【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ダイオード、トランジスタ、ＬＳＩ等の半導体デバイス製造時における金属電極パターンの形成方法および金属電極パターンの形成方法に用いられる金属膜剥離除去用接着シートに関するものである。より詳しくは、半導体デバイスの製造工程において、バンプ形成領域に金属膜（ＵＢＭ膜；アンダーバンプメタル）の金属電極パターンを配置する技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体デバイスとしては、アルミ電極等の金属電極を備えたものが知られている。当該アルミ電極にはハンダなどによりバンプが形成されるが、ハンダとアルミ電極とは濡れ性がよくない。そのため、アルミ電極上には、さらにハンダなどとの濡れ性の良好な金属膜の電極パターンが形成されている。
【０００３】
半導体デバイスの製造における前記金属電極パターンの形成は、一般にホトリソグラフィによるパターン形成方法が行われている。しかしながら、前述のホトリソグラフィによるパターン形成は、ホトリソグラフィおよびエッチング工程における設備等のプロセスコストが非常に高く、またエッチング液等の廃液処理が煩わしく、作業環境を悪化させるという問題点がある。
【０００４】
また、最近では、前記金属電極パターンの形成方法として、半導体基板上に形成された絶縁部と電極部の表面に濡れ性の良好な金属膜を設け、この金属膜に対する絶縁部と電極部との接着性の差を利用して、接着シートにより絶縁部上の金属膜のみを剥離除去してパターンを形成する手法も提案されている（特開平１０−６４９１２号公報）。この接着シートの金属膜剥離除去によるパターンの形成方法においては、金属膜表面に接着シートを確実に接着させることが必要である。しかし、従来知られている金属膜剥離除去用接着シートでは、金属膜表面に対する十分な接着性が得られていなかったため、絶縁部上の金属膜を完全にパターン化した形で剥離除去するのは困難であった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、半導体基板上に形成された絶縁部と電極部の表面に設けた金属膜に金属膜剥離除去用接着シートを貼り付け、引き剥がしにより絶縁部表面の金属膜を良好に剥離除去して半導体基板上の電極部に確実に金属電極パターンを形成する方法を提供することを目的とする。
【０００６】
また本発明は前記金属電極パターン形成方法に用いる金属膜剥離除去用接着シートを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決すべく、鋭意検討を重ねた。その結果、絶縁部上から金属膜を良好に剥離除去するには、金属膜剥離除去用接着シートの金属膜への接着性を向上させることが有効であること、また当該接着性を向上させるためには、接着剤としてカルボキシル基を多く含有するものが有効であるとの新たな知見を得た。本発明は、かかる新たな知見に基づいて完成されたものである。
【０００８】
すなわち、本発明は、半導体基板上に形成された絶縁部と電極部の表面に設けた金属膜に、金属膜剥離除去用接着シートを貼り付けた後、当該接着シートを引き剥がして絶縁部表面の金属膜を剥離除去することにより、半導体基板上の電極部に金属電極パターンを形成する方法において、前記接着シートの接着層を構成する接着剤の酸価が１０以上であることを特徴とする金属電極パターン形成方法、に関する。
【０００９】
本発明の金属電極パターン形成方法に用いる金属膜剥離除去用接着シートは、カルボキシル基を多く含有するように、接着層を構成する接着剤が設計されている。具体的には、接着層を構成する接着剤の酸価が１０以上である。金属膜との接着性に優れるため、接着剤の酸価は２０以上、さらには、５０以上とするのが好ましい。これにより金属膜の絶縁部からの剥離性が向上し、半導体基板上の電極部に確実に金属電極パターンが形成される。かかる方法により形成された金属電極パターンは、バンプとの濡れ性がよく、半導体デバイスの製造に良好である。
【００１０】
一方、接着剤の酸価が高くなりすぎると、接着シートの接着層の一部が金属膜に残存するおそれがるため、接着剤の酸価は５００以下、さらには３００以下とするのが好ましい。
【００１１】
また、前記金属電極パターン形成方法において、前記接着シートの接着層を構成する接着剤は、カルボキシル基を有するモノマーユニットを２重量％以上含むベースポリマーを含有するものが好ましい。前記カルボキシル基を有するモノマーユニットは５重量％以上含むのがより好ましい。カルボキシル基を有するモノマーユニットを前記割合に調整したベースポリマーを含有することにより、前記酸価の接着剤を実現できる。なお、カルボキシル基を有するモノマーユニットの割合が多くなると、接着剤の酸価も高くなるため、カルボキシル基を有するモノマーユニットの割合は、５０重量％以下、さらには３０重量％以下とするのが好ましい。
【００１２】
