JP5379919B1 - 半導体加工用粘着テープ - Google Patents

Abstract

【課題】ダイシング時にチップ飛びを抑制し得るだけの粘着力や、ピックアップ時における易剥離性を具備するダイシングテープであって、サポート部材を用いた半導体素子の製造工程において、サポート部材を半導体ウエハに貼合していた接着剤残渣を洗浄するための洗浄液が粘着剤にかかった場合においても、粘着剤が溶解して半導体素子を汚染することがない半導体加工用粘着テープを提供することを目的とする。
【解決手段】本発明の半導体加工用粘着テープは、基材樹脂フィルムの少なくとも一方の面に放射線硬化性の粘着剤層が形成された半導体加工用粘着テープであって、前記粘着剤層の紫外線照射前におけるメチルイソブチルケトンに対する接触角が２５°以上であり１８０°よりも小さいことを特徴とする。
【選択図】なし

Description

本発明は、半導体デバイスを製造する工程における半導体ウエハのダイシングに用いる半導体加工用粘着テープに関する。さらに詳しくは、化学薬品を用いた半導体素子表面の洗浄工程を含む半導体素子の製造に用いる半導体加工用粘着テープに関する。

配線パターンが形成された半導体ウエハの裏面を薄型加工するにあたっては、半導体ウエハのパターン面の保護と半導体ウエハ自体の固定を行うために、パターン面に保護シートを貼り付けた後に、裏面に研磨、研削等の薄型加工を施すのが一般的である。このような保護シートとしては、プラスチックフィルムからなる基材上にアクリル系粘着剤等が塗布されてなるものが一般的に用いられている。しかし、近年、ＩＣカードや携帯電話の薄型化、小型化により、半導体チップの厚さも５０μｍ以下のレベルが要求されてきており、従来の保護テープを用いた工程では、保護テープのみでは半導体ウエハを支えることができず、研削後における半導体ウエハの反りや、ウエハカセットへの収納時おける撓み等により、半導体ウエハの取り扱いが難しくなりハンドリングや搬送の自動化を困難にしていた。

この問題に対し、半導体ウエハにガラス基板、セラミック基板やシリコンウエハ基板等を、接着剤を介して貼り合わせ、半導体ウエハにサポート性を付与する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。このように保護シートに代わりガラス基板、セラミック基板やシリコンウエハ基板等のサポート部材を用いることにより、半導体ウエハのハンドリング性は大きく向上し、搬送の自動化が可能となる。

サポート部材を用いて半導体ウエハをハンドリングした場合、半導体ウエハの裏面研削の後に、半導体ウエハからサポート部材を剥離する工程が必要となる。サポート部材の剥離は、（１）サポート部材と半導体ウエハとの間の接着剤を化学薬品にて溶解または分解する、（２）サポート部材と半導体ウエハとの間の接着剤にレーザー光を照射し光分解する等の方法で行われることが一般的である。しかしながら、（１）の方法では、接着剤中に化学薬品を拡散させるのに長時間の処理が必要とされ、また（２）の方法では、レーザーのスキャンに長時間の処理が必要であるという問題があった。また、いずれの方法も、サポート部材として特殊な基板を用意する必要があるといった問題があった。

このため、サポート部材の剥離に際し、剥離の切っ掛けを形成した後、物理的・機械的に剥離させる方法が提案されている（例えば、特許文献２、３参照）。この方法は、従来の接着剤の化学薬品による溶解または分解やレーザースキャンによる光分解で必要とされていた長時間の処理が不要となり、短時間での処理が可能となる。半導体ウエハからサポート部材を剥離した後、サポート部材の剥離の際に生じた半導体ウエハ上の接着剤の残渣は、その後、化学薬品にて洗浄される。

裏面が研削された半導体ウエハは、その後、ダイシング工程に移され、個々のチップに切断されるが、上述のように、半導体チップの厚さが５０μｍ以下となると、半導体ウエハ単独では、研削後における半導体ウエハの反りや、ウエハカセットへの収納時おける撓み等により、半導体ウエハの取り扱いが非常に困難となることから、半導体ウエハの裏面研削直後にサポート部材の剥離に先んじて、半導体ウエハの研削面にダイシングテープが貼り合わされ、リングフレームに支持固定されるのが通例である。従って、サポート部材の剥離の際に生じた半導体ウエハ上の接着剤残渣の化学薬品よる洗浄は、ダイシングテープに半導体ウエハが貼られた状態で行われることとなり、ダイシングテープには高い耐溶剤性が求められる。

高い耐溶剤性を有するダイシングテープとしては、粘着剤層にエネルギー線硬化型アクリル樹脂組成物を含み、かつゲル分率を７０％以上とすることが提案されている（例えば、特許文献４参照）。

特開２００６−１３５２７２号公報 特表２０１１−５１０５１８号公報 米国特許出願公開第２０１１／０２７２０９２号明細書 特開２００９−２２４６２１号公報

しかしながら、特許文献４に記載の半導体加工用粘着テープは、材料が極めて限定されることから、本来ダイシングテープに求められる特性、即ち、ダイシング時にチップ飛びを抑制し得るだけの粘着力や、ピックアップ時における易剥離性を発現することが困難となる場合があった。

そこで、本発明は、ダイシング時にチップ飛びを抑制し得るだけの粘着力や、ピックアップ時における易剥離性を具備するダイシングテープであって、サポート部材を用いた半導体素子の製造工程において、サポート部材を半導体ウエハに貼合していた接着剤残渣を洗浄するための洗浄液が粘着剤にかかった場合においても、粘着剤が溶解して半導体素子を汚染することがない半導体加工用粘着テープを提供することを目的とする。

