JPH01268131A - 半導体ウエハの保護部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、回路パターンが形成された半導体ウェハの裏
面を研磨する際に用いられ、凹凸の大きい、ないし著し
い場合にも適用できるようにした半導体ウェハの保護部
材に関する。

従来の技術及び課題 回路パターンを形成した半導体ウェハを裏面研磨する場
合において、凹凸の大きい、ないし著しい回路パターン
形成面に実用できる保護部材の提供が重要な課題となっ
ている。

すなわち、ＩＣ基板の製造工程においては、半導体ウェ
ハに所定の回路パターンを形成したのちこれを裏面研磨
処理して、例えば０．５ｗｍ＋程度の厚さのものを０．
２〜０　、３　ｍｍ程度とするなど可及的に薄（したの
ち、必要に応じ素子単位等に分断される。

裏面研磨工程では、半導体ウェハの破損、研磨（ず等に
よる回路パターン形成面の汚染や損傷を防ぐため、耐水
性シートに感圧接着剤層を設けてなる保護部材がパター
ン形成面に貼着される。

しかしながら、形成回路の高集積化などで凹凸が増大し
た半導体ウェハの回路パターン形成面に従来の保護部材
を適用した場合、研磨くずを含む汚水が浸入してパター
ン面が汚染されたり、保護部材が剥がれてウェハが損傷
するという、実用に耐えない問題点があった。

課題を解決するための手段 本発明は、パターン面保護シールにおける感圧接着剤層
の接着力を内部ど外周部とて違えることにより、」１記
の課題を克服したものである。

すなわち、本発明は、半導体ウェハの平面形状に対応す
る形状に成形されたパターン面保護シールを、所定の回
路パターンが形成された半導体ウェハが裏面研磨工程に
導入される際の配列状態に対応させて支持シート」二に
剥離容易に貼着してなり、そのパターン面保護シールは
、半導体ウェハの回路パターンの形成面に貼着される感
圧接着剤層を、弾性率と寸法安定性に優れる耐水性シー
トに付設したものよりなると共に、その感圧接着剤層の
外周部が内部よりも高い接着力を有する状態に形成され
ていることを特徴とする半導体ウェハの保護部材を提供
するものである。

作用 パターン面保護シールにおける感圧接着剤層の外周部に
おける接着力を内部よりも高くすることにより、凹凸の
大きい、ないし著しい半導体ウェハの回路パターン形成
面に貼着した場合にも、剥がれや、パターン面への研磨
ぐず含有汚水の浸入を防止することができ、かつ研磨ウ
ェハを割ることなくスムースに剥離することができて、
実用に耐える保護部材とするこ店ができる。

また、パターン面保護シールを弾性率と寸法安定性に優
れる耐水性シートに感圧接着剤層を付設したもので構成
し、かつ予め半導体ウェハの平面形状に対応する形状に
成形してこれを所定の配列状態で支持シート上に剥離容
易に貼着することにより、自動貼着装置を用いてパター
ン面保護シールを折れ曲がり等の不都合を生じることな
く支持シートより剥離でき、かつ半導体ウェハに貼着し
たのちのパターン面保護シールの成形処理が不要となり
、しかも時間や温度等に左右されないでパターン面保護
シールを整合性よ（即ち過不足なく半導体ウェハに貼着
でき、裏面研磨後の除去も容易に行うことができる。

従って、半導体ウェハの裏面研磨工程、及びこ−３＝ れに随伴する回路パターン形成面の保護処理工程の自動
生産ライン中への組入れが可能となる。

発明の構成要素の例示 第１図、第２図に例示したように、本発明の保護部材は
、支持シート１にパターン面保護シール２を貼着したも
のからなる。

支持シート１は、紙やプラスチックシート（フィルム）
あるいは金属箔などのように柔軟性を有するシートに感
圧接着剤層を設けた粘着シート、又は柔軟性を有するシ
ートを剥離剤で処理してなる離形性シートなどからなる
一連の長尺シートで形成される。粘着シートは剥離剤で
処理した耐水性シートを介してパターン面保護シールを
貼着支持する場合などに用いられ、離形性シートは感圧
接着剤層を介してパターン面保護シールを貼着支持する
場合などに用いられる。離形性シートの場合、そのシー
ト基材としては離形（剥離）作業性やゴミの発生防止性
等の点よりポリエチレンテレフタレートフィルムが好ま
しく用いられる。支持シートの厚さは通常３０〜５００
μｍで充分である。

