JP2024010412A - 保護シート - Google Patents
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Abstract
【課題】 水を含む液体によって比較的簡便に除去され、保護対象物への密着性が良好であるだけでなく、加工性が良好な保護層を備える保護シートを提供することを課題としている。【解決手段】 保護対象物の表面の少なくとも一部を保護した後に、水を含む液体によって除去される保護層を備え、前記保護層は、固体状の親水性ポリマーと、分子中に親水基を含有する液状の化合物とを含む、保護シートを提供する。【選択図】 図1
Description
本発明は、例えば、半導体集積回路などの電子部品を製造するために使用される保護シートに関する。
従来、半導体装置の製造において例えば保護対象物の表面の少なくとも一部を保護するために使用される保護シートが知られている。この種の保護シートの保護対象物は、例えば、半導体ウエハなどの基板である。この種の保護シートは、半導体装置の製造工程中に、保護対象物の表面の少なくとも一部に貼り付けられて使用される。
一般的に、半導体装置を製造する方法は、高集積の電子回路によって円板状のベアウエハの片面側に回路面を形成する前工程と、回路面が形成された半導体ウエハから半導体チップを切り出して組立てを行う後工程とを備える。後工程では、基材層及び粘着剤層を有するダイシングテープと、該ダイシングテープに積層され且つ半導体ウエハに接着されるダイボンドシートとを使用する他、例えば、上記保護シートを使用する。
詳しくは、後工程は、
円板状の半導体ウエハにおける回路面を上記のごとき保護シートで覆うことによって保護する工程と、
半導体ウエハの面(回路構成要素が配置されていない面)をダイシングテープ上のダイボンドシートに重ね合わせて、ダイボンドシートを介して半導体ウエハをダイシングテープに固定するマウント工程と、
半導体ウエハ及びダイボンドシートを小片化することによって多数の半導体チップ(ダイ)を得るダイシング工程と、
半導体ウエハの放射方向にダイシングテープを引き伸ばして、隣り合う半導体チップ(ダイ)の間隔を広げるエキスパンド工程と、
ダイボンドシートと小片化ダイシングテープとの間で剥離して小片化ダイボンドシートが貼り付いた状態の半導体チップを取り出すピックアップ工程と、
小片化ダイボンドシートが貼り付いた状態の半導体チップをダイボンドシートを介して被着体に接着させるダイボンド工程と、
被着体に接着した小片化ダイボンドシートを熱硬化処理するキュアリング工程と、を有する。半導体装置は、例えばこれらの工程を経て製造される。
円板状の半導体ウエハにおける回路面を上記のごとき保護シートで覆うことによって保護する工程と、
半導体ウエハの面(回路構成要素が配置されていない面)をダイシングテープ上のダイボンドシートに重ね合わせて、ダイボンドシートを介して半導体ウエハをダイシングテープに固定するマウント工程と、
半導体ウエハ及びダイボンドシートを小片化することによって多数の半導体チップ(ダイ)を得るダイシング工程と、
半導体ウエハの放射方向にダイシングテープを引き伸ばして、隣り合う半導体チップ(ダイ)の間隔を広げるエキスパンド工程と、
ダイボンドシートと小片化ダイシングテープとの間で剥離して小片化ダイボンドシートが貼り付いた状態の半導体チップを取り出すピックアップ工程と、
小片化ダイボンドシートが貼り付いた状態の半導体チップをダイボンドシートを介して被着体に接着させるダイボンド工程と、
被着体に接着した小片化ダイボンドシートを熱硬化処理するキュアリング工程と、を有する。半導体装置は、例えばこれらの工程を経て製造される。
上述した保護シートとしては、例えば、蒸着等による被膜形成工程などにおいて半導体ウエハなどの表面(被保護面)に蒸着物が付着することを防止すべく、被保護面に貼り付けられた後に除去される保護シートが知られている(例えば、特許文献1)。
特許文献1に記載の保護シートは、けん化度が55mol%以下のオキシアルキレン基含有ポリビニルアルコール系樹脂を含有する樹脂組成物を有する。特許文献1に記載の保護シートの樹脂組成物は、水溶性を有することから、半導体ウエハなどの基板の表面の一部を保護した後に、比較的低温の水によって容易に除去され得る。また、特許文献1に記載の保護シートの樹脂組成物は、上記のポリビニルアルコール系樹脂を含有することから、被保護面に対して適度に密着し得る。
ところが、特許文献1に記載の保護シートの樹脂組成物は、保護対象物に対して適度に密着し得るものの、単にポリビニルアルコール系樹脂及び添加剤などを含有していることから、加工性が必ずしも良好でないという問題がある。具体的には、シート状に形成した樹脂組成物を所望の大きさの保護層へと切断するような加工を行うときに、保護層における切断力を受けた部分で微小クラックが発生しやすいなど、加工性が必ずしも良好でないという問題がある。
このように、特許文献1に記載された保護シートの樹脂組成物で形成された保護層は、水を含む液体によって比較的簡便に除去され、保護対象物に対する密着性を適度に有するものの、加工性が必ずしも良好でないという問題を有する。
このように、特許文献1に記載された保護シートの樹脂組成物で形成された保護層は、水を含む液体によって比較的簡便に除去され、保護対象物に対する密着性を適度に有するものの、加工性が必ずしも良好でないという問題を有する。
これに対して、水を含む液体によって比較的簡便に除去され、保護対象物への密着性が良好であるだけでなく、加工性が良好な保護層を備える保護シートについては、未だ十分に検討されているとはいえない。
そこで、本発明は、水を含む液体によって比較的簡便に除去され、保護対象物への密着性が良好な保護層であって、しかも加工性が良好な保護層を備える保護シートを提供することを課題とする。
上記課題を解決すべく、本発明に係る保護シートは、保護対象物の表面の少なくとも一部を保護した後に、水を含む液体によって除去される保護層を備え、
前記保護層は、固体状の親水性ポリマーと、分子中に親水基を含有する液状の化合物とを含む。
前記保護層は、固体状の親水性ポリマーと、分子中に親水基を含有する液状の化合物とを含む。
本発明に係る保護シートは、水を含む液体によって比較的簡便に除去され、保護対象物への密着性が良好であるだけでなく、加工性が良好な保護層を備える。
以下、本発明に係る保護シートの実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、図面における各図は模式図であるため、縦横の長さ比は、各図と実物との間で必ずしも同じではない。
本実施形態の保護シート1は、図1に示すように、保護対象物の表面の少なくとも一部を保護し、水を含む液体と接触したときに少なくとも一部が溶解して保護対象物の表面から除去される保護層11を備える。また、前記保護層11は、固体状の親水性ポリマーと、分子中に親水基を含有する液状の化合物とを含む。
斯かる構成により、本実施形態の保護シート1の保護層11は、水を含む液体によって比較的簡便に除去され、保護対象物への密着性が良好であるだけでなく、加工性が良好である。
斯かる構成により、本実施形態の保護シート1の保護層11は、水を含む液体によって比較的簡便に除去され、保護対象物への密着性が良好であるだけでなく、加工性が良好である。
[保護シートのはく離ライナー]
保護シート1は、例えば図1に示すように、保護層11を挟み込むように配置された2つのはく離ライナー15を備えてもよい。はく離ライナー15における保護層11に接する面は、離型処理されていてもよい。
保護シート1は、例えば図1に示すように、保護層11を挟み込むように配置された2つのはく離ライナー15を備えてもよい。はく離ライナー15における保護層11に接する面は、離型処理されていてもよい。
はく離ライナー15は、例えば樹脂フィルムであってもよい。樹脂フィルムとしては、例えばポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム、ポリエチレンフィルム、又は、ポリプロピレンフィルムなどが挙げられる。
[保護シートの保護層]
保護層11は、例えば、保護対象物の保護される面(以下、被保護面とも称する)を一時的に保護するために使用される。保護層11を被保護面に重ねることによって、被保護面に重なった保護層11を除去するまで、被保護面に異物が付着することなどを防止できる。
保護層11は、例えば、保護対象物の保護される面(以下、被保護面とも称する)を一時的に保護するために使用される。保護層11を被保護面に重ねることによって、被保護面に重なった保護層11を除去するまで、被保護面に異物が付着することなどを防止できる。
保護対象物としては、例えば、半導体装置などの電子部品装置を構成する基板などが挙げられる。基板としては、例えば、半導体ウエハWなどの回路基板が挙げられる。
保護層11は、例えば、基板(半導体ウエハ)の被保護面(回路面)に貼り付けられた状態で基板(半導体ウエハ)と共に小片化されるときに、小片化に伴って生じ得る破片などの異物が、被保護面(回路面)に付着することを防止できるため、被保護面(回路面)を保護できる。
上記の保護層11は、比較的弱い力で変形できる柔軟性を有する。また、上記の保護層11は、例えば基板の被保護面に密着できる密着性を有する。
上記の保護層11は、面方向に引き伸ばされることによって、小片化される物性を有してもよい。斯かる物性を有する保護層11は、後に述べるステルスダイシング装置を用いるステルス加工工程を経て電子部品装置を製造する場合に好適に使用される。同様に、DBGプロセス(後に詳述)を経て電子部品装置を製造する場合に好適に使用される。
なお、上記の保護層11は、ブレードダイシング加工工程(後に詳述)を経て電子部品装置を製造する場合にも好適に使用され得ることから、上記のごとき物性を有さなくてもよい。
なお、上記の保護層11は、ブレードダイシング加工工程(後に詳述)を経て電子部品装置を製造する場合にも好適に使用され得ることから、上記のごとき物性を有さなくてもよい。
上記の保護シート1において、保護層11の厚さは、特に限定されないが、例えば1μm以上100μm以下である。斯かる厚さは、3μm以上であってもよく、5μm以上であってもよい。また、斯かる厚さは、40μm以下であってもよい。なお、保護層11が積層体である場合、上記の厚さは、積層体の総厚さである。
本実施形態において、上記の保護層11に含まれる親水性ポリマーは、室温において固体状である。
一方、上記の保護層11に含まれる、分子中に親水基を含有する液状の化合物は、室温において液状である。以下、分子中に親水基を含有する液状の化合物を単に“液状成分”と称する場合がある。
一方、上記の保護層11に含まれる、分子中に親水基を含有する液状の化合物は、室温において液状である。以下、分子中に親水基を含有する液状の化合物を単に“液状成分”と称する場合がある。
室温における性状(固体状又は液状)は、以下のようにして判断される。詳しくは、25℃において粘度200[Pas・s]以下(200,000[mPas・s]以下)であれば、液状成分であると判断し、液状でなければ、固体状であると判断する。粘度は、E型粘度計(例えば東機産業社製 製品名「TV-35」)によって、25℃、20rpmの測定条件で測定する。