本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、基材樹脂フィルム上に粘着剤層を有してなる半導体加工用粘着テープであって、粘着剤層に対するメチルイソブチルケトンの接触角を特定の値とすることで、粘着剤に洗浄液がかかった場合にも粘着剤が溶解して半導体素子を汚染することがないことを見出した。本発明はこの知見に基づきなされたものである。

すなわち、本願発明による半導体加工用粘着テープは、基材樹脂フィルムの少なくとも一方の面に放射線硬化性の粘着剤層が形成された半導体加工用粘着テープであって、前記粘着剤層の紫外線照射前におけるメチルイソブチルケトンに対する接触角が２５°以上であり１８０°よりも小さいことを特徴とする。

前記粘着剤層は、シリコンアクリレートまたは含フッ素オリゴマーを含有し、前記シリコンアクリレートまたは含フッ素オリゴマーの含有量が、前記粘着剤層の全固形分に対して０重量％よりも多く５重量％よりも少ないことが好ましい。

上記半導体加工用粘着テープは、前記粘着剤層の放射線照射前における前記メチルイソブチルケトンに対するゲル分率が、６５％以上１００％以下であることが好ましい。

上記半導体加工用粘着テープは、前記放射線硬化性粘着剤層の紫外線照射前におけるプローブタック試験のピーク値が、２００〜６００ｋＰａであることが好ましい。

また、本願発明による半導体加工用粘着テープは、基材樹脂フィルムの少なくとも一方の面に放射線硬化性の粘着剤層が形成された半導体加工用粘着テープであって、半導体ウエハにサポート性を付与するために前記半導体ウエハに接着剤を介して接着されたサポート部材を剥離した際に生じる前記半導体ウエハ上の前記接着剤の残渣を洗浄するために用いられる化学薬品に対する、前記粘着剤層の紫外線照射前における接触角が２５°以上であり１８０°よりも小さいことを特徴とする。

本発明によれば、ダイシング時にチップ飛びを抑制し得るだけの粘着力や、ピックアップ時における易剥離性を具備するし、且つ、サポート部材を用いた半導体素子の製造工程において、サポート部材を半導体ウエハに貼合していた接着剤残渣を洗浄するための洗浄液が粘着剤にかかった場合においても、粘着剤が溶解して半導体素子を汚染することがない。

以下に、本発明の実施の形態について詳細に説明する。

本発明の実施形態に係る半導体加工用粘着テープは、基材樹脂フィルムの少なくとも片側に、少なくとも1層の粘着剤層が形成されている。

本発明の実施形態に係る半導体加工用粘着テープは、粘着剤層のメチルイソブチルケトンに対する接触角が、２５°以上、好ましくは２８°以上、さらに好ましくは３０°以上である。通例、サポート部材の剥離の際に生じた半導体ウエハ上の接着剤残渣の化学薬品よる洗浄は、ダイシングテープを介してリングフレームに貼着された半導体ウエハをスピン回転しながら、半導体ウエハの上方から化学薬品をシャワー状に吹き付けることによって行われ、化学薬品の液滴は回転する半導体ウエハの中央部から遠心力によって放射状に排出される。この時、粘着剤層のメチルイソブチルケトンに対する接触角が、２５°以上であれば、粘着剤層に対するメチルイソブチルケトンの濡れ性が低く、粘着剤層とメチルイソブチルケトンの接触面積が小さくなり、化学薬品の液滴の排出が効率よく行うことができる為、粘着剤層がメチルイソブチルケトンから受ける溶解作用が小さくなり、半導体加工用粘着テープがメチルイソブチルケトンおよびその誘導体などの薬品にさらされる可能性のある半導体素子の製造工程においては、上記薬品によって粘着剤が溶融して半導体チップを汚染することがない。一方、接触角が２５°より小さいと、粘着剤層に対するメチルイソブチルケトンの濡れ性が高く、粘着剤層とメチルイソブチルケトンの接触面積が大きくなり、粘着剤層がメチルイソブチルケトンから受ける溶解作用が大きくなり、半導体加工用粘着テープがメチルイソブチルケトンおよびその誘導体などの薬品にさらされる可能性のある半導体素子の製造工程においては、上記薬品によって溶融した粘着剤が半導体チップを汚染してしまう。

なお、本発明において、粘着剤層表面のメチルイソブチルケトンに対する接触角とは、粘着剤層表面とメチルイソブチルケトンとの接触直後の接触角を意味する。この接触角は、温度２３℃、湿度５０％で測定した値である。測定は市販の接触角測定装置を用いて行うことができる。なお、本発明における粘着剤層表面のメチルイソブチルケトンに対する接触角とは、放射線照射前の粘着剤層について測定されたものとする。

また、粘着剤層の放射線照射前におけるメチルイソブチルケトンに対するゲル分率が、６５％以上１００％以下であることが好ましい。粘着剤層のメチルイソブチルケトンに対する接触角が２５°以上であり、かつゲル分率が６５％以上１００％以下であることにより、サポート部材の剥離の際に生じた半導体ウエハ上の接着剤残渣の化学薬品よる洗浄の際、万が一、装置故障等の不具合が発生し、ダイシングテープの粘着剤が長時間化学薬品に晒されるような事態が生じた場合においても、上記薬品によって粘着剤が溶融して半導体チップを汚染することがない。

本発明においてゲル分率とは、粘着剤層中の被架橋成分を除く架橋した粘着剤成分の比率を意味する。ゲル分率の算出には、以下に説明する手法を用いた。なお、本発明において、ゲル分率は、粘着剤層形成直後に、セパレータ等で粘着剤層表面を保護した状態であって、エネルギー線照射前の粘着剤層について測定されたものとする。

