JP6386696B1 - 半導体加工用粘着テープおよび半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明に係る半導体加工用粘着テープは、23℃におけるヤング率が1000MPa以上の基材と、当該基材の少なくとも一方の面側に設けられた緩衝層と、当該基材の他方の面側に設けられた粘着剤層とを有し、前記緩衝層の23℃における引張貯蔵弾性率(E23)が100〜2000MPaであり、前記緩衝層の60℃における引張貯蔵弾性率(E60)が20〜1000MPaである。
【選択図】 なし
Description
〔1〕23℃におけるヤング率が1000MPa以上の基材と、当該基材の少なくとも一方の面側に設けられた緩衝層と、当該基材の他方の面側に設けられた粘着剤層とを有する粘着テープであって、
前記緩衝層の23℃における引張貯蔵弾性率(E23)が100〜2000MPaであり、
前記緩衝層の60℃における引張貯蔵弾性率(E60)が20〜1000MPaである、半導体加工用粘着テープ。
前記半導体ウエハの表面若しくは裏面から半導体ウエハ内部に改質領域を形成する工程と、
前記粘着テープが表面に貼付され、かつ前記改質領域が形成された半導体ウエハを、裏面側から研削して、前記改質領域を起点として複数のチップに個片化させる工程と、
前記複数のチップから前記粘着テープを剥離する工程と、
を備える半導体装置の製造方法。
本明細書において、例えば「(メタ)アクリレート」とは、「アクリレート」及び「メタクリレート」の双方を示す語として用いており、他の類似用語についても同様である。
「半導体加工用」とは、半導体ウエハの搬送、裏面研削、ダイシングや半導体チップのピックアップ等の各工程において使用できることを意味する。
半導体ウエハの「表面」とは回路が形成された面を指し、「裏面」とは回路が形成されていない面を指す。
半導体ウエハの個片化とは、半導体ウエハを回路毎に分割し、半導体チップを得ることを言う。
[基材]
基材は、23℃におけるヤング率が1000MPa以上である。ヤング率が1000MPa未満の基材を使用すると、粘着テープによる半導体ウエハ又は半導体チップに対する保持性能が低下し、裏面研削時の振動等を抑制することができず、半導体チップの欠けや破損が発生しやすくなる。一方、基材の23℃におけるヤング率を1000MPa以上とすることで、粘着テープによる半導体ウエハ又は半導体チップに対する保持性能が高まり、裏面研削時の振動等を抑制し、半導体チップの欠けや破損を防止できる。また、粘着テープを半導体チップから剥離する際の応力を小さくすることが可能になり、テープ剥離時に生じるチップ欠けや破損を防止できる。さらに、粘着テープを半導体ウエハに貼付する際の作業性も良好にすることが可能である。このような観点から、基材の23℃におけるヤング率は、好ましくは1800〜30000MPa、より好ましくは2500〜6000MPaである。
これら樹脂フィルムの中でも、ポリエステルフィルム、ポリアミドフィルム、ポリイミドフィルム、二軸延伸ポリプロピレンフィルムから選ばれる1種以上を含むフィルムが好ましく、ポリエステルフィルムを含むことがより好ましく、ポリエチレンテレフタレートフィルムを含むことがさらに好ましい。
また、基材の少なくとも一方の表面には、緩衝層及び粘着剤層の少なくとも一方との密着性を向上させるために、コロナ処理等の接着処理を施してもよい。また、基材は、上記した樹脂フィルムと、樹脂フィルムの少なくとも一方の表面に被膜された易接着層とを有しているものでもよい。
易接着層の厚さとしては、好ましくは0.01〜10μm、より好ましくは0.03〜5μmである。なお、本願実施例における易接着層の厚さは、基材の厚さに対して小さいため、易接着層を有する樹脂フィルムの厚みと基材の厚みとは実質的に同一である。また、易接着層の材質は柔らかいため、ヤング率に与える影響は小さく、基材のヤング率は、易接着層を有する場合でも、樹脂フィルムのヤング率と実質的に同一である。
緩衝層は、基材と比較して軟質の層であり、半導体ウエハの裏面研削時の応力を緩和して、半導体ウエハに割れ及び欠けが生じることを防止する。また、粘着テープを貼付した半導体ウエハは、裏面研削時に、粘着テープを介して真空テーブル上に配置されるが、粘着テープの構成層として緩衝層を有することで、真空テーブルに適切に保持されやすくなる。
上記の観点から、緩衝層の23℃における引張貯蔵弾性率(E23)は、好ましくは100〜2000MPa、より好ましくは150〜1000MPa、さらに好ましくは200〜700MPaである。また、緩衝層の60℃における引張貯蔵弾性率(E60)は、好ましくは20〜1000MPa、より好ましくは30〜300MPa、さらに好ましくは40〜200MPaである。さらに、緩衝層の90℃における引張貯蔵弾性率(E90)は好ましくは0.1〜300MPa、より好ましくは5〜100MPa、さらに好ましくは10〜50MPaである。
