JP2017168739A - 半導体ウェハ加工用粘着テープおよび半導体ウェハの加工方法 - Google Patents
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Abstract
Description
裏面研削された半導体ウェハは、裏面研削が終了した後に半導体ウェハカセットに収納され、ダイシング工程へ運搬され、半導体チップに加工される。
半導体ウェハを薄膜化と同時に大径化する流れは、特に、NAND型やNOR型が存在するフラッシュメモリの分野や、揮発性メモリであるDRAMなどの分野で顕著である。例えば、直径12インチの半導体ウェハを150μm以下の厚さまで研削することも珍しくない。
また、官能基含有モノマー単位を有するアクリル系共重合体と反応させるエチレン性不飽和基を有する化合物が、脂肪族ジイソシアネートと1つの水酸基を有するアクリレートと反応させたウレタンアクリレートオリゴマー(例えば、特許文献3参照)なども知られている。
すなわち、従来、放射線硬化型粘着剤は、見かけの粘着力(平滑な被着体に対する粘着力)を下げるよう、十分に架橋させることが望ましいとされていた。しかしながら、詳細に観察した結果、バンプ付き半導体ウェハなど、表面凹凸が大きい場合には、架橋させることで硬化収縮が発生し、バンプ付き半導体ウェハへ粘着剤が噛み込むことが原因で、糊残りや剥離力の上昇が起きてしまうことがわかった。このような知見に基づき本発明を完成するに至った。
<1>基材フィルムの少なくとも一方の面に粘着剤層を有する半導体ウェハ加工用粘着テープであって、該粘着剤層の粘着剤が、放射線硬化型粘着剤であり、該粘着剤がエチレン性不飽和基を0.2〜2.0mmol/g有することを特徴とする半導体ウェハ加工用粘着テープ。
<2>前記粘着剤中に、質量平均分子量が1,100〜20,000のオリゴマーを少なくとも1種含す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>前記オリゴマーが、少なくとも、前記エチレン性不飽和基を分子内に2つ有するオリゴマーと前記エチレン性不飽和基を分子内に3つ以上有するオリゴマーの混合物であることを特徴とする<2>に記載の半導体ウェハ加工用粘着テープ。
<4>SUS板に対する紫外線硬化後の粘着力が、0.3〜3.0N/25mmであり、かつ硬化収縮応力が、300gf以下であることを特徴とする<1>〜<3>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。
<5>前記半導体ウェハ加工用粘着テープが、表面凹凸が10μm以上の半導体ウェハ面に貼合するための粘着テープであることを特徴とする<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。
<6>前記<1>〜<5>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、表面凹凸が10μm以上ある半導体ウェハ面に貼合した後、紫外線照射して、前記半導体ウェハ加工用粘着テープを剥離する工程を含むことを特徴とする半導体ウェハの加工方法。
特に本発明では、段差や突起を有する半導体ウェハ、さらには、研削する半導体ウェハや半導体ウェハの研削後の厚さが薄いに対して、本発明の上記効果が、効果的に発現される。
本発明の半導体ウェハ加工用粘着テープは、基材フィルムの少なくとも一方の面に、エチレン性不飽和基(放射線重合性炭素−炭素二重結合)が0.2〜2.0mmol/gである放射線硬化型粘着剤で構成される粘着剤層を有す。
以下、基材フィルムから順に、詳細に説明する。
