JP3491911B2 - 半導体ウエハ加工用粘着シート - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、基材と、粘着剤層とを
備える半導体ウエハ加工用粘着シートに関する。 【０００２】 【従来の技術】従来、半導体ウエハに貼着し、ダイシン
グ、エキスパンディング等を行い、次いで該半導体ウエ
ハをピックアップすると同時にマウンティングする際に
用いる半導体ウエハ加工用シートとして、紫外線及び／
又は放射線に対し透過性を有する基材上に、紫外線及び
／又は放射線により重合硬化反応する粘着剤層が塗布さ
れた粘着シートを用い、ダイシング後に紫外線及び／又
は放射線を該粘着剤層に照射し、該粘着剤層を重合硬化
反応させ、粘着力を低下せしめて半導体ウエハ（チッ
プ）をピックアップする方法が知られている。具体的に
は例えば、特開昭６０−１９６９５６号公報又は特開昭
６０−２２３１３９号公報には、粘着剤層を構成する光
重合性化合物として、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、ポ
リエチレングリコールジアクリレート、オリゴエステル
アクリレート等の分子内に紫外線及び／又は放射線重合
性炭素−炭素二重結合を少なくとも２個以上有するアク
リル樹脂系化合物を用いることが提案されている。 【０００３】しかしながら、前記各々の化合物を用いた
粘着剤層では、重合硬化反応性に富むあまり、粘着シー
トの輸送中にかかる熱（温度）、あるいは通常の半導体
ウエハ加工の作業環境である蛍光灯下に長時間曝される
と、ウエハに対する粘着力が低下し、ダイシング時にチ
ップ飛びが生じたり、更には紫外線及び／又は放射線照
射後の粘着力低下が十分でないために、チップのピック
アップが困難になるという欠点がある。 【０００４】また最近粘着剤層に分子量３０００〜１０
０００程度の多官能ウレタンアクリレート系オリゴマー
を使用することが提案されているが、このような粘着剤
層では、特に蛍光灯下に長時間暴されると粘着力が低下
するという欠点がある。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、半導
体ウエハに対して優れた粘着力を有し、かつ紫外線及び
／又は放射線を照射後、粘着力が十分低下してチップの
ピックアップが容易となり、しかも熱（温度）や蛍光灯
下に長時間曝されても安定な粘着物性を保つ半導体ウエ
ハ加工用粘着シートを提供することにある。 【０００６】 【課題を解決するための手段】本発明によれば、紫外線
及び／又は放射線に対し透過性を有する基材と、紫外線
及び／又は放射線により重合硬化反応する粘着剤層とを
備えるシートにおいて、該粘着剤層がベースポリマー
と、分子量１５０００〜５００００の多官能ウレタンア
クリレート系オリゴマーと、ポリエステル系可塑剤と、
光重合開始剤とを含有し、ポリエステル系可塑剤の含有
割合が、ベースポリマー１００重量部に対して１〜５０
重量部であることを特徴とする半導体ウエハ加工用粘着
シートが提供される。 【０００７】以下本発明を更に詳細に説明する。 【０００８】本発明の半導体ウエハ加工用シートは、特
定の基材と粘着剤層とを備え、該粘着剤層がベースポリ
マーと、特定分子量の多官能ウレタンアクリレート系オ
リゴマーと、特定量のポリエステル系可塑剤と、光重合
開始剤とを必須成分として含有することを特徴とする。 【０００９】本発明において用いる基材は、紫外線及び
／又は放射線に対し透過性を有しておれば特に限定され
るものではなく、例えばポリ塩化ビニル、ポリエチレン
テレフタレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ
ウレタン、ＥＶＡ等のプラスチックフィルム等を挙げる
ことができる。該基材の厚さは、通常２５〜２５０μｍ
程度が好ましいが、特に該範囲に限定されるものではな
い。 【００１０】本発明において、前記基材上に設けられる
粘着剤層は、紫外線及び／又は放射線により重合硬化反
応を起こし、かつ前記必須成分を含有しておれば良い。
該粘着剤層は、特定分子量の多官能ウレタンアクリレー
ト系オリゴマーを含有するので、蛍光灯下に長時間暴さ
れても粘着力の低下がほとんどなく、しかも半導体ウエ
ハを貼着後、紫外線及び／又は放射線を照射することに
より重合反応して硬化し、塑性流動性が低下するのでチ
ップのピックアップを容易に行うことができる。 【００１１】前記ベースポリマーとしては、例えば天然
又は合成ゴム等のポリマー或は（メタ）アクリル酸又は
そのエステル、（メタ）アクリル酸又はそのエステルと
共重合可能な不飽和単量体等を重合させてなるアクリル
系ポリマー等を好ましく挙げることができ、その分子量
は、好ましくは２００００〜４００００であるのが好ま
しい。 【００１２】本発明において用いる前記多官能ウレタン
アクリレート系オリゴマーは、分子内に２個以上のアク
リロイル基を有するウレタンアクリレート系オリゴマー
