JP5517615B2

JP5517615B2 - 半導体ウエハ研削方法とそれに用いる樹脂組成物及び保護シート

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Publication number: JP5517615B2
Application number: JP2009520520A
Authority: JP
Inventors: 正信九津見; 朋之金井
Original assignee: Denki Kagaku Kogyo KK
Current assignee: Denka Co Ltd
Priority date: 2007-06-22
Filing date: 2008-06-18
Publication date: 2014-06-11
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Description

本発明は、半導体ウエハ研削方法とそれに用いて好適な樹脂組成物及び保護シート又は固定用治具に関する。

ＩＣカード、携帯電話、及びＰＤＡ（ＰｅｒｓｏｎａｌＤｉｇｉｔａｌＡｓｓｉｓｔａｎｔｓ）等の電子機器の薄型化等により、これら電子機器の製造における研削技術の重要性が広く認識されている。研削工程では、被加工物を確実に固定することが求められている。被加工物を固定する方法の一つとして、粘着シートを用いる方法が知られている（特許文献１参照）。

しかしながら、ウエハを薄く研削するとウエハの強度が低下するため、ウエハ内に僅かな欠陥があるとクラックが発生し、歩留りを低下させてしまう。これらの破損を抑制するために、半導体ウエハの回路面側に所定深さの溝を形成した後、裏面側から研削しチップ状に分割する方法が提示されている（特許文献２参照）。

電子部品を製造する際、その途中工程において、シリコン又はガリウム−砒素等の半導体ウエハ上に回路パターンを形成してなる電子部品集合体や、平板状の絶縁基板等に回路パターンを形成してなる電子部品集合体を取り扱う場合が多い。半導体ウエハ上に回路パターンを形成してなる電子部品集合体では、シリコンウエハ上に３０μｍ程度の回路付きウエハやウエハレベルＣＳＰ（ＣｈｉｐＳｉｚｅＰａｃｋａｇｅ）等に代表される、３０〜５００μｍのバンプを有するものが多い。

従来の粘着シートを用いた研削では、３０μｍ以上の凹凸を有する電子部品集合体を用いると、凹凸への追従性が不足し、電子部品集合体に応力がかかるため、研削部の凹みやクラックが生じる場合があった。

５０μｍ以上の凹凸を有する電子部品集合体に対しては、凹凸への追従性を考慮して比較的柔軟な基材フィルムを用いる場合が多い（特許文献３参照）が、研削し個々のチップに分割する場合には分割したチップが動き、チップ欠けやピックアップ不良の原因となる。

前記問題を解決するため、ウエハ、光学部品の回路面の凹凸に対する追従性が十分にある材料であって、かつ研削時の支持体として十分な剛性を有する組成物として、特定の（メタ）アクリルモノマーを含有する樹脂を含む樹脂組成物が提案されている（特許文献４、５）。特許文献４、５には、上記樹脂組成物は裏面研削時の表面保護には有効であると記載してあるが、酸素雰囲気下でも硬化することについては記載がない。

特開昭６１−０１０２４２号公報特開平０５−３３５４１１号公報特許第３７７３３５８号公報国際公開ＷＯ２００７／００４６２０パンフレット国際公開ＷＯ２００６／１００７８８パンフレット

本発明は、研削加工時の凹凸追従性および個々のチップに分割させた時のチップ保持性に優れ、チップ欠けやピックアップ不良が発生せず、半導体ウエハとの接着性、剥離性に優れた部材、加工方法を提供すること、特に、従来技術では対応できていなかった、回路面に３０μｍ以上の大きな凹凸を有する半導体ウエハの裏面を研削して薄肉化する半導体ウエハの新しい研削方法を提供することを目的としている。

本発明の要旨は、以下の通りである。
（１）半導体ウエハの回路面（表面）側に、ウエハの厚さより浅い深さの溝を形成し、半導体ウエハの回路面側に前記半導体ウエハから剥離可能な樹脂層を形成する樹脂組成物を塗布し、該樹脂組成物からなる樹脂層を介して、表面に粘着層を有する保護シート又は厚さが２〜５ｍｍの固定用治具を設け、前記半導体ウエハの裏面を研削して個々のチップに分割する半導体ウエハ研削方法であり、前記樹脂組成物が、（Ａ）多官能（メタ）アクリレート、（Ｂ）単官能（メタ）アクリレート、及び（Ｃ）重合開始剤を含み、（Ａ）と（Ｂ）の合計量１００質量部に対して、（Ｂ）を５０〜９７質量部含有することを特徴とする半導体ウエハ研削方法。
（２）半導体ウエハの裏面を研削した後に、樹脂層を加熱して除去する上記（１）の半導体ウエハ研削方法。
（３）少なくとも樹脂層を４０〜１５０℃に加熱して、樹脂層を除去する上記（２）の半導体ウエハ研削方法。
（４）少なくとも樹脂層を３０〜１００℃の温水に接触させることで、樹脂層を除去する上記（１）乃至（２）の何れかの半導体ウエハ研削方法。
（５）保護シート又は固定用治具が光透過性であり、樹脂層がアクリル系樹脂組成物からなる上記（１）乃至（４）の何れかの半導体ウエハ研削方法。
（６）半導体ウエハが回路面に３０μｍ以上１０００μｍ以下の凹凸を有する上記（１）乃至（５）の何れかの半導体ウエハ研削方法。
（７）固定用冶具が波長３６５ｎｍの光を２０％以上透過するものである上記（５）又は（６）の半導体ウエハ研削方法。
（８）前記樹脂組成物が、（Ｃ）を０．１〜２０質量部含有する上記（１）乃至（７）の何れかの半導体ウエハ研削方法。
（９）前記樹脂組成物が、さらに前記（Ａ）、（Ｂ）、及び（Ｃ）に溶解しない粒状物質を含有する上記（１）乃至（８）の何れかの半導体ウエハ研削方法。
（１０）前記（Ａ）、（Ｂ）、及び（Ｃ）に溶解しない粒状物質が、架橋ポリメタクリル酸メチル粒子及び架橋ポリスチレン粒子からなる群から選ばれる少なくとも１種である上記（９）の半導体ウエハ研削方法。
（１１）前記（Ａ）および（Ｂ）がいずれも疎水性である上記（１）乃至（１０）の何れかの半導体ウエハ研削方法。
（１２）前記（Ａ）が、ウレタン（メタ）アクリレート及びジシクロぺンタニルジ（メタ）アクリレートからなる群から選ばれる少なくとも１種であり、前記（Ｂ）が、２−（１，２−シクロヘキサカルボキシイミド）エチル（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニロキシエチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、及びイソボルニル（メタ）アクリレートからなる群から選ばれる少なくとも１種である上記（１）乃至（１１）の何れかの半導体ウエハ研削方法。
（１３）前記（Ｃ）が光重合開始剤である上記（１）乃至（１２）の何れかの半導体ウエハ研削方法。
（１４）前記保護シートが、エチレンビニルアセテートからなる層を少なくとも一層以上含む上記（１）乃至（１３）の何れかの半導体ウエハ研削方法。
（１５）粘着層がアクリル系樹脂組成物からなる上記（１）乃至（１４）の何れかの半導体ウエハ研削方法。

