JP6627255B2 - 仮固定用樹脂組成物、仮固定用樹脂フィルム及び仮固定用樹脂フィルムシート - Google Patents
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Description
本実施形態に係る仮固定用樹脂組成物は、半導体ウェハを支持体にフィルム状の仮固定材を介して仮固定する仮固定工程と、支持体に仮固定された半導体ウェハを加工する加工工程と、加工された半導体ウェハを支持体及びフィルム状の仮固定材から分離する分離工程と、を備える半導体ウェハの加工方法に用いられる仮固定用フィルムを形成するための仮固定用樹脂組成物であって、(A)熱可塑性樹脂及び(B)含フッ素化合物を含むことを特徴とする。
本実施形態に係る仮固定用樹脂フィルムは、上記本実施形態に係る仮固定用樹脂組成物をフィルム状に形成してなるものである。
本実施形態に係る半導体ウェハの加工方法は、大きく分けて以下の4工程からなる。(a)半導体ウェハと支持体とをフィルム状の仮固定材を介して仮固定する仮固定工程と、(b)支持体に仮固定された半導体ウェハを加工する加工工程と、(c)加工された半導体ウェハを支持体及びフィルム状の仮固定材から分離する分離工程と、(d)半導体ウェハに残渣がある場合に洗浄する洗浄工程とからなる。
図3の(A)は、支持体50及び半導体ウェハ60の間に、本実施形態に係る仮固定用樹脂組成物又は仮固定用樹脂フィルムから形成されるフィルム状の仮固定材40を介在させ、支持体50に半導体ウェハ60を仮固定する工程を示す。
加工工程には、ウェハレベルで用いられる研削、電極形成、金属配線形成、保護膜形成等が含まれる。研削方式には特に制限はなく、公知の研削方式が利用できる。研削は半導体ウェハと砥石(ダイヤモンド等)とに水をかけて冷却しながら行うことが好ましい。
図4は、加工された半導体ウェハを支持体及びフィルム状の仮固定材から分離する分離工程の一実施形態を説明するための模式断面図である。本実施形態に係る分離工程は、支持体から半導体ウェハを剥離する第一の剥離工程と、半導体ウェハからフィルム状の仮固定材を剥離する第二の剥離工程と、を含む。第一の剥離工程は、加工工程で加工を施した半導体ウェハを支持体から剥離する工程、即ち、薄型化した半導体ウェハに様々な加工を施した後、ダイシングする前に支持体から剥離する工程である。剥離方法としては、主に半導体ウェハと支持体とを加熱(好ましくは200〜250℃)しながら、水平方向に沿って反対方向にスライドさせることにより両者を分離する方法、支持体の半導体ウェハ又は支持体の一方を水平に固定しておき、他方を水平方向から一定の角度を付けて持ち上げる方法、及び、研削された半導体ウェハの研削面に保護フィルムを貼り、半導体ウェハと保護フィルムとをピール方式で支持体から剥離する方法等が挙げられるが、特に制限なく採用することができる。
半導体ウェハの回路形成面は仮固定材の一部が残存しやすい。剥離した半導体ウェハの回路形成面に仮固定材が一部残存した場合、これを除去するための洗浄工程を設けることができる。仮固定材の除去は、例えば、半導体ウェハを洗浄することにより行うことができる。
撹拌機、温度計、窒素置換装置(窒素流入管)、及び水分受容器付きの還流冷却器を備えた500ccのセパラブルフラスコ内に、脱イオン水200g、アクリル酸ブチル40g、アクリル酸エチル28g、グリシジルメタクリレート3g、アクリロニトリル29g、1.8%ポリビニルアルコール水溶液2.04g、ラウリルパーオキサイド0.41g、及びn−オクチルメルカプタン0.07gを配合した。続いて、60分間N2ガスを吹き込んで系内の空気を除去した後、系内温度を65℃に昇温して3時間重合を行った。更に、90℃に昇温して2時間攪拌を続け重合を完結させた。得られた透明のビーズをろ過により分離し、脱イオン水で洗浄した後、真空乾燥機で50℃6時間乾燥させ、アクリルゴムP−1を得た。アクリルゴムP−1をGPCで測定したところ、アクリルゴムP−1の重量平均分子量はポリスチレン換算で40万であった。また、アクリルゴムP−1のTgは8℃であった。