（ゲル分率の算出）
５０ｍｍ×５０ｍｍの大きさにカットした半導体加工用粘着テープから、セパレータを除去し、その質量Ａを秤量した。次にこの秤量した半導体加工用粘着テープのサンプルを例えばメチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）１００ｇ中に浸漬した状態で４８時間放置した後、５０℃の恒温層で乾燥し、その質量Ｂを秤量した。更に１００ｇの酢酸エチルを用いてサンプルの粘着剤層を拭き取り除去した後、サンプルの質量Ｃを秤量し、下記式（１）によりゲル分率を算出した。

また、粘着剤層の放射線照射前におけるプローブタック試験のピーク値が２００〜６００ｋＰａである。プローブタック試験のピーク値が小さすぎると、粘着剤層の被着体に対する密着性が不十分であり、半導体ウエハにサポート性を付与するために半導体ウエハに接着剤を介して接着されたサポート部材を剥離する際に、半導体ウエハと粘着テープとの間で剥離してしまい、半導体ウエハからサポート部材を剥離するのが困難となる。プローブタック試験のピーク値が大きすぎると、半導体ウエハを分割してピックアップしたチップに粘着剤層の残渣が付着する糊残りや、チップをピックアップする際にチップとチップが接触してチッピングが発生し易くとなる。プローブタックの測定には以下に説明する手法を用いる。

（プローブタックの測定）
プローブタックの測定は、例えば株式会社レスカのタッキング試験機ＴＡＣ−ＩＩを用いて行う。測定モードは、設定した加圧値までプローブを押し込み、設定した時間が経過するまで加圧値を保持するようにコントロールし続けるＣｏｎｓｔａｎｔ Ｌｏａｄを用いる。セパレータを剥離した後、粘着テープの粘着剤層を上にし、上側より直径３．０ｍｍのＳＵＳ３０４製のプローブを接触させる。プローブを測定試料に接触させる時のスピードは３０ｍｍ／ｍｉｎであり、接触荷重は１００ｇｆであり、接触時間は１秒である。その後、プローブを６００ｍｍ／ｍｉｎの剥離速度で上方に引き剥がし、引き剥がすのに要する力を測定する。プローブ温度は２３℃であり、プレート温度は２３℃とする。

以下、本実施形態の半導体加工用粘着テープの各構成要素について詳細に説明する。

（基材樹脂フィルム）
基材樹脂フィルムとしては、粘着剤層を硬化させる放射線としてＵＶを用いる場合には基材樹脂フィルムは光透過性であることが必要であるが、放射線として電子線を用いる場合には基材樹脂フィルムは必ずしも光透過性である必要はない。基材樹脂フィルムを構成する材料としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、およびポリブテンのようなポリオレフィン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−（メタ）アクリル酸共重合体およびエチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体のようなエチレン共重合体、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル等のエンジニアリングプラスチック、軟質ポリ塩化ビニル、半硬質ポリ塩化ビニル、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド、ポリイミド天然ゴムならびに合成ゴムなどの高分子材料が好ましい。またこれらの群から選ばれる２種以上が混合されたものもしくは複層化されたものでもよく、粘着剤層との接着性によって任意に選択することができる。基材樹脂フィルムとしては、エチレン−アクリル酸共重合体のアイオノマーを用いてなるフィルムであることがさらに好ましい。

基材樹脂フィルムの厚さは、特に制限するものではないが、好ましくは１０〜５００μｍであり、より好ましくは４０〜４００μｍ、特に好ましくは７０〜２５０μｍである。

基材樹脂フィルムの粘着剤層に接する面には密着性を向上させるために、コロナ処理を施したり、プライマー等の処理を施してもよい。

（粘着剤層）
粘着剤層を構成する粘着剤は、紫外線硬化型粘着剤であり、粘着剤層表面の紫外線照射前におけるメチルイソブチルケトンに対する接触角が２５°以上であり、１８０°よりも小さい限りは特に制限はなく、従来公知の粘着剤の中から適宜選択して用いることができる。例えば天然ゴムや合成ゴム等を用いたゴム系粘着剤、ポリ（メタ）アクリル酸アルキルエステルや（メタ）アクリル酸アルキルエステルと他のモノマーとの共重合体等を用いたアクリル系粘着剤、その他ポリウレタン系粘着剤やポリエステル系粘着剤やポリカーボネート系粘着剤などの一般的な粘着剤を用いることができ、これら一般的な粘着剤に紫外線硬化性のモノマー成分やオリゴマー成分等の紫外線硬化樹脂を配合した紫外線硬化型粘着剤の他、ベースポリマーとして、炭素−炭素二重結合をポリマー側鎖または主鎖中もしくは主鎖末端に有する炭素−炭素二重結合導入型アクリル系ポリマーを用いる紫外線硬化型粘着剤が例示できる。ベースポリマーとして、炭素−炭素二重結合をポリマー側鎖または主鎖中もしくは主鎖末端に有する炭素−炭素二重結合導入型アクリル系ポリマーを用いた場合は、必ずしも、紫外線硬化性のモノマー成分やオリゴマー成分等の紫外線硬化樹脂を配合する必要はない。

粘着剤層を構成する粘着剤としては、ポリ（メタ）アクリル酸エステルや（メタ）アクリル酸エステルと他のモノマーとの共重合体等（以後、総称してアクリルポリマーと記す）を用いたアクリル系粘着剤が好ましい。