本発明の半導体ウエハ研削方法に用いる樹脂組成物は、回路面に３０〜１０００μｍ、更には３０〜５００μｍ、特には３０〜５０μｍの凹凸（バンプ）を有する半導体ウエハの研削加工時の凹凸追従性および個々のチップに分割させた時のチップ保持性に優れ、チップ欠けやピックアップ不良が発生せず、作業環境的にも優れるという効果を発揮する。

本発明の研削方法の一実施形態を説明する図で、回路を区画するためのストリートラインに沿って所定の深さの溝を切削した半導体ウエハを示す。本発明の研削方法の一実施形態を説明する図で、図１の半導体ウエハの回路面上に樹脂組成物を塗布した状態を示す。本発明の研削方法の一実施形態を説明する図で、図２の半導体ウエハの回路面上の樹脂組成物に、表面に粘着層を有する保護シート又は厚さが２〜５ｍｍの固定用治具を被覆した状態を示す。本発明の研削方法の一実施形態を説明する図で、図３の半導体ウエハの裏面を研削した状態を示す。本発明の研削方法の一実施形態を説明する図で、図４の半導体ウエハの裏面に粘着シートを貼り付け、加熱又は温水に浸漬して、樹脂層を有する保護シートが剥がれた状態を示す。

符号の説明

１半導体ウエハ
２バンプ
３溝
４樹脂層
５表面に粘着層を有する保護シート又は厚さが２〜５ｍｍの固定用治具
６チップ
７粘着テープ

（樹脂層）
本発明の樹脂層は、以下詳説する樹脂組成物が硬化して得られるものである。本発明に用いられる樹脂組成物としては、硬化して得られる樹脂層が加熱により、或いは有機溶剤や水との接触により容易に半導体ウエハから剥離する性質を有するものが望ましく、更にこの際に保護シートとは剥離しないものが望ましい。このうち、加熱により剥離するもの又は水との接触で剥離するものはいずれも、有機溶媒を使用する剥離方法に比して、大きな設備を必要としないし、作業環境上も優れることから、好ましく選択される。

本発明に用いられる樹脂組成物は、（Ａ）多官能（メタ）アクリレート、（Ｂ）単官能（メタ）アクリレート、及び（Ｃ）重合開始剤を含み、（Ａ）と（Ｂ）の合計量１００質量部に対して、（Ｂ）を５０〜９７質量部含有する。尚、アクリレート及びメタクリレートを総称して（メタ）アクリレートという。

（Ａ）多官能（メタ）アクリレートとしては、オリゴマー／ポリマー末端又は側鎖に２個以上（メタ）アクロイル化された多官能（メタ）アクリレートのオリゴマー／ポリマーや２個以上の（メタ）アクロイル基を有するモノマーを使用することができる。

多官能（メタ）アクリレートのオリゴマー／ポリマーとしては、例えば、１，２−ポリブタジエン末端ウレタン（メタ）アクリレート（例えば、日本曹達社製ＴＥ−２０００、ＴＥＡ−１０００）、前記水素添加物（例えば、日本曹達社製ＴＥＡＩ−１０００）、１，４−ポリブタジエン末端ウレタン（メタ）アクリレート（例えば、大阪有機化学社製ＢＡＣ−４５）、ポリイソプレン末端（メタ）アクリレート、ポリエステル系ウレタン（メタ）アクリート、ポリエーテル系ウレタン（メタ）アクリレート、ポリエステル（メタ）アクリレート、ビスＡ型エポキシ（メタ）アクリレート（例えば、大阪有機化学社製ビスコート＃５４０、昭和高分子社製ビスコートＶＲ−７７）、ウレタンアクリレート（例えば、日本合成化学社製ＵＶ−３０００Ｂ）などが挙げられる。

２官能（メタ）アクリレートモノマーとして、１，３−ブチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，４−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサジオールジ（メタ）アクリレート、１，９−ノナンジオールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニルジ（メタ）アクリレート、２−エチル−２−ブチル−プロパンジオール（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコール変性トリメチロールプロパンジ（メタ）アクリレート、ステアリン酸変性ペンタエリストールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、２，２−ビス（４−（メタ）アクリロキシジエトキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−（メタ）アクリロキシプロポキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−（メタ）アクリロキシテトラエトキシフェニル）プロパン、ジシクロぺンタニルジ（メタ）アクリレート等が挙げられる。
３官能（メタ）アクリレートモノマーとしては、トメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、トリス［（メタ）アクリロイキシエチル］イソシアヌレート等が挙げられる。
４官能以上の（メタ）アクリレートモノマーとしては、ジメチロールプロパンテトラ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールエトキシテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリストールペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリストールヘキサ（メタ）アクリレート等が挙げられる。

