JP4162939B2 - 脆質部材からの表面保護テープの剥離方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は半導体ウエハなどの脆質部材からの表面保護テープの剥離方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
脆質部材である半導体ウエハは、裏面研削の厚さが薄くなるなど、その加工に要求される精密さが年々増している。この際、半導体ウエハの回路面側には表面保護テープが貼付され、回路面の保護と、ウエハの固定を行なう。従来、この用途には、柔軟基材上に粘着剤が塗工されてなる粘着シートが用いられていた。しかし、柔軟基材を用いた表面保護テープでは、貼付時にかける張力が残留応力として蓄積してしまう。ウエハが大口径の場合や極薄に研削すると、ウエハの強度よりも表面保護テープの残留応力が優り、この残留応力を解消しようとする力によってウエハに反りが発生してしまっていた。また研削後にはウエハが脆いため、柔軟基材では搬送時にウエハを破壊してしまうことがあった。このため、厚手で剛性を有するポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレートのようなフィルムを基材とすることが検討されている。
【０００３】
しかし、極薄にまで研削されたウエハから、剛性を有する表面保護テープを剥離することは容易ではない。すなわち、剛性の小さい基材の表面保護テープを剥離する際は、図４のように剥離する境界部分で折り曲げられたような状態で剥離する。このとき、ウエハに加わる応力はほとんどがウエハ面に平行な方向であり、ウエハ面に対し垂直方向に加わる応力は小さい。ところが、剛性の大きな基材で作られた表面保護テープを剥離する場合は、表面保護テープが屈曲できずに湾曲部を形成し、この湾曲部がバネのように外側に向かう反発力を発生させる。この反発力はウエハ面に向かって負荷がかけられるので、研削により脆くなったウエハを破壊することがある。
【０００４】
また、剛性を有する表面保護テープを剥離する場合は、本来の表面保護テープの剥離力の他に、湾曲部による反発力に抗する接着力が剥離テープに必要となる。このため、剛性の小さな従来の表面保護テープに使用する剥離テープでは、剛性の大きな表面保護テープを剥離できず、表面保護テープとの接着部が剥離してしまう虞があった。
【０００５】
たとえば、表面保護テープの粘着剤層を紫外線硬化型粘着剤で形成して、なるべくウエハの破損をさせないように、表面保護テープの接着力を極力抑えて剥離する方法が種々提案されてはいる。しかし、この方法であっても、表面保護テープが剛性を有すれば、これを剥離する際に湾曲部が形成してしまい、上述したような、ウエハの損傷を招く危険性は払拭できない。
【０００６】
本発明は、上記のような従来技術に鑑みてなされたものであって、脆質部材に貼付された、剛性を有する表面保護テープを剥離する際に、脆質部材にダメージを与えることなく容易に剥離できる方法を提供することを目的としている。
【０００７】
【発明の概要】
本発明に係る脆質部材からの表面保護テープの剥離方法は、
ＪＩＳ Ｌ１０９６に記載のガーレ法に準じて測定される曲げ強度が５〜１００ｍＮである表面保護テープが貼付された脆質部材表面から、該表面保護テープを剥離するに際して、
該表面保護テープの曲げ強度の０．５〜２倍の曲げ強度を有する剥離用テープを、該表面保護テープの端部に接着し、
該剥離用テープの折り返し方向に剥離用テープを引くことを特徴としている。このような本発明においては、ヒートシール性接着剤により剥離用テープを、前記表面保護テープの端部に接着することが好ましい。また、前記剥離用テープの基材が、ポリエチレンテレフタレートまたはポリエチレンナフタレートからなることが好ましい。
また、剥離用テープの基材の厚さが３００μｍ以下であることが好ましい。
【０００８】
このような本発明によれば、大きなループで表面保護テープを湾曲させながら剥離しているため、脆質部材に加えられる圧力を緩和できるので、半導体ウエハ等の脆質部材の損傷を低減できる。
【０００９】
【発明の具体的説明】
以下、図面を参照しながら、本発明についてさらに具体的に説明する。
本発明は、脆質部材１に貼付された表面保護テープ２を剥離する方法に関する。
