JP2014157964A - 半導体ウェハ加工用粘着テープ及び半導体ウェハの分割方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基材フィルム上に粘着剤層が設けられた半導体ウェハ加工用粘着テープであって、前記基材フィルムは、80℃で1時間加熱したときの収縮率が0(0を含む)〜1.0%であり、前記半導体ウェハ加工用粘着テープの引張強さが30〜70N/10mmであることを特徴とする半導体ウェハ加工用粘着テープを用いる。
【選択図】図1
Description
(1)基材フィルム上に粘着剤層が設けられた半導体ウェハ加工用粘着テープであって、前記基材フィルムは、80℃で1時間加熱したときの収縮率が0(0を含む)〜1.0%であり、前記半導体ウェハ加工用粘着テープの引張強さが30〜70N/10mmであることを特徴とする半導体ウェハ加工用粘着テープ。(ただし、収縮率はJISK7133に規定される方法で測定し、収縮率=(加熱前の寸法−加熱後の寸法)/加熱前の寸法×100(%)とする)
(2)前記粘着剤層が、側鎖に放射線重合性炭素−炭素二重結合を有する化合物を含むエネルギー線硬化型粘着剤で構成されることを特徴とする(1)に記載の半導体ウェハ加工用粘着テープ。
(3)前記基材フィルムが、ポリオレフィンを含むことを特徴とする(1)または(2)に記載の半導体ウェハ加工用粘着テープ。
(4)前記ポリオレフィンが、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン・酢酸ビニル共重合樹脂、エチレン系アイオノマー樹脂からなる群より選択される一つ以上のポリオレフィンであることを特徴とする(3)に記載の半導体ウェハ加工用粘着テープ。
(5)(a)表面に回路パターンが形成された半導体ウェハの表面側に、(1)〜(4)のいずれかに記載の半導体ウェハ加工用粘着テープを貼付すると共に、リングフレームに固定する工程と、(b)前記半導体ウェハの裏面側より分割予定部分にレーザー光を照射して、前記半導体ウェハの内部に改質領域を形成する工程と、(c)前記半導体ウェハ加工用粘着テープをエキスパンドすることにより、前記半導体ウェハを前記改質領域に沿って分断し、チップとする工程と、(d)エッチングガスを供給し、前記チップの露出面をエッチングする工程と、(e)前記半導体ウェハ加工用粘着テープに貼着している前記チップを、ピックアップする工程と、を具備することを特徴とする半導体ウェハの分割方法。
(6)(a)表面に回路パターンが形成された半導体ウェハの表面側に、(1)〜(4)のいずれかに記載の半導体ウェハ加工用粘着テープを貼付すると共に、リングフレームに固定する工程と、(b)前記半導体ウェハの裏面側より分割予定部分にレーザー光を照射して、前記半導体ウェハの内部に改質領域を形成する工程と、(c)前記半導体ウェハ加工用粘着テープをエキスパンドすることにより、前記半導体ウェハを前記改質領域に沿って分断し、チップとする工程と、(d)エキスパンド後の前記半導体ウェハ加工用粘着テープにおいて、前記チップと重ならない部分を加熱収縮させることにより、前記チップの間隔を保持する工程と、(e)エッチングガスを供給し、前記チップの露出面をエッチングする工程と、(f)前記半導体ウェハ加工用粘着テープに貼着している前記チップを、ピックアップする工程と、を具備することを特徴とする半導体ウェハの分割方法。
(7)(a)表面に回路パターンが形成された半導体ウェハの表面側に、(1)〜(4)のいずれかに記載の半導体ウェハ加工用粘着テープを貼付すると共に、リングフレームに固定する工程と、(b)前記半導体ウェハの裏面側より分割予定部分にレーザー光を照射して、前記半導体ウェハの内部に改質領域を形成する工程と、(c)前記半導体ウェハ加工用粘着テープをエキスパンドすることにより、前記半導体ウェハを前記改質領域に沿って分断し、チップとする工程と、(d)エッチングガスを供給し、前記チップの露出面をエッチングする工程と、(e)前記半導体ウェハ加工用粘着テープに貼着している前記チップを、ピックアップ用テープに転写し、前記半導体ウェハ加工用粘着テープを剥離させた後、前記チップをピックアップする工程と、を具備することを特徴とする半導体ウェハの分割方法。
