JP2011216513A - 表面保護用粘着テープ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】半導体ウェハの裏面を研削する際に用いる表面保護用粘着テープであって、基材フィルム1、中間層3、粘着剤層5が順に積層して形成され、中間層3がフィラーを含有することを特徴とする表面保護用粘着テープである。
【選択図】図1
Description
ディンプルが発生してしまうとウェハ面内の厚み精度が悪化し、ダイシング等の次以降の工程に悪影響を与えたり、製品不良の原因になったりすることがあった。また厚み精度の悪化により、チップの抗折強度が低下し、ディンプル部が起点となってクラックが発生してしまい歩留まりに大きく影響することがある。
また、粘着剤を2層に分けることによってバンプに対する密着性と耐糊残り性を両立させる方法が考えられてきた(例えば、特許文献2参照)。しかしながら、バンプに粘着剤を完全に密着させた場合、UV硬化反応により粘着剤がバンプに噛み込んでしまい、テープの剥離不良やバンプ自体をウェハから剥がしてしまう問題が発生している。また、十分に粘着剤を硬化させないでテープを剥離した場合は、剥離はできるがやはり糊残りが発生してしまい、完全に解決されていない。
すなわち本発明は、
(1)半導体ウェハの裏面を研削する際に用いる表面保護用粘着テープであって、基材フィルム、中間層、粘着剤層が順に積層して形成され、前記中間層がフィラーを含有することを特徴とする表面保護用粘着テープ。
(2)前記半導体ウェハが、表面にバンプ電極を有する半導体ウェハであり、前記中間層の厚さが前記バンプ電極の高さの1.2倍以上であり、前記粘着剤層の厚さが前記中間層の厚さに対して1〜20%の厚さであることを特徴とする(1)に記載の表面保護用粘着テープ。
(3)前記中間層が放射線硬化型粘着剤からなることを特徴とする(1)または(2)に記載の表面保護用粘着テープ。
(4)前記フィラーが導電性を有していることを特徴とする(1)〜(3)のいずれかに記載の表面保護用粘着テープ、
(5)前記粘着剤層が放射線硬化型粘着剤からなることを特徴とする(1)〜(4)のいずれかに記載の表面保護用粘着テープ、
である。
また、バンプ電極等の突起物は柔軟で硬化収縮の少ない中間層により保護されているため、ウェハ表面への研削時のダスト、研削くず、洗浄水の浸入を防止でき、ウェハの汚染を防ぐことができる。
本発明の表面保護用粘着テープは、図1に示すように、基材フィルム1の片表面に中間層3が形成され、中間層3上に粘着剤層5が形成されてなる。
多価イソシアネート化合物としては、具体的にはトルイレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネートおよびこれらのアダクトタイプのもの等が用いられる。多価エポキシ化合物としては、具体的にはエチレングリコールジグリシジルエーテル、テレフタル酸ジグリシジルエステルアクリレート等が用いられる。多価アジリジン化合物としては、具体的にはトリス−2,4,6−(1−アジリジニル)−1,3,5−トリアジン、トリス〔1−(2−メチル)−アジリジニル〕ホスフィンオキシド、ヘキサ〔1−(2−メチル)−アジリジニル〕トリホスファトリアジン等が用いられる。またキレート化合物としては、具体的にはエチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムトリス(エチルアセトアセテート)等が用いられる。
さらに、本発明の目的が損なわれない範囲で、所望により、各種添加成分を含有させることができる。
また、放射線硬化型ポリマーに、更に前記光重合性化合物を混合して用いることもできる。
このようにして形成される放射線硬化型粘着剤からなる中間層3に対し、光、好ましくは紫外線を照射することにより、初期の粘着力が大きく低下し、容易に被着体から本発明の粘着テープを剥離することができる。
無機フィラーとして特に制限は無いが、例えば、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、ほう酸アルミウイスカ、窒化ほう素、炭化珪素、窒化珪素、結晶質シリカ、非晶質シリカ、アルミナなどが挙げられる。これらは、1種又は2種以上を併用することもできる。