前記アクリルポリマーの構成成分として、（メタ）アクリル酸エステルとしては、例えば、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸プロピル、（メタ）アクリル酸イソプロピル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸イソブチル、（メタ）アクリル酸ｓ−ブチル、（メタ）アクリル酸ｔ−ブチル、（メタ）アクリル酸ペンチル、（メタ）アクリル酸ヘキシル、（メタ）アクリル酸ヘプチル、（メタ）アクリル酸オクチル、（メタ）アクリル酸イソオクチル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸ノニル、（メタ）アクリル酸イソノニル、（メタ）アクリル酸デシル、（メタ）アクリル酸イソデシル、（メタ）アクリル酸ウンデシル、（メタ）アクリル酸ドデシル、（メタ）アクリル酸トリデシル、（メタ）アクリル酸テトラデシル、（メタ）アクリル酸ペンタデシル、（メタ）アクリル酸ヘキサデシル、（メタ）アクリル酸ヘプタデシル、（メタ）アクリル酸オクタデシル等の（メタ）アクリル酸アルキルエステル；（メタ）アクリル酸シクロヘキシル等の（メタ）アクリル酸シクロアルキルエステル；（メタ）アクリル酸フェニル等の（メタ）アクリル酸アリールエステルなどが挙げられる。（メタ）アクリル酸エステルは単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。

前記アクリルポリマーを製造する方法としては、特に制限されないが、架橋剤により重量平均分子量を高めたり、縮合反応または付加反応により紫外線硬化性炭素−炭素二重結合を導入したりするために、水酸基やカルボキシル基、グリシジル基などの官能基を有することが好ましい。

アクリルポリマーへの紫外線硬化性炭素−炭素二重結合の導入は、アクリルポリマーの構成成分と、官能基を有するモノマーを用いて共重合して、官能基を有するアクリルポリマーを調製した後、官能基を有するアクリルポリマー中の官能基と反応し得る官能基と炭素−炭素二重結合とを有する化合物を、官能基を有するアクリルポリマーに、炭素−炭素二重結合の紫外線硬化性（紫外線重合性）を維持した状態で、縮合反応又は付加反応させることにより、調製することができる。

官能基を有するアクリルポリマーは、構成成分の（メタ）アクリル酸エステルに対して共重合が可能であり、かつ水酸基、カルボキシル基、グリシジル基などの官能基を有するモノマー（共重合性モノマー）を共重合することによって得ることができる。（メタ）アクリル酸エステルに対して共重合が可能であり、かつ水酸基を有するモノマーとしては、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリルレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリルレート、４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリルレート、６−ヒドロキシヘキシル（メタ）アクリルレート、ポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート、グリセリンモノ（メタ）アクリレート等が挙げられる。（メタ）アクリル酸エステルに対して共重合が可能であり、かつカルボキシル基を有するモノマーとしては、（メタ）アクリル酸（アクリル酸、メタクリル酸）、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、イソクロトン酸等が挙げられる。（メタ）アクリル酸エステルに対して共重合が可能であり、かつグリシジル基を有するモノマーとしては、グリシジル（メタ）アクリレート等が挙げられる。

官能基と反応し得る官能基と炭素−炭素二重結合とを有する化合物としては、縮合反応または付加反応の対象となる官能基が水酸基である場合には、２−イソシアナトエチル（メタ）アクリレート、１，１−（ビスアクリロイルオキシメチル）エチルイソシアネートなどが挙げられる。縮合反応または付加反応の対象となる官能基がカルボキシル基である場合には、グリシジルメタクリレートやアリルグリシジルエーテル等が挙げられる。縮合反応または付加反応の対象となる官能基がグリシジル基である場合には、（メタ）アクリル酸などの不飽和カルボン酸等が挙げられる。

アクリルポリマーは、半導体デバイス等の被加工物の汚染防止などの観点から、低分子量物の含有量が少ないものが好ましい。この観点から、アクリルポリマーの重量平均分子量としては、１０万以上であることが好ましく、さらには２０万〜２００万であることが好適である。アクリルポリマーの重量平均分子量が、小さすぎると、半導体デバイスなどの被加工物に対する汚染防止性が低下し、大きすぎると粘着剤層５を形成するための粘着剤組成物の粘度が極めて高くなり、粘着テープ１の製造が困難となる。

また、アクリルポリマーは粘着性発現の観点から、ガラス転移点が−７０℃〜０℃であることが好ましく、更に好ましくは、−６５℃〜−２０℃である。ガラス転移点が低すぎると、ポリマーの粘度が低くなり、安定した塗膜形成が困難となり、ガラス転移点が高すぎると、粘着剤が硬くなり、被着体に対する濡れ性が悪化する。

前記アクリルポリマーは単独で用いても良いし、相溶性の許す限り２種以上のアクリルポリマーを混合して用いても良い。

一般的な粘着剤に配合して粘着剤層に用いる紫外線硬化型樹脂は特に限定されるものではないが、例として、ウレタン（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート、ポリエステル（メタ）アクリレート、ポリエーテル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリル酸オリゴマーおよびイタコン酸オリゴマーのように水酸基あるいはカルボキシル基などの官能基を有するオリゴマーを挙げることができる。

また本発明に用いられる粘着剤中に光重合開始剤を配合することができる。光重合開始剤としては、例えばイソプロピルベンゾインエーテル、イソブチルベンゾインエーテル、ベンゾフエノン、ミヒラーケトン、クロロチオキサントン、ドデシルチオキサントン、ジメチルチオキサントン、ジエチルチオキサントン、ベンジルジメチルケタノール、α−ヒドロキシシクロヘキシルフエニルケトン、２−ヒドロキシメチルフエニルプロパン等をあげることができる。これらの内の少なくとも１種を粘着剤中に添加することによって、粘着剤層５の硬化反応を効率良く進行させることができ、それによって半導体デバイスの固定粘着力を適度に低下させることができる。

