JP5855299B1 - 半導体ウェハ表面保護用粘着テープおよび半導体ウェハの加工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】半導体ウェハを研削しても半導体ウェハの破損やシーページが生じず、容易に半導体ウェハから剥離することができる、糊残りの抑制された半導体ウェハ表面保護用粘着テープ、及び当該テープを用いた半導体ウェハの加工方法を提供する。【解決手段】基材フィルム上に粘着剤層を有する半導体ウェハ表面保護用粘着テープであって、ステンレス鋼に対する２３℃での粘着力が０．３〜１０Ｎ／２５ｍｍ、５０℃に加熱したときの粘着力が２３℃での粘着力の４０％以下であり、かつ前記粘着剤層表面における滴下直後の純水の接触角が１００?以上、滴下から１０分後の純水の接触角が６５?以上である半導体ウェハ表面保護用粘着テープ及びこれを用いた半導体ウェハの加工方法。【選択図】なし

Description

本発明は、半導体ウェハ表面保護用粘着テープに関する。さらに詳しくは、半導体ウェハを研削する際に使用される半導体ウェハ表面保護用粘着テープおよび半導体ウェハの加工方法に関する。

半導体パッケージは、高純度シリコン単結晶等をスライスして半導体ウェハとした後、イオン注入、エッチング等により該ウェハ表面に集積回路を形成して製造される。集積回路が形成された半導体ウェハの裏面を研削、研磨等することにより、半導体ウェハは所望の厚みに加工される。この際、半導体ウェハ表面に形成された集積回路を保護するために、半導体ウェハ表面保護用粘着テープ（以下、「表面保護テープ」とも称する。）が用いられる。裏面研削された半導体ウェハは、裏面研削が終了した後にウェハカセットへ収納され、ダイシング工程へ運搬され、半導体チップに加工される。半導体ウェハ表面保護用粘着テープは、一般的に、基材フィルムに粘着剤層が積層されてなり、半導体ウェハの裏面に粘着剤層を貼合して用いるようになっている。

従来、半導体ウェハ表面に形成された集積回路の表面段差は小さかった。そのため、従来の表面保護テープを用いて半導体ウェハの裏面を研削した場合でも、糊残りや、後述するシーページなどが問題となることは、少なかった。

ところが、近年、高密度実装技術の進歩に伴い、半導体チップの小型化、薄膜化が図られるようになってきている。そして、集積回路の表面段差を大きくすることにより、またはピッチ幅の狭い突起電極を修飾することにより、集積回路が高密度化されるようになってきている。このように、表面段差の大きい集積回路や狭ピッチの突起電極が形成された半導体ウェハの裏面を研削する際には、表面保護テープの回路パターン等への追従性が要求される。この追従性の観点から、軟質の基材フィルムもしくは軟質の粘着剤層からなる表面保護テープが用いられている。

しかしながら、軟質の表面保護テープを用いた場合、追従性は良いが、剥離の際に糊が柔らかく、半導体ウェハ表面の凹凸段差に引っ掛かりが生じ、糊が千切れ糊残りが発生するということがある。

これに対して、追従性を制御して、糊残りを低減する表面保護テープの作製が試みられている。例えば、特許文献１には、粘着剤層を凹凸に埋設させずに凹凸の頭部の一部のみに強固に接着させて粘着シートと半導体ウェハの密着性を確保し、粘着剤層と凹凸との接触面積を低減させることにより糊残りを低減する表面保護テープが開示されている。

特開２０１１−５４９３９号公報

しかし、特許文献１に開示されている表面保護テープでは、密着面積が小さくかつ完全に回路パターン等に追従しない。そのため、研削時に表面保護テープ端部に水やダストが付着し、研削中に研削水やダストが表面保護テープ端部から内部へ浸透するシーページと呼ばれる現象が発生してしまう。そして、このシーページの発生により、研削水やダストが、表面保護テープの半導体ウェハに密着していない部分まで到達し、表面保護テープの浮きが生じてしまうという問題がある。

従って、本発明は、上記問題点に鑑み、半導体ウェハを研削しても半導体ウェハの破損やシーページが生じず、容易に半導体ウェハから剥離することができ、糊残りを抑制することができる半導体ウェハ表面保護用粘着テープおよび半導体ウェハの加工方法を提供することを目的とする。

本発明者らは、上記課題に鑑み鋭意検討した。その結果、粘着剤層の特定温度におけるステンレス鋼（Ｓｔｅｅｌ Ｕｓｅ Ｓｔａｉｎｌｅｓｓ、ＳＵＳ、以下、「ステンレス鋼」または「ＳＵＳ」と称することもある。）に対する粘着力が所定の範囲内にあり、かつ、粘着剤層の純水に対する接触角が特定の関係を満たす表面保護テープを作成するに至った。この表面保護テープは、半導体ウェハの表面に段差の大きい集積回路や狭ピッチの突起電極が形成されていても、半導体ウェハから容易に剥離することができ、剥離後のウェハ表面への糊残りを抑えられることを見出した。本発明はこれらの知見に基づきさらに検討を重ね、完成されるに至ったものである。

