JP6616558B1 - 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
Description
(1)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℃における破断エネルギーが13〜80MJ/m3である、半導体加工用粘着テープ。
前記基材の23℃における破断エネルギーが13〜80MJ/m3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側から溝を形成し、又は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、かつ前記溝又は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、前記溝又は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。
本発明に係る第1実施形態では、図1に示すように、粘着テープ10とは、基材11と、基材11の少なくとも一方の面側に設けられた緩衝層12と、基材11の他方の面側に設けられた粘着剤層13とを含む積層体を意味する。なお、これら以外の他の構成層を含むことを妨げない。例えば、粘着剤層側の基材表面にはプライマー層が形成されていてもよく、粘着剤層の表面には、使用時まで粘着剤層を保護するための剥離シートが積層されていてもよい。また、基材は単層であってもよく、多層であってもよい。緩衝層および粘着剤層も同様である。
以下に、第1実施形態に係る半導体加工用粘着テープの各部材の構成をさらに詳細に説明する。
基材は、23℃におけるヤング率が1000MPa以上であることが好ましい。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、より好ましくは1800〜30000MPa、さらに好ましくは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、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。半導体ウエハに粘着テープを貼付け、外周に沿って粘着テープが切断された後、半導体ウエハは粘着テープを介してチャックテーブル上に配置され裏面研削されるが、粘着テープが構成層として緩衝層を有することで、半導体ウエハがチャックテーブルに適切に保持されやすくなる。一方、緩衝層が基材と比較して軟質であるために、粘着テープの切断時にテープ屑が発生することがわかった。そこで、検討の結果、緩衝層が以下の特性を有することにより、テープ屑の発生を抑制できることがわかった。
なお、カッターの刃を加温して切断する場合でも、緩衝層の23℃における破断エネルギーが13〜80MJ/m3であれば、切断時における緩衝層の撚れや千切れが抑制され、テープ屑が発生するのを抑制できる。
破断応力は、JIS K7161:1994およびJIS K7127:1999に基づいて測定できる。
破断伸度は、JIS K7161:1994およびJIS K7127:1999に基づいて測定できる。
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について順に説明する。
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)を含むことが好ましい。緩衝層形成用組成物は、上記(a1)成分を含有することで、緩衝層の破断エネルギー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、上記(a1)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(a2)及び/又は官能基を有する重合性化合物(a3)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)〜(a3)成分に加えて、多官能重合性化合物(a4)を含有してもよい。さらに、緩衝層形成用組成物は光重合開始剤を含有することが好ましく、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%である。
成分(a2)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(a2)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(a2)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。
成分(a3)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(a3)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破断エネルギー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(a3)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(a3)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(a2)と成分(a3)との含有量比〔(a2)/(a3)〕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。
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(a4)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、破断エネルギーを上記範囲に制御することが容易になる。
ルアミド等が挙げられる。
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。
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。
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。
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)由来の重合単位を含む。また、当該緩衝層は、成分(a2)由来の重合単位及び/又は成分(a3)由来の重合単位を含有することが好ましい。さらに、成分(a4)由来の重合単位及び/又は成分(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10〜80質量%の場合、緩衝層は成分(a2)に由来する重合単位を10〜80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、緩衝層の破断エネルギー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細に説明する。
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含有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〕トリフォ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、好ましくは、半導体ウエハの表面に貼付してウエハの裏面研削が行う場合に使用される。より好ましくは、本発明に係る粘着テープは、ウエハの裏面研削とウエハの個片化とを同時に行うDBGにおいて好ましく使用される。特に好ましくは、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し、粘着テープを半導体ウエハの外周に沿って切断する工程
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、本発明の粘着テープを、粘着剤層を介して半導体ウエハ表面に貼付し、半導体ウエハの外周に沿って切断する。粘着テープは、半導体ウエハおよびその外周に拡がる外周テーブルを覆うように貼り付けられる。そして、粘着テープは、半導体ウエハの外周に沿って、カッター等により切断される。切断速度は、通常10〜300mm/sである。切断時のカッター刃の温度は室温でもよく、また、カッター刃を加熱して切断してもよい。
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、基材の少なくとも一方の面に設けられた粘着剤層を備える粘着テープによって構成される。
