JPH01273321A - 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、半導体ウェハの裏面を研磨する際にその回路
パターン形成面に貼着される保護部材に関し、保護部材
を剥離離去した研磨ウェハを水による洗浄のみで清澄に
できるようにしたものである。

従来の技術 半導体ウェハの製造工程においては、ＩＣ等の回路パタ
ーンの形成工程を終えた半導体ウェハはこれをできるだ
け薄くするため裏面研磨工程におかれて例えば０．６ｍ
ｍ程度の厚さのものが０．３〜０．４ｍｎ＋程度にされ
、その、後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が破損したり、回路パターン形
成面が研磨くず等で汚染、損傷することを防ぐため、そ
の回路パターン形成面に予め保護部材が貼着される。裏
面研磨を終えると保護部材はウェハより剥離離去され、
得られた研磨ウェハは洗浄される。

従来、前記保護部材としては、水溶性有機化合物ないし
非イオン系界面活性剤を配合した水エマルジョンタイプ
のアクリル系感圧接着剤を、合成樹脂フィルムに塗布し
たものが知られていた（特開昭６１−４３６７７号公報
）。

発明が解決しようとする課題 火災防止や環境衛生等の観点から有機溶剤の使用中止が
強く求められている。しかし、前記の保護部材では水に
よる洗浄に先立ち、アセトンやイソプロピルアルコール
等の親水性有機溶剤で研磨ウェハを洗浄する必要があっ
た。

本発明は、保護部材を剥離離去した研磨ウェハを水によ
る洗浄のみで清澄にすることができる保護部材の提供を
目的とする。

課題を解決するための手段 本発明は、非イオン系界面活性剤を含有する溶液タイプ
のアクリル系感圧接着剤を用いて、架橋構造の感圧接着
剤層を形成することにより、上記の課題を克服したもの
である。

すなわち、本発明は、非イオン系界面活性剤を配合した
溶液タイプで、かつ数平均分子量４０万以上の架橋型ア
クリル系共重合体を主成分とする感圧接着剤をゲル分率
が４０９６以上となるよう架橋処理して形成した、半導
体ウェハの回路パターン形成面に貼着される感圧接着剤
層と、これを支持する耐水性シートからなることを特徴
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 溶液タイプとした感圧接着剤を用いて非イオン系界面活
性剤を含有し、かつゲル分率が４０％以上のアクリル系
感圧接着剤層とすることにより、非イオン系界面活性剤
がウェハとの貼着界面にブリードして薄層（通常、５０
Ａ以下）を形成し、これにより感圧接着剤成分を残留さ
せることな（保護部材をスムースに剥離離去することが
できる。また、研磨ウェハ上に残留した非イオン系界面
活性剤層は水のみで容易に洗浄除去することができ、そ
の際、非イオン系界面活性剤により非水溶性物質も洗浄
除去される。従って、有機溶剤を用いる必要なく研磨ウ
ェハの回路パターン形成面を清澄にすることができる。

もちろん、裏面研磨時の水の浸入防止、研磨（ずによる
パターン面の汚染防止、剥がれによるウェハの損傷防止
等の保護機能、及び剥離時の研磨ウェハの割れ防止等の
剥離容易性も満足する。

発明の構成要素の例示 第１図に例示したように、本発明の保護部材は、耐水性
シート１に感圧接着剤層２を付設したものよりなる。

耐水性シート１は、衝撃緩和と、保護部材が洗浄水等で
侵されて剥離困難となることを防止するためのもので、
例えば厚さが２５〜１５０囲のポリプロピレンシート、
ポリエチレンテレフレートシート、ポリカーボネートシ
ート、ポリエチレンシート、エチレン・酢酸ビニル共重
合体シート、エチレン・プロピレン共重合体シート、ポ
リ塩化ビニルシートの如きプラスチックシートなどが用
いられる。自動貼着装置により保護部材を半導体ウェハ
の回路パターン形成面に自動的に貼着する方式を採る場
合には、ポリプロピレンシート、ポリエチレンテレフレ
ートシート、ポリカーボネートシートなどからなる腰の
強いものが好ましく用いられる。耐水性シートの形状を
、貼着対象である半導体ウェハの平面形状に対応するよ
う成形した場合には、保護部材貼着後の成形処理が不要
となる。

