JP7326249B2 - 粘着テープおよび半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Description
(1)半導体ウエハ表面に溝が形成された半導体ウエハの裏面を研削して、その研削により半導体ウエハを半導体チップに個片化した後、ドライポリッシュを行う工程を含む製造方法によって半導体チップを製造する際に、半導体ウエハの表面に貼付されて使用される粘着テープであって、
基材と、粘着剤層とを含み、
該粘着テープを直径20.32cmの円形に切り出し、粘着剤層面を上に向けて、23℃50%RHで30分間平坦面に静置後の、該テープ外周部の平坦面からの浮き量の最大値が6mm以下である、粘着テープ。
(2)前記浮き量の最大値が4mm以下である、(1)に記載の粘着テープ。
(3)前記基材の両面に緩衝層が設けられてなり、一方の緩衝層上に粘着剤層を有する、(1)または(2)に記載の粘着テープ。
(4)半導体ウエハの表面側から溝を形成する工程と、
前記半導体ウエハの表面に、基材と、粘着剤層とを含む粘着テープであって、該粘着テープを直径20.32cmの円形に切り出し、粘着剤層面を上に向けて、23℃50%RHで30分静置後の、該テープ外周部の浮き量の最大値が6mm以下である粘着テープ、を貼付する工程と、
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、前記溝の底部を除去して複数のチップに個片化させる工程と、
前記半導体ウエハを半導体チップに個片化した後、ドライポリッシュを行う工程と、
前記粘着テープから、チッ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」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。
ドライポリッシュとは、水や砥粒のスラリーを用いずに研磨パフにより研磨する工程を意味する。研磨パフとしては各種汎用の研磨パフが用いられ、市販品としては、ディスコ社の研磨ホイール「Gettering DP」や、「DP08 SERIES」が用いられるが、これらに限定されない。ドライポリッシュによりチップのダメージ部、すなわち研削痕を除去する。
[基材11]
粘着テープ10の基材11には、バックグラインドテープの基材として使用されている各種の樹脂フィルムが用いられる。
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。
上記基材11の片面もしくは両面には、緩衝層が設けられていても良い。緩衝層は、比較的軟質の樹脂フィルムからなり、半導体ウエハの研削による振動を緩和して、半導体ウエハに割れ及び欠けが生じることを防止する。また、粘着テープを貼付した半導体ウエハは、裏面研削時に、吸着テーブル上に配置されるが、粘着テープは緩衝層を設けたことで、吸着テーブルに適切に保持されやすくなる。
粘着剤12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。粘着テープは、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貼付される際、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、粘着剤の貯蔵弾性率は、0.10~0.35MPaであることがより好ましい。なお、粘着剤の貯蔵弾性率とは、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述に説明する。
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、更に好ましくは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、更に好ましくは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、更に好ましくは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、1,3-ビス(N,N’-ジグリシジルアミノメチル)シクロヘキサン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、更に好ましくは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、更に好ましくは0.05~5質量部である。
粘着剤組成物は、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、粘着付与剤、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、ウエハ裏面研削前)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。
本発明に係る粘着テープ10は、基材11と、粘着剤層12とを含む。図2を参照して、本発明における「浮き量」について説明する。
本発明の粘着テープを直径20.32cm(8インチ)の円形に切り出し、粘着剤層面を上に向けて、23℃50%RHで30分間平坦面に静置後の、粘着テープ外周部の平坦面からの浮き量の最大値は、6mm以下であり、好ましくは5mm以下、さらに好ましくは4mm以下である。浮き量の最大値(L)は0mmであってもよく、より好ましい。浮き量の最大値は0.1mm以上であってもよく、0.3mm以上であってもよく、0.5mm以上であってもよい。
本発明の粘着テープ10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、剥離シート上に設けた粘着剤層を、基材の片面(または緩衝層)に貼り合わせ、粘着剤層の表面に剥離シートが貼付された粘着テープを製造することができる。粘着剤層の表面に貼付される剥離シートは、粘着テープの使用前に適宜剥離して除去すればよい。
剥離シート上に粘着剤層を形成する方法としては、剥離シート上に粘着剤組成物を、公知の塗布方法にて、直接塗布して塗布膜から溶媒を揮発させるため加熱乾燥することで、粘着剤層を形成することができる。
本発明の粘着テープ10は、先ダイシング法において、半導体ウエハ回路面を保護しつつ、裏面研削が行い、かつドライポリッシュを行う際に、ウエハ回路面に貼付されるバックグラインドテープとして使用される。バックグラインドテープとしての使用例について、さらに具体的に説明する。