で、ジイソシアネート、ポリオール及びヒドロキシ（メ
タ）アクリレート等により合成される化合物である。具
体的には前記ジイソシアネートとしては、例えばトルエ
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、フェニレンジイ
ソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネー
ト、ジメチルジフェニルジイソシアネート、キシレンジ
イソシアネート、テトラメチルキシレンジイソシアネー
ト、ナフタレンジイソシアネート等を挙げることができ
る。前記ポリオールとしては、例えばエチレングリコー
ル、プロピレングリコール、ブタンジオール、ヘキサン
ジオール、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコ
ール、トリエチレングリコール、ペンタンジオール、グ
リセリン、トリメチロールプロパン、トリメチロールエ
タン、ペンタエリスリトール等を挙げることができる。
前記ヒドロキシ（メタ）アクリレートとしては、例えば
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（メタ）アクリレート、グリシドールジ
（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリアク
リレート等を挙げることができる。 【００１３】前記多官能ウレタンアクリレート系オリゴ
マーの分子量は、紫外線及び／又は放射線照射による硬
化反応前には半導体ウエハに対して十分な粘着力を有
し、硬化反応後には粘着力が低下し、半導体ウエハ（チ
ップ）のピックアップを容易に行なうことができ、しか
も蛍光灯下に長時間暴されても粘着力の低下が生じない
ようにするために、分子量１５０００〜５００００、好
ましくは２００００〜４００００とする必要がある。分
子量が１５０００未満の場合には粘度が低く、硬化反応
前の粘着剤層に十分な凝集力を持たせることができず、
しかも蛍光灯下に長時間暴されると粘着力が低下する。
一方分子量が５００００を超えると、粘度が高く取り扱
いが困難となり、硬化反応前の粘着力が十分でなく、ま
た硬化反応後の粘着力の低下が十分でなくチップのピッ
クアップが困難になる。 【００１４】前記多官能ウレタンアクリレート系オリゴ
マーを調製するには、例えば６０〜９０℃に保持した反
応槽で、まず前記ジイソシアネートとポリオールとを反
応させ、反応が完了した後、ヒドロキシ（メタ）アクリ
レートを添加して更に反応させる方法等により得ること
ができる。 【００１５】前記多官能ウレタンアクリレート系オリゴ
マーの配合割合は、前記ベースポリマー１００重量部に
対して５０〜２００重量部、特に１００〜１５０重量部
の範囲であるのが好ましい。この際、多官能ウレタンア
クリレート系オリゴマーの配合割合が５０重量部未満の
場合には硬化反応前の粘着力が十分でなく、かつ硬化反
応後の粘着力の低下が不十分であり、２００重量部を越
える場合には硬化反応前の粘着剤層の凝集力が低下し好
ましくない。 【００１６】本発明において用いる前記ポリエステル系
可塑剤は、硬化反応後の粘着剤層に濡れ性を付与せし
め、エキスパンド時に半導体ウエハ（チップ）と粘着剤
層間の保持性を良くし、チップ間隔を均一にする作用を
有するものである。具体的には、ポリプロピレンアジペ
ート、ポリプロピレンセバケート等を挙げることができ
る。この際半導体ウエハに対する移行性、汚染性を考慮
して、非移行性であるポリエステル系可塑剤を用いる。 【００１７】前記可塑剤の配合割合は、ベースポリマー
１００重量部に対して１〜５０重量部、特に５〜２５重
量部の範囲であるのが好ましい。可塑剤の配合割合が１
重量部未満の場合には、硬化後のウエハ（チップ）に対
する濡れ性が十分でなく、ウエハ（チップ）の保持性が
不十分となりエキスパンディング時に粘着剤層とウエハ
（チップ）の間でずれが生じ、チップ間隔が不均一とな
るので好ましくない。また５０重量部を越える場合に
は、硬化前の凝集力が不十分になると共に良好な粘着力
が得られないので好ましくない。 【００１８】本発明において用いる前記光重合開始剤
は、紫外線を照射することにより励起、活性化してラジ
カルを生成し、前記多官能ウレタンアクリレートオリゴ
マーをラジカル重合により硬化させる作用を有する。具
体的には、例えば４−フェノキシジクロロアセトフェノ
ン、４−ｔ−ブチルジクロロアセトフェノン、ジエトキ
シアセトフェノン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−
フェニルプロパン−１−オン、１−（４−イソプロピル
フェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１
−オン、１−（４−ドデシルフェニル）−２−ヒドロキ
シ−２−メチルプロパン−１−オン、４−（２−ヒドロ