光重合開始剤の添加量は、前記紫外線硬化型樹脂１００質量部に対して０．５〜１０質量部とするのが良い。ベースポリマーとして、炭素−炭素二重結合をポリマー側鎖または主鎖中もしくは主鎖末端に有する炭素―炭素二重結合導入型アクリル系ポリマーを用いた場合は、炭素―炭素二重結合導入型アクリル系ポリマー１００質量部に対して０．５〜１０質量部とするのが良い。

さらに本発明に用いられる粘着剤には必要に応じて粘着付与剤、粘着調整剤、界面活性剤など、あるいはその他の改質剤等を配合することができる。また、無機化合物フィラーを適宜加えてもよい。

粘着剤層５の粘着性は、粘着材料の架橋密度を制御することにより適宜制御可能である。粘着材料の架橋密度の制御は、例えば多官能イソシアネート系化合物やエポキシ系化合物、メラミン系化合物や金属塩系化合物、金属キレート系化合物やアミノ樹脂系化合物や過酸化物などの適宜な架橋剤を介して架橋処理する方式、炭素−炭素二重結合を２個以上有する化合物を混合し、エネルギー線の照射等により架橋処理する方式などの適宜な方式で行うことができる。

粘着剤層５の紫外線照射前の粘着剤層５表面のメチルイソブチルケトンに対する接触角は、アクリルポリマーのコモノマー比率を調整する他、添加剤としてシリコーン樹脂、フッ素樹脂等を配合することにより調整可能である。また、これらに紫外線硬化樹脂の数平均分子量による調整を組み合わせることによっても可能である。アクリルポリマーのコモノマー比率による調整では、アルキル鎖の炭素数が４以上である（メタ）アクリル酸アルキルエステル、より好ましくは、アルキル鎖の炭素数が８以上である（メタ）アクリル酸アルキルエステルを用いるのが効果的であり、アルキル鎖の炭素数が４以上、より好ましくは、アルキル鎖の炭素数が８以上である（メタ）アクリル酸アルキルエステルがコモノマー全体の５０重量％以上含むことが望ましい。添加剤として用いるシリコーン樹脂としては、シリコン変性アクリレート、フッ素樹脂としては含フッ素オリゴマーを使用可能であり、特にシリコン変性アクリレートを好適に用いることができる。中でも、シリコンアクリレートまたは含フッ素オリゴマーを含有することが好ましく、その含有量は、粘着剤層の全固形分に対して０重量％よりも多く５重量％よりも少ないことが好ましい。

粘着剤層の厚さは好ましくは５μｍ以上７０μｍ以下、より好ましくは８μｍ以上５０μｍ以下、更に好ましくは１０μｍ以上３０μｍ以下である。粘着剤層が薄すぎると電極の凹凸に追従できず、ダイシング加工の際に切削水や切削屑が浸入してしまうという問題が生じ、逆に厚すぎるとダイシング加工時においてチッピングが大きくなり、半導体素子の品質が低下する。

本発明において、粘着剤層を硬化させるエネルギー線としては、放射線が好ましく、放射線としては、紫外線（ＵＶ）などの光線、電子線などが挙げられる。

基材樹脂フィルム上に粘着剤層を形成する方法は特に限定はなく、例えば、上記のアクリル樹脂組成物を通常用いられる塗布方法によって基材樹脂フィルム上に塗布、乾燥させて形成す他、セパレータ上に塗布した粘着剤層を基材樹脂フィルムと貼り合わせることで基材樹脂フィルムに転写することで作製することができる。

また、必要に応じて、実用に供するまでの間、粘着剤層を保護するため通常セパレータとして用いられる合成樹脂フィルムを粘着剤層側に貼付しておいても良い。合成樹脂フィルムの構成材料としては、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等の合成樹脂フィルムや紙などが挙げられる。合成樹脂フィルムの表面には、粘着剤層３からの剥離性を高めるため、必要に応じてシリコーン処理、長鎖アルキル処理、フッ素処理等の剥離処理が施されていても良い。合成樹脂フィルムの厚みは、通常１０〜１００μｍ、好ましくは２５〜５０μｍ程度である。

次いで、サポート部材について説明する。

（サポート部材）
サポート部材は、ケイ素、サファイヤ、水晶、金属（例えば、アルミニウム、銅、鋼）、種々のガラスおよびセラミックスから成る群から選択された素材から構成される。このサポート部材の接着剤を貼り付ける面には堆積された他の素材を含むこともできる。例えば、シリコンウエハ上に窒化ケイ素を蒸着することも可能で、これにより接合特性を変えることができる。

（サポート部材の貼り付け）
前記サポート部材を貼り付けるにあたっては、半導体ウエハの回路形成面に後述する接着剤の接着剤液を塗布した後、塗布した接着剤をオーブンまたはホットプレートで乾燥させる。また、接着剤（接着剤層）の必要な厚さを得るために、接着剤液の塗布と予備乾燥を複数回繰り返してもよい。

また、半導体ウエハの回路形成面に接着剤の接着剤液を塗布するにあたっては、接着剤の接着剤液の塗布を行う前に、特表２００９−５２８６８８号公報で示されるように、半導体ウエハの回路面にプラズマポリマー分離層を堆積させることで、サポート部材の剥離の際に、半導体ウエハの回路形成面とプラズマポリマー分離層の間で剥離せしめる場合がある。

また、半導体ウエハの回路形成面に接着剤液をスピンコータで塗布すると周縁部に一段高くなったビード部ができる場合がある。この場合には、当該接着剤液を予備乾燥する前に、ビード部を溶剤によって除去することが好ましい。

