JP4017702B2

JP4017702B2 - 対象物の分離方法

Info

Publication number: JP4017702B2
Application number: JP9618697A
Authority: JP
Inventors: 良三奥沢
Original assignee: 株式会社ウノン技研
Priority date: 1997-04-14
Filing date: 1997-04-14
Publication date: 2007-12-05
Anticipated expiration: 2017-04-14
Also published as: JPH10289888A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、粘着シートに関し、特に対象物を必要なチップと不必要なチップに分離することができる粘着シートに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１３に示すように、半導体チップを製造するには、例えば円形状のシリコンウエハ５を複数の小さな矩形状のチップ５ａに分割する必要がある。その際、まず、ダイヤモンドブレード等により、シリコンウエハの厚さ方向に２／３程度のカット目を入れる。以下、厚さ方向の途中までカット目を入れることをハーフカットといい、厚さ方向に貫通させてカット目を入れることをフルカットという。
【０００３】
その後、軟質のポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）シートや静電除去紙の間に上記のシリコンウエハ５を挟み込み、ロール対の間を通し、シリコンウエハ５をカット目の部分で割る。シリコンウエハ５を割ることにより、個別のチップに分割することができる。
【０００４】
この方法は、以下の２つの欠点がある。
（１）シリコンウエハをカット目で割ったときに、全てがカット目方向に割れないことがある。そのため、正確な寸法のチップが得られにくい。
（２）図１３に示すように、シリコンウエハ５の中央部付近でチップ５ａが得られ、シリコンウエハ５の端の部分ではチップ５ｂが得られる。中央部のチップ５ａは、所定寸法の矩形を有し、かつ正常な機能を有するチップであり、必要なチップである。端部のチップ５ｂは、矩形ではない又は所定寸法の矩形ではないチップ、又は正常な機能を有しないチップを含み、不必要なチップである。シリコンウエハ５の端部に小さな針状の吸引器等を当て、端部のチップ５ｂのみを吸引し、中央部のチップ５ａを残す。この作業は、通常、手作業で行われるため、作業が煩雑である上、必要なチップ５ａと不必要なチップ５ｂとの分離精度が高くない。
【０００５】
また、上記の方法以外に、特殊な粘着シートを用いて必要なチップ５ａと不必要なチップ５ｂを分離する方法がある。その粘着シートは、常温時において１８０〜５００ｇ／２０ｍｍ幅の粘着力を有し、９０℃〜１５０℃で加熱すると粘着力が０に近くなる。シリコンウエハ５を粘着シートに貼り、シリコンウエハ５をフルカットした後、端部のチップ５ｂの部分のみ加熱し、端部のチップ５ｂを剥がし取る。中央部のチップ５ａは、粘着シートに貼りついたままである。
【０００６】
この方法では、熱の伝導性から加熱部と非加熱部の境界が明確でない。このため、加熱が過度に行われると、端部のチップ５ｂと共に中央部のチップ５ａも剥がれて取れてしまうことになる。
【０００７】
また、加熱が不十分な場合は、端部のチップ５ｂと中央部のチップ５ａとが混合してしまう重大なトラブルを生じる。
【０００８】
通常の粘着シートにシリコンウエハ５を貼ると、中央部のチップ５ａと端部のチップ５ｂとを分離することが困難である。さらに、粘着シートから全てのチップ５ａを剥がし取ることが困難である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術によれば、中央部のチップ５ａと端部のチップ５ｂとを精度良く分離することが困難である。さらに、その分離する方法が煩雑であるため、多大な労力及び時間を必要とする。
【００１０】
