JPH0472387B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は、半導体ウエハを素子小片に切断分
離したのちこの小片をピツクアツプする半導体ウ
エハの処理方法に関する。 当初、半導体ウエハを素子小片に切断分離する
際には、形成すべき素子形状に合わせて半導体ウ
エハ表面に浅く楔状溝を入れたのち、外力を加え
て分割する方法がとられていた。しかし、この方
法では分離制度が悪く、しかも切断分離後、素子
小片を次のマウント工程へ移すのに人手を要して
作業性が低かつた。 その後、半導体ウエハを予め接着薄板に貼り付
けて固定したのち、このウエハを回転丸刃で素子
形状に沿つて切断し、次いで形成された素子小片
を接着薄板からピツクアツプすると同時にマウン
トするというダイレクトピツクアツプ方式がとら
れるようになつた。 上記の方法では、回転丸刃を用いての半導体ウ
エハの切断時に、摩擦熱の除去と切断くずの除去
とを目的として２Kg／cm²程度の水圧をかけながら
水で洗浄する。このため、上記の接着薄板はこの
洗浄水の水圧に耐えるだけの接着力が必要であ
る。しかし、この接着薄板の接着力が大きすぎる
と、形成された素子小片の接着薄板からのピツク
アツプが容易でなくなる。このため、接着薄板の
接着力は、上記の水圧に耐えうる大きさでしかも
ピツクアツプの作業性が低下しない程度の大きさ
となるように制御されている。 しかしながら、接着薄板の接着力を上記のよう
に制御しうるのは、形成される素子小片が20mm²程
度までの大きさの場合であり、近年の集積度の増
大したLSI用の素子小片のように50mm²あるいはそ
れ以上の大きさのものでは、上記のように接着薄
板の接着力を制御することは困難であり、上記の
ダイレクトピツクアツプ方式が適用できないとい
う問題が生じてきてくる。 しかも、上記従来のダイレクトピツクアツプ方
式では、上述した接着力の制御とともにピツクア
ツプの円滑化を図るために、ピツクアツプに際し
て接着薄板側から素子小片をニードルで突き上げ
るという補助的な手段を採用している。このため
上記突き上げにより素子裏面が傷つけられこれが
不良率の増加につながつたり、素子裏面に電極が
あるウエハへの適用を困難としている。また接着
成分が上記突き上げによつて素子小片に転着して
しまうという問題もある。 そこで、この発明者らは、裏面に電極を有しま
た素子小片の大きさが50mm²以上となる場合でも適
用でき、実質的な不良率が皆無となるようなまた
接着成分の転着のおこりにくい半導体ウエハの処
理方法を探究するべく鋭意検討した結果、この発
明をなすに至つた。 すなわち、この発明は、半導体ウエハを素子小
片に切断分離したのちこの小片をピツクアツプす
る処理方法であつて、上記ウエハを光透過性の支
持体とこれに設けられた光照射により硬化し三次
元網状化する性質を有する感圧性接着剤層とから
なる接着薄板上に上記接着剤層を介して貼り付け
た状態で素子小片に切断分離し、その後上記接着
剤層のピツクアツプするべき素子小片に対応する
部分にのみ上記支持体を介して光照射し、この照
射部分の上記小片を接着薄板側からニードルで突
き上げることなくそのままあるいは接着薄板に押
し上げなどの変形を加えてピツクアツプすること
からなり、かつ上記の感圧性接着剤層がベースポ
リマー100重量部、分子内に光重合性炭素−炭素
二重結合を少なくとも２個有する低分子量化合物
５〜100重量部および光重合開始剤0.1〜５重量部
を必須成分として含んでなる、半導体ウエハに対
する180°剥離接着力（剥離速度300mm／分）が光
照射前で200〜1000ｇ／20mmであり、この接着力
が光照射により100ｇ／20mm以下となる感圧性接
着剤組成物からなることを特徴とする半導体ウエ
