JP3265656B2 - エッチング処理時の表面保護方法 - Google Patents
エッチング処理時の表面保護方法Info
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Description
工程においてパターンの形成されたウエハを各々の用途
に応じ、裏面をケミカルエッチング処理する際のパター
ン面保護、あるいは各種金属材料のエッチング時に使用
される非エッチング部位の保護用テープに関するもので
ある。
としては、シリコン、ガリウム−ヒ素等が一般的によく
知られており、なかでもシリコンが多用されている。こ
のシリコンウエハは、単結晶引き上げ法によって得られ
た高純度シリコン−インゴットから500〜1000μ
m程度の厚さによってスライスされ製造されている。こ
のように製造されたシリコンウエハを、種々の方法によ
り加工することで多数の集積回路パターンがウエハ上に
形成される。次いでこの回路パターンが形成されたウエ
ハは、その後使用に供される用途に応じて、その裏面を
バックサイドグラインダと呼ばれる装置により研削加工
処理するかあるいは、ケミカルエッチング処理(以下エ
ッチングという)することによりウエハ厚さを薄くす
る。
ウエハ回路パターン面を真空吸引により固定してウエハ
裏面を研削し、例えば厚さ500μmのものが300〜
200μmまで薄く、かつ、均一な厚さに加工される。
その後、研削加工時の熱等により生じた加工歪を除去す
る目的、あるいはさらにウエハの厚さを薄くする目的
で、エッチング液中に例えば浸漬するエッチング処理が
施される。
は、耐エッチング性に優れるレジストインキ等をパター
ン面保護の目的で塗工することが必要であった。しかし
ながら、エッチング後にレジストインキを除去するに
は、有機溶剤による洗浄を行う必要がある。そのため、
作業環境汚染あるいは溶剤規制等の問題があり、その対
処が要求される。そこでレジストインキを使用しない新
たな表面保護方法が望まれていた。
目的として、低粘着力の表面保護用テープを使用する試
みも行われているが、耐エッチング性能に劣りエッチン
グ処理中に保護テープが被着体のウエハより剥離してウ
エハ上のパターンが腐食されてしまうという問題が往々
にして発生している。テープ剥離を防ぐ目的で、テープ
の粘着力を強くすることも試みられているが、依然とし
て耐エッチング特性が不十分なだけでなくエッチング処
理後に被着体ウエハよりテープを剥離する際に粘着力が
強いためにウエハを破損してしまうという問題も生じて
いた。
ば紫外線のような光、または電子線のような電離性放射
線を透過し、耐エッチング性を有する支持体と、この支
持体上に塗工された放射線照射により硬化する性質を有
する粘着剤層とからなる放射線硬化性の粘着テープが開
発されている。これは放射線硬化前の粘着力を強粘着力
とすることでテープを被着体に貼合わせ後エッチングし
た際のエッチング液の浸入を少なくして、テープ自体に
耐エッチング性を持たせたものであり、エッチング後の
放射線照射によりテープを低粘着力とすることで被着体
からの剥離を容易にしたものである。
射線硬化性粘着テープの粘着剤自体は耐エッチング性に
劣るため粘着剤自体がエッチング液中に露出している部
分は、エッチング液により侵され糊残りの原因となって
いる。糊残り自体は、ウエハの周囲部のみでありパター
ン面上迄達していないが、この糊はエッチング液を含ん
でいるため放射線照射時の熱などにより腐食性ガスが、
揮散しアルミ端子部分へ悪影響を及ぼしやすいなどの問
題があった。
化性粘着テープ自体が加熱され放射線硬化後の粘着力が
上昇する場合がある。このように剥離時の粘着力が上昇
すると、テープの剥離不良あるいはパターン面上に糊残
り、さらにはテープ剥離時のストレスによりウエハの破
損等が発生しやすくなるという問題が発生する。
糊のエッチング液吸収による腐食劣化から生ずる糊残り
を防ぐとともに、エッチング処理時の発熱による放射線
硬化性粘着剤の粘着力変動から生ずるパターン面上の糊
残りあるいはテープの剥離不良を防ぐ、表面保護方法の
提供を目的とする。
な従来の放射線硬化性粘着テープによるエッチング時の
表面保護方法の欠点を克服するため種々検討を重ねた結
果、被着体ウエハにテープを貼着させ、放射線照射によ
り放射線硬化性粘着剤層を硬化させて、三次元網状化構
造を形成したのちエッチング処理することで、そのエッ