引張貯蔵弾性率(E23)と引張貯蔵弾性率(E60)との比〔(E23)/(E60)〕は、23℃から60℃までの引張貯蔵弾性率の変化の指標であり、また、引張貯蔵弾性率(E23)と引張貯蔵弾性率(E90)との比〔(E23)/(E90)〕は、23℃から90℃までの引張貯蔵弾性率の変化の指標である。一般に、温度が上がると緩衝層の引張貯蔵弾性率は小さくなるが、(E23)/(E60)や(E23)/(E90)が小さいことは、引張貯蔵弾性率の温度依存性が小さいことを意味する。
上記の観点から、(E23)/(E60)≦33であることがより好ましく、1≦(E23)/(E60)≦18であることがさらに好ましい。また、(E23)/(E90)≦70であることがより好ましく、4≦(E23)/(E90)≦50であることがさらに好ましい。
なお、tanδは損失正接と呼ばれ、「引張損失弾性率/引張貯蔵弾性率」で定義され、動的粘弾性測定装置により対象物に与えた引張り応力やねじり応力等の応力に対する応答によって測定される値である。
なお、緩衝層がエネルギー線重合性化合物を含む緩衝層形成用組成物から形成される場合には、エネルギー線硬化前のゲル分率とエネルギー線硬化後のゲル分率のいずれかが上記範囲内にあればよい。
厚さ20μmの緩衝層を50mm×100mmのサイズに裁断して測定用サンプルとする。測定用サンプルを100mm×150mmサイズのナイロンメッシュ(メッシュサイズ200)に包み、測定用サンプル及びナイロンメッシュの質量を精密天秤にて秤量し、秤量した質量から、あらかじめ測定しておいたナイロンメッシュの質量を減じることで、測定用サンプルのみの質量を得る。このときの質量をM1とする。
次に、上記ナイロンメッシュに包まれた測定用サンプルを、25℃の酢酸エチル100mLに24時間浸漬させる。そして、測定用サンプルを取り出し、120℃で1時間乾燥させ、次いで、温度23℃、相対湿度50%の条件下に1時間放置して調湿を行う。その後の測定用サンプル及びナイロンメッシュの質量を精密天秤にて秤量し、秤量した質量から、あらかじめ測定しておいたナイロンメッシュの質量を減じることで、測定用サンプルのみの質量を得る。このときの質量をM2とする。ゲル分率(%)は以下の式により算出できる。
ゲル分率(%)=(M2/M1)×100
以下、、エネルギー線重合性化合物を含む緩衝層形成用組成物から形成される層に含まれる各成分、ポリオレフィン樹脂フィルムを含む層に含まれる各成分の順に説明する。
エネルギー線重合性化合物を含む緩衝層形成用組成物は、エネルギー線が照射されることで硬化することが可能になる。なお、「エネルギー線」とは、紫外線、電子線等を指し、好ましくは紫外線を使用する。
また、エネルギー線重合性化合物を含む緩衝層形成用組成物は、より具体的には、ウレタン(メタ)アクリレート(a1)と多官能重合性化合物(a2)とを含むことが好ましい。緩衝層形成用組成物は、これら2成分を含有することで、緩衝層の引張貯蔵弾性率(E23、E60、E90)、及びtanδの最大値を上記した範囲内としやすくなる。また、緩衝層形成用組成物は、これらの観点から、上記(a1)及び(a2)成分に加えて、環形成原子数6〜20の脂環基又は複素環基を有する重合性化合物(a3)及び/又は官能基を有する重合性化合物(a4)を含有することがより好ましい。また、緩衝層形成用組成物は、上記(a1)〜(a4)成分に加えて、光重合開始剤を含有することがさらに好ましく、本発明の効果を損なわない範囲において、その他の添加剤や樹脂成分を含有してもよい。
以下、エネルギー線重合性化合物を含む緩衝層形成用組成物中に含まれる各成分について詳細に説明する。
ウレタン(メタ)アクリレート(a1)とは、少なくとも(メタ)アクリロイル基及びウレタン結合を有する化合物であり、エネルギー線照射により重合硬化する性質を有するものである。ウレタン(メタ)アクリレート(a1)は、オリゴマーまたはポリマーである。
成分(a1)は、例えば、ポリオール化合物と、多価イソシアネート化合物とを反応させて得られる末端イソシアネートウレタンプレポリマーに、ヒドロキシル基を有する(メタ)アクリレートを反応させて得ることができる。なお、成分(a1)は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。
なお、ポリオール化合物としては、2官能のジオール、3官能のトリオール、4官能以上のポリオールのいずれであってもよいが、2官能のジオールが好ましく、ポリエステル型ジオールまたはポリカーボネート型ジオールがより好ましい。
これらの中でも、イソホロンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネートが好ましい。
これらの中でも、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートが好ましく、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートがより好ましい。
緩衝層形成用組成物中の成分(a1)の含有量は、緩衝層形成用組成物の全量(100質量%)に対して、好ましくは10〜70質量%、より好ましくは20〜60質量%、さらに好ましくは25〜55質量%、特に好ましくは30〜50質量%である。
