JP6391441B2 - 半導体ウェハ保護シート - Google Patents
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Description
半導体ウェハ表面保護用シートとしては、半導体ウェハの反り・変形を抑制するため、耐熱性や剛性を有する基材層と、半導体ウェハの回路形成面の凹凸に対する追従性を有する吸収性樹脂層からなるシートが提案されている。(たとえば特許文献1)
界面の接着強度を高めるために、ポリエステル基材層の表面にコロナ放電のような易接着処理を施すことが提案されている。
しかし、基材層と吸収層の界面接着強度をさらに高めることが望まれていた。
基材層に接する樹脂層として、特定の引張弾性率を有するポリオレフィン樹脂と、M値が0.2〜1.0の範囲にある酸変性ポリオレフィン樹脂を含んでなる樹脂層を用いることで前記課題が解決できることを見出し、本発明に至った。
本発明の要旨を以下に示す;
基材層(A)と、基材層に接する樹脂層(B)を少なくとも含む半導体ウェハ表面保護用シートであって、
前記樹脂層(B)の密度が875kg/m3未満で、かつ前記樹脂層(B)が下記(B2)を含む半導体ウェハ表面保護用シート。
(B2)M値が0.2〜1.0の範囲にある酸変性ポリオレフィン樹脂
[2]
前記樹脂層(B)が、さらに(B1)を含んでなる半導体ウェハ表面保護用シート。
(B1)25℃における引張弾性率EA(25)および60℃における引張弾性率EA(60)が、EA(60)/EA(25)<0.1を満たすポリオレフィン樹脂
[3]
下記(C1)からなり、厚みが150μm以上である樹脂層(C)をさらに含む、[1]ないし[2]のいずれかに記載の半導体ウェハ表面保護用シート。
(C1)25℃における引張弾性率EA(25)および60℃における引張弾性率EA(60)が、EA(60)/EA(25)<0.1を満たすポリオレフィン樹脂
[4]
前記基材層(A)がポリエステル樹脂からなる、[1]ないし[3]のいずれかに記載の半導体ウェハ表面保護用シート。
[5]
前記(B2)が、マレイン酸、アクリル酸、メタクリル酸から選ばれる少なくとも1種のα,β不飽和カルボン酸でグラフトされた酸変性ポリオレフィンである、[1]ないし[4]のいずれかに記載の半導体ウェハ表面保護用シート。
[6]
前記基材層(A)の前記(B)層と接する表面に、コロナ放電、プラズマ、サンドブラスト、易接着コートから選ばれる少なくとも一種の表面処理がされている、[1]ないし[5]のいずれかに記載の半導体ウェハ表面保護用シート。
[7]
前記(B1)の密度が、800〜890kg/m3である[2]に記載の半導体ウェハ表面保護用シート。
[8]
前記(C)層が、800〜890kg/m3の密度を有するポリオレフィンからなる、[3]記載の半導体ウェハ表面保護用シート。
[9]
アクリル粘着材からなる(D)層をさらに含む、[1]ないし[8]のいずれかに記載の半導体ウェハ表面保護用シート。
半導体ウェハの回路形成面に[1]ないし[9]のいずれかに記載の半導体ウェハ保護用シートを40〜80℃の温度で、0.3〜0.5MPaの圧力で貼り付ける第1工程と、
前記半導体ウェハ表面保護用シートが貼り付けられた半導体ウェハの回路非形成面を研削する第2工程と、
研削後の半導体ウェハの回路非形成面を加工する第3工程と、
前記半導体ウェハ表面保護用シートを剥離する第4工程を含む、半導体ウェハの保護方法。
基材層(A)は、半導体ウェハの反り・変形を抑制するため、剛性ならびに耐熱性を有することが好ましい。そのため、基材層の25℃における引張弾性率E(25)は、1GPa以上であることが好ましい。
ポリオレフィンフィルムの例には、ポリプロピレンフィルムが含まれる。ポリエステルフィルムの例には、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルムが含まれる。
基材層としてはポリエステルからなるフィルムが好ましく、 特にポリエチレンテレフタレートフィルムが好ましい。
基材層の、後述するB層と接する表面は、コロナ放電、プラズマ、サンドブラスト、易接着コートから選ばれる表面処理がされていることが好ましく、これらの表面処理を組み合
わせてもよい。このような表面処理によって、B層との接着力をより向上させることができる