すなわち、本発明の上記課題は、以下の手段によって達成された。
（１）基材フィルム上に粘着剤層を有する半導体ウェハ表面保護用粘着テープであって、
ステンレス鋼に対する２３℃での粘着力が０．３〜１０Ｎ／２５ｍｍ、５０℃に加熱したときの粘着力が２３℃での粘着力の４０％以下であり、かつ
前記粘着剤層表面における滴下直後の純水の接触角が１００°以上、滴下から１０分後の純水の接触角が６５°以上であり、前記粘着剤層に、酸価が２０〜５０（ｍｇＫＯＨ／ｇ）の（メタ）アクリル系ポリマーを含有することを特徴とする半導体ウェハ表面保護用粘着テープ。
（２）前記粘着剤層のタック力が、１００〜３５０ＫＰａであることを特徴とする（１）に記載の半導体ウェハ表面保護用粘着テープ。
（３）前記（メタ）アクリル系ポリマーの水酸基価が０〜１．９（ｍｇＫＯＨ／ｇ）であって、前記粘着剤層が、該（メタ）アクリル系ポリマー１００質量部に対して硬化剤を０．２〜５質量部含有する粘着剤組成物から得られてなることを特徴とする（１）または（２）に記載の半導体ウェハ表面保護用粘着テープ。
（４）前記硬化剤が、グリシジルアミノ構造を有するエポキシ硬化剤であることを特徴とする（３）に記載の半導体ウェハ表面保護用粘着テープ。
（５）前記粘着剤層が、感圧型粘着剤層であることを特徴とする（１）〜（４）のいずれか１項に記載の半導体ウェハ表面保護用粘着テープ。
（６）前記（メタ）アクリル系ポリマーが溶液重合法によるポリマーであることを特徴とする（１）〜（５）のいずれか１項に記載の半導体ウェハ表面保護用粘着テープ。
（７）前記（メタ）アクリル系ポリマーを構成するモノマー成分が、（メタ）アクリル酸エステル、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、メサコン酸、シトラコン酸、フマル酸、マレイン酸、アクリル酸−２−ヒドロキシエチル、メタクリル酸−２−ヒドロキシエチル、アクリルアミドおよびメタクリルアミドから選択されるモノマー成分のみからなることをを特徴とする（１）〜（６）のいずれか１項に記載の半導体ウェハ表面保護用粘着テープ。
（８）前記半導体ウェハ表面保護用粘着テープが、表面の段差が３０〜５０μｍである半導体ウェハに使用するものであることを特徴とする（１）〜（７）のいずれか１項に記載の半導体ウェハ表面保護用粘着テープ。
（９）基材フィルム上に粘着剤層を有する半導体ウェハ表面保護用粘着テープを使用し、下記工程（Ａ）〜（Ｃ）を含む半導体ウェハの加工方法であって、該半導体ウェハ表面保護用粘着テープの、ステンレス鋼に対する２３℃での粘着力が０．３〜１０Ｎ／２５ｍｍ、５０℃に加熱したときの粘着力が２３℃での粘着力の４０％以下であり、かつ該粘着剤層表面における滴下直後の純水の接触角が１００°以上、滴下から１０分後の純水の接触角が６５°以上であり、前記粘着剤層に、酸価が２０〜５０（ｍｇＫＯＨ／ｇ）の（メタ）アクリル系ポリマーを含有することを特徴とする半導体ウェハの加工方法。
（Ａ）半導体ウェハの表面に前記半導体ウェハ表面保護用粘着テープを貼合する工程
（Ｂ）前記半導体ウエハの、前記半導体ウェハ表面保護用粘着テープの貼合面とは反対側の表面（半導体ウェハの裏面）を研削する工程、および、
（Ｃ）前記半導体ウェハから前記半導体ウェハ表面保護用粘着テープを剥離する工程
（１０）前記粘着剤層の厚みが、前記半導体ウェハ表面の凹凸段差と同じ、または該段差よりも大きいことを特徴とする（９）に記載の半導体ウェハの加工方法。

本明細書において、「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
本明細書において、「粘着剤層表面」というときには、特に断わりのない限り、基材フィルムの貼合面とは反対側の粘着剤層の表面を意味する。
本明細書において、凹凸を有する半導体ウエハ表面に半導体ウエハ表面保護用粘着テープを貼合するとは、粘着剤層表面を半導体ウエハ表面に向けて貼合することを意味する。
本明細書において、滴下直後とは、純水を粘着剤層に滴下後６０秒経過するまでの範囲を表す。
また、本明細書において、「（メタ）アクリル」との用語は、アクリル及びメタクリルのいずれか又は双方を含む意味に用いる。

本発明の半導体ウェハ表面保護用粘着テープは、半導体ウェハの凹凸表面に貼合し、該半導体ウェハ裏面を研削等して薄膜半導体ウェハに加工した場合に、ダストや研削水の浸入を防止することができるだけでなく、容易に剥離することができ、剥離後の半導体ウェハ表面への糊残りも抑えられる。
また、本発明の半導体ウェハの加工方法によれば、薄膜半導体ウェハを高い歩留まりで得ることができる。すなわち、本発明の半導体ウェハの加工方法は、薄膜半導体ウェハの製造方法として好適である。

以下に、本発明の実施の形態について詳細に説明する。

本発明の半導体ウェハ表面保護用粘着テープは、基材フィルムの少なくとも片面に、少なくとも１種類の粘着剤が塗布され、粘着剤層が形成されている。以下、本実施形態の半導体ウェハ表面保護用粘着テープの各構成要素について詳細に説明する。

＜基材フィルム＞
本発明に用いられる基材フィルムの材質としては、半導体ウェハの裏面を研削加工するときの衝撃からの保護を主目的とするものであって、特に水洗浄等に対する耐水性と加工部品の保持性を有することが重要である。このような基材フィルムとしては、例えば、特開２００４−１８６４２９号公報に記載のものを挙げることができる。
基材フィルムの具体例としては、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、ポリブテン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体、アイオノマーなどのα−オレフィンの単独重合体または共重合体、ポリエ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、またはポリウレタン、スチレン−エチレン−ブテンもしくはペンテン系共重合体等の熱可塑性エラストマーが挙げられる。または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い。基材フィルムの厚みは５０〜２００μｍが好ましい。