なお、上記の保護層11に含まれる各成分の性状(固体状又は液状)を確認する場合、保護層11から微量の各配合成分を抽出して、例えば赤外吸収分光法(IR)などによって各配合成分の分子構造を調べることができる。配合成分が高分子化合物であれば、さらに、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)によってその高分子化合物の分子量を調べることができる。そして、これら分析法によって特定された化合物を別途購入して、上記のごとく粘度を測定することにより、各成分の性状(固体状又は液状)を確認できる。
なお、上記の保護層11に含まれる各成分の性状(固体状又は液状)を確認する場合、保護層11から微量の各配合成分を抽出して、例えば赤外吸収分光法(IR)などによって各配合成分の分子構造を調べることができる。配合成分が高分子化合物であれば、さらに、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)によってその高分子化合物の分子量を調べることができる。そして、これら分析法によって特定された化合物を別途購入して、上記のごとく粘度を測定することにより、各成分の性状(固体状又は液状)を確認できる。
上記親水性ポリマーは、分子中に親水基を有する。上記親水性ポリマーの親水基は、例えば、ヒドロキシ基、カルボキシ基(塩の状態を含む)、スルホン酸基(塩の状態を含む)、ピロリドン基、アミン含有基(第四級アンモニウムカチオンの状態を含む)、及びポリオキシエチレン基からなる群より選択される少なくとも1種であってもよい。
上記の親水性ポリマーが、分子中に親水基として特にヒドロキシ基を含むことにより、保護層11は、保護対象物の被保護面に対してより十分に密着できる。
上記の親水性ポリマーが、分子中に親水基として特にヒドロキシ基を含むことにより、保護層11は、保護対象物の被保護面に対してより十分に密着できる。
例えば、保護層11は、主鎖と複数の側鎖とを分子中に有する親水性ポリマーを上記の親水性ポリマーとして含み、複数の側鎖のそれぞれは、エステル基又は親水基のいずれか一方を少なくとも有し、親水基がヒドロキシ基又はカルボキシ基であってもよい。
上記の親水性ポリマーの主鎖は、例えばラジカル重合反応によって生じた共有結合鎖である。例えば、主鎖は、ビニルアセテート(酢酸ビニル)、アルキル(メタ)アクリレート((メタ)アクリル酸アルキルエステル)、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート((メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキルエステル)、(メタ)アクリル酸、又は、N-ビニルピロリドンなどが重合反応することによって生じた共有結合鎖である。
上記の親水性ポリマーにおける複数の側鎖のそれぞれは、親水基及びエステル基のうち少なくとも一方を含む。例えば、上記の親水性ポリマーに含まれる多数の側鎖のうち、一部の側鎖が親水基を有し、他の一部がエステル基を有する。親水基は、例えば、ヒドロキシ基又はカルボキシ基の少なくとも一方である。エステル基は、-C(=O)-O-で表される。側鎖は、主鎖から側鎖の末端へ向かって、-C(=O)-O-というエステル基の原子配列を有してもよく、-O-(C=O)-というエステル基の原子配列を有してもよい。
親水基を含む各側鎖において、親水基が、側鎖の末端部分に配されていてもよく、側鎖の中央部分に配されていてもよい。側鎖における親水基は、側鎖の末端部分に配されていることが好ましい。なお、側鎖の末端部分に配された親水基は、エステル基を介して主鎖と結合していてもよい。例えば、主鎖から側鎖の末端へ向けて、エステル基、アルキル基、親水基の順で各基が配置されていてもよい。
エステル基を含む側鎖において、エステル基は、側鎖の中央部分に配置されていることが好ましい。好ましくは、側鎖において、炭素数1以上4以下のアルキル基がエステル基を介して主鎖と結合している。
上記の親水性ポリマーとしては、例えば、ビニルアセテートの重合体におけるエステル結合の一部を加水分解して得られるポリビニルアルコール(PVA)、ポリビニルピロリドン(PVP)、スルホン酸基若しくはカルボキシ基を分子中に有する水溶性ポリエステルポリマー(PES)、又は、ポリエチレンオキシド(PEO)(例えば分子量5万以上)、ポリアクリル酸、ポリビニルアセトアミドなどが挙げられる。
上記の親水性ポリマーは、水溶性であることが好ましい。上記の親水性ポリマーが水溶性であることは、例えば、以下のようにして確認できる。上記の親水性ポリマーの薄膜(厚さ50μm以下)をシリコンベアウエハに貼り合わせて、25℃又は60℃の水に浸漬したときに、少なくともいずれかの温度で薄膜がすべて溶解する場合(ウエハ上に残存しない場合)、上記の親水性ポリマーは、水溶性である。
上記の親水性ポリマーとしては、ポリビニルアルコール、水溶性ポリエステルポリマー、及び、ポリエチレンオキシドからなる群より選択される少なくとも1種が好ましい。
上記の親水性ポリマーがポリビニルアルコール(PVA)である場合、ポリビニルアルコールのけん化度(モル%)は、50以上100以下であってもよい。
ポリビニルアルコールのけん化度は、55以上であることが好ましく、60以上であることがより好ましく、65以上であることがさらに好ましい。ポリビニルアルコールのけん化度がより大きくなることによって、上記の保護層11が、より高い親水性を有することとなる。従って、水を含む液体によって保護層11をより簡便に除去できる。
一方、基板などの保護対象物に対する密着性をより向上できるという点で、ポリビニルアルコールのけん化度は、98以下であることが好ましく、90以下であることがより好ましく、85以下であることがさらに好ましい。
ポリビニルアルコールのけん化度は、55以上であることが好ましく、60以上であることがより好ましく、65以上であることがさらに好ましい。ポリビニルアルコールのけん化度がより大きくなることによって、上記の保護層11が、より高い親水性を有することとなる。従って、水を含む液体によって保護層11をより簡便に除去できる。
一方、基板などの保護対象物に対する密着性をより向上できるという点で、ポリビニルアルコールのけん化度は、98以下であることが好ましく、90以下であることがより好ましく、85以下であることがさらに好ましい。
<けん化度の測定方法、測定条件>
上記のけん化度は、以下の分析条件で実施するプロトン磁気共鳴分光法(1H MNR)によって測定される。
なお、保護層11がPVA以外の成分を含む場合、測定チャートにおけるピークの重なりを避けるため、メタノール抽出等によってPVAの分離抽出処理を行った後、測定を実施する。
分析装置:FT-NMR
(例えばBrukerBiospin社製、「AVANCEIII-400」)
観測周波数:400MHz(1H)
測定溶媒:重水、または、重ジメチルスルホキシド(重DMSO)
測定温度:80℃
化学シフト基準:外部標準TSP-d4(0.00ppm)(重水測定時)
:測定溶媒(2.50ppm)(重DMSO測定時)
上記のけん化度は、以下の分析条件で実施するプロトン磁気共鳴分光法(1H MNR)によって測定される。
なお、保護層11がPVA以外の成分を含む場合、測定チャートにおけるピークの重なりを避けるため、メタノール抽出等によってPVAの分離抽出処理を行った後、測定を実施する。
分析装置:FT-NMR
(例えばBrukerBiospin社製、「AVANCEIII-400」)
観測周波数:400MHz(1H)
測定溶媒:重水、または、重ジメチルスルホキシド(重DMSO)
測定温度:80℃
化学シフト基準:外部標準TSP-d4(0.00ppm)(重水測定時)
:測定溶媒(2.50ppm)(重DMSO測定時)
<けん化度の算出>
ビニルアルコールユニット(VOH)のメチレン基由来ピーク(重水;2.0~1.1ppm、重DMSO;1.9~1.0ppm)と、酢酸ビニルユニット(VAc)のアセチル基由来ピーク(重水;2.1ppm付近、重DMSO;2.0ppm付近)とに基づいて、下記の算出式によってけん化度を算出する。なお、下記の算出式において、VOH(-CH2-)は、ビニルアルコールユニット(VOH)のメチレン基由来ピークの強度であり、VAc(CH3CO-)は、酢酸ビニルユニット(VAc)のアセチル基由来ピークの強度である。
ビニルアルコールユニット(VOH)のメチレン基由来ピーク(重水;2.0~1.1ppm、重DMSO;1.9~1.0ppm)と、酢酸ビニルユニット(VAc)のアセチル基由来ピーク(重水;2.1ppm付近、重DMSO;2.0ppm付近)とに基づいて、下記の算出式によってけん化度を算出する。なお、下記の算出式において、VOH(-CH2-)は、ビニルアルコールユニット(VOH)のメチレン基由来ピークの強度であり、VAc(CH3CO-)は、酢酸ビニルユニット(VAc)のアセチル基由来ピークの強度である。
上記のポリビニルアルコールの平均重合度は、好ましくは100以上であり、より好ましくは200以上である。また、上記平均重合度は、好ましくは1200以下であり、より好ましくは1000以下であり、さらに好ましくは800以下である。
ポリビニルアルコールの平均重合度が100以上であることによって、上記の保護層11をより形成しやすくなる。即ち、保護層11の加工性がより良好になり得る。一方、ポリビニルアルコールの平均重合度が1200以下であることによって、ポリビニルアルコールの親水性がより高まり、上記の保護層11が、水を含む液体に、より溶解しやすくなる。また、保護対象物に対する保護層11の密着性がより良好になり得る。
ポリビニルアルコールの平均重合度が100以上であることによって、上記の保護層11をより形成しやすくなる。即ち、保護層11の加工性がより良好になり得る。一方、ポリビニルアルコールの平均重合度が1200以下であることによって、ポリビニルアルコールの親水性がより高まり、上記の保護層11が、水を含む液体に、より溶解しやすくなる。また、保護対象物に対する保護層11の密着性がより良好になり得る。
上記の平均重合度は、以下の測定方法及び測定条件によって求められる。
<平均重合度の測定方法、測定条件>
・分析装置:ゲル浸透クロマトグラフィー分析装置
(例えば、Agilent社製 装置名「1260Infinity」)
・カラム:TSKgel G6000PWXL及びTSKgel G3000PWXL(東ソー社製 直列接続)
・カラム温度:40℃
・溶離液:0.2Mの硝酸ナトリウム水溶液
・流速:0.8mL/min
・注入量:100μL
・検出器:示差屈折率計(RI)
・標準試料:PEG標準試料及びPVA標準試料
PEG標準試料を用いたGPC測定によって、被測定試料(PVA)、及び、平均重合度が既知のPVA標準試料の質量平均分子量Mwをそれぞれ算出する。PVA標準試料の平均重合度と、算出したPVA標準試料の質量平均分子量Mwとから検量線を作成する。この検量線を用いて、被測定試料(PVA)の質量平均分子量Mwから被測定試料(PVA)の平均重合度を求める。
<平均重合度の測定方法、測定条件>
・分析装置:ゲル浸透クロマトグラフィー分析装置
(例えば、Agilent社製 装置名「1260Infinity」)
・カラム:TSKgel G6000PWXL及びTSKgel G3000PWXL(東ソー社製 直列接続)
・カラム温度:40℃
・溶離液:0.2Mの硝酸ナトリウム水溶液
・流速:0.8mL/min
・注入量:100μL
・検出器:示差屈折率計(RI)
・標準試料:PEG標準試料及びPVA標準試料
