JP7092526B2 - バックグラインド用粘着テープ - Google Patents
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Description
び研削後のウエハの破損防止を図ることのできる半導体ウエハ保護用粘着シートを提供することを目的に、基材と少なくとも一層以上の中間層と粘着剤層をこの順番で積層してなる半導体ウエハ保護用粘着シートであって、該粘着シートと半導体ウエハの貼り合せ温度が50℃~100℃であり、該粘着剤層と接する側の中間層の貼り合せ温度における損失正接(tanδ)が0.5以上であり、該粘着剤層と接する側の中間層の貼り合せ温度における損失弾性率が0.005MPa~0.5MPaである半導体ウエハ保護用粘着シートが開示されている。
該中間樹脂層は、55~80℃のいずれかの温度において、0.15×106~1.51×106Paの貯蔵弾性率(G’)を有し、
該粘着層は、2.0mgKOH/g以下の酸価及び1.0~15.0mgKOH/gの水酸基価を有するアクリル系粘着性ポリマーを主成分として含む非硬化性(外部エネルギーの後印加で硬化しない)粘着剤から成るものであることを特徴とするバックグラインド用粘着テープを提供する。
ここで、55~80℃のいずれかの温度において、中間樹脂層が0.15×106~1.51×106Paの貯蔵弾性率(G’)を有するとは、55~80℃の温度範囲内で、ある特定の温度における該中間樹脂層の貯蔵弾性率(G’)が0.15×106~1.51×106Paであることを意味する。
<基材と中間樹脂層の積層体の作製>
基材として、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(厚さ:75μm)の片面にポリオレフィン系樹脂のアンカーコート層(厚さ:1μm)により易接着処理を施したものを準備した。中間樹脂層の熱可塑性樹脂として、エチレン-酢酸ビニル共重合体樹脂(EVA)(酢酸ビニル(VA)含有量:32質量%、メルトマスフローレート:30g/10分)を用い、溶融押し出し法により、上記基材のアンカーコート層上に厚さが350μmとなるように中間樹脂層を形成し、連続して、中間樹脂層の表面にコロナ処理を施した後、上記コロナ処理面に保護フィルムを貼合して巻き取り、保護フィルム付きの基材と中間樹脂層の積層体を作製した。
固形分濃度44質量%のアクリル酸エステル共重合体から成るアクリル系粘着剤(酸価:0.3mgKOH/g、水酸基価:3.2mgKOH/g、分子量Mw:40万、溶剤:トルエン)100質量部、トリレンジイソシアネート系架橋剤(固形分濃度:75質量%)2.07質量部、酢酸エチル28.07質量部を混合撹拌し、固形分濃度35質量%の粘着剤溶液Aを作製した。
上記粘着剤溶液Aを、片面がシリコーン処理された離型PETフィルム(厚さ:38μm)のシリコーン処理された側の面上に、乾燥後の厚さが20μmとなるように塗布、乾燥し、乾燥された粘着剤層の面を、あらかた保護フィルムが剥がされた基材と中間樹脂層の積層体の中間樹脂層側の面に貼合して巻き取った。次いで、得られたロールを塗工機に再度、通紙し、前記離型PETフィルムを剥がした後、改めてポリエチレン系保護フィルム(厚さ:100μm)を粘着剤層の面に貼合し直した。このロールを40℃の環境下で72時間エージングして、バックグラインド用粘着テープを作製した。
上記バックグラインド用粘着テープについて、粘着力を以下の方法で測定した。上記バックグラインド用粘着テープを、後述するバンプ付半導体ウエハへのバックグラインド用粘着テープの貼り付け温度と同じ75℃まで加温し、2kgローラーを一往復することで上記バックグラインド用粘着テープを、JIS R 6253に規定する280番の耐水研磨紙で仕上げたステンレス鋼に貼り付け、貼り付けた粘着層を23℃で300mm/分の剥離速度で180度の角度で剥離した際の180度ピール粘着力を測定した。
上記バックグラインド用粘着テープの粘着力は0.40N/25mm(貼り付け温度75℃)であった。