また、前記金属電極パターン形成方法において、前記接着シートの接着層を構成する接着剤としては、酸価１０以上、さらには酸価２０以上のベースポリマーを含有するものが有効である。酸価を前記割合に調整したベースポリマーを含有することにより、前記酸価の接着剤を実現が容易である。なお、ベースポリマーの酸価が高くなると、接着剤の酸価も高くなるため、ベースポリマーの酸価の酸価は、５００以下、さらには３００以下とするのが好ましい。
【００１３】
さらに、本発明は、半導体基板上に形成された絶縁部と電極部の表面に設けた金属膜に貼り付けられ、引き剥がしにより絶縁部表面の金属膜を剥離除去して、半導体基板上の電極部に金属電極パターンを形成するために用いられる金属膜剥離除去用接着シートであって、当該接着シートの接着層を構成する接着剤の酸価が１０以上であることを特徴とする金属膜剥離除去用接着シートに関する。
【００１４】
前記同様、接着シートの接着層を構成する接着剤としては、カルボキシル基を有するモノマーユニットを２重量％以上含むベースポリマーを含有してなるものが有効である。また前記接着シートの接着層を構成する接着剤としては、酸価１０以上のベースポリマーを含有してなるものが有効である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の金属電極パターン形成方法を、図面を参照しながら説明する。
【００１６】
図１は、半導体基板１上に電極部４と絶縁部３が形成されたものの断面図であり、当該電極部４上に金属電極パターンが形成される。
【００１７】
半導体基板１としては、シリコン基板等があげられる。また、本発明の半導体基板１上には、ダイオード、トランジスタ等の半導体素子領域２を形成することもできる。電極部４は半導体素子２との導通を得るためにパターン化されている。半導体基板１上の電極部４と絶縁部３の形成方法は特に制限されず、各種の方法により形成することができる。たとえば、かかる電極部４と絶縁部３は、半導体基板１上にＣＶＤ法などにより絶縁部３を形成した後、ホトリソグラフィ法を用いて、絶縁部３をパターン化し、その必要箇所にアルミ電極部４を形成する方法により形成される。電極部４としては、アルミ電極等が用いられ、絶縁部３としては、シリカ、ＢＰＳＧ（Ｂｏｌｏｎ Ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ Ｓｉｌｉｃａｔｅ Ｇｌａｓｓ ） 、ＰＳＧ（ Ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ Ｓｉｌｉｃａｔｅ Ｇｌａｓｓ ） 、窒素化ケイ素、ポリイミドなどが用いられる。
【００１８】
図２は、半導体基板１上に形成された絶縁部３と電極部４の表面に金属膜が設けられたものの断面図であり、当該金属膜が本発明の金属膜剥離除去用接着シートの被着部である。被着部となる金属膜は、はんだ濡れ性の良好な膜であり、具体的には金、銅、銀、白金、鉄、錫、ニッケル、ニッケル−バナジウム合金等を用いて形成されている。
【００１９】
金属膜は、図２に示すように金属膜５，６，７を順次に形成した３層とするのが好ましい。第１層の金属膜５は、電極部４と良好な接合を形成するための膜であり、具体的にはチタン、バナジウム、クロム、コバルト、ジルコニウム、アルミニウム、タンタル、タングステン、白金、これら金属の窒化物やこれら金属を主成分とする合金等の薄膜が用いられる。第２層の金属膜６は、金属膜５と絶縁部３との界面にかかる応力を調整するための膜であり、具体的にはニッケル、銅、パラジウム、これらの金属を主成分とする合金等の薄膜が用いられる。第２層の金属膜６の内部応力により、金属膜５と絶縁部３との界面の接着性が低下し、本発明の接着シートによる金属膜の剥離除去がより容易になっている。そして、第３層として、本発明の接着シートの被着部となる、はんだ濡れ性の良好な金属膜７が設けられている。
【００２０】
本発明の金属電極パターン形成方法は、図２に示すような半導体基板１上に形成された絶縁部３と電極部４の表面に設けた金属膜７に、図３に示すように、金属膜剥離除去用接着シート８の接着層ａを貼り付け、その後、当該接着シート８を引き剥がす。この操作により、絶縁部３表面の金属膜５，６，７が選択的に剥離除去され、図４に示すように、半導体基板１上の電極部に所望の金属電極パターンが形成される。この剥離除去の際、電極部４と金属膜５との界面は接着性が良いため、接着シート８で剥離除去されることはない。
【００２１】
かかる本発明の金属電極パターン形成方法により、図４のように半導体基板１上の電極部４に確実に、バンプとの濡れ性のよい金属電極パターンが形成される。このようにパターン形成された金属電極にはバンプを容易に形成することができ、半導体デバイスの製造工程を簡易かつ低コストで行うことができる。
【００２２】
前記金属電極パターンの形成に用いる、本発明の金属膜剥離除去用接着シート８は、シート基材ｂ上に、前記特定の酸価を有する接着剤による接着層ａが形成されたものである。なお、接着シートは、シート状、テープ状のいずれでもよい。
【００２３】
シート基材としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、アセチルセルロースなどの一般的な接着シートに用いられるプラスチックフィルムがあげられる。またシート基材の厚さは特に制限されないが、通常、１０〜１００μｍ程度である。
