JP3845129B2 - 半導体ウエハ固定用粘着テープ - Google Patents
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【産業上の利用分野】
本発明は、各種半導体を製造する工程において使用する粘着テープに関する。さらに詳しくいえば、例えば、パターンを形成した半導体ウエハを一つ一つのパターン毎に切断し、素子として分割する際、半導体ウエハを固定するのに使用する半導体ウエハ固定用の粘着テープに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
回路パターンの形成された半導体ウエハを素子小片に切断分離するダイシング加工には、回転丸刃により半導体ウエハのみを切断するセミ・フルカット方式と、半導体ウエハを固定するためにウエハの裏面に貼合したウエハ固定用テープの一部まで切り込むフルカット方式とがある。
半導体ウエハダイシング時のダイシング条件はウエハの品種により適切な条件が設定されているが、例えば、6インチ径200μm厚さの4MB−DRAMウエハは、回転丸刃の周速度約100m/秒、切削速度100mm/秒、半導体ウエハ固定用粘着テープへの切り込み深さ30μm、切削水(冷却水)の供給量20cc/秒でフルカットダイシングされる。
ウエハ固定用粘着テープには、半導体ウエハ切断時の素子小片固定力と、素子小片を1つ1つ実装する際の易剥離性との2つの性能が要求されており、これに対応するものとして近年特開平01−249877号に開示されたような放射線硬化性粘着テープが用いられるようになってきている。フルカットダイシング方式は、半導体製造工程の省力化と半導体品質の向上を目的として、放射線硬化性粘着テープの出現と相まって、広く用いられるようになってきた。
しかし、半導体ウエハの集積度の上昇に伴ない、ウエハ表面の残留物管理に対する要求水準が厳しくなり、フルカットダイシング時に発生する切削屑のウエハ表面への残留が対処すべき問題となりつつある。従来、セミフルカット方式で発生する切削屑は成分がウエハの粉だけであるため、洗浄水により容易に除去され半導体ウエハ不良の原因となることはなかった。しかし、フルカットダイシング方式で発生する切削屑として、ウエハ屑の他にウエハ固定用粘着テープが切削時に溶融・延伸された糸状の屑が発生し、この切削屑がウエハ表面の凹凸に引っかかり残留する問題が発生している。
このような問題を解決するために、特開平5−156214号、特開平5−211234号に開示された技術が提案されているが、上記のような半導体ウエハについての残留物管理に対する厳しい要求には、まだ十分対応しきれていない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の問題点を解決した半導体ウエハ固定用粘着テープを提供することを目的とする。すなわち、本発明はフルカットダイシング方式においても切削屑の半導体ウエハ表面への残留を防止しうるウエハ固定用粘着テープを提供するものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記の目的を達成するために研究を重ねた結果、▲1▼半導体ウエハダイシング時に発生する切削屑が細長い糸状になるため、半導体ウエハ表面の凹凸に引っかかりやすくなること、▲2▼さらに、回転丸刃が半導体ウエハを切削する時に発生する熱により、ウエハとともに切削されるウエハ固定用テープの構成樹脂が溶融状態になり、回転丸刃の回転により糸状に延伸されることを見い出した。そして、さらに鋭意研究を進めた結果、ウエハ固定用テープのベースの樹脂層に特定の重合体を用いることにより、半導体ウエハダイシング時に発生する切削屑が糸状とならず、ウエハ表面における残留を効果的に防止できることを見い出し、この知見に基づき本発明を完成するに至った。