チング液に対する耐酸性の向上、吸水性の低下などを達
成でき、耐エッチング性を付与することができることを
見い出し、この知見に基づき本発明をなすに至った。
チング処理するに当り、その板状材の非エッチング部に
放射線硬化性粘着テープを貼着し、次いでその放射線硬
化性粘着剤層を放射線照射して耐エッチング性を付与し
たのち、前記板状材をエッチング処理することを特徴と
するエッチング処理時の表面保護方法を提供するもので
ある。
化性粘着テープは、耐エッチング性を有する材料よりな
る放射線透過性のフィルム状支持体上に放射線硬化性粘
着剤を塗工したものよりなる。ケミカルエッチング用の
エッチング液には弗化水素、塩化水素、硫酸、硝酸、酢
酸、過酸化水素、燐酸の少なくとも1種を含有するケミ
カルエッチング液が含まれる。
度ポリエチレン、直鎖低密度ポリエチレン、中密度ポリ
エチレン、高密度ポリエチレン、アイソタクチックポリ
プロピレン、ポリ−4−メチルペンテン−1などのα−
オレフィンの単独重合体であり、フッ素含有樹脂として
はポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、テトラフ
ルオロエチレンヘキサフルオロプロピレン共重合体、テ
トラフルオロエチレンパーフルオロアルキルビニルエー
テル共重合体等のフッ素ポリマー、ポリエステル系樹脂
としてはポリエチレンテレフタレート等が好ましく用い
られる。
度ポリエチレン、アイソタクチックポリプロピレン、ポ
リエチレンテレフタレートを使用するのがよい。またフ
ィルム状支持体上に要求される半導体ウエハの研削加
工時に被着物にかかる外的な衝撃力を緩和吸収し、マイ
クロクラック等のウエハ自体の破損を防ぎテープ自体に
クッション性を付与する機能と、複雑な凹凸を有する
ウエハパターン面に良好に密着し浮きや剥がれの生じる
ことのない柔軟性を付与する機能を満足するために、耐
エッチング性を有する樹脂の層に他の樹脂を積層したフ
ィルム状支持体とすることもできる。但し、この場合
は、フィルム状支持体の耐エッチング性を損なうことの
ないように樹脂の組合わせを設定する必要がある。
積層される樹脂としては、例えばエチレン−酢酸ビニル
共重合体、ポリブテン−1、1,2−ポリブタジエン、
ポリウレタン、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
独重合体または共重合体あるいはこれらの混合物等があ
げられ、フィルム状支持体の要求特性に応じて任意に選
ぶことができる。
は、従来公知の押出法を用いることができるが、種々の
樹脂を積層して得られるフィルム状支持体の場合には、
共押出法、ラミネート法などが用いられ、この際通常の
ラミネートフィルムの製造において普通に行われている
ように、樹脂と樹脂との間に接着層を設けてもよい。こ
のようなフィルム状支持体の厚みは、強・伸度特性、放
射線透過性の観点から通常30〜300μmが適当であ
る。
化性粘着剤としては、所望の放射線硬化性を示す限り特
に制限はないが、例えば、アクリル系粘着剤100重量
部に対し、炭素−炭素二重結合を有するシアヌレート化
合物及びイソシアヌレート化合物の群から選ばれた少な
くとも一種の化合物5〜200重量部とを含有し、光開
始剤及び重合促進剤、そのほか公知の粘着力付与剤、軟
化剤、酸化防止剤、顔料等を配合してなる組成物をあげ
ることができる。
付与するため炭素−炭素二重結合を2個以上有するポリ
エステルまたはポリオール系のウレタンアクリレート化
合物を上記化合物に添加してもよい。
は、アクリル酸またはメタクリル酸のエステルを主な構
成単位とする単独重合体または、アクリル酸またはメタ
アクリル酸あるいはそのエステルあるいはその酸アミド
等及びそのほかの共重合性コモノマーとの共重合体また
はこれらの重合体の混合物である。そのモノマー及びコ
モノマーとして例えばアクリル酸もしくはメタアクリル
酸のアルキルエステル、例えばメチルエステル、エチル
エステル、ブチルエステル、2−エチルヘキシルエステ
ル、オクチルエステル、グリシジルエステル、ヒドロキ
シメチルエステル、2−ヒドロキシエチルエステル、ヒ
ドロキシプロピルエステル及びアクリル酸もしくはメタ
アクリル酸のアミド及びN−置換アミド例えばN−ヒド
ロキシメチルアクリル酸アミドもしくはメタアクリル酸
アミドなどがあげられる。これに必要に応じてポリイソ
シアネート化合物またはアルキルエーテル化メラミン化