基材フィルムは、樹脂フィルムからなるものが好ましく、公知のプラスチック、ゴム等を用いることができる。例えば、ポリオレフィン樹脂(ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、ポリブテン−1、ポリ−4−メチルペンテン−1、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、エチレン−アクリル酸メチル共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、アイオノマー等のα−オレフィンの単独重合体もしくは共重合体、またはこれらの混合物)、ポリエステル樹脂(ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート)、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂、エンジニアリングプラスチック(ポリメチルメタクリレート等)、合成ゴム類(スチレン−エチレン−ブテンもしくはペンテン系共重合体)、熱可塑性エラストマー(ポリアミド−ポリオール共重合体等)、およびこれらの混合物が挙げられる。また、これらを複層にしたものを使用してもよい。
本発明において、基材フィルムは、ポリオレフィン樹脂が好ましく、なかでもエチレン−酢酸ビニル共重合体フィルムが好ましい。
本発明においては、50〜300μmが好ましい。
本発明では、粘着剤層に用いる粘着剤は、放射線硬化型粘着剤である。
放射線硬化型粘着剤は、放射線により硬化し三次元網状化する性質を有すればよく、大きく分けて、1)側鎖にエチレン性不飽和基(放射線重合性炭素−炭素二重結合でエチレン性二重結合とも称す)を有するベース樹脂(重合体)からなる粘着剤と、2)通常のゴム系あるいは(メタ)アクリル系の感圧性ベース樹脂(ポリマー)に対して、分子中に少なくとも2個のエチレン性不飽和基を有する低分子量化合物(以下、放射線重合性低分子量化合物という)および光重合開始剤を配合する粘着剤に分類される。
本発明では、上記の2)が好ましい。
側鎖にエチレン性不飽和基を有する粘着剤は、(メタ)アクリル系粘着剤が好ましく、ベース樹脂が(メタ)アクリル系重合体もしくは(メタ)アクリル系重合体を主成分として含むものが特に好ましい。
ここで、(メタ)アクリル系重合体を主成分とするとは、(メタ)アクリル系重合体成分が少なくとも50質量%以上であり、好ましくは80質量%以上(100質量%以下)である。
エチレン性不飽和基を有する基は、非芳香族性のエチレン性二重結合を有すればどのような基でも構わないが、(メタ)アクリロイル基、(メタ)アクリロイルオキシ基、(メタ)アクリロイルアミノ基、アリル基、1−プロペニル基、ビニル基(スチレンもしくは置換スチレンを含む)が好ましく、(メタ)アクリロイル基、(メタ)アクリロイルオキシ基がより好ましい。
官能基(α)、(β)としては、カルボキシ基、水酸基、アミノ基、メルカプト基、環状酸無水物基、エポキシ基、イソシアネート基(−N=C=O)等が挙げられる。
なお、環状酸無水物基は、環状の酸無水物構造を有する基である。
側鎖に官能基(α)を有する(メタ)アクリル系重合体は、官能基(α)を有する(メタ)アクリル系モノマー、好ましくは(メタ)アクリル酸エステル〔(特に、アルコール部に官能基(α)を有するもの〕をモノマー成分に使用することで得ることができる。
側鎖に官能基(α)を有する(メタ)アクリル系重合体は、共重合体である場合が好ましく、この共重合成分は、(メタ)アクリル酸アルキルエステル、なかでもアルコール部に官能基(α)やエチレン性不飽和基を有する基が置換していない(メタ)アクリル酸アルキルエステルが好ましい。
(メタ)アクリル酸エステルは1種でも2種以上でも構わないが、アルコール部の炭素数が5以下のものと炭素数が6〜12のものを併用することが好ましい。
また、官能基(β)がイソシアネート基以外の場合の好ましい化合物は、官能基(α)を有する(メタ)アクリル系モノマーで例示した化合物が挙げられる。
質量平均分子量が100万を越えると、放射線照射した場合に、放射線照射後の粘着剤の可撓性がなく、脆くなっているため、剥離時に半導体チップ面に糊残りを生じる。質量平均分子量が20万未満では、放射線照射前の凝集力が小さく、粘着力が弱いため、ダイシング時に十分に半導体チップを保持することができず、チップ飛びが生じるおそれがある。また、放射線照射後も硬化が不十分で、剥離時に半導体チップ面に糊残りを生じる。これらを極力防止するためには、質量平均分子量が20万以上であることが好ましい。