工程1:半導体ウエハの表面側から溝を形成する工程
工程2:上記の粘着テープ10(バックグラインドテープ)を、半導体ウエハの表面に貼付する工程
工程3:粘着テープ10が表面に貼付され、かつ上記溝が形成された半導体ウエハを、裏面側から研削して、溝の底部を除去して、複数のチップに個片化させ、さらにドライポリッシュを行う工程
工程4:チップ集合体を、ピックアップテープに転写し、バックグラインドテープを剥離した後、ピックアップテープから個々のチップを剥離する工程
(工程1)
工程1では、半導体ウエハの表面側から溝を形成する。
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、溝の底部を除去することで、溝に沿って複数の半導体チップに分割される。
工程2では、溝が形成された半導体ウエハ表面に、本発明の粘着テープ10の粘着剤層12を貼付する。
工程1及び工程2の後、吸着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し、さらにドライポリッシュを行う。
ここで、裏面研削は、半導体ウエハの表面に形成された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。ドライポリッシュとは、水や砥粒のスラリーを用いずに研磨パフにより研磨する工程を意味する。研磨パフとしては各種汎用の研磨パフが用いられ、市販品としては、ディスコ社の研磨ホイール「Gettering DP」や、「DP08 SERIES」が用いられるが、これらに限定さ
れない。ドライポリッシュによりチップのダメージ部、すなわち研削痕を除去することで、チップの抗折強度は向上する。
次に、個片化されたチップ集合体を、バックグラインドテープからピックアップテープに転写し、バックグラインドテープを剥離した後、ピックアップテープから個々のチップを剥離する。本工程は、例えば、以下のように行う。
[浮き量の最大値]
ロール状に巻かれた粘着テープを直径20.32cm(8インチ)の円形に切り出し、剥離シートを剥がした後、粘着剤層面を上に向けて、23℃50%RHで30分間平坦面に静置する。30分経過後、23℃50%RHの環境下にて平坦面に定規を立て、粘着テープの外周部に沿って定規を一周させ、各部位における浮き量を測定し、その最大値を求める。
実施例、比較例で得られた剥離シート付粘着テープを、剥離シートを剥がしつつテープラミネーター(リンテック株式会社製、商品名「RAD-3510」)にセットし、先ダイシング法によりウエハ表面に溝を形成した12インチのシリコンウエハ(厚み760μm)に次の条件で貼付した。
ロール高さ:0mm ロール温度:23℃(室温)
テーブル温度:23℃(室温)
得られた粘着テープ付シリコンウエハは、裏面研削(先ダイシング法)により厚さ30μm、チップサイズ1mm×1mmに個片化した。
裏面研削終了後、研削面をディスコ社製DPG8760により研磨した。研磨ホイールには、ディスコ社製「Gettering DP」を用いた。この研磨により、チップのダメージ部(研削痕)を除去した。
ドライポリッシュ終了後、粘着テープの端部に保持されているチップの状態を目視にて観察し、チップ飛散の有無を確認した。チップの飛散が無かった場合を「良好」とし、チップの飛散が有った場合を「不良」とした。
(複層基材)
基材として厚さ75.0μm、50.0μm、25.0μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(ヤング率:2500MPa)を用いた。これらの基材の両面に厚さ27.5μmの緩衝層(LDPE、低密度ポリエチレン)を設けた複層基材1~3を準備した。複層基材1:LDPE(27.5μm)/PET(75μm)/LDPE(27.5μm)
複層基材2:LDPE(27.5μm)/PET(50μm)/LDPE(27.5μm)
複層基材3:LDPE(27.5μm)/PET(25μm)/LDPE(27.5μm)
ブチルアクリレート(BA)65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)15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80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(リンテック株式会社製、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乾燥後の厚さが40μmとなるように塗工し、加熱乾燥させて、剥離シート上に粘着剤層を形成した。この粘着剤層を、積層基材の所定面に貼付して、剥離シート付き粘着テープを得た。得られた粘着テープは長尺であり、これをロール状に巻き取った。
なお、粘着剤層の23℃における貯蔵弾性率は、0.15MPaであった。
Claims (3)
- 半導体ウエハの表面側から溝を形成する工程と、
前記半導体ウエハの表面に、基材と、粘着剤層と、緩衝層とを含む粘着テープであって、該粘着テープを直径20.32cmの円形に切り出し、粘着剤層面を上に向けて、23℃50%RHで30分静置後の、該テープ外周部の浮き量の最大値が6mm以下であり、前記基材は厚さ30μm以上でありヤング率が1000MPa以上の樹脂フィルムであり、前記緩衝層は厚さ8~80μmのポリプロピレンフィルム、LDPEフィルムまたはLLDPEフィルムである粘着テープ、を貼付する工程と、
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、前記溝の底部を除去して複数のチップに個片化させる工程と、
前記半導体ウエハを半導体チップに個片化した後、ドライポリッシュを行う工程と、
前記粘着テープから、チップを剥離する工程と、
を備える半導体装置の製造方法。 - 前記粘着テープのテープ外周部の浮き量の最大値が4mm以下である、請求項1に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記粘着テープは、基材の両面に緩衝層が設けられてなり、一方の緩衝層上に粘着剤層を有する粘着テープである、請求項1または2に記載の半導体装置の製造方法。
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