JPS60201642A - 半導体ウエハの処理方法 - 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】 この発明は、半導体ウェハを素子小片に切断分離したの
ちこの小片をピックアップする半導体ウェハの処理方法
に関する。

当初、半導体ウェ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ェハ表面に浅く
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１ｉｉＩ［精度が悪
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った。

その後、半導体ウェハを予め接着薄板に貼り付けて固定
したのち、このウェハを回転丸刃で素子形状に沿って切
断し、次いで形成された素子小片を接着薄板からピック
アップすると同時にマウン１−するというダイレクトピ
ックアップ方式がとられるようになった。

上記の方法では、回転丸刃を用いての半導体ウェハの切
断時に、摩擦熱の除去と切断ぐずの除去とを目的として
２　ｋｇ　／　ｔｙＡ程度程度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ックアップが容易でな
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ックアッ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２０ｍｆｆ１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Ｌ　Ｓ
　Ｉ用の素子小片のように５０ｍｆｆ１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ック
アップ方式が適用できないという問題が生じてきている
。

そこで、この発明者らは、素子小片の大きさが５０−以
上となる場合にも上述の問題をきだすことのない接着力
の制御が容易な接着薄板を用いて半導体ウェハの切断分
離およびピックアップを行う方法につき検討した結果、
この発明をなすに至った。

すなわち、この発明は、半導体ウェハを素子小片に切断
分離したのちこの小片をピックアップする処理方法であ
って、上記ウェ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）ｎ薄板」二に上記接着剤層
を介して貼り付けた状態で素子小片に明断分離し、その
後上記接着剤層のピックアッ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η
、１部分の上記小片を接着薄板側からニードルで突き」
二げてピックアップすることを特徴とする半導体ウェハ
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ェハ
切断後のピックアッ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だめ、ウェ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、ウェハ切断後は、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」二列しこれにともな
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５０ｍｆｆ１以上であってもピックアップを容易に
行うことができる。

このように、この発明の処理方法によれば、」１記特定
の接着薄板を用いたことにより、素子小片の大きさが５
０−以上となる場合にもダイレクトピックアップ方式を
適用できるため生産性が低下することがない。

この発明のもう一つの特徴点は、」−記切断分闇（後の
光照射をピックアッ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
く光照射によっ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ってつまり切断
分離された素子小片のすべての部分に亘って行ったとき
には、素子小片側々のピックアップ時に隣接する小片が
一緒に剥離し飛散してしまうという問題がある。これに
対し、上記のこの発明の如き部分的光照射を行えば、ピ
ックアッ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Ｊｕ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
確実にピックアップできる。

この発明に用いる接着薄板を構成する光透過性のつまシ
通常１８０〜４６　Ｑ　ｎｍの光を透過しうる性質を持
った支持体としては、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、ポリプロピンンなどのプ
ラスチックフィルムが挙げられる。このフィルムの厚み
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
持つものであってもよい。

上記の光重合性化合物は、その分子量が通常１０．００
０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５．０００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−７レ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、ジベンクエリスリトールモノヒドロキ
シベンタアクリレート、ジペンタエリスリトールへキサ
アクリレートなど逼挙げられる。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１〜１００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。まだ、
この使用量が多すぎると、感圧性接着剤層の可塑化が著
しく半導体ウェ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、例えばイソプロヒルベン
ゾインエーテル、イソブチルベンゾインエーテル、ベン
ゾフェノン、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、アセトフェノンジエチルケタ
ール、ベンジルジメチルケタール、α−ヒドロキシシク
ロへキシルフェニルケトン、２−ヒドロキシメチルフェ
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ヲ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％モジュラス
（２０°Ｃ）がｌ　Ｏｋｇ　／ｃａ　以下’ｔ’あルノ
７５Ｅよく、まだ、通常はトルエンに２４時間浸漬して
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半導体ウェハを素子小
片に切断分離およびピックアップするには、まず上記薄
板に半導体ウェハを貼シ付けて固定したのち、回転丸刃
でこのウェハを素子小片に切断する。

この際の接着薄板の半導体ウェハに対する１８０°剥離
接着力（剥離速度８００ｍｍ／分）は、光照射前には通
常２００〜１，０００ｇ／２０ａｍであり、上記め切断
時に加えられる通常２　ｋｇ　／　ｄ程度の水圧によっ
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）のピックアップす
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、
１８０〜４６０　ｎｍ　ｔｙ）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ペ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時間浸漬してめたゲル分率が光照射前の
約１．４倍以上となり、かつこのゲル分率が５５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
めたゲルの膨潤度が通常１８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
ジュラス（２０°Ｃ）が２０に９／Ｃｄ以北となる。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８００ｍｍ／
分）は通常１５０ｆ　／　２０　ｗｎ以下となる。