キシエトキシ）フェニル（２−ヒドロキシ−２−プロピ
ル）ケトン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケ
トン、２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニ
ル］−２−モルフォリノプロパン−１等のアセトフェノ
ン系光重合開始剤、ベンゾイン、ベンゾインメチルエー
テル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロ
ピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、２，２
−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン等のベンゾ
イン系光重合開始剤、ベンゾフェノン、ベンゾイル安息
香酸、ベンゾイル安息香酸メチル、４−フェニルベンゾ
フェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、４−ベンゾイル
−４’−メチルジフェニルサルファイド、３，３’−ジ
メチル−４−メトキシベンゾフェノン等のベンゾフェノ
ン系光重合開始剤、チオキサントン、２−クロルチオキ
サントン、２−メチルチオキサントン、２，４−ジメチ
ルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、２，
４−ジクロロチオキサントン、２，４−ジエチルチオキ
サントン、２，４−ジイソプロピルチオキサントン等の
チオキサントン系光重合開始剤、α−アシロキシムエス
テル、アシルホスフィンオキサイド、メチルフェニルグ
リオキシレート、ベンジル、カンファーキノン、ジベン
ゾスベロン、２−エチルアントラキノン、４’，４”−
ジエチルイソフタロフェノン等の特殊光重合開始剤など
を挙げることができる。 【００１９】前記光重合開始剤の配合割合は、前記多官
能ウレタンアクリレート系オリゴマー１００重量部に対
して、０．１〜１５重量部、特に０．５〜１０重量部の
範囲であるのが好ましい。光重合開始剤の配合割合が
０．１重量部未満の場合には、紫外線及び／又は放射線
照射における多官能ウレタンアクリレート系オリゴマー
に対する硬化作用が乏しくなり、粘着力の低下が不十分
となるので好ましくなく、また１５重量部を越える場合
には過剰となり、熱あるいは蛍光灯下での安定性が悪く
なり好ましくない。 【００２０】本発明において、前記粘着剤層に、更に十
分な凝集力を付与せしめるために、所望に応じて架橋剤
を添加することもできる。該架橋剤は、ベースポリマー
を三次元架橋させ、粘着剤層に更に十分な凝集力を付与
せしめることができる。該架橋剤としては、例えばポリ
イソシアネート化合物、ポリグリシジル化合物、アジリ
ジン化合物、メラミン化合物、多価金属キレート化合物
等の公知のものが使用できる。 【００２１】前記架橋剤を添加する際の配合割合は、ベ
ースポリマー１００重量部に対して０．０１〜１０重量
部、特に０．０５〜５重量部の範囲であるのが好まし
い。架橋剤の配合割合が０．０１重量部未満の場合に
は、架橋剤を添加した効果が得られず、また１０重量部
を越える場合には過剰となり粘着剤層中に遊離残存し、
ウエハ（チップ）を汚染する原因となり好ましくない。 【００２２】本発明において、前記粘着剤層の厚さは特
に限定されるものではないが、５〜３５μ程度であるの
が好ましい。 【００２３】本発明において、前記粘着剤層を前記基材
上に形成し、半導体ウエハ加工用粘着シートを製造する
には、粘着剤層を構成する成分をそのまま、または適当
な有機溶剤により溶液化し、塗布又は散布等により基材
上に塗工し、例えば８０〜１００℃、３０秒〜１０分間
程度加熱処理等により乾燥させることにより得ることが
できる。 【００２４】本発明の半導体ウエハ加工用粘着シートを
使用するには、公知の方法で用いることができ、例えば
半導体ウエハ加工用粘着シートに半導体ウエハを貼り付
けて固定した後、回転丸刃で半導体ウエハを素子小片
（チップ）に切断する。その後、前記加工用粘着シート
の基材側から紫外線及び／又は放射線を照射し、次いで
専用治具を用いて前記ウエハ加工用粘着シートを放射状
にエキスパンディグ（拡大）し素子小片（チップ）間隔
を一定間隔に広げた後、素子小片（チップ）をニードル
等で突き上げると共に、エアピンセット等で吸着する方
法等によりピックアップすると同時にマウンティングす
れば良い。 【００２５】 【発明の効果】本発明の半導体ウエハ加工用粘着シート
は、粘着剤層がベースポリマー、特定分子量を有する多
官能ウレタンアクリレート系オリゴマー、可塑剤及び光
重合開始剤を有するので、半導体ウエハに対して、紫外
線及び／又は放射線の照射前には十分な粘着力と凝集力
を有し、照射後にはピックアップ等を行う際の最適値ま
で接着力を低下させることができ、更には、熱あるいは
蛍光灯下に長時間曝されても紫外線及び／又は放射線の