（接着剤）
接着剤としては、本発明においては市販のものを使用することができる。例えば、ブリューワーサイエンス社（ミズーリ州ローラ）から販売されているＷａｆｅｒＢＯＮＤＴＭ材料（スライドボンディングプロセス用のＷａｆｅｒＢＯＮＤＴＭ ＨＴ １０．１０、ケミカルボンディングプロセス用のＷａｆｅｒＢＯＮＤＴＭ ＣＲ２００）や、ＷＡＣＫＥＲ製のバーグハウゼンの材料であるＥＬＡＳＴＯＳＩＬ ＬＲ ３０７０等が挙げられる。

また、半導体素材、ガラスまたは金属に対し高い接着力を示す樹脂もしくはポリマー類も好ましく、特に好ましくは、例えば、（イ）高固形分で、反応性エポキシ類およびアクリル類のようなＵＶ硬化樹脂、（ロ）２液性エポキシまたはシリコン接着剤のような同族の熱硬化樹脂、（ハ）熱可塑性のアクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ハロゲン化ビニル（フッ素系不含）樹脂またはビニルエステルのポリマー類やコポリマー類を、ポリアミド類、ポリイミド類、ポリスルホン類、ポリエーテルスルホン類またはポリウレタン類で、溶融状態または溶液塗膜として塗布し、塗工の後で焼くことにより乾燥してサポート部材と半導体ウエハを一層緻密にする、さらに、（ニ）環状オレフィン類、ポリオレフィンゴム類（例えばポリイソブチレン）または（ホ）炭化水素をベースとした粘着付与樹脂類が挙げられる。

接着剤としては、研磨時に水を使用するので非水溶性の高分子化合物が好ましく、また軟化点が高いことが望ましい。このような高分子化合物としては、ノボラック樹脂，エポキシ樹脂、アミド樹脂、シリコン樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリスチレン、ポリビニルエーテル、ポリ酢酸ビニルおよびその変性物またはそれらの混合物を溶剤に溶解したものが挙げられる。中でもアクリル系樹脂材料は２００℃以上の耐熱性があり、発生するガスも少なく、クラックが発生し難いので好ましい。またノボラック樹脂もスカムがなく、耐熱性、発生ガス量及びクラックの発生についてはアクリル系樹脂材料に劣るが、軟化点が高く、接着後の剥離についても溶剤剥離が容易な点で好ましい。これに加えて成膜時のクラック防止に可塑剤を混合してもよい。

また、溶剤としては上記の樹脂を溶解でき、また均一にウエハに成膜できるものが望ましく、ケトン類（例えば、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサン、メチルイソブチルケトン、メチルイソアミルケトン、２−ヘプタノン等）、多価アルコール類もしくはその誘導体（例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、エチレングリコールモノアセテート、プロピレングリコールモノアセテート、ジエチレングリコールモノアセテートあるいはこれらのモノメチルエーテル、モノエチルエーテル、モノプロピルエーテル、モノブチルエーテルまたはモノフェニルエーテル等）、環式エーテル類（例えば、ジオキサン）、エステル類（例えば、乳酸エチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、メトキシプロピオン酸メチル、エトキシプロピオン酸エチル等）または芳香族炭化水素類（例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン等）を挙げることができる。これらのなかでも、特に上記のケトン類もしくはその誘導体が好ましい。

これらは単独で用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよい。また膜厚の均一性を向上させるためにこれらに活性剤を添加してもよい。

（接着剤残渣の洗浄液）
半導体ウエハから接着剤とサポート部材を剥離した後に、半導体ウエハ１上に残存する接着剤残渣を取り除くための洗浄液としては、上記の接着剤に使用される有機溶剤に加え、一価アルコール類（例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール等）、ラクトン類（例えば、γ−ブチロラクトン等）、ラクタム類（例えば、γ−ブチロラクタム等）、エーテル類（例えば、ジエチルエーテルやアニソール等）、アルデヒド類（例えば、ジメチルホルムアルデヒド、ジメチルアセトアルデヒド等）を使用してもよい。これらのなかでも、特に前述のケトン類もしくはその誘導体が好ましい。

これらは単独で用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよい。また接着剤残渣の洗浄を効率よく行うために、これらに活性剤を添加してもよい。

次に本発明を実施例に基づき更に詳細に説明する。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。

（実施例１）
アクリル酸メチル、アクリル酸２−エチルヘキシルおよび２−ヒドロキシエチルアクリレートを５：１４：１の割合で、酢酸エチル中で常法により共重合させて、アクリル系ポリマーを含む溶液を得た。続いて、前記アクリル系ポリマーを含む溶液に、紫外線硬化性化合物として、ペンタエリスリトールトリアクリレートおよびジイソシアネートを反応させて得た紫外線硬化性オリゴマー５０重量部と、光重合開始剤としてイルガキュア６５１（商品名、ＢＡＳＦ社製）２.５重量部と、ポリイソシアネート系化合物としてトリメチロールプロパン変性トリレンジイソシアネートを１.０重量部、更にシリコン変性アクリレートを０．１５質量部加えて、放射線硬化性粘着剤である樹脂組成物を調製した。この樹脂組成物を、予め離型処理の施されたポリエチレンテレフタレートセパレータの離型処理面上に、乾燥後の粘着層の厚みが１０μｍとなるように塗工し、８０℃で１０分間乾燥させた後、予め表面にコロナ処理が施された低密度ポリエチレンのコロナ処理面と貼り合わせて基材樹脂フィルムに粘着剤を転写させることで半導体加工用粘着テープを作製した。