有機フィラーとしては、カーボンブラックや各種ゴムフィラーなどがあり、例えば、アクリロニトリルブタジエンゴムフィラー、シリコーンゴムフィラーなどが挙げられる。
本発明のフィラーの大きさは、バンプの直径以下であることが好ましい。バンプの直径以上のフィラーを配合するとバンプ密着性への影響が大きく十分に密着しなくなるためである。
中間層3に前記のような弾性樹脂を用いる場合は、厚さが50〜400μmであることが好ましい。
さらに、本発明の目的が損なわれない範囲で、所望により、各種添加成分を含有させることができる。
また、放射線硬化型ポリマーに、更に前記光重合性化合物を混合して用いることもできる。
このようにして形成される放射線硬化型粘着剤層に対し、光、好ましくは紫外線を照射することにより、初期の接着力が大きく低下し、容易に被着体から本発明の粘着テープを剥離することができる。
また、粘着剤層5の厚さは、中間層の厚さに対して1〜20%であることが好ましい。ここでいう粘着剤層5の厚さは、粘着剤層が二層以上で形成される場合は、最外層(使用時にウェハへ接する層)の厚さとする。1%より小さいと、汚染や糊残りを引き起こしやすく、20パーセントより大きいとバンプへの密着性が不十分になりやすい。
図2に粘着剤層を二層積層して設けた本発明の表面保護用粘着テープの一例の断面図を示す。基材フィルム1の片表面に中間層3が形成され、中間層3上に一層目の粘着剤層5a、最外層の粘着剤層5bが順に形成されてなる。
放射線硬化性炭素−炭素二重結合含有基、水酸基、及びカルボキシル基を含有する基をそれぞれ有する重量平均分子量25万のアクリル系共重合体100質量部に対して、イソシアネート系架橋剤コロネートL(商品名、日本ポリウレタン社製)を0.5質量部、光重合開始剤イルガキュア184(商品名、チバジャパン社製)を3質量部、フィラーとしてシリカフィラーMR−7HG(商品名、綜研化学社製)を100質量部配合し、酢酸エチルで濃度を調整して中間層塗布液を得た。シリコン離型処理したポリエチレンテレフタレートフィルム(剥離ライナー、厚さ50μm)に調整した中間層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、乾燥後の厚さが200μmである放射線硬化型の中間層を得、得られた中間層を厚み200μmのポリオレフィン(PO)基材フィルムと貼り合わせて、剥離ライナー付きの中間層形成フィルムを作製した。
次に、粘着剤層の粘着剤として放射線硬化性炭素−炭素二重結合含有基、水酸基、及びカルボキシル基を含有する基をそれぞれ有する重量平均分子量80万のアクリル系共重合体100質量部に対して、イソシアネート系架橋剤コロネートL(商品名、日本ポリウレタン社製)を3.0質量部、光重合開始剤イルガキュア184(商品名、チバジャパン社製)を5.0質量部配合し、酢酸エチルで濃度を調整して粘着剤塗布液を得た。シリコン離型処理したポリエチレンテレフタレートフィルム(剥離ライナー、厚さ50μm)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、乾燥後の厚さが5μmである放射線硬化型の粘着剤層を得た。中間層形成フィルムからポリエチレンテレフタレートフィルム(剥離ライナー)を剥離し、粘着剤層を中間層と貼り合わせて、剥離ライナー付きの表面保護用粘着テープを作製した。
得られた表面保護用粘着テープについて、後記する評価方法でバンプ密着性試験、研削性試験、剥離試験、非汚染性試験を行った。結果を表1に示す。
実施例1と同様にして、剥離ライナー付きの中間層形成フィルムを作製した。
