JPWO2019181730A1 - 粘着テープおよび半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
(1)基材と、その片面に設けられた粘着剤層とを含む粘着テープであって、
前記基材の60℃TMA値の絶対値が30μm以下である粘着テープ。
(2)前記基材を60℃で3分保持した後の寸法変化率の絶対値が0.8%以下である
(1)に記載の粘着テープ。
(3)前記基材の23℃における引張弾性率(E23)と60℃における引張弾性率(
E60)とから求められる弾性率変化率E(23−60)が30%以下である(1)または(2)に記載の粘着テープ。
(4)半導体ウエハ表面に溝が形成された半導体ウエハの裏面を研削して、その研削に
より半導体ウエハを半導体チップに個片化する工程において、半導体ウエハの表面に貼付されて使用される、(1)〜(3)の何れかに記載の粘着テープ。
(5)前記半導体ウエハを半導体チップに個片化した後、ドライポリッシュを行う工程を含む、(4)に記載の粘着テープ。
(6)半導体ウエハの表面側から溝を形成する工程と、
上記(1)〜(4)の何れか1項に記載の粘着テープを、前記半導体ウエハの表面に貼付する工程と、
前記粘着テープが表面に貼付され、かつ前記溝が形成された半導体ウエハを、裏面側から研削して、前記溝の底部を除去して複数のチップに個片化させる工程と、
前記複数のチップから粘着テープを剥離する工程と、
を備える半導体装置の製造方法。
(7)前記半導体ウエハを半導体チップに個片化した後、ドライポリッシュを行う工程を含む、(6)に記載の半導体装置の製造方法。
また、本発明の粘着テープは、熱変形が極めて低いレベルに抑制されているため、通常の裏面研削工程においても使用することができる。
本明細書において、例えば「(メタ)アクリレート」とは、「アクリレート」及び「メタクリレート」の双方を示す語として用いており、他の類似用語についても同様である。
半導体ウエハの「表面」とは回路が形成された面を指し、「裏面」は回路が形成されていない面を指す。
半導体ウエハの個片化とは、半導体ウエハを回路毎に分割し、半導体チップを得ることを言う。
先ダイシング法とは、ウエハの表面側から所定深さの溝を形成した後、ウエハ裏面側から研削を行い、研削によりウエハを個片化する方法を言う。
[基材]
(基材物性)
粘着テープの基材としては、60℃TMA値の絶対値が30μm以下であるフィルムまたはシートが用いられる。
60℃TMA値の絶対値は、基材を構成するフィルムまたはシートと同一の材質からなる15mm(幅)×10mm(長さ)の測定用フィルムを用い、BRUKER社製4000SAにより、荷重2g、昇温速度5℃/分で測定用フィルムの伸びまたは縮みを測定し(TMA値)、60℃における値の絶対値をいう。上記以外の測定条件については、測定装置の操作マニュアルに準じて設定する。測定用フィルムが伸びた場合には、TMA値はプラスであり、縮んだ場合にはマイナスになる。本明細書では10個以上のサンプルについて測定し、得られたTMA値を平均し、絶対値により評価する。
寸法変化率(%)=100×(L0−L1)/L0
本発明の基材は、上記の物性を満たす限り特に限定はされず、種々の材質の樹脂フィルムまたはシートであってもよい。このような基材は、各種の樹脂シートについてTMA測定、さらに必要に応じ寸法変化率、弾性率測定を行うことで、容易に所望の特性のシートを選択することができる。以下に本発明の基材の一例を詳述するが、これらは単に基材の入手を容易するための記載であって、何ら限定的に解釈されるべきではない。
第1基材は、ヤング率が1000MPa以上である剛性フィルムが好ましく、より好ましくは1800〜30000MPa、さらに好ましくは2500〜6000MPaである。
基材の構成層としてヤング率が高い剛性フィルムを使用すると、粘着テープによる半導体ウエハ又は半導体チップに対する保持性能が高まり、裏面研削時の振動等を抑制することで、半導体チップの欠けや破損を防止しやすくなる。また、ヤング率が上記範囲であることで、粘着テープを半導体チップから剥離する際の応力を小さくすることが可能になり、テープ剥離時に生じるチップ欠けや破損を防止しやすくなる。さらに、粘着テープを半導体ウエハに貼付する際の作業性も良好とすることが可能である。
これら樹脂フィルムの中でも、ポリエステルフィルム、ポリアミドフィルム、ポリイミドフィルム、二軸延伸ポリプロピレンフィルムから選ばれる1種以上を含むフィルムが好ましく、ポリエステルフィルムを含むことがより好ましく、ポリエチレンテレフタレートフィルムを含むことがさらに好ましい。