PEG標準試料を用いたGPC測定によって、被測定試料(PVA)、及び、平均重合度が既知のPVA標準試料の質量平均分子量Mwをそれぞれ算出する。PVA標準試料の平均重合度と、算出したPVA標準試料の質量平均分子量Mwとから検量線を作成する。この検量線を用いて、被測定試料(PVA)の質量平均分子量Mwから被測定試料(PVA)の平均重合度を求める。
上記の水溶性ポリエステルポリマー(PES)は、多価カルボン酸の残基とポリオールの残基とを有する。上記の水溶性ポリエステルは、例えば、多価カルボン酸成分とポリオール成分とを含むモノマー成分の重合生成物である。上記の水溶性ポリエステルポリマーは、アニオン性親水基、カチオン性親水基、又はノニオン性親水基の少なくともいずれかを分子中にさらに有してもよい。アニオン性親水基としては、例えば、スルホン酸基(塩状態を含む)、カルボキシ基(塩状態を含む)などが挙げられる。カチオン性親水基としては、例えば、アミン含有基が挙げられる。ノニオン性親水基としては、例えば、ポリオキシエチレン基が挙げられる。
なお、前記水溶性ポリエステルが水溶性を有することは、技術常識に基づいて判断できる。
なお、前記水溶性ポリエステルが水溶性を有することは、技術常識に基づいて判断できる。
上記の水溶性ポリエステルポリマー(PES)の質量平均分子量Mwは、40,000(4万)以下であることが好ましい。質量平均分子量Mwが40,000以下であることにより、上記の水溶性ポリエステルポリマーは、十分に低い軟化点を有することができる。これにより、基板(半導体ウェハなど)に対する保護層11の密着性がより良好になり得る。また、水を含む液体によって、保護対象物の表面から保護層11をより簡便に除去できる。
上記のポリエチレンオキシド(PEO)は、分子中に、ポリオキシエチレン基を親水基として有する。上記のポリエチレンオキシド(PEO)の質量平均分子量Mwは、1,000,000(100万)以下であることが好ましい。質量平均分子量Mwが1,000,000以下であることにより、上記のポリエチレンオキシド(PEO)は、十分に低い軟化点を有することができる。これにより、基板(半導体ウェハなど)に対する保護層11の密着性がより良好になり得る。また、水を含む液体によって、保護対象物の表面から保護層11をより短時間で効率良く除去できる。
上記のポリアクリル酸は、分子中にカルボキシ基を親水基として有する。上記のポリアクリル酸は、アクリル酸モノマー又はメタクリル酸モノマーが重合した重合体である。上記のポリアクリル酸において、アクリル酸モノマーの構成単位又はメタクリル酸モノマーの構成単位の合計が、総構成単位に占める質量割合は、90質量%以上である。
上記のポリアクリル酸の分子量は、例えば1,000以上500万以下であってもよい。
なお、上記のポリアクリル酸は、ナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩などの塩の状態であってもよい。換言すると、上記の「ポリアクリル酸」という表記は、ポリアクリル酸ナトリウムなどのポリアクリル酸塩を包含する。
上記のポリアクリル酸の分子量は、例えば1,000以上500万以下であってもよい。
なお、上記のポリアクリル酸は、ナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩などの塩の状態であってもよい。換言すると、上記の「ポリアクリル酸」という表記は、ポリアクリル酸ナトリウムなどのポリアクリル酸塩を包含する。
上記のポリビニルアセトアミドは、分子中に、アミン含有基を親水基として有する。具体的には、アミン含有基が(-NH-CO-)で表される。上記のポリビニルアセトアミドは、N-ビニルアセトアミドモノマーの重合体である。
本実施形態において、上記の液状成分は、分子中に親水基を含有する液状の化合物である。液状成分の親水基としては、例えば、ヒドロキシ基、カルボキシ基(塩の状態を含む)、スルホン酸基(塩の状態を含む)、ピロリドン基、アミン含有基(第四級アンモニウムカチオンの状態を含む)、又はポリオキシエチレン基が挙げられる。
上記の液状成分は、室温(25℃)で液状であれば、低分子化合物であってもよく、高分子化合物であってもよい。上記の液状成分としては、例えば、室温で液状のポリエチレングリコール、室温で液状のアクリル共重合体、室温で液状のエーテル含有化合物、室温で液状のポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール、室温で液状のポリカチオン重合体、室温で液状の親水基含有モノマー、室温で液状のシランカップリング剤、室温で液状の界面活性剤、室温で液状の高沸点化合物などが挙げられる。
室温で液状のポリエチレングリコールとしては、例えば、平均分子量が600以下のポリエチレングリコールが挙げられる。例えば平均分子量が600のポリエチレングリコール(PEG600)の融点は、17℃から22℃の間にあることから、PEG600は室温(25℃)で液状である。なお、平均分子量が600以下のポリエチレングリコールは、水溶性である。
室温で液状のアクリル共重合体は、例えば親水基として少なくともカルボキシ基を有し、分子中にアルキル(メタ)アクリレートモノマーの構成単位と、カルボキシ基含有(メタ)アクリルモノマーの構成単位とを少なくとも有する。斯かるアクリル共重合体の質量平均分子量は、例えば1万以下(例えば2000程度)であり、酸価は70[mgKOH/g]程度である。斯かるアクリル共重合体を含む製品としては、例えば、製品名「ARUFON 3510」(東亞合成社製)などが挙げられる。なお、斯かるアクリル共重合体は、水溶性である。
また、室温で液状のアクリル共重合体は、例えば側鎖中に親水性基(ポリオキシエチレン鎖)を有するアクリル系水溶性グラフトポリマーである。斯かるアクリル共重合体の質量平均分子量は、例えば7万程度であり、ガラス転移点Tgは-40℃程度である。斯かるアクリル共重合体を含む製品としては、例えば、製品名「マープルーフHPシリーズ」(日油社製)などが挙げられる。
また、室温で液状のアクリル共重合体は、例えば側鎖中に親水性基(ポリオキシエチレン鎖)を有するアクリル系水溶性グラフトポリマーである。斯かるアクリル共重合体の質量平均分子量は、例えば7万程度であり、ガラス転移点Tgは-40℃程度である。斯かるアクリル共重合体を含む製品としては、例えば、製品名「マープルーフHPシリーズ」(日油社製)などが挙げられる。
室温で液状のエーテル含有化合物は、極性部分と非極性部分とを分子中に有する。斯かるエーテル含有化合物を含む製品としては、例えば、製品名「ソフバールPシリーズ」(日油社製)などが挙げられる。
室温で液状のポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコールは、ポリオキシエチレン構造とポリオキシプロピレン構造とを分子中に有するブロックコポリマーである。室温で液状のポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコールを含む製品としては、例えば、製品名「エパンシリーズ」(第一工業製薬社製)などが挙げられる。
室温で液状のポリカチオン重合体は、例えば、少なくともアリル系アミン(ジアリルアミン)を重合させて得られることから、アミンを含有する環状構造を側鎖部分に有する。側鎖部分におけるアミンは、例えば、第二級アミン、第三級アミン、又は第四級アンモニウム塩であってもよい。ポリカチオン重合体は、主鎖に、例えばスルホン酸基を有してもよい。斯かるポリカチオン重合体を含む製品としては、例えば、製品名「PASシリーズ」(ニットーボーメディカル社製)などが挙げられる。
室温で液状のポリカチオン重合体は、例えば、下記一般式(1)によって表される。一般式(1)において、xは、第二級アミン、第三級アミン、又は第四級アンモニウム塩である。mは、0であってもよい。nは、1以上の整数であり、例えば1000以下であってもよい。
室温で液状のポリカチオン重合体は、例えば、下記一般式(1)によって表される。一般式(1)において、xは、第二級アミン、第三級アミン、又は第四級アンモニウム塩である。mは、0であってもよい。nは、1以上の整数であり、例えば1000以下であってもよい。
室温で液状の親水基含有モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸構造又は(メ)アクリレート構造を分子中に有する(メタ)アクリル型モノマーなどが挙げられる。斯かる(メタ)アクリル型モノマーは、親水基としてカルボキシ基又はエステル結合(エステル基)を分子中に含む。この種の(メタ)アクリル型モノマーは、市販されている(例えば、共栄社化学社製の「ライトエステル」シリーズ、「ライトアクリレート」シリーズなど)。
室温で液状のシランカップリング剤は、親水基としてアルコキシシラン構造を分子中に有する。
上記シランカップリング剤としては、ビニル基、エポキシ基、スチリル基、(メタ)アクリル基、アミノ基、イソシアネート基、又は、酸無水物を分子中に含むシランカップリング剤が挙げられる。
また、上記シランカップリング剤としては、ケイ素(Si)と結合している官能基で分類した場合、トリアルコキシシランタイプ、メチルジアルコキシシランタイプなどが挙げられる。アルコキシ基は、メトキシ基であってもよく、エトキシ基であってもよい。
これらのシランカップリング剤としては、製品名「KBMシリーズ」(信越化学社製)などを用いることができる。
上記シランカップリング剤としては、ビニル基、エポキシ基、スチリル基、(メタ)アクリル基、アミノ基、イソシアネート基、又は、酸無水物を分子中に含むシランカップリング剤が挙げられる。
また、上記シランカップリング剤としては、ケイ素(Si)と結合している官能基で分類した場合、トリアルコキシシランタイプ、メチルジアルコキシシランタイプなどが挙げられる。アルコキシ基は、メトキシ基であってもよく、エトキシ基であってもよい。
これらのシランカップリング剤としては、製品名「KBMシリーズ」(信越化学社製)などを用いることができる。
室温で液状の界面活性剤は、親水基としてアニオン性親水基、カチオン性親水基、又は、ノニオン性親水基(ポリオキシエチレン鎖など)を分子中に含む。室温で液状の界面活性剤が高分子化合物である場合、親水基は、アクリロニトリル基、又は、エステル結合などであってもよい。室温で液状の界面活性剤の化学名、及び、その界面活性剤を含む製品について、以下に説明する。
上記液状の界面活性剤は、例えばアルキルトリメチル型又はアルキルジメチルベンジル型の第四級アンモニウム塩型カチオン活性剤である。アルキル部分は、例えばラウリル基、パルミチル基、ステアリル基、又はベヘニル基である。斯かる液状の界面活性剤は、例えば製品名「ニッサンカチオン」シリーズ(日油社製)に含まれる。
また、上記液状の界面活性剤は、例えば脂肪族アミン(ラウリルアミン又はステアリルアミン)の酢酸塩である。斯かる界面活性剤は、例えば製品名「ニッサンカチオン」シリーズ(日油社製)に含まれる。
また、上記液状の界面活性剤は、例えば脂肪族アミン(ラウリルアミン又はステアリルアミン)の酢酸塩である。斯かる界面活性剤は、例えば製品名「ニッサンカチオン」シリーズ(日油社製)に含まれる。
上記液状の界面活性剤は、例えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸エステルナトリウム塩である。斯かる界面活性剤は、例えば製品名「トラックス」シリーズ(日油社製)に含まれる。
上記液状の界面活性剤は、例えば、脂肪酸アミドエーテル硫酸エステルナトリウム塩である。斯かる界面活性剤は、例えば製品名「サンアミド」シリーズ(日油社製)に含まれる。