（Ａ）多官能（メタ）アクリレートは、疎水性のものがより好ましい。疎水性の多官能（メタ）アクリレートとは、水酸基を有さない（メタ）アクリレートをいう。然るに、水溶性の場合には、研削加工時に樹脂組成物の硬化体が膨潤することにより位置ずれを起こし加工精度が劣る恐れがある。親水性であっても、その樹脂組成物の硬化体が水によって大きく膨潤もしくは一部溶解することがなければ、使用しても差し支えない。

（Ａ）多官能（メタ）アクリレートの添加量は、（Ａ）及び、後述する（Ｂ）単官能（メタ）アクリレートの合計量１００質量部中、３〜５０質量部であり、１０〜３０質量部が好ましい。３質量部以上であれば、樹脂組成物の硬化体を加熱した時に被着物より当該硬化体が剥離する性質（以下、単に「剥離性」という）が充分に助長されるし、樹脂組成物の硬化体がフィルム状に剥離することが確保できる。また、５０質量部以下であれば、初期の接着性が低下する恐れもない。

（Ｂ）単官能（メタ）アクリレートのモノマーとしては、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、イソオクチル（メタ）アクリレート、イソデシル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、フェニル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニロキシエチル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、メトキシ化シクロデカトリエン（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、３−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、テトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピル（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレート、カプロラクトン変性テトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート、３−クロロ−２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ｔ−ブチルアミノエチル（メタ）アクリレート、エトキシカルボニルメチル（メタ）アクリレート、フェノールエチレンオキサイド変性アクリレート、フェノール（エチレンオキサイド２モル変性）アクリレート、フェノール（エチレンオキサイド４モル変性）アクリレート、パラクミルフェノールエチレンオキサイド変性アクリレート、ノニルフェノールエチレンオキサイド変性アクリレート、ノニルフェノール（エチレンオキサイド４モル変性）アクリレート、ノニルフェノール（エチレンオキサイド８モル変性）アクリレート、ノニルフェノール（プロピレンオキサイド２．５モル変性）アクリレート、２−エチルヘキシルカルビトールアクリレート、エチレンオキシド変性フタル酸（メタ）アクリレ−ト、エチレンオキシド変性コハク酸（メタ）アクリレート、トリフロロエチル（メタ）アクリレート、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、ω−カルボキシ−ポリカプロラクトンモノ（メタ）アクリレート、フタル酸モノヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリル酸ダイマー、β−（メタ）アクロイルオキシエチルハイドロジェンサクシネート、ｎ−（メタ）アクリロイルオキシアルキルヘキサヒドロフタルイミド、２−（１，２−シクロヘキサカルボキシイミド）エチル（メタ）アクリレート等が挙げられる。

（Ｂ）単官能（メタ）アクリレートは、（Ａ）と同様に、疎水性のものがより好ましく、水溶性の場合には、研削加工時に樹脂組成物の硬化体が膨潤することにより位置ずれを起こし加工精度が劣る恐れがある。ここで、疎水性とは、水酸基を有さない（メタ）アクリレートをいう。また、親水性であっても、その樹脂組成物の硬化体が水によって膨潤もしくは一部溶解することがなければ、使用しても差し支えない。

（Ｂ）単官能（メタ）アクリレートの添加量は、（Ａ）及び（Ｂ）の合計量１００質量部中、５０〜９７質量部であり、７０〜９０質量部が好ましい。５０質量部以上であれば初期の接着性が低下する恐れもなく、９７質量部以下であれば、剥離性が良好である。

また、前記（Ａ）及び（Ｂ）の配合組成物に、（メタ）アクリロイルオキシエチルアシッドフォスフェート、ジブチル２−（メタ）アクリロイルオキシエチルアシッドフォスフェート、ジオクチル２−（メタ）アクリロイルオキシエチルフォスフェート、ジフェニル２−（メタ）アクリロイルオキシエチルフォスフェート、（メタ）アクリロイルオキシエチルポリエチレングリコールアシッドフォスフェート等のビニル基又は（メタ）アクリル基を有するリン酸エステルを併用することで、金属面への密着性をさらに向上させることができる。

本発明で使用する（Ｃ）重合開始剤としては、可視光線や紫外線の活性光線により増感させて樹脂組成物の光硬化を促進するために配合するものが好ましく、公知の各種光重合開始剤が使用可能である。具体的にはベンゾフェノン及びその誘導体；ベンジル及びその誘導体；エントラキノン及びその誘導体；ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンジルジメチルケタール等のベンゾイン誘導体；ジエトキシアセトフェノン、４−ｔ−ブチルトリクロロアセトフェノン等のアセトフェノン誘導体；２−ジメチルアミノエチルベンゾエート；ｐ−ジメチルアミノエチルベンゾエート；ジフェニルジスルフィド；チオキサントン及びその誘導体；カンファーキノン、７，７−ジメチル−２，３−ジオキソビシクロ［２．２．１］ヘプタン−１−カルボン酸、７，７−ジメチル−２，３−ジオキソビシクロ［２．２．１］ヘプタン−１−カルボキシ−２−ブロモエチルエステル、７，７−ジメチル−２，３−ジオキソビシクロ［２．２．１］ヘプタン−１−カルボキシ−２−メチルエステル、７，７−ジメチル−２，３−ジオキソビシクロ［２．２．１］ヘプタン−１−カルボン酸クロライド等のカンファーキノン誘導体；２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルフォリノプロパン−１−オン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタノン−１等のα−アミノアルキルフェノン誘導体；ベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド、ベンゾイルジエトキシポスフィンオキサイド、２，４，６−トリメチルベンゾイルジメトキシフェニルホスフィンオキサイド、２，４，６−トリメチルベンゾイルジエトキシフェニルホスフィンオキサイド等のアシルホスフィンオキサイド誘導体等が挙げられる。光重合開始剤は１種又は２種以上を組み合わせて用いることができる。