また、第1基材の少なくとも一方の表面には、第2基材及び粘着剤層の少なくとも一方との密着性を向上させるために、コロナ処理等の接着処理を施してもよい。また、第1基材は、上記した樹脂フィルムと、樹脂フィルムの少なくとも一方の表面に被膜された易接着層とを有しているものでもよい。
易接着層の厚さとしては、好ましくは0.01〜10μm、より好ましくは0.03〜5μmである。なお、易接着層の厚さは、第1基材の厚さに対して小さく、材質も柔らかいため、ヤング率に与える影響は小さく、第1基材のヤング率は、易接着層を有する場合でも、樹脂フィルムのヤング率と実質的に同一である。
第2基材は、比較的軟質の樹脂フィルムからなり、半導体ウエハの研削による振動を緩和して、半導体ウエハに割れ及び欠けが生じることを防止する。また、粘着テープを貼付した半導体ウエハは、裏面研削時に、吸着テーブル上に配置されるが、粘着テープは第2基材を設けたことで、吸着テーブルへの保持性が向上するとともに裏面研削後の吸着テーブルからの剥離性が付与される。
第2基材は、23℃における貯蔵弾性率が100〜1500MPaであることが好ましく、200〜1200MPaであることがより好ましい。また、第2基材の応力緩和率は、70〜100%が好ましく、78〜98%であることがより好ましい。
第2基材の厚さ(D2)の第1基材の厚さ(D1)に対する比(D2/D1)は0.7以下であることが好ましい。厚さ比(D2/D1)が、0.7より大きいと、粘着テープにおいて、剛性の高い部分の割合が少なくなるため、半導体ウエハや半導体チップは、基材により適切に保持されにくくなり、研削時の振動が低減しにくくなる。したがって、先ダイシング法により、小型かつ薄型の半導体チップに個片化するような場合に、第2基材の材料に適切なものを選択しても、裏面研削により個片化する際に生じる半導体チップの欠けが防止されにくくなる。
チップ欠けを低減させつつ、第2基材を適切な厚さとして粘着テープの緩衝性能を良好にするために、厚さ比(D2/D1)は、0.10〜0.70であることが好ましい。
第2基材のtanδの最大値が0.7以上であれば、裏面研削時に生じる砥石の振動や衝撃を第2基材が吸収する効果が高くなる。そのため、先ダイシング法において、半導体ウエハ又は個片化された半導体チップを、極薄になるまで研削しても、チップの角等において欠けが生じたりすることを防止しやすくなる。
なお、tanδは損失正接と呼ばれ、「損失弾性率/貯蔵弾性率」で定義され、動的粘弾性測定装置により対象物に与えた引張り応力やねじり応力等の応力に対する応答によって測定される値である。
また、第2基材形成用組成物は、より具体的には、ウレタン(メタ)アクリレート(a1)、環形成原子数6〜20の脂環基又は複素環基を有する重合性化合物(a2)を含むことが好ましい。第2基材形成用組成物は、これら2成分を含有することで、第2基材の弾性率、第2基材の応力緩和率、及びtanδの最大値を上記した範囲内としやすくなる。また、第2基材形成用組成物は、これら観点から、上記(a1)及び(a2)成分に加えて、官能基を有する重合性化合物(a3)を含有することがより好ましい。
また、第2基材形成用組成物は、上記(a1)及び(a2)又は(a1)〜(a3)成分に加えて、光重合開始剤を含有することがさらに好ましく、本発明の効果を損なわない範囲において、その他の添加剤や樹脂成分を含有してもよい。
以下、第2基材形成用組成物中に含まれる各成分について詳細に説明する。
ウレタン(メタ)アクリレート(a1)としては、少なくとも(メタ)アクリロイル基及びウレタン結合を有する化合物であり、エネルギー線照射により重合硬化する性質を有するものである。ウレタン(メタ)アクリレート(a1)は、オリゴマーまたはポリマーである。
(測定条件)
・カラム:「TSK guard column HXL−H」「TSK gel GMHXL(×2)」「TSK gel G2000HXL」(いずれも東ソー株式会社製)
・カラム温度:40℃
・展開溶媒:テトラヒドロフラン
・流速:1.0mL/min
また、成分(a1)中の(メタ)アクリロイル基数(以下、「官能基数」ともいう)としては、単官能、2官能、もしくは3官能以上でもよいが、単官能又は2官能であることが好ましい。
成分(a1)は、例えば、ポリオール化合物と、多価イソシアネート化合物とを反応させて得られる末端イソシアネートウレタンプレポリマーに、ヒドロキシル基を有する(メタ)アクリレートを反応させて得ることができる。なお、成分(a1)は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。
なお、ポリオール化合物としては、2官能のジオール、3官能のトリオール、4官能以上のポリオールのいずれであってもよいが、2官能のジオールが好ましく、ポリエステル型ジオールがより好ましい。