−一４．　　− パターン面保護シール２は、弾性率と寸法安定性に優れ
る耐水性シート２１に感圧接着剤層２２を設けたものよ
りなる。耐水性シートを用いることにより、半導体ウェ
ハを裏面研磨する際に用いる洗浄水でパターン面保護シ
ールが冒されて研磨後に剥離除去が困難となることが防
止される。また、弾性率に優れる（腰の強い）耐水性シ
ートを用いることによりパターン面保護シールの折れ曲
がり貼着など、半導体ウェハに対する不正確、ないし勾
陥を有する貼着が防止される。すなわち、軟質ポリ塩化
ビニルシートや低密度ポリエチレンシートのような弾性
率の低い（腰の弱い）シートを用いた場合に生じる、パ
ターン面保護シールを支持シートより剥離する際のシー
ル、殊にその末端部分の折れ曲がり等に基づき、パター
ン面保護シールが折れ曲がった状態で半導体ウェハに貼
着されることが防止される。耐水性シートの弾性率は１
００ｋｇ／ｍ／以上が適当である。さらに、寸法安定性
に優れる耐水性シートを用いることにより、パターン面
保護シールの寸法変化による半導体つエバの回路パター
ン形成面に対する被覆面積の過不足の発生が防止される
。すなわち、軟質ポリ塩化ビニルシートのような寸法安
定性に劣るシートを用いた場合に生しる、経時的ないし
温度変化等による寸法変化に基づき半導体ウェハの回路
パターン形成面に対する被覆面積に過不足が生じて裏面
研磨時にトラブルの生じることが防止される。

耐水性シートの寸法安定性は熱（線）膨脹率に基づきそ
のオーダーが１０　　／’Ｃ以下が適当である。

耐水性シートの具体例としては、厚さが２５〜１５０１
Ｉｍのポリプロピレンシート、ポリエチレンテレフタレ
ートシート、ポリカーボネートシートのようなプラスチ
ックシートなどがあげられる。

パターン面保護シール２を半導体ウェハ３の回路パター
ン形成面に貼着するため、耐水性シート２１に設ける感
圧接着剤層２２は、第２図から明らかなように、外周部
２３が内部２４よりも半導体ウェハに対する接着力が高
くなるよう形成される。これにより、凹凸の大きい、な
いし著しい半導体ウェハの回路パターン形成面に対して
も、その裏面研磨処理時における研磨くず含有汚水の浸
入が防止され、かつ裏面研磨処理後に半導体ウェハを割
ることなくパターン面保護シールを容易に剥離除去する
ことができる。外周部２３の適当な接着力は、常温にお
けるステンレス板（ＳＯ３３０４ＢＡ仕上げ〉に対する
１８０度ビール値（引張速度３００ｍｍ／分）に基づき
、２００〜１０００ｇ／２０Ｍ１就中３００〜５００ｇ
／２０ｍｍである。内部２４の適当な接着力は、同じ＜
　１０〜２００　ｇ　／２０ｍｍ　１就中５０〜１５０
　ｇ　／２０ｍｍである。外周部２３の接着力が過小で
あると裏面研磨時に汚水が浸入し、研磨くずが回路パタ
ーン面に付着して半導体ウェハが汚染されたり、パター
ン面保護シールが剥がれて半導体ウェハが損傷を受けた
りし、過大であると裏面研磨処理後のパターン面保護シ
ールの剥離除去が困難になる。

一方、内部２４の接着力が過小では裏面研磨時における
半導体ウェハの損傷防止効果に乏しいし、過大でも裏面
研磨処理後のパターン面保護シールの剥離除去が困難に
なる。なお、外周部２３の幅は２〜２０胴、就中５〜１
０＋ａｍが適当である。その幅が過小であっても過大で
あっても前記したような汚水の浸入や剥離困難などの不
都合を生じる。