なお、本発明において、質量平均分子量は、常法によるポリスチレン換算の質量平均分子量である。
側鎖にエチレン性不飽和基を有するベース樹脂の水酸基価〔ベース樹脂1gをアセチル化させたとき、水酸基と結合した酢酸を中和するのに必要とする水酸化カリウムのmg数〕は、5〜100が好ましく、10〜80がより好ましい。
このようにすることで、さらに半導体ウェハ加工用粘着テープ剥離時の糊残り防止効果に優れる。
これら光重合開始剤の配合量は、ベース樹脂100質量部に対して0.01〜10質量部が好ましく、0.01〜5質量部がより好ましい。配合量が少なすぎると反応が不十分であり、配合量が多すぎると低分子成分が増加することで汚染性に影響を与えることになる。
このような架橋剤は、どのようなものでも構わないが、ポリイソシアネート類、メラミン・ホルムアルデヒド樹脂およびエポキシ樹脂の群から選択される架橋剤が好ましい。
このなかでも、本発明では、ポリイソシアネート類が好ましい。
粘着剤塗布後に、架橋剤により、ベース樹脂が架橋構造を形成し、粘着剤の凝集力を向上させることができる。
放射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〔(メタ)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。
この場合の粘着剤としては、ベース樹脂としてのアクリル樹脂および放射線重合性低分子量化合物に加え、光重合開始剤、硬化剤もしくは架橋剤等を適宜配合して粘着剤を調製するのが好ましい。
本発明では、ベース樹脂に加え、質量平均分子量が、1,000〜20,000のオリゴマーを少なくとも1種含有するのが好ましい。オリゴマーの質量平均分子量は、1,100〜20,000がより好ましく、2,000〜20,000がさらに好ましく、2,000〜10,000が特に好ましい。
特に、本発明では、上記のオリゴマーが、エチレン性不飽和基を有する放射線重合性低分子量化合物である場合が好ましい。
本発明では、エチレン性不飽和基を分子内に2つ有するオリゴマーとエチレン性不飽和基を分子内に3つ以上有するオリゴマーを併用するのが好ましい。
硬化剤もしくは架橋剤としては、多価イソシアネート化合物、多価エポキシ化合物、多価アジリジン化合物、キレート化合物等を挙げることができる。
なお、アニリン類としては、N,N’−テトラグリシジル−m−フェニレンジアミンが挙げられる。
粘着剤層の厚みは、特に限定されるものではないが、被着体表面の凹凸に合わせて選択され、例えばバンプ付ウェハに貼合させる場合には、バンプの高さよりも10〜50μm程度厚いことが好ましい。具体的には10〜500μmが好ましく、30〜400μmがより好ましく、50〜300μmがさらに好ましく、50〜150μmが特に好ましい。粘着剤は複層であってもよく、その場合は、少なくとも最外層の粘着剤が、本発明の構成を満たす放射線硬化型粘着剤であることが望ましい。また、例えば加熱により軟化する基材フィルムを用いて被着体表面に追従させる場合は、追従させる層の合計厚さが上記範囲であることが望ましく、その場合は最外層の粘着剤を1〜100μm程度まで薄くすることも可能である。
〔放射線硬化型粘着剤中に有するエチレン性不飽和基の含有量〕
本発明では、放射線硬化型粘着剤中に有するエチレン性不飽和基(放射線重合性炭素−炭素二重結合)の含有量は、0.2〜2.0mmol/gである。
放射線硬化型粘着剤中に有するエチレン性不飽和基は、放射線硬化型粘着剤中に含有するエチレン性不飽和基を有する化合物(側鎖にエチレン性不飽和基を有するベース樹脂のような重合体、放射線重合性低分子量化合物)が有する全てのエチレン性不飽和基の総和であり、放射線硬化型粘着剤の単位g当たりのエチレン性不飽和基の総和のモル数である。
粘着剤が複層の場合には、全ての粘着剤を1層と見做したときに上記範囲を満たすことが好ましく、それぞれの層が上記範囲を満たすことがより好ましい。