保護部材貼着後の成形処理は、水の浸入原因となる剥が
れを発生しやすい。

感圧接着剤層２は、溶液タイプとしたアクリル系感圧接
着剤を耐水ｉ生シートに塗布することにより形成される
。水エマルジョンの状態で塗布しても本発明の目的は達
成されず、有機溶剤による洗浄が必要となる。

アクリル系感圧接着剤としては、数平均分子量が４０万
以上、就中４０万〜３００万の架橋型アクリル系共重合
体を主成分とするものが用いられる。数平均分子量が４
０万未満のものでは凝集力に乏しくてウェハに残留しや
すい。架橋型のアクリル系共重合体は、アクリル酸系ア
ルキルエステルを主体にこれと、架橋性官能基を有する
共重合性モノマと、その他必要に応じ改質モノマとを、
乳化重合方式、バルク重合方式、溶液重合方式などで代
表される通例の重合方式を適用して得ることができる。

アクリル酸系アルキルエステルとしては例えばメチル基
、エチル基、ブチル基、２−エチルヘキシル基、デシル
基、ドデシル基などで代表される炭素数が３０以下、就
中１４以下のアルキル基を有するアクリル酸やメタクリ
ル酸のエステルなどが用いられる。

アクリル系共重合体を架橋型のものとするために用いら
れる架橋性官能基を有する共重合性モノマの代表例とし
てはアクリル酸、メタクリル酸、無水マレイン酸、イタ
コン酸の如きカルボキシル基含有モノマ、アクリル酸２
−ヒドロキシエチル、メタクリル酸２−ヒドロキシエチ
ル、アクリル酸２−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸
２−ヒドロキシプロピル、Ｎ−メチロールメタクリルア
ミドの如きヒドロキシル基含有モノマ、アクリルアミド
、メタクリルアミドの如きアミド基含有モノマ、アクリ
ル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジルの如きエポキ
シ基含有モノマ、Ｎ、Ｎ−ジメチルアミノエチルアクリ
レートの如きアミノ基含有モノマなどがあげられる。そ
の使用量は、アクリル酸系アルキルエステル１００重量
部あたり、１〜３０重量部、就中２〜ｌＯ重量部が一般
である。

必要に応じ用いられる改質モノマとしては、スチレン、
アクリロニトリル、メタクリロニトリル、酢酸ビニルな
どで代表されるアクリル系感圧接着剤に公知のものがあ
げられる。その使用量は通常アクリル酸系アルキルエス
テルに対し等量以下、就中３０重量％以下である。

本発明において用いられるアクリル系感圧接着剤は、架
橋剤を配合してアクリル系共重合体を架橋処理しうるよ
うにしたものである。架橋剤としてはポリイソシアネー
ト化合物、メラミン系化合物、エポキシ系化合物、過酸
化物、金属系化合物などで代表される公知のものを用い
てよい。架橋剤は、ゲル分率が４０％以上、就中６０％
以上の感圧接着剤層が形成されるよう使用される。感圧
接着剤層のゲル分率が４０％未満では、凝集力不足でウ
ェハに残留しやす（なる。

感圧接着剤には、非イオン系界面活性剤が配合される。

その配合量はアクリル系共重合体１００重量部あたり、
０．０１〜３０重量部、就中０．１−１０重量部が適当
である。配合量が０．旧重量部では添加効果に乏しいし
、３０重量部を超えると凝集力の低下で感圧接着剤成分
が残留しやすくなり、水洗浄のみで除去しきれなくなる
。用いうる非イオン系界面活性剤の代表例としては、ポ
リオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシ
エチレンオクチルフェニルエーテルの如きポリオキシエ
チレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレン
オレイルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテ
ルの如きポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリエチ
レングリコール、アルカノールアマイドなどがあげられ
る。ＨＬＢが８〜２０、就中１２以上で水洗除去の容易
なものが好ましく用いられる。

