JPH0661346A - 半導体ウエハダイシング用粘着シート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】半導体ウエハをダイシングによりチップ化させ
るときに、粘着シートに紫外線を照射して充分に架橋硬
化させることによって接着力を低減させると共に、次工
程のエキスパンダーで拡張率１０％を越えても粘着剤層
にヒビワレが発生せず、また、ウエハチップの脱離が起
こらず、次工程のピックアップが容易にできる半導体ウ
エハダイシング用粘着シートを提供する。 【構成】半導体ウエハダイシング用粘着シートにおい
て、紫外線透過用の表面基材がエキスパンド性に優れ、
且つ、電気抵抗値の低い内部可塑化ポリ塩化ビニルフィ
ルムからなり、その一面に紫外線の照射によって接着力
が低減する紫外線硬化型の粘着剤層を形成したものを使
用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はシリコンやガリウムヒ素
などの半導体ウエハをダイシングによりチップ化する時
に使用する半導体ウエハダイシング用粘着シートに関す
るものであって、特に、半導体ウエハをダイシングによ
りチップ化させた後、紫外線照射後のエキスパンドの拡
張率が１０％以上を示し、チップの整列性が優れ、後工
程のピックアップやマウンティングが容易にできる半導
体ウエハダイシング用粘着シートに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】シリコンやガリウムヒ素などの半導体ウ
エハをウエハチップに分離するために、半導体ウエハを
あらかじめ粘着シートに貼着固定し、その後にダイシン
グ、洗浄、乾燥、エキスパンド、マウンティングがなさ
れるが、これらの工程中においてウエハチップが粘着シ
ートから脱離飛散することが生じている。また、ウエハ
チップの脱離飛散を抑えるために接着力を強くすること
は容易にできるが、粘着シートから剥がれ難く、近年、
集積度が高くなりウエハチップの面積が大きくなるにつ
れて、ますますピックアップが困難になってきている。

【０００３】これらの点を解決するために紫外線を透過
させ得る表面基材とその表面基材の片面に塗布された、
紫外線照射により架橋硬化し、接着力が低減する性能を
有する粘着剤層を形成した半導体ウエハ固定用紫外線硬
化型粘着シートを使用することにより、ダイシング、洗
浄、乾燥工程中は強接着力を保ち、その後、支持体側か
ら紫外線を照射し紫外線硬化型粘着剤層を架橋硬化させ
て接着力を低減させ、ウエハチップのピックアップを容
易にできるようにした技術が用いられている。

【０００４】ところが、紫外線を照射させることによっ
て粘着剤層を架橋硬化させると、接着力は容易に低減さ
せることができるが、硬化させることによって粘着剤層
が固く、脆くなってしまう現象が起きてくる。これで
も、ダイシング、洗浄、乾燥および紫外線照射までの工
程では問題ないが、次工程のエキスパンド時に拡張率が
１０％を越すと基材フィルムは充分に伸びるが、紫外線
によって架橋硬化させた粘着剤層は不規則なヒビワレが
発生するようになり、これによって細かくダイシングさ
れたチップの整列性が悪くなって、次工程のピックアッ
プの時に誤動作を生じてうまくピックアップができなく
なってしまう。

【０００５】そこで、粘着剤層に柔軟性を残しエキスパ
ンダーで１０％以上伸ばしてもヒビワレが発生しない粘
着剤層にするためには、どうしても架橋硬化をある程度
不充分にせざるを得ない。そのために紫外線照射後の接
着力が充分に低減せず、ピックアップ工程でチップサイ
ズが少し大きくなってしまうと、接着力が強いためうま
くピックアップができない。このようなことから、紫外
線を照射して充分に架橋硬化し、接着力を大幅に低減さ
せ、且つ、エキスパンド時に１０％以上拡張させても粘
着剤層にヒビワレが発生せず、ウエハチップの脱離が起
こらないダイシング用粘着シートの開発が必要となって
きたのである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記従来技
術の問題点に着目して、粘着シートに紫外線を照射して
充分に架橋硬化させることによって接着力を大幅に低減
することができ、なお且つ、エキスパンダーで拡張率１
０％を越えても粘着剤層にヒビワレが発生せず、また、
ウエハチップの脱離が起こらず、次工程のピックアップ
が容易にできる半導体ウエハダイシング用粘着シートを
提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者は半導体チップ
の製造において、ダイシングに必要な強度を有し、ま
た、エキスパンドにおいて前述のような欠点のないダイ
シング用粘着シートの開発に鋭意検討した結果、以下に
記述するような表面基材と粘着剤層の組み合せが適する
ことを見いだし本発明を完成させた。