＜粘着剤層の構成＞
（ベースポリマー）
本発明に用いられる粘着剤層は、紫外線などで硬化させることなく、そのまま剥離可能な感圧型の粘着剤層が好ましい。粘着剤層を構成するベースポリマーは特に限定されるものではないが、通常用いられる、アクリル（Ａｃｒｙｌｉｃ）構造［ＣＨ_２＝ＣＨ―Ｃ（＝Ｏ）―またはＣＨ_２＝Ｃ（ＣＨ_３）―Ｃ（＝Ｏ）―基を有するモノマーから得られた構造］を有するポリマーを主成分として用いることができる。本発明において、粘着剤層は、後述の粘着剤組成物を重合反応させてなるランダムまたは相互重合ポリマーが好ましい。
ここで、ベースポリマーとは、粘着剤層を構成するポリマー全体のうち、８０質量％以上を占めるのが好ましい。
ベースポリマーとして（メタ）アクリル構造を有するポリマーを用いることにより、粘着力の制御が容易になり、ゲル分率等をコントロールできる。そのため、半導体ウェハが有機物によって汚染されることや、半導体ウェハ表面保護用粘着テープの剥離後に半導体ウェハに粘着剤が残存するのを低減することができる。

ベースポリマーにおける（メタ）アクリル構造は、（メタ）アクリル系ポリマーをさらに架橋させることにより得ることができる。
ここで、「（メタ）アクリル系ポリマー」とは、（メタ）アクリル酸エステル単独重合体または（メタ）アクリル酸エステルを主たる構成単量体単位（好ましくは９０質量％以上）とする共重合体を意味する。
共重合体の（メタ）アクリル系ポリマー（（メタ）アクリル系共重合体）としては、例えば特開２００３−８２３０７号公報のように（メタ）アクリル酸アルキルエステルを主成分とするモノマー混合物と、ラジカル重合性官能基を含みエチレンあるいはプロピレンオキサイド平均付加モル数が１５以下のノニオンまたはアニオン系反応性乳化剤と、レドックス系重合開始剤によるエマルション重合により得られるアクリルエマルション系重合体を主成分とすることができる。

本発明において、（メタ）アクリル系ポリマーは後述する硬化剤と反応しうる官能基を有することが好ましい。このような官能基としては、カルボキシ基、水酸基、アミノ基などが挙げられる。
（メタ）アクリル系共重合体の製造方法の１つとして、（メタ）アクリル酸アルキルエステル等のモノマー（１）と、後述する硬化剤と反応しうる官能基を有するモノマー（２）を有機溶剤中で共重合させる方法が挙げられる。

モノマー（１）としては、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、エチルメタクリレート、ブチルアクリレート、ブチルメタクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート等が挙げられる。これらは単独で使用してもよいし、２種以上を混合して使用してもよい。

モノマー（２）としては、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、メサコン酸、シトラコン酸、フマル酸、マレイン酸、アクリル酸−２−ヒドロキシエチル、メタクリル酸−２−ヒドロキシエチル、アクリルアミド、メタクリルアミド等が挙げられる。これらは単独で使用してもよいし、２種以上を混合して使用してもよい。

（メタ）アクリル系共重合体は上記モノマー（１）と（２）を常法により溶液重合法によって共重合させることによって得られる。

（硬化剤）
本発明において、粘着剤層を形成するための粘着剤組成物は硬化剤を含んでいることが好ましい。硬化剤は、（メタ）アクリル系ポリマーが有する官能基と反応させて粘着力および凝集力を調整するために用いられるものである。例えば、１，３−ビス（Ｎ，Ｎ−ジグリシジルアミノメチル）シクロヘキサン、１，３−ビス（Ｎ，Ｎ−ジグリシジルアミノメチル）トルエン、１，３−ビス（Ｎ，Ｎ−ジグリシジルアミノメチル）ベンゼン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラグリシジル−ｍ−キシレンジアミンなどの分子中に２個以上のエポキシ基を有するエポキシ系化合物などが挙げられる。

また、本発明における粘着剤組成物は、上記エポキシ系化合物とともに、下記硬化剤を含んでいても良く、例えば、２，４−トリレンジイソシアネート、２，６−トリレンジイソシアネート、１，３−キシリレンジイソシアネート、１，４−キシレンジイソシアネート、ジフェニルメタン−４，４’−ジイソシアネートなどの分子中に２個以上のイソシアネート基を有するイソシアネート系化合物、テトラメチロール−トリ−β−アジリジニルプロピオネート、トリメチロール−トリ−β−アジリジニルプロピオネート、トリメチロールプロパン−トリ−β−アジリジニルプロピオネート、トリメチロールプロパン−トリ−β−（２−メチルアジリジン）プロピオネートなどの分子中に２個以上のアジリジニル基を有するアジリジン系化合物等が挙げられる。
本発明において、硬化剤として上記エポキシ化合物を１種用いることが好ましい。

粘着剤組成物における硬化剤の含有量は、（メタ）アクリル系ポリマー１００質量部に対して０．２〜５質量部が好ましく、１〜３質量部がより好ましい。

（（メタ）アクリル系ポリマーの酸価および水酸基価）
（メタ）アクリル系ポリマーの酸価は、１０〜７０（ｍｇＫＯＨ／ｇ）が好ましく、２０〜７０（ｍｇＫＯＨ／ｇ）がより好ましく、３０〜６０（ｍｇＫＯＨ／ｇ）がさらに好ましく、３０〜５０（ｍｇＫＯＨ／ｇ）が特に好ましく、本発明では、２０〜５０（ｍｇＫＯＨ／ｇ）である。
一方、（メタ）アクリル系ポリマーの水酸基価は、０〜５（ｍｇＫＯＨ／ｇ）が好ましく、０〜３（ｍｇＫＯＨ／ｇ）がより好ましく、本発明では、０〜１．９（ｍｇＫＯＨ／ｇ）が好ましい。
粘着剤組成物における硬化剤の含有量、（メタ）アクリル系ポリマーの酸価および水酸基価が上記範囲内にあることで、表面保護テープにおける粘着剤層の粘着力を制御し、粘着剤層の高い凝集力で糊残りおよびシーページの発生を効果的に抑制することができる。