（Ｃ）重合開始剤の添加量は、（Ａ）と（Ｂ）との合計１００質量部に対して、０．１〜２０質量部が好ましい。より好ましくは０．５〜１０質量部である。０．１質量部以上であれば、硬化促進の効果が確実に得られるし、２０質量部以下で充分な硬化速度を得ることができる。より好ましい形態として（Ｃ）を０．５質量部以上添加することで、光照射量に依存なく硬化可能となり、さらに樹脂組成物の硬化体の架橋度が高くなり、切削加工時に位置ずれ等を起こさない点や剥離性が向上する点でより好ましい。

また、前記（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）の配合組成物の中に、ベンゼン環骨格を持つ化合物が含まれていると、半導体保護シートとの親和性が向上し、当該組成物の硬化体を基材側に残し部材のみが剥離し回収できるので、作業性に優れるという効果が得られる。

本発明においては、極性有機溶媒を樹脂組成物中に含有させてもよい。極性有機溶媒を含有することにより、樹脂層が温水と接触して容易に膨潤し接着強度を低下させることができる。

極性有機溶媒に関しては、その沸点が３０℃以上２００℃以下であることが好ましい。沸点が前記範囲内の極性有機溶媒を選択する時には、樹脂層が温水と接触して接着強度が低下する現象をより一層確実に発現することができるので好ましい。また、このような極性有機溶媒としては、例えば、アルコール、ケトン、エステル等が挙げられるが、発明者の検討結果に拠れば、このうちアルコールが好ましく選択される。

アルコールとしては、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、イソブタノール、第二ブタノール、第三ブタノール、ｎ−アミルアルコール、イソアミルアルコール、２−エチルブチルアルコール等が挙げられる。さらに、前記アルコールの中でも、沸点が１２０℃以下であるメタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、イソブタノール、第二ブタノール、第三ブタノールが好ましく、その中でもメタノ−ル、エタノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノールが一層好ましい。

極性有機溶媒の添加量は、（Ａ）と（Ｂ）との合計量１００質量部に対して、０．５〜１０質量部が好ましい。０．５質量部以上であれば剥離性が確保でき、１０質量部以下であれば、初期の接着性が低下する恐れもなく、樹脂層がフィルム状に剥離する。

本発明においては、（Ａ）、(Ｂ)及び（Ｃ）に溶解しない粒状物質を含有していてもよい。これにより、樹脂層が一定の厚みを保持できるため、研削厚み精度が向上する。

（Ａ）、(Ｂ)及び（Ｃ）に溶解しない粒状物質としては、材質として、一般的に使用される有機粒子、無機粒子いずれでもかまわない。具体的には、有機粒子としては、ポリエチレン粒子、ポリポリプロピレン粒子、架橋ポリメタクリル酸メチル粒子、架橋ポリスチレン粒子などが挙げられ、無機粒子としてはガラス、シリカ、アルミナ、チタンなどのセラミック粒子が挙げられる。

（Ａ）、(Ｂ)及び（Ｃ）に溶解しない粒状物質は、研削厚み精度の向上、つまり樹脂層の膜厚の制御の観点から球状で粒径が一定であることが好ましい。
具体的に、有機粒子としては、メタクリル酸メチルモノマー、スチレンモノマーと架橋性モノマーとの公知の乳化重合法により単分散粒子として得られる架橋ポリメタクリル酸メチル粒子、架橋ポリスチレン粒子などが挙げられる。
無機粒子としては球状シリカが挙げられる。
これらの粒子は、粒子の変形が少なく、粒径のバラツキによる樹脂層の膜厚が均一になるため好ましく、その中でもさらに粒子の沈降等の貯蔵安定性や樹脂組成物の反応性の観点から、架橋ポリメタクリル酸メチル粒子、架橋ポリスチレン粒子がより一層好ましい。

樹脂組成物の硬化物の膜厚は部材の種類、形状、大きさ等に応じて、当業者が適宜選択できるが、（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）に溶解しない粒状物質の粒子径としては、粒子の平均粒子径で１〜３００μｍが好ましく、特に１０〜２００μｍがより好ましい。１μｍ以上であれば剥離性が確保でき、３００μｍ以下であれば、加工精度が低下しない。また、前記粒子径の分布についてはなるべく狭いことが望ましい。平均粒子径は、レーザー回折式粒度分布測定装置（島津製作所社製「ＳＡＬＤ−２２００」）により測定した。

（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）に溶解しない粒状物質の添加量は、（Ａ）及び（Ｂ）の合計量１００質量部に対して、０．１〜２０質量部が好ましく、特に０．１〜１０質量部が好ましい。０．１質量部以上であれば樹脂層の膜厚がほぼ一定であり、２０質量部以下であれば、初期の接着性が低下する恐れもない。

本発明の樹脂組成物は、本発明の目的を損なわない範囲で、一般に使用されているアクリルゴム、ウレタンゴム、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレンゴムなどの各種エラストマー、無機フィラー、溶剤、増量材、補強材、可塑剤、増粘剤、染料、顔料、難燃剤、シランカップリング剤、界面活性剤等の添加剤を使用してもよい。

本発明の樹脂組成物は、その貯蔵安定性向上のため少量の重合禁止剤を使用することができる。重合禁止剤としては、例えば、メチルハイドロキノン、ハイドロキノン、２，２−メチレン−ビス（４−メチル−６−ターシャリーブチルフェノール）、カテコール、ハイドロキノンモノメチルエーテル、モノターシャリーブチルハイドロキノン、２，５−ジターシャリーブチルハイドロキノン、ｐ−ベンゾキノン、２，５−ジフェニル−ｐ−ベンゾキノン、２，５−ジターシャリーブチル−ｐ−ベンゾキノン、ピクリン酸、クエン酸、フェノチアジン、ターシャリーブチルカテコール、２−ブチル−４−ヒドロキシアニソール、２，６−ジターシャリーブチル−ｐ−クレゾール等が挙げられる。