本発明の放射線硬化型粘着剤(粘着剤層)は、SUS板に対する紫外線硬化後の粘着力が、0.3〜3.0N/25mmが好ましく、0.5〜3.0N/25mmがより好ましく、0.5〜1.5がさらに好ましい。
なお、紫外線硬化後とは、紫外線を積算照射量500mJ/cm2となるように粘着剤層全体を照射して硬化させた後を意味する。
放射線照射前の半導体ウェハ加工用粘着テープから幅25mm×長さ150mmの試験片をそれぞれ3点採取し、その試験片をJIS R 6253に規定する280番の耐水研磨紙で仕上げたJIS G 4305に規定する厚さ1.5mm〜2.0mmのSUS鋼板上に2kgのゴムローラを3往復かけ圧着し、1時間放置後、500mJ/cm2の紫外線を照射して硬化させる。硬化後、測定値がその容量の15〜85%の範囲に入るJIS B 7721に適合する引張試験機(例えば、インストロン社製の引張試験機:ツインコラム卓上モデル5567)を用いて、引張速度50mm/minで90°引きはがし法により常温(25℃)、湿度50%で粘着力を測定し、3点の平均値を求める。
SUS板に対する見かけの粘着力を小さくしすぎると、硬化収縮も大きくなるため、バンプウェハなど表面凹凸が大きい被着体からの剥離力は逆に大きくなってしまう。SUS板に対する見かけの粘着力が大きすぎると放射線硬化が不十分で剥離不良や糊残りが発生してしまう。
本発明の放射線硬化型粘着剤(粘着剤層)は、硬化収縮応力が、300gf以下が好ましく、50〜250gfがより好ましく、50〜200gfがさらに好ましい。
粘着剤(粘着剤層)の硬化収縮応力は、離型処理されたセパレータ上に塗布、乾燥させた粘着剤を積層し、約2mmの厚さ、Φ8mmの径にペレット状に打ち抜いたものを用い、硬化収縮測定装置〔例えば、松尾産業(株)製 樹脂硬化収縮率応力測定装置 「CUSTRON」〕を使用し、初期荷重−60gfをかけた状態から、照度50mWで500mJ/cm2の紫外線照射し、5分後の硬化収縮応力を測定した。硬化収縮応力は圧縮方向の力のため、初期荷重とは逆向きの力となる。そのため、初期荷重はマイナスで表現している。本発明では、硬化収縮応力は初期荷重−60gfを0としたときの収縮応力を表し、例えば、初期荷重−60gf、紫外線照射後の応力値が+150gfとした場合、硬化収縮応力は、150gf−(−60gf)=210gfとなる。
本発明の半導体ウェハ加工用粘着テープは、接着剤層などの他の層を設けてもよい。
接着剤層は、粘着剤層上に設けられる。
接着剤層には、硬化するために、分子内に2個以上のエポキシ基を有しているエポキシ樹脂を含み、ビスフェノール型、ナフタレン型、フェノールノボラック型、クレゾールノボラック型、フェノールアラルキル型、ビフェニル型、トリフェニルメタン型およびジシクロペンタジエン型からなる群から選択される少なくとも1種のエポキシ樹脂を含有することが好ましい。
硬化剤、硬化促進剤としては、フェノール系硬化剤、酸無水物、アミン化合物、イミダゾール類、ホスフィン類が挙げられる。
無機フィラーとしては、絶縁性および熱伝導性を有していればよく、例えば、窒素化合物(窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化炭素、窒化チタンなど)、炭素化合物(炭化ケイ素、炭化フッ素、炭化ホウ素、炭化チタン、炭化タングステン、ダイヤモンドなど)、金属酸化物(シリカ、アルミナ、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化ベリリウムなど)などが挙げられる。
半導体ウェハ加工用粘着テープは、接着剤層を有さない場合、粘着剤層上に剥離ライナーを有してもよい。剥離ライナーとしては、シリコーン離型処理したポリエチレンテレフタレートフィルムなどが用いられる。また必要に応じて、シリコーン離型処理をしないポリプロピレンフィルムなども用いられる。
本発明の半導体ウェハの加工方法は、本発明の半導体ウェハ加工用粘着テープを使用する半導体ウェハの加工方法である。