多官能重合性化合物とは、光重合性不飽和基を2つ以上有する化合物をいう。光重合性不飽和基は、炭素−炭素二重結合を含む官能基であり、例えば、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、アリル基、ビニルベンジル基等が挙げられる。光重合性不飽和基は2種以上を組み合わせてもよい。多官能重合性化合物中の光重合性不飽和基と成分(a1)中の(メタ)アクリロイル基とが反応したり、成分(a2)中の光重合性不飽和基同士が反応することで、三次元網目構造(架橋構造)が形成される。多官能重合性化合物を使用すると、光重合性不飽和基を1つしか含まない化合物を使用した場合と比較して、エネルギー線照射により形成される架橋構造が増加するため、緩衝層が特異な粘弾性を示し、引張貯蔵弾性率(E23、E60、E90)やtanδの最大値を上記範囲に制御することが容易になる。
なお、成分(a2)は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。
これらの中でも、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートが好ましい。
成分(a3)は、環形成原子数6〜20の脂環基又は複素環基を有する重合性化合物であり、さらには、少なくとも1つの(メタ)アクリロイル基を有する化合物であることが好ましく、より好ましくは1つの(メタ)アクリロイル基を有する化合物である。成分(a3)を用いることで、得られる緩衝層形成用組成物の成膜性を向上させることができる。
なお、環形成原子数とは、原子が環状に結合した構造の化合物の当該環自体を構成する原子の数を表し、環を構成しない原子(例えば、環を構成する原子に結合した水素原子)や、当該環が置換基によって置換される場合の置換基に含まれる原子は環形成原子数には含まない。
なお、成分(a3)は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。
脂環基含有(メタ)アクリレートの中ではイソボルニル(メタ)アクリレートが好ましく、複素環基含有(メタ)アクリレートの中ではテトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレートが好ましい。
また、緩衝層形成用組成物中の成分(a2)と成分(a3)との含有量比〔(a2)/(a3)〕は、好ましくは0.1〜3.0、より好ましくは0.15〜2.0、さらに好ましくは0.18〜1.0、特に好ましくは0.2〜0.5である。
成分(a4)は、水酸基、エポキシ基、アミド基、アミノ基等の官能基を含有する重合性化合物であり、さらには、少なくとも1つの(メタ)アクリロイル基を有する化合物であることが好ましく、より好ましくは1つの(メタ)アクリロイル基を有する化合物である。
成分(a4)は、成分(a1)との相溶性が良好であり、緩衝層形成用組成物の粘度を適度な範囲に調整しやすくなる。また、当該組成物から形成される緩衝層の引張貯蔵弾性率(E23、E60、E90)やtanδの最大値を上記した範囲としやすくなり、緩衝層を比較的薄くしても緩衝性能が良好になる。
成分(a4)としては、例えば、水酸基含有(メタ)アクリレート、エポキシ基含有化合物、アミド基含有化合物、アミノ基含有(メタ)アクリレート等が挙げられる。
エポキシ基含有化合物としては、例えば、グリシジル(メタ)アクリレート、メチルグリシジル(メタ)アクリレート、アリルグリシジルエーテル等が挙げられ、これらの中では、グリシジル(メタ)アクリレート、メチルグリシジル(メタ)アクリレート等のエポキシ基含有(メタ)アクリレートが好ましい。
アミド基含有化合物としては、例えば、(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N−ブチル(メタ)アクリルアミド、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、N−メチロールプロパン(メタ)アクリルアミド、N−メトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−ブトキシメチル(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。
アミノ基含有(メタ)アクリレートとしては、例えば、第1級アミノ基含有(メタ)アクリレート、第2級アミノ基含有(メタ)アクリレート、第3級アミノ基含有(メタ)アクリレート等が挙げられる。
なお、成分(a4)は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。
また、緩衝層形成用組成物中の成分(a3)と成分(a4)との含有量比〔(a3)/(a4)〕は、好ましくは0.5〜3.0、より好ましくは1.0〜3.0、さらに好ましくは1.3〜3.0、特に好ましくは1.5〜2.8である。
緩衝層形成用組成物には、本発明の効果を損なわない範囲において、上記の成分(a1)〜(a4)以外のその他の重合性化合物(a5)を含有してもよい。