酸基は硬化剤のような共有結合ではないが、酸基同士で疑似架橋を構成するため、高い凝集力を得るために必要であり、糊残りの抑制に効果がある。
また、酸価と水酸基価が同じである場合、酸基と硬化剤で架橋を形成する反応の際に水酸基が反応を阻害し、粘着剤層の経時安定性が悪くなる場合がある。また、水酸基を多く含んだ場合、同粘着力であっても凝集力は酸基よりも低く糊残りが生じてしまう場合がある。そのため、酸価が水酸基価より大きいことが好ましい。

なお、（メタ）アクリル系ポリマーは、半導体ウェハ表面への追従性の観点から、その質量平均分子量は１０万〜１５０万が好ましい。なお、質量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）法により標準ポリスチレンによる検量線を用いて測定したものとする。

＜粘着剤層の物理的特性＞
（ステンレス鋼に対する粘着力）
本発明の半導体ウェハ表面保護用粘着テープは、２３℃でのステンレス鋼に対する粘着力が、０．３〜１０Ｎ／２５ｍｍ、かつ５０℃に加熱したときの粘着力が２３℃での粘着力の４０％以下である。ここで、ステンレス鋼は、ＪＩＳ Ｇ ４３０５に規定されているＳＵＳ３０４鋼板で、鏡面仕上げのものを研磨紙で磨いたものである。磨き方についてはＪＩＳ Ｚ ０２３７に基づき仕上げられており、研磨紙は２８０番の粗さのものを用いている。なお、粘着力の測定方法は後述する。

２３℃でのステンレス鋼に対する粘着力が、０．３Ｎ／２５ｍｍ未満であると、スクライブラインにダストや研削水が浸入しやすくなる。また、２３℃でのステンレス鋼に対する粘着力が、１０Ｎ／２５ｍｍを越えると、加熱しても粘着力の低下が少なく、剥離不良のリスクが高まる。
２３℃での粘着力は貼合や研削時の表面保護テープの半導体ウェハに対する密着性に関係する。加熱は、粘着剤層を構成するポリマーを架橋させ、研削後の表面保護テープを半導体ウェハから剥離する際に必要となる。５０℃に加熱したときのステンレス鋼に対する粘着力が２３℃での粘着力の４０％を超えると、加熱して表面保護テープを半導体ウェハから剥離する際糊残りしやすくなる。
上記の要因としては定かではないが、粘着剤層中では硬化剤とは別に酸基で疑似的な架橋形成が行われており、高温になるにつれて徐々に疑似架橋が破壊され凝集力が下がる。５０℃に加熱したときのステンレス鋼に対する粘着力が２３℃での粘着力の４０％を超えると、その粘着力が凝集力より大きくなり半導体ウェハの表面段差に引っかかって千切れが生じると考えられる。

（純水に対する接触角）

本発明の半導体ウェハ表面保護用粘着テープの粘着剤層表面における純水の接触角は、純水滴下直後は１００°以上であり、１０５°以上が好ましい。一方、滴下から１０分後の純水の接触角は６５°以上であり、７５°以上が好ましい。

半導体ウェハ表面保護用粘着テープの粘着剤層表面における純水の接触角が、純水滴下直後１００°未満であると、耐水性が低いため半導体ウェハの裏面を研削したときにシーページを引き起こしてしまう。また、滴下から１０分後の純水の接触角は６５°未満であると水の浸透率が高く耐水性が低いため、半導体ウェハの裏面を研削した時にシーページを引き起こしてしまうことがある。

接触角の上限に特に制限はないが、純水滴下直後は１２０°以下、滴下から１０分後は１００°以下が実際的である。
純水滴下直後の接触角が１２０°を超えると、半導体ウェハへの濡れ性が低くなりすぎて、密着性が不十分となる場合がある。

本発明におけるタック力および純水の接触角φの調整は、上記の素材の種類、ポリマーの組成（組み込むモノマー成分の種類と量）、硬化剤や光重合開始剤の使用の有無、種類や使用量で所望の範囲に調整することができる。

（粘着剤層のタック力）
本発明において、粘着剤層のタック力は、１００〜３５０ｋＰａが好ましく、１５０〜２４０ｋＰａがより好ましく、１７０から２００ｋＰａが特に好ましい。粘着剤層のタック力が１００〜３５０ｋＰａであると、ダスト浸入をより良好に防止することができ、剥離を軽減することができる。なお、タック力の測定方法は後述する。

（粘着剤層の厚み）
粘着剤層は、例えば、上述の（メタ）アクリル系ポリマーと硬化剤とを含む粘着剤組成物を、基材フィルム上に塗布し、乾燥させることで形成することができる。粘着剤層の厚みは、半導体ウェハ表面の凹凸段差（半導体ウェハ表面の表面段差）と同じ、または該段差よりも大きいことが好ましく、１０〜１００μｍが好ましく、半導体ウェハの表面段差よりも１０μｍ以上厚いことが好ましい。半導体ウェハの表面段差とは、半導体ウェハの集積回路が形成されていない部分の表面から、集積回路が形成されている部分の表面までの長さ、すなわち集積回路の突起電極のうちの一番高い突起電極の高さである。粘着剤層の厚みを半導体ウェハの表面段差よりも１０μｍ以上厚くすることにより、この表面段差に対して粘着剤層が追従しやすくなる。粘着剤層の厚みを半導体ウェハの表面段差よりも１０〜４０μｍ厚くすることが好ましく、２０〜３０μｍ厚くすることが好ましい。本発明の半導体ウェハ表面保護用粘着テープの粘着剤層は、表面段差５０μｍ以下の半導体ウェハに好適に追従させることができる。なお、粘着剤層は複数の層が積層された構成であってもよい。また、基材フィルムと粘着剤層の間に、必要に応じてプライマー層などの中間層を設けてもよい。
なお、本発明の半導体ウェハ表面保護用粘着テープの粘着剤層が適用される半導体ウェハの厚みは特に制限されないが、３０〜３００μｍが好ましい。