【００２４】
一方、シート基材上に形成される接着層の厚さは、通常１０〜１８０μｍ程度である。
【００２５】
接着層を形成する接着剤としては、一般的な感圧接着剤に適用されるベースポリマーが用いられる。かかるベースポリマーとしては、アクリル系ポリマーや、ゴム系材料等の公知の各種のものをいずれも使用できるが、特にアクリル系ポリマーを使用するのが好ましい。
【００２６】
アクリル系ポリマーは、（メタ）アクリル酸アルキルエステル｛なお、（メタ）アクリル酸エステルとはアクリル酸エステルおよび／またはメタクリル酸エステルをいい、以下（メタ）とは同様の意味である｝を主モノマーとしている。アルキル基の炭素数は１〜１２程度である。（メタ）アクリル酸アルキルエステルの具体例としては、たとえば、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル等を例示でき、これらを単独もしくは組合せて使用できる。
【００２７】
得られるアクリル系ポリマーに酸価を付与するために用いるカルボキシル基を有するモノマーとしては、通常、（メタ）アクリル酸が用いられるが、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸等を用いることもできる。
【００２８】
また、アクリル系ポリマーを構成するモノマーには、（メタ）アクリル酸グリシジル、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシエチル、Ｎ−メチロール（メタ）アクリルアミド等の水酸基等の官能基を有する架橋性モノマーを併用することもできる。さらには、（メタ）アクリル酸エステル重合体の粘着特性を損なわない程度において（メタ）アクリロニトリル、酢酸ビニル、スチレン等のモノマーを併用することもできる。
【００２９】
アクリル系ポリマーの重量平均分子量は２０万〜３００万程度、分散度（重量平均分子量／数平均分子量）は５〜１５程度である。
【００３０】
なお、アクリル系ポリマーは、前記モノマーを常法により溶液重合、乳化重合、懸濁重合、塊状重合などの方法で重合させることにより得ることができる。
【００３１】
本発明の接着シートの接着層を形成する接着剤は、各種ベースポリマーに加えて、粘着付与剤、架橋剤等を適宜に配合した接着剤組成物とすることもできる。また、前記接着剤は熱硬化型または光硬化型の重合性化合物を併用することにより、熱硬化型または光硬化型接着剤とすることもできる。
【００３２】
前記粘着付与剤等の配合割合は、特に制限されないが、接着剤組成物としての酸価が１０以上となるように用いる。たとえば、ベースポリマーの酸価が１０より小さい場合には、酸価の高い粘着付与剤等をベースポリマーに配合して接着剤組成物としての酸価が１０以上になるように設定する。粘着付与剤等のなかで高酸価を有するものを用いた場合には、ベースポリマーの酸価が１０未満であっても前記所定範囲の酸価を有する接着剤の実現が容易になる。
【００３３】
粘着付与剤としては、ロジン系樹脂、テルペン系樹脂、石油系樹脂およびこれらの水素化物等があげられる。これらのなかでも、所定の酸価を有するロジン系樹脂が好ましい。
【００３４】
また、架橋剤としては、ポリイソシアネート化合物、ポリアミン化合物、メラミン系樹脂、尿素系樹脂、エポキシ系樹脂、アジリジン化合物等の多官能性化合物があげられる。架橋剤により接着剤の凝集力、耐熱性を向上させうる。
【００３５】
重合性化合物は光照射により硬化しうる不飽和二重結合を１個以上有する不揮発性化合物であり、たとえば、（メタ）アクリロイル基を官能基として有するものがあげられ、具体的には、フェノキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、ε−カプロラクトン（メタ）アクリレ−ト、ポリエチレングリコ−ルジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレ−ト、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレ−ト、ウレタン（メタ）アクリレ−ト、エポキシ（メタ）アクリレート、オリゴエステル（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、等を例示できる。また、重合性化合物としては、たとえば、ビニルエーテル基を官能基として有するものがあげられる。
【００３６】
また各種重合性化合物は特に制限されず各種のものを使用できる。重合性化合物の平均分子量は、通常１万以下である。
【００３７】
さらに、接着剤（接着剤組成物を含む）には必要に応じて充填剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、着色剤等を適宜使用できる。また、接着剤の形態は溶剤型、エマルジョン型のいずれの形態でもよい。
【００３８】
接着剤（接着剤組成物を含む）および接着剤中の配合成分の酸価の測定は、ＪＩＳ規格Ｋ００７０に則り、試料をベンゼン：エチルアルコール＝２：１（重量比）混合液に溶解し、フエノールフタレインを指示薬として０． １モル／リットル水酸化カリウム−エチルアルコ−ル溶液により中和滴定し、算出した。