ハの処理方法に係るものである。 この発明の特徴点の一つは上記特定の接着薄板
を用いたことであり、この接着薄板によればその
接着力をウエハ切断後のピツクアツプの作業性を
考慮せずに充分な大きさとすることができるた
め、ウエハの切断時にはこの接着薄板は素子小片
と強固に接着して、洗浄水の水圧が加えられても
素子小片が脱落することがない。 一方、ウエハ切断後は、接着薄板の支持体側か
ら光照射し感圧性接着剤層を硬化させて三次元網
状化させることにより、この接着剤層は凝集力が
上昇しこれにともない粘着性をほとんど失うた
め、接着薄板の素子小片に対する接着力は大幅に
低下する。このため、素子小片の大きさにはほと
んどかかわりなく、つまり素子小片の大きさが50
mm²以上であつてもピツクアツプを容易に行うこと
ができる。 しかも、上記接着力の大幅な低下により、ピツ
クアツプに際して従来の如き接着薄板側からニー
ドルで突き上げるという補助的な手段が不要とな
り、光照射後そのままあるいは接着薄板に押し上
げなどの変形を加えるだけで円滑なピツクアツプ
を行えるため、素子裏面の損傷が回避され不良率
を実質的に皆無とすることができるとともに裏面
に電極があるようなウエハに対しても支障なく適
用でき、また接着成分の素子裏面への転着が防が
れる。 この発明のもう一つの特徴点は、上記切断分離
後の光照射をピツクアツプするべき素子小片に対
応する部分にのみ行うようにしたことである。す
なわち、前述の如く光照射によつて接着剤層の接
着力が著しく低下するため、かかる光照射を接着
剤層の全面に亘つてつまり切断分離された素子小
片のすべての部分に亘つて行つたときには、素子
小片個々のピツクアツプ時に隣接する小片が一諸
に剥離し飛散してしまうという問題がある。これ
に対し、上記この発明の如き部分的光照射を行え
ば、ピツクアツプするべき小片のみが接着力の低
下をきたし隣接する他の小片は強固な接着力を維
持しているため、上述の如き問題をきたすことな
く、素子小片を１個づつ確実にピツクアツプでき
る。 この発明に用いる接着薄板を構成する光透過性
のつまり通常180〜460nmの光を透過しうる性質
を持つた支持体としては、ポリ塩化ビニル、ポリ
エチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリプ
ロピレンなどのプラスチツクフイルムが挙げられ
る。このフイルムの厚みとしては通常10〜100μm
程度とするのがよい。 この光透過性の支持体上に設けられた光照射に
より硬化し三次元網状化する性質を有する感圧性
接着剤層は、たとえば通常のゴム系あるいはアク
リル系の感圧性接着剤に分子中に少なくとも２個
の光重合性炭素−炭素二重結合を有する低分子量
化合物（以下、光重合性化合物という）および光
重合開始剤が配合されてなる感圧性接着剤組成物
を用いて形成される。 上記のゴム系あるいはアクリル系の感圧性接着
剤は、天然ゴム、各種の合成ゴムなどのゴム系ポ
リマーあるいはポリ（メタ）アクリル酸アルキル
エステル、（メタ）アクリル酸アルキルエステル
とこれと共重合可能な他の不飽和単量体との共重
合物などのアクリル系ポリマーをベースポリマー
とし、これに必要に応じてポリイソシアネート化
合物、アルキルエーテル化メラミン化合物の如き
架橋剤などが配合されたものである。なお、上記
のベースポリマーが分子内に光重合性炭素−炭素
二重結合を持つものであつてもよい。 上記の光重合性化合物は、その分子量が通常
10000以下程度であるのがよく、より好ましくは、
光照射による感圧性接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
かつ分子内の光重合性炭素−炭素二重結合の数が
２〜６個のものを用いるのがよい。このようなと
くに好ましい光重合性化合物としては、例えばト
