JP4603578B2 - 半導体ウェハ表面保護シート及び該保護シートを用いる半導体ウェハの保護方法 - Google Patents

Description

本発明は、半導体ウェハ表面保護用シート及び該保護用シートを用いた半導体ウェハの保護方法に関する。更に詳しくは、半導体ウェハの回路非形成面の研削及び研削後の回路非形成面に対する加工処理における半導体ウェハの破損防止に有用で、生産性向上を図り得る半導体ウェハ表面保護用シート及び該保護用シートを用いる半導体ウェハの保護方法に関する。

半導体ウェハを加工する工程は、半導体ウェハの回路形成面（以下、半導体ウェハ表面）に半導体ウェハ表面保護シートを貼り付ける工程、半導体ウェハの回路非形成面（以下、半導体ウェハ裏面）を加工する工程、半導体ウェハ表面保護シートを剥離する工程、半導体ウェハをチップに分割切断するダイシング工程、分割された半導体チップをリードフレームへ接合するダイボンディング工程を経た後、半導体チップを外部保護のために樹脂で封止するモールド工程、等により構成されている。従来の半導体ウェハ表面保護シートとしては、樹脂フィルムの片表面に粘着剤層を塗布した粘着フィルムが主流であり、上記半導体ウェハの製造加工フローにて使用されてきた。この場合の主たる半導体ウェハ保護用粘着フィルムの特性としては、粘着フィルム貼り付け後、半導体ウェハ裏面を機械的に研削する際の研磨応力の吸収（半導体ウェハ破損防止）、粘着フィルム剥離時の最適な剥離力（研削した半導体ウェハの破損防止）、粘着フィルム剥離後の、半導体ウェハ表面への転写物の抑制などが挙げられる。このような半導体ウェハ表面保護用粘着フィルムとしては特開昭６１−１０２４２、特開昭６１−０４３６７７、特開昭６２−２７１４５１などに開示されている。

また、半導体ウェハ表面には、ポリイミド膜、アルミニウム電極やダイシングするためのスクライブラインなどがあり、その表面形状は起伏に富んだ凹凸形状を有している。これらの凹凸を、粘着フィルムで十分に吸収しないと、研削時の研磨応力などにより半導体ウェハが破損するなどの問題が生じる。このような半導体ウェハ表面の凹凸形状に対して、密着性を向上した粘着フィルムとして、紫外線硬化型の粘着剤を塗布したタイプが提案されている。この紫外線硬化型粘着フィルムは、貼り付け時、研削時などは、粘着剤の架橋密度が小さく非常に弾性率が低く抑制でき、半導体ウェハ表面に対して高密着性を発現し、剥離時には紫外線の照射により、硬化反応が促進され、架橋密度が増加する結果、弾性率が高くなり、粘着フィルムを容易に剥離できる機能テープとして位置付けられる。しかし、凹凸に密着したまま硬化させるため、半導体ウェハ表面に粘着剤の樹脂が残るといった問題点が指摘されている。

一方、近年の高密度実装技術の開発により、半導体ウェハの製造加工も大きく変遷しようとしている。先ず、高密度実装のチップデザインとしてデバイスの高機能、小型化を実現させるために、チップの積層実装が検討されている。この場合は、研削によるシリコン厚み仕上げは、１００μｍ以下がターゲットとされ、チップ積層数は、２層から１０数層が検討されている。また、高密度実装デザインにより、従来まで厚いままで何の問題もなかった部分も薄くすることが検討されている。具体的には、球状パターン型電極としてチップと回路基板を接続するために付設されている半田バンプ付設の半導体ウェハである。従来までは、半田バンプ付設の半導体ウェハは、研削加工を入れても、４００〜６００μｍ程度とそれ程薄くする必要はなかった。

しかしながら、最近、半田バンプ付設の半導体ウェハも、研削工程によりシリコン部を４００μｍ以下に仕上げる工程が検討されている。この場合、研削工程により４００μｍ以下に仕上げられた半導体ウェハは強度が低下しており、これに半田バンプを付設する工程を経ると、半田バンプ付設時の負荷により半導体ウェハが破損するといった問題が指摘されている。その結果、半導体ウェハを研削する前の強度が強い段階で、半田バンプを付設する工程が主流になりつつある。

しかしこの場合、半田バンプを十分吸収する半導体ウェハ表面保護用粘着フィルムでないと、半田バンプへの密着不良により発生した半田バンプ近辺の空隙が生じ、研削時に半導体ウェハ面内に応力分布が生じ、半導体ウェハの破損の原因になることがある。半田バンプは、球状であったり、台形に類似の形状であったりとデバイスやメーカーのデザインにより異なるが、２０〜２００μｍといった、従来の半導体ウェハの表面形状の凹凸ではなく、非常に高い段差を有する凹凸がパターン上に配列された形状となる。また、最近では、実装サイズをより小さくしようとする技術検討から、ウェハレベルパッケージという技術が普及しつつある。これは、半導体ウェハのプロセス（前工程）終了後、メタル製膜を行い、再配線、メタルポストを形成し、ウェハの状態で樹脂を封止し、その後半田バンプを付設する工程である。このパッケージでは、従来の２５％程度のサイズとなるため、将来的な実装技術の中心となる可能性が示唆される。

このウェハレベルパッケージにおいても、研削によりシリコン部を仕上げる加工工程は含まれるが、従来の半田バンプ技術同様シリコン部を薄く仕上げるには、半田バンプを付設した後、シリコン部を研削するといった工程順が合理的とされている。ウェハレベルパッケージ技術においては、半田バンプの高さは、高い場合には、２５０μｍとも、５００μｍとも言われており、より高い凹凸段差を有する半導体ウェハ加工に対する最適な半導体ウェハ表面保護シート及び該保護シートを用いた半導体ウェハ保護方法の提案が望まれている。その他にも、半導体ウェハ表面のスクライブラインの深さが深くなったり、細くなったり、半導体ウェハの周辺部までデザインされたり、また、ポリイミド膜の厚さ、アルミパッドの形状の変更や、液晶ドライバー用半導体ウェハでは、２０〜５０μｍの金バンプの付設など、半導体ウェハ表面形状はより複雑になってきており、それらに適した半導体ウェハ表面保護シート及び該保護シートを用いた半導体ウェハ保護方法の提案が望まれている。