感圧接着剤層２２の厚さは、５〜１１００ｕが適当であ
る。その厚さが５μｍ未満では裏面研磨時における洗浄
水のジェット水流が回路パターン−形成面上に浸入した
り、クツション性に乏しくて裏面研磨時に半導体ウェハ
に割し、カケ等の損傷が生じる場合がある。他方、その
厚さが１００μｍを超えると裏面研磨処理後のパターン
面保護シールの剥離除去が困難となったり、半導体ウェ
ハの研磨精度が害される場合がある。

また、感圧接着剤層２２は０．５〜５０　ｋｇ　／　ｃ
留、就中５〜４０　ｋｇ　／　ｃｒ＆の弾性率を有する
ことが好ましい。

その弾性率が０　、５　ｋｇ／　ｃｎ？未満ではパター
ン面保護シールを剥離除去する際に糊残りを生じて半導
体ウェハを汚染したり、半導体ウェハの研磨精度が害さ
れる場合がある。他方、弾性率が５０　ｋｇ　／　ｃｎ
（を超えるとクツション性に乏しくて裏面研磨時に半導
体ウェハに損傷を生じたり、ウェハ上に水が浸入する場
合がある。

なお、用いる感圧性接着剤については特に限定はない。

アクリル系のもの、ゴム系のもの、ポリビニルエーテル
系のもの、ウレタン系のものなどがその代表例としてあ
げられる。また、感圧接着剤層の外周部における接着力
を内部よりも高くする方式についても特に限定はなく、
例えば接着力の異なる感圧接着剤を用いる方式のほが、
紫外線硬化型感圧接着剤を用いるなどして、外周部と内
部とにおける架橋度に差をもたせる方式などであっても
よい。

本発明の保護部材は、半導体ウェハの平面形状に対応す
る形状に成形したパターン面保護シール２の複数枚を、
所定の回路パターンが形成された半導体ウェハが裏面研
磨工程に導入される際の配列状態に対応させて支持シー
ト１に剥離容易に貼着したものである。

支持シート１によるパターン面保護シール２の貼着支持
方式は、第１図のように、パターン面保護シール２をそ
の感圧接着剤層２２を介して離形性シートからなる支持
シート１に貼着して支持さ′せる方式が、保護部材の使
用前にお（Ｊる感圧接着剤層２２の汚損を防止すること
がてきて、好ましい。

前記方式の保護部材を用いて半導体ウェハの回路パター
ン形成面にパターン面保護シールを自動的に貼着する方
法としては、例えば次の方法があげられる。すなわち、
第３図に示したように、搬送路（図示せず）を介し順次
自動的に裏面研磨工程に導入される回路パターンが形成
された半導体ウェハ３に対し、パターン面保護シール２
を供給すべく保護部材を配置し、圧着ロール４の直前に
て支持シート１を反転ロール５等を介して鋭角的に反転
させ、これによりパターン面保護シール２を支持シート
１よりその末端部より順次剥離させつつ、その剥離離去
部分を圧着ロール４を介して半導体ウェハの回路パター
ン形成面に押圧し、これによりパターン面保護シール２
をその感圧接着剤層２２を介して回路パターン形成面に
貼着して自動貼着処理する方法である。

上記のように、本発明の保護部材にあってはこれを自動
貼着方式で適用する場合、支持シートに配列貼着された
パターン面保護シールと、裏面研磨工程に導入される半
導体ウェハとの対応関係が重要であるので、パターン面
保護シールはその耐水性シートとして透明性を有する着
色シートを用いるなどして、光学的識別性ないし視認性
が高い状態にあることが好ましい。

発明の効果 本発明によれば、外周部の接着力を高くした複合構造の
感圧接着剤層を設けたので、凹凸の大きい、ないし著し
い半導体ウェハの回路パターン形成面への付設、及びそ
の除去を容易かつ効率的に行うことがてきる。しかも、
シール性、クツション性、均−原性に優れるパターン面
保護シールとすることができ、汚染、損傷、破損等を生
じることなく半導体ウェハの裏面研磨処理を高い研磨精
度で、かつ効率よく行うことができる。さらに、パター
ン面保護シール貼着後にその成形処理を必要としないの
で貼着保護処理をより能率的に行うことができる。加え
て、半導体ウェハへのパターン面保護シールの貼着処理
の自動化を容易に実現でき、ひいては裏面研磨工程及び
これに随伴する回路パターン形成面の保護処理工程の自
動生産ラインへの組入れが可能となる結果、裏面研磨処
理効率、ひいては半導体ウェハの生産効率のより一層の
向上をはかることができる。