本発明で用いられるアクリル系感圧接着剤は可塑剤を含
有していてもよい。可塑剤は接着力の調整剤ないし接着
力の上昇抑制剤や、ブリード刑ないしブリード助剤など
として必要に応じ添加される。その添加量は粘度、分子
量、相溶性等に応じて適宜に決定される。一般には、ア
クリル系共重合体１００重量部あたり１〜１５０重量部
、就中３〜８０重量部である。用いつる可塑剤の代表例
としてはジメチルフタレート、ジエチルフタレート、ジ
ブチルフタレート、ジオクチルフタレート、ジノニルフ
タレート、ジイソデシルフタレートの如きフタル酸エス
テル系、ブチルオレエートの如き脂肪酸エステル系、ジ
イソデシルアジペートの如きアジピン酸エステル系、ト
リフェニルホスフェートの如きリン酸エステル系、トリ
ー２−エチルへキシルトリメリテートの如きトリメリテ
ート系、その化エポキシ系やポリエステル系のものなど
があげられる。

本発明の保護部材は、有機溶剤を用いて溶液タイプとし
た感圧接着剤を耐水性シートに塗布し、これを架橋処理
する方法などにより得ることができる。感圧接着剤層の
厚さは適宜に決定してよいが、一般には５〜１００μｍ
とされる。接着力をステンレス板に対する１８０度ビー
ル値（常温、引張速度３００ｍｍ／分）に基づき、ｌＯ
〜６００　ｇ　／　２０　ｙｍ＋に調節したものが適当
である。

第１図のように、本発明の保護部材には通常、保管時等
における感圧接着剤層２を保護するため、その感圧接着
剤層２にセパレータ３等が貼着される。セパレータは、
裏面研磨工程に導入される半導体ウェハの回路パターン
形成面に保護部材を貼着する前に剥離除去される。紙、
プラスチックフィルム、金属箔などからなる柔軟な薄葉
体でセパレータは形成され、必要に応じ剥離剤で表面処
理して離形性が付与される。また、第２図のように、セ
パレータ３を長尺体で形成してキャリアテープ機能をも
たせ、これに複数の保護部材Ｓを裏面研磨工程に導入さ
れる半導体ウェハ４に対応させて配列貼着し、順次導入
される半導体ウェハ４に保護部材Ｓを自動的に貼着でき
るよう、自動貼着装置の適用が可能な形態とされる場合
もある。なお、５は圧着ロール、６は反転ロールである
。

発明の効果 本発明の保護部材によれば、架橋処理した感圧接着剤層
に非イオン系界面活性剤を含有せしめたので、保護部材
剥離後の研磨ウェハを水による洗浄処理のみで清澄にす
ることができる。従って、有機溶剤による洗浄処理が不
要である。

また、裏面研磨時に要求される汚染防止、破損防止、損
傷防止、剥がれ防止等の保護機能、及び研磨ウェハを破
損させないスムースな剥離除去性にも優れている。

実施例 参考例１ アクリル酸エチル５０部（Ｍ置部、以下同じ〉、アクリ
ル酸２−エチルヘキシル５０部、アクリロニトリル１５
部及びアクリル酸５部を、ポリオキシエチレンアルキル
フェノールエーテル３部、ラウリルメルカプタン０．２
部及び過硫酸アンモニウム０．３部を含むイオン交換水
１５０部中で、窒素置換下６５℃で共重合させて、数平
均分子量が９０万のアクリル系共重合体を含有する水エ
マルジョンを得た。