本発明の目的は、必要なチップと不必要なチップを精度良くかつ簡単に分離することができる粘着シートを用いた対象物の分離方法を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の一観点によれば、（ａ）ベース部材の上にカット目が入っている粘着層が貼られている粘着シートを用意する工程であって、該粘着層が該カット目により第１の部分と第２の部分とに分離可能になっている工程と、（ｂ）前記粘着層のカット目にまたがるように前記粘着層の上に対象物を貼る工程と、（ｃ）前記粘着層上の対象物を複数のチップにカットする工程と、（ｄ）前記粘着層の第１の部分をその上に貼られたチップと共に前記ベース部材から剥がし、前記粘着層の第２の部分の上に他のチップを残す工程とを含む対象物の分離方法が提供される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施例による粘着シートの断面図である。
【００１４】
粘着シートは、下から順番に、剥離フィルム４、粘着剤層３、フィルム２、粘着剤層１、剥離フィルム１１を積層することにより形成される。その粘着シートを上から厚さ方向（図１の垂直方向）にハーフカットし、カット目１２を入れる。カット目１２は、図１の上方から見ると、後に用意するシリコンウエハの直径よりも若干小さな円形状にする必要がある。
【００１５】
粘着シートをハーフカットすることにより、カット目１２が、剥離フィルム１１、粘着剤層１、フィルム２、粘着剤層３に達する。剥離フィルム４には、カット目１２が達しない。
【００１６】
カット目１２を入れるには、１枚刃を通すだけでもよいし、１対の刃を通して所定の厚さ分を除去してもよい。刃を通すだけの場合は、カット目１２を入れた後に、再接着しない粘着剤１と３を選ぶ必要がある。
【００１７】
剥離フィルム１１と４は、それぞれ粘着剤層１と３に対向する表面に剥離剤が塗られている。剥離フィルム１１と粘着剤層１とが剥離可能になっており、剥離フィルム４と粘着剤層３とが図２に示すように剥離可能になっている。
【００１８】
なお、図３に示すように、剥離フィルム４と粘着剤層３とが一体となって、フィルム２から剥離可能なものにしてもよい。以下、図２の場合を例に説明する。
【００１９】
図２において、フィルム２は、粘着剤層１と３との間に挟まれ、粘着剤１と３の芯の役割を果たす。なお、粘着剤層１とフィルム２と粘着剤層３とからなる積層２１は、自己保持能力を有する一体の粘着剤層で形成してもよい。
【００２０】
次に、積層２１から剥離フィルム１１を剥がし、図４に示すように、粘着剤層１の上に表面形状が円形のシリコンウエハ５を貼り付ける。シリコンウエハ５を貼る位置は、重要である。図４において、上方から見たとき、円形のカット目１２の中心点と円形のシリコンウエハ５の中心点とを揃える必要がある。カット目１２の円は、シリコンウエハ５の円よりも若干小さいので、シリコンウエハ５の端部の下にカット目１２が位置する。
【００２１】
次に、図５に示すように、ダイヤモンドブレード等によりシリコンウエハ５を采の目状にフルカットし、表面形状が所定寸法の矩形からなる複数のチップにシリコンウエハ５を分割する。図１３に示すように、シリコンウエハ５のうち、中央部ではチップ５ａが分割され、端部ではチップ５ｂが分割される。積層２１において、カット目１２の内側には中央部のチップ５ａが貼られており、カット目１２の外側には端部のチップ５ｂが貼られている。
【００２２】
積層２１は、カット目１２を境界として、外側が外側部分６であり、内側が内側部分１３である。
【００２３】
次に、外側部分６を剥離シート４から剥がす。図７（Ｂ）に、外側部分６の平面図を示す。外側部分６は、積層２１のうちカット目１２の外側にある部分及びその上に貼られた端部のチップ５ｂからなる。
【００２４】
カット目１２上に位置するチップは、外側部分６と内側部分１３の両方に跨がり、外側部分６を剥離シート４から剥がすと、外側部分６と共に剥がれる。
【００２５】
剥離シート４上には、図６に示すように、内側部分１３が残される。図７（Ａ）に、内側部分１３の平面図を示す。内側部分１３は、積層２１のうちカット目１２の内側にある部分及びその上に貼られた中央部のチップ５ａからなる。
【００２６】
外側部分６を剥離フィルム４から剥がすことにより、内側部分１３と外側部分６は分離される。すなわち、内側部分１３に貼られた中央部のチップ５ａと、外側部分６に貼られた端部のチップ５ｂとが分離される。
【００２７】
外側部分６は、捨てられるものであり、端部のチップ５ｂの他に若干の中央部のチップ５ａを含んでいてもよい。しかし、内側部分１３は、中央部のチップ５ａのみを含んでおり、端部のチップ５ｂを全く含んでいないことが好ましい。内側部分１３からチップを剥離した後に、チップ５ａとチップ５ｂとを混合して処理することを防止するためである。
【００２８】