実施例 参考例１ アクリル酸ブチル１００部（重量部、以下同じ）とアク
リル酸８部を酢酸エチル中で共重合させて得た数平均分
子量９５万の共重合体１００部に、ポリイソシアネート
８部を配合してアクリル系感圧接着剤を調製した。

前記した感圧接着剤のステンレス板（Ｓｔ１３３０４Ｂ
八仕上げ）に対する常温での接着力（１８０度ビール、
引張速度３００ｍｍ／分〉は、４００　ｇ　／　２０ｍ
ｍであった。また、その感圧接着剤層の弾性率は２９　
ｋｇ　／　ｍ　ｎ？であった。

参考例２ アクリル酸ブチル１００部とアクリル酸５部とアクリロ
ニトリル５部を酢酸エチル中で共重合させて得た数平均
分子量８５万の共重合体１００部に、ポリイソシアネー
ト５部を配合してアクリル系感圧接着剤を調製した。

前記した感圧接着剤のステンレス板（ＳＯ３３０４ＢＡ
仕上げ）に対する常温での接着力（１８０度ビール、引
張速度３００ｍｍ／分）は、１００　ｇ　／　２０　ｍ
ｍであった。また、その感圧接着剤層の弾性率は３５　
ｋｇ　／　ｍ　１であった。

参考例３ ６０分間素練りした天然ゴムの５重量％トルエン溶液に
、その固形分１００部あたり６０部のレゾール型フェノ
ール樹脂を加えてゴム系感圧接着剤を調製した。

前記した感圧接着剤のステンレス板（ＳＵＳ　３０４Ｄ
Ａ仕上げ）に対する常温での接着力（１８０度ビール、
引張速度３００ｍｍ／分）は、４５０　ｇ　／　２０ｍ
ｍであった。また、その感圧接着剤層の弾性率は１０　
ｋｇ　／　ｍ　ｔてあった。

参考例４ ６０分間素練りした天然ゴムの５重量％トルエン溶液に
、その固形分１００部あたり３０部のレゾール型フェノ
ール樹脂を加えてゴム系感圧接着剤を調製した。

前記した感圧接着剤のステンレス板（ＳｔｌＳ　３０４
ＢＡ仕上げ）に対する常温での接着力（１８０度ビール
、引張速度３００論／分）は、１２０ｇ／２０ｍｍであ
った。また、その感圧接着剤層の弾性率は１５　ｋｇ　
／　ｍ　ｎ？であった。

実施例１ 厚さ約５０μｍの着色透明ポリエチレンテレフタレート
フィルム（弾性率４５０ｋｇ／ｍＪ、線膨脹率２　Ｘ　
１０−５／℃）をシーリング加工して得た周辺部の一部
が欠けた直径約１０　ｃｍの耐水性シートの片面におけ
る外周部に、参考例１で得た感圧接着剤を乾燥後の厚さ
が３０μｍ１幅が１０ｍｍとなるよう塗布し、その内部
に参考例２で得た感圧接着剤を乾燥後の厚さが３０μｍ
となるよう塗布したのち乾燥処理（１００℃×３分間）
してパターン面保護シールを得た（第２図参照）。

次に、厚さ８０ＩｊＩＩｌの無色透明ポリエチレンテレ
フタレートフィルムの片面を剥離剤で離形処理して得た
支持シートの該処理面に、前記のパターン面保護シール
をその感圧接着剤層を介し５ｃｍの間隔を設けて貼着し
、保護部材を得た。なお、それぞれのパターン面保護シ
ールは、第２図のようにその周一切欠部を基準に支持シ
ートの長さ方向に一定の秩序で配列されている。また、
支持シートに対するパターン面保護シールの常温での接
着力は４０ｇ／２Ｏ−（１８０度ビール、引張速度３０
０閣／分）であった。