【0005】
すなわち本発明は、
(1)JIS K 7210「熱可塑性プラスチックの流れ試験方法」に示される試験方法における試験温度190℃、試験荷重21.18Nで溶融するとともに前記方法によるMFRが3以下で、かつ重合体の構成成分としてカルボキシル基(−COOH)を有する構成成分を含む樹脂層Bと粘着剤層Aとが該樹脂層Bの表面に該粘着剤層Aが設けられて、積層されてなり、樹脂層Bの樹脂が主に、エチレン、(メタ)アクリル酸及び(メタ)アクリル酸アルキルエステルを重合体の構成成分とする、3元共重合体であることを特徴とする半導体ウエハ固定用粘着テープ、
(2)樹脂層Bが、前記3元共重合体を金属イオンで架橋したアイオノマー樹脂を主成分とすることを特徴とする請求項1記載の半導体ウエハ固定用粘着テープ、及び
(3)JIS K 7210「熱可塑性プラスチックの流れ試験方法」に示される試験方法における試験温度190℃、試験荷重21.18Nで溶融するとともに前記方法によるMFRが3以下で、かつ重合体の構成成分としてカルボキシル基(−COOH)を有する構成成分を含む樹脂層Bと粘着剤層Aとが積層されてなり、樹脂層Bの樹脂が主に、エチレン、(メタ)アクリル酸及び(メタ)アクリル酸アルキルエステルを重合体の構成成分とする、3元共重合体である半導体ウエハ固定用粘着テープであって、前記樹脂層Bと粘着剤層Aの間に厚さ20μm以下でかつDSC測定による融点が100℃以上の樹脂層B−1があり、粘着剤層Aと樹脂層B−1の厚さの和が20μm以下であることを特徴とする半導体ウエハ固定用粘着テープ
を提供するものである。
【0006】
以下に本発明を詳細に説明する。
半導体ウエハダイシング時には、回転丸刃がウエハを切削する時に発生する熱を冷却しかつウエハ表面を洗浄するために、ウエハ表面の切削点に切削水が供給されるが、被切削物はウエハの切削熱により、切削水の沸点の100℃近くまで上昇する。
また、ウエハ固定用粘着テープへの回転丸刃の切り込み深さが深い場合、切削水の供給は不十分となり、概略テープ厚さの表面20μm程度までしか十分な冷却効果は期待できず、それ以上の深さの部分では切削水の供給量不足により被切削物の温度が100℃以上まで上昇することがある。このため、従来のウエハ固定用粘着テープでは、基材フィルムの樹脂が切削時に溶融・延伸され、糸状の切削屑が発生していた。
本発明のウエハ固定用粘着テープは、このような高温状態における糸状の切削屑の発生を防止する。本発明のウエハ固定用粘着テープの一実施態様は、図1に示される。同図は粘着テープの縦断面図であり、1の粘着剤層Aと2の樹脂層Bが積層されている。樹脂層Bが、MFRが3以下の樹脂で、かつ、重合体構成成分としてカルボキシル基を有するものを含む樹脂であることを特徴としている。この樹脂層は、ウエハダイシング時に、樹脂層Bの樹脂が切削熱により溶融状態になっても、その溶融粘度は樹脂のMFRが3以下であることから非常に高粘度であり、かつカルボキシル基を含有するため切削水との親和性が良い。この結果切削屑は回転丸刃により引き伸ばされるとき細かく切断されやすく、細長く引き伸ばされることがないため、糸状の切削屑の発生を防止することができると考えられる。
ここでカルボキシル基の含有量としては、樹脂層Bの主構成樹脂100質量部に対し、重合体構成成分としてカルボキシル基を有する成分(例えばMAA:メタクリル酸コモノマー)として5重量部以上、より好ましくは8重量部以上20以下が適当である。また、樹脂層Bに用いられる樹脂の前記のMFRは、好ましくは0.1〜3である。
【0007】
糸状の切削屑の発生を防止するためには、切削屑の糸状化を抑制する効果を有する樹脂層Bへの回転丸刃の切り込み深さを深くすることが好ましいが、通常、フルカットダイシング時のテープ切り込み深さは、30μm前後に設定されることが多いため、ウエハと樹脂層Bの間に位置する粘着剤層Aは薄い程好ましく、例えば3〜20μmが好ましく、より好ましくは5〜15μmである。
