JPH10310748A - 半導体ウエハ加工用粘着シート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体ウエハに対して優れた粘着力を示し、
耐チッピング特性に優れ、安定な粘着物性を保ち、エキ
スパンディング後のチップ整列性に優れた半導体ウエハ
加工用粘着シートを提供する。 【解決手段】 基材面上に粘着剤と放射線重合性化合物
と放射線重合性重合開始剤からなる樹脂を塗布してなる
半導体ウエハ加工用粘着シートにおいて、放射線重合性
化合物が、５０００以上の分子量を持つウレタンアクリ
レートと１０００以下の分子量を持つアクリレートモノ
マーの混合物である半導体ウエハ加工用粘着シートであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基材と粘着剤層と
を備える半導体ウエハ加工用粘着シートに関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体ウエハに貼着し、ダイシン
グ、エキスパンティング等を行い、次いで該半導体ウエ
ハをピックアップすると同時にマウンティングする際に
用いる半導体ウエハ加工用シートとして、紫外線及び／
又は電子線に対し透過性を有する基材上に紫外線及び／
又は電子線により重合硬化反応をする粘着剤層が塗布さ
れた粘着シートを用い、ダイシング後に紫外線及び／又
は電子線を粘着剤層に照射し、粘着剤層を重合硬化反応
させ、粘着力を低下せしめて半導体ウエハ（チップ）を
ピックアップする方法が知られている。例えば、特開昭
６０−１９６９５６号公報、特開昭６０−２２３１３９
号公報には、粘着剤層を構成する光重合性開始剤とし
て、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタ
エリスリトールトリアクリレート、ポリエチレングリコ
ールジアクリレート、オリゴエステルアクリレート等の
分子内に紫外線及び／又は電子線重合性炭素−炭素二重
結合を少なくとも２個以上有するアクリル樹脂系化合物
を用いることが提案されている。

【０００３】しかしながら、前記の化合物を用いた粘着
剤層では、化合物の粘度が低いため層全体の粘度が低下
し凝集力が不十分となり、その結果ダイシング時にチッ
ピング（チップ欠け）やチップ飛びが発生しやすくなる
という欠点がある。また、化合物が重合反応に富むあま
り、粘着シートの輸送中にかかる熱（温度）、あるいは
通常の半導体ウエハ加工の作業環境である蛍光灯下に長
時間暴露されると、ウエハに対する粘着力が低下し、ダ
イシング時にチップ飛びが生じたり、更には紫外線及び
／又は電子線照射後の粘着力低下が十分ではないため
に、チップのピックアップが困難になるという欠点もあ
る。

【０００４】特開昭６２−１５３３７６号公報には、分
子量３０００〜１００００程度の多官能ウレタンアクリ
レート系オリゴマーを使用することが提案されている
が、このような範囲の分子量を持つ多官能ウレタンアク
リレート系オリゴマーを使用した粘着剤層では、ダイシ
ングラインの粘着剤が剥離脱落してチップを汚染した
り、粘着剤層の凝集力が不十分であるため、ダイシング
時のチッピング、チップ飛散という問題が発生しやすい
という欠点や、蛍光灯下に長時間暴露されると粘着力が
低下するという問題がある。