照射前後における半導体ウエハに対する粘着力変化のな
い安定した半導体ウエハ加工用粘着シートを得ることが
できる。 【００２６】 【実施例】以下本発明を実施例及び比較例により、更に
詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるもので
はない。 【００２７】 【実施例１】アクリル酸ブチル１００重量部とアクリル
酸５重量部とを共重合して得られた重量平均分子量５０
万の共重合体（固型分３５％）１００重量部、分子量２
５０００の多官能ウレタンアクリレート系オリゴマーを
固型分比で１００重量部、ポリエステル系可塑剤（旭電
化工業社製；商品名「アデカサイザーＰＮ−６００」）
を固型分比で１０重量部及び光重合開始剤として１−ヒ
ドロキシシクロヘキシルフェニルケトン３重量部を配合
した粘着剤層となる樹脂溶液を、シリコーン剥離処理し
た厚さ３８μのポリエステルフィルムに乾燥後の厚さが
１５μになるように塗工し、８０℃５分間乾燥した。そ
の後、基材となる８０μのポリエチレンフィルムをラミ
ネートし、半導体加工用シートを作製した。 【００２８】得られた半導体ウエハ加工用粘着シートを
室温で、７日以上熟成後、半導体ウエハに貼着し、回転
丸刃を用いて切断（ダイシング）、エキスパンディン
グ、ピックアップ試験を行なう半導体ウエハとＪＩＳ
Ｚ−０２３７に準じて粘着力を測定するためのサンプル
とを作製した。切断（ダイシング）した半導体ウエハ及
び粘着力測定用試料を基材面より１０ｃｍの距離から８
０Ｗ／ｃｍの高圧水銀ランプを用いて１５秒間紫外線を
照射し、粘着剤層を硬化させた。その後室温まで冷却
し、切断（ダイシング）した半導体ウエハを専用治具を
用いて放射状に拡大（エキスパンディング）、素子小片
（チップ）間隔を観察すると共に、チップをニードルで
１個ずつ突き上げ、エアピンセットで吸着する方式でピ
ックアップ適正を確認した。また、紫外線照射前後の粘
着力はＪＩＳ Ｚ−０２３７に準じて測定した。更に粘
着力の経時変化を測定するために、半導体ウエハ（シリ
コンウエハ）に貼着した粘着シートを５０℃及び照度５
００ルックスの蛍光灯下にそれぞれ２４０時間曝した後
ＪＩＳ Ｚ−０２３７に準じて紫外線照射前後の粘着力
を測定した。以上の結果を表１に示す。 【００２９】 【比較例１】実施例１で用いた分子量２５０００の多官
能ウレタンアクリレート系オリゴマーの代わりに、分子
量５０００の多官能ウレタンアクリレート系オリゴマー
１００重量部を用いた以外は実施例１と同様の方法で試
料を作成し、実施例１と同様の項目について試験した。
その結果を表１に示す。 【００３０】 【比較例２】実施例１で用いた多官能ウレタンアクリレ
ート系オリゴマーの代わりに、分子量７００００の多官
能ウレタンアクリレート系オリゴマー１００重量部を用
いた以外は実施例１と同様の方法で試料を作成し、実施
例１と同様の項目について試験した。その結果を表１に
示す。 【００３１】 【比較例３】実施例１の粘着剤層となる樹脂に可塑剤を
用いなかった以外は実施例１と同様の方法で試料を作成
し、実施例１と同様の項目について試験した。その結果
を表１に示す。 【００３２】 【比較例４】実施例１で用いたポリエステル系可塑剤の
代わりに、ジオクチルフタレート１０重量部を用いた以
外は実施例１と同様の方法で試料を作成し、実施例１と
同様の項目について試験した。その結果を表１に示す。 【００３３】表１の結果より、本発明の分子量範囲以外
の多官能ウレタンアクリレート系オリゴマーを用いた場
合には、５０℃温度条件下及び蛍光灯下において経時変
化をうけ易く、且つ熱安定性が劣っている。また可塑剤
を使用しない場合には、エキスパンディング適正に問題
を生ずる。また、ジオクチルフタレートを用いた場合、
そのメカニズムは明らかではないが、５０℃温度条件下
及び蛍光灯下において経時変化をうける傾向がみられ
る。 【００３４】 【表１】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−269171（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−66772（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C09J 7/00

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 紫外線及び／又は放射線に対し透過性を
   有する基材と、紫外線及び／又は放射線により重合硬化
   反応する粘着剤層とを備えるシートにおいて、該粘着剤
   層がベースポリマーと、分子量１５０００〜５００００
   の多官能ウレタンアクリレート系オリゴマーと、ポリエ
   ステル系可塑剤と、光重合開始剤とを含有し、ポリエス
   テル系可塑剤の含有割合が、ベースポリマー１００重量
   部に対して１〜５０重量部であることを特徴とする半導
   体ウエハ加工用粘着シート。