（実施例２）
シリコン変性アクリレートを０．７７質量部配合した以外は、実施例１と同様にして、半導体加工用粘着テープを作製した。

（実施例３）
シリコン変性アクリレートを８．０８質量部配合した以外は、実施例１と同様にして、半導体加工用粘着テープを作製した。

（実施例４）
２−エチルヘキシルアクリレート（７０ｍｏｌ％）、メタクリル酸（１ｍｏｌ％）、２−ヒドロキシプロピルアクリレート（２９ｍｏｌ％）の共重合体の３−ヒドロキシプロピルアクリレート側鎖末端ＯＨ基に、光重合性炭素−炭素二重結合および官能基を有する化合物として、２−メタクリロイルオキシエチルイソシアネートのＮＣＯ基を付加反応させた光重合性炭素−炭素二重結合を有するアクリル系化合物（Ａ１：分子量７０００００）を得た。この化合物（Ａ１）１００質量部に対して、ポリイソシアネートとしてトリメチロールプロパン変性ヘキサメチレンジイソシアネートを１質量部、光重合開始剤としてイルガキュア１８４（商品名、ＢＡＳＦ社製）を５．０質量部加えて、放射線硬化性粘着剤である樹脂組成物を調製した。この樹脂組成物を、予め離型処理の施されたポリエチレンテレフタレートセパレータの離型処理面上に、乾燥後の粘着層の厚みが１０μｍとなるように塗工し、８０℃で１０分間乾燥させた後、予め表面にコロナ処理が施された低密度ポリエチレンのコロナ処理面と貼り合わせて基材樹脂フィルムに粘着剤を転写させることで半導体加工用粘着テープを作製した。

（実施例５）
シリコン変性アクリレートを０．１１質量部配合した以外は、実施例４と同様にして、半導体加工用粘着テープを作製した。

（実施例６）
シリコン変性アクリレートを０．５３質量部配合した以外は、実施例４と同様にして、半導体加工用粘着テープを作製した。

（実施例７）
シリコン変性アクリレートを５．５８質量部配合した以外は、実施例４と同様にして、半導体加工用粘着テープを作製した。

（実施例８）
含フッ素オリゴマーを０．１５質量部配合した以外は、実施例１と同様にして、半導体加工用粘着テープを作製した。

（実施例９）
アクリル酸エチル、アクリル酸ブチルおよび２−ヒドロキシエチルアクリレートを１０：９：１の割合で、酢酸エチル中で常法により共重合させて、アクリル系ポリマーを含む溶液を得た。続いて、前記アクリル系ポリマーを含む溶液に、紫外線硬化性化合物として、ペンタエリスリトールトリアクリレートおよびジイソシアネートを反応させて得た紫外線硬化性オリゴマー５０重量部と、光重合開始剤としてイルガキュア６５１（商品名、ＢＡＳＦ社製）２.５重量部と、ポリイソシアネート系化合物としてトリメチロールプロパン変性トリレンジイソシアネートを１.０重量部、更にシリコン変性アクリレートを０．３１質量部加えて、放射線硬化性粘着剤である樹脂組成物を調製した。この樹脂組成物を、予め離型処理の施されたポリエチレンテレフタレートセパレータの離型処理面上に、乾燥後の粘着層の厚みが１０μｍとなるように塗工し、８０℃で１０分間乾燥させた後、予め表面にコロナ処理が施された低密度ポリエチレンのコロナ処理面と貼り合わせて基材樹脂フィルムに粘着剤を転写させることで半導体加工用粘着テープを作製した。

（実施例１０）
シリコン変性アクリレートを０．７７質量部配合した以外は、実施例９と同様にして、半導体加工用粘着テープを作製した。

（実施例１１）
ポリイソシアネートとしてトリメチロールプロパン変性ヘキサメチレンジイソシアネートを０．１質量部配合した以外は、実施例４と同様にして、半導体加工用粘着テープを作製した。

（比較例１）
シリコン変性アクリレートを配合しなかった以外は、実施例１と同様にして、半導体加工用粘着テープを作製した。

（比較例２）
シリコン変性アクリレートを０．１５質量部配合した以外は、実施例９と同様にして、半導体加工用粘着テープを作製した。

実施例１〜１１および比較例１、２の各サンプルについて接触角、プローブタック、ゲル分率、耐溶剤性、サポート部材の剥離性について、評価試験を以下のように行った。得られた結果をまとめて下記表１および２に示す。

＜粘着剤層表面の接触角＞
平らな面で測定を行う必要があるため、基材フィルムの粘着剤層が設けられていない方の面を、両面テープを用いて表面が平らのガラス板に固定した。セパレータを剥離した後、メチルエチルケトンを滴下し、接触角θを協和化学株式会社製ＦＡＣＥ接触角計ＣＡ−Ｓ１５０型を用いて測定した。測定温度は２３℃、測定湿度は５０％である。粘着剤層表面の接触角の測定は粘着テープへの紫外線照射を行う前の状態で行った。

＜プローブタック＞
株式会社レスカのタッキング試験機ＴＡＣ−ＩＩを用いて行った。測定モードは、設定した加圧値までプローブを押し込み、設定した時間が経過するまで加圧値を保持するようにコントロールし続けるＣｏｎｓｔａｎｔ Ｌｏａｄを用いた。セパレータを剥離した後、半導体加工用粘着テープの粘着剤層を上にし、上側より直径３．０ｍｍのＳＵＳ３０４製のプローブを接触させた。プローブを測定試料に接触させる時のスピードは３０ｍｍ／ｍｉｎであり、接触荷重は１００ｇｆであり、接触時間は１秒である。その後、プローブを６００ｍｍ／ｍｉｎの剥離速度で上方に引き剥がし、引き剥がすのに要する力を測定し、そのピーク値を読み取った。プローブ温度は２３℃であり、プレート温度は２３℃とした。