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表面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。

＜半導体ウェハ表面保護用粘着テープの使用方法＞
次に、本発明の半導体ウェハ表面保護用粘着テープの使用方法の一例について説明する。
本発明の表面保護テープを適用する半導体ウェハに特に制限はなく、任意の形態の半導体ウェハの加工に適用可能である。
本発明の表面保護テープを用いた半導体ウェハの加工方法（以下、「本発明の加工方法」という。）は、少なくとも下記工程（Ａ）〜（Ｃ）を含む。

（Ａ）半導体ウェハの表面に本発明の表面保護テープを貼合する工程
半導体ウェハの回路パターン面（半導体ウェハの表面）に、粘着剤層表面が貼合面となるように、本発明の表面保護テープを貼合する。
（Ｂ）前記半導体ウェハの、本発明の粘着テープの貼合面とは反対側の表面（半導体ウェハの裏面）を研削する工程
半導体ウェハの回路パターンの無い面側を半導体ウェハの厚みが所定の厚み、例えば１０〜１００μｍになるまで研削する。
（Ｃ）前記半導体ウェハから本発明の粘着テープを剥離する工程
表面保護テープの貼合された面を下側にして加熱吸着台に載せ、その状態で、半導体ウェハの回路パターンの無い研削した面側に、ダイシング・ダイボンディングフィルムを、貼合用ロールを使用して貼合する。その後、表面保護テープの基材フィルムの背面に、ヒートシールタイプ（熱融着タイプ）の剥離テープを接着して半導体ウェハから表面保護テープを剥離する。
ここで、前記表面保護テープは、２３℃でのステンレス鋼に対する粘着力が０．３〜１０Ｎ／２５ｍｍ、５０℃に加熱したときの粘着力が２３℃での粘着力の４０％以下であり、かつ該粘着剤層表面における滴下直後の純水の接触角が１００°以上、滴下から１０分後の純水の接触角が６５°以上である。

本発明の加工方法を用いることで、薄膜半導体ウェハを高い歩留まりで得ることができる。すなわち、本発明の半導体ウェハの加工方法は、薄膜半導体ウェハの製造方法として好適である。

以下、本発明を実施例に基づき、さらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。

＜＜粘着剤組成物の調製＞＞
＜調製例１＞
２−エチルヘキシルアクリレートを９０質量部、メタクリル酸メチルを５質量部、メタクリル酸を５質量部を酢酸エチル中で、５５℃で１０時間反応させることにより重合させ、得られた質量平均分子量５０万の（メタ）アクリル系ポリマー１００質量部に対して、イソシアネート硬化剤（日本ポリウレタン製、商品名「コロネートＬ」）を０．５質量部、エポキシ硬化剤（三菱ガス化学社製、商品名「テトラッドＣ」）を０．６質量部配合し、粘着剤組成物を得た。水酸基価は０ｍｇＫＯＨ、酸価は３１ｍｇＫＯＨであった。
なお、質量平均分子量のＧＰＣ法による測定条件を以下に示す。

［ＧＰＣ法による測定条件］
使用機器：高速液体クロマトグラフィーＬＣ−２０ＡＤ［株式会社島津製作所製、商品名］
カラム：Ｓｈｏｄｅｘ Ｃｏｌｕｍｎ ＧＰＣ ＫＦ−８０５［株式会社島津製作所製、商品名］
溶離液：クロロホルム
測定温度：４５℃
流量：３．０ｍｌ／ｍｉｎ
ＲＩ検出器：ＲＩＤ−１０Ａ

＜調製例２＞
エポキシ硬化剤の配合量を２．２質量部に変更した以外は、調製例１と同様にして粘着剤組成物を得た。

＜調製例３＞
エポキシ硬化剤の配合量を１．２質量部に変更した以外は、調製例１と同様にして粘着剤組成物を得た。

＜調製例４＞
ブチルアクリレートを４５質量部、２−エチルヘキシルアクリレートを５０質量部、２−ヒドロキシエチルアクリレートを１質量部、メタクリル酸を３質量部、を酢酸エチル中で、５０℃で１０時間反応させることにより重合させ、得られた質量平均分子量３５万の（メタ）アクリル系ポリマー１００質量部に対して、イソシアネート硬化剤（日本ポリウレタン製、製品名「コロネートＬ」）を１．０質量部、エポキシ硬化剤（三菱ガス化学社製、製品名「テトラッドＣ」）を０．５質量部配合し、粘着剤組成物を得た。

＜調製例５＞
ブチルアクリレートを４５質量部、２−エチルヘキシルアクリレートを５０質量部、２−ヒドロキシエチルアクリレートを４質量部、メタクリル酸を１．５質量部、を酢酸エチル中で、５５℃で１０時間反応させることにより重合させ、得られた質量平均分子量７０万の（メタ）アクリル系ポリマー１００質量部に対して、イソシアネート硬化剤（日本ポリウレタン製、製品名「コロネートＬ」）を２．０質量部、エポキシ硬化剤（三菱ガス化学社製、製品名「テトラッドＣ」）を０．１質量部配合し、粘着剤組成物を得た。

