ以下である。また、基材フィルムへの電圧の印加を終了してから帯電圧の値が半分に低下するまでの時間（半減期）は、好ましくは１０秒以下であり、さらに好ましくは５秒以下である。これらを満たす場合、半導体ウエハの加工時に回路面を保護する粘着シートの基材フィルムとして使用するのに好適である。

基材フィルムのヤング率は、好ましくは３．０×１０^７〜５．０×１０^９Ｐａの範囲内にあり、さらに好ましくは９．０×１０^７〜７．０×１０^８Ｐａの範囲内にある。また、基材フィルムを１０％伸張させたときの１分後の応力緩和率は、好ましくは４０％以上であり、さらに好ましくは７０〜１００％である。これを満たす場合、裏面研削等の加工時においてもウエハの反りや割れ等の変形を抑制でき、半導体ウエハ加工用粘着シートの基材フィルムとして好適に用いられる。

粘着シートは、上述の基材フィルム上に、粘着剤をロールコーター、ナイフコーター、ロールナイフコーター、バーコーター、グラビアコーター、ダイコーター、リバースコーターなどの公知の手法により、適宜の厚さで塗工、乾燥させて粘着剤層を形成し、次いで必要に応じ粘着剤層上に剥離シートを貼り合わせることによって得られる。粘着剤層の厚さは、好ましくは１〜２００μｍであり、特に好ましくは５〜６０μｍである。

粘着剤層を形成する粘着剤は、例えば、アクリル系、ゴム系、シリコーン系、ポリビニルエーテル等の粘着剤である。また、エネルギー線硬化型、加熱発泡型、水膨潤型の粘着剤も用いることができる。エネルギー線硬化（エネルギー線硬化、紫外線硬化、電子線硬化）型粘着剤の場合、特に紫外線硬化型粘着剤を用いることが好ましい。エネルギー線硬化型粘着剤を用いることにより、粘着シートが半導体ウエハに貼付された状態では確実に半導体ウエハの特に回路面を保護し、粘着シートを剥離する際は、エネルギー線を照射して粘着シートの粘着力を低下させることにより、半導体ウエハ表面の回路を破壊せずに、また、粘着剤を残すことなく半導体ウエハから剥離させることができる。粘着剤層には、金属塩帯電防止剤が含まれず、粘着シートの基材フィルムにのみ金属塩帯電防止剤が含まれていることが好ましい。この場合、金属塩帯電防止剤が半導体ウエハの回路を腐食するおそれがないためである。

粘着シートに１０ｋＶの電圧を６０秒間印加したときの帯電圧は、好ましくは１．５ｋＶ以下であり、さらに好ましくは１ｋＶ以下である。また、粘着シートへの電圧の印加を終了してから帯電圧の値が半分に低下するまでの時間（半減期）は、好ましくは１０秒以下であり、さらに好ましくは５秒以下である。また、粘着剤層がエネルギー線硬化型粘着剤を含む場合、エネルギー線硬化型粘着剤が硬化した状態と未硬化の状態のいずれにおいても、帯電圧と半減期がいずれも上述の範囲内にあることが好ましい。これらを満たす場合、粘着シートは、帯電防止性に優れ、半導体ウエハの加工時に回路面を保護するものとして好適に使用される。特に、粘着剤が硬化した状態で帯電防止性に優れていることは、半導体ウエハの回路面を保護した後で、粘着シートが硬化、剥離されることにより生じ得る静電気で回路が破損することを確実に防止できる点で有用である。

本実施形態の粘着シートは、半導体ウエハの表面保護に好適に用いられる。すなわち粘着シートの粘着剤層を半導体ウエハの回路面等の被着体表面に貼付し、回路面が保護された状態でウエハの裏面研削を行う。裏面研削後の半導体ウエハの厚さは、特に限定されないものの、例えば１〜３００μｍ、好ましくは１０〜１００μｍ程度である。研削後にウエハから粘着シートを剥離するときに、従来の粘着シートは、剥離帯電によってウエハに悪影響を及ぼす可能性がある。そこで本実施形態の粘着シートでは、ウエハの極薄研削を可能にするとともに、帯電を確実に防止可能な基材フィルムを用いている。