成分(a5)としては、例えば、炭素数1〜20のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレート;スチレン、ヒドロキシエチルビニルエーテル、ヒドロキシブチルビニルエーテル、N−ビニルホルムアミド、N−ビニルピロリドン、N−ビニルカプロラクタム等のビニル化合物:等が挙げられる。なお、成分(a5)は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。
緩衝層形成用組成物には、緩衝層を形成する際、光照射による重合時間を短縮させ、また、光照射量を低減させる観点から、さらに光重合開始剤を含有することが好ましい。
光重合開始剤としては、例えば、ベンゾイン化合物、アセトフェノン化合物、アシルフォスフィノキサイド化合物、チタノセン化合物、チオキサントン化合物、パーオキサイド化合物、さらには、アミンやキノン等の光増感剤等が挙げられ、より具体的には、例えば、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン、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、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンジルフェニルサルファイド、テトラメチルチウラムモノサルファイド、アゾビスイソブチロルニトリル、ジベンジル、ジアセチル、8−クロールアンスラキノン、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)フェニルフォスフィンオキシド等が挙げられる。
これらの光重合開始剤は、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。
緩衝層形成用組成物中の光重合開始剤の含有量は、エネルギー線重合性化合物の合計量100質量部に対して、好ましくは0.05〜15質量部、より好ましくは0.1〜10質量部、さらに好ましくは0.3〜5質量部である。
緩衝層形成用組成物には、本発明の効果を損なわない範囲において、その他の添加剤を含有してもよい。その他の添加剤としては、例えば、帯電防止剤、酸化防止剤、軟化剤(可塑剤)、充填剤、防錆剤、顔料、染料等が挙げられる。これらの添加剤を配合する場合、緩衝層形成用組成物中の各添加剤の含有量は、エネルギー線重合性化合物の合計量100質量部に対して、好ましくは0.01〜6質量部、より好ましくは0.1〜3質量部である。
緩衝層形成用組成物には、本発明の効果を損なわない範囲において、樹脂成分を含有してもよい。樹脂成分としては、例えば、ポリエン・チオール系樹脂や、ポリブテン、ポリブタジエン、ポリメチルペンテン等のポリオレフィン系樹脂、及びスチレン系共重合体等の熱可塑性樹脂等が挙げられる。
緩衝層形成用組成物中のこれらの樹脂成分の含有量は、好ましくは0〜20質量%、より好ましくは0〜10質量%、さらに好ましくは0〜5質量%、特に好ましくは0〜2質量%である。
したがって、当該緩衝層は、成分(a1)由来の重合単位及び成分(a2)由来の重合単位を含む。また、当該緩衝層は、成分(a3)由来の重合単位及び/又は成分(a4)由来の重合単位を含有することが好ましく、成分(a5)由来の重合単位を含有していてもよい。緩衝層における各重合単位の含有割合は、通常、緩衝層形成用組成物を構成する各成分の比率(仕込み比)に一致する。例えば、緩衝層形成用組成物中の成分(a1)の含有量が緩衝層形成用組成物の全量(100質量%)に対して10〜70質量%の場合、緩衝層は成分(a1)に由来する重合単位を10〜70質量%含有する。また、緩衝層形成用組成物中の成分(a2)の含有量が緩衝層形成用組成物の全量(100質量%)に対して2〜40質量%の場合、緩衝層は成分(a2)に由来する重合単位を2〜40質量%含有する。成分(a3)〜(a5)についても同様である。
緩衝層を、ポリオレフィン樹脂フィルムを含む層により形成することで、緩衝層の引張貯蔵弾性率(E23、E60、E90)、及びtanδの最大値を上記した範囲内としやすくなる。
これらのポリオレフィン樹脂は、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。
粘着剤層は、常温において適度な感圧接着性を有する限り特に限定はされないが、23℃におけるせん断貯蔵弾性率が0.05〜0.50MPaであるものが好ましい。半導体ウエハの表面には、回路等が形成され通常凹凸がある。粘着剤層のせん断貯蔵弾性率が上記範囲内となることで、凹凸があるウエハ表面に粘着テープを貼付する際、ウエハ表面の凹凸と粘着剤層とを十分に接触させ、かつ粘着剤層の接着性を適切に発揮させることが可能になる。そのため、粘着テープの半導体ウエハへの固定を確実に行い、かつ裏面研削時にウエハ表面を適切に保護することが可能になる。これらの観点から、粘着剤層のせん断貯蔵弾性率は、0.12〜0.35MPaであることがより好ましい。なお、粘着剤層のせん断貯蔵弾性率とは、粘着剤層がエネルギー線硬化性粘着剤から形成される場合には、エネルギー線照射による硬化前のせん断貯蔵弾性率を意味する。
また、粘着剤層は、エネルギー線硬化性粘着剤から形成されることが好ましい。粘着剤層は、エネルギー線硬化性粘着剤から形成されることで、エネルギー線照射による硬化前には、23℃におけるせん断貯蔵弾性率を上記範囲に設定しつつ、硬化後においては剥離力を1000mN/50mm以下に容易に設定することが可能になる。