脆質部材１としては、シリコンウエハ、ガリウム・ヒ素ウエハ等の各種半導体ウエハ、光学ガラス、セラミックプレート等の精密加工が要求される、壊れやすい材質からなる被加工物が挙げられるが、これらに限定されない。これらの中でも、本発明では、特に半導体ウエハに適用することが好ましく、具体的には、表面に回路が形成された半導体ウエハに適用することが特に好ましい。さらに、回路表面に表面保護テープ２が貼付された後に、裏面研削を施されて厚さが極めて薄くなり、強度が極端に低下した半導体ウエハに好ましく適用できる。
【００１０】
本発明において、剥離の対象となる表面保護テープ２は、剛性を有する粘着テープであり、脆質部材１の変形を防止し、脆質部材１を安定して保持できる。このため、表面保護テープ１の曲げ強度は、５〜１００ｍＮ、好ましくは８〜５０ｍＮ、特に好ましくは１０〜３０ｍＮである。
表面保護テープ２は、上記曲げ強度を有する限り、特に限定されず、種々の粘着テープ類から適宜に選択される。
【００１１】
表面保護テープ２の基材は、必要な曲げ強度を達成するため、剛性を有するフィルムが含まれる構成が好ましい。剛性を有するフィルムとしては、具体的には、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリアセタール、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンオキシド、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン、全芳香族ポリエステル、ポリエーテルケトンまたはポリイミド等であり、好ましくはポリエチレンテレフタレートまたはポリエチレンナフタレートが挙げられる。また、表面保護テープ２の基材は、剛性を有するフィルムと柔軟フィルムとの積層フィルムであることが好ましい。基材の構成層に柔軟フィルムを導入することにより、脆質部材１の保護機能が高まる。柔軟フィルムとしては、ポリエチレン、エチレン系酢酸ビニル共重合体、エチレン（メタ）アクリル酸共重合体、エチレン（メタ）アクリル酸エステル共重合体、ポリブテン、ポリウレタン、ポリエステル、ポリアミド等が挙げられる。
【００１２】
表面保護テープ２の基材の厚みは特に限定はされないが、一般的には、１５０〜１０００μｍ、好ましくは２００〜７００μｍ程度が適当である。
表面保護テープ２の粘着剤層は、被着体である脆質部材１を固定できる程度の粘着力を有し、その後剥離できる性質を有するものであれば、特に限定されない。したがって、汎用の弱粘着剤であってもよく、また紫外線硬化型粘着剤であってもよい。紫外線硬化型粘着剤を用いた場合には、表面保護テープ２の剥離に先立ち、粘着剤層に紫外線を照射し、粘着力を低下または消失させておくことが好ましい。
【００１３】
剥離用テープ３は、表面保護テープ２の曲げ強度の０．５〜２倍の曲げ強度を有する。剥離用テープ３の曲げ強度をこのような範囲とするために、剥離用テープ３の基材としても、前述の剛性を有するフィルムと同じ材質が使用できる。剥離用テープ３の基材の厚みは特に限定はされない。剥離用テープ３をヒートシール性接着剤により表面保護テープ２に接着する場合には、熱の伝導性を確保するため、剥離用テープ３の基材の厚みは３００μｍ以下であることが好ましく、特に７５〜２５０μｍが好ましい。
【００１４】
剥離用テープ３は、上記表面保護テープ２の端部に接着される。脆質部材１が表面に回路を有する半導体ウエハである場合には、ウエハの周縁部の回路が形成されていない部分に貼着されている表面保護テープ上に剥離用テープ３は接着される。接着手段は、表面保護テープ２と剥離用テープ３とを強固に接着できるものであれば特に限定はされないが、十分な接着強度を確保するため、ヒートシール性接着剤によることが好ましい。ヒートシール性接着剤は、表面保護テープ２の材質と剥離用テープ３の材質とから適宜に選択される。たとえば、表面保護テープ２と剥離用テープ３とがともにポリエチレンテレフタレートからなる場合には、アクリル系ヒートシール性接着剤が好ましく用いられる。
【００１５】