【０００５】蛍光灯下や熱（温度）に長時間暴露されて
も安定な粘着物性を保たせるため、特開平６−４９４２
０号公報には、分子量１５０００〜５００００の多官能
ウレタンアクリレート系オリゴマーと可塑剤と光重合性
開始剤とを必須成分として含有する粘着剤層が提案され
ているが、可塑剤を必須成分として含有した場合、可塑
剤の種類、添加量によっては、粘着剤層の凝集力や紫外
線及び／又は電子線照射前後の粘着力のバランスが好適
に保てなくなる場合があり、好ましくはない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、半導
体ウエハに対して優れた粘着力を示し、かつ耐チッピン
グ特性に優れ、熱（温度）や蛍光灯下に長時間暴露され
ても安定な粘着物性を保ち、エキスパンディング後のチ
ップ整列性に優れ、ピックアップ時のピックアック性に
優れた半導体ウエハ加工用粘着シートを提供することに
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、紫外線及び／
又は電子線に対し透過性を有する基材面上に粘着剤と放
射線重合性化合物と放射線重合性重合開始剤からなる樹
脂を塗布してなる半導体ウエハ加工用粘着シートにおい
て、放射線重合性化合物が、５０００以上の分子量を持
つ２〜４官能のウレタンアクリレートと１０００以下の
分子量を持つ少なくとも１種類以上の３〜６官能のアク
リレートモノマーの混合物である半導体ウエハ加工用粘
着シートであり、更に好ましい態様は、放射線重合性化
合物の２〜４官能のウレタンアクリレートと３〜６官能
のアクリレートモノマーの重量比が１０：９０〜９０：
１０の範囲であり、粘着剤１００重量部に対して、放射
線重合性化合物が５０〜２００重量部、放射線重合性重
合開始剤が０．０３〜２２．５重量部の混合割合である
半導体ウエハ加工用粘着シートである。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下本発明を詳細に説明する。本
発明において用いられる基材としては、紫外線及び／又
は電子線に対して透過性を有するものであれば特に限定
されず、例えば、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、ポリウレタン、
エチレン酢酸ビニル共重合体、エチレン−ヘキセン共重
合体、エチレン−ブテン共重合体またはエチレン−プロ
ピレン−ブテン共重合体等が用いられる。

【０００９】本発明において、前記基材上に設けられる
粘着剤層は、粘着剤、放射線重合性化合物、放射線重合
性重合開始剤等よりなり、紫外線及び／又は電子線によ
り重合硬化反応を起こせばよく、粘着剤層には、放射線
重合性化合物、放射線重合性重合開始剤を含有するの
で、蛍光灯下に長時間暴露されても粘着力の低下がほと
んどなく、しかもウエハ貼着後、紫外線及び／又は電子
線により重合硬化反応し、塑性流動性が低下するので粘
着力が低下し、チップのピックアップを容易に行うこと
ができる。更に、硬化後も一定以上の破断伸度を有して
いるので、エキスパンディング時に粘着剤層の割れを防
ぐことができ、チップ間隔の整列性を均一に保つことが
できる。また、適度な凝集力を有しているため、ダイシ
ング時にチッピングやチップ飛びが発生したり、エキス
パンディング時に凝集力の不足から固定用アルミリング
より粘着シートが脱落したり、チップのピックアップ時
にチップの整列性が乱れたりすることがない。

【００１０】本発明において用いられる粘着剤として
は、特に限定されるものではなく、例えば、アクリル
酸、メタクリル酸及びそれらのエステルからなるポリマ
ー、アクリル酸、メタクリル酸及びそれらのエステルと
共重合可能な不飽和単量体、例えば、酢酸ビニル、スチ
レン、アクリロニトリルなどとの共重合体が用いられ
る。また本発明の粘着剤には、ロジン樹脂、テルペン樹
脂、クマロン樹脂、フェノール樹脂、スチレン樹脂、脂
肪族系石油樹脂、芳香族系石油樹脂、脂肪族芳香族共重
合系石油樹脂等の粘着付与剤等を添加しても構わない。

【００１１】放射線重合性化合物は、紫外線及び／又は
電子線による硬化反応前には半導体ウエハに対して十分
な粘着力を有し、硬化反応後には粘着力が低下し半導体
ウエハ（チップ）のピックアップを容易に行うことがで
き、しかも蛍光灯下に長時間暴露されても粘着力の低下
が生じず、チッピングが発生しないようにするために、
５０００以上、好ましくは８０００以上、更に好ましく
は１００００以上の分子量を持つ２〜４官能のウレタン
アクリレートと１０００以下の分子量を持つ３〜６官
能、好ましくは５〜６官能のアクリレートモノマーまた
は２種類以上のアクリレートモノマーとを混合する必要
がある。