なお、上記接着剤層のピックアッ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ァ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られ、
エアピンセットで吸着するなどの方法によシピックアッ
プされると同時にマウントされる。この際、上記素子小
片が５０−以上の大きさであっても、前記接着力の低下
によってピックアップを容易に行うことができ、またピ
ックアッ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個づつ確実にピックアッ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ａ　ｏ　ｏ、ｏ　ｏ　ｏ
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１
５部およびα−ヒドロキシンクロへキシルフェニルケト
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Ｖ
−）フィ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°Ｃ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
ウェハを貼シ付け、回転丸刃を用いて５０−の大きさの
素子小片に切断した。この切断は２　ｋｇ　／　ｃｙＡ
の水圧の水で洗浄しながら行ったが、上記のいずれの接
着薄板においても素子小片が剥がれ落ちることはなかっ
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／α）で発生した光を集光して５秒間ピックアッ
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と
ともにエアピンセットで吸着することによシピックアッ
プした。このピックアップ作業は非常に容易で、しかも
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った。

比較例 ジベンタエリスリトールモノヒドロキシベンタアクリレ
ート１５部およびα−ヒドロキシシクロヘキシルフェニ
ルケトン１部を使用しなかった以外は、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と同様の半導体ウェハの処理を行った。

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、切断後素子木片をピックアップする際にこ
の小片が接着薄板に強固に接着されたままであるため、
ピックアップを円滑に行うことができなかった。

実施例２ アクリノン糸共重合物（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２０部およ
びイソグチルベンゾインエーテル 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
同様の半導体ウェハの処理を行ったところ、切断作業お
よびピックアップ作業が容易でまたピックアップ時の素
子小片の飛散は全くみられなかった。

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
、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１０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
ェハの処理を行ったところ、切断作業およびピックアッ
プ作業が容易でまたピックアップ時の素子小片の飛散は
全くみられなかった。

実施例４ アクリル酸グチｌｖ１００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騒て、数平均
分子量ａｏｏ．ｏｏｏ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ェハの処理を行っ
たところ、切断作業およびピックアップ作業が容易でま
たピックアップ時の素子小片の飛散は全く認められなか
った。

実施例５ ジベンタエリスリトールモノヒドロキシベンタアクリレ
ート１５部のかわシに１・６一ヘキ′サンジオールアク
リレート４０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
の半導体ウェハの処理を行ったところ、切断作業および
ピックアップ作業が容易でまたピックアップ時の素子小
片の飛散は全く認められなかった。

実施例６ ジベンタエリスリトールモノヒドロキシベンタアクリレ
ート１５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プロエックスＭ−８０
８０）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
半導体ウェハの処理を行ったところ、切断作業およびピ
ックアップ作業が容易でまたピックアップ時の素子小片
の飛散は全く認められなかった。

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％モジュラス、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１雛接着力〉 接着薄板の半導体ウェハに対する１８０°剥離接着力（
剥離速度３００ｍｍＺ分）を測定した。まだ、上記の接
着薄板を半導体ウェ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％モジュラス〉 感圧性接着剤組成物をそれぞれ剥離処理を施した５０μ
ｍの厚みのポリエチレンテレフタレートフィルムの表面
に厚みが１０μｍとなるように塗工し、１３０’Ｃで３
分間加熱したのち、５０Ｍ×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０．５−の糸状の
試験片を得た。この試験片について２０°Ｃにおける１
００％モジュラスを測定した。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％モジュラスを測定した。

くゲル分率、ゲルの膨潤度〉 感圧性接着剤組成物をそれぞれ１００％００％モジュラ
ス片の場合と同様にして塗工、加熱を行ったのち、５０
ｍ＋ｎＸ５００ｍｍ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時間浸漬してゲノシ
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。

上記の結果から明らかなように、この発明の半導体ウェ
ハの処理方法によれば、半導体ウェ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
ウェハ切断後には、前記の接着薄板の支持体側からピッ
クアップするべき素子小片部分にのみ光照射することに
よシ素子小片の大きさが５０−以上であってもピックア
ッ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ックアップを容易に行え
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。

特許出願人　日東電気工業株式会社

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）半導体ウェハを素子小片に切断分離したのもこの
   小片をピックアップする処理方法であって、上記ウェハ
   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ッ
   クアップするべき繁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」二記小片を接
   着薄板側からニードルで突き上げてピックアップするこ
   とを特徴とする半導体ウェハの処理方法。
2. （２）感圧性接着剤１＠の半導体ウェハに対する１８０
   °剥離接着力（剥離速度３００　ｍｍ　／分）が２００
   〜１．０００９　／　２０　ｍｍであり、この接着ノＪ
   が光照射により１５０ｙ／２０＋＋ａ＋＋以下となる特
   許請求の範囲第（１）項記載の半導体ウェハの処理方法
   。
3. （３）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１〜１００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む感圧性接着
   剤組成物を支持体上に塗工して設けられた特許請求の範
   囲第（２）項記載の半導体ウェハの処理方法。
4. （４）感圧性接着剤層が光照射によりそのゲル分率が５
   ５重量％以上でかつ光照射前のゲル分率の１．４倍以上
   となる特許請求の範囲第（３）項記載の半導体ウェハの
   処理方法。