本発明の半導体ウェハ加工用粘着テープは、半導体ウェハの加工工程ならどの工程で使用してもよい。例えば、半導体ウェハ裏面研削工程、ダイシング工程、ダイシングダイボンディング工程などが好ましく挙げられる。
半導体ウェハの表面凹凸〔バンプ(電極)の高さ〕が、20〜400μmのものに適用するのがより好ましく、50〜150μmのものに適用するのがさらに好ましい。MP150406と適用範囲が若干異なります。
本発明の半導体ウェハ加工用粘着テープを用いることで、薄膜半導体ウェハを高い歩留まりで得ることができる。この半導体ウェハの加工方法は、電極付半導体ウェハを50μm以下の薄膜研削の製造方法として好適である。
ダイシング工程を行い、その後、半導体ウェハ加工用粘着テープの基材フィルムの背面に、ヒートシールタイプ(熱融着タイプ)もしくは粘着タイプの剥離テープを接着して半導体ウェハから半導体ウェハ加工用粘着テープを剥離する。
以下のようにして、粘着剤組成物2A〜2Gを調製した。
2−エチルヘキシルアクリレート80質量部、2−ヒドロキシエチルアクリレート15質量部、メタクリル酸5質量部からなる分子量50万からなる共重合体100質量部に対して、アクリレート5官能で質量平均分子量1,400のウレタンアクリレートオリゴマー100質量部およびポリイソシアネートのコロネートL〔日本ポリウレタン工業(株)製〕4.0質量部、光重合開始剤としてSPEEDCURE BKL〔DKSHジャパン(株)製〕5.0質量部を加えて混合して、粘着剤組成物2Aを得た。
2−エチルヘキシルアクリレート80質量部、2−ヒドロキシエチルアクリレート15質量部、メタクリル酸5質量部からなる質量平均分子量50万からなる共重合体100質量部に対して、アクリレート3官能で質量平均分子量2,000のウレタンアクリレートオリゴマー100質量部およびポリイソシアネートのコロネートL〔日本ポリウレタン工業(株)製〕4.0質量部、光重合開始剤としてSPEEDCURE BKL〔DKSHジャパン(株)製〕5.0質量部を加えて混合して、粘着剤組成物2Bを得た。
2−エチルヘキシルアクリレート80質量部、2−ヒドロキシエチルアクリレート15質量部、メタクリル酸5質量部からなる質量平均分子量50万からなる共重合体100質量部に対して、アクリレート3官能で質量平均分子量6,000のウレタンアクリレートオリゴマー100質量部およびポリイソシアネートのコロネートL〔日本ポリウレタン工業(株)製〕4.0質量部、光重合開始剤としてSPEEDCURE BKL〔DKSHジャパン(株)製〕5.0質量部を加えて混合して、粘着剤組成物2Cを得た。
2−エチルヘキシルアクリレート80質量部、2−ヒドロキシエチルアクリレート15質量部、メタクリル酸5質量部からなる分子量50万からなる共重合体100質量部に対して、アクリレート5官能で質量平均分子量1,400のウレタンアクリレートオリゴマー80質量部およびアクリレート2官能で質量平均分子量3,000のウレタンアクリレートオリゴマー20部およびポリイソシアネートのコロネートL〔日本ポリウレタン工業(株)製〕4.0質量部、光重合開始剤としてSPEEDCURE BKL〔DKSHジャパン(株)製〕5.0質量部を加えて混合して、粘着剤組成物2Dを得た。
2−エチルヘキシルアクリレート80質量部、2−ヒドロキシエチルアクリレート15質量部、メタクリル酸5質量部からなる質量平均分子量50万からなる共重合体100質量部に対して、アクリレート5官能で質量平均分子量1,000のウレタンアクリレートオリゴマー100質量部およびポリイソシアネートのコロネートL〔日本ポリウレタン工業(株)製〕4.0質量部、光重合開始剤としてSPEEDCURE BKL〔DKSHジャパン(株)製〕5.0質量部を加えて混合して、粘着剤組成物2Eを得た。
2−エチルヘキシルアクリレート80質量部、2−ヒドロキシエチルアクリレート15質量部、メタクリル酸5質量部からなる質量平均分子量50万からなる共重合体100質量部に対して、アクリレート6官能で質量平均分子量800のウレタンアクリレートオリゴマー100質量部およびポリイソシアネートのコロネートL〔日本ポリウレタン工業(株)製〕4.0質量部、光重合開始剤としてSPEEDCURE BKL〔DKSHジャパン(株)製〕5.0質量部を加えて混合して、粘着剤組成物2Fを得た。