以下、実施例および比較例について、基材フィルムおよび粘着シートの製造方法を説明する。表１は、実施例１〜５と比較例１〜４の基材フィルムの組成を示す表である。

［実施例１］
ポリエステルジオールとイソホロンジイソシアネートを反応させて得られた末端イソシアネートウレタンプレポリマーに、２−ヒドロキシエチルアクリレートを反応させ、重量平均分子量が約５０００のウレタンアクリレートオリゴマーを得た。このウレタンアクリレートオリゴマー４０重量部と、フェニルヒドロキシプロピルアクリレート２０重量部と、イソボルニルアクリレート４０重量部と、光重合開始剤としての１−ヒドロキシシクロへキシルフェニルケトン（イルガキュア１８４、チバ・スペシャルティケミカルズ社製）２．０重量部と、フタロシアニン系顔料０．２重量部と、リチウム塩系の金属塩帯電防止剤であるリチウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド（サンコノールＰＥＯ−２０Ｒ、三光化学工業社製）を０．５重量部配合し、光硬化型樹脂組成物を得た。

こうして得られた樹脂組成物を、キャスト用加工シートである厚さ３８μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム上に、厚さが１６０μｍとなるようにコーティングして樹脂組成物層を形成した。塗工直後に、高圧水銀ランプを用いて樹脂組成物層を半硬化させた。半硬化した樹脂組成物層におけるＰＥＴフィルムが積層されていない表面に、同じＰＥＴフィルムをラミネートした。その後、再び高圧水銀ランプを用いて樹脂組成物層に架橋反応を生じさせつつ光硬化させ、両面のＰＥＴフィルムを剥離して厚さ１６０μｍの基材フィルムを得た。

得られた基材フィルムの片面に、アクリル系粘着剤（ブチルアクリレート９１重量部、アクリル酸９.０重量部からなる共重合体を有機溶剤（酢酸エチル：トルエン＝１：１）に溶解させた３４％溶液）１００重量部（固形分）と、紫外線硬化型樹脂（多官能ウレタンアクリレート系）７０重量部と、硬化剤（ジイソシアネート系）１０重量部と、有機溶剤（トルエン）１００重量部とを混合した粘着剤組成物を塗布し、乾燥させて厚さ２０μｍの粘着剤層を形成した。このようにして、基材フィルム上に粘着剤層が形成された粘着シートを得た。

［実施例２〜５］
実施例２〜実施例５においては、金属塩帯電防止剤の量のみが実施例１と異なる。すなわち、実施例２では金属塩帯電防止剤の量を１.０重量部とし、実施例３では金属塩帯電防止剤の量を５.０重量部とし、実施例４では金属塩帯電防止剤の量を１０重量部とし、実施例５では金属塩帯電防止剤の量を２０重量部とした他、実施例１と同様に基材フィルムを作成した。さらに、それぞれの基材フィルムに対して、実施例１と同様に同じ粘着剤層を積層させ、基材フィルム上に粘着剤層が形成された粘着シートを得た。

［比較例１〜４］
一方、比較例１では、基材フィルムに金属塩帯電防止剤を加えなかった点を除き、実施例１と同様に粘着シートを形成した。比較例２では、基材フィルムが厚さ１６０μｍの低密度ポリエチレンフィルムであり、比較例３では、基材フィルムが厚さ１００μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムであり、比較例４では、基材フィルムが厚さ１４０μｍのエチレンメタクリル酸共重合体（メタクリル酸２０重量％含有）であって、粘着剤層が形成される面に帯電防止剤としてポリピロールをコーティング（厚さ７５ｎｍ）したフィルムであること以外は、実施例１と同様に粘着シートを得た。

次に、実施例と比較例の基材フィルム、粘着シートの評価試験につき説明する。表２は、実施例と比較例の評価試験の結果を示す表である。

基材フィルムの帯電圧・半減期：ＪＩＳ Ｋ６９１１に準拠して基材フィルムの帯電圧および半減期を測定し、帯電防止性能を評価した。すなわちまず、４０ｍｍ×４０ｍｍにカットした基材フィルムを帯電圧測定装置（株式会社宍戸商会製、ＳＴＡＴＩＣ ＨＯＮＥＳＴＭＥＲ）のターンテーブル上に設置し、１３００ｒｐｍで回転させながら１０ｋＶの電圧を印加した。そして電圧の印加を開始してから６０秒後の基材フィルムの帯電圧を測定した。電圧の印加を開始してから６０秒経過すると速やかに電圧印加を停止し、帯電圧が電圧印加停止直前の測定値の１／２になるまでの時間を測定した。