＜調製例６＞
エチルアクリレートを３０質量部、ブチルアクリレートを６０質量部、メタクリル酸を１５質量部、を酢酸エチル中で、５５℃で１０時間反応させることにより重合させ、得られた質量平均分子量４５万の（メタ）アクリル系ポリマー１００質量部に対して、イソシアネート硬化剤（日本ポリウレタン製、製品名「コロネートＬ」）を０．５質量部、エポキシ硬化剤（三菱ガス化学社製、製品名「テトラッドＣ」）を０．５質量部配合し、粘着剤組成物を得た。

＜比較用調製例１＞
エポキシ硬化剤の配合量を０．１質量部に変更した以外は、調製例１と同様にして粘着剤組成物を得た。

＜比較用調製例２＞
ブチルアクリレートを９６質量部、２−ヒドロキシエチルアクリレートを４質量部、を酢酸エチル中で、５０℃で１０時間反応させることにより重合させ、得られた質量平均分子量７０万の（メタ）アクリル系ポリマー１００質量部に対して、イソシアネート硬化剤（日本ポリウレタン製、製品名「コロネートＬ」）を１．５質量部配合し、粘着剤組成物を得た。

＜比較用調製例３＞
２−エチルヘキシルアクリレートを８０質量部、メタクリル酸エチルを１質量部、メタクリル酸を９質量部、を酢酸エチル中で、６０℃で１５時間反応させることにより重合させ、得られた質量平均分子量１００万の（メタ）アクリル系ポリマー１００質量部に対して、エポキシ硬化剤（三菱ガス化学社製、製品名「テトラッドＣ」）を１．０質量部配合し、粘着剤組成物を得た。

＜＜半導体ウェハ表面保護用粘着テープの作製＞＞

＜実施例１＞
調製例１の粘着剤組成物を厚み２５μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）のセパレータ上に、乾燥後の膜厚が４０μｍとなるように粘着剤組成物を塗布し、乾燥させた後、厚み１６５μｍのエチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）フィルム上に貼り合わせることで積層して、半導体ウェハ表面保護用粘着テープを作製した。

＜実施例２、３、参考例１および比較例１＞
調製例１の粘着剤組成物を、それぞれ調製例２、３、５の粘着剤組成物に変えた以外は、実施例１と同様にして実施例２、３、参考例１に係る半導体ウェハ表面保護用粘着テープを作製した。一方、調製例１の粘着剤組成物を比較用調製例１の粘着剤組成物に変えた以外は、実施例１と同様にして比較例１に係る半導体ウェハ表面保護用粘着テープを作製した。

＜実施例４及び比較例２＞
調製例１の粘着剤組成物を調製例４の粘着剤組成物に変え、乾燥後の膜厚が３０μｍ、ＥＶＡフィルムの厚さを１００μｍとした以外は、実施例１と同様にして実施例４に係る半導体ウェハ表面保護用粘着テープを作製した。一方、調製例４の粘着剤組成物を比較用調製例２の粘着剤組成物に変えた以外は、実施例４と同様にして比較例２に係る半導体ウェハ表面保護用粘着テープを作製した。

＜実施例５及び比較例３＞
調製例１の粘着剤組成物を調製例６の粘着剤組成物に変え、乾燥後の膜厚が２０μｍ、ＥＶＡフィルムの厚さを１１０μｍとした以外は同様にして実施例５に係る半導体ウェハ表面保護用粘着テープを作製した。一方、調製例６の粘着剤組成物を比較用調製例３の粘着剤組成物に変えた以外は、実施例５と同様にして比較例３に係る半導体ウェハ表面保護用粘着テープを作製した。

＜半導体ウェハ表面保護用粘着テープの性質＞
上記のようにして作製した各実施例、参考例および各比較例の半導体ウェハ表面保護用粘着テープの粘着力、接触角およびタック力を以下のようにして測定した。
得られた値を下記表１にまとめて示す。

（２３℃におけるＳＵＳに対する粘着力）
実施例、参考例および比較例に係る半導体ウェハ表面保護用粘着テープから幅２５ｍｍ×長さ３００ｍｍの試験片を３点採取した。ＪＩＳ Ｒ ６２５３に規定する２８０番の耐水研磨紙で仕上げたＪＩＳ Ｇ ４３０５に規定する厚み２．０ｍｍのＳＵＳ鋼板上に、各試験片を２ｋｇのゴムローラを３往復かけて圧着し、１時間放置後、測定値がその容量の１５〜８５％の範囲に入るＪＩＳ Ｂ ７７２１に適合する引張試験機（商品名：ストログラフＶＥ１０、東洋精機製作所社製）を用いて２３℃での粘着力を測定した。測定は、１８０度引きはがし法によるものとし、この時の引張速さは３００ｍｍ／ｍｉｎとした。

（５０℃に加熱したときのＳＵＳに対する粘着力）
上記２３℃におけるＳＵＳに対する粘着力の測定と同様の手順で、試験片をＳＵＳ板側からホットプレートで加熱し、５０℃に安定させて、１８０度引きはがし法でＳＵＳ板から剥離を行った時の粘着力を測定した。

（粘着剤層表面の純水滴下直後の純水の接触角φの測定）
上記のようにして作製した各実施例、参考例および各比較例の表面保護テープの粘着剤層表面での純水の接触角φは、接触角計（商品名：ＦＡＣＥ接触角計ＣＡ−Ｓ１５０型、協和界面科学社製）を用いてθ／２法で、温度２３℃、相対湿度５０％の条件で測定し、純水２μＬの液滴容量で、滴下３０秒後に読み取った。