合物の如き架橋剤が配合されたものを使用できる。
ト化合物は、分子内にトリアジン環またはイソトリアジ
ン環を有し、さらに放射線重合性の炭素−炭素二重結合
を少なくとも二個以上有する化合物であり、モノマー、
オリゴマーまたはこれらの混合物であっても差し支えな
い。トリアジン環またはイソトリアジン環を有する化合
物は一般にハロシアン化合物、ジアニリン化合物、ジイ
ソシアネート化合物等を原料として常法の環化反応によ
って合成することができる。さらにこのようにして合成
された化合物に放射線重合性炭素−炭素二重結合含有
基、例えばビニル基、アクリロキシ基もしくはメタクリ
ロキシ基などを含む官能基を導入して本発明に使用され
る化合物が得られる。
またはイソシアヌレート化合物については特に制限はな
いがトリアジン環またはイソトリアジン環に導入された
炭素−炭素二重結合含有基がいわゆる剛直な分子構造、
例えば芳香環異節環基等を含まないものが望ましい。そ
の理由はこれらによって放射線重合性化合物に過度の剛
直性を与えては、この発明の粘着剤が放射線硬化により
過度に脆化するからである。従って炭素−炭素二重結合
とトリアジン環またはイソトリアジン環との間の結合基
は原子の自由回転性に富む基を含むことが好ましい。こ
れらの基を例示すると、アルキレン基、アルキリデン基
等の脂肪族基であり、これらには−O−、−OCO−、
−COO−、−NHCO−、−NHCOO−結合等を有
していてもよい。なおこの結合基が−O−を介してトリ
アジン環に結合する場合には、この−O−に結合す3つ
のアルキレン基、アルキリデン基等のうち少なくとも一
つはその炭素数は2以上がよい。
ート化合物の具体例としては、2−プロペニルジ−3−
ブテニルシアヌレート、2−ヒドロキシエチルビス(2
−アクリロキシエチル)イソシアヌレート、トリス(ア
クリロキシエチル)イソシアヌレート、トリス(メタク
リロキシエチル)イソシアヌレート、ビス(2−アクリ
ロキシエチル)2−(5−アクリロキシ)ヘキシロキシ
エチルイソシアヌレート、トリス(1,3−ジアクリロ
キシイソプロピル−オキシカルボニル−n−ヘキシル)
イソシアヌレート、トリス(1−アクリロキシ−3−メ
タクリロキシイソプロピル−オキシカルボニルアミノ−
n−ヘキシル)イソシアヌレート等があげられる。
物またはイソシアヌレート化合物のモノマーまたはオリ
ゴマーの繰り返し単位当り放射線重合性炭素−炭素二重
結合の数は通常少なくとも2個有するのがよく、より好
ましくは、2〜6個がよい。この二重結合の数が2個未
満では放射線照射により粘着強度を低下させるのに十分
な架橋度が得られず、また6個を越えては放射線硬化後
の粘着剤の脆化を過度にすることがある。
ート化合物またはイソシアヌレート化合物の配合量は通
常上記アクリル系粘着剤100重量部に対して5〜20
0重量部である。この配合量が少なすぎると放射線硬化
性粘着剤の放射線照射による硬化(三次元網状化)が不
十分となることがあり、エッチング液の浸透による放射
線硬化性粘着剤の変質等が生じやすくなることがある。
また逆にこの配合量が多すぎると、放射線硬化後の粘着
力が低くなりすぎエッチング時にテープの浮きや剥がれ
が生じやすくなる。
撓性を付与するために、上記化合物に添加できるウレタ
ンアクリレート化合物は、放射線重合性の炭素−炭素二
重結合を2個以上有し、放射線硬化後の物性においてゴ
ム状弾性を持つ化合物であり、その構造として直鎖状の
脂肪族からなり分子内にウレタン結合を有するポリエス
テルまたはポリオール等のウレタンアクリレート系化合
物であり、モノマーまたはオリゴマーであっても差し支
えない。
クリル酸、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アクリレート、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アクリ
レート、ジメチルアミノエチルアクリレート、ジメチル
アミノエチルメタアクリレート、ジエチルアミノエチル
アクリレート、ジエチルアミノエチルメタアクリレー
ト、ポリエチレングリコールアクリレート等と多価イソ
シアネート化合物、例えば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
ネート等を原料として合成することができる。
外線照射によって硬化させる場合には、光重合開始剤、
例えばイソプロピルベンゾインエーテル、イソブチルベ