本発明の目的は、上記問題に鑑み、半導体ウェハ表面に半田バンプのような非常に大きな段差の凹凸形状を有するウェハの加工において、研削時のシリコン部の厚み仕上げが薄くなっても、半導体ウェハの破損を防止し得る半導体ウェハ表面保護シート及び該保護シートを用いる半導体ウェハ保護方法を提案することにある。

本発明者らは鋭意検討した結果、２５℃における貯蔵弾性率Ｇ’（２５）、６０℃における貯蔵弾性率Ｇ’（６０）が、Ｇ’（６０）／Ｇ’（２５）＜０．１の関係を有する樹脂層(Ａ）を含む半導体ウェハ表面保護用シートが、前記課題を解決できることを見出し、本発明を完成した。

すなわち、第一の発明の特徴は、２５℃における貯蔵弾性率Ｇ’（２５）、６０℃における貯蔵弾性率Ｇ’（６０）が、Ｇ’（６０）／Ｇ’（２５）＜０．１の関係を有する樹脂層（Ａ）を少なくとも一層と、基材フィルムと含むことを特徴とする半導体ウェハ表面保護用シートである。

前記樹脂層（Ａ）の密度が８００〜８９０ｋｇ/ｍ^３であることは樹脂層（Ａ）の加温における弾性率を制御できる点で好ましい態様である。前記樹脂層（Ａ）が、オレフィン系共重合体を含むことは高分子鎖間の凝集力を維持する点で好ましい態様である。

第二の発明の特徴は、半導体ウェハ表面に、上記半導体ウェハ表面保護シートを４０〜７０℃の温度領域にて、０．３〜０．５ＭＰａの圧力領域で加圧しながら、該保護シートを貼り付ける第一工程、半導体ウェハ裏面を研削する第二工程、及び、研削後の半導体ウェハ裏面を加工する第三工程を含むことを特徴とする半導体ウェハの保護方法である。

本発明の樹脂の弾性率と、そして、場合により密度とを制御した半導体ウェハ表面保護用シートは、非常に高い凹凸を有する半導体ウェハの一連の保護工程において有用な部材となり、半導体ウェハの破損、汚染などを防止することができる。

また、本発明の方法によれば、表面凹凸形状が非常に大きな半導体ウェハの研削工程においても、上記一連の工程における半導体ウェハの破損などを防止できる効果を奏する。

以下、本発明について詳細に説明する。

本発明の半導体ウェハ表面保護用シートは、２５℃における貯蔵弾性率Ｇ’（２５）、６０℃における貯蔵弾性率Ｇ’（６０）が、Ｇ’（６０）／Ｇ’（２５）＜０．１の関係を有する樹脂層(Ａ)を少なくとも一層有する。貯蔵弾性率がこの範囲にあることによりウェハ表面凹凸に対する高密着性の効果が得られる。より好ましくはＧ’（６０）／Ｇ’（２５）＜０．０８であり、特に好ましくはＧ’（６０）／Ｇ’（２５）＜０．０５である。

Ｇ’（６０）の貯蔵弾性率は、０．０５×１０^６〜１．０×１０^６Ｐａが好ましく、より好ましくは０．０７５×１０^６〜０．５×１０^６Ｐａである。Ｇ‘（２５）の貯蔵弾性率は、４．０×１０^６〜７.０×１０^６Ｐａが好ましく、より好ましくは４．５×１０^６〜６．５×１０^６Ｐａである。このような弾性率領域を有するように樹脂設計することにより、シート貼り付け時には、加温により樹脂層の弾性率を制御してビンガム流体的な挙動を示し、ウェハ表面凹凸への密着性を向上できる。また、シート貼り付け後には樹脂層の形状が保持され、加工中の密着性が維持できる。

樹脂層（Ａ）の密度は、８００〜８９０ｋｇ／ｍ^３が好ましく、より好ましくは８３０〜８９０ｋｇ／ｍ^３、特に好ましくは８５０〜８９０ｋｇ/ｍ^３である。密度が上記の範囲にあることにより、樹脂層（Ａ）の貼り付け時の加温における弾性率を制御でき、また、半導体ウェハから該シートを剥離する際に樹脂層の凝集力制御（半導体ウェハ表面への樹脂残り低減）効果が得られる。

本発明のシートは、樹脂層（Ａ）を形成する樹脂を押出成形などの公知の成形法により製膜したものと基材フィルムを、例えば、押出ラミネート法、ドライラミネート法などのラミネート法により、基材フィルムの片表面に樹脂層（Ａ）を積層することにより製造することができる。