これらの中でも、イソホロンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネートが好ましい。
これらの中でも、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートが好ましく、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートがより好ましい。
第2基材形成用組成物中の成分(a1)の含有量は、第2基材形成用組成物の全量(100質量%)に対して、好ましくは10〜70質量%、より好ましくは20〜60質量%、更に好ましくは25〜55質量%、より更に好ましくは30〜50質量%である。
成分(a2)は、環形成原子数6〜20の脂環基又は複素環基を有する重合性化合物であり、少なくとも1つの(メタ)アクリロイル基を有する化合物であることが好ましい。この成分(a2)を用いることで、得られる第2基材形成用組成物の成膜性を向上させることができる。
なお、環形成原子数とは、原子が環状に結合した構造の化合物の当該環自体を構成する原子の数を表し、環を構成しない原子(例えば、環を構成する原子に結合した水素原子)や、当該環が置換基によって置換される場合の置換基に含まれる原子は環形成原子数には含まない。
なお、成分(a2)は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。
これらの中でも、脂環基含有(メタ)アクリレートが好ましく、イソボルニル(メタ)アクリレートがより好ましい。
成分(a3)は、水酸基、エポキシ基、アミド基、アミノ基等の官能基を含有する重合性化合物であり、さらには、少なくとも1つの(メタ)アクリロイル基を有する化合物であることが好ましい。
成分(a3)は、成分(a1)との相溶性が良好であり、第2基材形成用組成物の粘度を適度な範囲に調整しやすくする。また、成分(a3)を含有すると、当該組成物から形成される第2基材の弾性率やtanδの値を上記した範囲としやすくなり、第2基材を比較的薄くしても緩衝性能が良好になる。
成分(a3)としては、例えば、水酸基含有(メタ)アクリレート、エポキシ基含有化合物、アミド基含有化合物、アミノ基含有(メタ)アクリレート等が挙げられる。
エポキシ基含有化合物としては、例えば、グリシジル(メタ)アクリレート、メチルグリシジル(メタ)アクリレート、アリルグリシジルエーテル等が挙げられ、これらの中では、グリシジル(メタ)アクリレート、メチルグリシジル(メタ)アクリレート等のエポキシ基含有(メタ)アクリレートが好ましい。
アミド基含有化合物としては、例えば、(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N−ブチル(メタ)アクリルアミド、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、N−メチロールプロパン(メタ)アクリルアミド、N−メトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−ブトキシメチル(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。
アミノ基含有(メタ)アクリレートとしては、例えば、第1級アミノ基含有(メタ)アクリレート、第2級アミノ基含有(メタ)アクリレート、第3級アミノ基含有(メタ)アクリレート等が挙げられる。
なお、成分(a3)は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。
また、第2基材形成用組成物中の成分(a2)と成分(a3)との含有量比〔(a2)/(a3)〕は、好ましくは0.5〜3.0、より好ましくは1.0〜3.0、更に好ましくは1.3〜3.0、特に好ましくは1.5〜2.8である。
第2基材形成用組成物には、本発明の効果を損なわない範囲において、上記の成分(a1)〜(a3)以外のその他の重合性化合物を含有してもよい。
その他の重合性化合物としては、例えば、炭素数1〜20のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレート;スチレン、ヒドロキシエチルビニルエーテル、ヒドロキシブチルビニルエーテル、N−ビニルホルムアミド、N−ビニルピロリドン、N−ビニルカプロラクタム等のビニル化合物:等が挙げられる。なお、これらのその他の重合性化合物は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。
第2基材形成用組成物には、第2基材を形成する際、光照射による重合時間を短縮させ、また、光照射量を低減させる観点から、さらに光重合開始剤を含有することが好ましい。