＜ゲル分率＞
５０ｍｍ×５０ｍｍの大きさにカットした半導体加工用粘着テープから、セパレータを除去し、その質量Ａを秤量した。次にこの秤量した半導体加工用ダイシングテープのサンプルを１００ｇのメチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）中に浸漬した状態で４８時間放置した後、５０℃の恒温層で乾燥し、その質量Ｂを秤量した。更に１００ｇの酢酸エチルを用いてサンプルの粘着剤層を拭き取り除去した後、サンプルの質量Ｃを秤量し、下記式（１）によりゲル分率を算出した。

＜耐溶剤性１＞
８インチの半導体ウエハに、実施例、比較例で得られた半導体加工用粘着テープを貼り合せ、リングフレームに固定した後、半導体ウエハ側から有機溶剤としてメチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）を吹きつけながら、２０ｒｐｍで回転させスピン洗浄を施した。洗浄・乾燥終了後に半導体加工用ダイシングテープの半導体ウエハが貼られていない領域の粘着剤層を観察し、粘着剤の溶解または膨潤が見られなかったものを○、一部粘着剤の膨潤が見られたものの実用上問題のない軽微なものを△とし合格と判定、粘着剤の溶解が見られたもの、実用上問題となるレベルの重度の膨潤が見られたものを×とし不合格とした。
＜耐溶剤性２＞
８インチの半導体ウエハに、実施例、比較例で得られた半導体加工用粘着テープを貼り合せ、リングフレームに固定した後、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）中に１時間浸漬した。その後、２０ｒｐｍで回転させスピン乾燥を施した後に半導体加工用ダイシングテープの半導体ウエハが貼られていない領域の粘着剤層を観察し、粘着剤の溶解または膨潤が見られなかったものを○、一部粘着剤の膨潤が見られたものの実用上問題のない軽微なものを△とし合格と判定、粘着剤の溶解が見られたもの、実用上問題となるレベルの重度の膨潤が見られたものを×とし不合格とした。

＜サポート部材剥離性＞
米国特許出願公開第２０１１／０２７２０９２号明細書に開示される方法を用いることにより、厚さ約７００μｍの６インチのシリコンウエハ上に、プラズマポリマー分離層、シリコーンゴム接着剤層、サポート部材として厚さ２.５ｍｍのガラス板が、順に積層された構造体１を得た。上記のようにして得られた構造体１のウエハ背面（プラズマポリマー分離層等が積層されていない面）に実施例、比較例で得られた半導体加工用粘着テープを貼り合せ、リングフレーム上に固定した後、Ｓｕｓｓ社製Ｄｅ-Ｂｏｎｄｅｒ ＤＢ１２Ｔに供することにより、サポート部材の剥離性を評価した。サポート部材のプラズマポリマー分離層とウエハ表面の間で剥離し、サポート部材をウエハ表面から除去できたものを○、一部でウエハ背面と半導体加工用粘着テープの間での剥離が発生したものの、サポート部材をウエハ表面から除去することができ、実用上許容できるものを△とし、合格と判定、サポート部材のプラズマポリマー分離層とウエハ表面の間で剥離せず、ウエハ背面と半導体加工用粘着テープの間で剥離し、サポート部材をウエハ表面から除去できなかったものを×とし不合格とした。

表１、２に示されるように、粘着剤層の紫外線照射前におけるメチルイソブチルケトンに対する接触角が２５°以上であり１８０°よりも小さい実施例１〜１１は耐溶剤性の評価項目において合格判定であり、化学薬品を用いた半導体素子表面の洗浄工程を含む半導体素子の製造において実用上問題なく用いることができる。実施例１および実施例８と比較例１との比較では、粘着剤層が、シリコンアクリレートもしくは含フッ素オリゴマーを含有することで耐溶剤性を向上させることができた。特にタック力が２００〜６００ｋＰａである実施例１、実施例２、実施例４、実施例５、実施例６、実施例８、実施例９、実施例１０、実施例１１ではサポート部材の剥離試験において更に優れた結果であった。また、ゲル分率が６５％以上である実施例４〜実施例７、実施例１１では、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）中に１時間浸漬した場合の耐溶剤性にも優れていることがわかった。

一方、粘着剤層の紫外線照射前におけるメチルイソブチルケトンに対する接触角が２５°未満である比較例１、２ではいずれの耐溶剤性試験において粘着剤の溶解または重度の膨潤が見られ、化学薬品を用いた半導体素子表面の洗浄工程を含む半導体素子の製造には適さないことが示された。

Claims (4)

1. 基材樹脂フィルムの少なくとも一方の面に放射線硬化性の粘着剤層が形成された半導体加工用粘着テープであって、
   前記粘着剤層の放射線照射前におけるメチルイソブチルケトンに対する接触角が２５．１°〜５４°であることを特徴とする半導体加工用粘着テープ。
2. 前記粘着剤層が、シリコンアクリレートまたは含フッ素オリゴマーを含有し、前記シリコンアクリレートまたは含フッ素オリゴマーの含有量が、前記粘着剤層の全固形分に対して０重量％よりも多く５重量％よりも少ないことを特徴とする請求項１に記載の半導体加工用粘着テープ。
3. 前記粘着剤層の放射線照射前における前記メチルイソブチルケトンに対するゲル分率が、６５％以上１００％以下であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の半導体加工用粘着テープ。
4. 前記粘着剤層の放射線照射前におけるプローブタック試験のピーク値が、２００〜６００ｋＰａであることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の半導体加工用粘着テープ。