（粘着剤層表面の純水滴下１０分後の純水の接触角φの測定）
上記のようにして作製した各実施例、参考例および各比較例の表面保護テープの粘着剤層表面での純水の接触角φは、接触角計を用いてθ／２法で、温度２３℃、相対湿度５０％の条件で測定し、純水２μＬの液滴容量で、滴下１０分後に読み取った。

（タック力の測定）
タック力は、応力緩和測定装置の「タック試験機（商品名：ＴＡＣＩＩ、（株）レスカ製）」により、以下のようにして２３℃で測定した。
上記のようにして作製した各実施例、参考例および各比較例の表面保護テープから、幅２５ｍｍ×長さ２５０ｍｍの試験片を採取し、この試験片を試験機に設置し、圧子をこの試験片に接触させ、試験片の基材背面側（粘着剤組成物塗工面と反対側）に、３ｍｍφ円柱状プローブを３０ｍｍ／ｍｉｎの速度で押し込み、停止荷重１００ｇで１ｓｅｃ保持後に６００ｍｍ／ｍｉｎの速度で引き上げる際の荷重（タック力）を測定した。

（酸価）
酸価の測定は、ＪＩＳ Ｋ ５４０７の１１．１に準じて行なう。
（ａ）試薬
・ブロムチモールブルー指示薬
・０．０１Ｎ水酸化カリウム−エタノール溶液
・アセトン試薬１級
（ｂ）操作
約１０ｇの（メタ）アクリル系ポリマーを正確に三角フラスコに秤り取り、アセトン５０ｍｌに溶解し、ブロムチモールブルー指示薬を３〜４滴加える。これを０．０１Ｎ水酸化カリウム−エタノール溶液で滴定する。
（ｃ）計算
次式によって酸価を求める。

Ｖ：０．０１Ｎ水酸化カリウム−エタノール溶液の滴定量（ｍｌ）
ｆ：０．０１Ｎ水酸化カリウム−エタノール溶液のファクター
Ｓ：（メタ）アクリル系ポリマー採取量

（水酸基価）
水酸基価の測定は、ＪＩＳ Ｋ ００７０に準拠して行う。
（ａ）試薬
・アセチル化試薬（無水酢酸−ピリジン）
・Ｎ／２水酸化カリウム−エタノール溶液
（ｂ）操作
（メタ）アクリル系ポリマーの試験片をアセチル化試薬でアセチル化した後、過剰の酢酸をＮ／２水酸化カリウム−エタノール溶液で滴定する。
（ｃ）計算
次式によって水酸基価を求める。

Ｖ ：本試験のＮ／２水酸化カリウム−エタノール溶液の滴定量（ｍｌ）
ＶＢ：空試験のＮ／２水酸化カリウム−エタノール溶液の滴定量（ｍｌ）
Ｆ ：Ｎ／２水酸化カリウム−エタノール溶液のファクター
Ｓ ：（メタ）アクリル系ポリマー採取量（ｇ）
ＡＶ：（メタ）アクリル系ポリマーの酸価（ｍｇＫＯＨ／ｇ）

また、上記の実施例、参考例及び比較例に係る半導体ウェハ表面保護用粘着テープについて、以下の試験を行い、その性能を評価した。評価結果を表１に示す。

（研削試験）
貼り付け機として日東精機（株）製のＤＲ８５００ＩＩＩ（商品名）を用いて、半導体ウェハに実施例、参考例及び比較例に係る半導体ウェハ表面保護用粘着テープを貼合した。半導体ウェハとしては、厚みが７２５μｍの８インチウェハの上に約８μｍ厚のポリイミド膜を形成し、更に幅５００μｍ、深さ５μｍスクライブラインを形成したものを用いた。その後、インライン機構を持つグラインダー（（株）ディスコ製のＤＦＧ８７６０（商品名））を使用して、半導体ウェハについて厚み１００μｍ厚みまで研磨を行った。また、半導体ウェハの強度向上のため、ドライポリッシュにて最終仕上げを行った。

（研削性評価）
上記方法で研削した半導体ウェハについて、目視にて半導体ウェハに割れ及びクラック（ひび）が発生しているか否かを観察した。その結果を表１に示す。割れ及びクラックが無く良好に研削できたものを「Ａ」、クラックが見られるものの、外周部に局在してウェハ中心部まで到達せず、割れはなく研削できたものを「Ｂ」、クラックがウェハ中心部まで到達し、割れが発生したものを「Ｃ」で示した。
「Ａ」および「Ｂ」が実用上問題の無い品質である。

（糊残り評価：加熱剥離）
剥離実験にて５０℃で剥離を行った半導体ウェハ表面の観察を行い、光学顕微鏡にてバルク状またはヒゲ上の糊残りの有無を評価した。その結果を表１に示す。半導体ウェハで糊残りがなかったものを「Ａ」、一部糊残りが見られたが実用上問題無いものを「Ｂ」、糊残りが発生し実用上問題があるものをとして「Ｃ」で示した。

（ダスト又は研削水浸入評価）
上記方法で研削した半導体ウェハについて、光学顕微鏡によりスクライブラインを観察した。その結果を表１に示す。スクライブラインにダスト又は研削水が浸入していなかったものを「Ａ」、研削水が浸入しているが、ウェハ外周部に止まっていたものを「Ｂ」スクライブラインにダスト又は研削水が浸入していたものを「Ｃ」で示した。
「Ａ」および「Ｂ」が実用上問題の無い品質である。