光重合開始剤としては、例えば、ベンゾイン化合物、アセトフェノン化合物、アシルフォスフィノキサイド化合物、チタノセン化合物、チオキサントン化合物、パーオキサイド化合物、さらには、アミンやキノン等の光増感剤等が挙げられ、より具体的には、例えば、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、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、ベンジルフェニルサルファイド、テトラメチルチウラムモノサルファイド、アゾビスイソブチロルニトリル、ジベンジル、ジアセチル、8−クロールアンスラキノン、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)フェニルフォスフィンオキシド等が挙げられる。
これらの光重合開始剤は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
第2基材形成用組成物中の光重合開始剤の含有量は、エネルギー線重合性化合物の合計量100質量部に対して、好ましくは0.05〜15質量部、より好ましくは0.1〜10質量部、更に好ましくは0.3〜5質量部である。
第2基材形成用組成物には、本発明の効果を損なわない範囲において、その他の添加剤を含有してもよい。その他の添加剤としては、例えば、帯電防止剤、酸化防止剤、軟化剤(可塑剤)、充填剤、防錆剤、顔料、染料等が挙げられる。これらの添加剤を配合する場合、第2基材形成用組成物中の各添加剤の含有量は、エネルギー線重合性化合物の合計量100質量部に対して、好ましくは0.01〜6質量部、より好ましくは0.1〜3質量部である。
第2基材形成用組成物は、本発明の効果を損なわない範囲において、樹脂成分を含有してもよい。樹脂成分としては、例えば、ポリエン・チオール系樹脂や、ポリブテン、ポリブタジエン、ポリメチルペンテン等のポリオレフィン系樹脂、及びスチレン系共重合体等の熱可塑性樹脂等が挙げられる。
第2基材形成用組成物中のこれらの樹脂成分の含有量は、好ましくは0〜20質量%、より好ましくは0〜10質量%、更に好ましくは0〜5質量%、特に好ましくは0〜2質量%である。
(基材の調製)
本発明の粘着テープの基材の非限定的一例は、上記第1基材と第2基材との積層体である。製造方法としては、特に制限はなく、公知の方法により製造することができる。
例えば、剥離シート上に第2基材形成用組成物を塗工、硬化して設けた第2基材と、第1基材とを直接貼り合わせ、剥離シートを除去することで、積層基材が得られる。
剥離シート上に第2基材を形成する方法としては、剥離シート上に第2基材形成用組成物を、公知の塗布方法にて、直接塗布して塗布膜を形成し、この塗布膜にエネルギー線を照射することで、第2基材を形成することができる。また、第1基材の片面に、第2基材形成用組成物を直接塗布して、加熱乾燥あるいは塗布膜にエネルギー線を照射することで、第2基材を形成してもよい。
本発明の基材の一例である上記積層基材は、第1基材と第2基材との積層体であり、その物性は、第1基材、第2基材の材質や厚みにより制御できる。したがって、所望の特性の基材を得る上では、下記の指針に沿って、第1基材、第2基材のそれぞれの特性のバランスを図ることが重要である。
粘着剤は、常温において適度な感圧接着性を有する限り特に限定はされないが、23℃における貯蔵弾性率が0.05〜0.50MPaであるものが好ましい。半導体ウエハの表面には、回路等が形成され通常凹凸がある。粘着テープは、貯蔵弾性率が上記範囲内となることで、凹凸があるウエハ表面に貼付される際、ウエハ表面の凹凸と粘着剤層とを十分に接触させ、かつ粘着剤層の接着性を適切に発揮させることが可能になる。そのため、粘着テープの半導体ウエハへの固定を確実に行い、かつ裏面研削時にウエハ表面を適切に保護することが可能になる。これらの観点から、粘着剤の貯蔵弾性率は、0.10〜0.35MPaであることがより好ましい。なお、粘着剤の貯蔵弾性率とは、粘着剤層がエネルギー線硬化性粘着剤から形成される場合には、エネルギー線照射による硬化前の貯蔵弾性率を意味する。
また、粘着剤層は、エネルギー線硬化性粘着剤から形成されることが好ましい。粘着剤層は、エネルギー線硬化性粘着剤から形成されることで、エネルギー線照射による硬化前には、23℃における弾性率を上記範囲に設定しつつ、硬化後においては剥離力を1000mN/50mm以下に容易に設定することが可能になる。