【００３９】
【実施例】
以下に、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例によって何等限定されるものではない。
【００４０】
実施例１
アクリル酸２−エチルヘキシル／アクリル酸メチル／アクリル酸＝３０／７０／１０（重量比）の共重合体からなるアクリル系ポリマーＡ（重量平均分子量２８０万，重量平均分子量（Ｍｗ）／数平均分子量（Ｍｎ）＝２２，酸価７２）の２７重量％トルエン溶液１００ｇに、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（日本合成化学製；商品名：ＵＶ１７００Ｂ）３２ｇおよびポリイソシアネート化合物（日本ポリウレタン工業製，商品名：コロネートＬ）０．８ｇを配合した接着剤組成物（トルエン溶液）を、厚さが５０μｍのポリエステルフィルムからなるシート基材上に塗布し、乾燥オーブンにて１３０℃で各々３分間乾燥し、厚さが３５μｍの接着層を形成した接着シートを作製した。この接着剤組成物の酸価を測定したところ３２であった。
【００４１】
次に、この接着シートを、図２に示す半導体基板１上の金属膜７に５０℃でシリコンロ−ルに沿わせながら貼り付けた。その後、この温度で１分間加熱保持し、室温まで冷却したのち、上記接着シートを引き剥がしたところ、絶縁部３上の金属膜５，６，７のみが、接着シートと共に剥離除去され、電極部４上にバンプ接続用の金属電極パターンが形成された。なお、絶縁部３上の金属膜の剥離率は全体の約９０％であり、残りの部分については基板１を純水洗浄することにより、きれいに取り除くことができた。
【００４２】
比較例１
実施例１において、接着剤のベースポリマーとして使用するアクリル系ポリマーＡを、アクリル酸２−エチルヘキシル／アクリル酸メチル／アクリル酸＝３０／７０／１（重量比）の共重合体からなるアクリル系ポリマーＢ（重量平均分子量２５０万，重量平均分子量（Ｍｗ）／数平均分子量（Ｍｎ）＝２０，酸価７）に変えた以外は、実施例１と同様にして接着剤組成物を調製し、接着シートを作製した。この接着剤組成物の酸価を測定したところ３であった。また、得られた接着シートを用いて、実施例１と同様にして金属膜の剥離評価を行なつた。その結果、絶縁部３上の金属膜はほとんど剥離除去されなかった。
【００４３】
実施例２
実施例１において、接着剤組成物を、アクリル酸２−エチルヘキシル／アクリル酸メチル／アクリル酸＝３０／７０／１（重量比）の共重合体からなるアクリル系ポリマーＢ（重量平均分子量２５０万，重量平均分子量（Ｍｗ）／数平均分子量（Ｍｎ）＝２０，酸価７）４０ｇに、ロジン系粘着付与樹脂（荒川化学工業（株）製，商品名：パインクリスタルＫＲ８５；酸価１７０）５０ｇおよび（日本ポリウレタン工業製，商品名：コロネートＬ）０．８ｇを配合した接着剤組成物に変えた以外は、実施例１と同様にして接着シートを作製した。この接着剤組成物の酸価を測定したところ８５であった。
【００４４】
次に、この接着シートを、図２に示す半導体基板１上の金属膜７に５０℃でシリコンロ−ルに沿わせながら貼り付けた。その後、この温度で１分間加熱保持し、室温まで冷却したのち、上記接着シートを引き剥がしたところ、絶縁部３上の金属膜５，６，７のみが、シートと共に１００％剥離除去され、電極部４上にバンプ接続用の金属電極パターンが形成された。
【図面の簡単な説明】
【図１】絶縁部と電極部を有する半導体基板の断面図である。
【図２】図１の絶縁部と電極部の表面に金属膜が設けられたもの断面図である。
【図３】図２の金属膜に金属膜剥離除去用接着シートを貼り付ける工程である。
【図４】図３で金属膜に貼り付けた金属膜剥離除去用接着シートを剥離除去する工程である。
【符号の説明】
１ 半導体基板
３ 絶縁部
４ 電極部
５，６，７ 金属膜
８ 接着シート
ａ 接着層[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for forming a metal electrode pattern when manufacturing a semiconductor device such as a diode, a transistor, and an LSI, and an adhesive sheet for removing and peeling a metal film used in a method for forming a metal electrode pattern. More specifically, the present invention relates to a technique for arranging a metal electrode pattern of a metal film (UBM film; under bump metal) in a bump formation region in a semiconductor device manufacturing process.