これらの重合禁止剤の使用量は、（Ａ）及び（Ｂ）のモノマー合計量１００質量部に対し、０．００１〜３質量部が好ましく、０．０１〜２質量部がより好ましい。０．００１質量部以上で貯蔵安定性が確保されるし、３質量部以下で良好な接着性が得られ、未硬化になることもない。

前記樹脂組成物から得られる樹脂層は、前記したように、加熱により剥離するもの又は水との接触で剥離するものが好ましい。加熱する温度としては、４０〜１５０℃、好ましくは５０〜１００℃、より好ましくは５５〜８０℃であることが、温水と接触する場合の温水温度としては３０〜１００℃、好ましくは３５〜８０℃、より好ましくは４０〜６０℃であることが、多大な設備を必要とせず、また作業上取り扱いが容易であることから、好ましい。

（保護シート）
保護シートとしては、従来公知の合成樹脂からなるシートを使用でき、エチレンビニルアセテート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリブタジエン等のポリオレフィン類の他、ポリ塩化ビニル、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、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリイミド等を単独または２種以上の積層フィルムとして用いてもよい。保護シート中の基材の厚さは、５０〜５００μｍが好ましく、さらに好ましくは７０〜２５０μｍである。５００μｍよりも厚い場合は研削時にかかる荷重によりウエハがずれ研削精度が落ちることがあるし、５０μｍ未満の薄い場合には基材フィルム成型時にピンホールやフィッシュアイが発生し、その影響で研削精度が落ちることがある。また、樹脂組成物がアクリル系樹脂等の光硬化性樹脂を含有する場合には、保護シートも光透過性のものが好ましく選択される。また、保護シートは後述する半導体ウエハの裏面研削において強度特性を満足する必要があることから、少なくともエチレンビニルアセテートからなる層を一層以上含むものが好ましい。

保護シートの表面には粘着剤からなる粘着層を設ける。粘着剤としては一般感圧型粘着剤、紫外線硬化型粘着剤、加熱硬化型粘着剤等を用いることができる。一般感圧型粘着剤としてはアクリル系、ゴム系、シリコーン系などの粘着剤が用いられる。紫外線硬化型粘着剤は、一般感圧型粘着剤に硬化性化合物及び紫外線硬化開始剤を配合したものであり、紫外線の照射によりその粘着力を調整することができる。また、加熱硬化型粘着剤は、一般感圧型粘着剤に硬化性化合物及び加熱硬化開始剤を配合したものであり、加熱することによりその粘着力を調整することができる。このうちアクリル系樹脂組成物からなる粘着剤が好ましい。粘着層の厚さは、３〜１００μｍが好ましく、さらに好ましくは１０〜５０μｍである。１００μｍよりも厚い場合は研削時にかかる荷重によりウエハがずれ研削精度が落ちることがあるし、３μｍよりも薄い場合は塗工時に発生する糊スジの影響等で研削精度が低下することがある。

（固定用冶具）
固定用冶具としては、平滑な材料であることが好ましく、ガラス、ステンレス、アルミ、セラミックス、鉄等の金属板状体、アクリル、ポリカーボネート、ＡＢＳ、ＰＥＴ、ナイロン、ウレタン、ポリイミド、ポリオレフィン、塩化ビニル等の樹脂板状体または厚い樹脂フィルム状のもの等を単独または２種以上の積層体として用いてもよい。
固定用冶具は、３６５ｎｍの波長を２０％以上透過するものが好ましく、５０％以上透過するものがより好ましい。通常、樹脂組成物に３６５ｎｍの波長の光を照射して硬化させるに際し、所定時間内に硬化を完了させるために光の照射量を適宜設定するが、このときの照射光量を基準として、固定用治具が３６５ｎｍの波長を２０％以上透過するものであれば、樹脂組成物を硬化させるのに時間が掛かりすぎることもなく良好である。

また、固定用冶具の厚さは、２〜５ｍｍである。
なお、固定用治具等の光の透過量については、トプコン社製「ＵＶＲ−２」を用い、波長３６５ｎｍの光の入射量を１００としたときの透過量を測定した。

（半導体ウエハ研削方法）
本発明の好ましい実施態様においては、表面に粘着層を有する保護シート又は厚さが２〜５ｍｍの固定用治具は、予め半導体ウエハの回路面側に、そのウエハ厚さより浅い切り込み深さの溝を形成し、その後上記半導体ウエハの裏面を研削することで半導体ウエハの厚みを薄くするとともに、最終的に個々のチップに分割する半導体ウエハ裏面研削方法において、回路面の凹凸追従性と保護および半導体ウエハの固定手段として用いられる。

本発明の好ましい実施態様として、具体的には、以下の工程（１）〜（５）からなる半導体ウエハ裏面研削方法が提示できる。
（１）半導体ウエハ上の回路を区画するためのストリートラインに沿って所定の深さの溝を切削する（図１参照）。
（２）前記半導体ウエハの回路面全体を覆うように、樹脂組成物を塗布する（図２参照）。なお、塗布方法には、バーコート、スプレーガン、スピンコートなど、様々な塗布形式が採用できる。
（３）樹脂組成物からなる層に、表面に粘着層を有する保護シート又は厚さが２〜５ｍｍの固定用治具を貼り合せ、可視光または紫外線を照射して、光硬化性樹脂層を硬化させる。
（３’）上記（２）及び（３）に代えて、樹脂組成物を塗布後、可視光または紫外線を照射して、樹脂組成物からなる層を硬化させた後、表面に粘着層を有する保護シート又は厚さが２〜５ｍｍの固定用治具を貼り合せる（図３参照）。
上記（３）又は（３’）において、表面に粘着層を有する保護シート外側又は厚さが２〜５ｍｍの固定用治具外側から加重をかけて均一な厚み精度を得ることもできる。
（４）半導体ウエハの裏面を所定の厚さになるまで研削し、個々のチップに分割する（図４参照）。
（５）チップの研削面に別の粘着テープを貼り合せ、４０〜１５０℃に加熱して、或いは４０〜１００℃の温水と接触させて、樹脂層および保護シート又は固定用治具をチップから剥離する（図５参照）。
その後、チップをピックアップし所定の基体にマウントする。