【0008】
樹脂層Bの樹脂としては、切削熱により溶融状態になることを想定して選定するため、樹脂の融点よりも樹脂が溶融状態になったときの粘度が重要である。このような樹脂としてはMFR3以下で、かつ重合体構成単位としてカルボキシル基を有する化合物を含む樹脂が用いられる。具体的には、理由は定かではないが、切削屑の糸状化を防止するうえで樹脂層Bの樹脂として、エチレン、(メタ)アクリル酸及び(メタ)アクリル酸アルキルエステルを重合体の構成単位とするMFR3以下の3元共重合体であると、より効果がある。この3元共重合体において、エチレン成分は好ましくは50〜90重量%、(メタ)アクリル酸成分は好ましくは5〜20重量%、(メタ)アクリル酸アルキルエステル成分は好ましくは5〜30重量%とする。3元共重合体の(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、アルキル部の炭素数が3以上8以下のアルキルエステルが好ましく用いられ、具体的には、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸2−メチルプロピル、(メタ)アクリル酸2−エチルプロピル、(メタ)アクリル酸2−メチルブチル、(メタ)アクリル酸2−エチルブチル、(メタ)アクリル酸2−メチルヘキシル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸1,2−ジメチルブチル等が挙げられる。また、前記3元共重合体のカルボキシル基を陽イオンで一部中和したアイオノマー樹脂を主成分とするとより効果があり好ましい。カルボキシル基を中和する陽イオンとしては、金属イオン、有機アミンが通常用いられるが、その中でも主にNa+ 、Li+ 、Mg++、Zn++等の金属イオンが用いられる。なお、半導体ウエハへの悪影響を防止するためには陽イオンとしてZn++を用いたアイオノマーが好ましく用いられる。カルボキシル基の陽イオンによる中和度は好ましくは5〜90mol%である。樹脂層Bの厚さは通常の半導体ウエハ固定用粘着テープの基材樹脂層と特に異ならない。通常30〜300μm、より好ましくは50〜200μmである。
【0009】
さらに、糸状の切削屑の発生をさらに防止するための他の実施態様が、断面図として図2に示される。同図は、切削水の供給により、切削温度が100℃以下に抑えられる位置に融点100℃以上の、3の樹脂層B−1を用いたものである。この理由としては、切削水の冷却効果により樹脂層B−1の切削温度が樹脂層B−1の溶融温度以下に抑えられるため、切削時の溶融・延伸を避けられ、樹脂層B−1が糸状切削屑となりにくいためである。また、同時に切削される樹脂層Bに、切削により削り取られ溶融せず微細化した樹脂層B−1の樹脂が混ぜ合わされ、樹脂層Bの糸状化を防止する効果が高まるためである。
切削温度を100℃以下に抑えられる樹脂層B−1の位置としては、切削水の冷却効果を考慮し、粘着テープ表面より20μm程度までの厚さが好ましいが、この場合、粘着テープの粘着剤層Aと融点100℃以上の樹脂層B−1の厚さの和を20μm以下に抑えることが好ましい。
【0010】
樹脂層B−1の樹脂としては、切削熱による溶融を避けるため樹脂の融点が重要であり、切削水の沸点との関係から融点100℃以上であることが好ましい。また溶融粘度については、樹脂が融点以下の温度で用いられるため特に限定されるものではなく、フィルムの製膜のしやすさ等から適当な樹脂が選択されるが、溶融粘度が低い樹脂の方が好ましく用いられる。