（剥離性評価）
上記方法にて研削実験で１００μｍ厚まで研削した半導体ウェハを、インライン機構を持つマウンターＲＡＤ２７００（商品名、リンテック株式会社）にて剥離実験を行った。剥離の際、表面保護テープを５０℃に加熱しながら剥離を行い、以下のランクで評価した。
Ａ：１回目の試行で表面保護テープを半導体ウェハから剥離でき、かつ半導体ウェハに破損が見られなかったもの
Ｂ：１回目の試行では表面保護テープを半導体ウェハから剥離できなかったが、２〜３回目の試行で剥離でき、かつ半導体ウェハに破損が無かったもの
Ｃ：３回を超える試行でも表面保護テープを半導体ウェハから剥離することが困難であった、または剥離中に半導体ウェハに破損が発生したもの
「Ａ」および「Ｂ」が実用上問題の無い品質である。

表１で示すように、実施例１〜５は、粘着剤層の常温（２３℃）でのステンレス鋼に対する粘着力が、０．３〜１０Ｎ／２５ｍｍ、５０℃に加熱したときの粘着力が常温の際の粘着力の４０％以下であり、かつ粘着剤層表面の接触角で純水滴下直後は１００°以上、滴下から１０分後の純水での接触角は６５°以上であったため、研削性評価、糊残り評価、ダストト又は研削水浸入評価、剥離性評価のすべてにおいて、良好な結果であった。

一方、比較例１は、５０℃に加熱したときの粘着力が常温の際の粘着力の４０％超であったため、粘着力が糊の凝集力より大きくなり糊残り評価、剥離性評価が「Ｃ」となった。またダスト侵入に関しても粘着剤層表面の接触角で純水滴下直後は１００°未満、滴下から１０分後の純水での接触角は６５°未満であったため、表面保護テープ端部から半導体ウェハ表面と粘着剤層の間にダスト等が侵入し「Ｃ」となった。また、５０℃に加熱したときの粘着力が常温の際の粘着力の４０％超であり、タック力が高かったことからも剥離性評価が「Ｃ」となった。

また、比較例２は、酸価が０であり、粘着剤層の凝集力が低かったため、糊残り評価が「Ｃ」となった。

また、比較例３は、５０℃に加熱したときの粘着力が常温の際の粘着力の４０％超であり、粘着剤層表面の接触角で滴下から１０分後の純水での接触角は６５°未満であったため、剥離性評価が「Ｃ」となった。

Claims (10)

1. 基材フィルム上に粘着剤層を有する半導体ウェハ表面保護用粘着テープであって、
   ステンレス鋼に対する２３℃での粘着力が０．３〜１０Ｎ／２５ｍｍ、５０℃に加熱したときの粘着力が２３℃での粘着力の４０％以下であり、かつ
   前記粘着剤層表面における滴下直後の純水の接触角が１００°以上、滴下から１０分後の純水の接触角が６５°以上であり、前記粘着剤層に、酸価が２０〜５０（ｍｇＫＯＨ／ｇ）の（メタ）アクリル系ポリマーを含有することを特徴とする半導体ウェハ表面保護用粘着テープ。
2. 前記粘着剤層のタック力が、１００〜３５０ＫＰａであることを特徴とする請求項１に記載の半導体ウェハ表面保護用粘着テープ。
3. 前記（メタ）アクリル系ポリマーの水酸基価が０〜１．９（ｍｇＫＯＨ／ｇ）であって、前記粘着剤層が、該（メタ）アクリル系ポリマー１００質量部に対して硬化剤を０．２〜５質量部含有する粘着剤組成物から得られてなることを特徴とする請求項１または２に記載の半導体ウェハ表面保護用粘着テープ。
4. 前記硬化剤が、グリシジルアミノ構造を有するエポキシ硬化剤であることを特徴とする請求項３に記載の半導体ウェハ表面保護用粘着テープ。
5. 前記粘着剤層が、感圧型粘着剤層であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の半導体ウェハ表面保護用粘着テープ。
6. 前記（メタ）アクリル系ポリマーが溶液重合法によるポリマーであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の半導体ウェハ表面保護用粘着テープ。
7. 前記（メタ）アクリル系ポリマーを構成するモノマー成分が、（メタ）アクリル酸エステル、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、メサコン酸、シトラコン酸、フマル酸、マレイン酸、アクリル酸−２−ヒドロキシエチル、メタクリル酸−２−ヒドロキシエチル、アクリルアミドおよびメタクリルアミドから選択されるモノマー成分のみからなることをを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の半導体ウェハ表面保護用粘着テープ。
8. 前記半導体ウェハ表面保護用粘着テープが、表面の段差が３０〜５０μｍである半導体ウェハに使用するものであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の半導体ウェハ表面保護用粘着テープ。
9. 基材フィルム上に粘着剤層を有する半導体ウェハ表面保護用粘着テープを使用し、下記工程（Ａ）〜（Ｃ）を含む半導体ウェハの加工方法であって、該半導体ウェハ表面保護用粘着テープの、ステンレス鋼に対する２３℃での粘着力が０．３〜１０Ｎ／２５ｍｍ、５０℃に加熱したときの粘着力が２３℃での粘着力の４０％以下であり、かつ該粘着剤層表面における滴下直後の純水の接触角が１００°以上、滴下から１０分後の純水の接触角が６５°以上であり、前記粘着剤層に、酸価が２０〜５０（ｍｇＫＯＨ／ｇ）の（メタ）アクリル系ポリマーを含有することを特徴とする半導体ウェハの加工方法。
   （Ａ）半導体ウェハの表面に前記半導体ウェハ表面保護用粘着テープを貼合する工程
   （Ｂ）前記半導体ウエハの、前記半導体ウェハ表面保護用粘着テープの貼合面とは反対側の表面を研削する工程、および、
   （Ｃ）前記半導体ウェハから前記半導体ウェハ表面保護用粘着テープを剥離する工程
10. 前記粘着剤層の厚みが、前記半導体ウェハ表面の凹凸段差と同じ、または該段差よりも大きいことを特徴とする請求項９に記載の半導体ウェハの加工方法。