【００１２】５０００以上の分子量を持つ２〜４官能の
ウレタンアクリレートを用いることで、硬化反応前の粘
着剤層に十分な凝集力を付与することができ、エキスパ
ンディング時にアルミリング等の専用治具から粘着シー
トが剥離、脱落する恐れがなくなる。しかも蛍光灯下に
長時間暴露しても粘着力を安定することができ、更に硬
化反応後の粘着剤層にも十分な凝集力を付与することが
でき、ダイシング時にチッピングやチップの飛散を抑え
ることができる。官能基数が５以上になるとコストが高
くなり、１であると硬化後の粘着剤層の架橋密度が十分
に上がらず、粘着力の低下が不十分となる。

【００１３】しかし、５０００以上の分子量を持つ２〜
４官能のウレタンアクリレートのみでは粘度が高く取扱
が困難で、硬化後の粘着力の低下が十分でなくチップの
ピックアップが困難になる。これを調整するために１０
００以下の分子量を持つ３〜６官能のアクリレートモノ
マーを併用すると粘着物性のバランスが好適になる。１
０００以下の分子量を持つ３〜６官能のアクリレートモ
ノマーを使用するのは硬化後の粘着剤層の架橋密度を上
げ、粘着力を十分に低下させるためのであり、５０００
以上の分子量を持つものとの組み合わせ以外では、粘度
が十分でない、凝集力が十分でない、硬化後の粘着力の
低下が十分でなくチップのピックアップが困難になる等
の問題が発生する。

【００１４】本発明において用いる放射線重合性化合物
中のウレタンアクリレートは、分子内に２〜４個のアク
リロイル基を有するウレタンアクリレートで、ジイソシ
アネート、ポリオール及びヒドロキシ（メタ）アクリレ
ートとにより合成される化合物であり、好ましくは２個
のアクリロイル基を有するウレタンアクリレートであ
る。前記のイソシアネートとしては、例えばトルエンジ
イソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、
ヘキサメチレンジイソシアネート、フェニレンジイソシ
アネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、
キシレンジイソシアネート、テトラメチルキシレンジイ
ソシアネート、ナフタレンジイソシアネート等を挙げる
ことができる。前記のポリオールとしては、例えばエチ
レングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオー
ル、ヘキサンジオール等を挙げることができる。前記の
ヒドロキシ（メタ）アクリレートとしては、例えば、２
−ヒドルキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドル
キシプロピル（メタ）アクリレート等を挙げることがで
きる。

【００１５】放射線重合性化合物中のアクリレートモノ
マーとしては、例えばトリメチロールプロパントリアク
リレート、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ト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等を挙げること
ができる。放射線重合性化合物の２〜４官能のウレタン
アクリレートと３〜６官能のアクリレートモノマーの重
量比は１０：９０〜９０：１０の範囲であり、好ましく
３０：７０〜７０：３０の範囲である。２〜４官能のウ
レタンアクリレートの重量比が１０未満になると粘着剤
層の凝集力が不足し、９０を越えると硬化後の粘着力の
低下が十分でなくチップのピックアップが困難になると
いう問題が生じる。

【００１６】放射線重合性化合物、放射線重合性重合開
始剤の混合割合は、粘着剤１００重量部に対して、放射
線重合性化合物が５０〜２００重量部、放射線重合性重
合開始剤０．０３〜２２．５重量部の混合割合である。
放射線重合性化合物の割合が５０重量部未満であると硬
化後の粘着力の低下が十分でなくチップのピックアップ
が困難になり、２００重量部を越えると粘着剤層の凝集
力が不足し好ましくない。放射線重合性重合開始剤の割
合が０．０３重量部未満であると紫外線及び／又は電子
線照射における放射線重合性化合物の硬化反応が乏しく
なり粘着力の低下が不十分となり好ましくなく、２２．
５重量部を越えると熱あるいは蛍光灯下での安定性が悪
くなり好ましくない。