剥離用テープ３を、表面保護テープ２の端部に接着した後（図１）、該剥離用テープ３の折り返し方向に剥離用テープ３を引っ張る。剥離用テープの一端は、図２に示したように、表面保護テープの端部に接着され、他端は、表面保護テープ２には接着されず、表面保護テープの外側方向に延在している。本発明では、この他端側を、剥離用テープ３の折り返し方向に引っ張る。ここで、折り返し方向とは、表面保護テープの外側方向に延在する剥離用テープの他端側を、表面保護テープ２の端部の接着部分に向かわせる方向をいい、図１で矢印で示した方向をいう。
【００１６】
このように、剥離用テープ３の折り返し方向に剥離用テープ３を引っ張ると、剥離用テープ３との接着部分を起点として、表面保護テープ２の剥離が開始する。本発明では、表面保護テープ２および剥離用テープ３が、ともに大きな剛性を有しているため、表面保護テープ２が脆質部材から剥離する際には、図３に示すように、表面保護テープ２と剥離用テープ３の双方で、ほぼ同じ曲率の湾曲部を形成する。従来のような柔軟性のある薄い剥離用テープを使用した場合（図５）と比較し、湾曲部の大きさが大きくなるので、湾曲部による反発力は分散され、脆質部材１に対してかけられる負荷を小さくできる。
【００１７】
また、表面保護テープ２の剥離開始点（剥離用テープ３の接着部）で、湾曲を描かせて剥離させるには、表面保護テープ２が上方に向かう力を加える必要がある。ところが、図５のように柔軟な剥離用テープ３を使用した場合は、上方に向かう力を得ることが困難である。これに対し、剥離用テープ３も剛性を有する場合は、図３のように、剥離開始点で既に剥離用テープ３が湾曲を描いている。このため、表面保護テープ２はこれに追従する形で上方に向かう力を得ることになり、容易に湾曲を描いた剥離を行なうことが可能となる。
【００１８】
ここで、湾曲部の大きさは、表面保護テープ２、剥離用テープ３の材質や厚み、剥離装置の構造や剥離速度により変動するが、本発明では、半径１〜５cm程度の湾曲部を描くように剥離を行なうことが好ましい。
さらに、表面保護テープ２の剥離時には、脆質部材１の裏面側（すなわち表面保護テープ２が貼着されていない面）を、吸着テーブルや、他の粘着テープにより固定しておくことが好ましい。ここで、他の粘着テープとしては、半導体ウエハの加工時に汎用されているダイシングテープ等を例示できる。
【００１９】
以上、本発明の剥離方法について、脆質部材が半導体ウエハである場合を例にとって説明したが、本発明は、半導体ウエハのみならず、セラミック薄板やガラス等の各種の脆質部材に適用できる。
【００２０】
【発明の効果】
本発明においては、脆質部材上に貼着された表面保護テープを、比較的大きな湾曲部を描くように剥離させるため、表面保護テープの変形に起因して脆質部材に負荷される圧力は極めて小さく抑えられる。このため、表面保護テープの剥離時に脆質部材を破損する可能性を低減できる。
【００２１】
【実施例】
以下本発明を実施例により説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
なお、表面保護テープおよび剥離用テープの曲げ強度は、ＪＩＳ Ｌ１０９６に記載のガーレ法に準じて測定した。
【００２２】
【実施例１】
表面保護テープとして、下記の４層が順次積層してなる積層テープを作成した。
・ＰＥＴフィルム（１２５μｍ）
・アクリル系強粘着剤（２０μｍ）
・ポリウレタンフィルム（１８０μｍ）
・紫外線硬化型粘着剤（４０μｍ）
上記において、ＰＥＴはポリエチレンテレフタレートを示す。
【００２３】
また、紫外線硬化型粘着剤としては、８０重量部の2-エチルヘキシルアクリレートと２０重量部のヒドロキシエチエルアクリレートとからなる共重合体に、イソシアネートエチルメタクリレートを８０％付加してなる、重量平均分子量約５０万の紫外線硬化性アクリルポリマーを用いた。
上記表面保護テープの曲げ強度は１５ｍＮであり、紫外線照射前の紫外線硬化型粘着剤層の接着力は、１．４Ｎ／２５mmであり、紫外線照射後の接着力は０．１８Ｎ／２５mmであった。
【００２４】
また、剥離用テープとして、下記の４層が順次積層してなる積層テープを作成した。
・ＰＥＴフィルム（１００μｍ）
・アクリル系強粘着剤（２０μｍ）
・ＰＥＴフィルム（１６μｍ）
・アクリル系ヒートシール性接着剤（９μｍ）
上記剥離用テープの曲げ強度は１０ｍＮであった。
【００２５】