2−エチルヘキシルアクリレート80質量部、2−ヒドロキシエチルアクリレート15質量部、メタクリル酸5質量部からなる質量平均分子量50万からなる共重合体100質量部に対して、アクリレート3官能で質量平均分子量3,000のウレタンアクリレートオリゴマー20質量部およびポリイソシアネートのコロネートL〔日本ポリウレタン工業(株)製〕2.0質量部、光重合開始剤としてSPEEDCURE BKL〔DKSHジャパン(株)製〕5.0質量部を加えて混合して、粘着剤組成物2Gを得た。
厚さ38μmのポリエチレンテレフタレート(PET)のセパレータ上に、乾燥後の膜厚が90μmとなるように粘着剤組成物2Aを塗布し、乾燥させた後、厚さ140μmのエチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)フィルムからなる基材フィルムと貼りあわせ、厚さ230μmの半導体ウェハ加工用粘着テープを製造した。
実施例1において、粘着剤組成物2Aを粘着剤組成物2Bに替えた以外は、実施例1と同様にして、半導体ウェハ加工用粘着テープを製造した。
実施例1において、粘着剤組成物2Aを粘着剤組成物2Cに替えた以外は、実施例1と同様にして、半導体ウェハ加工用粘着テープを製造した。
実施例1において、粘着剤組成物2Aを粘着剤組成物2Dに替えた以外は、実施例1と同様にして、半導体ウェハ加工用粘着テープを製造した。
実施例1において、粘着剤組成物2Aを粘着剤組成物2Eに替えた以外は、実施例1と同様にして、半導体ウェハ加工用粘着テープを製造した。
実施例1において、粘着剤組成物2Aを粘着剤組成物2Fに替えた以外は、実施例1と同様にして、半導体ウェハ加工用粘着テープを製造した。
実施例1において、粘着剤組成物2Aを粘着剤組成物2Gに替えた以外は、実施例1と同様にして、半導体ウェハ加工用粘着テープを製造した。
実施例1〜4および比較例1〜3の半導体ウェハ表面加工用粘着テープにおいて、放射線硬化型粘着剤が有するエチレン性不飽和基(炭素−炭素二重結合)の含有モル量は、使用する原料から算出した。
また、SUSに対する放射線照射後の剥離力の測定、硬化収縮応力の測定、剥離力の評価、ダスト浸入および糊残りの評価の評価行った。
上記で作製した各半導体ウェハ加工用粘着テープにおいて、放射線照射前の半導体ウェハ加工用粘着テープから幅25mm×長さ150mmの試験片をそれぞれ3点採取し、その試験片をJIS R 6253に規定する280番の耐水研磨紙で仕上げたJIS G 4305に規定する厚さ1.5mm〜2.0mmのSUS鋼板上に2kgのゴムローラを3往復かけ圧着し、1時間放置後、測定値がその容量の15〜85%の範囲に入るJIS B 7721に適合する引張試験機(インストロン社製の引張試験機:ツインコラム卓上モデル5567)を用いて、引張速度50mm/minで90°引きはがし法により常温(25℃)、湿度50%で粘着力を測定し、3点の平均値を求めた。
その後、半導体ウェハ加工用粘着テープの残り部分で上記と同様の試験片を3点採取し、上記と同様にSUS鋼板に貼合して1時間放置後、500mJ/cm2の紫外線を照射して硬化させた後、上記と同様にして、紫外線照射後の半導体ウェハ加工用粘着テープの粘着力を測定し、3点の平均値を求めた。
このうち、紫外線硬化後の剥離力を、下記表1に示した。
離型処理されたセパレータ上に塗布、乾燥させた粘着剤を積層し、約2mmの厚さ、Φ8mmの径にペレット状に打ち抜いたものを用い、硬化収縮測定装置〔松尾産業(株)製 樹脂硬化収縮率応力測定装置 「CUSTRON」〕を使用し、初期荷重−60gfをかけた状態から、照度50mWで500mJ/cm2の紫外線照射し、5分後の硬化収縮応力を測定した。硬化収縮応力は圧縮方向の力のため、初期荷重とは逆向きの力となる。そのため、初期荷重はマイナスで表現している。硬化収縮応力は初期荷重−60gfを0としたときの収縮応力を表し、例えば、初期荷重−60gf、紫外線照射後の応力値が+150gfとした場合、硬化収縮応力は、150gf−(−60gf)=210gfとなる。