次に、第1の粘着剤層の粘着剤として放射線硬化性炭素−炭素二重結合含有基、水酸基、及びカルボキシル基を含有する基をそれぞれ有する重量平均分子量50万のアクリル系共重合体100質量部に対して、イソシアネート系架橋剤コロネートL(商品名、日本ポリウレタン社製)を1.0質量部、光重合開始剤イルガキュア184(商品名、チバジャパン社製)を1.0質量部配合し、酢酸エチルで濃度を調整して粘着剤塗布液を得た。シリコン離型処理したポリエチレンテレフタレートフィルム(剥離ライナー、厚さ50μm)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、乾燥後の厚さが10μmである放射線硬化型の第1の粘着剤層を得た。前記中間層形成フィルムからポリエチレンテレフタレートフィルム(剥離ライナー)を剥離し、第1の粘着剤層を中間層と貼り合わせて、剥離ライナー付きの第1の粘着層及び中間層が形成されたフィルムを作製した。
次に、実施例1の粘着剤層と同様にして、乾燥後の厚さが5μmである最外層の粘着剤層を得た。前記中間層及び第1の粘着剤層が形成されたフィルムからポリエチレンテレフタレートフィルム(剥離ライナー)を剥離し、最外層の粘着剤層を第1の粘着剤層と貼り合わせて、剥離ライナー付きの表面保護用粘着テープを作製した。
得られた表面保護用粘着テープについて、実施例1と同様にして評価を行った。結果を表1に示す。
炭素−炭素間に二重結合を持たない重量平均分子量40万のアクリル系共重合体100質量部に対して、イソシアネート系架橋剤コロネートL(商品名、日本ポリウレタン社製)を0.5質量部、フィラーとしてシリカフィラーMR−7HG(商品名、綜研化学社製)を100質量部配合し、酢酸エチルで濃度を調整して中間層塗布液を得た。シリコン離型処理したポリエチレンテレフタレートフィルム(剥離ライナー、厚さ50μm)に調製した中間層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、乾燥後の厚さが200μmである中間層を得、得られた中間層を厚み200μmであるポリオレフィン基材フィルムと貼り合わせて、剥離ライナー付きの中間層形成フィルムを作製した。
次に、粘着剤層の乾燥後の厚さが10μmとなるように形成した以外は、実施例1と同様にして粘着剤層を得た。前記中間層形成フィルムからポリエチレンテレフタレートフィルム(剥離ライナー)を剥離し、粘着剤層を中間層と貼り合わせて、剥離ライナー付きの表面保護用粘着テープを作製した。
得られた表面保護用粘着テープについて、実施例1と同様にして評価を行った。結果を表1に示す。
中間層を乾燥後の厚さが170μmになるように形成した以外は実施例1と同様にして、剥離ライナー付きの中間層形成フィルムを作製した。
次に、粘着剤層の粘着剤として炭素−炭素間に二重結合を持たない重量平均分子量120万のアクリル系共重合体100質量部として、イソシアネート系架橋剤コロネートL(商品名、日本ポリウレタン社製)を3.0質量部を配合し、酢酸エチルで濃度を調整して粘着剤塗布液を得た。シリコン離型処理したポリエチレンテレフタレートフィルム(剥離ライナー、厚さ50μm)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、乾燥後の厚さが20μmである粘着剤層を得た。前記中間層形成フィルムからポリエチレンテレフタレートフィルム(剥離ライナー)を剥離し、粘着剤層を中間層と貼り合わせて、剥離ライナー付きの表面保護用粘着テープを作製した。
得られた表面保護用粘着テープについて、実施例1と同様にして評価を行った。結果を表1に示す。
粘着剤層を、乾燥後の厚さが20μmになるように形成した以外は実施例1と同様にして、剥離ライナー付きの表面保護用粘着テープを作製した。得られた表面保護用粘着テープについて、実施例1と同様にして評価を行った。結果を表1に示す。
粘着剤層を、乾燥後の厚さが40μmになるように形成した以外は実施例1と同様にして、剥離ライナー付きの表面保護用粘着テープを作製した。得られた表面保護用粘着テープについて、実施例1と同様にして評価を行った。結果を表1に示す。
粘着剤層を、乾燥後の厚さが60μmになるように形成した以外は実施例1と同様にして、剥離ライナー付きの表面保護用粘着テープを作製した。得られた表面保護用粘着テープについて、実施例1と同様にして評価を行った。結果を表1に示す。
