JP6713864B2 - 半導体チップの製造方法及びウエハ仮固定用粘着テープ - Google Patents
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Description
半導体チップの製造工程においては、ウエハの加工時に取扱いを容易にし、破損したりしないようにするためにウエハを支持板に固定することが行われている。例えば、高純度なシリコン単結晶等から切り出した厚膜ウエハを所定の厚さにまで研削して薄膜ウエハとする場合に、粘着剤組成物を介して厚膜ウエハを支持板に接着することが行われる。
以下に本発明を詳述する。
図1に、ダイシングリングの内側にウエハを固定した状態の一例を示す模式図を示した。ここで図1(a)はダイシングリングの内側に固定されたウエハを上方から見た図であり、図1(b)はダイシングリングの内側に固定されたウエハの断面図である。
図1においてウエハ仮固定用粘着テープ3は、基材31と粘着剤層32とからなり、該粘着剤層32によって、ウエハ1は、ダイシングリング2の内側に固定されている。
上記ウエハ、ダイシングリングとしては特に限定されず、従来公知のものを用いることができる。
なお、上記総厚みは、ウエハ仮固定用粘着テープの基材及び粘着剤層の厚みの合計を意味する。
なお、250℃、3分間処理後における破断強度は、事前に250℃に加熱したホットプレートを用いて3分間処理したウエハ仮固定用粘着テープを、幅5mm、長さ100mmの短冊状に切断してサンプルとし、該サンプルを固定チャック間が50mmとなるように固定し、引張速度300mm/秒の条件で引張試験を行い、サンプルが破断したときの強度を意味する。なお、250℃、3分間処理後における破断伸度は、「破断したときの引張距離/初期長さ(50mm)×100」にて算出することができる。
また、上記ウエハ仮固定用粘着テープの粘着剤層が、後述する光硬化型の粘着剤を含有する場合には、該粘着剤層に紫外線等の光を照射して硬化させた後のウエハ仮固定用粘着テープが、上記破断強度を発揮するものであってもよい。その場合には、ダイシングリングの内側に固定されたウエハに200℃以上の加熱を伴う処理を施すウエハ処理工程の前に、紫外線等の光を照射して該粘着剤を硬化させることが好ましい(プレUV処理)。
上記基材は、上記250℃における破断強度を達成できるものであれば特に限定されないが、例えば、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリイミド(PI)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリヘキサメチレンテレフタレート、ポリブチレンナフタレート、テレフタル酸ブタンジオールポリテトラメチレングリコール共重合体、テレフタル酸ブタンジオールポリカプロラクトン共重合等の、透明かつ耐熱性に優れる樹脂からなるシートが好適である。
なお、示差走査熱量計として、例えば、DSC 2920(TAインスツルメント社製)等が挙げられる。
硬化型の粘着剤を用いることにより、ウエハ固定工程においては未硬化の状態で高い粘着力を発揮して確実にウエハを固定できる一方、ウエハ処理工程を行う前に粘着剤層を硬化させることにより、高温処理時にも接着亢進しにくくなって、ウエハからウエハ仮固定用粘着テープを剥離する際に優れた剥離性を発揮することができる。
ただし、本発明の粘着剤組成物が高い耐熱性を発揮するためには、上記熱重合開始剤は、熱分解温度が200℃以上である熱重合開始剤を用いることが好ましい。このような熱分解温度が高い熱重合開始剤は、クメンハイドロパーオキサイド、パラメンタンハイドロパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド等が挙げられる。
これらの熱重合開始剤のうち市販されているものとしては特に限定されないが、例えば、パーブチルD、パーブチルH、パーブチルP、パーペンタH(以上いずれも日油社製)等が好適である。これら熱重合開始剤は、単独で用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
上記多官能オリゴマー又はモノマーは、分子量が1万以下であるものが好ましく、より好ましくは加熱又は光の照射による粘着剤層の三次元網状化が効率よくなされるように、その分子量が5000以下でかつ分子内のラジカル重合性の不飽和結合の数が2〜20個のものである。
上記光増感剤は、上記気体発生剤への光による刺激を増幅する効果を有することから、より少ない光の照射により気体を放出させることができる。また、より広い波長領域の光により気体を放出させることができる。
上記粘着剤組成物は、ヒュームドシリカ等の無機フィラー、可塑剤、樹脂、界面活性剤、ワックス、微粒子充填剤等の公知の添加剤を含有してもよい。
このような光硬化型粘着剤成分に対しては、例えば、波長365nmの光を5mW以上の照度で照射することが好ましく、10mW以上の照度で照射することがより好ましく、20mW以上の照度で照射することが更に好ましく、50mW以上の照度で照射することが特に好ましい。また、波長365nmの光を300mJ以上の積算照度で照射することが好ましく、500mJ以上、10000mJ以下の積算照度で照射することがより好ましく、500mJ以上、7500mJ以下の積算照度で照射することが更に好ましく、1000mJ以上、5000mJ以下の積算照度で照射することが特に好ましい。
本発明の半導体チップの製造方法においては、総厚みが200μm以下であり、かつ、250℃における破断強度が18N以上であるウエハ仮固定用粘着テープを用いることにより、200℃以上の加熱を伴う処理によってもウエハ仮固定用粘着テープが破損することなく、ウエハ仮固定用粘着テープの熱収縮に起因するウエハの反りや剥がれが発生することもない。