本発明のシートを材料設計する上で、最も着目したのは加温時の樹脂層（Ａ）の弾性率変位である。一般的に半導体ウェハ表面保護シートの貼り付け装置の設定温度は６０℃程度が限界とされているため、本シート設計においては、室温（２５℃）おける貯蔵弾性率Ｇ’（２５）と６０℃における貯蔵弾性率Ｇ’（６０）との弾性率比Ｇ’（６０）／Ｇ’（２５）の最適化を試みた。その結果、２５０μｍの凹凸を有するウェハ表面に対しては、弾性率比Ｇ’（６０）／Ｇ’（２５）が、０．１未満の場合、４０〜７０℃の温度領域にて、０.３〜０.５ＭＰaの圧力領域で貼り合わせて使用すれば、常温でウェハに対して非常に高い密着性が得られることを見出した。それは、加温・加圧効果による樹脂層Ａの変形がウェハ表面の凹凸に十分追従できるためと考えられる。前記の特性を示す樹脂層（Ａ）を形成する樹脂はオレフィン系共重合体を主成分として含むことがより好まく、三井化学製ＴＡＦＭＥＲ（登録商標）のようなエチレン・α−オレフィン共重合体が例示できる。オレフィン系共重合体は、半導体ウェハの回路劣化因子になりうる腐食性イオンや金属イオンなどが混入し難い性質を持ち、環境への負荷が低い材料であることから、本発明の半導体ウェハ表面保護用シートに適する。尚、本発明の樹脂層（Ａ）を形成するオレフィン系共重合体は、炭素原子数２〜１２のα−オレフィンから選ばれる少なくとも２種のα−オレフィンを主な単位成分とするα−オレフィン共重合体であることが、大きな段差の凹凸形状を有する半田バンプ付設の半導体ウェハに対する密着性と低汚染性を発現する点で好ましい。なお、本発明では、エチレンはα−オレフィンの１種と見なす。
炭素原子数２〜１２のα−オレフィンとしては、例えば、エチレン、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、３−メチル−１−ブテン、１−ヘキセン、４−メチル−１−ペンテン、３−メチル−１−ペンテン、１−ヘプテン、１−オクテン、１−デセン、１−ドデセン等が挙げられる。貼り付け適性に優れる組合せとしては、エチレン・プロピレン共重合体、エチレン・１−ブテン共重合体、プロピレン・１−ブテン・炭素原子数５〜１２のα−オレフィンの三元共重合体、エチレン・プロピレン・炭素原子数４〜１２のα−オレフィンの三元共重合体、プロピレン・１−ブテン・炭素原子数５〜１２のα−オレフィンの３成分共重合体等が挙げられる。また、上記のオレフィン系共重合体は単独でも、２種以上を組み合わせて用いることもできる。
樹脂層（Ａ）は、前記オレフィン系共重合体を主成分として含有することが好ましく、その含有量は、通常、６０〜１００重量％程度であり、好ましくは、７０〜１００重量％程度である。
樹脂層（Ａ）を形成する樹脂には、本発明の目的を損なわない範囲で、オレフィン系共重合体以外に、副成分として熱可塑性エラストマー、エチレン及びα−オレフィンのコオリゴマー、合成樹脂などの成分を含有させることもできる。これら成分により、例えば４０〜７０℃の貼り付け温度に対する軟化温度の調整、および使用環境温度における粘着適性を調整することができる。熱可塑性エラストマーとしては、例えば、ポリスチレン系エラストマー、ポリオレフィン系エラストマー、ポリウレタン系エラストマー、ポリエステル系エラストマーなどが挙げられる。なかでも、水分含有率、イオン含有率を低く保ったまま柔軟性や粘着性を改良するには、ポリスチレン系エラストマーおよびポリオレフィン系エラストマーが好ましい。ポリスチレン系エラストマーとしては、例えば、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体（ＳＩＳ）、スチレン−エチレン・ブチレン−スチレンブロック共重合体（ＳＥＢＳ）、スチレン−エチレン・プロピレン−スチレンブロック共重合体（ＳＥＰＳ）、他のスチレン・ジエン系ブロック共重合体またはその水素添加物などが挙げられる。このＳＩＳの具体例としては、ＪＳＲ株式会社から商品名：ＪＳＲ ＳＩＳ（登録商標）として、またはシェル化学株式会社から商品名：クレイトンＤ（登録商標）として市販されているものなどが挙げられる。また、ＳＥＰＳの具体例としては、株式会社クラレから商品名：セプトン（登録商標）として市販されているものなどが挙げられる。
ポリオレフィン系エラストマーとしては、硬質部となるポリプロピレン等の結晶性の高いポリマーを形成するポリオレフィンブロックと、軟質部となる非晶性を示すモノマー共重合体ブロックとのブロック共重合体が挙げられ、具体的には、オレフィン（結晶性）・エチレン・ブチレン・オレフィン（結晶性）ブロック共重合体、ポリプロピレン・ポリエチレンオキシド・ポリプロピレンブロック共重合体、ポリプロピレン・ポリオレフィン（非晶性）・ポリプロピレンブロック共重合体等を例示することができる。具体例としては、ＪＳＲ株式会社から商品名：ＤＹＮＡＲＯＮ（登録商標）として市販されているものが挙げられる。
エチレン及びα−オレフィンとのコオリゴマーは、通常、常温で液体状のものである。α−オレフィンとしては、例えば、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、１−オクテン、１−デセン、１−ドデセン、１−テトラデセン、１−ヘキサデセン、１−オクタデセン、４−メチル−１−ペンテン等の炭素数３〜２０のα−オレフィンが挙げられる。これらの中でも、炭素数３〜１４のα−オレフィンが好ましい。具体例としては、三井化学株式会社から商品名：ルーカント（登録商標）、ハイワックス（登録商標）、エクセレックス（登録商標）として市販されているものが挙げられる。

また、合成樹脂としては、非ハロゲンで主成分のオレフィン系共重合体とのアロイ化が容易なものが好ましく、具体例としては、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、炭素数３〜２０のα−オレフィン単独重合体、酢酸ビニル樹脂などが挙げられる。
また、本発明で使用する樹脂層（Ａ）を形成する樹脂には、半導体ウェハに対する易貼り付け性、易剥離性、非汚染性などの特性を損なわない範囲でこの種の樹脂に一般的に配合される各種添加剤を含有していてもよい。このような添加剤としては、例えば、各種の紫外線吸収剤、酸化防止剤、耐熱安定剤、滑剤、柔軟剤、粘着性付与剤等が挙げられる。樹脂層（Ａ）に用いる好ましい添加剤としては、半導体ウェハに悪影響を与えないように、その種類を選定し、配合量も最小限にすることが好ましい。
樹脂層（Ａ）が２層以上になる場合、半田バンプなどの吸収性を損なわない弾性率、厚みの樹脂層（Ａ）の組み合わせが好ましい。また、該シート剥離時に、樹脂層（Ａ）間で界面剥離しないような、層間タックを制御する必要がある。
半導体ウェハ表面に付設された高い段差を吸収（密着）するための樹脂層（Ａ）の厚みは、半導体ウェハ表面に付設された半田バンプなどの段差に大きく依存する。例えば、１００μｍの段差であれば、その樹脂層（Ａ）の厚みは、１００μｍ以上、２００μｍの段差であれば、２００μｍ以上のように、半導体ウェハ表面に付設された段差以上であることが好ましい。ただし、高い段差を有する半導体ウェハへの密着性に関しては、半導体ウェハ表面に付設された半田バンプなどの段差だけでなく、その形状や配置による影響も大きく、半導体ウェハに適した樹脂層（Ａ）の厚み設計が適宜必要である。