上記易接着コートとは、ポリウレタン樹脂を主成分とする易接着層(ポリカーボネートポリオールやカチオン性高分子を含有したものでも良い)を、基材層A上に形成したものをいう。
樹脂層(B)は、基材層に接しており、下記(B2)および必要に応じて(B1)を含む。
(B1)25℃における引張弾性率EA(25)および60℃における引張弾性率EA(60)が、EA(60)/EA(25)<0.1を満たすポリオレフィン樹脂
(B2)M値が0.2〜1.0の範囲にある酸変性ポリオレフィン樹脂
樹脂層(B)が(B2)を含むことにより、基材層に対する良好な接着性が保たれるため好ましい。
(B2)としては、マレイン酸、アクリル酸、メタクリル酸から選ばれる少なくとも1種のα,β不飽和カルボン酸でグラフトされた、酸変性ポリオレフィンが好ましい。マレイン酸変性ポリオレフィンが特に好ましい。
密度が800〜890kg/m3の範囲にあるポリオレフィンを用いることができ、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、およびエチレン・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等のエチレン・α−オレフィン共重合体;およびプロピレン・1−ブテン共重合体・炭素原子数5〜12のα−オレフィンの三元共重合体などが好ましく、エチレン・1−ブテン共重合体、エチレン・プロピレン共重合体がより好ましい。
エチレン・1−ブテン共重合体、エチレン・プロピレン共重合体は、例えば特開2008-308619公報記載の方法により得ることができる。
カルボン酸グラフト変性ポリオレフィンは、常法により、未変性ポリオレフィンとα,β不飽和カルボン酸、とりわけ無水マレイン酸を有機過酸化物の存在下で混合加熱し、調製することができる。
ポリオレフィンにα,β不飽和カルボン酸をグラフトをするにあたっては、例えば国際公報パンフレットwo2003/106554号記載の方法を用いることができる。
得られたグラフト変性の共重合体から未反応の無水マレイン酸をアセトンで抽出後、このグラフト変性の共重合体における無水マレイン酸のグラフト量を測定し、M値とする。
樹脂層(B)は、さらに(B1)を含んでもよい。(B1)を含むことにより、半導体ウェハの回路形成面の凸凹に対する良好な密着性・追従性が保たれるため好ましい。特にEA(60)/EA(25)<0.08を満たすことがより好ましく、EA(60)/EA(25)<0.05を満たすことがさらに好ましい。
1)測定サンプルとして、例えば初期長さ140mm、幅10mm、厚み75〜100μmのサンプルフィルムを準備する。2)そして、測定温度25℃、チャック間距離100mm、引張速度50mm/minで引張試験を行い、サンプルの伸びの変化量(mm)を測定する。3)得られたS−S曲線(応力−ひずみ曲線)の初期の立ち上がりの部分に接
線を引き、その接線の傾きをサンプルフィルムの断面積で割って得られる値を引張弾性率とする。
樹脂(B1)としては、炭素原子数2〜12のα−オレフィンの例には、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−ドデセン等が含まれる。
樹脂層(B)中(B1)および(B2)の組成比は特に限定されないが、接着性と吸収性を良好に保つ観点から(B1)/(B2)=95/5〜0/100が好ましい。
吸収性を良好に保つ観点から、(B)層のトータル密度が875kg/m3未満となるように(B1)および(B2)の組成比を選択することが好ましい。
例えば、B1を860とした場合
(B2)の密度が880〜890kg/m3の場合、(B1)/(B2)=95/5〜45/55
(B2)の密度が870〜880kg/m3未満の場合、(B1)/(B2)=0/100〜30/70
(B2)の密度が860〜870kg/m3未満の場合、(B1)/(B2)=0/100〜95/5
の範囲が好ましい。
本発明の半導体ウェハ表面保護用シートは、樹脂層(C)をさらに含んでも良い。樹脂層(C)は、(B)層からみて基材層(A)とは反対側に設けられ、(A)/(B)/(C)の構成となる。
本発明のシートは前記(B)層が凹凸追従性を有しているが、樹脂層(C)をさらに設けることにより、よりウェハに対する凹凸追従性吸収性を高めることができる。