エネルギー線硬化性粘着剤としては、例えば、非エネルギー線硬化性の粘着性樹脂(「粘着性樹脂I」ともいう)に加え、粘着性樹脂以外のエネルギー線硬化性化合物を含むエネルギー線硬化性粘着剤組成物(以下、「X型の粘着剤組成物」ともいう)が使用可能である。また、エネルギー線硬化性粘着剤として、非エネルギー線硬化性の粘着性樹脂の側鎖に不飽和基を導入したエネルギー線硬化性の粘着性樹脂(以下、「粘着性樹脂II」ともいう)を主成分として含み、粘着性樹脂以外のエネルギー線硬化性化合物を含まない粘着剤組成物(以下、「Y型の粘着剤組成物」ともいう)も使用してもよい。
これらの中では、XY型の粘着剤組成物を使用することが好ましい。XY型のものを使用することで、硬化前においては十分な粘着特性を有する一方で、硬化後においては、半導体ウエハに対する剥離力を十分に低くすることが可能である。
以下、粘着性樹脂として、アクリル系樹脂が使用されるアクリル系粘着剤についてより詳述に説明する。
また、アクリル系重合体(b)は、上記以外にも、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、蟻酸ビニル、酢酸ビニル、アクリロニトリル、アクリルアミド等の上記のアクリル系モノマーと共重合可能なモノマー由来の構成単位を含んでもよい。
また、不飽和基含有化合物が有する、官能基と結合可能な置換基としては、イソシアネート基やグリシジル基等が挙げられる。したがって、不飽和基含有化合物としては、例えば、(メタ)アクリロイルオキシエチルイソシアネート、(メタ)アクリロイルイソシアネート、グリシジル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
なお、アクリル系樹脂の重量平均分子量(Mw)は、好ましくは30万〜160万、より好ましくは40万〜140万、さらに好ましくは50万〜120万である。
X型又はXY型の粘着剤組成物に含有されるエネルギー線硬化性化合物としては、分子内に不飽和基を有し、エネルギー線照射により重合硬化可能なモノマー又はオリゴマーが好ましい。
このようなエネルギー線硬化性化合物としては、例えば、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトール(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、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、1,4−ブチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,6−へキサンジオール(メタ)アクリレート等の多価(メタ)アクリレートモノマー、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,ポリエーテル(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート等のオリゴマーが挙げられる。
エネルギー線硬化性化合物の分子量(オリゴマーの場合は重量平均分子量)は、好ましくは100〜12000、より好ましくは200〜10000、さらに好ましくは400〜8000、特に好ましくは600〜6000である。
一方で、XY型の粘着剤組成物におけるエネルギー線硬化性化合物の含有量は、粘着性樹脂100質量部に対して、好ましくは1〜30質量部、より好ましくは2〜20質量部、さらに好ましくは3〜15質量部である。XY型の粘着剤組成物では、粘着性樹脂が、エネルギー線硬化性であるため、エネルギー線硬化性化合物の含有量が少なくても、エネルギー線照射後、十分に剥離力を低下させることが可能である。
粘着剤組成物は、さらに架橋剤を含有することが好ましい。架橋剤は、例えば粘着性樹脂が有する官能基モノマー由来の官能基に反応して、粘着性樹脂同士を架橋するものである。架橋剤としては、例えば、トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート等、及びそれらのアダクト体等のイソシアネート系架橋剤;エチレングリコールグリシジルエーテル等のエポキシ系架橋剤;ヘキサ〔1−(2−メチル)−アジリジニル〕トリフオスファトリアジン等のアジリジン系架橋剤;アルミニウムキレート等のキレート系架橋剤;等が挙げられる。これらの架橋剤は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。
架橋剤の配合量は、架橋反応を促進させる観点から、粘着性樹脂100質量部に対して、好ましくは0.01〜10質量部、より好ましくは0.03〜7質量部、さらに好ましくは0.05〜4質量部である。
また、粘着剤組成物がエネルギー線硬化性である場合には、粘着剤組成物は、さらに光重合開始剤を含有することが好ましい。光重合開始剤を含有することで、紫外線等の比較的低エネルギーのエネルギー線でも、粘着剤組成物の硬化反応を十分に進行させることができる。