参考例２ アクリル酸ブチル１００部と、アクリロニトリル５部と
、アクリル酸５部を酢酸エチル中で常法により共重合さ
せて、数平均分子量が８０万のアクリル系共重合体を含
有する溶液を得た。

参考例３ アクリル酸２−エチルヘキシル５５部と、アクリル酸エ
チル４５部と、アクリル酸２−ヒドロキシエチル５部を
酢酸エチル中で常法により共重合させて、数平均分子量
が８５万のアクリル系共重合体を含有する溶液を得た。

実施例１ 参考例１で得た水エマルジョンよりアクリル系共重合体
を塩析させて水洗し、乾燥後トルエンを加えて３０重量
％溶液とし、この溶液にアクリル系共重合体１００部あ
たりジエチルフタレート５０部、ポリイソシアネート化
合物６部及びポリオキシエチレンノニルフェニルエーテ
ル（ＨＬＢ：１２）３部を加えて感圧接着剤の溶液を得
た。

次に、その感圧接着剤溶液を半導体ウェハの平面形状に
対応した形状に切り抜いた厚さ５０μｍのポリエチレン
テレフタレートフィルムからなる耐水性シートに塗布し
、８０℃で１０分間加熱処理して厚さ２Ｏｎの架橋感圧
接着剤層を有する保護部材を得た。

保護部材における感圧接着剤層のステンレス板（Ｓｔｌ
Ｓ　３０４）に対する接着力（２０℃、６５％Ｒ，Ｈ，
，１８０度ビール、引張速度３００＋ｎｍ／分）は、２
００　ｇ　／　２０ｍ＋ａであった。また、感圧接着剤
層のゲル分率は７０％であった。なお、ゲル分率は、剥
離性処理した支持フィルム上に感圧接着剤を塗布し、８
０℃で１０分間加熱処理して厚さ１０部ｍの架橋感圧接
着剤層とし、これを支持フィルムより剥がしてトルエン
（２０℃〉中に２４時間浸漬し、浸漬前後における重量
変化より算出した。

実施例２ 参考例２で得た溶液に、アクリル系共重合体１００部あ
たりジオクチルフタレート３０部、ポリイソシアネート
化合物８部及びポリオキシエチレンラウリルエーテル（
ＨＬＢ　：ｌＯ）　５部を加えて感圧接着剤の溶液を得
た。

次に、その感圧接着剤溶液を半導体ウェハの平面形状に
対応した形状に切り抜いた厚さｌｏｏｕｍのエチレン・
酢酸ビニル共重合フィルムからなる耐水性シートにおけ
るコロナ処理面に塗布し、８０℃で１０分間加熱処理し
て厚さ２０部ｍの架橋感圧接着剤層を有する保護部材を
得た。

保護部材における感圧接着剤層のステンレス板に対する
接着力は１５０　ｇ　／　２０　ｍｍであった。また、
感圧接着剤層のゲル分率は８０％であった。

実施例３ 参考例３で得た溶液に、アクリル系共重合体１００部あ
たりポリイソシアネート化合物７部と、ポリオキシエチ
レンオレイルエーテル（ＨＬＢ：１８）５部を加えて感
圧接着剤の溶液を得、これを用いて実施例１に準じ保護
部材を得た。

保護部材における感圧接着剤層のステンレス板に対する
接着力は３００ｇ／２０ｍ＋ａであった。また、感圧接
着剤層のゲル分率は９０％であった。

比較例１ トルエンを用いた溶液に代えて、参考例１で得た水エマ
ルジョンをそのまま用いて実施例１に準じ感圧接着剤を
調製し、その保護部材を得た。

保護部材における感圧接着剤層のステンレス板に対する
接着力は１８０ｇ／２０ｍｍであった。また、感圧接着
剤層のゲル分率は７５％であった。

比較例２ ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテルを配合しな
い感圧接着剤溶液を用いたほかは実施例１に準じて保護
部材を得た。