次に、図８に示すように、有機溶剤１５を入れた容器１４を用意し、剥離シート４と積層２１とを含む内側部分１３を有機溶剤１５に浸漬する。積層２１を有機溶剤１５に浸漬することにより、積層２１は粘着力が低下し、チップ５ａが積層２１から剥離する。また、積層２１中のフィルム２の材料を選べば、フィルム２は有機溶剤１５により膨潤し変形するため、チップ５ａを積層２１から容易に剥離することができる。
【００２９】
チップ回収工程は、積層２１を剥離シート４と共に有機溶剤１５に浸漬する場合に限定されない。積層２１を剥離シート４から剥がし、積層２１のみを有機溶剤１５に浸漬すれば、短時間でチップ５ａを積層２１から剥離することができる。
【００３０】
また、積層２１を有機溶剤１５に浸漬する代わりに、積層２１を焼結して、チップ５ａを積層２１から剥離してもよい。
【００３１】
上記の粘着シートを用いることにより、カット目を境界にして、中央部のチップ５ａと端部のチップ５ｂとを精度よく分離することができる。また、端部のチップ５ｂを吸い取る方法に比べ、簡単な作業によりチップ５ａとチップ５ｂとを分離することができるので、労力、時間及びコストを減らすことができる。
【００３２】
以上は、円形のシリコンウエハを采の目状にカットする場合を説明したが、これらに限定されない。被カット体はシリコンウエハの他、例えば異方導電プラスチックシートでもよい。被カット体の形状は円形の他、例えば矩形でもよい。チップ５ａの形状や大きさも限定されない。
【００３３】
次に、矩形の異方導電プラスチックシートを采の目状にカットして分離する方法を示す。図１と同様な粘着シートを形成し、平面形状が矩形のカット目１２を形成する。次に、図４に示すように、粘着シートの上に矩形の異方導電プラスチックシート５を貼る。次に、異方導電プラスチックシート５を采の目状にフルカットする。次に、図５に示すように、外側部分６を剥離フィルム４から剥がし、剥離フィルム４に内側部分１３を残す。
【００３４】
図９（Ａ）に、内側部分１３の平面図を示し、図９（Ｂ）に外側部分６の平面図を示す。内側部分１３には、中央部のチップ５ａが貼られ、外側部分６には端部のチップ５ｂが貼られている。中央部のチップ５ａは、異方導電プラスチックチップとして用いることができる。端部のチップ５ｂは、例えばダイヤモンドブレード等により異方導電プラスチックシートをカットする際に押さえに必要な部分であり、最終製品としての異方導電チップとしては用いられないチップである。
【００３５】
次に、材料を説明する。
（１）粘着剤層１及び３
粘着剤層１及び３は、粘着力が１００〜５００ｇ／２５ｍｍ幅のものであることが好ましい。半導体チップ等、不純物混入を極力避けるべき対象物に対しては、有機溶剤に溶出しない粘着剤が好ましい。例えば、アクリル系粘着剤に、架橋剤を添加してなる２液型のものがよい。その他、天然ゴム系で重合度が低く、粘着力が１００〜３００ｇ／２５ｍｍ幅のものを用いることができるが、ロジン系、エステルガム系等、タッキファイヤ（粘着付与剤）を含むゴム系粘着剤は、有機溶剤に溶出するため好ましくない。
【００３６】
粘着剤層１と剥離フィルム１１との剥離力を剥離力Ａとし、粘着剤層３と剥離フィルム４との剥離力を剥離力Ｂとすると、剥離力Ａと剥離力Ｂとの関係が重要である。
【００３７】
１８０°ピール法で３００ｍｍ／分の速度で剥がしたとき、剥離力Ａは１５〜４０ｇ／５０ｍｍ幅が好ましく、剥離力Ｂは６０〜２５０ｇ／５０ｍｍ幅が好ましい。すなわち、剥離力Ｂ／剥離力Ａ＝１．５〜１６が好ましい。
【００３８】
この値が１．５以下であると、剥離フィルム１１を粘着剤層１から剥がすとき、粘着剤層３と剥離フィルム４との間に皺や空気が入り込み、シリコンウエハ５のフルカット時に大きなトラブルを生じ易い。シリコンウエハは静電気を嫌うので、粘着剤層１と３に金属粉やグラファイト粉末を加え、粘着剤層１と３の体積抵抗率ρを１０⁴〜１０¹⁰Ω・ｃｍ程度に下げることができる。
【００３９】
（２）フィルム２
フィルム２は、原則として、有機溶剤１５に不溶なものが好ましく、例えばポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリイミド等である。フィルム２をチップ５ａと共に有機溶剤１５に浸漬した際に、フィルム２は有機溶剤１５に不溶でありかつ有機溶剤１５により膨潤するものがより効果的であることが判明した。これは、膨潤したフィルム２が有機溶剤１５中で変形するために、チップ５ａが剥離する時間が大幅に短縮されるからである。
【００４０】