樹脂層(Ａ)を形成する基材フィルムは、ポリオレフィン層、ポリエステル層或いはポリオレフィン層とポリエステル層の積層など、半導体ウェハの製造工程により使い分けることができる。例えば、ポリエステルとポリオレフィンの積層タイプの場合、半導体ウェハの研削加工において、シリコン部の厚みが薄くなればなるほど、半導体ウェハ自身の結晶化度やポリイミド膜の収縮、バンプ付設の応力などにより半導体ウェハが反るといった問題点も懸念され、ポリエステルとポリオレフィンの厚みと剛性のバランスを取って、半導体ウェハの反り量を低減することもできる。

基材フィルムとしては、ポリエチレン、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・アルキルアクリレート共重合体（アルキル基の炭素数は１〜４である）、エチレン・α−オレフィン共重合体、プロピレン・α−オレフィン共重合体、ポリプロピレンなどのポリオレフィン、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などのポリエステルが好ましい。

基材フィルムの構成、その厚みに関しては、半導体ウェハ製造プロセスに依存するところが大きく、半導体ウェハ保護方法を鑑みた基材フィルムの設計が必要となる。例えば、該保護シートの構成としては、１）順にポリオレフィン層／樹脂層（Ａ）が配置されたパターン、２）順にポリエステル層／樹脂層（Ａ）が配置されたパターン、３）順にポリエステル層／ポリオレフィン層／樹脂層（Ａ）が配置されたパターン、４）順にポリオレフィン層／ポリエステル層／樹脂層（Ａ）が配置されたパターンの４パターンが挙げられる。第二工程での半導体ウェハ裏面研削プロセスの研削装置への導入を考えた場合、１）〜４）のシート厚みは、１,０００μｍ以下となることが好ましく、より好ましくは、７００μｍ以下である。該シートを用いた半導体ウェハの保護方法に関して、樹脂層（Ａ）の密着性を損なわない、該シートの貼り付け、剥離を含めた半導体ウェハ製造プロセスの作業性を考慮すると、ポリエステル層の厚みは、５〜１００μｍであり、より好ましくは２０〜１００μｍである。また、ポリオレフィン層の厚みに関しては、１０〜４００μｍであり、より好ましくは３０〜３００μｍである。

第二工程、第三工程で、薬液などを用いたエッチングプロセス、或いは、耐熱プロセスを経る場合の最適なシート構成は、耐薬品性、耐熱性があるポリエステルフィルムが最外層に積層されている２）、３）のシート構成が好ましい。

本発明に係わる半導体ウェハ表面保護シートを用いた半導体ウェハの製造方法の一例は、先ず、前記の半導体ウェハ表面保護用シートを、好ましくは樹脂層（Ａ）を介して加温加圧しながら半導体ウェハ表面に貼り付けする第一工程、及び半導体ウェハ裏面を研削し、引き続き、該表面保護フィルムを剥離することなしに半導体ウェハの裏面に対して、研削により生じた破砕層を除去するエッチングプロセス、ポリッシングプロセスを行なう第二工程を順次実施し、続いてメタルスパッタ及びメッキ処理やその他の加熱処理をする第三工程を実施する。以降の工程には特に制限はないが、例えば、半導体ウェハ表面保護用シートを剥離する工程、半導体ウェハを分割切断するダイシング工程、半導体チップを外部保護のために樹脂で封止するモールド工程等を順次実施する半導体ウェハの製造方法が挙げられる。

第一工程の貼り付けにおいては、高い段差を有する半導体ウェハ表面への樹脂層（Ａ）の密着性を考慮して、４０〜７０℃の温度領域にて、０．３〜０．５ＭＰａの圧力領域といった条件が好ましい。これは、２５℃における貯蔵弾性率Ｇ’（２５）、６０℃における貯蔵弾性率Ｇ’（６０）が、Ｇ’（６０）／Ｇ’（２５）＜０．１の関係を有する樹脂層（Ａ）の特性を最大限に活かす条件となる。４０℃以下であると、樹脂層（Ａ）の弾性率が高いままで、段差吸収能力が発現せず、空隙など半導体ウェハ割れの原因となる不良が生じる場合がある。また、７０℃以上となると、樹脂層（Ａ）の弾性率が低くなり過ぎ、樹脂層（Ａ）のはみ出しや、シート厚みムラ等が懸念される。加圧については、０．３ＭＰａ以下であると、段差を十分吸収することができず、また、逆に０．５ＭＰａ以上になると、樹脂層（Ａ）のはみ出しや、シート厚みムラ等が懸念される。従って、樹脂層（Ａ）の厚み、該シートを貼り付ける側の半導体ウェハ上の段差形状、配置などにより、４０〜７０℃の温度領域、０．３〜０．５ＭＰａの圧力領域の最適な組み合わせを適宜選択することが好ましい。例えば、４５℃／０．３５ＭＰａ、５０℃／０．４ＭＰａといった加温加圧条件などが挙げられる。

第二工程での破砕層を除去研削する方法としては、混酸などを用いたウェットエッチング方法、プラズマエッチング方法及びポリッシング方法などが挙げられる。第二工程の主に砥石による機械的な研削のみでも可能であるが、半導体ウェハをより薄層化する場合或いはチップの強度を維持したい場合には、エッチングやポリッシングによりウェハ裏面に生じた破砕層を除去する工程と組み合わせることが好ましい。