以下本発明の実施例によりさらに詳細に説明するが、これらに限定して解釈されるものではない。
なお、それぞれの実施例、比較例における樹脂組成物の組成（質量部）、及び評価結果等は、まとめて表１、表２に示した。

（実施例１−１）
（樹脂組成物）
（Ａ）多官能（メタ）アクリレートとして、日本曹達社製「ＴＥ−２０００」（１，２−ポリブタジエン末端ウレタンメタクリレート、以下「ＴＥ−２０００」と略す）１０質量部、ジシクロペンタニルジアクリレート（日本化薬社製「ＫＡＹＡＲＡＤＲ−６８４」、以下「Ｒ−６８４」と略す）１０質量部、（Ｂ）単官能（メタ）アクリレートとして、２−（１，２−シクロヘキサカルボキシイミド）エチルアクリレート（東亜合成社製「アロニックスＭ−１４０」、以下「Ｍ−１４０」と略す）３０質量部、ジシクロペンテニルオキシエチルメタクリレート（ローム＆ハース社製「ＱＭ−６５７」、以下「ＱＭ」と略す）５０質量部、（Ｃ）重合開始剤として２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルフォリノプロパン−１−オン（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「ＩＲＧＡＣＵＲＥ９０７」、以下「ＩＲＧＡＣＵＲＥ９０７」と略す）２質量部、及び重合禁止剤として２，２−メチレン−ビス（４−メチル−６−ターシャリーブチルフェノール）（以下、「ＭＤＰ」と略す）０．１質量部を添加、混合して樹脂組成物を調製した。

（保護シート）
ブチルアクリレート８０質量％、メチル（メタ）アクリレート１９質量％、及び２−ヒドロキシエチルアクリレート１質量％の共重合体（ガラス転移点−５３．３℃）と２，４−トリレンジイソシアネートのトリメチロールプロパンのアダクト体(付加体)により架橋した粘着剤を、エチレンビニルアセテートを主体とした１６０μｍ厚のフィルムに積層し、表面に粘着層を有する保護シートを得た。なお、粘着剤厚みは２０μｍ、フィルム全体の厚さは１６０μｍでＴダイ共押出法により成型した。

前記樹脂組成物と保護シートを用い、以下に示す方法で本発明の研削方法を実施し、評価した。研削方法と評価は、酸素雰囲気下で行った。

（評価方法）
＜接着性＞
直径８インチ、厚み７００μｍで１００μｍのハンダバンプを有するシリコンウエハをダイシングテープ（電気化学工業社製「ＵＨＰ−１００５Ｍ３」）に貼り合せ、ダイシングソー（ディスコ社製「ＤＡＤ−３４１」）を用い、３５μｍ厚のブレードで、切り込み量３００μｍ、チップサイズ３ｍｍ角の条件で溝を形成する。次に、ダイシングテープを剥離し、樹脂組成物および保護シートを貼り合せ、均一な面がでるように１０Ｋｇを加重する。その後、無電極放電ランプを使用したフュージョン社製硬化装置により、３６５ｎｍ波長で２０００ｍＪ／ｃｍ^２の条件にて樹脂組成物を硬化させる。その後、半導体ウエハの裏面をディスコ社製ＤＦＧ−８５０を用いて、厚さ１００μｍになるまで研削を行い、個々のチップに分割した。分割したチップの接着性が悪くチップ飛びが発生した数を評価し、５０個未満であれば○、５１個以上１００個未満であれば△、１０１個以上であれば×とした。

＜保持性＞
前記と同じ方法により厚さ１００μｍになるまで研削を行い、個々のチップに分割したときに、分割したチップの保持性が悪く、チップがズレた場合を×、ズレが起こらず良好な場合を○とした。

＜剥離性＞
前記と同じ方法により厚さ１００μｍになるまで研削を行い、個々のチップに分割した。その後、チップの研削面に粘着テープ（電気化学工業社製「ＵＨＰ−１１０Ｂ」）を貼り合せ、６０℃に加温し樹脂層および保護シートを剥離した。剥離時に樹脂層からチップが剥離できなかった場合を×、スムーズではないものの剥離できた場合を△、スムーズに剥離できた場合を○とした。

＜接着強さ＞
ＪＩＳＫ６８５０に準拠し、接着の強さを測定した。具体的には被着材として耐熱ガラス（商品名「耐熱パイレックスガラス」、２５ｍｍ×２５ｍｍ×厚さ２．０ｍｍ）を用いた。接着部位を８mmφとし、樹脂組成物にて、２枚の耐熱ガラスを貼り合わせた。無電極放電ランプを使用したフュージョン社製硬化装置により、３６５ｎｍの波長の積算光量２０００ｍＪ／ｃｍ^２の条件にて硬化させ、引張せん断接着強さ試験片を作製した。試験片は、万能試験機を使用して、温度２３℃、湿度５０％の環境下、引張速度１０ｍｍ／ｍｉｎで引張せん断接着強さを測定した。

（実施例１−２〜１−８）
実施例１−１において、樹脂組成物の（Ａ）多官能（メタ）アクリレートと（Ｂ）単官能（メタ）アクリレートの比率を変更したこと、（Ｃ）重合開始剤の比率を変更したこと以外は実施例１−１と同様の操作、評価を行った。日本曹達社製「ＴＥ−２０００」とジシクロぺンタニルジアクリレートとの比率、２−（１，２−シクロヘキサカルボキシイミド）エチルアクリレートとジシクロペンテニルオキシエチルメタクリレートとの比率は、実施例１−１と同一にした。