上記液状の界面活性剤は、例えば、脂肪酸メチルタウリン酸ナトリウムである。斯かる界面活性剤は、例えば製品名「ダイヤポン」シリーズ(日油社製)に含まれる。
上記液状の界面活性剤は、例えば、ポリオキシエチレン分岐アルキルエーテルなどのポリオキシアルキレンアルキルエーテルである。斯かる界面活性剤は、例えば製品名「ディスパノール」シリーズ(日油社製)に含まれる。
上記液状の界面活性剤は、例えば、脂肪族アルキルジメチル-アミノ酢酸ベタイン又は脂肪酸-アミドプロピルジメチル-アミノ酢酸ベタインなどのアミノ酢酸ベタイン型両性界面活性剤である。斯かる界面活性剤は、例えば製品名「ニッサンアノン」シリーズ(日油社製)に含まれる。
上記液状の界面活性剤は、例えば、ポリオキシエチレンアルキルアミンである。斯かる界面活性剤は、例えば製品名「ナイミーン」シリーズ(日油社製)に含まれる。
室温で液状の高沸点化合物は、例えば、100℃以上の沸点を有する有機化合物である。なお、斯かる化合物の沸点は、250℃未満であってもよい。
室温で液状の高沸点化合物の分子量は、例えば、200以下であり、好ましくは150以下である。
室温で液状の高沸点化合物としては、例えば、ブタノール、又はイソブチルアルコールなどの1価アルコール類;エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、又はグリセリンなどの多価アルコール類;酢酸プロピル、酢酸イソブチル、酢酸ブチル、又は乳酸エチルなどのエステル類;メチルイソブチルケトン(MIBK)、又はシクロヘキサノンなどのケトン類;エチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、又は1-メトキシ-2-プロパノールなどのグリコールモノエーテル類;エチレングリコールジメチルエーテル、又はジエチレングリコールジメチルエーテルなどのグリコールジエーテル類;N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)、又はN-メチル-2-ピロリドン(NMP)などの窒素含有有機物が挙げられる。
室温で液状の高沸点化合物としては、ジエチレングリコール、グリセリン、又は、N-メチル-2-ピロリドンなどが好ましい。
室温で液状の高沸点化合物の分子量は、例えば、200以下であり、好ましくは150以下である。
室温で液状の高沸点化合物としては、例えば、ブタノール、又はイソブチルアルコールなどの1価アルコール類;エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、又はグリセリンなどの多価アルコール類;酢酸プロピル、酢酸イソブチル、酢酸ブチル、又は乳酸エチルなどのエステル類;メチルイソブチルケトン(MIBK)、又はシクロヘキサノンなどのケトン類;エチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、又は1-メトキシ-2-プロパノールなどのグリコールモノエーテル類;エチレングリコールジメチルエーテル、又はジエチレングリコールジメチルエーテルなどのグリコールジエーテル類;N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)、又はN-メチル-2-ピロリドン(NMP)などの窒素含有有機物が挙げられる。
室温で液状の高沸点化合物としては、ジエチレングリコール、グリセリン、又は、N-メチル-2-ピロリドンなどが好ましい。
上記の液状成分は、水溶性であることが好ましい。25℃において100gの水に対する溶解度が1g以上の化合物は、水溶性であると判断される。上記の液状成分が水溶性であることにより、上記の保護層11は、水を含む液体によってより簡便に除去され得る。
上記の液状成分は、分子構造に関係なく、難揮発性の化合物であることが好ましい。20℃における蒸気圧が2.5hPa以下の化合物は、難揮発性であると判断される。
上記の保護層11は、水を含む液体によって除去されるときに、所定以上の親水性を有すればよい。上記の保護層11が所定以上の親水性を有すると、通常、上記の保護層11の少なくとも一部は、水を含む液体に溶解する。
保護層11の吸水率は、水を含む液体によって除去されるときに、2.0質量%以上であることが好ましい。これにより、保護層11が、水を含む液体にさらに溶解しやすくなる。上記吸水率は、例えば、親水性ポリマー中の親水基の含有割合を高めること、又は、保護層11における液状成分の含有量を増やすことによって、高めることができる。保護層11の吸水率は、例えば10.0質量%以下であってもよい。
上記の保護層11の吸水率は、カールフィッシャー法の電量滴定法を用いた測定値から求められる。具体的には、温度23℃、湿度50RH%の環境下で定常状態となった試験サンプルを、水分気化装置によって150℃で3分間加熱しつつ、気化された水分について測定を行う。上記加熱後の試験サンプルの質量に対する、測定された水分量の割合から、上記吸水率を求める。
上記の保護層11において、上記の親水性ポリマー100質量部に対する、上記液状成分の量は、1質量部以上であることが好ましく、2質量部以上であることがより好ましい。これにより、保護層11は、切断時のせん断力を受けたときに微小クラックが生じにくいといった加工性の点でより良好になり、また、保護対象物に対してより十分に密着することができる。
なお、上記の親水性ポリマー100質量部に対する、上記液状成分の量は、60質量部以下であってもよく、40質量部以下であってもよい。保護層11が過剰な液状成分を含まないことにより、保護層11を作製するときの成形性がより良好になる。
なお、上記の親水性ポリマー100質量部に対する、上記液状成分の量は、60質量部以下であってもよく、40質量部以下であってもよい。保護層11が過剰な液状成分を含まないことにより、保護層11を作製するときの成形性がより良好になる。
本実施形態において、上記保護層11の保護対象物に対する密着性は、例えば基板としてのシリコンベアウエハから上記保護層11を剥離するときの剥離力によって示される。上記保護層11の上記剥離力は、100[N/100mm]以下であってもよく、80N/100mm]以下であってもよい。なお、上記の剥離力は、0.2[N/100mm]以上であってもよい。
上記の剥離力は、以下の測定条件で測定される。
上記保護層11における一方の面(シリコンベアウエハに貼り付けられる側の面)の剥離力を測定するために、以下のようにして測定用サンプルを作製する。まず、25℃において保護層11の上記一方の面とは反対側の面に、ハンドローラーを用いて裏打ちテープを貼り付ける。次に、100mm幅となるように測定用サンプルを加工し、保護層11における上記一方の面にベアウエハを貼り合わせる。貼り合わせは、90℃、10mm/秒の条件で実施する。そして、23℃の雰囲気下において、180°の剥離角度且つ300mm/minの剥離速度で、裏打ちテープとともに保護層11をベアウエハから剥離して剥離力を測定する。なお、測定装置として、例えば「オートグラフ(SHIMADZU社製)」を使用できる。
上記保護層11における一方の面(シリコンベアウエハに貼り付けられる側の面)の剥離力を測定するために、以下のようにして測定用サンプルを作製する。まず、25℃において保護層11の上記一方の面とは反対側の面に、ハンドローラーを用いて裏打ちテープを貼り付ける。次に、100mm幅となるように測定用サンプルを加工し、保護層11における上記一方の面にベアウエハを貼り合わせる。貼り合わせは、90℃、10mm/秒の条件で実施する。そして、23℃の雰囲気下において、180°の剥離角度且つ300mm/minの剥離速度で、裏打ちテープとともに保護層11をベアウエハから剥離して剥離力を測定する。なお、測定装置として、例えば「オートグラフ(SHIMADZU社製)」を使用できる。
上記保護層11を動的粘弾性測定したときに、上記保護層の70℃における貯蔵弾性率E’は、0.1GPa以下(100MPa以下)であってもよい。斯かる貯蔵弾性率E’が適度に小さいことによって、保護層11が変形力を受けるときにより良好な追従性を有し得る。また、保護対象物の界面に対する濡れ性がより良好になることから、保護対象物への密着性がより良好になり得る。なお、上記保護層11の70℃における貯蔵弾性率E’は、0.01GPa以上(10MPa以上)であってもよい。
上記保護層11を動的粘弾性測定したときに、損失弾性率E”が最大値となったときの温度は、35℃以下であってもよい。これにより、より低温で保護層11と保護対象物とを貼り合わせて十分に密着させることができる。なお、損失弾性率E”が最大値となったときの温度は、5℃以上であってもよい。
上記保護層11を動的粘弾性測定したときに、貯蔵弾性率E’に対する損失弾性率E”の比であるTanδ(E”/E’)のピーク温度が、70℃未満であることが好ましい。これにより、保護層11が変形力を受けるときにより良好な追従性を有し得る。また、保護対象物の界面に対する濡れ性がより良好になることから、保護対象物への密着性がより良好になり得る。また、比較的低温で保護層11を保護対象物に密着させることができため、後述する保護工程を比較的低温で実施できることから、保護工程で必要な加熱のための熱エネルギーコストをより抑えることができる。
なお、上記Tanδ(E”/E’)のピーク温度は、25℃以上であってもよく、30℃以上であってもよい。上記ピーク温度がより高くなることによって、保護層11の取り扱いがより容易になり得る。
なお、上記Tanδ(E”/E’)のピーク温度は、25℃以上であってもよく、30℃以上であってもよい。上記ピーク温度がより高くなることによって、保護層11の取り扱いがより容易になり得る。
上記保護層11の動的粘弾性測定は、固体粘弾性測定装置を用いて、下記の試験条件において、引張モードにて実施する。
試験サンプルの厚さ:50μm、
試験サンプルの幅:10mm、
チャック間距離:20mm、
昇温速度:10℃/分、
試験温度:0℃~120℃、
周波数:1Hz
貯蔵弾性率E’と損失弾性率E”とをそれぞれ経時的に測定し、Tanδ=E”/E’ の算出式によって、経時的にTanδを算出する。Tanδが高いほど、粘性の性質が高いことを示す。Tanδがピーク形状を描き、ピークの頂点に達したときの温度を読み取る。なお、上記の70℃における貯蔵弾性率E’と、Tanδのピーク値として、3回の測定における平均値を採用する。
試験サンプルの厚さ:50μm、
試験サンプルの幅:10mm、
チャック間距離:20mm、
昇温速度:10℃/分、
試験温度:0℃~120℃、
周波数:1Hz
貯蔵弾性率E’と損失弾性率E”とをそれぞれ経時的に測定し、Tanδ=E”/E’ の算出式によって、経時的にTanδを算出する。Tanδが高いほど、粘性の性質が高いことを示す。Tanδがピーク形状を描き、ピークの頂点に達したときの温度を読み取る。なお、上記の70℃における貯蔵弾性率E’と、Tanδのピーク値として、3回の測定における平均値を採用する。
上記の保護シート1は、一般的な方法によって製造できる。
例えば、保護層11は、上述した親水性ポリマー、液状成分、及び、溶媒などを一般的な方法によって混合し、混合物をはく離ライナー15に塗布した後、混合物から溶媒を揮発させることによって作製されてもよい。
例えば、保護層11は、上述した親水性ポリマー、液状成分、及び、溶媒などを一般的な方法によって混合し、混合物をはく離ライナー15に塗布した後、混合物から溶媒を揮発させることによって作製されてもよい。