撹拌機、温度計、窒素置換装置(窒素流入管)、及び水分受容器付きの還流冷却器を備えた500ccのセパラブルフラスコ内に、脱イオン水200g、アクリル酸ブチル36g、アクリル酸エチル18g、グリシジルメタクリレート3g、メタクリル酸メチル43g、1.8%ポリビニルアルコール水溶液2.04g、ラウリルパーオキサイド0.41g、及びn−オクチルメルカプタン0.07gを配合したこと以外は、アクリルゴムP−1と同様の方法によって、アクリルゴムP−2を得た。アクリルゴムP−2をGPCで測定したところ、アクリルゴムP−2の重量平均分子量はポリスチレン換算で50万であった。また、アクリルゴムP−2のTgは12℃であった。
[ワニス(仮固定用樹脂組成物)の調製]
表1及び2に示す質量部の組成で熱可塑性樹脂、含フッ素化合物、シリコーン化合物、硬化促進剤、フィラー及び溶剤を配合し、ワニスをそれぞれ調製した。
調製したワニスを、離型処理したポリエチレンテレフタレートフィルム(帝人デュポンフィルム株式会社製、A31、厚み38μm)の離型処理面上に塗布し、90℃で10分間、120℃で30分間加熱乾燥して、保護フィルム及び支持フィルム付き仮固定用樹脂フィルムをそれぞれ得た。仮固定用樹脂フィルムの膜厚は、30μmであった。調製した実施例1〜8、比較例1〜4の仮固定用樹脂フィルムを用いて以下の試験を行い、その評価結果を表3、4にまとめた。
<半導体ウェハへのフィルムラミネート>
支持フィルム付き仮固定用樹脂フィルムを、半導体ウェハの直径よりも2mm小さい直径を有する円形状に切り出した。その後、半導体ウェハに仮固定用樹脂フィルムを、ニチゴーモートン株式会社製真空ラミネーターV130を用い、気圧1hPa以下、圧着温度80℃、ラミネート圧力0.5MPa、保持時間60秒でラミネートを行い、仮固定用樹脂フィルム付き半導体ウェハを得た。
ニチゴーモートン株式会社製真空ラミネーターV130を用い、気圧1hPa以下、圧着温度100℃、ラミネート圧力0.5MPa、保持時間100秒で、離型処理剤付き支持体と仮固定用樹脂フィルム付き半導体ウェハとを圧着した。その後、110℃に設定したオーブン30分間保持した後、170℃に設定したオーブンで1時間保持し、積層サンプルを得た。
半導体ウェハへのフィルムラミネート、及び支持体への圧着後に、超音波顕微鏡(SAM)(インサイト株式会社製、Insight−300)を用いて仮固定用樹脂フィルムの状態を確認した。仮固定用樹脂フィルムの剥離が見られなかったサンプルを「○」、剥離が見られたサンプルを「×」と評価した。
低温貼付性試験において、評価が「○」であった積層サンプルについて、フルオートグラインダポリッシャ(DISCO株式会社製、DGP−8761)を用いて積層サンプルにおける半導体ウェハ表面を研削した。ホイールには、1軸:GF01−SDC320−BT300−50、2軸:IF−01−1−4/6−B・K09、3軸:DPEG−GA0001をそれぞれ用いた。チャックテーブル回転数を300rpm、ホイール回転数を1軸:3,200rpm、2軸:3,400rpm、3軸:1,400rpmとし、クロスフィード方式で研削を行った。1軸で142μm厚になるまで研削後、2軸で102μm厚になるまで、3軸で100μm厚になるまで研削した。研削終了時点で割れ等が発生しなかったサンプルを「○」、割れ等が発生したサンプルを「×」と評価した。
バックグラインド試験において、評価が「○」であった積層サンプルについて、超音波顕微鏡(SAM、インサイト株式会社製、Insight−300)を用いて仮固定用樹脂フィルムの状態を確認した。その後、積層サンプルを200℃に設定したオーブンに2時間放置し、更に260℃に設定したオーブンに20分間放置した。続いて、再度SAMを用いて仮固定用樹脂フィルムの状態を確認し、オーブンに放置しても仮固定用樹脂フィルムの剥離が生じなかったサンプルを「○」、剥離が生じたサンプルを「×」と評価した。
耐熱性試験において、評価が「○」であった積層サンプルについて、離型処理剤付き支持体と仮固定用樹脂フィルムとの間に先端が鋭利な状態のピンセットを差し入れ、外縁に沿ってピンセットを動かした。このとき、半導体ウェハが割れることなく支持体を剥離できたサンプルを「○」、剥離できなかったサンプルを「×」と評価した。