エネルギー線硬化性粘着剤としては、例えば、非エネルギー線硬化性の粘着性樹脂(「粘着性樹脂I」ともいう)に加え、粘着性樹脂以外のエネルギー線硬化性化合物を含むエネルギー線硬化性粘着剤組成物(以下、「X型の粘着剤組成物」ともいう)が使用可能である。また、エネルギー線硬化性粘着剤として、非エネルギー線硬化性の粘着性樹脂の側鎖に不飽和基を導入したエネルギー線硬化性の粘着性樹脂(以下、「粘着性樹脂II」ともいう)を主成分として含み、粘着性樹脂以外のエネルギー線硬化性化合物を含まない粘着剤組成物(以下、「Y型の粘着剤組成物」ともいう)も使用してもよい。
これらの中では、XY型の粘着剤組成物を使用することが好ましい。XY型のものを使用することで、硬化前においては十分な粘着特性を有する一方で、硬化後においては、半導体ウエハに対する剥離力を十分に低くすることが可能である。
以下、粘着性樹脂として、アクリル系樹脂が使用されるアクリル系粘着剤についてより詳述に説明する。
また、アクリル系重合体(b)は、上記以外にも、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、蟻酸ビニル、酢酸ビニル、アクリロニトリル、アクリルアミド等の上記のアクリル系モノマーと共重合可能なモノマー由来の構成単位を含んでもよい。
また、不飽和基含有化合物が有する、官能基と結合可能な置換基としては、イソシアネート基やグリシジル基等が挙げられる。したがって、不飽和基含有化合物としては、例えば、(メタ)アクリロイルオキシエチルイソシアネート、(メタ)アクリロイルイソシアネート、グリシジル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
なお、アクリル系樹脂の重量平均分子量(Mw)は、好ましくは30万〜160万、より好ましくは40万〜140万、更に好ましくは50万〜120万である。
X型又はXY型の粘着剤組成物に含有されるエネルギー線硬化性化合物としては、分子内に不飽和基を有し、エネルギー線照射により重合硬化可能なモノマー又はオリゴマーが好ましい。
このようなエネルギー線硬化性化合物としては、例えば、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトール(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、1,4−ブチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,6−へキサンジオール(メタ)アクリレート等の多価(メタ)アクリレートモノマー、ウレタン(メタ)アクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレート,ポリエーテル(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート等のオリゴマーが挙げられる。
エネルギー線硬化性化合物の分子量(オリゴマーの場合は重量平均分子量)は、好ましくは100〜12000、より好ましくは200〜10000、更に好ましくは400〜8000、特に好ましくは600〜6000である。
一方で、XY型の粘着剤組成物におけるエネルギー線硬化性化合物の含有量は、粘着性樹脂100質量部に対して、好ましくは1〜30質量部、より好ましくは2〜20質量部、更に好ましくは3〜15質量部である。XY型の粘着剤組成物では、粘着性樹脂が、エネルギー線硬化性であるため、エネルギー線硬化性化合物の含有量が少なくても、エネルギー線照射後、十分に剥離力を低下させることが可能である。
粘着剤組成物は、さらに架橋剤を含有することが好ましい。架橋剤は、例えば粘着性樹脂が有する官能基モノマー由来の官能基に反応して、粘着性樹脂同士を架橋するものである。架橋剤としては、例えば、トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート等、及びそれらのアダクト体等のイソシアネート系架橋剤;エチレングリコールグリシジルエーテル、1,3−ビス(N,N’−ジグリシジルアミノメチル)シクロヘキサン等のエポキシ系架橋剤;ヘキサ〔1−(2−メチル)−アジリジニル〕トリフォスファトリアジン等のアジリジン系架橋剤;アルミニウムキレート等のキレート系架橋剤;等が挙げられる。これらの架橋剤は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。
架橋剤の配合量は、架橋反応を促進させる観点から、粘着性樹脂100質量部に対して、好ましくは0.01〜10質量部、より好ましくは0.03〜7質量部、更に好ましくは0.05〜4質量部である。
また、粘着剤組成物がエネルギー線硬化性である場合には、粘着剤組成物は、さらに光重合開始剤を含有することが好ましい。光重合開始剤を含有することで、紫外線等の比較的低エネルギーのエネルギー線でも、粘着剤組成物の硬化反応を十分に進行させることができる。