【００１７】本発明において、前記粘着剤層の厚さは特
に限定されるものではないが、５〜３５μｍ程度である
のが好ましい。本発明において、前記粘着剤層を前記基
材上に形成し、半導体ウエハ加工用粘着紙とを製造する
には、粘着剤層を構成する成分をそのまま、または適当
な有機溶剤により溶液化し、塗布又は散布等により基材
上に塗工し、例えば８０〜１００℃、３０秒〜１０分程
度加熱処理等により乾燥させることにより得ることがで
きる。

【００１８】本発明の半導体ウエハ加工用粘着シートを
使用するには公知の方法を用いることができ、例えば半
導体ウエハ加工用粘着シートを半導体ウエハに貼り付け
て固定した後、回転丸刃で半導体ウエハを素子小片（以
下チップという）に切断する。その後、前記加工用粘着
シートの基材側から紫外線及び／又は電子線を照射し、
次いで専用治具を用いて前記ウエハ加工用粘着シート放
射状に拡大しチップ間を一定間隔に広げた後、チップを
ニードル等で突き上げるとともに、真空コレット、エア
ピンセット等で吸着する方法等によりピックアップする
と同時にマウンティングすればよい。

【００１９】

【実施例】以下本発明を実施例及び比較例により、更に
詳細に説明するが、本発明はこれらに限定するものでは
ない。 《実施例１》アクリル酸２−エチルヘキシル５０重量部
とアクリル酸ブチル１０重量部、酢酸ビニル３７重量
部、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル３重量部とを共
重合して得られた重量平均分子量５０００００の共重合
体１００重量部に対し、放射線重合化合物として分子量
が１１０００の２官能ウレタンアクリレートと分子量が
５００の５官能アクリレートモノマーが、それぞれ３５
重量部、６５重量部、光重合開始剤として２，２−ジメ
トキシ−２−フェニルアセトフェノンを放射性重合化合
物１００重量部に対して８．３重量部、ポリイソシアネ
ート系架橋剤をアクリル共重合体１００重量部に対し
て、６重量部を配合した粘着剤層となる樹脂溶液を、剥
離処理した厚さ３８μｍのポリエステルフィルムに乾燥
後の厚さが１０μｍになるように塗工し、８０℃５分間
乾燥した。その後、基材として厚さ８０μｍのポリ塩化
ビニル（ＰＶＣ）フィルムをラミネートし、半導体加工
用粘着シートを作製した。得られた半導体加工用粘着シ
ートを室温で７日以上成熟後、ＪＩＳ Ｚ−０２３７に
準じて粘着力及び凝集力を測定するためのサンプルを作
製し、各項目の評価を行った。その結果を表１に示す。

【００２０】《実施例２》実施例１で用いた２官能ウレ
タンアクリレートの分子量が６０００であること以外
は、実施例１と同様の方法で試料を作製し、実施例１と
同様の項目について試験した。その結果を表１に示す。 《実施例３》実施例１で用いた２官能ウレタンアクリレ
ートの分子量が９０００であること以外は、実施例１と
同様の方法で試料を作製し、実施例１と同様の項目につ
いて試験した。その結果を表１に示す。 《実施例４》実施例１で用いたアクリレートモノマーの
官能基数が３であること以外は、実施例１と同様の方法
で試料を作製し、実施例１と同様の項目について試験し
た。その結果を表１に示す。