上記の保護シート1は、例えばはく離ライナー15を保護層11から剥離して、保護層11を保護対象物の被保護面に貼り付けて使用される。そして、被保護面を保護した状態の保護層11は、水を含む液体によって被保護面から除去される。
続いて、本実施形態の保護シート1の使用方法について説明する。具体的には、上記の保護シート1を使用して、電子部品装置を製造する方法を例に挙げて説明する。斯かる例において、保護対象物は、電子部品装置を構成する部材である基板である。
上記の保護シート1を使用して製造される電子部品装置は、例えば、半導体チップを備える半導体集積回路などの半導体装置であってもよく、相補型MOS(CMOS)を有するシステムLSIを備える装置であってもよく、又は、機械要素部品、センサ、アクチュエータ、若しくは電子回路を1つのシリコン基板、ガラス基板、若しくは有機材料基板などの上に微細加工技術によって集積化したデバイス(MEMS Micro Electro Mechanical Systems)などを備える装置であってもよい。製造される電子部品装置は、配線基板を備える装置であってもよい。
上記の保護シート1を使用する電子部品装置の製造方法において、図2Bに示すように、基板Sの一方の面である被保護面Saは、保護層11によって保護される。なお、被保護面Saには、回路構成要素(後に詳述)が配置されていてもよく、配置されていなくてもよい。換言すると、基板Sの被保護面Saは、例えば、回路が形成された回路面であってもよく、回路が形成されていない非回路面であってもよい。
保護層11は、基板Sの被保護面Sa上で形成されてもよい。例えば、上述した親水性ポリマー、液状成分、及び、溶媒などの混合物を基板Sの被保護面Saに塗布した後、溶媒を揮発させることによって形成されてもよい。形成された保護層11は、上述した親水性ポリマー及び液状成分を含むため、基板Sの被保護面Saに対する密着性が良好である。
基板Sは、板状であればその材質は特に限定されない。基板としては、例えば、半導体ウエハ、CMOS又はMEMSなどのセンサ系ウエハを構成することとなる基板、疑似ウエハ、又は配線基板などが挙げられる。
上記の保護シート1を使用する電子部品装置の製造方法は、
基板の一方の被保護面に、上述した保護シート1の保護層11を重ねることによって被保護面を保護する工程(保護工程)と、
前記被保護面に重なった前記保護層11を、水を含む液体に接触させることによって除去する工程(除去工程)と、を含む。
前記保護層11の詳細は、上述した通りである。
基板の一方の被保護面に、上述した保護シート1の保護層11を重ねることによって被保護面を保護する工程(保護工程)と、
前記被保護面に重なった前記保護層11を、水を含む液体に接触させることによって除去する工程(除去工程)と、を含む。
前記保護層11の詳細は、上述した通りである。
上記の電子部品装置の製造方法では、保護工程の前に、必要に応じて、基板Sの被保護面Saに接する気体の湿度を高める工程(湿潤工程)を実施してもよい(図2A参照)。湿潤工程を実施することによって、被保護面Saに対する、保護層11の密着性を高めることができる。
湿潤工程は、例えば、水蒸気を含む気体を被保護面に接触させること、霧状の水を被保護面に吹きかけること、水を被保護面に塗布することなどによって実施できる。
湿潤工程は、例えば、水蒸気を含む気体を被保護面に接触させること、霧状の水を被保護面に吹きかけること、水を被保護面に塗布することなどによって実施できる。
上記の保護工程では、基板Sの被保護面Saに保護シート1の保護層11を重ね合わせる。保護工程では、例えば、回路配線、センサ部、及び電極部のうち少なくとも1種が回路構成要素として配置されている側の基板Sの表面に、保護層11を重ねる。上記の保護工程では、回路配線、センサ部、若しくは電極部を保護層11で覆うように、基板Sの少なくとも一方の面に保護層11を重ねることが好ましい。回路構成要素としては、例えば、回路配線、電極部、又は、トランジスタ、ダイオード、若しくはセンサ部(受光センサ若しくは振動センサ等)などの素子が挙げられる。
上記の電子部品装置の製造方法において、例えば図2Cに示すように、必要に応じて、重なり合った基板S及び保護層11の積層物を面方向に間隔を空けるように分割して小片化することによって、基板が小片化したチップS’と保護層の小片11’とが重なり合った複数の積層物の小片を作製する工程(例えばダイシング工程)を実施してもよい。
除去工程では、図2Dに示すように、水を含む液体によって、基板Sの被保護面に重なった保護層11を除去する。除去工程では、保護層11を除去するときに、水を含む液体に対して、保護層11の全部が溶解してもよく、保護層11の一部が溶解してもよい。
以下、半導体集積回路を製造する半導体装置の製造方法を具体例として挙げて、斯かる製造方法について図面を参照しつつ詳しく説明する。
半導体装置(電子部品装置)の製造方法において、例えば、回路面が形成された半導体ウエハWから半導体チップXを切り出し、切り出した半導体チップXを有する半導体装置を組み立てる。下記の半導体装置の製造方法では、保護シート1の保護層11と、ダイシングテープ20(図3A参照)とを少なくとも使用して半導体装置を製造する。ダイシングテープ20は、基材層21と粘着剤層22とを有する。これらのシート及びテープは、半導体装置を製造するための補助用具として使用される。なお、ダイシングテープ20の粘着剤層22にダイボンドシート30が重なったダイシングダイボンドフィルム50を使用することもできる(図3B参照)。ダイシングテープ20及びダイシングダイボンドフィルム50としては、それぞれ市販品を使用できる。
一般的に、半導体装置の製造方法は、高集積の電子回路によってベアウエハの片面側に回路面を形成する前工程と、回路面が形成された半導体ウエハWから半導体チップXを切り出して組立てを行う後工程とを備える。
後工程では、例えば、回路面が形成された基板としてのウエハ(半導体ウエハW)を小さい半導体チップX(ダイ)へ小片化し、その後、小片となった半導体チップXを被着体に接合すること等によって、半導体集積回路(半導体装置)を組み立てる。
以下、半導体装置の製造方法の具体例について、第1例から第3例までそれぞれ詳しく説明する。
なお、第1例の製造方法の様子を示す図面には、「I」と記載している。同様に、第2例及び第3例については、図面中にそれぞれ「II」、「III」と記載している。
なお、第1例の製造方法の様子を示す図面には、「I」と記載している。同様に、第2例及び第3例については、図面中にそれぞれ「II」、「III」と記載している。
「第1例の半導体装置の製造方法」
第1例の半導体装置の製造方法は、回路面が形成された半導体ウエハW(基板)から半導体チップXを切り出して、斯かる半導体チップXを有する半導体装置を組立てる組立工程を備える。
斯かる組立工程は、半導体ウエハWの少なくとも一方の面であって回路構成要素のいずれかが形成された回路面に、前記回路構成要素を保護するための保護層11を重ね合わせて回路面(被保護面)を保護する保護工程と、
片面に回路構成要素が形成された半導体ウエハWをダイシングダイボンドフィルム50(ダイシングテープ20に重なったダイボンドシート30)に貼り付けて、ダイシングダイボンドフィルム50に半導体ウエハWを固定するマウント工程と、
必要に応じて実施する、保護層11とはく離ライナー15との間で剥離することによって、はく離ライナー15を取り除く剥離工程と、
面方向に間隔を空けるように半導体ウエハW、保護層11及びダイボンドシート30の積層物を小片化することによって、半導体ウエハWが小片化した半導体チップXと保護層の小片11’とダイボンドシート30の小片30’とが重なり合った積層物の複数の小片を作製する工程と、
半導体チップXの回路面に重なった保護層の各小片11’と、水を含む液体とを接触させることによって、保護層の各小片11’を除去する除去工程と、
ダイシングテープ20とダイボンドシートの小片30’との間を剥離して、ダイボンドシートの小片30’が貼り付いた状態の半導体チップXを取り出すピックアップ工程と、
取り出した半導体チップXを、ダイボンドシートの小片30’を介して被着体に接合させる接合工程と、を少なくとも含む。
これらの工程を実施するときに、上述した保護層11、及び、ダイシングテープ20を有するダイシングダイボンドフィルム50が製造補助用具として使用される。
第1例の半導体装置の製造方法は、回路面が形成された半導体ウエハW(基板)から半導体チップXを切り出して、斯かる半導体チップXを有する半導体装置を組立てる組立工程を備える。
斯かる組立工程は、半導体ウエハWの少なくとも一方の面であって回路構成要素のいずれかが形成された回路面に、前記回路構成要素を保護するための保護層11を重ね合わせて回路面(被保護面)を保護する保護工程と、
片面に回路構成要素が形成された半導体ウエハWをダイシングダイボンドフィルム50(ダイシングテープ20に重なったダイボンドシート30)に貼り付けて、ダイシングダイボンドフィルム50に半導体ウエハWを固定するマウント工程と、
必要に応じて実施する、保護層11とはく離ライナー15との間で剥離することによって、はく離ライナー15を取り除く剥離工程と、
面方向に間隔を空けるように半導体ウエハW、保護層11及びダイボンドシート30の積層物を小片化することによって、半導体ウエハWが小片化した半導体チップXと保護層の小片11’とダイボンドシート30の小片30’とが重なり合った積層物の複数の小片を作製する工程と、
半導体チップXの回路面に重なった保護層の各小片11’と、水を含む液体とを接触させることによって、保護層の各小片11’を除去する除去工程と、
ダイシングテープ20とダイボンドシートの小片30’との間を剥離して、ダイボンドシートの小片30’が貼り付いた状態の半導体チップXを取り出すピックアップ工程と、
取り出した半導体チップXを、ダイボンドシートの小片30’を介して被着体に接合させる接合工程と、を少なくとも含む。
これらの工程を実施するときに、上述した保護層11、及び、ダイシングテープ20を有するダイシングダイボンドフィルム50が製造補助用具として使用される。
第1例の製造方法では、上記積層物の複数の小片を作製する工程として、ブレードダイシング加工工程を実施する。ブレードダイシング加工工程では、ダイボンドシート30と半導体ウエハWと保護層11とを、ダイシングブレードTなどによって小片化し、半導体ウエハWを小片化した半導体チップX(ダイ)を作る。
半導体ウエハWは、複数の半導体チップXを得られるように構成されている。詳しくは、半導体ウエハWは、面に沿う複数の方向(例えば面に沿う方向であって互いに直交する方向)に間隔をそれぞれ空けるように分割されて小片化されることによって、複数の半導体チップXを作製できるように構成されている。また、半導体ウエハWは、回路構成要素の少なくとも1種が配置された回路面を一方の面に有する。
近年の半導体産業においては、集積化技術のさらなる進展に伴って、より薄い半導体チップ(例えば20μm以上50μm以下の厚さ)が要望されている。半導体チップを厚さ方向の一方から見たときの形状は、例えば矩形状であり、一辺の長さは、例えば5mm以上20mm以下の所定長さである。
保護工程では、図4Aに示すように、半導体ウエハWの回路面に保護層11を重ね合わせる。半導体ウエハWの回路面に保護層11を重ね合わせることによって、保護層11が除去されるまで、回路面を保護層11によって保護できる。よって、保護層11で覆われた半導体ウエハWの回路面にゴミ等が付着することを防止できる。