中間層塗布液におけるシリカフィラーMR−7HG(商品名、綜研化学社製)の配合量を50質量部とした以外は、実施例1と同様にして、剥離ライナー付きの表面保護用粘着テープを作製した。得られた表面保護用粘着テープについて、実施例1と同様にして評価を行った。結果を表1に示す。
中間層塗布液におけるシリカフィラーMR−7HG(商品名、綜研化学社製)の配合量を150質量部とした以外は、実施例1と同様にして、剥離ライナー付きの表面保護用粘着テープを作製した。得られた表面保護用粘着テープについて、実施例1と同様にして評価を行った。結果を表1に示す。
75μm厚みのポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂基材と350μm厚みのエチレン−酢酸ビニル共重合体をドライラミネートによって積層し、基材フィルム厚75μm、中間層厚350μmの粘接着フィルムを得た。
更に、粘着剤層の粘着剤として炭素−炭素二重結合を持たない重量平均分子量80万のアクリル系共重合体100質量部に対して、イソシアネート系架橋剤コロネートL(商品名、日本ポリウレタン社製)を2.0質量部配合し、酢酸エチルで濃度を調整して粘着剤塗布液を得た。シリコン離型処理したポリエチレンテレフタレートフィルム(剥離ライナー、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、乾燥後の厚さが20μmである粘着剤層を得た。これを中間層が形成された粘接着フィルムの中間層と貼り合わせて、剥離ライナー付きの表面保護用粘着テープを作製した。
得られた表面保護用粘着テープについて、実施例1と同様にして評価を行った。結果を表2に示す。
100μm厚みの高密度ポリエチレン(HDPE)基材と350μm厚みのエチレン−酢酸ビニル共重合体をドライラミネートによって積層し、基材フィルム100μm、中間樹脂層350μm厚の粘接着テープを得た。
次に、粘着剤層の粘着剤として炭素−炭素二重結合を持たない重量平均分子量80万のアクリル系共重合体100質量部に対して、イソシアネート系架橋剤コロネートL(商品名、日本ポリウレタン社製)を2.0質量部配合し、酢酸エチルで濃度を調整して粘着剤塗布液を得た。シリコン離型処理したポリエチレンテレフタレートフィルム(剥離ライナー、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、乾燥後の厚さが20μmである粘着剤層を得た。これを前記中間樹脂層が形成された粘接着フィルムの中間樹脂層と貼り合わせて、剥離ライナー付きの表面保護用粘着テープを作製した。
得られた表面保護用粘着テープについて、実施例1と同様にして評価を行った。結果を表2に示す。
粘着剤層の粘着剤として炭素−炭素二重結合を持たない重量平均分子量80万のアクリル系共重合体100質量部に対して、イソシアネート系架橋剤コロネートL(商品名、日本ポリウレタン社製)を2.0質量部配合し、酢酸エチルで濃度を調整して粘着剤塗布液を得た。シリコン離型処理したポリエチレンテレフタレートフィルム(剥離ライナー、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、乾燥後の厚さが30μmである粘着剤層を得た。これを厚み100μm厚のポリエチレン樹脂(HDPE)基材と貼り合わせて、剥離ライナー付きの表面保護用粘着テープを作製した。
得られた表面保護用粘着テープについて、実施例1と同様にして評価を行った。結果を表2に示す。
中間層塗布液のフィラー(シリカフィラーMR−7HG(商品名、綜研化学社製))を配合しない以外は、実施例1と同様にして、表面保護用テープを作製した。得られた表面保護用粘着テープについて、実施例1と同様にして評価を行った。結果を表2に示す。
中間層塗布液のフィラー(シリカフィラーMR−7HG(商品名、綜研化学社製))を配合しない以外は、実施例3と同様にして、表面保護用テープを作製した。得られた表面保護用粘着テープについて、実施例1と同様にして評価を行った。結果を表2に示す。
<バンプ密着性試験>