ンゾインエーテル、ベンゾフェノン、ミヒラーズケト
ン、クロロチオキサントン、ドデシルチオキサントン、
ジメチルチオキサントン、ジエチルチオキサントン、ベ
ンジルジメチルケタール、α−ヒドロキシシクロヘキシ
ルフェニルケトン、2−ヒドロキシメチルフェニルプロ
パン等を併用することができる。これらの内1種あるい
は2種以上を粘着剤層に添加することによって、硬化反
応時間または紫外線照射量が少なくても効率よく硬化反
応を進行させ、被着体固定粘着力を低下させることがで
きる。
硬化性粘着剤層の厚さは、パターン面への密着性を良好
とするため通常10〜50μmが適当である。なお、こ
こで放射線とは紫外線のような光線、または電子線など
の電離性放射線を言う。
性粘着テープをエッチング処理に付す材料の保護面に貼
着する。次いで、この保護面に貼着した粘着テープに所
定時間放射線を照射して、粘着剤層を硬化させ粘着力を
低下させる。この硬化とは、粘着剤層に耐エッチング性
(耐酸性、耐水性)を付与するに十分なだけの硬化を行
うことをいう。この硬化処理は放射線照射時間を適宜に
設定することで任意に調整できる。この硬化処理によ
り、粘着剤層は三次元網状化構造を形成し、それ自体の
粘着力が低下する。本発明において硬化させて耐エッチ
ング性を付与するとは、粘着力を低下させ、かつ、エッ
チング処理中テープが被着体から剥離しないだけの十分
な粘着力を維持することをいう。この硬化の程度は粘着
力を指標に設定することができる。例えば放射線硬化性
粘着テープの被着体を耐水研磨紙280番にて研磨した
ステンレス板としてJIS Z0237に基づき測定し
た放射線硬化後の粘着力を、好ましくは20g/25m
m以上、より好ましくは20〜200g/25mm、最
も好ましくは20〜100g/25mmとする。粘着力
が低すぎると、粘着テープがエッチング中に被着面から
剥離し、エッチング液の種類あるいは処理時間の多少に
かかわらず十分な耐エッチング性能が得られない。ま
た、200g/25mm以下にするとエッチング液に対
する耐性をより確実にすることができる。さらには10
0g/25mm以下とすることでエッチング終了後に被
着体から破損することなくより容易にテープを剥離する
ことができるとともに、被着体周辺部分の糊残りもなく
することができる。
処理後の粘着テープの剥離を容易にするためエッチング
処理を終了したのち、剥離工程前に、粘着テープにさら
に付加的に放射線照射を行って放射線硬化性粘着剤層を
完全硬化させてもよい。
明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるもので
はない。
n−ブチルアクリレートとの共重合体)100重量部に
ポリイソシアネート化合物(日本ポリウレタン(株)
製、商品名コロネートL)3重量部、官能基数が5であ
るイソシアヌレート化合物150重量部及び光重合開始
剤としてα−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン
1重量部を添加混合して放射線硬化性粘着剤を調製し
た。この放射線硬化性粘着剤を、厚さ100μmの高密
度ポリエチレン樹脂からなるフィルム状支持体上にコロ
ナ処理を施し、この表面に乾燥後の厚さが20μmとな
るように塗工して放射線硬化性粘着テープを作成した。
に切断し、耐水研磨紙280番にて研磨したステンレス
板を被着体として貼合わせJIS Z0237に基づき
紫外線照射前後の粘着力を測定した(90°剥離、剥離
速度50mm/min、紫外線照射条件は紫外線ランプとして
80w/cmの高圧水銀灯を用い、照射時間は10秒
間、積算光量にて1000mJ/cm2 とした。以下の
実施例及び比較例はこの方法による。)。また、この放
射線硬化性粘着テープを回路パターンの形成された直径
5インチの大きさのシリコンウエハを被着体として貼合
わせ、約1時間放置の後、紫外線照射を行い、放射線硬
化性粘着剤層を完全硬化させた。この紫外線照射の条件
は、上記と同一とした。このウエハを硝酸(conc. 61
%)とフッ化水素水(conc. 46%)の混液からなるエ
ッチング液(混合比率は、容量比にて硝酸:フッ化水素
水=10:1)中に5分間浸漬してエッチング処理を行
いエッチング処理中のテープ状態を観察し、粘着テープ
の剥がれや浮き、変質等を評価した。
エハ周辺部分及びパターン上の糊残りを顕微鏡により観
察した。これらの結果を表1、2に示した。