上記バックグラインド用粘着テープに使用した中間樹脂層について、貯蔵弾性率(G’)および損失正接(tanδ)を以下の方法で測定した。中間樹脂層に用いた樹脂サンプル(厚さ500μm)を準備し、株式会社日立ハイテクサイエンス社製の粘弾性測定装置DMA6100(製品名)を用いて、動的粘弾性を測定し、貯蔵弾性率を求めた。測定条件は、周波数1Hzのせん断ひずみを与えながら、昇温速度5℃/分とし、0℃から85℃まで温度を変化させ、各温度での、損失弾性率(G’’)、貯蔵弾性率(G’)の値を求めた。損失正接(tanδ)は下記式を用いて算出した。
損失正接(tanδ)=損失弾性率(G’’)/貯蔵弾性率(G’)
上記バックグラインド用粘着テープに使用した中間樹脂層の75℃における貯蔵弾性率(G’)は0.37×106Pa、損失正接(tanδ)は0.30であった。また、23℃における貯蔵弾性率(G’)は5.62×106Pa、損失正接(tanδ)は0.08であった。
バンプ付き半導体ウエハとしては、8インチウエハ(厚さ800μm)の表面に以下の高さと間隔で半田バンプを設けたものを使用した。
半田バンプ高さ:250μm
半田バンプ直径:350μm
半田バンプピッチ:900μm
テープマウンターとしてリンテック社製のRAD3510(製品名)を用いて、貼り付け温度75℃とし、0.45MPaの一定圧力をかけながら、2.0mm/secのスピードでバックグラインド用粘着テープをバンプ付半導体ウエハに貼り付け、研削用の試料を作製した。この場合、中間樹脂層の厚さは、バンプ高さに対して1.4倍である。
粘着剤溶液Aを以下の粘着剤溶液Bに変更したこと以外は実施例1と同様にして、バックグラインド用粘着テープおよび研削用試料を作製した。なお、上記バックグラインド用粘着テープの粘着力は0.50N/25mmであった。
固形分濃度30質量%のアクリル酸エステル共重合体から成るアクリル系粘着剤(酸価:1.9mgKOH/g、水酸基価:3.2mgKOH/g、分子量Mw:50万、溶剤:トルエン)100質量部、トリレンジイソシアネート系架橋剤(固形分濃度:75質量%)0.24質量部、酢酸エチル0.36質量部を混合撹拌し、固形分濃度30質量%の粘着剤溶液Bを作製した。
粘着剤溶液Aを以下の粘着剤溶液Cに変更したこと以外は実施例1と同様にして、バックグラインド用粘着テープおよび研削用試料を作製した。なお、上記バックグラインド用粘着テープの粘着力は0.33N/25mmであった。
固形分濃度60質量%のアクリル酸エステル共重合体から成るアクリル系粘着剤(酸価:0.1mgKOH/g、水酸基価:15.0mgKOH/g、分子量Mw:45万、溶剤:トルエン)100質量部、トリレンジイソシアネート系架橋剤(固形分濃度:75質量%)0.6質量部、酢酸エチル72.1質量部を混合撹拌し、固形分濃度35質量%の粘着剤溶液Cを作製した。
バンプ付半導体ウエハへのバックグラインド用粘着テープの貼り付け温度を75℃から80℃に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、バックグラインド用粘着テープおよび研削用試料を作製した。なお、上記バックグラインド用粘着テープに使用した中間樹脂層の80℃における貯蔵弾性率(G’)は0.19×106Pa、損失正接(tanδ)は0.45であった。また、上記バックグラインド用粘着テープの粘着力は0.43N/25mm(貼り付け温度80℃)であった。
バンプ付半導体ウエハへのバックグラインド用粘着テープの貼り付け温度を75℃から55℃に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、バックグラインド用粘着テープおよび研削用試料を作製した。なお、上記バックグラインド用粘着テープに使用した中間樹脂層の55℃における貯蔵弾性率(G’)は1.51×106Pa、損失正接(tanδ)は0.13であった。また、上記バックグラインド用粘着テープの粘着力は0.22N/25mm(貼り付け温度55℃)であった。