次いで、半導体ウェハの裏面を加工する工程に搬送される（第三工程）。この第三工程の加工では、保護フィルムを剥離することなしに、半導体ウェハの裏面にメタルをスパッタする、或いは、メッキ液に浸漬して半導体ウェハ裏面をメッキ処理する加温下での工程が実施される場合がある。その後、半導体ウェハ表面保護シートは剥離される。また、必要に応じて保護シートを剥離した後に、半導体ウェハ表面に対して、水洗、プラズマ洗浄等の処理が施される。

半導体ウェハの加工前の厚みは、半導体ウェハの直径、種類等により適宜決められ、半導体ウェハ裏面加工後の半導体ウェハの厚みは、得られるチップのサイズ、回路の種類等により適宜決められる。

半導体ウェハ表面保護シートを半導体ウェハの表面に貼り付ける操作は、人手により行われる場合もあるが、一般に、ロール状の半導体ウェハ表面保護シートを取り付けた自動貼り機と称される装置によって行われる。このような自動貼り機として、例えばタカトリ（株）製、形式：ＡＴＭ−１０００Ｂ、同ＡＴＭ−１１００、同ＴＥＡＭ−１００、日東精機（株）製、形式：８５００シリーズ等が挙げられる。

半導体ウェハの機械的な裏面研削方式としては、スルーフィード方式、インフィード方式等の公知の研削方式が採用される。通常、いずれの方法においても、半導体ウェハと砥石に水を供給して冷却しながら研削が行われる。