リメチロールプロパントリアクリレート、テトラ
メチロールメタンテトラアクリレート、ペンタエ
リスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリ
トールテトラアクリレート、ジペンタエリスリト
ールモノヒドロキシペンタアクリレート、ジペン
タエリスリトールヘキサアクリレートなどが挙げ
られる。また、その他の光重合性化合物として
は、１・４−ブチレングリコールジアクリレー
ト、１・６−ヘキサンジオールジアクリレート、
ポリエチレングリコールジアクリレート、市販の
オリゴエステルアクリレートなどが挙げられる。 光重合性化合物としては、上記の化合物のうち
の１種を単独で用いてもよいし２種以上を併用し
てもよく、その使用量は、通常上記のベースポリ
マー100重量部に対して５〜100重量部、好適には
10〜70重量部の範囲とするのがよい。この使用量
が少なすぎると、感圧性接着剤層の光照射による
三次元網状化が不充分となり、接着薄板の素子小
片に対する接着力の低下の程度が小さすぎて好ま
しくない。また、この使用量が多すぎると、感圧
性接着剤層の可塑化が著しく半導体ウエハ切断時
に必要な接着力が得られないため好ましくない。 上記の光重合開始剤としては、例えばイソプロ
ピルベンゾインエーテル、イソブチルベンゾイン
エーテル、ベンゾフエノン、ミヒラー氏ケトン、
クロロチオキサントン、ドデシルチオキサント
ン、ジメチルチオキサントン、ジエチルチオキサ
ントン、アセトフエノンジエチルケタール、ベン
ジルジメチルケタール、α−ヒドロキシシクロヘ
キシルフエニルケトン、２−ヒドロキシメチルフ
エニルプロパンなどが挙げられ、これらのうちの
１種を単独であるいは２種以上の混合で使用すれ
ばよい。 この光重合開始剤の使用量としては、通常上記
のベースポリマー100重量部に対して0.1〜５重量
部の範囲とするのがよい。この使用量が少なすぎ
ると、感圧性接着剤層の光照射による三次元網状
化が不充分となり、接着薄板の素子小片に対する
接着力の低下の程度が小さすぎて好ましくない。
また、この使用量が多すぎるとそれに見合う効果
が得られないばかりか、素子小片の表面にこの光
重合開始剤が残留するため好ましくない。なお、
必要に応じてこの光重合開始剤とともにトリエチ
ルアミン、テトラエチルペンタアミン、ジメチル
アミノエタノールなどのアミン化合物を光重合促
進剤として併用してもよい。 上記の各成分が混合されてなる感圧性接着剤組
成物を用いて感圧性接着剤層を形成するには、光
透過性の支持体上にこの組成物を塗布し、必要に
応じて加熱すればよい。このようにして形成され
る感圧性接着剤層の厚みとしては通常５〜40μm
であるのがよい。 また、この感圧性接着剤層は、通常100％モジ
ユラス（20℃）が10Kg／cm²以下、好適には６Kg／
cm²以下であるのがよく、また、通常はトルエンに
24時間浸漬して求めたゲル分率が55重量％未満で
ゲルの膨潤度が20倍以上であるのがよい。 この発明において上記の光透過性の支持体と感
圧性接着剤層とからなる接着薄板を用いて裏面に
電極を有するかもしくは有しない半導体ウエハを
素子小片に切断分離およびピツクアツプするに
は、まず上記薄板に半導体ウエハを貼り付けて固
定したのち、回転丸刃でこのウエハを素子小片に
切断する。 この際の接着薄板の半導体ウエハに対する180°
剥離接着力（剥離速度300mm／分）は、光照射前
には通常200〜1000ｇ／20mm、好適には300〜900
ｇ／20mmであり、上記の切断時に加えられる通常
２Kg／cm²程度の水圧によつてもこの接着薄板から
素子小片が剥がれ落ちることはない。 その後、接着薄板（感圧性接着剤層）のピツク
アツプするべき素子小片に対応する部分にのみ上
記薄板の支持体側から高圧水銀ランプ、超高圧水