表面に高さ75μmのバンプを有する8インチ径の半導体ウェハに、上記で製造した各半導体ウェハ加工用粘着テープを、貼合温度25℃で貼合した。その後、株式会社ディスコ製DFG8760(商品名)を用いて、上記の半導体ウェハ加工用粘着テープで貼合されたバンプ付半導体ウェハの裏面を2枚ずつ、200μmの厚さまで研削加工した。研削後の半導体ウェハ加工用粘着テープ付き半導体ウェハに500mJ/cm2の紫外線を照射し、インストロン社製の引張試験機(ツインコラム卓上モデル5567)を用いて半導体ウェハ加工用粘着テープを剥離し、剥離時の幅が最大(200mm)となったときの剥離力において、以下の基準で評価した。
なお、表1では単に「剥離力」として示した。
A:20N/200mm以下
B:20N/200mmを超え50N/200mm以下
C:50N/200mmを超える
剥離後の半導体ウェハを顕微鏡観察し、ダスト浸入および糊残りを調べた。
この結果を、以下の基準で評価した。
A:ダスト浸入が全く観測されなかった。
B:ダスト浸入がかすかに観測された。
C:ダスト浸入が明らかにはっきりと観測された。
A:糊残りが全く観測されなかった。
B:糊残りがかすかに観測された。
C:糊残りが明らかにはっきりと観測された。
これに対して、比較例1、2の半導体ウェハ加工用粘着テープは、粘着剤中のエチレン性不飽和基の含有量が、2.0mmol/gを超え、硬化収縮応力が330gf、380gfと高いため、剥離力も50N/200mmを超え、高い。しかも、比較例2の半導体ウェハ加工用粘着テープでは、糊残りが観察された。逆に、粘着剤中のエチレン性不飽和基の含有量が、0.2mmol/g未満の比較例3の半導体ウェハ加工用粘着テープは、硬化収縮応力は120gfと低いものの、紫外線照射後の紫外線硬化が不十分であるため、SUSに対する剥離力が5.2N/25mmと高く、ダスト侵入および糊残りが観測され、これらはいずれも不十分であった。
本発明の半導体ウェハ加工用粘着テープは、上記のように、ダスト侵入と糊残りのいずれの評価にも優れており、特に、表面凹凸が75μmと、バンプの高さが10μm以上である半導体ウェハ面に貼合して使用する半導体ウェハ加工用粘着テープとして優れていることがわかる。
<1>基材フィルムの少なくとも一方の面に粘着剤層を有する半導体ウェハ加工用粘着テープであって、該粘着剤層の粘着剤が、放射線硬化型粘着剤であり、少なくとも、側鎖にエチレン性不飽和基(放射線重合性炭素−炭素二重結合でエチレン性二重結合)を有するベース樹脂、脂環式(メタ)アクリレートから導かれるモノマー単位を含むことのないアクリル系感圧性ベース樹脂および分子中に少なくとも2個のエチレン性不飽和基(放射線重合性炭素−炭素二重結合でエチレン性二重結合)を有するウレタンアクリレートオリゴマーから選択される樹脂もしくはオリゴマーを有し、かつ該粘着剤がエチレン性不飽和基を0.2〜2.0mmol/g有することを特徴とする半導体ウェハ加工用粘着テープ。
<2>前記脂環式(メタ)アクリレートから導かれるモノマー単位を含むことのないアクリル系感圧性ベース樹脂が、(メタ)アクリル酸の官能基を有してもよいアルキルのエステル、アクリル酸およびメタクリル酸から導かれるモノマー単位のみからな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(メタ)アクリル酸の官能基を有してもよいアルキルのエステルの前記官能基が、カルボキシ基、水酸基、アミノ基、メルカプト基、環状酸無水物基、エポキシ基、イソシアネート基(−N=C=O)であることを特徴とする<2>に記載の半導体ウェハ加工用粘着テープ。
<4>少なくとも1種の前記オリゴマーの質量平均分子量が1,100〜20,000であることを特徴とする<1>〜<3>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。