以下、実施例を示して本発明についてさらに詳細に説明する。本発明はこれら実施例に限定されるものではない。尚、実施例に示した各種特性値は下記の方法で測定した。
１．各種特性の測定方法
１−１. 貯蔵弾性率Ｇ’の測定方法
樹脂層（Ａ）を形成する樹脂で半径８ｍｍ程度、厚さ１ｍｍの粘弾性測定用サンプルを作製する。動的粘弾性測定装置（レオメトリックス社製：形式：ＲＭＳ−８００）を用いて、２５℃から９０℃（樹脂層の弾性率測定が不可となる温度）における貯蔵弾性率Ｇ’を測定する。測定周波数は１Ｈｚとし、歪みは０．１〜３％とする。
１−２．密度（ｋｇ／ｍ^３）
ＡＳＴＭ Ｄ １５０５に準拠する。
１−３．半導体ウェハの破損（枚数）
２５０μｍの半径を有する半田ボールを付設した半導体ウェハ５枚に対して、シリコン部の厚み３００μｍまで裏面研削を実施し、その後光学顕微鏡でクラック、割れなどのエラーチェックを行った。
２．実施例
２−１．実施例１
樹脂層（Ａ）の樹脂として、２５℃における弾性率Ｇ’（２５）が、５．１５×１０^６Ｐａ、６０℃における弾性率Ｇ’（６０）が、１．４×１０^５Ｐａであり、Ｇ’（６０）／Ｇ’（２５）＝０．０２７、密度が８１０ｋｇ／ｍ^３であるエチレン・α−オレフィン共重合体（三井化学製ＴＡＦＭＥＲ（登録商標））を用いた。ポリエステル層（帝人デュポン製テフレックス、厚み５０μｍ）と樹脂層（Ａ）と異なるポリオレフィン層（三井デュポンポリケミカル製ＥＶＡ、厚み１２０μｍ）との積層基材フィルムのポリオレフィン層側表面に３５０μｍの厚みで前記のエチレン・α-オレフィン共重合体を製膜し、半導体ウェハ表面保護シートを作成した。その後、６０℃、０．４ＭＰａの加温加圧条件にて、２５０μｍの半径を有する半田ボール付設の半導体ウェハに樹脂層（Ａ）を介して貼り付け、３００μｍのシリコン部厚みまで研削した。保護シートを２５℃で剥離し光学顕微鏡を用いて、半導体ウェハのクラックや割れなどの外観不良をチェックした。その結果を、表１に記載する。表１において、バンプへの密着性は、貼り付け時にバンプ周辺に空隙が無い場合を良とする。研削性は、研削後のウェハ内ＴＴＶ(Ｔｏｔａｌ Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ Ｖａｒｉａｔｉｏｎ)が２０μｍ以下を「良」とし、それ以上を「悪」とした。
２−２．実施例２
樹脂層（Ａ）の樹脂として、２５℃における弾性率Ｇ’（２５）が、５．５０×１０^６Ｐａ、６０℃における弾性率Ｇ’（６０）が、０．１８×１０^６Ｐａであり、Ｇ’（６０）／Ｇ’（２５）＝０．０３３、密度が８８０ｋｇ／ｍ^３のエチレン・α−オレフィン共重合体（三井化学製ＴＡＦＭＥＲ（登録商標））を用いた。ポリエステル層（帝人デュポン製テフレックス、厚み５０μｍ）と樹脂層（Ａ）と異なるポリオレフィン層（三井デュポンポリケミカル製ＥＶＡ、厚み１２０μｍ）との積層基材フィルムのポリオレフィン層側表面に３５０μｍの厚みで前記のエチレン・α-オレフィン共重合体を製膜し、半導体ウェハ表面保護シートを作成した。その後、６０℃、０．４ＭＰａの加温加圧条件にて、２５０μｍの半径を有する半田ボール付設の半導体ウェハに樹脂層（Ａ）を介して貼り付け、３００μｍのシリコン部厚みまで研削した。２５℃で保護シートを剥離し光学顕微鏡を用いて、クラックや割れなどの外観不良をチェックした。その結果を、表１に記載する。
２−３．実施例３
樹脂層（Ａ）の樹脂として、２５℃における弾性率Ｇ’（２５）が、５．４５×１０^６Ｐａ、６０℃における弾性率Ｇ’（６０）が、０．１６×１０^６Ｐａであり、Ｇ’（６０）／Ｇ’（２５）＝０．０２９、密度が８６０ｋｇ／ｍ^３のエチレン・α−オレフィン共重合体（三井化学製ＴＡＦＭＥＲ（登録商標））を用いた。ポリエステル層（帝人デュポン製テフレックス、厚み５０μｍ）と樹脂層（Ａ）と異なるポリオレフィン層（三井デュポンポリケミカル製ＥＶＡ、厚み１２０μｍ）との積層基材フィルムのポリオレフィン層側表面に３５０μｍの厚みで前記のエチレン・α-オレフィン共重合体を製膜し、半導体ウェハ表面保護シートを作成した。その後、４０℃、０．５ＭＰａの加温加圧条件にて、２５０μｍの半径を有する半田ボール付設の半導体ウェハに樹脂層（Ａ）を介して貼り付け、３００μｍのシリコン部厚みまで研削した。２５℃で保護シートを剥離し光学顕微鏡を用いて、クラックや割れなどの外観不良をチェックした。その結果を、表１に記載する。
２−４．実施例４
樹脂層（Ａ）の樹脂として、２５℃における弾性率Ｇ’（２５）が、５．４５×１０^６Ｐａ、６０℃における弾性率Ｇ’（６０）が、０．１６×１０^６Ｐａであり、Ｇ’（６０）／Ｇ’（２５）＝０．０２９、密度が８６０ｋｇ／ｍ^３のエチレン・α−オレフィン共重合体（三井化学製ＴＡＦＭＥＲ（登録商標））を用いた。ポリエステル層（帝人デュポン製テフレックス、厚み５０μｍ）と塑性樹脂層と異なるポリオレフィン層（三井デュポンポリケミカル製ＥＶＡ、厚み１２０μｍ）との積層基材フィルムのポリオレフィン層側表面に３５０μｍの厚みで前記のエチレン・α-オレフィン共重合体を製膜し、半導体ウェハ表面保護シートを作成した。その後、７０℃、０．３ＭＰａの加温加圧条件にて、２５０μｍの半径を有する半田ボール付設の半導体ウェハに樹脂層（Ａ）を介して貼り付け、３００μｍのシリコン部厚みまで研削した。２５℃で保護シートを剥離し光学顕微鏡を用いて、クラックや割れなどの外観不良をチェックした。その結果を、表１に記載する。
２−５．実施例５
樹脂層（Ａ）の樹脂として、２５℃における弾性率Ｇ’（２５）が、５．３５×１０^６Ｐａ、６０℃における弾性率Ｇ’（６０）が、０．５３×１０^６Ｐａであり、Ｇ’（６０）／Ｇ’（２５）＝０．０９９、密度が８９０ｋｇ／ｍ^３のエチレン・α−オレフィン共重合体（三井化学製ＴＡＦＭＥＲ（登録商標））を用いた。ポリエステル層（帝人デュポン製テフレックス、厚み５０μｍ）と樹脂層（Ａ）と異なるポリオレフィン層（三井デュポンポリケミカル製ＥＶＡ、厚み１２０μｍ）との積層基材フィルムのポリオレフィン層側表面に３５０μｍの厚みで前記のエチレン・α-オレフィン共重合体を製膜し、半導体ウェハ表面保護シートを作成した。その後、６０℃、０．４ＭＰａの加温加圧条件にて、２５０μｍの半径を有する半田ボール付設の半導体ウェハに樹脂層（Ａ）を介して貼り付け、３００μｍのシリコン部厚みまで研削した。２５℃で保護シートを剥離し光学顕微鏡を用いて、クラックや割れなどの外観不良をチェックした。その結果を、表１に記載する。
２−６．実施例６
樹脂層（Ａ）の樹脂として、２５℃における弾性率Ｇ’（２５）が、５．０５×１０^６Ｐａ、６０℃における弾性率Ｇ’（６０）が、０．２２×１０^６Ｐａであり、Ｇ’（６０）／Ｇ’（２５）＝０．０４４、密度が７９０ｋｇ／ｍ^３のエチレン・α−オレフィン共重合体（三井化学製ＴＡＦＭＥＲ（登録商標））を用いた。ポリエステル層（帝人デュポン製テフレックス、厚み５０μｍ）と前記の組成を有する樹脂と異なるポリオレフィン（三井デュポンポリケミカル製ＥＶＡ、厚み１２０μｍ）との積層基材フィルムのポリオレフィン層側表面に３５０μｍの厚みで前記のエチレン・α-オレフィン共重合体を製膜し、半導体ウェハ表面保護シートを作成した。その後、６０℃、０．４ＭＰａの加温加圧条件にて、２５０μｍの半径を有する半田ボール付設の半導体ウェハに樹脂層（Ａ）を介して貼り付け、３００μｍのシリコン部厚みまで研削した。２５℃で保護シートを剥離し光学顕微鏡を用いて、クラックや割れなどの外観不良をチェックした。その結果を、表１に記載する。
２−７．実施例７