（比較例１−１）
比較例として、実施例１−１において、従来の粘着シートのみを用いて実施例１−１と同様に操作し、評価を行った。なお、粘着シートとしては、特許文献３（特許第３７７３３５８号公報）の実施例１に記載の粘着テープを使用し、ウエハの保持性等の評価を行った。ＪＩＳ−Ａ硬度の低い粘着シートを使用することによりウエハの保持性が悪く研削精度が劣り、且つチップ化した際にはチップがズレ、チップ飛びが発生した。また、粘着シート側にチップが移行し剥離がうまくいかなかった。

（実施例１−９）
実施例１−１において、チップを剥がす際に４０℃の温水に浸漬したところ、樹脂層の付いた保護シートとチップとにスムーズに剥離することができた。

（実施例１−１０）
（樹脂組成物）
（Ａ）多官能（メタ）アクリレートとして、日本曹達社製「ＴＥＡＩ−１０００」（１，４−ポリブタジエン末端ウレタン（メタ）アクリレート）２０質量部、（Ｂ）単官能（メタ）アクリレートとして、ブチル（メタ）アクリレート８０質量部、（Ｃ）重合開始剤としてベンゾインエチルエーテル２質量部、及び重合禁止剤としてターシャリーブチルカテコール０．１質量部を添加、混合して樹脂組成物を調製したこと以外は実施例１−１と同様の操作、評価を行った。

（実施例１−１１）
実施例１−１において、（Ａ）及び（Ｂ）の合計量１００質量部に対して、５質量部の粒状物質（平均粒径５０μｍの架橋ポリメタクリル酸メチル粒子、根上工業社製アートパールＧＲ−２００、以下「ＧＲ−２００」と略す）を添加、混合して樹脂組成物を調製したこと以外は実施例１−１と同様の操作、評価を行った。樹脂層の膜厚が１００μｍと一定であり、研削厚み精度が向上した。剥離性と保持性は○であった。

（実施例２−１）
（樹脂組成物）
（Ａ）多官能（メタ）アクリレートとして、日本合成化学社製「ＵＶ−３０００Ｂ」（ウレタンアクリレート、以下「ＵＶ−３０００Ｂ」と略す）８質量部、ジシクロぺンタニルジアクリレート（日本化薬社製「ＫＡＹＡＲＡＤＲ−６８４」、以下「Ｒ−６８４」と略す）１２質量部、（Ｂ）単官能（メタ）アクリレートとして、２−（１，２−シクロヘキサカルボキシイミド）エチルアクリレート（東亜合成社製「アロニックスＭ−１４０」、以下「Ｍ−１４０」と略す）３０質量部、ジシクロペンテニルオキシエチルメタクリレート（ローム＆ハース社製「ＱＭ−６５７」、以下「ＱＭ」と略す）５０質量部、（Ｃ）重合開始剤として２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルフォリノプロパン−１−オン（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「ＩＲＧＡＣＵＲＥ９０７」、以下「ＩＲＧＡＣＵＲＥ９０７」と略す）２質量部、及び重合禁止剤として２，２−メチレン−ビス（４−メチル−６−ターシャリーブチルフェノール）（以下、「ＭＤＰ」と略す）０．１質量部を添加、混合して樹脂組成物を調製した。

（固定用冶具）
固定用冶具は、波長３６５ｎｍの光を８０％透過する厚さ３ｍｍのガラス板を使用した。

前記樹脂組成物と固定用冶具を用い以下に示す方法で本発明の研削方法を実施し、評価した。

（評価方法）
＜接着性＞
直径８インチ、厚み７００μｍで１００μｍのハンダバンプを有するシリコンウエハをダイシングテープ（電気化学工業社製「ＵＨＰ−１００５Ｍ３」）に貼り合せ、ダイシングソー（ディスコ社製「ＤＡＤ−３４１」）を用い、３５μｍ厚のブレードで、切り込み量３００μｍ、チップサイズ３ｍｍ角の条件で溝を形成する。次に、ダイシングテープを剥離し、樹脂組成物および固定用冶具を貼り合せ、均一な面がでるように１０Ｋｇを加重する。その後、無電極放電ランプを使用したフュージョン社製硬化装置により、３６５ｎｍ波長で２０００ｍＪ／ｃｍ^２の条件にて樹脂組成物を硬化させる。その後、半導体ウエハの裏面をディスコ社製ＤＦＧ−８５０を用いて、厚さ１００μｍになるまで研削を行い、個々のチップに分割した。分割したチップの接着性が悪くチップ飛びが発生した数を評価し、５０個未満であれば○、５１個以上１００個未満であれば△、１０１個以上であれば×とした。

＜保持性＞
実施例１−１の評価方法と同様に行った。

＜剥離性＞
実施例１−１の評価方法と同様に行った。

（実施例２−２〜２−８）
実施例２−１において、樹脂組成物の（Ａ）多官能（メタ）アクリレートと（Ｂ）単官能（メタ）アクリレートの比率を変更したこと、（Ｃ）重合開始剤の比率を変更したこと以外は実施例２−１と同様の操作、評価を行った。日本合成化学社製「ＵＶ−３０００Ｂ」とジシクロぺンタニルジアクリレートとの比率、２−（１，２−シクロヘキサカルボキシイミド）エチルアクリレートとジシクロペンテニルオキシエチルメタクリレートとの比率は、実施例２−１と同一にした。

（比較例２−１）
比較例として、実施例２−１において、従来の粘着シートのみを用いて実施例２−１と同様に操作し、評価を行った。なお、粘着シートとしては、特許文献３（特許第３７７３３５８号公報）の実施例１に記載の粘着テープを使用し、ウエハの保持性等の評価を行った。ＪＩＳ−Ａ硬度の低い粘着シートを使用することによりウエハの保持性が悪く研削精度が劣り、且つチップ化した際にはチップがズレ、チップ飛びが発生した。また、粘着シート側にチップが移行し剥離がうまくいかなかった。