図1は、本実施形態に係る半導体ウェハ加工用粘着テープ1を示す断面図である。半導体ウェハ加工用粘着テープ1は、基材フィルム3と、基材フィルム3上に設けられた粘着剤層5とを有する。なお、それぞれの層は、使用工程や装置に合わせて予め所定形状に切断(プリカット)されていてもよい。さらに、本実施形態に係る半導体ウェハ加工用粘着テープ1は、ウェハ1枚分ごとに切断された形態であってもよいし、ウェハ1枚分ごとに切断されたものが複数形成された長尺のシートを、ロール状に巻き取った形態であってもよい。以下に、各層の構成について説明する。
基材フィルム3は、80℃の環境下に1時間おいた場合の収縮率が0(0を含む)〜1.0%であり、半導体ウェハ加工用粘着テープ1の引張強さが30〜70N/10mmであればよく、その材質についてはとくに限定されない。例えば、ポリオレフィン、ポリエステルから選択されるのが好ましい。なお、基材フィルム3の80℃の環境下に1時間おいた場合の収縮率が0〜1.0%であるとは、基材フィルム3の長さ方向(MD:Machine Direction)と幅方向(TD:Transverse Direction)の両方の収縮率が所定の範囲であることを意味する。また、半導体ウェハ加工用粘着テープ1の引張強さが30〜70N/10mmであるとは、半導体ウェハ加工用粘着テープ1の長さ方向と幅方向の両方の引張強さが所定の範囲であることを意味する。
粘着剤層5は、基材フィルム3に粘着剤を塗工して形成することができる。本実施形態に係る半導体ウェハ加工用粘着テープ1を構成する粘着剤層5は、エキスパンド時において半導体ウェハ11との剥離を生じない程度の保持性や、ピックアップ時においてチップ21との剥離が容易となる特性を有するものであればよい。
例えば、粘着剤として、側鎖にエネルギー線重合性炭素−炭素二重結合を有する化合物(A)を含む粘着剤、またはエネルギー線重合性低分子量化合物を含む粘着剤のいずれかを用いることができる。
粘着剤層5に塗工される粘着剤は、側鎖にエネルギー線重合性炭素−炭素二重結合を有する化合物(A)100質量部と、エポキシ樹脂、ポリイソシアネート類、メラミン・ホルムアルデヒド樹脂から選ばれる少なくとも1種(B)0.1〜10質量部とを主成分として含有してなる。
エネルギー線重合性低分子量化合物を含む粘着剤の主成分としては、特に限定されるものではなく、粘着剤に使用される公知の塩素化ポリプロピレン樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂等を使用することができる。
この粘着剤としては、アクリル樹脂、エネルギー線重合性低分子量化合物、光重合開始剤、硬化剤等を適宜配合して粘着剤を調製するのが好ましい。
具体的には、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、1,4−ブチレングリコールジアクリレート、1,6ヘキサンジオールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレートや、オリゴエステルアクリレート等が適用可能である。
本実施形態に係る半導体ウェハ加工用粘着テープ1は、ステルスダイシング工程と、その後のガスによるエッチング処理工程を含む半導体装置の製造方法に使用されるものである。したがって、その他の工程や工程の順序などは特に限定されない。例えば、以下の半導体ウェハの分割方法(A)〜(C)において好適に使用できる。
(a)表面に回路パターンが形成された半導体ウェハの表面側に半導体ウェハ加工用粘着テープを貼付すると共に、リングフレームに固定する工程と、
(b)前記半導体ウェハの裏面側より分割予定部分にレーザー光を照射して、前記半導体ウェハの内部に改質領域を形成する工程と、
(c)前記半導体ウェハ加工用粘着テープをエキスパンドすることにより、前記半導体ウェハを前記改質領域に沿って分断し、チップとする工程と、
(d)エッチングガスを供給し、前記チップの露出面をエッチングする工程と、(e)前記半導体ウェハ加工用粘着テープに貼着している前記チップを、ピックアップする工程と、を具備することを特徴とする半導体ウェハの分割方法。