[0002]
[Prior art]
As a semiconductor device, a device provided with a metal electrode such as an aluminum electrode is known. A bump is formed on the aluminum electrode by solder or the like, but the solder and the aluminum electrode have poor wettability. Therefore, an electrode pattern of a metal film having good wettability with solder or the like is formed on the aluminum electrode.
[0003]
The formation of the metal electrode pattern in the manufacture of a semiconductor device is generally performed by a pattern forming method using photolithography. However, the above-described pattern formation by photolithography has a problem that the process cost of facilities and the like in the photolithography and etching steps is extremely high, and that wastewater treatment such as an etching solution is troublesome, thereby deteriorating the working environment.
[0004]
Recently, as a method of forming the metal electrode pattern, a metal film having good wettability is provided on the surface of the insulating portion and the electrode portion formed on the semiconductor substrate, and the insulating portion and the electrode portion are formed on the metal film. A method of forming a pattern by peeling and removing only a metal film on an insulating portion using an adhesive sheet by utilizing a difference in adhesiveness has been proposed (Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-64912). In the method of forming a pattern by removing the adhesive sheet from the metal film, it is necessary to securely adhere the adhesive sheet to the surface of the metal film. However, with the conventionally known adhesive sheet for removing and removing a metal film, sufficient adhesiveness to the surface of the metal film has not been obtained, and therefore, it is difficult to remove and remove the metal film on the insulating portion in a completely patterned form. It was difficult.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, the present invention provides a method for attaching a metal film peeling and removing adhesive sheet to a metal film provided on the surface of an insulating portion and an electrode portion formed on a semiconductor substrate and satisfactorily peeling off the metal film on the surface of the insulating portion by peeling. It is an object of the present invention to provide a method for forming a metal electrode pattern reliably on an electrode portion on a semiconductor substrate by removing the metal electrode pattern.
[0006]
Another object of the present invention is to provide an adhesive sheet for peeling and removing a metal film used in the metal electrode pattern forming method.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors have conducted intensive studies in order to solve the above problems. As a result, it is effective to improve the adhesiveness of the metal film peeling and removing adhesive sheet to the metal film in order to satisfactorily peel and remove the metal film from the insulating portion, and to improve the adhesiveness. Have found that an adhesive containing a large amount of carboxyl groups is effective as an adhesive. The present invention has been completed based on such new findings.
[0008]
That is, the present invention provides a method for attaching a metal film peeling and removing adhesive sheet to a metal film provided on the surface of an insulating portion and an electrode portion formed on a semiconductor substrate, and then peeling off the adhesive sheet to remove the surface of the insulating portion. A method for forming a metal electrode pattern on an electrode portion on a semiconductor substrate by peeling and removing a metal film of (a), wherein an acid value of an adhesive constituting an adhesive layer of the adhesive sheet is 10 or more. A method of forming a metal electrode pattern.
[0009]
The adhesive constituting the adhesive layer is designed so that the adhesive sheet for metal film peeling removal used in the metal electrode pattern forming method of the present invention contains a large amount of carboxyl groups. Specifically, the acid value of the adhesive constituting the adhesive layer is 10 or more. The acid value of the adhesive is preferably 20 or more, more preferably 50 or more, since the adhesiveness with the metal film is excellent. Thereby, the releasability of the metal film from the insulating portion is improved, and the metal electrode pattern is reliably formed on the electrode portion on the semiconductor substrate. The metal electrode pattern formed by such a method has good wettability with bumps and is suitable for manufacturing semiconductor devices.
[0010]
On the other hand, if the acid value of the adhesive is too high, a part of the adhesive layer of the adhesive sheet may remain on the metal film, so that the acid value of the adhesive is preferably 500 or less, more preferably 300 or less. .
[0011]
In the method for forming a metal electrode pattern, the adhesive constituting the adhesive layer of the adhesive sheet preferably contains a base polymer containing 2% by weight or more of a monomer unit having a carboxyl group. More preferably, the monomer unit having a carboxyl group contains 5% by weight or more. By containing the base polymer in which the monomer unit having a carboxyl group is adjusted to the above ratio, the adhesive having the acid value can be realized. When the ratio of the monomer unit having a carboxyl group increases, the acid value of the adhesive also increases. Therefore, the ratio of the monomer unit having a carboxyl group is preferably 50% by weight or less, more preferably 30% by weight or less. .