粘着シートの帯電圧・半減期：粘着剤層が測定面になるように、４０ｍｍ×４０ｍｍにカットした粘着シートを上述の帯電圧測定装置のターンテーブル上に設置し、基材フィルムの場合と同様に帯電圧および半減期を測定した。粘着シートについては、紫外線照射により粘着剤が硬化した状態と、未硬化の状態のいずれについても帯電圧、半減期を測定した。なお紫外線は、４０ｍｍ×４０ｍｍの粘着シートに対し、紫外線照射装置（リンテック社製、ＲＡＤ−２０００ｍ／１２）を用いて、照度２３０ｍＷ／ｃｍ^２、光量３８０ｍＪ／ｃｍ^２の条件で基材フィルム側から照射した。

応力緩和率：１５ｍｍ×１４０ｍｍにカットした基材フィルムをチャック間が１５ｍｍ×１００ｍｍになるように設置し、万能引張試験機（ＳＨＩＭＡＤＺＵ社製オートグラフＡＧ−１０ｋＮＩＳ）を用いて毎分２００ｍｍの速度で引っ張り、１０％伸張時の応力Ａ（Ｐａ）と、伸張停止の１分後の応力Ｂ（Ｐａ）を測定した。これらの応力の値Ａ、Ｂを用いて、応力緩和性の指標である応力緩和率（％）を（Ａ−Ｂ）／Ａ×１００（％）により算出した。

ヤング率：１５ｍｍ×１４０ｍｍにカットした基材フィルムをチャック間が１５ｍｍ×１００ｍｍになるように設置し、万能引張試験機（ＳＨＩＭＡＤＺＵ社製オートグラフＡＧ−１０ｋＮＩＳ）を用いて毎分２００ｍｍの速度で引っ張り、ＪＩＳ Ｋ７１７２に準拠してヤング率（Ｐａ）を測定した。

実施例１〜実施例５に使用した基材フィルムにおいては、表２に示されるように、１０ｋＶの電圧を６０秒間印加したときの帯電圧が０．０１〜０．３ｋＶであり、さらに電圧の印加が終了してからの帯電圧の半減期が１秒以下である。帯電圧が概ね１ｋＶ以下であるとともに半減期が約１０秒以下であれば、半導体ウエハの加工時に回路面を保護する粘着シートの基材フィルムとして使用できると考えられるところ、実施例１〜実施例５に使用した基材フィルムは、いずれもこの基準よりも優れた帯電防止性能を有している。

さらに実施例１〜実施例５に使用した基材フィルムは、応力緩和率がいずれも約９０％であり、ヤング率は１．３０〜２．５１×１０^８Ｐａの範囲内にある。上述の試験条件下で、基材フィルムの応力緩和率が概ね４０％以上であり、ヤング率が３．０×１０^７〜５．０×１０^９Ｐａ（３０〜５０００ＭＰａ）の範囲内にあれば、裏面研削等の加工時においてもウエハの反りや割れ等の変形を抑制できる。実施例１〜実施例５に使用した基材フィルムは、必要とされる以上の優れた応力緩和率と適正なヤング率を有するため、半導体ウエハ加工用粘着シートに好適に用いられる。

実施例１〜実施例５の粘着シートは、粘着剤層における粘着剤の状態、すなわち紫外線照射によって粘着剤が硬化されたか否かに関わらず、上述の条件下での帯電圧が０．１〜０．９ｋＶと１ｋＶ以下であって、半減期も１秒以下であることから、帯電防止性に優れている。特に、粘着剤が硬化した状態で帯電防止性に優れていることは、半導体ウエハの回路面を保護した後で、粘着シートが硬化、剥離されることにより生じ得る静電気で回路が破損することを確実に防止できる点で有用である。

これに対し、比較例１に使用した基材フィルム、およびその粘着シートにおいては、帯電圧の値が２．４、２．５ｋＶと大きく、半減期も６０秒以上と長い。これは、比較例１において帯電防止剤が用いられていないことによる。この比較例１においては、粘着シートの粘着面を保護していた剥離シートの剥離、あるいは半導体ウエハからの粘着シートの剥離によって生じる静電気により、半導体ウエハ、チップの回路が破損するおそれがある。

また、比較例２および比較例３に使用したフィルムは、応力緩和性等が低い上に、帯電防止性も実施例に比べて明らかに低い。これは、これらのフィルムが、帯電防止剤を含まないことによると考えられる。

一方、比較例４に使用したフィルムは、帯電防止剤がコーティングされていることから帯電防止性能は良好であるものの、応力緩和性等がやや劣っている。さらに、その粘着シートにおいては、紫外線硬化後の帯電防止性能が硬化前よりも大きく低下していることからも、比較例４の粘着シートを半導体ウエハ保護のためのエネルギー線硬化型粘着シートとして用いることはできない。