(a)表面に回路パターンが形成された半導体ウェハの表面側に半導体ウェハ加工用粘着テープを貼付すると共に、リングフレームに固定する工程と、
(b)前記半導体ウェハの裏面側より分割予定部分にレーザー光を照射して、前記半導体ウェハの内部に改質領域を形成する工程と、
(c)前記半導体ウェハ加工用粘着テープをエキスパンドすることにより、前記半導体ウェハを前記改質領域に沿って分断し、チップとする工程と、
(d)エキスパンド後の前記半導体ウェハ加工用粘着テープにおいて、前記チップと重ならない部分を加熱収縮させることにより、前記チップの間隔を保持する工程と、
(e)エッチングガスを供給し、前記チップの露出面をエッチングする工程と、(f)前記半導体ウェハ加工用粘着テープに貼着している前記チップを、ピックアップする工程と、を具備することを特徴とする半導体ウェハの分割方法。
(a)表面に回路パターンが形成された半導体ウェハの表面側に半導体ウェハ加工用粘着テープを貼付すると共に、リングフレームに固定する工程と、
(b)前記半導体ウェハの裏面側より分割予定部分にレーザー光を照射して、前記半導体ウェハの内部に改質領域を形成する工程と、
(c)前記半導体ウェハ加工用粘着テープをエキスパンドすることにより、前記半導体ウェハを前記改質領域に沿って分断し、チップとする工程と、
(d)エッチングガスを供給し、前記チップの露出面をエッチングする工程と、(e)前記半導体ウェハ加工用粘着テープに貼着している前記チップを、ピックアップ用テープに転写し、前記半導体ウェハ加工用粘着テープを剥離させた後、前記チップをピックアップする工程と、を具備することを特徴とする半導体ウェハの分割方法。
本実施形態に係る半導体ウェハ加工用粘着テープ1を、上記半導体ウェハの分割方法(A)に適用した場合の、テープの使用方法について、図2(a)〜(e)を参照しながら説明する。
本実施形態に係る半導体ウェハ加工用粘着テープを用いることで、ステルスダイシング工程時には、テープ延伸によるチップ分割を円滑に行うことができる。
(1) 基材フィルムの作製
(ポリオレフィンA)
ポリプロピレンと水素添加スチレン系熱可塑性エラストマー(クラレ社製ハイブラー)の樹脂ビーズを205℃で溶融し、押出機を用いて長尺フィルム状に成形して基材フィルムを作製した。
(ポリオレフィンB)
エチレン酢酸ビニルコポリマー(EVA)と高密度ポリエチレン(HDPE)の樹脂ビーズを165℃出溶融し、押出機を用いて長尺フィルム状に成形して基材フィルムを作製した。
(ポリオレフィンC)
EVAの樹脂ビーズを90℃で溶融し、押出機を用いて長尺フィルム状に成形して基材フィルムを作製した。
(ポリオレフィンD)
エチレン系アイオノマー樹脂(三井・デュポンポリケミカル社製ハイミラン)の樹脂ビーズを150℃出溶融し、押出機を用いて長尺フィルム状に成形して基材フィルムを作製した。
(ポリエステルA)
軟質ポリブチレンテレフタレート(軟質PBT)ビーズを240℃で溶融し、押出機を用いて長尺フィルム状に成形して基材フィルムを作製した。
(ポリエステルB)
ポリエチレンテレフタレート(PET)の樹脂ビーズを240℃で溶融し、押出機を用いて長尺フィルム状に成形して基材フィルムを作製した。
(アクリルA)
溶媒のトルエン400g中に、2−エチルヘキシルアクリレート446.5g、メチルメタアクリレート45g、メタクリル酸3.4g、重合開始剤としてベンゾイルペルオキシド0.5gの混合液を2時間かけて滴下しながら、100℃の温度下で4時間反応させ官能基を持つ化合物(2)の溶液を得た。次にこのポリマー溶液(2)に、光重合性炭素−炭素二重結合及び官能基を有する化合物(1)として、2−ヒドロキシエチルメタクリレート5.1g、重合禁止剤としてハイドロキノン0.1gを加え、120℃の温度下で6時間反応させた後、酢酸にて中和し、化合物(A)の溶液を得た。合成された化合物(A)の分子量、ガラス転移点、ヨウ素価、酸価、水酸基価を表1に示す。この化合物(A)溶液中の化合物(A)100質量部に対し、ポリイソシアネート(日本ポリウレタン社製:コロネートL)(B)1質量部、光重合開始剤(日本チバガイギー社製イルガキュアー184)0.5質量部を化合物(A)溶液中に加えて混合し、アクリル系エネルギー線硬化性粘着剤を調製した。このアクリル系エネルギー線硬化性粘着剤を、アクリルAとする。