中間樹脂層の熱可塑性樹脂として、エチレン-酢酸ビニル共重合体樹脂(EVA)(酢酸ビニル(VA)含有量:28質量%、メルトマスフローレート:150g/10分)を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、バックグラインド用粘着テープおよび研削用試料を作製した。なお、上記バックグラインド用粘着テープの粘着力は0.33N/25mmであった(貼り付け温度75℃)。また、上記バックグラインド用粘着テープに使用した中間樹脂層の75℃における貯蔵弾性率(G’)は0.15×106Pa、損失正接(tanδ)は0.40で、23℃における貯蔵弾性率(G’)は6.84×106Pa、損失正接(tanδ)は0.08であった。
中間樹脂層の熱可塑性樹脂として、酢酸ビニル含有量の異なる2種のエチレン-酢酸ビニル共重合体樹脂(EVA)(酢酸ビニル(VA)含有量:32質量%、メルトマスフローレート:30g/10分と酢酸ビニル(VA)含有量:42質量%、メルトマスフローレート:70g/10分)とを1対1の質量比で混合溶融したEVA(酢酸ビニル(VA)含有量:37質量%、メルトマスフローレート:50g/10分)を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、バックグラインド用粘着テープおよび研削用試料を作製した。なお、上記バックグラインド用粘着テープの粘着力は0.45N/25mmであった(貼り付け温度75℃)。また、上記バックグラインド用粘着テープに使用した中間樹脂層の75℃における貯蔵弾性率(G’)は0.18×106Pa、損失正接(tanδ)は0.49で、23℃における貯蔵弾性率(G’)は4.73×106Pa、損失正接(tanδ)は0.08であった。
中間樹脂層の厚さを300μmに変更したこと以外は、実施例1と同様にして、バックグラインド用粘着テープおよび研削用試料を作製した。この場合、中間樹脂層の厚さは、バンプ高さに対して1.2倍である。なお、上記バックグラインド用粘着テープの粘着力は0.38N/25mm(貼り付け温度75℃)であった。
中間樹脂層の厚さを400μmに変更したこと以外は、実施例1と同様にして、バックグラインド用粘着テープおよび研削用試料を作製した。この場合、中間樹脂層の厚さは、バンプ高さに対して1.6倍である。なお、上記バックグラインド用粘着テープの粘着力は0.40N/25mmであった(貼り付け温度75℃)。
基材の厚さを50μmに変更したこと以外は、実施例1と同様にして、バックグラインド用粘着テープおよび研削用試料を作製した。なお、上記バックグラインド用粘着テープの粘着力は0.45N/25mmであった(貼り付け温度75℃)。
基材の厚さを200μmに変更したこと以外は、実施例1と同様にして、バックグラインド用粘着テープおよび研削用試料を作製した。なお、上記バックグラインド用粘着テープの粘着力は0.23N/25mmであった(貼り付け温度75℃)。
粘着剤層の厚さを10μmに変更したこと以外は、実施例1と同様にして、バックグラインド用粘着テープおよび研削用試料を作製した。なお、上記バックグラインド用粘着テープの粘着力は0.18N/25mmであった(貼り付け温度75℃)。
粘着剤層の厚さを40μmに変更したこと以外は、実施例1と同様にして、バックグラインド用粘着テープおよび研削用試料を作製した。なお、上記バックグラインド用粘着テープの粘着力は0.48N/25mmであった(貼り付け温度75℃)。
粘着剤溶液Aを以下の粘着剤溶液Dに変更したこと以外は実施例1と同様にして、バックグラインド用粘着テープおよび研削用試料を作製した。なお、上記バックグラインド用粘着テープの粘着力は0.82N/25mmであった(貼り付け温度75℃)。
固形分濃度40質量%のアクリル酸エステル共重合体から成るアクリル系粘着剤(酸価:12.4mgKOH/g、水酸基価:1.5mgKOH/g、分子量Mw:100万、溶剤:トルエン)、トリレンジイソシアネート系架橋剤(固形分濃度:75質量%)1.2質量部、酢酸エチル15.66質量部を混合撹拌し、固形分濃度35質量%の粘着剤溶液Dを作製した。
粘着剤溶液Aを以下の粘着剤溶液Eに変更したこと以外は実施例1と同様にして、バックグラインド用粘着テープおよび研削用試料を作製した。なお、上記バックグラインド用粘着テープの粘着力は0.12N/25mmであった(貼り付け温度75℃)。