光重合開始剤の配合量は、粘着性樹脂100質量部に対して、好ましくは0.01〜10質量部、より好ましくは0.03〜5質量部、さらに好ましくは0.05〜5質量部である。
粘着性組成物は、本発明の効果を損なわない範囲において、その他の添加剤を含有してもよい。その他の添加剤としては、例えば、帯電防止剤、酸化防止剤、軟化剤(可塑剤)、充填剤、防錆剤、顔料、染料等が挙げられる。これらの添加剤を配合する場合、添加剤の配合量は、粘着性樹脂100質量部に対して、好ましくは0.01〜6質量部である。
有機溶媒としては、例えば、メチルエチルケトン、アセトン、酢酸エチル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、シクロヘキサン、n−ヘキサン、トルエン、キシレン、n−プロパノール、イソプロパノール等が挙げられる。
なお、これらの有機溶媒は、粘着性樹脂の合成時に使用された有機溶媒をそのまま用いてもよいし、該粘着剤組成物の溶液を均一に塗布できるように、合成時に使用された有機溶媒以外の1種以上の有機溶媒を加えてもよい。
粘着テープの表面には、剥離シートが貼付されていてもよい。剥離シートは、具体的には、粘着テープの粘着剤層の表面に貼付される。剥離シートは、粘着剤層表面に貼付されることで輸送時、保管時に粘着剤層を保護する。剥離シートは、剥離可能に粘着テープに貼付されており、粘着テープが使用される前(すなわち、ウエハ貼付前)には、粘着テープから剥離されて取り除かれる。
剥離シートは、少なくとも一方の面が剥離処理をされた剥離シートが用いられ、具体的には、剥離シート用基材の表面上に剥離剤を塗布したもの等が挙げられる。
剥離シートの厚さは、特に制限ないが、好ましくは10〜200μm、より好ましくは20〜150μmである。
本発明の粘着テープの製造方法としては、特に制限はなく、公知の方法により製造することができる。
例えば、基材と、当該基材の一方の面側に設けられた緩衝層と、当該基材の他方の面側に設けられた粘着剤層とを有する粘着テープの製造方法は以下のとおりである。
本発明に係る粘着テープは、DBGにおいて、半導体ウエハの表面に貼付してウエハの裏面研削が行われる際に好ましく使用される。特に、本発明に係る粘着テープは、半導体ウエハを個片化した際に、カーフ幅の小さいチップ群が得られるLDBGに好ましく使用される。なお、「チップ群」とは、本発明に係る粘着テープ上に保持された、ウエハ形状の複数の半導体チップをいう。
粘着テープの非限定的な使用例として、以下に半導体装置の製造方法をさらに具体的に説明する。
工程1:上記の粘着テープを、半導体ウエハの表面に貼付する工程
工程2:半導体ウエハの表面側から溝を形成し、又は半導体ウエハの表面若しくは裏面から半導体ウエハ内部に改質領域を形成する工程
工程3:粘着テープが表面に貼付され、かつ上記溝又は改質領域が形成された半導体ウエハを、裏面側から研削して、溝又は改質領域を起点として、複数のチップに個片化させる工程
工程4:個片化された半導体ウエハ(すなわち、複数の半導体チップ)から、粘着テープを剥離する工程
[工程1]
工程1では、半導体ウエハ表面に、本発明の粘着テープを粘着剤層を介して貼付する。本工程は、後述する工程2の前に行われてもよいが、工程2の後に行ってもよい。例えば、半導体ウエハに改質領域を形成する場合には、工程1を工程2の前に行うことが好ましい。一方で、半導体ウエハ表面に、ダイシング等により溝を形成する場合には、工程2の後に工程1を行う。すなわち、後述する工程2で形成した溝を有するウエハの表面に、本工程1にて粘着テープを貼付することになる。
工程2では、半導体ウエハの表面側から溝を形成し、又は半導体ウエハの表面又は裏面から半導体ウエハの内部に改質領域を形成する。
本工程で形成される溝は、半導体ウエハの厚さより浅い深さの溝である。溝の形成は、従来公知のウエハダイシング装置等を用いてダイシングにより行うことが可能である。また、半導体ウエハは、後述する工程3において、溝に沿って複数の半導体チップに分割される。
粘着テープが貼付され、かつ溝又は改質領域を形成した半導体ウエハは、チャックテーブル上に載せられ、チャックテーブルに吸着されて保持される。この際、半導体ウエハは、表面側がテーブル側に配置されて吸着される。
工程1及び工程2の後、チャックテーブル上の半導体ウエハの裏面を研削して、半導体ウエハを複数の半導体チップに個片化する。
ここで、裏面研削は、半導体ウエハに溝が形成される場合には、少なくとも溝の底部に至る位置まで半導体ウエハを薄くするように行う。この裏面研削により、溝は、ウエハを貫通する切り込みとなり、半導体ウエハは切り込みにより分割されて、個々の半導体チップに個片化される。
次に、個片化された半導体ウエハ(すなわち、複数の半導体チップ)から、半導体加工用粘着テープを剥離する。本工程は、例えば、以下の方法により行う。
まず、粘着テープの粘着剤層が、エネルギー線硬化性粘着剤から形成される場合には、エネルギー線を照射して粘着剤層を硬化する。次いで、個片化された半導体ウエハの裏面側に、ピックアップテープを貼付し、ピックアップが可能なように位置及び方向合わせを行う。この際、ウエハの外周側に配置したリングフレームもピックアープテープに貼り合わせ、ピックアップテープの外周縁部をリングフレームに固定する。ピックアップテープには、ウエハとリングフレームを同時に貼り合わせてもよいし、別々のタイミングで貼り合わせてもよい。次いで、ピックアップテープ上に保持された複数の半導体チップから粘着テープを剥離する。