上記の表面保護テープをテープ貼付装置（リンテック社製、Adwill RAD3500/m8）により、直径２００mm、厚さ７５０μｍのシリコンウエハに貼着し、シリコンウエハの外周に沿って切断した。シリコンウエハの厚さが５０μｍとなるまで、研削装置（ディスコ社製、DFG-840）で研削した。
続いて、テープ剥離装置（リンテック社製、Adwill RAD3000/m8）に搭載し、剥離用テープ（幅５０mm）を表面保護テープの端部に加熱圧着（２１０℃、３秒）して接着した。さらに剥離用テープを折り返し方向へ２５mm／秒で引っ張って、表面保護テープをシリコンウエハから剥離した。
【００２６】
剥離用テープが表面保護テープから剥がれず、また極薄に研磨されたシリコンウエハが破損することもなかった。剥離の際の、剥離用テープおよび表面保護テープの湾曲部の大きさ（曲率半径）は約１cmであった。
【００２７】
【実施例２】
実施例１において、表面保護テープに使用したＰＥＴフィルムの厚さを１２５μｍから１８８μｍに変えた以外は、実施例１と同様にして表面保護テープを作成した。
上記表面保護テープの曲げ強度は２５ｍＮであり、紫外線照射前の紫外線硬化型粘着剤層の接着力は、１．１Ｎ／２５mmであり、紫外線照射後の接着力は０．１４Ｎ／２５mmであった。
【００２８】
また実施例１において、剥離用テープに使用した厚さ１００μｍのＰＥＴフィルムを厚さ１８８μｍのＰＥＴフィルムに変えた以外は、実施例１と同様にして剥離用テープを作成した。
上記剥離用テープの曲げ強度は１５ｍＮであった。
上記表面保護テープおよび剥離用テープを用いて、実施例１と同様にして、表面保護テープの貼付およびその剥離を行なった。
【００２９】
剥離用テープが表面保護テープから剥がれず、また極薄に研磨されたシリコンウエハが破損することもなかった。剥離の際の、剥離用テープおよび表面保護テープの湾曲部の大きさ（曲率半径）は約１．５cmであった。
【００３０】
【比較例１】
表面保護テープとしては、実施例１と同様の表面保護テープを用いた。また剥離用テープとしては、実施例１における、ＰＥＴフィルム（１６μｍ）とアクリル系ヒートシール性接着剤（９μｍ）との２層からなる剥離用テープを用いた。剥離用テープの曲げ強度は１ｍＮ未満であった。
【００３１】
実施例１と同様にして表面保護テープの貼付およびその剥離を行ったところ、図５の破線の状態から、剥離用テープが表面保護テープの端部から剥がれ、表面保護テープを剥離することができなかった。このときの剥離用テープの湾曲部の大きさ（曲率半径）は０．２cm未満であった。
また、テープ剥離装置を使わず、人手で剥離を行ったところ、図５の実線の状態となった段階でシリコンウエハが割れてしまった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る剥離方法の一工程を示す。
【図２】本発明に係る剥離方法の一工程を示す。
【図３】本発明に係る剥離方法の一工程を示す。
【図４】従来の柔軟な表面保護テープの剥離の態様を示す。
【図５】剛性を有する表面保護テープを、柔軟な剥離用テープを用いて剥離している態様を示す。
【符号の説明】
１…脆質部材
２…表面保護テープ
３…剥離用テープ

Claims (4)

1. ＪＩＳ Ｌ１０９６に記載のガーレ法に準じて測定される曲げ強度が５〜１００ｍＮである表面保護テープが貼付された脆質部材表面から、該表面保護テープを剥離するに際して、
   該表面保護テープの曲げ強度の０．５〜２倍の曲げ強度を有する剥離用テープを、該表面保護テープの端部に接着し、
   該剥離用テープの折り返し方向に剥離用テープを引くことを特徴とする脆質部材からの表面保護テープの剥離方法。
2. ヒートシール性接着剤により剥離用テープを、該表面保護テープの端部に接着することを特徴とする請求項１に記載の脆質部材からの表面保護テープの剥離方法。
3. 剥離用テープの基材が、ポリエチレンテレフタレートまたはポリエチレンナフタレートからなることを特徴とする請求項１または２に記載の脆質部材からの表面保護テープの剥離方法。
4. 剥離用テープの基材の厚さが３００μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の脆質部材からの表面保護テープの剥離方法。

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