(メタ)アクリル系共重合体[酸価13、水酸基価45、分子量80万、Tg−20℃]100質量部に対し、ポリイソシアネート系硬化剤[日本ポリウレタン製、商品名
コロネートL]5.0質量部および光重合性ウレタンアクリレートオリゴマー[ヨウ素価5、酸価0、水酸基価0、分子量1200]80質量部に、光重合開始剤として2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン2.5質量部を混合してアクリル系エネルギー線硬化性粘着剤を調製した。このアクリル系エネルギー線硬化性粘着剤を、アクリルBとする。
表中に示した基材フィルム上に、表中に示した粘着剤を塗布・乾燥し、半導体ウェハ加工用粘着テープを形成した。
(1)熱収縮率の測定
熱収縮率はJISK7133に規定される方法で測定した。熱収縮率は上記半導体ウェハ加工テープを80℃で1時間加熱し、加熱前の寸法と加熱後の寸法とから、収縮率=(加熱前の寸法−加熱後の寸法)/加熱前の寸法×100(%)に基づき算出した。
引張り強さの測定は、引張試験機を用いて、JISZ0237規格に規定される方法で行った。
ウェハ厚300μm、直径300mmのシリコンウェハの表面に半導体加工用テープを貼付すると共にリングフレームに固定した後、レーザーダイシング装置(東京精密社製、商品名:ML300)を使用し、ウェハ内部に改質層を形成した。その後、ダイセパレータ(Disco社製、商品名:DDS2300)を使用し、半導体ウェハ加工用テープを延伸することで10mm×10mmのチップ単位に分割した。続いて、静電チャックテーブルを有するガスクラスターエッチング装置に、半導体ウェハ加工用テープを対面させて固定し、減圧して、ウェハの裏面(研削面)にガスエッチング処理を行った。
上記条件にてエッチングを行ったウェハについて10チップ観察した。
表中の○、△、×は、以下を意味する。
「○」・・・チップ同士の接触もなく、チップ間のカーフにシフトが見られなかったものである。
「△」・・・チップ同士の接触はないが、チップ間のカーフにシフトが見られたものである。
「×」・・・チップ同士の接触があったものである。
結果を表1および表2に示した。
ウェハ厚300μm、直径300mmのシリコンウェハの表面に半導体加工用テープを貼付すると共にリングフレームに固定した後、レーザーダイシング装置(東京精密社製、商品名:ML300)を使用し、ウェハ内部に改質層を形成した。その後、ダイセパレータ(Disco社製、商品名:DDS2300)を使用し、半導体ウェハ加工用テープを延伸することで10mm×10mmのチップ単位に分割した。
上記条件にてエキスパンドによるチップ分割を行ったウェハについて、チップの分割性を観察した。
「○」・・・全てのチップが分割できたものである。
「△」・・・全てのチップを分割できなかったが、90%以上のチップができたものである。
「×」・・・分割できたチップが90%未満であったものである。
結果を表1および表2に示した。
カーフシュリンク性の評価を行ったサンプルについて、半導体ウェハ加工用テープの、基材フィルムにおける粘着剤層が積層された面とは反対側の面に対して、メタルハライド高圧水銀灯により、窒素雰囲気下、365nmで30mW/cm2、200mJ/cm2の条件で紫外線を照射した。そして、チップ100個についてダイスピッカー装置(キャノンマシナリー社製、商品名CAP-300II)によるピックアップ試験を行った。
ピックアップ条件は以下のとおりである。
突き上げピン形状 :半径0.7mm、先端曲率半径R=0.25mm、先端θ=15
ピン突き上げ高さ:1000μmおよび500μm
ピン突き上げスピード:50mm/sec
コレット形状:吸着穴0.89mmφ
エキスパンド拡張量:10mm
リングフレーム:DISCO社製 型式DTF2−12-1(SUS420J2製)
表中の○、△、×は、以下を意味する。
「○」・・・突き上げピンによる突き上げ高さ、1000μmおよび500μmにおけるピックアップ成功率が100%である。
「△」・・・突き上げ高さ1000μmにおけるピックアップ成功率が100%であるが、突き上げ高さ500μmにおけるピックアップ成功率が100%未満である。