【０００８】本発明の表面基材としてはエキスパンド性
に優れ、且つ、電気抵抗値の低い内部可塑化ポリ塩化ビ
ニルフィルムが用いられる。ここでいう内部可塑化ポリ
塩化ビニルフィルムとは、ポリ塩化ビニルにジブチルフ
タレート（ＤＢＰ）やジオクチルフタレート（ＤＯＰ）
などの可塑剤を配合することなく、塩化ビニルと他のモ
ノマーを共重合することによって可塑性を付与したポリ
塩化ビニルから得られたフィルムであって、しかも電気
抵抗値が低いフィルムを意味し、たとえば、塩化ビニル
と共重合し得るモノマーを共重合させて得られる共重合
体、特に、塩化ビニル−酢酸ビニル、塩化ビニル−高級
アルキルビニルエーテル、塩化ビニル−エチレン酢酸ビ
ニル、塩化ビニル−アクリレート、塩化ビニル−エチレ
ン、塩化ビニル−プロピレン等の共重合体をフィルム化
したものが挙げられる。この内部可塑化ポリ塩化ビニル
フィルムには、電気抵抗値を低い値に保持することがで
きるかぎり、自体公知の他の配合剤を配合させることが
できる。

【０００９】本発明における表面基材は、前記内部可塑
化ポリ塩化ビニルフィルムからなるものであるが、該フ
ィルムに限定されず、該フィルム層と他の電気抵抗値が
低い化合物との層からなるもの等、本発明が目的とする
紫外線透過性や電気特性を損なわないかぎり、他の層が
形成されていてもよい。

【００１０】この内部可塑化ポリ塩化ビニルフィルムの
厚みとしては３０ないし２００ミクロン、好ましくは６
０ないし１２０ミクロンが良い。３０ミクロン以下では
ダイシング時に回転刃がフィルム層を突切ってしまう。
また、２００ミクロンを越えるとエキスパンド時に充分
伸びないでピックアップが困難になる。

【００１１】次に、紫外線硬化型粘着剤層にはアクリル
系粘着剤に紫外線重合型プレポリマーおよび／または紫
外線重合型モノマーを１ないし１５０％配合し、更に、
架橋剤、光開始剤を加えた紫外線硬化型粘着剤が用いら
れ、また、これに必要により粘着付与剤や可塑剤が配合
される。

【００１２】ここで、アクリル系粘着剤としてはエステ
ル基中の炭素数が２ないし８個のアクリル酸エステル重
合物および酢酸ビニル、塩化ビニリデン、メタクリル酸
エステル等のビニル系モノマーとの共重合物を主成分と
したものを挙げることができる。

【００１３】また、紫外線重合型プレポリマーおよび／
または紫外線重合型モノマーとしては１０，０００ない
し５０，０００の分子量（ＧＰＣ測定でスチレン換算に
よる）を有するポリウレタンポリアクリレートであり、
且つ、ポリウレタンポリアクリレートの重合性アクリル
当量（ポリウレタンポリアクリレート分子量／該ポリウ
レタンアクリレート１分子に存在するアクリル基数）が
２８０ないし３５０のものが用いられる。ここでポリウ
レタンポリアクリレートの分子量が１０，０００以下の
場合は、紫外線照射して次の工程のエキスパンド時に拡
張率が１０％を越すと、粘着剤層に不規則なヒビワレが
発生し、逆に、５０，０００以上になるとポリウレタン
ポリアクリレートの合成時や保存時に増粘したり、はな
はだしい場合にはゲル化してしまい、粘着剤塗料を調成
する時に高粘度になり、粘着剤塗工時に均一で安定な粘
着剤層が得られないといった問題が起こる。また、ポリ
ウレタンポリアクリレートの重合性アクリル当量が２８
０以下になると紫外線硬化後の粘着剤層の架橋密度が高
すぎるため、エキスパンド時に充分な硬化皮膜の伸度が
得られず、逆に、３５０以上になると架橋密度が小さく
なり粘着性の低下が充分に進まないためピックアップが
困難になるといった問題が生じてくる。

【００１４】次に、紫外線硬化型粘着剤には紫外線硬化
反応を向上させるために架橋剤、光開始剤を配合するこ
とが効果的である。架橋剤としては、ポリイソシアネー
ト、リン酸金属塩等を挙げることができる。光開始剤と
しては、ベンゾイン、ベンゾインエチルエーテル、ベン
ゾインイソプロピルエーテル、ジフェニルスルファイ
ド、アントラセン、ベンゾフェノン、α−クロロアント
ラキノン、ジフェニルジスルファイド、ジアセチル、ヘ
キサクロルブタジエン、ペンタクロルブタジエン、オク
タクロロブテン、１−クロルメチルナフタリン等を挙げ
ることができ、これらの１種または２種以上のものが
０．１ないし５％配合され通常は３％以下で充分に効果
が発揮される。