また、樹脂層B−1は樹脂層Bと粘着剤層Aの間に位置するため、両者の接着性も必要とされる。樹脂層Bとの接着性を得るためには、樹脂層B−1の樹脂は樹脂層Bの樹脂と同類もしくはそれに近い樹脂であると好ましい。粘着剤層Aとの接着性を得るためには、樹脂層B−1の樹脂が極性基をもつかまたはコロナ処理等のフィルム表面の改質により容易に極性基をもつことのできる樹脂であることが好ましい。このような樹脂としては、例えば
エチレン−メタクリル酸共重合体(EMAA)
エチレン−メタクリル酸メチル共重合体(EMMA)
エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)
エチレン−アクリル酸エチル共重合体(EEA)
エチレン−アクリル酸共重合体(EAA)
エチレン−アクリル酸メチル共重合体(EMA)
等で融点が100℃以上の樹脂を挙げることができる。
【0011】
なお、樹脂層B、樹脂層B−1は、それぞれ1層に限定されるものではなく、樹脂層B、樹脂層B−1としての要求される条件を満たしていればよい。
さらに別の実施態様を断面図として図3に示す。同図は、樹脂層Bの樹脂層B−1または粘着剤層Aと積層された側と反対面に、4で示される他の樹脂層B−2を積層した例を示す。ただし、樹脂層B−2は1層に限定されるものではないが、ダイシング時に回転丸刃より切り込まれる場合は、樹脂層Bに要求される条件を満たす必要がある。
なお、この実施態様において、樹脂層Bまたは樹脂層Bに積層した樹脂層B−2の、粘着剤層Aを塗布する側と反対側表面をシボ加工もしくは滑剤コーティングすると、ブロッキング防止、粘着テープの放射状延伸時の粘着テープと治具との摩擦を減少することによる基材フィルムのネッキング防止などの効果があるので好ましい。
なお、図1〜3において同符号は同じものを示す。
【0012】
次に、本発明において粘着剤層Aに用いられる粘着剤としては、特に制限はないが、アクリル系粘着剤を用いることが好ましい。また、放射線反応性を付与するために、必要に応じ、アクリル系粘着剤中に炭素−炭素2重結合を持ったモノマー、オリゴマー、ポリマーや光反応開始剤等の添加剤を処方し用いることもできる。このような粘着剤自体は公知のものを用いることができ、例えば特開平1−249877号、特願平5−196768号、特開昭63−17980号などに記載のものを用いることができる。
本発明の半導体ウエハ固定用粘着テープを使用して行う半導体ウエハのダイシング方法自体は、上述した点以外は通常の方法と同様にして行うことができるが、これらのウエハ固定用粘着テープを使用してダイシング時の糸状切削屑を防止するためには、半導体ダイシング時の回転丸刃のダイシングテープ切り込み量を、ウエハ固定用粘着テープにおける樹脂層Bに10μm以上回転丸刃が切り込むのが好ましい。
【0013】
【実施例】
次に、本発明を実施例に基づきさらに詳細に説明する。なお、以下の実施例で各特性は次のように試験し、評価した。
▲1▼融点
JIS K 7121「プラスチックの転移温度測定方法」に示されるDSC(指差走査熱量測定)により、窒素ガス雰囲気中で昇温速度毎分10℃の試験条件にて測定した値を用いた。
▲2▼MFR
JIS K 7210「熱可塑性プラスチックの流れ試験方法」に示される、試験温度190℃、試験荷重21.18N{2.160kgf}の試験条件により測定した。
▲3▼切削屑残留性試験
以下の条件でダイシング処理された半導体ウエハの素子小片100〜10000個の表面を光学顕微鏡により、測定倍率100倍にて切削屑の有無を観察し、切削屑の付着の発生しているチップの発生率を調査した。0.3%以下を合格(○)とし、0.3%を越えるものを不合格(×)とした。
(ダイシング条件)
ダイシング装置:DISCO社製 DTF−2/6型
回転丸刃:DISCO社製 2060−27HFDD
回転丸刃 回転数:30,000rpm
切削速度:100mm/s
切削水流量:20ml/s