実施例２ 参考例１の感圧接着剤からなる外周部の幅を３醒とした
ほかは実施例１に準じてパターン面保護シールを得、こ
れを貼着した保護部材を得た。

−１５一 実施例３　　　　　− 参考例１の感圧接着剤に代えて参考例３の感圧接着剤を
、参考例２の感圧接着剤に代えて参考例４の感圧接着剤
を用いたは−かは実施例１に準じてパターン面保護シー
ルを得、これを貼着した保護部材を得た。なお、支持シ
ートに対するパターン面保護シールの常温での接着力（
１８０度ビール、引張速度３００　ｍｍ　／分）は、１
４０　ｇ／２０ｍ＋ｎ　（内部１２０ｇ／２０胴）であ
った。

実施例４ 参考例３の感圧接着剤からなる外周部の幅を３鴫とした
ほかは実施例３に準じてパターン面保護シールを得、こ
れを貼着した保護部材を得た。

比較例１ 参考例１の感圧接着剤からなる外周部の幅を１ｍｍとし
たほかは実施例１に準じてパターン面保護シールを得、
これを貼着した保護部材を得た。

比較例２ 参考例３の感圧接着剤からなる外周部の幅を１鴫とした
ほかは実施例３に準じてパターン面保護シールを得、こ
れを貼着した保護部材を得た。

比較例３ 感圧接着剤層の厚さを１５部ｍとしたほかは実施例１に
準じてパターン面保護シールを得、これを貼着した保護
部材を得た。

比較例４ 感圧接着剤層の全面を参考例２の感圧接着剤で形成した
ほかは実施例１に準じてパターン面保護シールを得、こ
れを貼着した保護部材を得た。

比較例５ ポリエチレンテレフタレートフィルムに代えて厚さ１０
０μｍの軟質ポリ塩化ビニルフィルムを耐水性シートに
用いたほかは実施例１に準じてパターン面保護シールを
得、これを貼着した保護部材を得ブこ　。

比較例６ 感圧接着剤層の厚さを５μｍとしたほかは実施例３に準
じてパターン面保護シールを得、これを貼着した保護部
材を得た。

評価試験 実施例、比較例で得た保護部材につき、第３図に示した
自動貼着装置を用いて、ＩＣパターンが高い集積度で形
成された厚さ約０．５ｍｍのシリコンウェハの回路パタ
ーン形成面に保護部材を貼着したのちこれを裏面研磨工
程に導入して厚さ約０．２５ｍｍに研磨処理し、得られ
た研磨ウェハより保護部材を剥離離去した。なお、回路
パターン形成面は高さ４０〜６０ｕｍの凸部（４ｍｎ＋
　Ｘ　７　ｍｍ角）を配列形成したものよりなる。

前記の処理において下記の項目につき調へた。

［貼着性］ シリコンウェハに対するパターン面保護シールの貼着状
態の良否につき、折れ曲がりや寸法変化等による被覆面
積の過不足を基準に評価した。

［研磨性］ 研磨作業性の良否につき、裏面研磨時における研磨くず
含有汚水の浸入の有無ないし回路パターン形成面の汚染
の有無、貼着保護シールの剥がれの有無、ウェハの割し
やｈヶ等の損傷の有無、研磨精度（厚さ及びその均一性
の精度）を基準に評価した。

［剥離性］ パターン面保護シールを剥離離去した研磨ウェハに割し
、カケ等の損傷が有るか、無いかを調へた。

結果を表に示した。

−１９＝ 表より、本発明の保護部材は、凹凸の大きい、ないし著
しい半導体ウェハに対し、その貼着性と研磨性と剥離性
とに優れていることがわかる。

【図面の簡単な説明】

第１図は保護部材を例示した部分拡大側面図、第２図は
その平面図、第３図は自動貼着方法の説明図である。 １　支持シート ２：パターン面保護シール ２１：耐水性シート ２２：感圧接着剤層 ２３：外周部 ２４：内部 ３：半導体ウェハ 特許出願人　日東電気工業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、半導体ウェハの平面形状に対応する形状に成形され
   たパターン面保護シールを、所定の回路パターンが形成
   された半導体ウェハが裏面研磨工程に導入される際の配
   列状態に対応させて支持シート上に剥離容易に貼着して
   なり、そのパターン面保護シールは、半導体ウェハの回
   路パターンの形成面に貼着される感圧接着剤層を、弾性
   率と寸法安定性に優れる耐水性シートに付設したものよ
   りなると共に、その感圧接着剤層の外周部が内部よりも
   高い接着力を有する状態に形成されていることを特徴と
   する半導体ウェハの保護部材。