【００２１】《比較例１》アクリル共重合体１００重量
部に対し放射線重合化合物が分子量１１０００の２官能
ウレタンアクリレート９５重量部と分子量５００の５官
能アクリレートモノマー５重量部であること以外は、実
施例１と同様の方法で試料を作製し、実施例１と同様の
項目について試験した。その結果を表１に示す。 《比較例２》アクリル共重合体１００重量部に対し放射
線重合化合物が分子量１１０００の２官能ウレタンアク
リレートが５重量部と分子量５００の５官能アクリレー
トモノマー９５重量部であること以外は、実施例１と同
様の方法で試料を作製し、実施例１と同様の項目につい
て試験した。その結果を表１に示す。 《比較例３》実施例１で用いた放射線重合化合物が分子
量４０００の２官能ウレタンアクリレートと分子量１５
００の５官能アクリレートモノマーであること以外は、
実施例１と同様の方法で試料を作製し、実施例１と同様
の項目について試験した。その結果を表１に示す。 《比較例４》実施例１で用いた放射線重合化合物が分子
量１１０００の単官能ウレタンアクリレートと分子量５
００の５官能アクリレートモノマーであること以外は、
実施例１と同様の方法で試料を作製し、実施例１と同様
の項目について試験した。その結果を表１に示す。 《比較例５》実施例１で用いた放射線重合化合物が分子
量１１０００の２官能ウレタンアクリレートと分子量５
００の２官能アクリレートモノマーであること以外は、
実施例１と同様の方法で試料を作製し、実施例１と同様
の項目について試験した。その結果を表１に示す。

【００２２】

【表１】

【００２３】尚、実施例及び比較例の評価は、以下の評
価方法を用いた。 ・初期粘着力（ＵＶ照射前） 半導体加工用粘着シートから２５ｍｍ×２５０ｍｍの測
定用シートを作成し、２３℃湿度５０％の環境下でシリ
コンウエハに２ｋｇのゴムロールを１往復させて圧着す
る。２０分以上放置した後、３００ｍｍ／ｍｉｎ．の引
張速度で１８０度剥離を行い、粘着力を測定した。 ・ＵＶ照射後粘着力 上記方法で作成した試料に、基材面より１０ｃｍの距離
から８０Ｗ／ｃｍの高圧水銀ランプを用いて１５秒間紫
外線を照射し、粘着剤層を硬化させた後、上記と同様の
方法で粘着力を測定した。 ・凝集力 半導体加工用粘着シートから２５ｍｍ×７５ｍｍの測定
用シートを作成し、２３℃湿度５０％の環境下でステン
レス板に接着面積が２５ｍｍ×２５ｍｍになるように２
ｋｇのゴムロールを１往復させて圧着する。２０分以上
放置した後、４０℃の恒温槽に入れ、更に２０分後にセ
ン断方向に１ｋｇの荷重をかけ、１時間後のズレを測定
した。

【００２４】

【発明の効果】本発明の半導体ウエハ加工用シートは、
紫外線及び／又は電子線の照射前には十分な粘着力と凝
集力を有し、ダイシング時のチッピングやチップ飛散防
止に優れ、照射後にはピックアップ等を行う際の最適値
まで粘着力を低下させることにより安定したピックアッ
プが可能となる。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 紫外線及び／又は電子線に対し透過性を
   有する基材面上に粘着剤と放射線重合性化合物と放射線
   重合性重合開始剤からなる樹脂を塗布してなる半導体ウ
   エハ加工用粘着シートにおいて、放射線重合性化合物
   が、５０００以上の分子量を持つ２〜４官能のウレタン
   アクリレートと１０００以下の分子量を持つ少なくとも
   １種類以上の３〜６官能のアクリレートモノマーの混合
   物であることを特徴とする請求項１記載の半導体ウエハ
   加工用粘着シート。
2. 【請求項２】 該放射線重合性化合物の２〜４官能のウ
   レタンアクリレートと３〜６官能のアクリレートモノマ
   ーの重量比が１０：９０〜９０：１０の範囲であること
   を特徴とする請求項１記載の半導体ウエハ加工用粘着シ
   ート。
3. 【請求項３】 該粘着剤１００重量部に対して、放射線
   重合性化合物が５０〜２００重量部、放射線重合性重合
   開始剤が０．０３〜２２．５重量部の混合割合であるこ
   とを特徴とする請求項１又は２記載の半導体ウエハ加工
   用粘着シート。