【００１５】また、必要により配合される粘着付与剤と
しては、エチレン−酢酸ビニル共重合体に塩化ビニルモ
ノマーをグラフト重合させた樹脂、または、可塑剤と相
溶性を有するものであれば公知のどのようなものでもよ
いが、具体的には、ロジンのグリセリンエステル、ロジ
ンのペンタエリスリットエステル等のロジン及び変性ロ
ジンの誘導体、テルペンフェノール等のテルペン変性
体、アルキルフェノールおよび変性フェノール等のフェ
ノール樹脂等の１種または２種以上のものが用いられ
る。その配合量としてはエチレン−酢酸ビニル共重合体
に塩化ビニルモノマーをグラフト重合させた樹脂１００
重量部に対して１ないし１００重量部、好ましくは５な
いし３０重量部が良い。粘着付与剤が１００重量部以上
になると粘着剤層に紫外線を照射させても接着力が適切
に低減しなくなる。

【００１６】更に、必要により配合される可塑剤として
は、一般にポリ塩化ビニル用可塑剤として用いられてい
るものが使用できるが、具体的にはフタル酸２−エチル
ヘキシル、フタル酸ブチル等のフタル酸エステル系、ア
ジピン酸２−エチルヘキシル、アジピン酸ブチル等の脂
肪族二塩基酸エステル系、リン酸トリブチル、リン酸ト
リフェニル、リン酸トリクレジル等の無機酸エステル
系、ポリエステル系、エポキシ系、その他塩素化パラフ
ィン等の１種または２種以上のものが用いられる。その
配合量としては、エチレン−酢酸ビニル共重合体に塩化
ビニルモノマーをグラフト重合させた樹脂１００重量部
に対して１ないし５０重量部、好ましくは５ないし２０
重量部が良い。可塑剤を５０重量部以上にすると紫外線
重合性化合物との相溶性があるため、粘着剤層に紫外線
を照射させても粘着層が硬化せず接着力が低減し難くな
り、また、シリコンウエハに転移して表面を汚染させる
ことになる。

【００１７】上記、紫外線硬化型粘着剤層の組成物はト
ルエン、酢酸エチル、テトラヒドロフラン、メチルエチ
ルケトン等の溶剤を用いて粘着剤として調整し、通常の
方法により前述の内部可塑化ポリ塩化ビニルフィルムの
表面に厚さ３ないし５０ミクロンに塗布し粘着剤層を設
け、半導体ウエハダイシング用粘着シートを得ることが
できる。塗布する際に希釈剤や乾燥時の熱のためにフィ
ルムか軟化したり膨潤して作業性が困難な時には、粘着
剤を剥離シートの上に塗布して乾燥させ、その後に内部
可塑化ポリ塩化ビニルフィルムを貼合してもよい。ま
た、必要に応じてこの粘着シートの粘着剤層は剥離シー
トと組合わせて保護される。

【００１８】このようにして得られた半導体ウエハダイ
シング用粘着シートを用いて半導体チップを製造するに
は、まず、半導体ウエハダイシング用粘着シートの粘着
層上に半導体ウエハを粘着固定する。この場合、本発明
の紫外線硬化型粘着剤は接着力が５０ないし１０００ｇ
／２５ｍｍで半導体ウエハを固定することができる。

【００１９】次に、ダイシングソーを使って半導体ウエ
ハの表面に形成されている素子を囲むように縦横に格子
状に完全カットする。続いて、半導体ウエハダイシング
用粘着シートの表面基材側から紫外線源を用い紫外線を
照射して紫外線硬化型粘着剤を架橋反応させ、更に、エ
キスパンドさせた後、真空チャックまたはコレット方式
で半導体ウエハダイシング用粘着シートから剥離分離し
半導体チップを得ることができる。

【００２０】本発明に使用する紫外線は２００ないし４
００ｎｍの波長範囲で紫外線源としては水銀アーク、低
圧・中圧・高圧水銀ランプ、炭酸アーク等を用いること
ができ、また、紫外線照射時間は０．１ないし１０秒間
で充分である。本発明の紫外線硬化型粘着剤は紫外線照
射により接着力は５ないし１００ｇ／２５ｍｍに低減
し、真空チャックまたはコレット方式で半導体ウエハダ
イシングシートから容易に剥離することができる。

【００２１】

【発明の効果】本発明による半導体ウエハダイシング用
粘着シートを半導体ウエハをチップ化する時に使用した
場合、ダイシング時、洗浄および乾燥工程でチップの脱
離飛散や位置ずれを生ずることなくチップを粘着シート
に固定することができる。また、紫外線を照射させるこ
とによって粘着剤層が架橋硬化し固くなるにもかかわら
ず、柔軟性を有するためにエキスパンド工程で延伸性に
優れ、拡張率が１０％以上になっても粘着剤層にヒビワ
レやフィルム基材から粘着剤の脱離が起こらず、チップ
間の間隙を均一に広げることができ良好な整列性を得る
ことができる。更に、接着力が低減しているためピック
アップも容易にできるものである。