<5>少なくとも1種の前記オリゴマーの質量平均分子量が1,400〜20,000であることを特徴とする<1>〜<3>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。
<6>前記オリゴマーが、少なくとも、エチレン性不飽和基を分子内に2つ有するオリゴマーとエチレン性不飽和基を分子内に3つ以上有するオリゴマーの混合物であることを特徴とする<1>〜<5>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。
<7>前記粘着剤が、前記エチレン性不飽和基を0.72〜2.0mmol/g有することを特徴とする<1>〜<6>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。
<8>前記粘着剤が、多価イソシアネート化合物を含有することを特徴とする<1>〜<7>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。
<9>SUS板に対する紫外線硬化後の粘着力が、0.3〜3.0N/25mmであり、かつ硬化収縮応力が、300gf以下であることを特徴とする<1>〜<8>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。
<10>前記<1>〜<9>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、表面凹凸が10μm以上ある半導体ウェハ面に貼合した後、紫外線照射して、前記半導体ウェハ加工用粘着テープを剥離する工程を含むことを特徴とする半導体ウェハの加工方法。
なお、本発明の粘着剤層の粘着剤は、少なくとも、側鎖にエチレン性不飽和基(放射線重合性炭素−炭素二重結合でエチレン性二重結合)を有するベース樹脂、脂環式(メタ)アクリレートから導かれるモノマー単位を含むことのないアクリル系感圧性ベース樹脂および分子中に少なくとも2個のエチレン性不飽和基(放射線重合性炭素−炭素二重結合でエチレン性二重結合)を有するウレタンアクリレートオリゴマーから選択される樹脂もしくはオリゴマーを有する。
Claims (6)
- 基材フィルムの少なくとも一方の面に粘着剤層を有する半導体ウェハ加工用粘着テープであって、該粘着剤層の粘着剤が、放射線硬化型粘着剤であり、該粘着剤がエチレン性不飽和基を0.2〜2.0mmol/g有することを特徴とする半導体ウェハ加工用粘着テープ。
- 前記粘着剤中に、質量平均分子量が1,100〜20,000のオリゴマーを少なくとも1種含す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。
- 前記オリゴマーが、少なくとも、前記エチレン性不飽和基を分子内に2つ有するオリゴマーと前記エチレン性不飽和基を分子内に3つ以上有するオリゴマーの混合物であることを特徴とする請求項2に記載の半導体ウェハ加工用粘着テープ。
- SUS板に対する紫外線硬化後の粘着力が、0.3〜3.0N/25mmであり、かつ硬化収縮応力が、300gf以下であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の半導体ウェハ加工用粘着テープ。
- 前記半導体ウェハ加工用粘着テープが、表面凹凸が10μm以上の半導体ウェハ面に貼合するための粘着テープであることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の半導体ウェハ加工用粘着テープ。
- 請求項1〜5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、表面凹凸が10μm以上ある半導体ウェハ面に貼合した後、紫外線照射して、前記半導体ウェハ加工用粘着テープを剥離する工程を含むことを特徴とする半導体ウェハの加工方法。
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