（実施例２−９）
実施例２−１において、チップを剥がす際に４０℃の温水に浸漬したところ、樹脂層の付いた固定用冶具とチップとにスムーズに剥離することができた。

（実施例２−１０）
（樹脂組成物）
（Ａ）多官能（メタ）アクリレートとして、大阪有機化学社製ＢＡＣ−４５」（ポリイソプレン末端（メタ）アクリレート）２０質量部、（Ｂ）単官能（メタ）アクリレートとして、イソボルニル（メタ）アクリレート８０質量部、（Ｃ）重合開始剤として４−ｔ−ブチルトリクロロアセトフェノン２質量部、及び重合禁止剤としてフェノチアジン０．１質量部を添加、混合して樹脂組成物を調製したこと以外は実施例２−１と同様の操作、評価を行った。

（実施例２−１１）
実施例２−１において、（Ａ）及び（Ｂ）の合計量１００質量部に対して、５質量部の粒状物質（平均粒径５０μｍの架橋ポリメタクリル酸メチル粒子、根上工業社製アートパールＧＲ−２００、以下「ＧＲ−２００」と略す）を添加、混合して樹脂組成物を調製したこと以外は実施例２−１と同様の操作、評価を行った。樹脂層の膜厚が１００μｍと一定であり、研削厚み精度が向上した。剥離性と保持性は○であった。

実施例の結果より以下のことが判る。
（１）本発明に用いられる樹脂組成物は、酸素雰囲気下でも硬化するので、剥離しやすい。
（２）本発明に用いられる樹脂組成物は、剥離性、保持性、接着性が良好である。

本発明は、研削加工時の凹凸追従性および個々のチップに分割させた時のチップ保持性に優れ、チップ欠けやピックアップ不良が発生せず、半導体ウエハとの接着性、剥離性に優れた部材、加工方法であり、回路面の高い凹凸を有する半導体ウエハの裏面研削に好適に用いられるので、産業上有用である。

なお、２００７年６月２２日に出願された日本特許出願２００７−１６４９３４号、及び２００７年６月２２日に出願された日本特許出願２００７−１６４９５１号の明細書、特許請求の範囲、図面及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。

Claims

半導体ウエハの回路面側に、ウエハの厚さより浅い深さの溝を形成し、半導体ウエハの回路面側に前記半導体ウエハから剥離可能な樹脂層を形成する樹脂組成物を塗布し、該樹脂組成物からなる樹脂層を介して、表面に粘着層を有する保護シート又は厚さが２〜５ｍｍの固定用治具を設け、前記半導体ウエハの裏面を研削して個々のチップに分割する半導体ウエハ研削方法であり、前記樹脂組成物が、（Ａ）多官能（メタ）アクリレート、（Ｂ）単官能（メタ）アクリレート、及び（Ｃ）重合開始剤を含み、（Ａ）と（Ｂ）の合計量１００質量部に対して、（Ｂ）を５０〜９７質量部含有することを特徴とする半導体ウエハ研削方法。
半導体ウエハの裏面を研削した後に、樹脂層を加熱して除去する請求項１に記載の半導体ウエハ研削方法。
少なくとも樹脂層を４０〜１５０℃に加熱して、樹脂層を除去する請求項２に記載の半導体ウエハ研削方法。
少なくとも樹脂層を３０〜１００℃の温水に接触させることで、樹脂層を除去する請求項１乃至２の何れか一項に記載の半導体ウエハ研削方法。
保護シート又は固定用治具が光透過性であり、樹脂層がアクリル系樹脂組成物からなる請求項１乃至４の何れか一項に記載の半導体ウエハ研削方法。
半導体ウエハが回路面に３０μｍ以上１０００μｍ以下の凹凸を有する請求項１乃至５の何れか一項に記載の半導体ウエハ研削方法。
固定用冶具が波長３６５ｎｍの光を２０％以上透過するものである請求項５又は６に記載の半導体ウエハ研削方法。
前記樹脂組成物が、（Ｃ）を０．１〜２０質量部含有する請求項１乃至７の何れか一項に記載の半導体ウエハ研削方法。
前記樹脂組成物が、さらに前記（Ａ）、（Ｂ）、及び（Ｃ）に溶解しない粒状物質を含有する請求項１乃至８の何れか一項に記載の半導体ウエハ研削方法。
前記（Ａ）、（Ｂ）、及び（Ｃ）に溶解しない粒状物質が、架橋ポリメタクリル酸メチル粒子及び架橋ポリスチレン粒子からなる群から選ばれる少なくとも１種である請求項９に記載の半導体ウエハ研削方法。
前記（Ａ）および（Ｂ）がいずれも疎水性である請求項１乃至１０の何れか一項に記載の半導体ウエハ研削方法。
前記（Ａ）が、ウレタン（メタ）アクリレート及びジシクロぺンタニルジ（メタ）アクリレートからなる群から選ばれる少なくとも１種であり、前記（Ｂ）が、２−（１，２−シクロヘキサカルボキシイミド）エチル（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニロキシエチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、及びイソボルニル（メタ）アクリレートからなる群から選ばれる少なくとも１種である請求項１乃至１１の何れか一項に記載の半導体ウエハ研削方法。
前記（Ｃ）が光重合開始剤である請求項１乃至１２の何れか一項に記載の半導体ウエハ研削方法。
前記保護シートが、エチレンビニルアセテートからなる層を少なくとも一層以上含む請求項１乃至１３の何れか一項に記載の半導体ウエハ研削方法。
粘着層がアクリル系樹脂組成物からなる請求項１乃至１４の何れか一項に記載の半導体ウエハ研削方法。