例えば以下のようにして、保護工程とマウント工程とを同時に実施できる。
例えば以下のようにして、保護工程とマウント工程とを同時に実施できる。
マウント工程では、まず、ダイシングテープ20の粘着剤層22にダイシングリングRを取り付けた後、エキスパンド装置の保持具HにダイシングリングRを固定してもよい。その後、図4Aに示すように、ダイシングテープ20に重なったダイボンドシート30に対して、半導体ウエハWと保護層11とはく離ライナー15とを一度に貼り付ける。例えば、このようにして半導体ウエハWをダイボンドシート30に固定する。そして、はく離ライナー15を介して保護層11を半導体ウエハWに押し付けることによって、上記回路面に保護層11を貼り付ける。
上記のごとくはく離ライナー15を用いた場合、保護層11からはく離ライナー15を剥離することによって、はく離ライナー15を取り除く剥離工程を実施してもよい。
ブレードダイシング加工工程では、例えば図4B及び図4C示すように、半導体ウエハWのダイシングを行う。詳しくは、保護層11及び半導体ウエハWをダイボンドシート30と共に所定のサイズに切断し、ダイボンドシートの小片30’付き半導体チップXを形成する。このとき、保護層の小片11’も形成される。ブレードダイシング加工工程は、例えばダイシングブレードTを用いて、常法に従い行われる。ブレードダイシング加工工程では、例えばダイボンドシート30まで切り込みを実施するフルカットと呼ばれる切断方式を採用できる。ブレードダイシング加工工程で使用されるダイシング装置としては、特に限定されず、従来公知の装置を使用できる。
ブレードダイシング加工工程では、半導体ウエハWの切断に伴って破片などの異物が生じ得る。このとき、保護層11によって半導体ウエハWの被保護面が保護されているため、被保護面に異物が付着することを抑制できる。
ブレードダイシング加工工程では、半導体ウエハWの切断に伴って破片などの異物が生じ得る。このとき、保護層11によって半導体ウエハWの被保護面が保護されているため、被保護面に異物が付着することを抑制できる。
除去工程では、例えば図4Dに示すように、水を含む液体と保護層の複数の小片11’とを接触させて各小片11’の少なくとも一部を上記液体に溶解させることによって、半導体チップXの表面(被保護面)から保護層の各小片11’を除去する。
このようにして保護層の小片11’を除去することにより、保護層の複数の小片11’の全部を比較的簡便に除去でき、また、半導体チップ表面に付着した異物の数を上記の液体によって比較的簡便に減らすことができる。また、保護層の小片11’が重なっていた各半導体チップXの表面(被保護面)を液体で洗浄することもできる。
このようにして保護層の小片11’を除去することにより、保護層の複数の小片11’の全部を比較的簡便に除去でき、また、半導体チップ表面に付着した異物の数を上記の液体によって比較的簡便に減らすことができる。また、保護層の小片11’が重なっていた各半導体チップXの表面(被保護面)を液体で洗浄することもできる。
除去工程では、小片化された保護層(保護層の複数の小片11’)の全てを上記液体に溶解させることによって保護層の小片11’を除去してもよい。一方、保護層の小片11’の構成成分の一部を上記液体に溶解させ、半導体チップXとの付着力が弱くなった各小片11’を半導体チップXから剥離させることによって保護層の複数の小片11’を除去してもよい。
水を含む液体は、水を含む液状物質であれば、特に限定されない。斯かる液体は、水を30質量%以上含んでもよく、50質量%以上含んでもよく、70質量%以上含んでもよく、80質量%以上含んでもよく、90質量%以上含んでもよい。
上記液体は、水の他に、水に溶解する成分を含んでもよい。斯かる成分としては、例えば、水溶性有機溶媒が挙げられる。斯かる水溶性有機溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコールなどのプロパノール、又は、t-ブタノールなどのブタノールといった、炭素数4以下の1価アルコールが挙げられる。
上記液体は、水の他に、水に溶解する成分を含んでもよい。斯かる成分としては、例えば、水溶性有機溶媒が挙げられる。斯かる水溶性有機溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコールなどのプロパノール、又は、t-ブタノールなどのブタノールといった、炭素数4以下の1価アルコールが挙げられる。
第1例における除去工程では、撹拌されている上記液体のなかに保護層の小片11’を浸積して、保護層の小片11’に液体を接触させてもよい。又は、ノズル等から噴射された液体を、保護層の小片11’に接触させてもよい。上記液体の温度は、特に限定されず、例えば10℃以上90℃以下に設定されてもよい。
例えば、除去工程では、ダイシングテープ20を下方から支える円板状のステージを周方向に回転させつつ、ダイボンドシートの小片30’にそれぞれ貼り付いている半導体チップXに向けて上記液体を噴射する。これにより、半導体チップXにそれぞれ重なった保護層の複数の小片11’を除去することができる。
第1例の半導体装置の製造方法によれば、半導体ウエハWにおける回路構成要素が形成された面(回路面)に、保護層11を重ね合わせるため、保護層11を除去するまで、上記回路面を保護することができる。
ピックアップ工程では、図4Eに示すように、半導体チップXが付いたダイボンドシートの小片30’を、ダイシングテープ20の粘着剤層22から剥離する。詳しくは、ピン部材Pを上昇させて、ピックアップ対象の半導体チップXを、ダイシングテープ20を介して突き上げる。突き上げられた半導体チップX及びダイボンドシートの小片30’を吸着治具Jによって保持する。
このようにピックアップ工程を行うときに、半導体チップXに貼り付いたダイボンドシートの小片30’が、ダイシングテープ20の粘着剤層22から容易に剥離される必要がある。上述したダイシングテープ20は、このような性能を良好に発揮できるように設計されている。
例えば、ダイシングテープ20は、活性エネルギー線(例えば紫外線)が照射されることによって、粘着剤層22が硬化して、粘着剤層22の粘着力が低下するように構成されている。照射後に粘着剤層22が硬化することによって、粘着剤層22の粘着力を下げることができるため、照射後に粘着剤層22から半導体チップX及びダイボンドシートの小片30’を比較的容易に剥離させることができる。このような構成のダイシングテープ20は、市販されている。
例えば、ダイシングテープ20は、活性エネルギー線(例えば紫外線)が照射されることによって、粘着剤層22が硬化して、粘着剤層22の粘着力が低下するように構成されている。照射後に粘着剤層22が硬化することによって、粘着剤層22の粘着力を下げることができるため、照射後に粘着剤層22から半導体チップX及びダイボンドシートの小片30’を比較的容易に剥離させることができる。このような構成のダイシングテープ20は、市販されている。
接合工程では、ダイボンドシートの小片30’が貼り付いた状態の半導体チップXを被着体Zに接合させる。換言すると、ダイボンドシートの小片30’を介して、半導体チップXを基板又は半導体チップXなどの被着体に接合させる。なお、接合工程では、図4Fに示すように、ダイボンドシートの小片30’が貼り付いた状態の半導体チップXの複数を積み重ねていくことがある。
なお、被着体Zとしては、例えば、インターポーザ、配線回路基板、又は、基板の小片(基板の小片を積み重ねて積層させる場合)などが挙げられる。
なお、被着体Zとしては、例えば、インターポーザ、配線回路基板、又は、基板の小片(基板の小片を積み重ねて積層させる場合)などが挙げられる。
第1例においては、接合工程を経た半導体チップXを保護するために、熱硬化性樹脂などによって半導体チップXを封止する(覆う)樹脂封止工程を実施してもよい。
次に、第2例について詳しく説明する。なお、第2例について、第1例と同様の説明は繰り返さない。第2例において、特に言及しない限り、第1例と同様の操作が行われ得る。
「第2例の半導体装置の製造方法」
第2例の半導体装置の製造方法は、主に、半導体ウエハWをハーフカット加工した後に半導体ウエハWの厚さを薄くする、いわゆるDBGプロセスを経て半導体ウエハWを小片化させる点において、第1例と異なる。第2例では、半導体ウエハWを割断処理によってチップ(ダイ)へ加工すべく半導体ウエハWに溝を形成し、さらに半導体ウエハWを研削して厚さを薄くする。
第2例の半導体装置の製造方法は、主に、半導体ウエハWをハーフカット加工した後に半導体ウエハWの厚さを薄くする、いわゆるDBGプロセスを経て半導体ウエハWを小片化させる点において、第1例と異なる。第2例では、半導体ウエハWを割断処理によってチップ(ダイ)へ加工すべく半導体ウエハWに溝を形成し、さらに半導体ウエハWを研削して厚さを薄くする。
第2例の半導体装置の製造方法は、例えば、
半導体ウエハWを小片化して複数の半導体チップXを作製するための溝を半導体ウエハWの回路面に形成するハーフカット加工工程と、
半導体ウエハWの回路面とは反対側の面に対して研削処理を施して半導体ウエハWの厚さを薄くするバックグラインド工程と、
厚さが薄くなった半導体ウエハWをダイシングテープ20上のダイボンドシート30に貼り付けて、ダイボンドシート30に半導体ウエハWを固定するマウント工程と、
ダイシングテープ20を引き延ばすことによって半導体ウエハW、ダイボンドシート30、及び保護層11をともに小片化するエキスパンド工程と、
半導体チップXに貼り付いた保護層の複数の小片11’を除去する除去工程と、
半導体チップXとダイボンドシートの小片30’との間を剥離して半導体チップXを取り出すピックアップ工程と、
取り出した半導体チップXを、ダイボンドシートの小片30’を介して被着体に接合させる接合工程と、を有する。
半導体ウエハWを小片化して複数の半導体チップXを作製するための溝を半導体ウエハWの回路面に形成するハーフカット加工工程と、
半導体ウエハWの回路面とは反対側の面に対して研削処理を施して半導体ウエハWの厚さを薄くするバックグラインド工程と、
厚さが薄くなった半導体ウエハWをダイシングテープ20上のダイボンドシート30に貼り付けて、ダイボンドシート30に半導体ウエハWを固定するマウント工程と、
ダイシングテープ20を引き延ばすことによって半導体ウエハW、ダイボンドシート30、及び保護層11をともに小片化するエキスパンド工程と、
半導体チップXに貼り付いた保護層の複数の小片11’を除去する除去工程と、
半導体チップXとダイボンドシートの小片30’との間を剥離して半導体チップXを取り出すピックアップ工程と、
取り出した半導体チップXを、ダイボンドシートの小片30’を介して被着体に接合させる接合工程と、を有する。
第2例では、半導体ウエハWの被保護面とは反対側の面に、ウエハ加工用テープを貼り付けた状態で、半導体ウエハWを分割して小片化するための分割用の溝を形成する。溝は、厚さ方向に貫通しないように半導体ウエハWに形成する。
次に、例えば図5Aに示すように、溝が形成された半導体ウエハWの回路面に、バックグラインドテープBを重ね合わせ、被保護面(回路面)をバックグラインドテープBで保護する。続いて、例えば図5Bに示すように、バックグラインドテープBを貼り付けた状態で、半導体ウエハWにおける回路構成要素が配置されていない面に対して、研削加工を施す。例えば、半導体ウエハWが所定の厚さになるまで研削パッドによる研削加工(バックグラインド加工)を施す。研削加工によって半導体ウエハWの厚さは、所定の厚さにまで薄くなる。