なお、ピックアップテープは、特に限定されないが、例えば、基材と、基材の一方の面に設けられた粘着剤層を備える粘着シートによって構成される。
[ヤング率]
基材のヤング率は、引張試験機を用いて引張試験を行い、得られた引張強度と伸びのチャートから算出した。具体的には、基材を構成するフィルムまたはシートと同一の材質からなる幅15mm×長さ150mm×厚み50μmの測定用フィルムを準備した。測定用フィルムの延伸可能部が100mmになるように引張・圧縮試験機(エー・アンド・デイ社製、製品名「テンシロン」)に設置した。そして、23℃、試験スピード200mm/分で測定を行い、得られたチャートの原点における傾きからヤング率を算出した。
実施例1〜4及び比較例1で用いた緩衝層形成用組成物からなる、厚さ0.2mmの緩衝層形成膜を第1の剥離シート上に形成し、さらに、当該緩衝層形成膜上に、第2の剥離シートを貼り合わせた。なお、第1、第2の剥離シートは、シリコーン剥離処理を行ったポリエチレンテレフタレートフィルム(リンテック社製、商品名「SP−PET381031」、厚さ:38μm)を使用した。
そして、第1の剥離シート側から再度紫外線を照射して、上記緩衝層形成膜を完全に硬化させ、厚さ0.2mmの試験用緩衝層を形成した。なお、上記の紫外線照射は、ベルトコンベア式紫外線照射装置(アイグラフィックス社製、装置名「ECS−401GX」)及び高圧水銀ランプ(アイグラフィックス社製、装置名「H04−L41」)を使用し、ランプ高さ150mm、ランプ出力3kW(換算出力120mW/cm)、光線波長365nmの照度160mW/cm2、照射量500mJ/cm2の照射条件にて行った。
作製した試験用緩衝層上の両面の剥離シートを除去した後、幅4mm×長さ50mmに切断した試験片を用いて、自動動的粘弾性試験機(オリエンテック社製、製品名「Rheovibron DDV−0.1FP」)により、測定周波数1Hz、昇温速度3℃/分で、温度範囲−5〜120℃における、引張貯蔵弾性率及び引張損失弾性率を10個の試験片について測定した。なお、実施例5,6に関しては、実施例5,6で用いた緩衝層(厚み27.5μmのLDPE)を積層し、厚さ0.1mmの試験用緩衝層を用いたこと以外は上記と同様の測定を行った。
また、23℃における引張貯蔵弾性率の平均値をE23、60℃における引張貯蔵弾性率の平均値をE60、90℃における引張貯蔵弾性率の平均値をE90とした。
直径12インチ、厚み775μmのシリコンウエハに、実施例および比較例で製造した半導体加工用粘着テープを、バックグラインド用テープラミネーター(リンテック社製、装置名「RAD−3510F/12」)を用いて貼付した。レーザーソー(ディスコ社製、装置名「DFL7361」)を用い、ウエハに格子状の改質領域を形成した。なお、格子サイズは11mm×8mmとした。
大クラック:クラックのサイズが50μm超
中クラック:クラックのサイズが20μm以上50μm以下
小クラック:クラックのサイズが20μm未満
クラック発生率(%)=クラックが発生したチップ数/全チップ数×100
(1)基材
基材として、両面易接着層付PETフィルム(東洋紡社製 コスモシャイン A4300、厚み:50μm、23℃におけるヤング率:2550MPa)を準備した。
(ウレタンアクリレート系オリゴマーの合成)
ポリカーボネートジオールと、イソホロンジイソシアネートとを反応させて得られた末端イソシアネートウレタンプレポリマーに、2−ヒドロキシエチルアクリレートを反応させて、重量平均分子量(Mw)が約5000のウレタンアクリレート系オリゴマー(UA−1)を得た。
上記で合成したウレタンアクリレート系オリゴマー(UA−1)50質量部、イソボルニルアクリレート(IBXA)30質量部、テトラヒドロフルフリルアクリレート(THFA)40質量部、及び、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(DPHA)15質量部を配合し、さらに光重合開始剤としての2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン(BASFジャパン社製、製品名「イルガキュア1173」)1.0質量部を配合し、緩衝層形成用組成物を調製した。
(粘着剤組成物の調製)
n−ブチルアクリレート(BA)52質量部、メチルメタクリレート(MMA)20質量部、及び2−ヒドロキシエチルアクリレート(2HEA)28質量部を共重合して得たアクリル系重合体(b)に、アクリル系重合体(b)の全水酸基のうち90モル%の水酸基に付加するように、2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネート(MOI)を反応させて、エネルギー線硬化性のアクリル系樹脂(Mw:50万)を得た。
剥離シート(リンテック社製、商品名「SP−PET381031」)の剥離処理面に、上記で得た粘着剤組成物の塗工液を塗工し、加熱乾燥させて、剥離シート上に厚さが30μmの粘着剤層を形成した。