本発明に係る第2実施形態では、図2に示すように、粘着テープ20とは、基材21と、基材の少なくとも一方の面側に設けられた粘着剤層13とを含む積層体を意味する。なお、これら以外の他の構成層を含むことを妨げない。例えば、粘着剤層側の基材表面にはプライマー層が形成されていてもよく、粘着剤層の表面には、使用時まで粘着剤層を保護するための剥離シートが積層されていてもよい。また、基材は単層であってもよく、多層であってもよい。粘着剤層も同様である。
以下に、第2実施形態に係る半導体加工用粘着テープの各部材の構成をさらに詳細に説明する。
基材の23℃における破断エネルギーは13〜80MJ/m3である。粘着テープは、常温(23℃)付近で半導体ウエハに貼付され、ウエハの外周に沿って切断される。基材の常温(23℃)における破断エネルギーが13〜80MJ/m3であると、基材は、切断時にカッターの刃が当たっても変形しないか、刃が当たった瞬間には変形するが瞬時に元の形に戻るため、切断時における基材の撚れや千切れが抑制され、テープ屑が発生するのを抑制できる。一方、基材の23℃における破断エネルギーが13MJ/m3より小さいと、基材は、切断時にカッターの刃が当たると変形しそのまま元の形に戻らないため、基材が撚れたり千切れたりしてテープ屑が発生するおそれがある。また、基材の23℃における破断エネルギーが80MJ/m3より大きいと、基材をカッターで切断できないことがあり、またカッターの刃が摩耗するおそれがある。
なお、カッターの刃を加温して切断する場合でも、基材の23℃における破断エネルギーが13〜80MJ/m3であれば、切断時における基材の撚れや千切れが抑制され、テープ屑が発生するのを抑制できる。
破断応力は、JIS K7161:1994およびJIS K7127:1999に基づいて測定できる。
破断伸度は、JIS K7161:1994およびJIS K7127:1999に基づいて測定できる。
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。
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。
また、基材の少なくとも一方の表面には、粘着剤層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、破断エネルギーに与える影響は小さく、基材の破断エネルギーは、易接着層を有する場合でも、樹脂フィルムの破断エネルギーと実質的に同一である。
また、粘着テープの製造方法については、緩衝層を設けない他は、第1実施形態と同様とすることができる。
基材および緩衝層の破断エネルギー、ヤング率、破断伸度および破断応力は、精密万能試験機(株式会社島津製作所製 装置名「オートグラフAG−IS」)を用いて測定した。具体的には、実施例5、6で用いた基材、または実施例1〜4および比較例1、2で用いた緩衝層形成用組成物の硬化物からなる、幅1.5mm×長さ150mm×厚み0.2mmの測定用サンプルを作成し、その測定用サンプルについて、チャック間100mm(測定用サンプルの長手方向の両端25mmずつを装置に固定)、引張速度200mm/sec、23℃、50%RHの条件で測定を行った。
実施例1〜6および比較例1、2で製造した半導体加工用粘着テープを、直径12インチ、厚み775μmのシリコンウエハに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」)を用いて貼付けし、シリコンウエハの外周に沿って切断した。切断した粘着テープの断面を走査型電子顕微鏡(SEM)で観察し、下記基準にて評価した。
1:シート断面が荒れており、千切れが多発している。
2:シート断面が荒れており、千切れが見られる。
3:シート断面がやや荒れており、わずかに千切れが見られる。
4:シート断面にやや荒れがあるものの千切れは見られない。
5:シート断面に荒れや千切れが見られない。
(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25000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)20質量部、イソボルニルアクリレート(IBXA)70質量部、及び、フェニルヒドロキシプロピルアクリレート(HPPA)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」)2.0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。
緩衝層のウレタンアクリレート系オリゴマーの合成において、重量平均分子量(Mw)が約20000のウレタンアクリレート系オリゴマー(UA−2)を得て、緩衝層形成用組成物の調製において、ウレタンアクリレート系オリゴマー(UA−2)を35質量部、イソボルニルアクリレート(IBXA)を40質量部、及びフェニルヒドロキシプロピルアクリレート(HPPA)を25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、ウレタンアクリレート系オリゴマー(UA−2)を25質量部、イソボルニルアクリレート(IBXA)を50質量部に変更した他は、実施例2と同様にして粘着テープを得た。
緩衝層のウレタンアクリレート系オリゴマーの合成において、重量平均分子量(Mw)が約10000のウレタンアクリレート系オリゴマー(UA−3)を得て、緩衝層形成用組成物の調製において、ウレタンアクリレート系オリゴマー(UA−3)を40質量部、イソボルニルアクリレート(IBXA)を40質量部、及びフェニルヒドロキシプロピルアクリレート(HPPA)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。
基材を低密度ポリオレフィンフィルム(厚み:25μm、23℃におけるヤング率:380MPa)に変更し、緩衝層を設けない他は、実施例1と同様にして粘着テープを得た。
緩衝層を設けない他は、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、ウレタンアクリレート系オリゴマー(UA−3)を30質量部、イソボルニルアクリレート(IBXA)を50質量部、及びフェニルヒドロキシプロピルアクリレート(HPPA)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、ウレタンアクリレート系オリゴマー(UA−2)を30質量部に変更し、イソボルニルアクリレート(IBXA)及びフェニルヒドロキシプロピルアクリレート(HPPA)の代わりに、テトラヒドロフルフリルアクリレート(THFA)を20質量部及び4−アクリロイルモルフォリン(ACMO)を50質量部配合した他は、実施例1と同様にして粘着テープを得た。
11 基材
12 緩衝層
13 粘着剤層
20 粘着シート
21 基材
Claims (6)
- 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℃における破断エネルギーが13〜80MJ/m3である、半導体加工用粘着テープ。 - 前記基材の23℃におけるヤング率が1000MPa以上である、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の硬化物である、請求項1または2に記載の半導体加工用粘着テープ。
- 前記粘着剤層の厚さが100μm未満である、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。
- 基材と、当該基材の少なくとも一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、
前記基材の23℃における破断エネルギーが13〜80MJ/m3である、半導体加工用粘着テープ。 - 請求項1〜5のいずれか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し、当該粘着テープを当該半導体ウエハの外周に沿って切断する工程と、
前記半導体ウエハの表面側から溝を形成し、又は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、かつ前記溝又は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、前記溝又は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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