【００２２】

【実施例１】 アクリル系粘着剤（２エチルヘキシルアクリレートと ｎブチルアクリレートとの共重合体。綜研化学製） １００重量部 ポリウレタンポリアクリレート［重合性アクリル当量が ３００で紫外線重合型プレポリマーが３０，０００ の分子量（ＧＰＣ測定でスチレン換算による）を有 する。荒川化学工業製］ ５０重量部 架橋剤（ポリイソシアネート化合物。日本ポリウレタン 製） ３重量部 光開始剤（ベンゾフェノン） ２重量部 トルエンと酢酸エチル（１：１）混合溶剤 ３０重量部 上記、配合により紫外線硬化型粘着剤を調製し、これを
シリコーン樹脂がコートされている厚さ５０ミクロンの
ポリエステルフィルム上に、乾燥後の厚みが１０ミクロ
ンになるようにアプリケーターを用いて塗布し、１００
℃で２分間乾燥した。乾燥後に内部可塑化ポリ塩化ビニ
ルフィルム（厚さ１００ミクロン）の表面に前記の粘着
剤がくるように貼合し、本発明の半導体ウエハダイシン
グ用粘着シートを作成した。

【００２３】

【試験項目】このようにして得られた半導体ウエハダイ
シング用粘着シートを用いてダイシングテストを行い、
接着力、エキスパンド適性を試験し、結果を試験結果表
に示した。

【００２４】

【比較例１】 アクリル系粘着剤（２エチルヘキシルアクリレートと ｎブチルアクリレートとの共重合体。綜研化学製） １００重量部 ポリウレタンポリアクリレート［重合性アクリル当量が ２２０で紫外線重合型プレポリマーが７，０００の 分子量（ＧＰＣ換算でスチレン換算による）を有す る。荒川化学工業製］ ５０重量部 架橋剤（ポリイソシアネート化合物。日本ポリウレタン 製） ３重量部 光開始剤（ベンゾフェノン） ２重量部 トルエンと酢酸エチル（１：１）混合溶剤 ３０重量部 上記、配合により紫外線硬化型粘着剤を調製し、これを
実施例１と同じ条件により、塗布、乾燥、貼合し半導体
ウエハダイシング用粘着シートを作成し、実施例１と同
様の試験を行い、その結果を試験結果表に示した。

【００２５】

【試験結果】

註 ＊１ステンレス板（ＳＵＳ−＃３０４ １２００メ
ッシュ仕上げ）に貼着させて２０℃で２４時間後の接着
力を測定する。 ＊２ステンレス板（ＳＵＳ−＃３０４ １２００メッシ
ュ仕上げ）に貼着させて２０℃で２４時間後に粘着シー
ト側から紫外線を１０秒間照射（照度１００ｍｗ／ｃｍ
^２ ）させた後、接着力を測定する。 ＊３それぞれの粘着シート上に５インチのシリコンウエ
ハを貼着し、フラットフレームに貼着し４０ミクロンの
ダイヤモンドブレードで５ｍｍ角にフルカットしてダイ
シングし、その後、粘着シート面から＊２の条件で紫外
線を照射し、更に、エキスパンダーで１０％拡張させ、
粘着面の状態およびチップの整列性を観察する。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体ウエハダイシング用粘着シートに
   おいて紫外線透過用の表面基材が、エキスパンド性に優
   れ、且つ、電気抵抗値の低い内部可塑化ポリ塩化ビニル
   フィルムからなり、その一面に紫外線の照射によって接
   着力が低減する紫外線硬化型の粘着剤層を形成したこと
   を特徴とする半導体ウエハダイシング用粘着シート。
2. 【請求項２】 請求項１記載、粘着剤層がアクリル系粘
   着剤と紫外線重合型プレポリマーおよび／または紫外線
   重合型モノマーと架橋剤、光開始剤を含むことを特徴と
   する請求項１記載の半導体ウエハダイシング用粘着シー
   ト。
3. 【請求項３】 請求項２記載、粘着剤層の紫外線重合型
   プレポリマーおよび／または紫外線重合型モノマーが１
   ０，０００ないし５０，０００（ＧＰＣ測定でスチレン
   換算による）の分子量を有するポリウレタンポリアクリ
   レートであることを特徴とする請求項１記載の半導体ウ
   エハダイシング用粘着シート。
4. 【請求項４】 請求項３記載、ポリウレタンポリアクリ
   レートの重合性アクリル当量（ポリウレタンポリアクリ
   レート分子量／該ポリウレタンアクリレート１分子中に
   存在するアクリル基数）が２８０ないし３５０であるこ
   とを特徴とする請求項１記載の半導体ウエハダイシング
   用粘着シート。