ダイシングサイズ:2mm角
【0014】
参考例1
樹脂層Bとして、MFR3.0、融点98℃のEMAA樹脂*1(三井・デュポンポリケミカル社製、ニュクレルN0903HC)を使用し、樹脂層B厚さ100μmのフィルムを作成した。さらに樹脂層Bの表面に粘着剤の粘着性向上のためコロナ処理を施した後、アクリル系粘着剤を樹脂層Bの表面に乾燥後10μmの厚さになるよう塗工し、図1に示すと同様の粘着テープを作成した。ダイシング処理においてはテープへの回転丸刃の切り込み深さ設定を30μmとし、評価を行った。
【0015】
実施例1
樹脂層Bとして、MFR2.2、融点97℃のエチレン−メタクリル酸−(アクリル酸2−メチル−プロピル)3元共重合体樹脂(三井・デュポンポリケミカル社製、ニュクレルAN4217−3C)を使用し、樹脂層B厚さ100μmのフィルムを作成し、参考例1と同様に、図1に示すと同様の粘着テープを作成し、ダイシングし、評価を行った。
【0016】
実施例2
樹脂層Bとして、MFR2.2、融点97℃のエチレン−メタクリル酸−(アクリル酸2−メチル−プロピル)3元共重合体樹脂(三井・デュポンポリケミカル社製、ニュクレルAN4217−3C)、樹脂層B−1として、MFR7、融点103℃のEMAA樹脂(三井・デュポンポリケミカル社製、ニュクレルN0407)を使用し、樹脂層B厚さ90μm、樹脂層B−1厚さ10μmの2層フィルムを共押出し機を用いて作成し、参考例1と同様に、粘着剤を塗工し、図2に示すと同様の粘着テープを作成し、ダイシングし、評価を行った。
【0017】
実施例3
樹脂層Bとして、MFR1.2、融点71℃のエチレン−メタクリル酸−(アクリル酸2−メチル−プロピル)3元共重合体−Zn++−アイオノマー樹脂(三井・デュポンポリケミカル社製、ハイミランAM−7316)、樹脂層B−1として、MFR7、融点102℃のEMMA樹脂(住友化学社製、アクリフトWD306−1)を使用した以外は、実施例2と同様に、粘着剤を塗工し、図2に示すと同様の粘着テープを作成し、ダイシングし、評価を行った。
【0018】
実施例4
図3に示すと同様の粘着テープを作成した。樹脂層Bとして、MFR1.2、融点71℃のエチレン−メタクリル酸−(アクリル酸2−メチル−プロピル)3元共重合体−Zn++−アイオノマー樹脂(三井・デュポンポリケミカル社製、ハイミランAM−7316)、樹脂層B−1及び樹脂層B−2として、MFR2、融点106℃のEMMA樹脂(住友化学社製、アクリフトWD203−1)を使用し、樹脂層B厚さ80μm、樹脂層B−1厚さ10μm、樹脂層B−2厚さ10μmの3層フィルムを共押出し機を用いて作成し、参考例1と同様に、粘着剤を塗工し、粘着テープを作成し、ダイシングし、評価を行った。
【0019】
実施例5
粘着剤層Aの厚さを5μmとした以外は実施例2と同様にして粘着テープを作成し、ダイシングし、評価を行った。
【0020】
実施例6
ダイシング処理におけるテープへの回転丸刃の切り込み深さ設定を50μmとした以外は実施例2と同様にして、粘着テープを作成しダイシングし、評価を行った。
【0021】
比較例1
樹脂層Bとして、MFR1.5、融点90℃のEVA樹脂*3(東ソー社製、ウルトラセンUE−630)を使用した以外は参考例1と同様にして、粘着テープを作成し、ダイシングし、評価を行った。
【0022】
比較例2
樹脂層Bとして、MFR10、融点97℃のEMAA樹脂*1(三井・デュポンポリケミカル社製、ニュクレルN410)を使用した以外は参考例1と同様にして、粘着テープを作成し、ダイシングし、評価を行った。
【0023】
比較例3