チルヘキシルアクリレートとn−ブチルアクリレートと
の共重合体)100重量部にポリイソシアネート化合物
(日本ポリウレタン(株)製、商品名コロネートL)3
重量部、官能基数が6であるイソシアヌレート化合物8
0重量部及び官能基数が2であるウレタンアクリレート
化合物20重量部、光重合開始剤としてα−ヒドロキシ
シクロヘキシルフェニルケトン1重量部を添加混合して
調製した放射線硬化性粘着剤を用いた以外は実施例1と
全く同様にして放射線硬化性粘着テープを作成した。
化性粘着テープの粘着力を測定し、これを用いて回路パ
ターンの形成されたシリコンウエハを表面保護し、実施
例1と同様に紫外線照射を行ったのちエッチング処理、
テープ剥離を行った。その間の観察、評価結果を表1、
2に示した。
チルヘキシルアクリレートとn−ブチルアクリレートと
の共重合体)100重量部にポリイソシアネート化合物
(日本ポリウレタン(株)製、商品名コロネートL)3
重量部、官能基数が6であるイソシアヌレート化合物1
50重量部及び光重合開始剤として、α−ヒドロキシシ
クロヘキシルフェニルケトン1重量部を添加混合して調
製した放射線硬化性粘着剤を用いた以外は実施例1と全
く同様にして放射線硬化性粘着テープを作成した。
様にして測定するとともに、これを用いて実施例1と同
様に回路パターンの形成されたシリコンウエハの所定部
を表面保護し、紫外線照射を行い粘着剤層を半硬化させ
た。この紫外線照射の条件は、紫外線ランプとして高圧
水銀灯80w/cmを用い、照射時間は2秒間、積算光
量にて200mJ/cm2 とした。その後エッチング処
理を施した。エッチング処理後、さらに紫外線照射を行
い、粘着剤層を硬化させて粘着力をさらに低下させたの
ち、粘着テープをシリコンウエハより剥離した。その間
の観察、評価結果を表1、2に示した。
チルヘキシルアクリレートとn−ブチルアクリレートと
の共重合体)100重量部にポリイソシアネート化合物
(日本ポリウレタン(株)製、商品名コロネートL)3
重量部、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート1
00重量部及び光重合開始剤としてα−ヒドロキシシク
ロヘキシルフェニルケトン1重量部を添加混合して調製
した放射線硬化性粘着剤を用いた以外は実施例1と全く
同様にして放射線硬化性粘着テープを作成した。
化性粘着テープの粘着力を測定した。次いでこの粘着テ
ープを用いて実施例1と同様にして、回路パターンの形
成されたシリコンウエハを表面保護し、紫外線照射を行
ったのち、エッチング処理、テープ剥離を行った。その
間の観察、評価結果を表1、2に示した。
して回路パターンの形成された直径5インチの大きさの
シリコンウエハに貼合わせ、約1時間放置の後、紫外線
照射前にエッチング処理を行った。エッチング処理後、
紫外線照射を行い照射線硬化性粘着テープを被着体ウエ
ハより剥離した。この場合も実施例1と同様にして使用
粘着テープの粘着力試験を行うとともに表面保護状態を
観察した。その結果を表1、2に示した。
よれば、パターン部分及びウエハ周辺部における糊残り
を防止することができ、エッチング時の粘着テープの剥
がれも生じない。
体ウエハに放射線硬化性粘着テープを貼合わせ放射線硬
化後にエッチング処理することでウエハ周辺部分の糊残
りを防ぐことができるとともに、エッチング時の発熱に
より放射線硬化性粘着テープの粘着力が変動することを
防ぎ、テープの剥離不良あるいはパターン面上の糊残り
をも防ぐことができると言う優れた効果を奏する。
Claims (2)
- 【請求項1】 板状材をケミカルエッチング処理するに
当り、その板状材の非エッチング部に放射線硬化性粘着
テープを貼着し、放射線硬化性粘着剤層を放射線照射し
硬化させて耐エッチング性を付与した後、前記板状材を
エッチング処理することを特徴とするエッチング処理時
の表面保護方法。 - 【請求項2】 放射線硬化性粘着テープに放射線照射
し、その粘着力が20g/25mmを下回らない範囲で
低下するように硬化させたのちエッチング処理すること
を特徴とする請求項1記載の表面保護方法。
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JP31307591 | 1991-11-01 | ||
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