そして、研削加工が施された半導体ウエハWの面(回路構成要素が配置されていない面)をダイシングテープ20上のダイボンドシート30に貼り付けて、マウント工程を実施する(図5Cを参照)。
続いて、半導体ウエハW及び保護層11を小片化するエキスパンド工程を実施する。エキスパンド工程では、図5Dに示すように、ダイシングテープ20上のダイボンドシート30に半導体ウエハWを貼り付けた状態で、ダイシングテープ20の表面積を大きくするようにダイシングテープ20を面方向に引き伸ばす。これにより、保護層11と半導体ウエハWとダイボンドシート30との積層物を分割して小片化し、小片化されて形成された互いに隣り合う半導体チップXの間隔を面方向に沿って広げる。詳しくは、エキスパンド装置が備える突き上げ部材Uを、ダイシングテープ20の下側から突き上げることによって、ダイシングテープ20を面方向に広げるように引き延ばす。これにより、特定の温度条件において半導体ウエハW、ダイボンドシート30、及び保護層11を小片化する。上記温度条件は、例えば-20℃以上0℃以下である。突き上げ部材Uを下降させることによって、エキスパンド状態を解除する(ここまで低温エキスパンド工程)。
このように低温でエキスパンド工程を行うときに、保護層11及びダイボンドシート30が割断されて小片化される必要がある。上述した保護層11及びダイボンドシート30は、このときに良好に割断されるようにそれぞれ設計されている。
さらに、エキスパンド工程では、より高い温度条件下(例えば10℃以上25℃以下)において、ダイシングテープ20の表面積を広げるようにダイシングテープ20を再度引き延ばしてもよい。これにより、互いに隣り合う半導体チップXをダイシングテープ20の面方向に引き離して、さらにカーフ(間隔)を広げることができる(常温エキスパンド工程)。
このように低温でエキスパンド工程を行うときに、保護層11及びダイボンドシート30が割断されて小片化される必要がある。上述した保護層11及びダイボンドシート30は、このときに良好に割断されるようにそれぞれ設計されている。
さらに、エキスパンド工程では、より高い温度条件下(例えば10℃以上25℃以下)において、ダイシングテープ20の表面積を広げるようにダイシングテープ20を再度引き延ばしてもよい。これにより、互いに隣り合う半導体チップXをダイシングテープ20の面方向に引き離して、さらにカーフ(間隔)を広げることができる(常温エキスパンド工程)。
その後、上述した方法と同様の方法によって、除去工程によって、半導体チップXに貼り付いた保護層の小片11’を除去することができる。また、上述した方法と同様の方法によって、半導体チップXを取り出すピックアップ工程、及び、半導体チップXを被着体に接合させる接合工程などを実施できる。
第2例において、特に言及していない工程は、第1例における各工程と同様にして行うことができる。
なお、第2例においては、図5Eに示すように、バックグラインドテープBを用いて半導体ウエハWに対して研削加工を施すときに、バックグラインドテープBと半導体ウエハWとの間に保護層11を配置してもよい。このような状態でも、研削加工(バックグラインド加工)を実施できることから、図5Fに示すように、半導体ウエハWを所望の厚さまで薄くできる。その後、図5Gに示すように、バックグラインドテープBと保護層11とが半導体ウエハWとが積層した状態で、マウント工程を実施できる。
次に、第3例について詳しく説明する。なお、第3例について、第1例又は第2例と同様の説明は繰り返さない。第3例において、特に言及しない限り、第1例又は第2例と同様の操作が行われ得る。
「第3例の半導体装置の製造方法」
第3例の半導体装置の製造方法は、主に、半導体ウエハWの内部に脆弱部位を形成し、脆弱部位を境界にして半導体ウエハWを小片の半導体チップXへ分割する点において、第1例又は第2例と異なる。
第3例の半導体装置の製造方法は、主に、半導体ウエハWの内部に脆弱部位を形成し、脆弱部位を境界にして半導体ウエハWを小片の半導体チップXへ分割する点において、第1例又は第2例と異なる。
第3例の半導体装置の製造方法は、例えば、
両面にそれぞれ回路構成要素が形成された半導体ウエハWをダイシングテープ20に貼り付けて、ダイシングテープ20に半導体ウエハWを固定するマウント工程と、
半導体ウエハWの露出した方の回路面に保護層11を貼り付けることによって回路面を保護する保護工程と、
保護層11を貼り付けた半導体ウエハWの内部にレーザー光によって脆弱部位を形成することで、半導体ウエハWを半導体チップX(ダイ)へ小片化する準備を行うステルス加工工程と、
ダイシングテープ20を引き延ばすことによって半導体ウエハW及び保護層11をともに小片化するエキスパンド工程と、
半導体チップXに貼り付いた保護層の複数の小片11’を除去する除去工程と、
半導体チップXと粘着剤層22との間を剥離して半導体チップXを取り出すピックアップ工程と、
取り出した半導体チップXを被着体に接合させる接合工程と、を有する。
これらの工程を実施するときに、上述した保護層11及びダイシングテープ20などが製造補助用具として使用される。
両面にそれぞれ回路構成要素が形成された半導体ウエハWをダイシングテープ20に貼り付けて、ダイシングテープ20に半導体ウエハWを固定するマウント工程と、
半導体ウエハWの露出した方の回路面に保護層11を貼り付けることによって回路面を保護する保護工程と、
保護層11を貼り付けた半導体ウエハWの内部にレーザー光によって脆弱部位を形成することで、半導体ウエハWを半導体チップX(ダイ)へ小片化する準備を行うステルス加工工程と、
ダイシングテープ20を引き延ばすことによって半導体ウエハW及び保護層11をともに小片化するエキスパンド工程と、
半導体チップXに貼り付いた保護層の複数の小片11’を除去する除去工程と、
半導体チップXと粘着剤層22との間を剥離して半導体チップXを取り出すピックアップ工程と、
取り出した半導体チップXを被着体に接合させる接合工程と、を有する。
これらの工程を実施するときに、上述した保護層11及びダイシングテープ20などが製造補助用具として使用される。
第3例では、図5Aに示すように、ダイシングテープ20上にダイボンドシート30を配置せず、ダイシングテープ20の粘着剤層22に半導体ウエハWを重ね合わせる。
ステルス加工工程では、半導体ウエハWを半導体チップXへと小片化するための脆弱部位を半導体ウエハWの内部に形成する。半導体ウエハWにレーザー光Lを当てることによって半導体ウエハWの内部に脆弱部位を形成する(図6A及び図6B参照)。レーザー光Lは、例えば、ダイシングテープ側から半導体ウエハWへ照射される。ステルス加工工程は、例えば、市販されているステルスダイシング装置を用いて実施できる。
なお、マウント工程の前に、半導体ウエハWに対してレーザー光を照射してウエハ内部に脆弱部位を形成しておいてもよい。
なお、マウント工程の前に、半導体ウエハWに対してレーザー光を照射してウエハ内部に脆弱部位を形成しておいてもよい。
エキスパンド工程では、図6Cに示すように、ダイシングテープ20の面積を広げるようにダイシングテープ20を面方向に引き伸ばすことによって、半導体ウエハWとともに保護層11が分割されて小片となる。詳しくは、ダイシングテープ20を引き伸ばすことによって、半導体ウエハ内部の上記脆弱部位を境界にして半導体ウエハWを小片の半導体チップXへ分割できる。このとき、半導体ウエハWから半導体チップXへの小片化されるとともに、保護層11も分割されて小片化される。
第3例の除去工程は、図6Dに示すように、第1例における除去工程と同様にして実施できる。
第3例のピックアップ工程では、半導体チップXをダイシングテープ20の粘着剤層22から剥離する。このようにピックアップ工程を行うときに、ダイシングテープ20の粘着剤層22から半導体チップXが剥離される。
第3例では、第1例又は第2例と同様にして、接合工程を実施できる。
第3例において、特に言及していない工程は、第1例又は第2例における各工程と同様にして行うことができる。
なお、第3例においては、図6Eに示すように、バックグラインドテープBを用いて半導体ウエハWに対して研削加工を施すときに、バックグラインドテープBと半導体ウエハWとの間に保護層11を配置してもよい。このような状態でも、研削加工(バックグラインド加工)を実施できることから、図6Fに示すように、半導体ウエハWを所望の厚さまで薄くできる。その後、図6Gに示すように、バックグラインドテープBと保護層11とが半導体ウエハWとが積層した状態で、マウント工程を実施できる。
本発明の保護シート、及び、該保護シートを使用した電子部品装置の製造方法は上記例示の通りであるが、本発明は、上記例示の保護シート又は製造方法などに限定されるものではない。
即ち、一般的な電子部品装置の製造方法において用いられる種々の形態が、本発明の効果を損ねない範囲において、採用され得る。
即ち、一般的な電子部品装置の製造方法において用いられる種々の形態が、本発明の効果を損ねない範囲において、採用され得る。
本明細書によって開示される事項は、以下のものを含む。
(1)
保護対象物の表面の少なくとも一部を保護した後に、水を含む液体によって除去される保護層を備え、
前記保護層は、固体状の親水性ポリマーと、分子中に親水基を含有する液状の化合物とを含む、保護シート。
(2)
前記液状の化合物が水溶性である、上記(1)に記載の保護シート。
(3)
前記保護層は、前記親水性ポリマーの含有量を100質量部としたときに、前記液状の化合物を1質量部以上60質量部以下含む、上記(1)又は(2)に記載の保護シート。
(4)
前記保護層の70℃における貯蔵弾性率E’が0.1GPa以下である、上記(1)乃至(3)のいずれかに記載の保護シート。
(5)
前記保護層を動的粘弾性測定したときに、貯蔵弾性率E’に対する損失弾性率E”の比であるTanδ(E”/E’)のピーク温度が、70℃未満である、上記(1)乃至(4)のいずれかに記載の保護シート。
(6)
前記親水性ポリマーは、分子中に複数の親水基を有し、前記親水基は、ヒドロキシ基、カルボキシ基、スルホン酸基、ピロリドン基、アミン含有基、及びポリオキシエチレン基からなる群より選択される少なくとも1種である、上記(1)乃至(5)のいずれかに記載の保護シート。
(7)
前記親水性ポリマーは、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、水溶性ポリエステルポリマー、ポリエチレンオキシド、ポリアクリル酸、及び、ポリビニルアセトアミドからなる群より選択される少なくとも1種である、上記(1)乃至(5)のいずれかに記載の保護シート。
(8)
前記液状の化合物は、分子中に親水基を有し、前記親水基は、ヒドロキシ基、カルボキシ基、スルホン酸基、ピロリドン基、アミン含有基、及びポリオキシエチレン基からなる群より選択される少なくとも1種である、上記(1)乃至(7)のいずれかに記載の保護シート。
(1)
保護対象物の表面の少なくとも一部を保護した後に、水を含む液体によって除去される保護層を備え、
前記保護層は、固体状の親水性ポリマーと、分子中に親水基を含有する液状の化合物とを含む、保護シート。
(2)
前記液状の化合物が水溶性である、上記(1)に記載の保護シート。
(3)
前記保護層は、前記親水性ポリマーの含有量を100質量部としたときに、前記液状の化合物を1質量部以上60質量部以下含む、上記(1)又は(2)に記載の保護シート。