樹脂層（Ａ）の樹脂として、２５℃における弾性率Ｇ’（２５）が、６．１５×１０^６Ｐａ、６０℃における弾性率Ｇ’（６０）が、０．４３×１０^６Ｐａであり、Ｇ’（６０）／Ｇ’（２５）＝０．０７０、密度が９００ｋｇ／ｍ^３のエチレン・α−オレフィン共重合体（三井化学製ＴＡＦＭＥＲ（登録商標））を用いた。ポリエステル層（帝人デュポン製テフレックス、厚み５０μｍ）と前記樹脂と組成の異なるポリオレフィン層（三井デュポンポリケミカル製ＥＶＡ、厚み１２０μｍ）との積層基材フィルムのポリオレフィン層側表面に３５０μｍの厚みで前記のエチレン・α-オレフィン共重合体を製膜し、半導体ウェハ表面保護シートを作成した。その後、６０℃、０．４ＭＰａの加温加圧条件にて、２５０μｍの半径を有する半田ボール付設の半導体ウェハに樹脂層（Ａ）を介して貼り付け、３００μｍのシリコン部厚みまで研削した。保護シートを剥離し光学顕微鏡を用いて、クラックや割れなどの外観不良をチェックした。その結果を、表１に記載する。
２―８．実施例８
樹脂層（Ａ）の樹脂として、２５℃における弾性率Ｇ’（２５）が、５．１５×１０^６Ｐａ、６０℃における弾性率Ｇ’（６０）が、１．４×１０^５Ｐａであり、Ｇ’（６０）／Ｇ’（２５）＝０．０２７、密度が８１０ｋｇ／ｍ^３であるエチレン・α−オレフィン共重合体（三井化学製ＴＡＦＭＥＲ（登録商標））を用いた。ポリエステル層（帝人デュポン製テフレックス、厚み５０μｍ）の表面に３５０μｍの厚みで前記のエチレン・α-オレフィン共重合体を製膜し、半導体ウェハ表面保護シートを作成した。その後、６０℃、０．４ＭＰａの加温加圧条件にて、２５０μｍの半径を有する半田ボール付設の半導体ウェハに樹脂層（Ａ）を介して貼り付け、３００μｍのシリコン部厚みまで研削した。保護シートを２５℃で剥離し光学顕微鏡を用いて、半導体ウェハのクラックや割れなどの外観不良をチェックした。その結果を、表１に記載する。
３−１．比較例１
塑性を有する樹脂として、２５℃における弾性率Ｇ’（２５）が、４．３０×１０^７Ｐａ、６０℃における弾性率Ｇ’（６０）が、１．１８×１０^７Ｐａであり、Ｇ’（６０）／Ｇ’（２５）＝０．２７、密度が８８０ｋｇ／ｍ^３のポリオレフィン（三井デュポンポリケミカル製、エチレン・ビニルアセテート（以下ＥＶＡという））を用いた。ポリエステル層（帝人デュポン製テフレックス、厚み５０μｍ）に３５０μｍの厚みで前記のＥＶＡを製膜し、半導体ウェハ表面保護シートを作成した。その後、６０℃、０．４ＭＰａの加温加圧条件にて、２５０μｍの半径を有する半田ボール付設の半導体ウェハに塑性を有する樹脂層を介して貼り付け、３００μｍのシリコン部厚みまで研削した。２５℃で保護シートを剥離し光学顕微鏡を用いて、クラックや割れなどの外観不良をチェックした。その結果を、表２に記載する。
３−２．比較例２
塑性を有する樹脂として、２５℃における弾性率Ｇ’（２５）が、４．４０×１０^７Ｐａ、６０℃における弾性率Ｇ’（６０）が、０．４８×１０^７Ｐａであり、Ｇ’（６０）／Ｇ’（２５）＝０．１１、密度が８４０ｋｇ／ｍ^３のポリオレフィン（三井デュポンポリケミカル製ＥＶＡ）を用いた。ポリエステル層（帝人デュポン製テフレックス、厚み５０μｍ）に前記のポリオレフィンを３５０μｍの厚みで製膜し、半導体ウェハ表面保護シートを作成した。その後、６０℃、０．４ＭＰａの加温加圧条件にて、２５０μｍの半径を有する半田ボール付設の半導体ウェハに塑性を有する樹脂層を介して貼り付け、３００μｍのシリコン部厚みまで研削した。２５℃で保護シートを剥離し光学顕微鏡を用いて、クラックや割れなどの外観不良をチェックした。その結果を、表２に記載する。
３−３．比較例３
樹脂層（Ａ）の樹脂として、２５℃における弾性率Ｇ’（２５）が、５．３５×１０^６Ｐａ、６０℃における弾性率Ｇ’（６０）が、０．１９×１０^６Ｐａであり、Ｇ’（６０）／Ｇ’（２５）＝０．０３６、密度が８５０ｋｇ／ｍ^３のエチレン・α−オレフィン共重合体（三井化学製ＴＡＦＭＥＲ（登録商標））を用いた。ポリエステル層（帝人デュポン製テフレックス、厚み５０μｍ）と前記の塑性を有する樹脂と組成の異なるポリオレフィン（三井デュポンポリケミカル製ＥＶＡ、厚み１２０μｍ）との積層基材フィルムのポリオレフィン層側表面に３５０μｍの厚みで前記のエチレン・α-オレフィン共重合体を製膜し、半導体ウェハ表面保護シートを作成した。その後、３０℃、０．５ＭＰａの加温加圧条件にて、２５０μｍの半径を有する半田ボール付設の半導体ウェハに樹脂層（Ａ）を介して貼り付け、３００μｍのシリコン部厚みまで研削した。２５℃で保護シートを剥離し光学顕微鏡を用いて、クラックや割れなどの外観不良をチェックした。その結果を、表２に記載する。
３−４．比較例４
樹脂層（Ａ）の樹脂として、２５℃における弾性率Ｇ’（２５）が、５．３５×１０^６Ｐａ、６０℃における弾性率Ｇ’（６０）が、０．１９×１０^６Ｐａであり、Ｇ’（６０）／Ｇ’（２５）＝０．０３６、密度が８５０ｋｇ／ｍ^３のエチレン・α−オレフィン共重合体（三井化学製ＴＡＦＭＥＲ（登録商標））を用いた。ポリエステル層（帝人デュポン製テフレックス、厚み５０μｍ）と前記の樹脂層（Ａ）と異なるポリオレフィン（三井デュポンポリケミカル製ＥＶＡ、厚み１２０μｍ）との積層基材フィルムのポリオレフィン層側表面に３５０μｍの厚みで前記のエチレン・α-オレフィン共重合体を製膜し、半導体ウェハ表面保護シートを作成した。その後、８０℃、０．２ＭＰａの加温加圧条件にて、２５０μｍの半径を有する半田ボール付設の半導体ウェハに塑性を有する樹脂層を介して貼り付け、３００μｍのシリコン部厚みまで研削した。２５℃で保護シートを剥離し光学顕微鏡を用いて、クラックや割れなどの外観不良をチェックした。その結果を、表２に記載する。
３−５．比較例５
塑性を有する樹脂として、２５℃における弾性率Ｇ’（２５）が、４．３０×１０^７Ｐａ、６０℃における弾性率Ｇ’（６０）が、１．１８×１０^７Ｐａであり、Ｇ’（６０）／Ｇ’（２５）＝０．２７、密度が８８０ｋｇ／ｍ^３のポリオレフィン層（三井デュポンポリケミカル製ＥＶＡ）を用いた。ポリエステル層（帝人デュポン製テフレックス、厚み５０μｍ）と前記塑性を有する樹脂と異なるポリオレフィン層（三井デュポンポリケミカル製ＥＶＡ、厚み１２０μｍ）との積層基材フィルムのポリオレフィン層側表面に３５０μｍの厚みで前記の塑性を有する樹脂を製膜し、半導体ウェハ表面保護シートを作成した。その後、６０℃、０．４ＭＰａの加温加圧条件にて、２５０μｍの半径を有する半田ボール付設の半導体ウェハに樹脂層（Ａ）を介して貼り付け、３００μｍのシリコン部厚みまで研削した。２５℃で保護シートを剥離し光学顕微鏡を用いて、クラックや割れなどの外観不良をチェックした。その結果を、表２に記載する。
３−６．比較例６
塑性を有する樹脂として、２５℃における弾性率Ｇ’（２５）が、４．３０×１０^７Ｐａ、６０℃における弾性率Ｇ’（６０）が、１．１８×１０^７Ｐａであり、Ｇ’（６０）／Ｇ’（２５）＝０．２７、密度が８８０ｋｇ／ｍ^３のポリオレフィン層（三井デュポンポリケミカル製ＥＶＡ）を用いた。ポリエステル層（帝人デュポン製テフレックス、厚み５０μｍ）に３５０μｍの厚みで前記のＥＶＡを製膜し、半導体ウェハ表面保護シートを作成した。その後、３０℃、０．２ＭＰａの加温加圧条件にて、２５０μｍの半径を有する半田ボール付設の半導体ウェハに塑性を有する樹脂層を介して貼り付け、３００μｍのシリコン部厚みまで研削した。２５℃で保護シートを剥離し光学顕微鏡を用いて、クラックや割れなどの外観不良をチェックした。その結果を、表２に記載する。