[0012]
In the method for forming a metal electrode pattern, it is effective that the adhesive constituting the adhesive layer of the adhesive sheet contains a base polymer having an acid value of 10 or more, and more preferably an acid value of 20 or more. By containing a base polymer whose acid value is adjusted to the above ratio, it is easy to realize an adhesive having the acid value. The acid value of the base polymer is preferably 500 or less, and more preferably 300 or less, because the acid value of the adhesive increases as the acid value of the base polymer increases.
[0013]
Furthermore, the present invention provides a method for manufacturing a semiconductor device, comprising the steps of: affixing an insulating portion formed on a semiconductor substrate and a metal film provided on a surface of an electrode portion; An adhesive sheet for peeling and removing a metal film used for forming a metal electrode pattern on a portion, wherein an acid value of an adhesive constituting an adhesive layer of the adhesive sheet is 10 or more. It relates to an adhesive sheet for removal.
[0014]
As described above, as the adhesive constituting the adhesive layer of the adhesive sheet, an adhesive containing a base polymer containing at least 2% by weight of a monomer unit having a carboxyl group is effective. As the adhesive constituting the adhesive layer of the adhesive sheet, an adhesive containing a base polymer having an acid value of 10 or more is effective.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The metal electrode pattern forming method of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0016]
FIG. 1 is a cross-sectional view of an electrode part 4 and an insulating part 3 formed on a semiconductor substrate 1, and a metal electrode pattern is formed on the electrode part 4.
[0017]
Examples of the semiconductor substrate 1 include a silicon substrate and the like. Further, a semiconductor element region 2 such as a diode or a transistor can be formed on the semiconductor substrate 1 of the present invention. The electrode part 4 is patterned to obtain conduction with the semiconductor element 2. The method for forming the electrode section 4 and the insulating section 3 on the semiconductor substrate 1 is not particularly limited, and can be formed by various methods. For example, after forming the insulating portion 3 on the semiconductor substrate 1 by a CVD method or the like, the electrode portion 4 and the insulating portion 3 are patterned by photolithography, and the aluminum electrode portion 4 is formed. As the electrode section 4, an aluminum electrode or the like is used, and as the insulating section 3, silica, BPSG (Bolon Phosphorus Silicate Glass), PSG (Phosphorus Silicate Glass), silicon nitride, polyimide, or the like is used.
[0018]
FIG. 2 is a cross-sectional view of a structure in which a metal film is provided on the surface of the insulating portion 3 and the electrode portion 4 formed on the semiconductor substrate 1, and the metal film is covered with the adhesive sheet for peeling and removing a metal film of the present invention. It is a wearing part. The metal film serving as the adhered portion is a film having good solder wettability, and is specifically formed using gold, copper, silver, platinum, iron, tin, nickel, nickel-vanadium alloy, or the like.
[0019]
As shown in FIG. 2, the metal film is preferably a three-layer structure in which metal films 5, 6, and 7 are sequentially formed. The first layer metal film 5 is a film for forming a good junction with the electrode portion 4, specifically, titanium, vanadium, chromium, cobalt, zirconium, aluminum, tantalum, tungsten, platinum, and these metals. Thin films such as nitrides and alloys containing these metals as main components are used. The metal film 6 of the second layer is a film for adjusting the stress applied to the interface between the metal film 5 and the insulating portion 3, and specifically, nickel, copper, palladium, or an alloy containing these metals as main components. And the like. Due to the internal stress of the metal film 6 of the second layer, the adhesiveness at the interface between the metal film 5 and the insulating portion 3 is reduced, and the peeling and removal of the metal film by the adhesive sheet of the present invention becomes easier. Then, as the third layer, a metal film 7 having good solder wettability, which is to be a portion to be adhered to the adhesive sheet of the present invention, is provided.
[0020]
The method for forming a metal electrode pattern according to the present invention includes, as shown in FIG. 3, a metal film 7 provided on a surface of an insulating portion 3 and an electrode portion 4 formed on a semiconductor substrate 1 as shown in FIG. The adhesive layer a of the peeling-off adhesive sheet 8 is attached, and then the adhesive sheet 8 is peeled off. By this operation, the metal films 5, 6, 7 on the surface of the insulating portion 3 are selectively peeled and removed, and a desired metal electrode pattern is formed on the electrode portion on the semiconductor substrate 1, as shown in FIG. At the time of the peeling and removal, the interface between the electrode portion 4 and the metal film 5 has good adhesiveness, so that the interface is not peeled and removed by the adhesive sheet 8.