(4)
前記保護層の70℃における貯蔵弾性率E’が0.1GPa以下である、上記(1)乃至(3)のいずれかに記載の保護シート。
(5)
前記保護層を動的粘弾性測定したときに、貯蔵弾性率E’に対する損失弾性率E”の比であるTanδ(E”/E’)のピーク温度が、70℃未満である、上記(1)乃至(4)のいずれかに記載の保護シート。
(6)
前記親水性ポリマーは、分子中に複数の親水基を有し、前記親水基は、ヒドロキシ基、カルボキシ基、スルホン酸基、ピロリドン基、アミン含有基、及びポリオキシエチレン基からなる群より選択される少なくとも1種である、上記(1)乃至(5)のいずれかに記載の保護シート。
(7)
前記親水性ポリマーは、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、水溶性ポリエステルポリマー、ポリエチレンオキシド、ポリアクリル酸、及び、ポリビニルアセトアミドからなる群より選択される少なくとも1種である、上記(1)乃至(5)のいずれかに記載の保護シート。
(8)
前記液状の化合物は、分子中に親水基を有し、前記親水基は、ヒドロキシ基、カルボキシ基、スルホン酸基、ピロリドン基、アミン含有基、及びポリオキシエチレン基からなる群より選択される少なくとも1種である、上記(1)乃至(7)のいずれかに記載の保護シート。
次に実験例によって本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
(実施例1~4、比較例1、2、参考例1)
以下のようにして、各実施例及び各比較例、及び参考例1の保護シートを作製した。具体的には、親水性ポリマー及び液状成分として、それぞれ以下の原材料を用意した。
親水性ポリマー及び液状成分を水に分散させた後、90℃に加温して溶解させて、PVA水溶液を調製した。
このPVA水溶液をはく離ライナー(PETフィルム 厚さ50μm)上に塗布した。はく離ライナーは、シリコーン離型処理が施された面を有し、この面上にアプリケータを用いて上記PVA水溶液を塗布した。さらに、110℃で2分間乾燥処理を行い、はく離ライナーの一方の面に重なった厚さ10μmの保護層を形成した(製膜化した)。
各実施例及び各比較例で使用した保護層の各原材料の詳細は、表1及び以下に示す通りである。
以下のようにして、各実施例及び各比較例、及び参考例1の保護シートを作製した。具体的には、親水性ポリマー及び液状成分として、それぞれ以下の原材料を用意した。
親水性ポリマー及び液状成分を水に分散させた後、90℃に加温して溶解させて、PVA水溶液を調製した。
このPVA水溶液をはく離ライナー(PETフィルム 厚さ50μm)上に塗布した。はく離ライナーは、シリコーン離型処理が施された面を有し、この面上にアプリケータを用いて上記PVA水溶液を塗布した。さらに、110℃で2分間乾燥処理を行い、はく離ライナーの一方の面に重なった厚さ10μmの保護層を形成した(製膜化した)。
各実施例及び各比較例で使用した保護層の各原材料の詳細は、表1及び以下に示す通りである。
[保護層の原材料]
・親水性ポリマー:ポリビニルアルコール(以下、いずれも水溶性)
1)PVA-1:けん化度:82(モル%)、平均重合度:500
(クラレ社製)
2)PVA-2:けん化度:65(モル%)、平均重合度:240
(日本酢ビ・ポバール社製)
3)PVA-3:けん化度:98(モル%)、平均重合度:1200
(三菱ケミカル社製)
・液状成分(以下、いずれも水溶性)
1)PEG300:ポリエチレングリコール300(平均分子量300 市販品)
20℃における蒸気圧:2.0hPa未満
2)PEG600:ポリエチレングリコール600(平均分子量600 市販品)
20℃における蒸気圧:2.0hPa未満
3)アクリル共重合体:製品名「ARUFON UC-3510」(東亞合成社製)
分子中にアルキル(メタ)アクリレートの構成単位と、カルボキシ基含有(メタ)アクリレートの構成単位とを少なくとも有するアクリル共重合体
質量平均分子量:2000程度、酸価:70[mgKOH/g]程度
20℃における蒸気圧:2.0hPa未満
4)PEG400:ポリエチレングリコール400(平均分子量400 市販品)
20℃における蒸気圧:2.0hPa未満
・親水性ポリマー:ポリビニルアルコール(以下、いずれも水溶性)
1)PVA-1:けん化度:82(モル%)、平均重合度:500
(クラレ社製)
2)PVA-2:けん化度:65(モル%)、平均重合度:240
(日本酢ビ・ポバール社製)
3)PVA-3:けん化度:98(モル%)、平均重合度:1200
(三菱ケミカル社製)
・液状成分(以下、いずれも水溶性)
1)PEG300:ポリエチレングリコール300(平均分子量300 市販品)
20℃における蒸気圧:2.0hPa未満
2)PEG600:ポリエチレングリコール600(平均分子量600 市販品)
20℃における蒸気圧:2.0hPa未満
3)アクリル共重合体:製品名「ARUFON UC-3510」(東亞合成社製)
分子中にアルキル(メタ)アクリレートの構成単位と、カルボキシ基含有(メタ)アクリレートの構成単位とを少なくとも有するアクリル共重合体
質量平均分子量:2000程度、酸価:70[mgKOH/g]程度
20℃における蒸気圧:2.0hPa未満
4)PEG400:ポリエチレングリコール400(平均分子量400 市販品)
20℃における蒸気圧:2.0hPa未満
以下のようにして、作製した保護シートの物性(動的粘弾性)を測定した。また、保護シートの性能を評価した。
<保護シートの動的粘弾性測定>
固体粘弾性測定装置(TAインスツルメンツ社製 RSA3)を用いて、上述した測定条件に従って、保護シートの動的粘弾性測定を実施した。
70℃における貯蔵弾性率E’、損失弾性率E”が最大となったときの温度、tanδ(E”/E’)がピークを示したときの温度をそれぞれ求めた。
固体粘弾性測定装置(TAインスツルメンツ社製 RSA3)を用いて、上述した測定条件に従って、保護シートの動的粘弾性測定を実施した。
70℃における貯蔵弾性率E’、損失弾性率E”が最大となったときの温度、tanδ(E”/E’)がピークを示したときの温度をそれぞれ求めた。
<保護層の作製(製膜化)の容易さについて>
製膜時の様子を目視で観察することによって、○(良)、やや良い(△)、不良(×)の3段階で評価した。
製膜時の様子を目視で観察することによって、○(良)、やや良い(△)、不良(×)の3段階で評価した。
<加工性(保護層を切断したときの微小クラックの生じにくさ)について>
所望サイズとなるように保護層を切断したときに微小クラックが発生するか否かを目視で観察した。微小クラックが発生しなかった場合を○(良)、微小クラックが発生した場合を不良(×)と評価した。
所望サイズとなるように保護層を切断したときに微小クラックが発生するか否かを目視で観察した。微小クラックが発生しなかった場合を○(良)、微小クラックが発生した場合を不良(×)と評価した。
<保護対象物に対する保護層の密着性>
上述した測定方法によって、保護層とシリコンベアウエハとの間の剥離強度を測定した。シリコンベアウエハに対する保護層の剥離強度が0.2N/100mm以上であると、密着性が良好であるといえる。
上述した測定方法によって、保護層とシリコンベアウエハとの間の剥離強度を測定した。シリコンベアウエハに対する保護層の剥離強度が0.2N/100mm以上であると、密着性が良好であるといえる。
<水による保護層の除去性>
保護層を除去するため、25℃の水に、シリコンベアウエハと保護層との積層物を30秒間浸積した。その後、保護層を除去するために用いた水を取り除いた。さらに、シリコンベアウエハの表面をフーリエ変換赤外分光光度計(FT-IR)で分析した。斯かる分析によって、残留有機物の有無を確認した。なお、評価基準は、以下の通りである。
(良) 残留有機物がほぼ認められない(800~4000cm-1における極大吸収が0.1未満である)
(やや良) 残留有機物が認められる(800~4000cm-1における極大吸収が0.1以上0.2以下である)
(不良) 残留有機物が認められる(800~4000cm-1における極大吸収が0.2よりも大きい)
保護層を除去するため、25℃の水に、シリコンベアウエハと保護層との積層物を30秒間浸積した。その後、保護層を除去するために用いた水を取り除いた。さらに、シリコンベアウエハの表面をフーリエ変換赤外分光光度計(FT-IR)で分析した。斯かる分析によって、残留有機物の有無を確認した。なお、評価基準は、以下の通りである。
(良) 残留有機物がほぼ認められない(800~4000cm-1における極大吸収が0.1未満である)
(やや良) 残留有機物が認められる(800~4000cm-1における極大吸収が0.1以上0.2以下である)
(不良) 残留有機物が認められる(800~4000cm-1における極大吸収が0.2よりも大きい)
以上のようにして行った評価試験の結果も表1に示す。
上記の評価結果から把握されるように、実施例の保護シートの保護層は、被保護面を保護すること、及び、水によって比較的簡便に除去することができた。
また、実施例の保護シートの保護層は、上述した固体状の親水性ポリマー以外に、上述した液状成分も含むため、保護対象物の保護面に対する密着性が良好であり、しかも、加工性(微小クラックの発生抑制性能)が良好であった。
上記の評価結果から把握されるように、実施例の保護シートの保護層は、被保護面を保護すること、及び、水によって比較的簡便に除去することができた。
また、実施例の保護シートの保護層は、上述した固体状の親水性ポリマー以外に、上述した液状成分も含むため、保護対象物の保護面に対する密着性が良好であり、しかも、加工性(微小クラックの発生抑制性能)が良好であった。
本発明の保護シートは、例えば、半導体集積回路などを有する半導体装置を製造するために好適に使用される。
1:保護シート、
11:保護層、 11’:保護層の小片、 15:はく離ライナー、
20:ダイシングテープ、
21:基材層、 22:粘着剤層、
30:ダイボンドシート、
50:ダイシングダイボンドフィルム、
W:半導体ウエハ、 X:半導体チップ、 B:バックグラインドテープ。
11:保護層、 11’:保護層の小片、 15:はく離ライナー、
20:ダイシングテープ、
21:基材層、 22:粘着剤層、
30:ダイボンドシート、
50:ダイシングダイボンドフィルム、
W:半導体ウエハ、 X:半導体チップ、 B:バックグラインドテープ。
Claims (5)
- 保護対象物の表面の少なくとも一部を保護した後に、水を含む液体によって除去される保護層を備え、
前記保護層は、固体状の親水性ポリマーと、分子中に親水基を含有する液状の化合物とを含む、保護シート。 - 前記液状の化合物が水溶性である、請求項1に記載の保護シート。
- 前記保護層は、前記親水性ポリマーの含有量を100質量部としたときに、前記液状の化合物を1質量部以上60質量部以下含む、請求項1又は2に記載の保護シート。
- 前記保護層の70℃における貯蔵弾性率E’が0.1GPa以下である、請求項1又は2に記載の保護シート。
- 前記保護層を動的粘弾性測定したときに、貯蔵弾性率E’に対する損失弾性率E”の比であるTanδ(E”/E’)のピーク温度が、70℃未満である、請求項1又は2に記載の保護シート。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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