保護部材における感圧接着剤層のステンレス板に対する
接着力は２５０ｇ／２０ｍｍであった。

比較例３ ポリオキシエチレンラウリルエーテルを配合しない感圧
接着剤溶液を用いたほかは実施例２に準じて保護部材を
得た。

保護部材における感圧接着剤層のステンレス板に対する
接着力は２００ｇ／２０ｍｍであった。

比較例４ ポリオキシエチレンオレイルエーテルを配合しない感圧
接着剤溶液を用いたほかは実施例３に準じて保護部材を
得た。

保護部材における感圧接着剤層のステンレス板に対する
接着力は５５０ｇ／２０ａｍであった。

比較例５ ポリイソシアネート化合物の添加量を２部とした感圧接
着剤溶液を用いたほかは実施例１に準じて保護部材を得
た。

保護部材における感圧接着剤層のステンレス板に対する
接着力は５６０ｇ／２０ｍｍであり、感圧接着剤層のゲ
ル分率は２０％であった。

比較例６ ポリイソシアネート化合物の添加量を２部とした感圧接
着剤溶液を用いたほかは実施例２に準じて保護部材を得
た。

保護部材における感圧接着剤層のステンレス板に対する
接着力は４００　ｇ／２０−であり、感圧接着剤層のゲ
ル分率は３０％であった。

比較例７ ポリイソシアネート化合物の添加量を２部とした感圧接
着剤溶液を用いたほかは実施例３に準じて保護部材を得
た。

保護部材における感圧接着剤層のステンレス板に対する
接着力は５５０ｇ／２０ｍであり、感圧接着剤層のゲル
分率は３５％であった。

評価試験 実施例、比較例で得た保護部材を、所定の回路パターン
が形成された直径４インチ、厚さ約０．６−の半導体ウ
ェハの回路パターン形成面に貼着したのち常法により半
導体ウェハを裏面研磨処理して厚さ約０．３論とし、得
られた研磨ウェハより保護部材を剥離離去した。半導体
ウェハに対する保護部材の貼着時間は２４時間であった
。

ついで、その研磨ウェハを純水中に浸漬して１０分間超
音波洗浄したのち、赤外線ヒータで乾燥させた。得られ
た研磨ウェハの回路パターン形成面（保護部材貼着面）
につき、これに付着する異物の数を大きさに基づきラン
ク分けして調べた。測定には日立ＤＥＣＯ社製Ｌ　Ｓ　
−５０００を用いた。

１：０．２８〜０．３９１　　Ｉ［：Ｑ、３９〜１．５
０ν濱ｍ　：　１．５０〜２．５０ｍ　　　ＩＶ　：　
２．５０μｍ以上上記の結果を表に示した。

表より、本発明の保護部材によれば、水のみの洗浄で充
分に清澄なウェハが得られることがわかる。

一方、実施例のいずれの保護部材においても、その裏面
研磨時に水が浸入したり、研磨くずでパターン面が汚染
されたり、保護部材が剥がれたりすることはな（、損傷
防止等のウェハ保護機能は完全であった。また、保護部
材の剥離離去に際し研磨ウェハを割ることなく容易に剥
離できた。

なお、比較例１の保護部材にあっては異物の残留が多量
であったほか、水の浸入、ウェハの割れも生じた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の保護部材の構成例を示した平面図、第
２図は保護部材の自動貼着方法の説明図である。 １：耐水性シート　　２；感圧接着剤層３：セパレータ 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、非イオン系界面活性剤を配合した溶液タイプで、か
   つ数平均分子量４０万以上の架橋型アクリル系共重合体
   を主成分とする感圧接着剤をゲル分率が４０％以上とな
   るよう架橋処理して形成した、半導体ウェハの回路パタ
   ーン形成面に貼着される感圧接着剤層と、これを支持す
   る耐水性シートからなることを特徴とする半導体ウェハ
   の保護部材。