支持体からの剥離性試験において評価が「○」であった積層サンプルについて、半導体ウェハに貼付されている仮固定用樹脂フィルムの端部をピンセットにて持ち上げた。このとき、半導体ウェハから仮固定用樹脂フィルムを剥離できたサンプルを「○」、剥離できなかったサンプルを「×」と評価した。
HTR−860P−3CSP:GPCによる重量平均分子量80万、グリシジルメタクリレート3質量%、Tg12℃のアクリルゴム(ナガセケムテックス株式会社製)
P−1:GPCによる重量平均分子量40万、グリシジルメタクリレート3質量%、Tg8℃のアクリルゴム
P−2:GPCによる重量平均分子量50万、グリシジルメタクリレート3質量%、Tg12℃のアクリルゴム
メガファックF−562:フッ素系界面活性剤(DIC株式会社製)
メガファックF−563:フッ素系界面活性剤(DIC株式会社製)
KF-105:両末端エポキシ変性シリコーン化合物(信越化学工業株式会社製)
2PZ−CN:イミダゾール系硬化促進剤(四国化成工業株式会社製)
SC2050−SEJ:表面処理シリカフィラ(アドマテックス株式会社製)
Claims (13)
- 半導体ウェハを支持体にフィルム状の仮固定材を介して仮固定する仮固定工程と、前記支持体に仮固定された前記半導体ウェハを加工する加工工程と、加工された前記半導体ウェハを前記支持体及び前記フィルム状の仮固定材から分離する分離工程と、を備える半導体ウェハの加工方法に用いられる前記フィルム状の仮固定材を形成するための仮固定用樹脂組成物であって、
(A)熱可塑性樹脂及び(B)含フッ素化合物を含み、
前記(A)熱可塑性樹脂が、エポキシ基を有する(メタ)アクリルモノマーを共重合成分として含むエポキシ基含有(メタ)アクリル共重合体である、仮固定用樹脂組成物。 - 前記(B)含フッ素化合物の配合量が、前記(A)熱可塑性樹脂100質量部に対して、0.01〜30質量部である、請求項1に記載の仮固定用樹脂組成物。
- 前記(B)含フッ素化合物が、フッ素化アルキル基を有するフッ素系界面活性剤である、請求項1又は2に記載の仮固定用樹脂組成物。
- (C)硬化促進剤を更に含有する、請求項1〜3のいずれか一項に記載の仮固定用樹脂組成物。
- (D)シリコーン化合物を更に含有する、請求項1〜4のいずれか一項に記載の仮固定用樹脂組成物。
- (E)無機フィラーを更に含有する、請求項1〜5のいずれか一項に記載の仮固定用樹脂組成物。
- 前記エポキシ基含有(メタ)アクリル共重合体が、エポキシ基を有する(メタ)アクリルモノマーを、共重合成分全量を基準として1.0〜20質量%を含む、請求項1〜6のいずれか一項に記載の仮固定用樹脂組成物。
- 前記(A)熱可塑性樹脂のガラス転移温度が−50〜50℃である、請求項1〜7のいずれか一項に記載の仮固定用樹脂組成物。
- 前記(A)熱可塑性樹脂の重量平均分子量が10万〜200万である、請求項1〜8のいずれか一項に記載の仮固定用樹脂組成物。
- 請求項1〜9のいずれか一項に記載の仮固定用樹脂組成物をフィルム状に形成してなる、仮固定用樹脂フィルム。
- 離型性を有する支持フィルムと、該支持フィルム上に設けられた、請求項10に記載の仮固定用樹脂フィルムと、を備える、仮固定用樹脂フィルムシート。
- 半導体ウェハを支持体にフィルム状の仮固定材を介して仮固定する仮固定工程と、前記支持体に仮固定された前記半導体ウェハを加工する加工工程と、加工された前記半導体ウェハを前記支持体及び前記フィルム状の仮固定材から分離する分離工程と、を備える半導体ウェハの加工方法であって、
前記フィルム状の仮固定材が請求項10に記載の仮固定用樹脂フィルムである、半導体ウェハの加工方法。 - 前記加工工程が、前記半導体ウェハを薄化するプロセスと、薄化した前記半導体ウェハに貫通電極を形成するプロセスと、貫通電極が形成された前記半導体ウェハを半導体素子に個片化するプロセスと、を含む、請求項12に記載の半導体ウェハの加工方法。
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