固形分濃度35質量%のアクリル酸エステル共重合体から成るアクリル系粘着剤(酸価:0.5mgKOH/g、水酸基価:0.9mgKOH/g、分子量Mw:33万、溶剤:トルエン)100質量部、ヘキサメチレンジイソシアネート系架橋剤(固形分濃度:100質量%)0.1質量部、酢酸エチル0.19質量部を混合撹拌し、固形分濃度35質量%の粘着剤溶液Eを作製した。
粘着剤溶液Aを以下の粘着剤溶液Fに変更したこと以外は実施例1と同様にして、バックグラインド用粘着テープおよび研削用試料を作製した。なお、上記バックグラインド用粘着テープの粘着力は0.52N/25mmであった(貼り付け温度75℃)。
固形分濃度40質量%のアクリル酸エステル共重合体から成るアクリル系粘着剤(酸価:<1mgKOH/g、水酸基価:43mgKOH/g、分子量Mw:10万、溶剤:酢酸エチル、トルエン)20質量部、ヘキサメチレンジイソシアネート系架橋剤(固形分濃度:100質量%)2.33質量部、酢酸エチル0.32質量部を混合撹拌し、固形分濃度35質量%の粘着剤溶液Fを作製した。
バンプ付半導体ウエハへのバックグラインド用粘着テープの貼り付け温度を75℃から85℃に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、バックグラインド用粘着テープおよび研削用試料を作製した。なお、上記バックグラインド用粘着テープに使用した中間樹脂層の85℃における貯蔵弾性率(G’)は0.12×106Pa、損失正接(tanδ)は0.60であった。また、上記バックグラインド用粘着テープの粘着力は0.45N/25mmであった(貼り付け温度85℃)。
バンプ付半導体ウエハへのバックグラインド用粘着テープの貼り付け温度を75℃から50℃に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、バックグラインド用粘着テープおよび研削用試料を作製した。なお、上記バックグラインド用粘着テープに使用した中間樹脂層の50℃における貯蔵弾性率(G’)は1.88×106Pa、損失正接(tanδ)は0.13であった。また、上記バックグラインド用粘着テープの粘着力は0.11N/25mmであった(貼り付け温度50℃)。
粘着剤溶液Aを以下の紫外線硬化型粘着剤からなる粘着剤溶液Gに変更したこと以外は実施例1と同様にして、バックグラインド用粘着テープおよび研削用試料を作製した。なお、上記バックグラインド用粘着テープの基材側から紫外線(積算光量:300mJ/cm2)を照射した後の粘着力は0.02N/25mmであった(貼り付け温度75℃)。
固形分濃度33質量%のアクリル酸エステル共重合体から成るアクリル系粘着剤(酸価:6.5mgKOH/g、水酸基価:40.0mgKOH/g、分子量Mw:60万、溶剤:酢酸エチル)100質量部、トリレンジイソシアネート系架橋剤(固形分濃度:45質量%)0.5質量部、α-ヒドロキシケトン系光重合開始剤0.7重量部、酢酸エチル10.3質量部を混合撹拌し、固形分濃度30質量%の粘着剤溶液Gを作製した。
バックグラインド用粘着テープをバンプ付半導体ウエハ表面に貼り付けた研削用試料を、真上からキーエンス社製のマイクロスコープ“VHX-1000”(製品名)で観察した際に、粘着テープ越しに観察・測定される任意のバンプの直径をrb、該バンプ周縁部において粘着テープが半導体ウエハ表面に対して密着できずに形成された円形状の非密着部の直径をraとし、ra/rbの値を求め、バンプ追従性を評価した。なお、各直径の測定は各方向4点について行い、その平均値をrb、raの値とした。
バックグラインド用粘着テープをバンプ付半導体ウエハ表面に貼り付けた研削用試料5枚について、ウエハの裏面からディスコ(株)社製のシリコンウエハ研削機“DFG8540”(製品名)によりウエハの厚さが250μmになるまで研削を行った。裏面研削後のバンプ付半導体ウエハ5枚について、ウエハ表面への研削水の浸入の状態をマイクロスコープによって観察し、以下の式より研削水浸入の発生率を算出した。