産業上の利用の可能性

本発明は、高密度実装に適した半導体ウェハの製造加工に利用できる。

Claims (16)

1. ２５℃における貯蔵弾性率Ｇ’（２５）、６０℃における貯蔵弾性率Ｇ’（６０）が、Ｇ’（６０）／Ｇ’（２５）＜０．１の関係を有する樹脂層(Ａ)を少なくとも一層と、基材フィルムとを含むことを特徴とする半導体ウェハ表面保護用シート。
2. 樹脂層（Ａ）の密度が８００〜８９０ｋｇ／ｍ³である請求項１に記載の半導体ウェハ表面保護用シート。
3. 前記Ｇ’（２５）が４．０×１０ ⁶ 〜７.０×１０ ⁶ Ｐａであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の半導体ウェハ表面保護用シート。
4. 前記Ｇ’（６０）が０．０５×１０ ⁶ 〜１．０×１０ ⁶ Ｐａであることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の半導体ウェハ表面保護用シート。
5. 前記樹脂層（Ａ）が、オレフィン系共重合体を含むことを特徴とする請求項１記載の半導体ウェハ表面保護用シート。
6. 前記オレフィン系共重合体が、炭素原子数２〜１２の（α−オレフィンから選ばれる少なくとも２種の（α−オレフィンを主な単位成分とする（α−オレフィン共重合体であることを特徴とする請求項５記載の半導体ウェハ表面保護用シート。
7. 前記樹脂層（Ａ）が、異なる樹脂からなる２層以上の積層体であることを特徴とする請求項１記載の半導体ウェハ表面保護用シート。
8. 前記樹脂層（Ａ）の厚みが、半導体ウェハ表面に付設された段差以上であることを特徴とする請求項１記載の半導体ウェハ表面保護用シート。
9. 前記半導体ウェハ表面保護用シートが、樹脂層（Ａ）を形成する樹脂を製膜したものと基材フィルムを積層したものであることを特徴とする請求項１記載の半導体ウェハ表面保護用シート。
10. 前記半導体ウェハ表面保護用シートが、基材フィルムの片表面に樹脂層（Ａ）をラミネート法により積層したものであることを特徴とする請求項９記載の半導体ウェハ表面保護用シート。
11. 前記基材フィルムが、ポリオレフィン層、ポリエステル層、ポリオレフィン層とポリエステル層の積層から選ばれたものであることを特徴とする請求項９記載の半導体ウェハ表面保護用シート。
12. 前記半導体ウェハ表面保護用シートの構成が、１）順にポリオレフィン層/樹脂層（Ａ）が配置されたパターン、２）順にポリエステル層/樹脂層（Ａ）が配置されたパターン、３）順にポリエステル層/ポリオレフィン層/樹脂層（Ａ）が配置されたパターン、４）順にポリオレフィン層/ポリエステル層/樹脂層（Ａ）が配置されたパターンから選ばれたものであることを特徴とする請求項１記載の半導体ウェハ表面保護用シート。
13. 前記基材フィルムがポリエステル層またはポリオレフィン層とポリエステル層の積層であり、ポリエステル層が最外層に積層されていることを特徴とする請求項１１記載の半導体ウェハ表面保護用シート。
14. 半導体ウェハの保護方法であって、半導体ウェハ回路形成面に、請求項１に記載の半導体ウェハ表面保護用シートを４０〜７０℃の温度領域にて、０．３〜０．５ＭＰａの圧力領域で加圧しながら貼り付ける第一工程、半導体ウェハの回路非形成面を研削する第二工程、及び、研削後の半導体ウェハの回路非形成面を加工する第三工程を含むことを特徴とする半導体ウェハの保護方法。
15. 第二工程が、砥石による機械的研削工程、ウェットエッチング工程、プラズマエッチング工程及びポリッシング工程から選ばれる少なくとも一工程を含むことを特徴とする請求項１４記載の半導体ウェハの保護方法。
16. 第三工程が、メタルスパッタリング工程、メッキ処理工程及び加熱処理する工程から選ばれる少なくとも一工程を含むことを特徴とする請求項１４記載の半導体ウェハの保護方法。