樹脂層(C)は、下記(C1)からなる。
(C1)25℃における引張弾性率EA(25)および60℃における引張弾性率EA(60)が、EA(60)/EA(25)<0.1を満たすポリオレフィン樹脂
密度が800〜890kg/m3の範囲にあるポリオレフィンを用いることができる。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、およびエチレン・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等のエチレン・α−オレフィン共重合体;およびプロピレン・1−ブテン共重合体・炭素原子数5〜12のα−オレフィンの三元共重合体などが好ましく、エチレン・プロピレン共重合体がより好ましい。
本発明の半導体ウェハ表面保護用シートは、粘着層(D)をさらに含んでも良い。
粘着層(D)は、積層シートを固定できるものであれば特に制限されないが、紫外線硬化型のアクリル系粘着剤を好適に用いることができる。粘着層(D)は、(B)ないし(C)層に接し、(A)/(B)/(C)または(A)/(B)/(C))/(D)の構成となる。
る共重合性モノマーとの重合比は、70〜99質量%:30〜1質量%であることが好ましく、80〜95質量%:20〜5質量%であることが好ましい。
アクリル系の紫外線硬化型粘着剤には、ロジン系、テルペン樹脂系等のタッキファイヤー、各種界面活性剤等が含まれていてもよい。これらが含まれると、粘着特性が調整される。
本発明のシートは、粘着層(D)層を保護するために、離形層をさらに含んでも良い。離
形層としては、使用時に糊残りがなく剥がせる材料が用いられ、ポリエチレン系・ポリプロピレン系・4-メチルペンテンなどからなるフィルムを好適に用いることができる。
樹脂層(B)(C)(D)ならびに基材層(A)の各層には、半導体ウェハに対する易貼り付け性、易剥離性などを損なわない範囲で他の樹脂または他の添加剤が含まれてもよい。そのような添加剤の例には、紫外線吸収剤、酸化防止剤、耐熱安定剤、滑剤、柔軟剤、粘着性付与剤等が含まれる。
本発明の半導体ウェハ表面保護用シートを用いた半導体ウェハの保護方法の一例は、1)半導体ウェハの回路形成面に、半導体ウェハ表面保護用シートを加温下で貼り付ける第一工程と、2)半導体ウェハ表面保護用シートが貼り付けられた半導体ウェハの回路非形成面を研削する第二工程と、3)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と、4)半導体ウェハ表面保護用シートを剥離する第四工程と、を含む。これらの工程を行った後、半導体ウェハをダイシングしてチップ化する工程、チップを樹脂で封止する工程等を行ってもよい。
(エチレン/1−ブテン共重合体)
攪拌羽根を備えたステンレス製重合器を用いて、エチレンと1−ブテンとの共重合を行った。ビス(p−トリル)メチレン(シクロペンタジエニル)(1,1,4,4,7,7,10,10−オクタメチル−1,2,3,4,4,7,7,10,10−オクタメチル−1,2,3,4、7,8,9,10−オクタヒドロジベンズ(b,h)−フルオレニル)ジルコニウムジクロリド、メチルアルミノキサン、トリイソブチルアルミニウムからなる触媒成分を用い、重合温度は125℃で行った。
得られたエチレン/1−ブテン共重合体は、密度884kg/m3、MFR(2.15kg荷重)3.7g/10min、収量が毎時49.0gであった。
次にこのエチレン/1−ブテン共重合体を、
次いで、上記のようにして得られたブレンド物をスクリュー径40mm、L/D=26の1軸押出機のホッパーより投入し、樹脂温度260℃、押出量6kg/時間でストランド状に押し出して水冷した後、ペレタイズして無水マレイン酸グラフト変性エチレン・1−ブテン共重合体(B2a)を得た。m値は0.66であった。
無水マレイン酸量を減らした他は合成例1と同様にしてエチレン/1−ブテン共重合体にグラフトして酸変性ポリオレフィン樹脂(B2b)を得た。m値は0.45であった。
・半導体ウェハ表面保護用シートの作成
基材フィルム(A)として、厚み75μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(PETフィルム)を準備した。このポリエチレンテレフタレートフィルムの表面に、(B1)として