[0021]
According to the metal electrode pattern forming method of the present invention, a metal electrode pattern having good wettability with bumps is reliably formed on the electrode portion 4 on the semiconductor substrate 1 as shown in FIG. The bumps can be easily formed on the metal electrode thus patterned, and the semiconductor device manufacturing process can be performed easily and at low cost.
[0022]
The adhesive sheet 8 for peeling and removing a metal film of the present invention used for forming the metal electrode pattern has an adhesive layer a formed of an adhesive having the specific acid value on a sheet base material b. The adhesive sheet may be in a sheet shape or a tape shape.
[0023]
Examples of the sheet substrate include plastic films used for general adhesive sheets such as polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate, and acetylcellulose. The thickness of the sheet substrate is not particularly limited, but is usually about 10 to 100 μm.
[0024]
On the other hand, the thickness of the adhesive layer formed on the sheet substrate is usually about 10 to 180 μm.
[0025]
As the adhesive forming the adhesive layer, a base polymer applied to a general pressure-sensitive adhesive is used. As such a base polymer, any of various known polymers such as an acrylic polymer and a rubber material can be used, and it is particularly preferable to use an acrylic polymer.
[0026]
The acrylic polymer is a (meth) acrylic acid alkyl ester (where (meth) acrylic acid ester refers to an acrylic acid ester and / or methacrylic acid ester, and the following meaning (meth) has the same meaning). And The alkyl group has about 1 to 12 carbon atoms. Specific examples of the alkyl (meth) acrylate include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, and the like. Can be used alone or in combination.
[0027]
As a monomer having a carboxyl group used for imparting an acid value to the obtained acrylic polymer, (meth) acrylic acid is usually used, but maleic acid, fumaric acid, itaconic acid and the like can also be used.
[0028]
In addition, a crosslinkable monomer having a functional group such as a hydroxyl group such as glycidyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, or N-methylol (meth) acrylamide is used in combination with the monomer constituting the acrylic polymer. You can also. Further, monomers such as (meth) acrylonitrile, vinyl acetate, styrene and the like can be used together to the extent that the adhesive properties of the (meth) acrylate polymer are not impaired.
[0029]
The weight average molecular weight of the acrylic polymer is about 200,000 to 3,000,000, and the degree of dispersion (weight average molecular weight / number average molecular weight) is about 5 to 15.
[0030]
In addition, the acrylic polymer can be obtained by polymerizing the monomers by a conventional method such as solution polymerization, emulsion polymerization, suspension polymerization, or bulk polymerization.
[0031]
The adhesive forming the adhesive layer of the adhesive sheet of the present invention may be an adhesive composition in which a tackifier, a crosslinking agent, and the like are appropriately blended in addition to various base polymers. The adhesive may be a thermosetting or photocurable adhesive by using a thermosetting or photocurable polymerizable compound in combination.
[0032]
The mixing ratio of the tackifier and the like is not particularly limited, but is used so that the acid value of the adhesive composition becomes 10 or more. For example, when the acid value of the base polymer is smaller than 10, a tackifier having a high acid value is blended with the base polymer so that the acid value of the adhesive composition is set to 10 or more. When a tackifier having a high acid value is used, an adhesive having an acid value within the above-mentioned predetermined range can be easily realized even if the acid value of the base polymer is less than 10.
[0033]
Examples of the tackifier include rosin-based resins, terpene-based resins, petroleum-based resins, and hydrides thereof. Among these, a rosin-based resin having a predetermined acid value is preferable.
[0034]
Examples of the crosslinking agent include polyfunctional compounds such as polyisocyanate compounds, polyamine compounds, melamine resins, urea resins, epoxy resins, and aziridine compounds. The crosslinking agent can improve the cohesive strength and heat resistance of the adhesive.
[0035]
The polymerizable compound is a non-volatile compound having one or more unsaturated double bonds curable by light irradiation, for example, a compound having a (meth) acryloyl group as a functional group, and specifically, phenoxy polyethylene Glycol (meth) acrylate, ε-caprolactone (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, polypropylene glycol di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate A) acrylate, urethane (meth) acrylate, epoxy (meth) acrylate, oligoester (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, and the like. Examples of the polymerizable compound include those having a vinyl ether group as a functional group.
[0036]
Various polymerizable compounds are not particularly limited, and various compounds can be used. The average molecular weight of the polymerizable compound is usually 10,000 or less.