「×」・・・突き上げ高さ1000μm、500μmにおけるピックアップ成功率が100%未満である。
結果を表1および表2に示した。
3………基材フィルム
5………粘着剤層
11………半導体ウェハ
13………リングフレーム
15………レーザー光
17………改質領域
19………エキスパンドリング
21………チップ
23………エッチングガス
25………チャックテーブル
27………吸着コレット
Claims (7)
- 基材フィルム上に粘着剤層が設けられた半導体ウェハ加工用粘着テープであって、
前記基材フィルムは、80℃で1時間加熱したときの収縮率が0(0を含む)〜1.0%であり、
前記半導体ウェハ加工用粘着テープの引張強さが30〜70N/10mmであることを特徴とする半導体ウェハ加工用粘着テープ。
(ただし、収縮率はJISK7133に規定される方法で測定し、収縮率=(加熱前の寸法−加熱後の寸法)/加熱前の寸法×100(%)とする) - 前記粘着剤層が、側鎖に放射線重合性炭素−炭素二重結合を有する化合物を含むエネルギー線硬化型粘着剤で構成されることを特徴とする請求項1に記載の半導体ウェハ加工用粘着テープ。
- 前記基材フィルムが、ポリオレフィンを含むことを特徴とする請求項1または2に記載の半導体ウェハ加工用粘着テープ。
- 前記ポリオレフィンが、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン・酢酸ビニル共重合樹脂、エチレン系アイオノマー樹脂からなる群より選択される一つ以上のポリオレフィンであることを特徴とする請求項3に記載の半導体ウェハ加工用粘着テープ。
- (a)表面に回路パターンが形成された半導体ウェハの表面側に、請求項1〜4のいずれか1項に記載の半導体ウェハ加工用粘着テープを貼付すると共に、リングフレームに固定する工程と、
(b)前記半導体ウェハの裏面側より分割予定部分にレーザー光を照射して、前記半導体ウェハの内部に改質領域を形成する工程と、
(c)前記半導体ウェハ加工用粘着テープをエキスパンドすることにより、前記半導体ウェハを前記改質領域に沿って分断し、チップとする工程と、
(d)エッチングガスを供給し、前記チップの露出面をエッチングする工程と、
(e)前記半導体ウェハ加工用粘着テープに貼着している前記チップを、ピックアップする工程と、
を具備することを特徴とする半導体ウェハの分割方法。 - (a)表面に回路パターンが形成された半導体ウェハの表面側に、請求項1〜4のいずれか1項に記載の半導体ウェハ加工用粘着テープを貼付すると共に、リングフレームに固定する工程と、
(b)前記半導体ウェハの裏面側より分割予定部分にレーザー光を照射して、前記半導体ウェハの内部に改質領域を形成する工程と、
(c)前記半導体ウェハ加工用粘着テープをエキスパンドすることにより、前記半導体ウェハを前記改質領域に沿って分断し、チップとする工程と、
(d)エキスパンド後の前記半導体ウェハ加工用粘着テープにおいて、前記チップと重ならない部分を加熱収縮させることにより、前記チップの間隔を保持する工程と、
(e)エッチングガスを供給し、前記チップの露出面をエッチングする工程と、
(f)前記半導体ウェハ加工用粘着テープに貼着している前記チップを、ピックアップする工程と、
を具備することを特徴とする半導体ウェハの分割方法。 - (a)表面に回路パターンが形成された半導体ウェハの表面側に、請求項1〜4のいずれか1項に記載の半導体ウェハ加工用粘着テープを貼付すると共に、リングフレームに固定する工程と、
(b)前記半導体ウェハの裏面側より分割予定部分にレーザー光を照射して、前記半導体ウェハの内部に改質領域を形成する工程と、
(c)前記半導体ウェハ加工用粘着テープをエキスパンドすることにより、前記半導体ウェハを前記改質領域に沿って分断し、チップとする工程と、
(d)エッチングガスを供給し、前記チップの露出面をエッチングする工程と、
(e)前記半導体ウェハ加工用粘着テープに貼着している前記チップを、ピックアップ用テープに転写し、前記半導体ウェハ加工用粘着テープを剥離させた後、前記チップをピックアップする工程と、
を具備することを特徴とする半導体ウェハの分割方法。
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