密度が861 kg/m3の三井化学(株)製のTAFMER P0275を90重量部に、
前記樹脂(B2a)を10重量部ドライブレンドした、樹脂層(B)からなる単層の押出樹脂を積層し、以下のように調整したUV粘着剤を塗工により積層し、半導体ウェハ表面保護用シートを得た。半導体ウェハ表面保護用シートのポリエチレンテレフタレートフィルム/樹脂層(B)/粘着層(D)の厚みは、75μm/510μm/10μmであった。
アクリル酸エチル30重量部、アクリル酸2エチルヘキシル40重量部、アクリル酸メチル10重量部、およびメタクリル酸グリシジル20重量部のモノマー混合物を、ベンゾイルパーオキサイド系重合開始剤[日本油脂(株)製、ナイパーBMT K40]0.8重量部(開始剤として、0.32重量部)を用いて、トルエン65重量部、酢酸エチル50重量部中にて80℃で10時間反応させた。反応終了後、得られた溶液を冷却し、さらにキシレン100重量部と、アクリル酸10重量部と、テトラデシルジメチルベンジルアンモニウムクロライド[日本油脂(株)製、カチオンM2 100]0.3重量部とを加えて、空気を吹き込みながら85℃で50時間反応させた。これによりアクリル系粘着剤ポリマー溶液(粘着剤主剤)を得た。
得られたアクリル系粘着剤ポリマー溶液(粘着剤主剤)にアクリル系粘着剤ポリマー固形分100重量部に対して、分子内結合開裂型光重合開始剤としてベンジルジメチルケタール[日本チバカイギー(株)製、イルガキュア−651]を2重量部、分子内に重合性炭素−炭素二重結合を有するモノマーとしてジペンタエリスリトールヘキサアクリレートとジペンタエリスリトールモノヒドロペンタアクリレートとの混合物[東亜合成化学工業(株)製、アロニックスM-400]を0.3重量部添加し、さらに架橋剤としてイソシアネート系架橋剤[三井化学(株)製、オレスターP49−75−S]を1.35重量部(熱架橋剤として1重量部)添加して、UV粘着剤を得た。
回路形成面に直径250μmの半田ボールを設けてバンプを形成した半導体ウェハ(厚み700μm)を準備した。バンプ間の間隔が250μmの半導体ウェハを準備した。
そして、テープ貼り付け機(リンテック RAD3510)を用いて、ウェハテーブル温度70℃、ローラ温度40℃、圧力0.5MPa、ローララミネート速度2mm/秒の条件で、前記半導体ウェハ表面保護用シートを半導体ウェハの回路形成面に加熱圧着し、貼り付けた。
上記の工程後に半導体ウェハ表面保護用シートの凹凸埋め込み性の評価を行った。
・半導体ウェハ表面保護用シートの凹凸埋め込み性
半導体ウェハ表面保護用シートを貼り付けた半導体ウェハの回路形成面をマイクロスコープを用いて、倍率50〜100倍で半導体ウェハの回路形成面における凹凸との間の空隙の有無を観察した。空隙のあるものを×、空隙の無いものを○とした。
押出された溶融樹脂をコロナ処理を施したPETフィルムでラミ成形を行い、ラミ前に10cm程度の未処理のPETフィルムを挟んで剥離きっかけを作り、得られたシートについて、25mm幅で切り出して、300mm/分の速度、23℃の条件下で引張試験機にて(180度剥離)して接着強度を測定した。
樹脂層(B)の組成を、密度が861 kg/m3の三井化学(株)製のTAFMER P0275を80重量部
と、前記樹脂(B2a)を20重量部に変更した以外は、実施例1と同様にして半導体ウェハ表面保護用シートを得た。
基材フィルムとして、厚み75μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(PETフィルム)を準備した。このポリエチレンテレフタレートフィルム(A)の表面に、密度が861 kg/m3の三井化学(株)製のTAFMER P0275を90重量部に、
前記樹脂(B2a)を10重量部ドライブレンドしたものと、先の三井化学(株)製のTAFMER P0275単体を共押しして、樹脂層(B)/ 樹脂層(C)からなる2層の共押出樹脂を積層し、前記UV粘着剤(D)を塗工により積層し、半導体ウェハ表面保護用シートを得た。半導体ウェハ表面保護用シートのポリエチレンテレフタレートフィルム(A)/樹脂層(B)/ 樹脂層(C)/粘着層(D)の厚みは、75μm/170μm/340μm/10μmであった。