銀ランプなどにより、180〜460nmの波長の光を
数秒ないし数分程度照射する。照射部分の感圧性
接着剤層は、光重合性化合物同志が重合するとと
もにベースポリマーにもラジカルが発生してこの
ポリマーと光重合性化合物とが反応することによ
り、接着剤層は硬化し三次元網状化する。 なお、ここでいう三次元網状化とは、通常、接
着剤層をトルエンに24時間浸漬して求めたゲル分
率が光照射前の約1.5倍以上、好適には1.6倍以上
となり、かつこのゲル分率が60重量％以上、好適
には65重量％以上となることを意味する。また、
光照射後の上記の接着剤層は、上記と同様にして
求めたゲルの膨潤度が通常18倍以下、好適には13
倍以下となるのがよい。 このように三次元網状化することにより、接着
剤層の凝集力は光照射前に比べて著しく上昇し、
通常100％モジユラス（20℃）が20Kg／cm²以上、
好適には40Kg／cm²以上となる。これにともないこ
の接着剤層の粘着性はほとんど失われて、接着薄
板の素子小片に対する接着力は大幅に低下し、こ
のときの180°剥離接着力（剥離速度300mm／分）
は通常100ｇ／20mm以下、好適には60ｇ／20mm以
下となる。 なお、上記接着剤層のピツクアツプするべき素
子小片に対応する部分にのみ光照射を行う方法と
しては、高圧水銀ランプや超高圧水銀ランプで発
生した光を集光し、光学レンズ系あるいは光フア
イバーを用いて所望の照射部分に光を導く方法が
ある。また、上記照射するべき部分以外を適当な
手段でマスクして、このマスク状態で通常方式の
光照射を行うようにしてもよい。 このようにして接着力が著しく低下された部分
の素子小片は、ついで接着薄板側からニードルで
突き上げることなくそのままあるいは接着薄板に
押し上げなどの変形を加えてエアピンセツトで吸
着したり治具を用いて素子側面をつかむなどの方
法によりピツクアツプされると同時にマウントさ
れる。 この際、素子裏面を傷つけたり接着成分の転着
をきたすことはなく、素子小片が50mm²以上の大き
さであつても、前記接着力の低下によつてピツク
アツプを容易に行うことができ、またピツクアツ
プするべき小片の接着力だけが低下しているため
隣接小片の同時剥離などをきたすことなく、素子
小片を１個づつ確実にピツクアツプすることがで
きる。 以下に、この発明の実施例を記載する。以下に
おいて部とあるのは重量部を意味する。 実施例 １ アクリル酸ブチル100部、アクリロニトリル５
部およびアクリル酸５部からなる配合組成物をト
ルエン中で共重合させて、数平均分子量300000の
アクリル系共重合物を得た。 この共重合物100部にポリイソシアネート化合
物（日本ポリウレタン社製商品名コロネートＬ）
５部、ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペ
ンタアクリレート30部およびα−ヒドロキシシク
ロヘキシルフエニルケトン１部を添加し混合して
感圧性接着剤組成物を調製した。 この組成物を50μmの厚みのポリエチレンテレ
フタレートフイルムの片面に接着剤層の厚みが
10μmとなるように塗工し、130℃で３分間加熱し
て接着薄板を得た。 つぎに、この接着薄板に直径５インチの大きさ
の半導体ウエハを貼り付け、回転丸刃を用いて50
mm²の大きさの素子小片に切断した。この切断は２
Kg／cm²の水圧の水で洗浄しながら行つたが、素子
小片が剥がれ落ちることはなかつた。 この切断後、接着薄板の支持体側から高圧水銀
ランプ（40W／cm）で発生した光を集光して２秒
間ピツクアツプするべき素子小片に対応する部分
にのみ光照射したのち、この照射部分の素子小片
をニードルで突き上げることなくそのままエアピ
ンセツトで吸着することによりピツクアツプし
た。このピツクアツプ作業は非常に容易で、しか