(1)光硬化型粘着剤の調整
温度計、攪拌機、冷却管を備えた反応器を用意し、この反応器内に、(メタ)アクリル酸アルキルエステルとして2−エチルヘキシルアクリレート94重量部、官能基含有モノマーとしてメタクリル酸ヒドロキシエチル6重量部、ラウリルメルカプタン0.01重量部と、酢酸エチル80重量部を加えた後、反応器を加熱して還流を開始した。続いて、上記反応器内に、重合開始剤として1,1−ビス(t−ヘキシルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン0.01重量部を添加し、還流下で重合を開始させた。次に、重合開始から1時間後及び2時間後にも、1,1−ビス(t−ヘキシルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサンを0.01重量部ずつ添加し、更に、重合開始から4時間後にt−ヘキシルパーオキシピバレートを0.05重量部添加して重合反応を継続させた。そして、重合開始から8時間後に、固形分55重量%、重量平均分子量60万の官能基含有(メタ)アクリル系ポリマーの酢酸エチル溶液を得た。
得られた官能基含有(メタ)アクリル系ポリマーを含む酢酸エチル溶液の樹脂固形分100重量部に対して、官能基含有不飽和化合物として2−イソシアナトエチルメタクリレート3.5重量部を加えて反応させて光硬化型粘着剤を得た。
得られた光硬化型粘着剤の酢酸エチル溶液の樹脂固形分100重量部に対して、光重合開始剤(エサキュアワン、日本シイベルヘグナー社製)1重量部を混合した。
得られた粘着剤組成物の酢酸エチル溶液を、片面にコロナ処理を施した厚さ25μmの透明なポリエチレンナフタレートフィルム(PEN)からなる基材のコロナ処理面上に、乾燥皮膜の厚さが55μmとなるようにドクターナイフで塗工し、110℃、5分間加熱して塗工溶液を乾燥させた。その後、40℃、3日間静置養生を行い、総厚みが80μmのウエハ仮固定用粘着テープを得た。
即ち、事前に250℃に加熱したホットプレートを用いて3分間処理したウエハ仮固定用粘着テープを、幅5mm、長さ100mmの短冊状に切断してサンプルとした。該サンプルを固定チャック間が50mmとなるように固定し、引張速度300mm/秒の条件で引張試験を行い、サンプルが破断したときの強度を破断強度とした。また、「破断したときの引張距離/初期長さ(50mm)×100」にて破断伸度を算出した。
表1に示した基材を用い、総厚みを調整した以外は、実施例1と同様にしてウエハ仮固定用粘着テープを製造した。
なお、実施例1〜8、比較例1、2ではプレUV処理を行わず、実施例9〜13ではプレUV処理を行った。
実施例及び比較例で得られたウエハ仮固定用粘着テープについて、以下の方法により評価を行った。
結果を表1に示した。
実施例及び比較例で得られたウエハ仮固定用粘着テープを直径37cmの円形に切り抜いた。円形に切り抜いたウエハ仮固定用粘着テープを用いて、1cm×1cm、厚さ100μmのシリコンチップを、外径40cm、内径35cmのSUS304製のダイシングリングの内側に固定した。
次いで、ウエハ仮固定用粘着テープ側から超高圧水銀灯を用いて、405nmの紫外線をウエハ仮固定用粘着テープ表面への照射強度が80mW/cm2となるよう照度を調節して1分間照射して、光硬化型粘着剤を架橋、硬化させた。
同様の操作を10セット行い、処理工程時にウエハ仮固定用粘着テープに破れが発生したり、テープの反りやダイシングフレームからの剥がれが生じたりする等の不具合が発生した回数を測定した。
2 ダイシングリング
3 ウエハ仮固定用粘着テープ
31 基材
32 粘着剤層
Claims (4)
- 少なくとも、基材と該基材の一方の面に形成された粘着剤層とを有するウエハ仮固定用粘着テープを用いて、ウエハをダイシングリングの内側に固定するウエハ固定工程と、前記ダイシングリングの内側に固定されたウエハに200℃以上の加熱を伴う処理を施すウエハ処理工程を有し、
前記ウエハ仮固定用粘着テープは、総厚みが200μm以下、前記基材の厚みが25μm以下であり、かつ、250℃、3分間処理後、幅5mm、長さ100mmの短冊状にしたウエハ仮固定用粘着テープを、固定チャック間が50mmとなるように固定し、引張速度300mm/秒の条件で引張試験を行ったときに、ウエハ仮固定用粘着テープが破断したときの破断強度が18N以上である
ことを特徴とする半導体チップの製造方法。 - ウエハ仮固定用粘着テープの粘着剤層は、硬化型の粘着剤を含有することを特徴とする請求項1記載の半導体チップの製造方法。
- 少なくとも、基材と該基材の一方の面に形成された粘着剤層とを有するウエハ仮固定用粘着テープを用いてウエハをダイシングリングの内側に固定するウエハ固定工程と、前記ダイシングリングの内側に固定されたウエハに200℃以上の加熱を伴う処理を施すウエハ処理工程を有する半導体チップの製造方法に用いるウエハ仮固定用粘着テープであって、総厚みが200μm以下、前記基材の厚みが25μm以下であり、かつ、250℃、3分間処理後、幅5mm、長さ100mmの短冊状にしたウエハ仮固定用粘着テープを、固定チャック間が50mmとなるように固定し、引張速度300mm/秒の条件で引張試験を行ったときにウエハ仮固定用粘着テープが破断したときの破断強度が18N以上である
ことを特徴とするウエハ仮固定用粘着テープ。 - 粘着剤層は、硬化型の粘着剤を含有することを特徴とする請求項3記載のウエハ仮固定用粘着テープ。
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