上述の実施例１〜５と比較例２〜４との比較により、応力緩和性等の点で半導体加工用の粘着シートに求められる性能を満たすためには、基材の樹脂がウレタンアクリレート系オリゴマーやアクリル酸エステル系化合物などを必要とすることが明らかである。さらに、金属塩帯電防止剤を基材フィルムに含ませることにより、基材フィルムおよび粘着シートの帯電防止性能が向上することも明らかである。

特に、基材フィルムにおいて金属塩帯電防止剤をポリウレタンアクリレート系オリゴマー等と併存させることにより、粘着剤層の状態に関わらず良好な帯電防止性を維持できることが確認された。

なお実施例１〜５においては、基材フィルムにのみ帯電防止剤が加えられ、粘着剤層には帯電防止剤が含まれていない。このため、粘着剤層が半導体ウエハの回路面を覆ってこれを保護する際にも、極性の高いイオン性の帯電防止剤が回路の破損等を引き起こすことは防止される。また、エネルギー線硬化型の粘着剤層と基材フィルムとの間に帯電防止剤層を設けた粘着シートにおいては、粘着剤層が硬化すると帯電防止性能が低下するおそれがある（表２の比較例４参照）のに対し、基材フィルム中にのみ帯電防止性剤を加えた本実施形態では、粘着剤層の硬化後も優れた帯電防止性を維持することができる（表２の実施例１〜５等参照）。

以上のように本実施形態によれば、半導体ウエハの特に回路面に対して悪影響を及ぼすことなしに、加工される半導体ウエハの表面を確実に保護するとともに、優れた帯電防止性能を維持できる帯電防止性の基材フィルムならびに粘着シートを実現できる。そして、半導体ウエハの加工に応じて状態が変化する場合、すなわち半導体ウエハの回路面からの剥離のために粘着剤層を硬化させた場合においても、優れた帯電防止性を維持できる。

基材フィルムおよび粘着シートの材質等は、本実施形態において示されたものに限定されない。例えば、半導体ウエハの研削工程等において回路面を保護する粘着シートとしてのみならず、半導体ウエハの裏面に貼付されてダイシング工程に用いられるよう、粘着剤層および基材フィルムの組成を調整しても良い。リチウム塩系、あるいはそれ以外の金属塩帯電防止剤のうちいくつかを複数組み合わせて使用しても良い。

Claims (7)

1. 基材フィルムと、前記基材フィルム上に設けられた粘着剤層とを備えた半導体加工用の粘着シートであって、
   前記基材フィルムが、少なくともウレタン系オリゴマーとエネルギー線重合性モノマーと金属塩帯電防止剤とにより形成され、エネルギー線の照射により硬化されていることを特徴とする粘着シート。
2. 前記基材フィルムに１０ｋＶの電圧を６０秒間印加したときの帯電圧が１ｋＶ以下であり、前記基材フィルムへの電圧の印加を終了してから前記帯電圧の値が半分に低下するまでの時間が１０秒以下であることを特徴とする請求項１に記載の粘着シート。
3. 前記基材フィルムのヤング率が３．０×１０^７〜５．０×１０^９Ｐａの範囲内にあることを特徴とする請求項１および請求項２のいずれかに記載の粘着シート。
4. 前記基材フィルムを１０％伸張させたときの１分後の応力緩和率が４０％以上であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の粘着シート。
5. 前記粘着シートに１０ｋＶの電圧を６０秒間印加したときの帯電圧が１．５ｋＶ以下であり、前記粘着シートへの電圧の印加を終了してから前記帯電圧の値が半分に低下するまでの時間が１０秒以下であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の粘着シート。
6. 前記粘着剤層がエネルギー線硬化型粘着剤を含み、前記エネルギー線硬化型粘着剤が硬化した状態と未硬化の状態のいずれにおいても、前記粘着シートに１０ｋＶの電圧を６０秒間印加したときの帯電圧が１．５ｋＶ以下であり、前記粘着シートへの電圧の印加を終了してから前記帯電圧の値が半分に低下するまでの時間が１０秒以下であることを特徴とする請求項５に記載の粘着シート。
7. 半導体ウエハの裏面の研削工程において、前記粘着剤層が、前記半導体ウエハの回路面を保護するために前記回路面に貼付されることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の粘着シート。