樹脂層Bとして、MFR1.2、融点71℃のエチレン−メタクリル酸−(アクリル酸2−メチル−プロピル)3元共重合体−Zn++−アイオノマー樹脂(三井・デュポンポリケミカル社製、ハイミランAM−7316)、樹脂層B−1として、MFR2.5、融点103℃のEVA樹脂(東ソー社製、ウルトラセンUE−510)を使用し、樹脂層B厚さ70μm、樹脂層B−1厚さ30μmの2層フィルムを共押出し機を用いて作成し、参考例1と同様にして、粘着テープを作成し、ダイシングし、評価を行った。
【0024】
比較例4
樹脂層Bとして、MFR0.7、融点95℃のEEA樹脂*4(日本ユニカー社製、NUC−830)、樹脂層B−1として、MFR7、融点102℃のEMMA樹脂(住友化学社製、アクリフトWD306−1)を使用し、粘着剤層Aの厚さを10μmとした以外は実施例2と同様にして、粘着テープを作成し、ダイシングし、評価を行った。
【0025】
比較例5
樹脂層Bとして、MFR3.7、融点94℃のエチレン−メタクリル酸(アクリル酸2−メチル−プロピル)3元共重合体樹脂(三井・デュポンポリケミカル社製、ニュクレルTW4036−1)を使用した以外は実施例2と同様にして、粘着テープを作成し、ダイシングし、評価を行った。
【0027】
(注)
EMAA樹脂*1:エチレン−メタクリル酸共重合体
EMMA樹脂*2:エチレン−メタクリル酸メチル共重合体
EVA樹脂*3:エチレン−酢酸ビニル共重合体
EEA樹脂*4:エチレン−アクリル酸エチル共重合体
【0028】
【表1】
【0029】
【表2】
【0030】
【発明の効果】
本発明の半導体ウエハ固定用粘着テープはフルカットダイシング方式に用いるのに特に好適であり、フルカットダイシング方式において、半導体ウエハ表面に切削屑が残留することがなく、半導体ウエハの生産歩留まりの向上、信頼性の向上に大きく寄与するという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の半導体ウエハ固定用粘着テープの一実施態様を示す縦断面図である。
【図2】本発明の半導体ウエハ固定用粘着テープの他の実施態様を示す縦断面図である。
【図3】本発明の半導体ウエハ固定用粘着テープのさらに他の実施態様を示す縦断面図である。
【符号の説明】
1 粘着剤層A
2 樹脂層B
3 樹脂層B−1
4 樹脂層B−2
Claims (3)
- JIS K 7210「熱可塑性プラスチックの流れ試験方法」に示される試験方法における試験温度190℃、試験荷重21.18Nで溶融するとともに前記方法によるMFRが3以下で、かつ重合体の構成成分としてカルボキシル基(−COOH)を有する構成成分を含む樹脂層Bと粘着剤層Aとが該樹脂層Bの表面に該粘着剤層Aが設けられて、積層されてなり、樹脂層Bの樹脂が主に、エチレン、(メタ)アクリル酸及び(メタ)アクリル酸アルキルエステルを重合体の構成成分とする、3元共重合体であることを特徴とする半導体ウエハ固定用粘着テープ。
- 樹脂層Bが、前記3元共重合体を金属イオンで架橋したアイオノマー樹脂を主成分とすることを特徴とする請求項1記載の半導体ウエハ固定用粘着テープ。
- JIS K 7210「熱可塑性プラスチックの流れ試験方法」に示される試験方法における試験温度190℃、試験荷重21.18Nで溶融するとともに前記方法によるMFRが3以下で、かつ重合体の構成成分としてカルボキシル基(−COOH)を有する構成成分を含む樹脂層Bと粘着剤層Aとが積層されてなり、樹脂層Bの樹脂が主に、エチレン、(メタ)アクリル酸及び(メタ)アクリル酸アルキルエステルを重合体の構成成分とする、3元共重合体である半導体ウエハ固定用粘着テープであって、前記樹脂層Bと粘着剤層Aの間に厚さ20μm以下でかつDSC測定による融点が100℃以上の樹脂層B−1があり、粘着剤層Aと樹脂層B−1の厚さの和が20μm以下であることを特徴とする半導体ウエハ固定用粘着テープ。
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