樹脂層(B)の組成を、密度が861 kg/m3の三井化学(株)製のTAFMER P0275を80重量部に、
前記樹脂(B2a)を20重量部に変更した以外は実施例3と同様にして半導体ウェハ表面保護用シートを得た。
樹脂層(B) の組成を、密度が861 kg/m3の三井化学(株)製のTAFMER P0275の単体(100%)に変更した以外は実施例3と同様にして半導体ウェハ表面保護用シートを得た。
樹脂層(B)の密度が861 kg/m3の三井化学(株)製のTAFMER P0275を50重量部に、
前記樹脂(B2a)を50重量部に変更した以外は実施例1と同様にして半導体ウェハ表面保護用シートを得た。
樹脂層(B) の組成を、前記樹脂(B2a)
の単体(100%)に変更した以外は実施例3と同様にして半導体ウェハ表面保護用シートを得た。
樹脂層(A)の密度が900 kg/m3の三井化学(株)製のアドマー SE800の単体(100%)に変更した以外は実施例1と同様にして半導体ウェハ表面保護用シートを得た。
樹脂層(B)の組成を、密度が861 kg/m3の三井化学(株)製のTAFMER P0275を90重量部に、合成例2で得た樹脂(B2b)を10重量部に変更した以外は実施例1と同様にして半導体ウェハ表面保護用シートを得た。
樹脂層(B)の組成を、TAFMER P0275を80重量部に、合成例2で得た樹脂(B2b)を20重量部に変更した以外は実施例5と同様にして半導体ウェハ表面保護用シートを得た。
樹脂層(B)の組成を、TAFMER P0275を70重量部に、合成例2で得た樹脂(B2b)を30重量部に変更した以外は実施例5と同様にして半導体ウェハ表面保護用シートを得た。
Claims (9)
- 基材層(A)と、前記基材層(A)に接する樹脂層(B)と、を少なくとも含む半導体ウェハ表面保護用シートであって、
前記樹脂層(B)のトータル密度が875kg/m3未満で、かつ
前記樹脂層(B)が下記(B1)および下記(B2)を含む半導体ウェハ表面保護用シート。
(B1)25℃における引張弾性率EA(25)および60℃における引張弾性率EA(60)が、EA(60)/EA(25)<0.1を満たすポリオレフィン樹脂
(B2)α,β不飽和カルボン酸でグラフトされた酸変性ポリオレフィンであり、前記α,β不飽和カルボン酸のグラフト量が0.2重量%〜1.0重量%の範囲にある酸変性ポリオレフィン樹脂 - 下記(C1)からなり、厚みが150μm以上である樹脂層(C)をさらに含む、請求項1に記載の半導体ウェハ表面保護用シート。
(C1)25℃における引張弾性率EA(25)および60℃における引張弾性率EA(60)が、EA(60)/EA(25)<0.1を満たすポリオレフィン樹脂 - 前記基材層(A)がポリエステル樹脂からなる、請求項1または2に記載の半導体ウェハ表面保護用シート。
- 前記(B2)が、マレイン酸、アクリル酸、メタクリル酸から選ばれる少なくとも1種のα,β不飽和カルボン酸でグラフトされた酸変性ポリオレフィンである、請求項1ないし3のいずれか一項に記載の半導体ウェハ表面保護用シート。
- 前記基材層(A)の前記樹脂層(B)と接する表面に、コロナ放電、プラズマ、サンドブラスト、易接着コート、から選ばれる少なくとも一種の表面処理がされている、請求項1ないし4のいずれか一項に記載の半導体ウェハ表面保護用シート。
- 前記(B1)の密度が、800〜890kg/m3である請求項1ないし5のいずれか一項に記載の半導体ウェハ表面保護用シート。
- 前記樹脂層(C)が、800〜890kg/m3の密度を有するポリオレフィンからなる、請求項2に記載の半導体ウェハ表面保護用シート。
- アクリル粘着材からなる(D)層をさらに含む、請求項1ないし7のいずれか一項に記載の半導体ウェハ表面保護用シート。
- 半導体ウェハの回路形成面に請求項1ないし8のいずれか一項に記載の半導体ウェハ保護用シートを40〜80℃の温度で、0.3〜0.5MPaの圧力で貼り付ける第1工程と、
前記半導体ウェハ表面保護用シートが貼り付けられた半導体ウェハの回路非形成面を研削する第2工程と、
研削後の半導体ウェハの回路非形成面を加工する第3工程と、
前記半導体ウェハ表面保護用シートを剥離する第4工程を含む、半導体ウェハの保護方法。
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