なお、上記の紫外線照射は、ベルトコンベア式紫外線照射装置(アイグラフィックス社製、装置名「US2−0801」) 及び高圧水銀ランプ(アイグラフィックス社製、装置名「H08−L41」) を使用し、ランプ高さ230mm、出力80mW/cm、光線波長365nmの照度90mW/cm2、照射量50mJ/cm2の照射条件下にて行った。
緩衝層形成用組成物の調製において、DPHAの配合量を20質量部に変更した他は、実施例1と同様にして粘着テープを得た。
緩衝層形成用組成物の調製において、DPHAに代えて、ペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA、トリエステル57%、新中村化学工業社製、製品名「A−TMM−3LM−N」)20質量部を用いた他は、実施例1と同様にして粘着テープを得た。
緩衝層形成用組成物として、以下の緩衝層形成用組成物を用いた他は、実施例1と同様にして粘着テープを得た。
(ウレタンアクリレート系オリゴマーの合成)
ポリエステルジオールと、イソホロンジイソシアネートとを反応させて得られた末端イソシアネートウレタンプレポリマーに、2−ヒドロキシエチルアクリレートを反応させて、重量平均分子量(Mw)が約5000のウレタンアクリレート系オリゴマー(UA−2)を得た。
ウレタンアクリレート系オリゴマー(UA−2)50質量部、イソボルニルアクリレート(IBXA)40質量部、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルアクリレート(HPPA)20質量部、及び、ペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA)10質量部を配合し、さらに光重合開始剤としての2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン(BASFジャパン社製、製品名「イルガキュア1173」)1.0質量部を配合し、緩衝層形成用組成物を調製した。
緩衝層として低密度ポリエチレンフィルム(厚み:27.5μm)を準備した。
実施例1と同様の基材を用い、当該基材の両面に当該緩衝層をドライラミネート法により積層し、LDPE/PET/LDPEの順に積層された基材と緩衝層との積層体を得た。
粘着剤層の厚みを60μmとした他は、実施例5と同様にして粘着テープを得た。
緩衝層形成用組成物として、以下の緩衝層形成用組成物を用いた他は、実施例1と同様にして粘着テープを得た。
(緩衝層形成用組成物の調製)
ウレタンアクリレート系オリゴマー(UA−2)50質量部、イソボルニルアクリレート(IBXA)40質量部、及び、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルアクリレート(HPPA)20質量部を配合し、さらに光重合開始剤としての2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン(BASFジャパン社製、製品名「イルガキュア1173」)1.0質量部を配合し、緩衝層形成用組成物を調製した。
Claims (8)
- 23℃におけるヤング率が1000MPa以上の基材と、当該基材の少なくとも一方の面側に設けられた緩衝層と、当該基材の他方の面側に設けられた粘着剤層とを有する粘着テープであって、
前記緩衝層の23℃における引張貯蔵弾性率(E23)が100〜2000MPaであり、
前記緩衝層の60℃における引張貯蔵弾性率(E60)が20〜1000MPaである、半導体加工用粘着テープ。 - 前記緩衝層の−5〜120℃における動的粘弾性のtanδの最大値が1.0以下である、請求項1に記載の半導体加工用粘着テープ。
- 前記緩衝層の23℃における引張貯蔵弾性率(E23)及び前記緩衝層の60℃における引張貯蔵弾性率(E60)が、(E23)/(E60)≦90の関係を満たす、請求項1または2に記載の半導体加工用粘着テープ。
- 前記緩衝層が、エネルギー線重合性化合物を含む緩衝層形成用組成物から形成される層である、請求項1〜3のいずれかに記載の半導体加工用粘着テープ。
- 前記エネルギー線重合性化合物が、ウレタン(メタ)アクリレート系オリゴマーと多官能重合性化合物とを含む、請求項4に記載の半導体加工用粘着テープ。
- 前記緩衝層がポリオレフィン樹脂フィルムを含む層である、請求項1〜3のいずれかに記載の半導体加工用粘着テープ。
- 前記粘着剤層の厚さが100μm未満である、請求項1〜6のいずれかに記載の半導体加工用粘着テープ。
- 請求項1〜7のいずれか1項に記載の半導体加工用粘着テープを、半導体ウエハの表面に貼付する工程と、
前記半導体ウエハの表面若しくは裏面から半導体ウエハ内部に改質領域を形成する工程と、
前記粘着テープが表面に貼付され、かつ前記改質領域が形成された半導体ウエハを、裏面側から研削して、前記改質領域を起点として複数のチップに個片化させる工程と、
前記複数のチップから前記粘着テープを剥離する工程と、
を備える半導体装置の製造方法。
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