高さ150μmであるバンプ電極が300μmのピッチ間隔で形成された8インチのシリコンウエハの表面にラミネータで貼り付け、10分以内に照射量500mJにてUV照射を行い、表面保護テープを手で剥離した。その剥離したテープのバンプによる凹みの大きさについて顕微鏡観察を行い、ランダムで選定した凹みの直径を計測し、10個の凹みの平均径を計算した。
180μm〜230μmであるもの:◎
130μm〜180μmであるもの:○
100μm〜130μmであるもの:△
100μm以下であるもの:×
とした。
・使用したラミネータ:タカトリ ATM−1100G
高さ150μmであるバンプ電極が300μmのピッチ間隔で形成された8インチのシリコンウエハの表面にラミネータで貼り付け、シリコンウエハの裏面をウエハ厚150μmにまで研削した。
ウェハ厚150μm以下にまで研削可能であり、ディンプルが発生せず、エッジクラックのなかったもの:◎
ウェハ厚150μm以下にまで研削可能であり、ディンプルが発生しなかったがエッジ部のみにクラックが発生したもの:○
ウェハ厚150μm以下の研削実験において、ディンプルが発生したか、ウェハ割れが発生したもの:×
とした。
・使用したラミネータ:タカトリ ATM−1100G
・使用したグラインダー:DISCO DFG8540
研削実験で使用したテープ付ウェハを常温(20℃〜25℃)環境にて自動剥離機で剥離実験を行った。
自動機にて容易に剥離できたもの:◎
自動機にて剥離できたものの1回で剥離できなかったもの:◎
ウェハと接着してしまい、剥離できなかったもの:×
・使用した剥離機:日東電工製 HR8500II
ウェハ表面にウェハ加工用粘着シートを貼り付け、剥がしたウェ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ェハと比較しmol%として算出した。また測定条件は以下の条件にて測定を行った。
X線原:MgKα、X線のTake off angle:45°、
測定面積:1.1mmφ
C量mol%が15以下であったもの:◎
C量mol%が15〜25以下であったもの:○
C量mol%が25より大きかったもの:×
一方、中間層がフィラーを有しないか、中間層自体が存在しない比較例1〜5においては、いずれも剥離性が劣る結果であった。
特に、実施例1と比較例4を、または実施例3と比較例5を比べることで、中間層にフィラーを加えることにより、剥離性が向上していることが分かる。
また、粘着剤層の厚さ/中間層の厚さが、5%である実施例2、10%である実施例5、20%である実施例6、30%である実施例7を比べると、実施例7のみ、研削性が◎でなく○であり、粘着剤層の厚さ/中間層の厚さが20%以下であることがより好ましいことが分かる。
3………中間層
5………粘着剤層
5a………粘着剤層
5b………粘着剤層
7………半導体ウェハ
9………バンプ電極
Claims (5)
- 半導体ウェハの裏面を研削する際に用いる表面保護用粘着テープであって、
基材フィルム、中間層、粘着剤層が順に積層して形成され、
前記中間層がフィラーを含有することを特徴とする表面保護用粘着テープ。 - 前記半導体ウェハが、表面にバンプ電極を有する半導体ウェハであり、
前記中間層の厚さが前記バンプ電極の高さの1.2倍以上であり、
前記粘着剤層の厚さが前記中間層の厚さに対して1〜20%の厚さであることを特徴とする請求項1に記載の表面保護用粘着テープ。 - 前記中間層が放射線硬化型粘着剤からなることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の表面保護用粘着テープ。
- 前記フィラーが導電性を有していることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の表面保護用粘着テープ
- 前記粘着剤層が放射線硬化型粘着剤からなることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の表面保護用粘着テープ。
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