も素子裏面の損傷や接着剤層の素子小片への移行
は全く認められず、隣接する素子小片の飛散も生
じなかつた。 比較例 ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタ
アクリレート30部およびα−ヒドロキシシクロヘ
キシルフエニルケトン１部を使用しなかつた以外
は、実施例１と同様にして比較のための接着薄板
をつくり、この薄板を用いて実施例１と同様の半
導体ウエハの処理を行つた。 この処理においては、切断作業は比較的良好に
行うことができたが、切断後素子小片をピツクア
ツプする際にこの小片が接着薄板に強固に接着さ
れたままであるため、ピツクアツプを円滑に行う
ことができなかつた。またピツクアツプに際して
ニードルで突き上げるという素子裏面を傷つける
結果となる補助的な手段を付加した場合でも上記
同様良好なピツクアツプを行えなかつた。 実施例 ２ アクリル系共重合物（実施例１と同じもの）
100部にポリイソシアネート化合物（実施例１と
同じもの）５部、ペンタエリスリトールトリアク
リレート40部およびイソブチルベンゾインエーテ
ル0.5部を添加し混合して感圧性接着剤組成物を
調製した。この組成物を用いて実施例１と同様に
して接着薄板を得た。この薄板を用いて実施例１
の場合と同様の半導体ウエハの処理を行つたとこ
ろ、切断作業およびピツクアツプ作業が容易でま
たピツクアツプ時の素子小片の損傷，飛散並びに
接着成分の転着は全くみられなかつた。 実施例 ３ アクリル系共重合物（実施例１と同じもの）
100部にポリイソシアネート化合物（実施例１と
同じもの）５部、ペンタエリスリトールモノヒド
ロキシペンタアクリレート25部、ジメチルチオキ
サントン１部およびトリエチルアミン１部を添加
し混合して感圧性接着剤組成物を調製した。この
組成物を用いて実施例１と同様にして接着薄板を
得た。この薄板を用いて実施例１の場合と同様の
半導体ウエハの処理を行つたところ、切断作業お
よびピツクアツプ作業が容易でまたピツクアツプ
時の素子小片の損傷，飛散並びに接着成分の転着
は全くみられなかつた。 実施例 ４ アクリル酸ブチル100部とアクリル酸7.5部とか
らなる配合組成物をトルエン中で共重合させて、
数平均分子量300000のアクリル系共重合物を得
た。共重合物としてこのアクリル系共重合物を用
いた以外は実施例１と同様にして接着薄板を得
た。この接着薄板を用いて実施例１の場合と同様
の半導体ウエハの処理を行つた。ただし、半導体
ウエハとしては裏面に電極が形成されてなるもの
を用いた。その結果、切断作業およびピツクアツ
プ作業が容易でまたピツクアツプ時の素子小片の
損傷，飛散並びに接着成分の転着は全く認められ
ないことが判つた。 実施例 ５ ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタ
アクリレート30部のかわりに多官能オリゴエステ
ルアクリレート（東亜合成化学工業社製商品名ア
ロニツクスＭ−8030）50部を用いた以外は実施例
１と同様にして接着薄板を得た。この薄板を用い
て実施例１の場合と同様の半導体ウエハの処理を
行つた。ただし、ピツクアツプ時に接着薄板を素
子側に押し上げるという変形を加えた。その結
果、切断作業およびピツクアツプ作業が容易でま
たピツクアツプ時の素子小片の損傷，飛散並びに
接着成分の転着現象は全く認められないことが判
つた。 つぎに、上記の実施例および比較例で用いた接
着薄板ないしこの薄板形成用の感圧性接着剤組成
物につき、光照射前後の180°剥離接着力、100％
モジユラム、ゲル分率およびゲルの膨潤度を下記
の方法にて測定した。 〈180°剥離接着力〉 接着薄板の半導体ウエハに対する180°剥離接着
力（剥離速度300mm／分）を測定した。また、上
記の接着薄板を半導体ウエハに貼り付けて支持体