フィルム２は、好ましくは、可塑剤含有率が１０〜８０重量部のシート形状の塩化ビニルフィルム、又はポリエチレンフィルムの低密度のものである。フィルム２の厚さは、２５〜２００μｍの範囲で均一であることが作業上好ましいが、均一である場合に限定されない。
【００４１】
（３）剥離フィルム４及び１１
剥離フィルム４及び１１は、それぞれ粘着剤層３及び１に接する面にシリコン、フッ素系の剥離剤を塗布したものが好ましい。剥離フィルム４及び１１の材質は、ポリエステルフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリイミドフィルム等が好ましい。また、グラシン紙や上質紙からなる市販のシリコン剥離紙でもよい。
【００４２】
（４）有機溶剤１５
浸漬用有機溶剤１５は、１，１，１−トリクロロエタン、パークロルエチレン、ジクロロメタン等の塩素系溶剤や、芳香族有機溶剤等を用いることができる。好ましくは、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類や１−ブロモプロパン等である。
【００４３】
【実施例】
（実施例１）
（１）図１に示すように、下面がシリコン離型処理された厚さ２５μｍのポリエステルフィルム１１を用意する。次に、下記配合の粘着剤１を乾燥後の厚さが３０μｍになるようにロールコーター、又はコンマローター等でポリエステルフィルム１１に塗布し、８０℃〜１００℃で２分間乾燥した。ポリエステルフィルム１１と粘着剤１との剥離力は、１８０°ピール法で３００ｍｍ／分の速度で剥がしたときに、２５ｇ／５０ｍｍ幅であった。
【００４４】
Ａ−８０１アクリル粘着剤（綜研化学製）１００重量部
Ｍ−５Ａ硬化剤（綜研化学製）５重量部
【００４５】
（２）乾燥後、可塑剤を２４重量部含有した厚さ５０μｍのポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）フィルム２を、粘着剤層１の下面に貼った。
【００４６】
（３）次に、上面がシリコン離型処理された厚さ１００μｍのポリエステルフィルム４を用意する。次に、上記の粘着剤１と同じ配合の粘着剤３を乾燥後の厚さが３０μｍになるように上記の同じ方法により塗布し、乾燥した。
【００４７】
（４）乾燥後、粘着剤３の上面とＰＶＣフィルム２の下面とを貼り合わせ、図１に示すような積層構造の粘着シートを得た。
【００４８】
（５）次に、シール加工機により、図１０（Ａ）、（Ｂ）に示すように、粘着シートの４隅に直径４〜５ｍｍの貫通孔２２を開け、粘着シートをハーフカットして直径７６ｍｍの円形のカット目１２を入れた。図１０（Ａ）は粘着シートの平面図であり、図１０（Ｂ）は粘着シートの厚さ方向の断面図である。粘着シートの大きさは、１００ｍｍ角である。
【００４９】
カット目１２は円状抜き刃により、孔２２はパイプ状抜き刃により形成した。孔２２は、４個に限定されず、２〜４個が好ましい。また、孔２２は、カット目１２の外側に設ける必要がある。
【００５０】
（６）固定されたガイドピンにそれぞれの孔２２を通し、粘着シートを固定した。粘着シートの表面に貼られているポリエステルフィルム１１を、粘着シートから剥がした。
【００５１】
（７）図１１に示すように、そのガイドピンをガイドとして、両面を金メッキした円形のシリコンウエハ５を粘着剤層１の中央部に貼った。シリコンウエハ５は、例えば直径が７８ｍｍであり、厚さが０．２ｍｍである。ガイドピンをガイドとすることにより、円形のシリコンウエハ５の中心点と円形のカット目１２の中心点とを合わせる。カット目１２の直径（７６ｍｍ）は、シリコンウエハ５の直径（７８ｍｍ）よりも若干小さい。
【００５２】
（８）ダイヤモンドブレードにより１辺が１．２ｍｍの正方形の采の目状にシリコンウエハ５をフルカットした。
【００５３】
（９）図５に示すように、外側部分６をポリエステルフィルム４から剥がした。この結果、端部のチップ５ｂの全てを外側部分６と共に取り去ることができた。
【００５４】
（１０）図８に示すように、内側部分１３を酢酸エチル溶剤１５に２〜１０分間浸漬した。中央部のチップ５ａは全て内側部分１３から剥離して容器１４の底に沈んだ。
【００５５】
（１１）５０メッシュの網によりＰＶＣフィルム２を容器１４からすくい取った。中央部のチップ５ａが９５％の高い歩留りで得られた。
【００５６】
（実施例２）
（１）市販のグラシン剥離紙１１のシリコン塗布面に、下記配合の粘着剤１を乾燥後の厚さが４０μｍになるように、実施例１と同じく塗布した。剥離紙１１の剥離力は、２５〜３０ｇ／５０ｍｍである。
【００５７】