[0037]
Further, a filler, an antioxidant, an ultraviolet absorber, a coloring agent, and the like can be appropriately used for the adhesive (including the adhesive composition) as necessary. The form of the adhesive may be any of a solvent type and an emulsion type.
[0038]
For the measurement of the acid value of the adhesive (including the adhesive composition) and the components contained in the adhesive, a sample was dissolved in a benzene: ethyl alcohol = 2: 1 (weight ratio) mixture according to JIS K0070, Use phenolphthalein as an indicator. Neutralization titration was performed with a 1 mol / liter potassium hydroxide-ethyl alcohol solution to calculate.
[0039]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.
[0040]
Example 1
Acrylic polymer A comprising a copolymer of 2-ethylhexyl acrylate / methyl acrylate / acrylic acid = 30/70/10 (weight ratio) (weight average molecular weight 2.8 million, weight average molecular weight (Mw) / number average molecular weight ( Mn) = 22, acid value 72) in 100 g of a 27% by weight toluene solution, 32 g of dipentaerythritol hexaacrylate (manufactured by Nippon Gohsei; trade name: UV1700B) and a polyisocyanate compound (manufactured by Nippon Polyurethane Industry, trade name: Coronate L) ) 0.8 g of the adhesive composition (toluene solution) was applied on a sheet substrate made of a polyester film having a thickness of 50 µm and dried in a drying oven at 130 ° C for 3 minutes each. An adhesive sheet having an adhesive layer having a thickness of 35 μm was prepared. The acid value of the adhesive composition measured was 32.
[0041]
Next, this adhesive sheet was attached to the metal film 7 on the semiconductor substrate 1 shown in FIG. Thereafter, the sheet was heated and held at this temperature for 1 minute, cooled to room temperature, and then the adhesive sheet was peeled off. As a result, only the metal films 5, 6, and 7 on the insulating portion 3 were peeled and removed together with the adhesive sheet. A metal electrode pattern for bump connection was formed on 4. The peeling rate of the metal film on the insulating portion 3 was about 90% of the whole, and the remaining portion could be removed cleanly by washing the substrate 1 with pure water.
[0042]
Comparative Example 1
In Example 1, the acrylic polymer A used as the base polymer of the adhesive was an acrylic polymer comprising a copolymer of 2-ethylhexyl acrylate / methyl acrylate / acrylic acid = 30/70/1 (weight ratio) B (weight average molecular weight 2.5 million, weight average molecular weight (Mw) / number average molecular weight (Mn) = 20, acid value 7) except that the adhesive composition was prepared in the same manner as in Example 1. A sheet was prepared. The acid value of the adhesive composition was 3, which was measured. Moreover, the peeling evaluation of the metal film was performed similarly to Example 1 using the obtained adhesive sheet. As a result, the metal film on the insulating portion 3 was hardly peeled and removed.
[0043]
Example 2
In Example 1, the adhesive composition was prepared using an acrylic polymer B (weight average molecular weight of 2.5 million, weight average) of a copolymer of 2-ethylhexyl acrylate / methyl acrylate / acrylic acid = 30/70/1 (weight ratio). 40 g of weight average molecular weight (Mw) / number average molecular weight (Mn) = 20, acid value 7) and 50 g of rosin-based tackifying resin (trade name: Pine Crystal KR85; acid value 170, manufactured by Arakawa Chemical Industries, Ltd.) An adhesive sheet was prepared in the same manner as in Example 1, except that the adhesive composition was mixed with 0.8 g (manufactured by Nippon Polyurethane Industry, trade name: Coronate L). The acid value of the adhesive composition measured was 85.
[0044]
Next, this adhesive sheet was attached to the metal film 7 on the semiconductor substrate 1 shown in FIG. 2 at 50 ° C. along the silicon roll. Thereafter, the sheet was heated and held at this temperature for 1 minute, cooled to room temperature, and then peeled off the adhesive sheet. As a result, only the metal films 5, 6, and 7 on the insulating portion 3 were peeled and removed 100% together with the sheet. A metal electrode pattern for bump connection was formed on the part 4.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a semiconductor substrate having an insulating portion and an electrode portion.
FIG. 2 is a cross-sectional view in which a metal film is provided on surfaces of an insulating unit and an electrode unit of FIG. 1;
FIG. 3 is a step of attaching an adhesive sheet for peeling and removing a metal film to the metal film of FIG. 2;
FIG. 4 is a step of peeling and removing the metal film peeling and removing adhesive sheet attached to the metal film in FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Semiconductor substrate 3 Insulating part 4 Electrode part 5, 6, 7 Metal film 8 Adhesive sheet a Adhesive layer