側から前記実施例ないし比較例と同様の条件で光
照射したのちの上記の接着力を測定した。 〈100％モジユラス〉 感圧性接着剤組成物をそれぞれ剥離処理を施し
た50μmの厚みのポリエチレンテレフタレートフ
イルムの表面に厚みが10μmとなるように塗工し、
130℃で３分間加熱したのち、50mm×50mmの大き
さに切断し、棒状にまとめることにより断面積が
0.5mm²の糸状の試験片を得た。この試験片につい
て20℃における100％モジユラスを測定した。ま
た、この試験片に前記実施例ないし比較例と同様
の条件で光照射したのち、同様の100％モジユラ
スを測定した。 〈ゲル分率，ゲルの膨潤度〉 感圧性接着剤組成物をそれぞれ100％モジユラ
ス用試験片の場合と同様にして塗工，加熱を行つ
たのち、50mm×500mmの大きさに切断したものを
試験片とした。この試験片をトルエンに24時間浸
漬してゲル分率とゲルの膨潤度を調べた。また、
この試験片に前記実施例ないし比較例と同様の条
件で光照射したのち、これをトルエンに24時間浸
漬してゲル分率とゲルの膨潤度を調べた。 上記の試験結果を下記の表に示した。なお、下
記の表においてＡ欄は光照射前の測定値を示し、
Ｂ欄は光照射後の測定値を示す。

【表】 上記の結果から明らかなように、この発明の半
導体ウエハの処理方法によれば、上記ウエハが裏
面に電極を有するかどうかに関係なく、半導体ウ
エハの素子小片への切断時には、前記の接着薄板
と素子小片とが強固に接着しているため素子小片
が剥がれ落ちることがなく、しかもウエハ切断後
には、前記の接着薄板の支持体側からピツクアツ
プするべき素子小片部分にのみ光照射することに
より、素子小片の大きさが50mm²以上であつても、
素子裏面の損傷や接着成分転着の原因となるニー
ドルで突き上げるという補助手段を付加すること
なく、ピツクアツプを容易に行うことができると
ともに隣接する素子小片が飛散することもない。 また、このように素子小片のピツクアツプを容
易に行える理由の一つは、前記の接着薄板の感圧
接着剤層が光照射により三次元網状化して凝集力
が著しく上昇するのにともない素子小片に対する
接着力が大幅に低下するためであることがわか
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 半導体ウエハを素子小片に切断分離したのち
   この小片をピツクアツプする処理方法であつて、
   上記ウエハを光透過性の支持体とこれに設けられ
   た光照射により硬化し三次元網状化する性質を有
   する感圧性接着剤層とからなる接着薄板上に上記
   接着剤層を介して貼り付けた状態で素子小片に切
   断分離し、その後上記接着剤層のピツクアツプす
   るべき素子小片に対応する部分にのみ上記支持体
   を介して光照射し、この照射部分の上記小片を接
   着薄板側からニードルで突き上げることなくその
   ままあるいは接着薄板に押し上げなどの変形を加
   えてピツクアツプすることからなり、かつ上記の
   感圧性接着剤層がベースポリマー100重量部、分
   子内に光重合性炭素−炭素二重結合を少なくとも
   ２個有する低分子量化合物５〜100重量部および
   光重合開始剤0.1〜５重量部を必須成分として含
   んでなる、半導体ウエハに対する180°剥離接着力
   （剥離速度300mm／分）が光照射前で200〜1000
   ｇ／20mmであり、この接着力が光照射により100
   ｇ／20mm以下となる感圧性接着剤組成物からなる
   ことを特徴とする半導体ウエハの処理方法。 ２ 感圧性接着剤層が光照射によりそのゲル分率
   が60重量％以上でかつ光照射前のゲル分率の1.5
   倍以上となる特許請求の範囲第１項記載の半導体
   ウエハの処理方法。