この粘着剤１の体積抵抗率ρは、１．３８×１０⁸Ω・ｃｍであり、粘着力はＳＵＳステンレス板に対し１８０°ピール法で４５０ｇ／２５ｍｍであった。
【００５８】
（２）次に、シリコン処理された厚さが１２５μｍのポリエステルフィルム４に、上記の粘着剤１と同じ配合の粘着剤３を乾燥後の厚さが４０μｍになるように塗布し、乾燥した。ポリエステルフィルム４の剥離力は、２５０ｇ／５０ｍｍである。
【００５９】
（３）粘着剤１と粘着剤３の間に、ＰＶＣフィルム２を貼り合わせ、積層構造の粘着シートを得た。
【００６０】
（４）次に、シール加工機により、実施例１と同様にして、剥離シート４の４隅に直径５ｍｍの貫通孔２２を開け、粘着シートをハーフカットして直径７７ｍｍの円形のカット目１２を入れた。粘着シートの大きさは、１００ｍｍ角である。
【００６１】
（５）図１２に示すように、カット目１２を覆うように剥離紙１１の上に厚さが２５μｍのポリエステル粘着テープ２３を貼った。粘着テープ２３は、剥離紙１１よりも小さく、４個の孔２２は露出している。
【００６２】
（６）剥離紙１１を粘着テープ２３と共に粘着剤層１から剥がした。粘着テープ２３を用いれば、カット目１２の入った剥離紙１１を１体として剥がすことができる。粘着テープ２３を用いなければ、カット目１２の外側の剥離紙と内側の剥離紙を２度に分けて剥がさざるをえない。その後、ガイドピンに合わせて両面を金メッキしたシリコンウエハ５を粘着剤層１の上に貼った。シリコンウエハ５は、直径が７８ｍｍであり、厚さが０．２ｍｍである。
【００６３】
（７）ダイヤモンドブレードにより０．９ｍｍ角の采の目状にシリコンウエハ５をフルカットし、外側部分６をポリエステルフィルム４から剥がした。
【００６４】
（８）実施例１と同様に、外側部分６を有機溶剤１５に浸漬し、中央部のチップ５ａを内側部分１３から剥離した。中央部のチップ５ａが９７％の高い歩留りで得られた。
【００６５】
以上実施例に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。
【００６６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、カット目が入っている粘着層の上に、例えばシリコンウエハを貼り、シリコンウエハをダイシングした後に、粘着層をカット目に従って剥がせば、必要なチップと不必要なチップとに精度よくかつ簡単に分離することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例による粘着シートの断面図である。
【図２】剥離フィルムが剥離可能な粘着シートの断面図である。
【図３】剥離フィルムが粘着剤層と共に剥離可能な粘着シートの断面図である。
【図４】シリコンウエハを貼った粘着シートの断面図である。
【図５】外側部分が剥離可能な粘着シートの断面図である。
【図６】外側部分を剥離した粘着シートの断面図である。
【図７】図７（Ａ）は内側部分の平面図であり、図７（Ｂ）は外側部分の平面図である。
【図８】有機溶剤に浸漬した粘着シートを示す図である。
【図９】矩形の異方導電プラスチックシートを貼った粘着シートを示す。図９（Ａ）は内側部分の平面図であり、図９（Ｂ）は外側部分の平面図である。
【図１０】図１０（Ａ）は粘着シートの平面図であり、図１０（Ｂ）は粘着シートの厚さ方向の断面図である。
【図１１】シリコンウエハを貼った粘着シートの平面図である。
【図１２】粘着テープを貼った粘着シートの平面図である。
【図１３】ダイシングしたシリコンウエハの平面図である。
【符号の説明】
１，３粘着剤層
２フィルム
４，１１剥離フィルム
５シリコンウエハ
６外側部分
１２カット目
１３内側部分
１４容器
１５有機溶剤
２１積層
２２貫通孔
２３粘着テープ

Claims

（ａ）ベース部材の上にカット目が入っている粘着層が貼られている粘着シートを用意する工程であって、該粘着層が該カット目により第１の部分と第２の部分とに分離可能になっている工程と、
（ｂ）前記粘着層のカット目にまたがるように前記粘着層の上に対象物を貼る工程と、
（ｃ）前記粘着層上の対象物を複数のチップにカットする工程と、
（ｄ）前記粘着層の第１の部分をその上に貼られたチップと共に前記ベース部材から剥がし、前記粘着層の第２の部分の上に他のチップを残す工程と
を含む対象物の分離方法。
さらに、（ｅ）前記工程（ｄ）の後、有機溶剤により前記粘着層の第２の部分から前記他のチップを剥離する工程を含む請求項１記載の対象物の分離方法。
前記工程（ｂ）は、円形の対象物を粘着層の上に貼る工程である請求項１又は２記載の対象物の分離方法。