研削水浸入の発生率(%)=(研削水が浸入したウエハの枚数/研削したウエハの枚数)×100
裏面研削後のバンプ付半導体ウエハ5枚について、ウエハの破損およびクラック発生の状態を目視またはマイクロスコープによって観察し、以下の式より半導体ウエハの破損率を算出した。
半導体ウエハの破損率(%)=(破損したウエハの枚数/研削したウエハの枚数)×100
裏面研削後のバンプ付半導体ウエハ5枚の任意の1枚について、ウエハのバンプ部の破損の状態をマイクロスコープによって観察し、以下の式より半導体ウエハのバンプ部の破損率を算出した。
半導体ウエハのバンプ部の破損率(%)=(破損したバンプの個数/ウエハのバンプの個数)×100
裏面研削後のバンプ付半導体ウエハ5枚について、ウエハ研削表面のディンプル発生の有無を目視によって観察した。また、目視でディンプルが観察されたものについては、Tylor Hobson社製の表面粗さ計“Surtoronic4”(製品名)を用いて、ディンプルの最大深さRzを測定し、以下の基準で判定を行った。
◎:目視ではディンプルが観察されなかったもの
○目視ではディンプルが観察されたが、最大深さが2.5μm未満であったもの
×:目視ではディンプルが観察されたが、最大深さが2.5μm以上であったもの
裏面研削後のバンプ付半導体ウエハ5枚について、ウエハ面の厚み精度TTV(最大厚み―最少厚み)を、ISIS社製の厚み制度測定装置“SemDex”(製品名)を用いて測定した。測定間隔はX方向:0.1mm、Y方向:10mmにてウエハ全面(200mm×200mmの範囲)を測定し、以下の基準で判定を行った。
○:TTVが3μm未満であったもの
×:TTVが3μm以上であったもの
裏面研削後のバンプ付半導体ウエハ5枚について、バックグラインド用粘着テープ剥離後のバンプ付半導体ウエハ表面の糊残の有無をマイクロスコープによって観察した。
2…中間樹脂層、
3…粘着層、
4…半導体ウエハ、
5…半田バンプ。
Claims (9)
- 基材と、該基材上に順次形成された中間樹脂層及び粘着層とを有する、半導体ウエハのバックグラインド用粘着テープであって、
該中間樹脂層は、55~80℃のいずれかの温度において、0.15×106~1.51×106Paの貯蔵弾性率(G’)を有し、
該粘着層は、2.0mgKOH/g以下の酸価及び1.0~15.0mgKOH/gの水酸基価を有するアクリル系粘着性ポリマーを主成分として含む非硬化性粘着剤から成るものであることを特徴とするバックグラインド用粘着テープ。 - 前記中間樹脂層は、半導体ウエハ表面に存在する凹凸形状の高低差の1.2倍以上の厚さを有する、請求項1に記載のバックグラインド用粘着テープ。
- 前記中間樹脂層は、エチレン-酢酸ビニル共重合体(EVA)を含んで成る、請求項1又は2に記載のバックグラインド用粘着テープ。
- 前記エチレン-酢酸ビニル共重合体は、25~40質量%の酢酸ビニルを含有する、請求項3に記載のバックグラインド用粘着テープ。
- 前記基材は、50~200μmの厚さを有する、請求項1又は2に記載のバックグラインド用粘着テープ。
- 前記粘着層は、5~50μmの厚さを有する、請求項1~5のいずれか一項に記載のバックグラインド用粘着テープ。
- 前記半導体ウエハ表面に貼り付け、真上からマイクロスコープで観察した際に、粘着テープ越しに観察・測定されるバンプの直径をrb、該バンプ周縁部において粘着テープが半導体ウエハ表面に対して密着できずに形成された円形状の非密着部の直径をraとすると、ra/rbの値が1.15~1.50である、請求項1~6のいずれか一項に記載のバックグラインド用粘着テープ。
- 前記半導体ウエハ表面に存在する凹凸形状の高低差は、50~300μmである、請求項1~7のいずれか一項に記載のバックグラインド用粘着テープ。
- 前記粘着テープを前記半導体ウエハに貼り付ける時の貼り付け温度が55~80℃のいずれかの温度である、請求項1~8のいずれか一項に記載のバックグラインド用粘着テープ。
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