光重合開始剤の配合量は、粘着性樹脂100質量部に対して、好ましくは0.01〜10質量部、より好ましくは0.03〜5質量部、更に好ましくは0.05〜5質量部である。
粘着剤組成物は、本発明の効果を損なわない範囲において、その他の添加剤を含有してもよい。その他の添加剤としては、例えば、帯電防止剤、酸化防止剤、粘着付与剤、軟化剤(可塑剤)、充填剤、防錆剤、顔料、染料等が挙げられる。これらの添加剤を配合する場合、添加剤の配合量は、粘着性樹脂100質量部に対して、好ましくは0.01〜6質量部である。
有機溶媒としては、例えば、メチルエチルケトン、アセトン、酢酸エチル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、シクロヘキサン、n−ヘキサン、トルエン、キシレン、n−プロパノール、イソプロパノール等が挙げられる。
なお、これらの有機溶媒は、粘着性樹脂の合成時に使用された有機溶媒をそのまま用いてもよいし、該粘着剤組成物の溶液を均一に塗布できるように、合成時に使用された有機溶媒以外の1種以上の有機溶媒を加えてもよい。
粘着テープの表面には、剥離シートが貼付されていてもよい。剥離シートは、具体的には、粘着テープの粘着剤層の表面に貼付される。剥離シートは、粘着剤層表面に貼付されることで輸送時、保管時に粘着剤層を保護する。剥離シートは、剥離可能に粘着テープに貼付されており、粘着テープが使用される前(すなわち、ウエハ裏面研削前)には、粘着テープから剥離されて取り除かれる。
剥離シートは、少なくとも一方の面が剥離処理をされた剥離シートが用いられ、具体的には、剥離シート用基材の表面上に剥離剤を塗布したもの等が挙げられる。
剥離シートの厚さは、特に制限ないが、好ましくは10〜200μm、より好ましくは20〜150μmである。
本発明の粘着テープの製造方法としては、特に制限はなく、公知の方法により製造することができる。
例えば、剥離シート上に設けた粘着剤層を、基材の片面に貼り合わせ、粘着剤層の表面に剥離シートが貼付された粘着テープを製造することができる。粘着剤層の表面に貼付される剥離シートは、粘着テープの使用前に適宜剥離して除去すればよい。
剥離シート上に粘着剤層を形成する方法としては、剥離シート上に粘着剤組成物を、公知の塗布方法にて、直接塗布して塗布膜から溶媒を揮発させるため加熱乾燥することで、粘着剤層を形成することができる。
本発明の粘着テープは、先ダイシング法において、半導体ウエハの表面に貼付してウエハの裏面研削が行われる際に特に好ましく使用される。粘着テープの非限定的な使用例として、以下に半導体装置の製造方法をさらに具体的に説明する。
工程1:半導体ウエハの表面側から溝を形成する工程
工程2:上記の粘着テープを、半導体ウエハの表面に貼付する工程
工程3:粘着テープが表面に貼付され、かつ上記溝が形成された半導体ウエハを、裏面側から研削して、溝の底部を除去して、複数のチップに個片化させる工程
工程4:個片化された半導体ウエハ(すなわち、複数の半導体チップ)から、粘着テープを剥離する工程
(工程1)
工程1では、半導体ウエハの表面側から溝を形成する。
本工程で形成される溝は、半導体ウエハの厚さより浅い深さの溝である。溝の形成は、従来公知のウエハダイシング装置等を用いてダイシングにより行うことが可能である。また、半導体ウエハは、後述する工程3において、溝の底部を除去することで、溝に沿って複数の半導体チップに分割される。
(工程2)
工程2では、溝が形成された半導体ウエハ表面に、本発明の粘着テープを粘着剤層を介して貼付する。
工程1及び工程2の後、吸着テーブル上の半導体ウエハの裏面を研削して、半導体ウエハを複数の半導体チップに個片化する。
ここで、裏面研削は、半導体ウエハに溝が形成される場合には、少なくとも溝の底部に至る位置まで半導体ウエハを薄くするように行う。この裏面研削により、溝は、ウエハを貫通する切り込みとなり、半導体ウエハは切り込みにより分割されて、個々の半導体チップに個片化される。
裏面研削の終了後、チップのピックアップに先立ち、ドライポリッシュを行うことが好ましい。
次に、個片化された半導体ウエハ(すなわち、複数の半導体チップ)から、半導体加工用粘着テープを剥離する。本工程は、例えば、以下の方法により行う。
まず、粘着テープの粘着剤層が、エネルギー線硬化性粘着剤から形成される場合には、エネルギー線を照射して粘着剤層を硬化する。次いで、個片化された半導体ウエハの裏面側に、ピックアップテープを貼付し、ピックアップが可能なように位置及び方向合わせを行う。この際、ウエハの外周側に配置したリングフレームもピックアープテープに貼り合わせ、ピックアップテープの外周縁部をリングフレームに固定する。ピックアップテープには、ウエハとリングフレームを同時に貼り合わせてもよいし、別々のタイミングで貼り合わせてもよい。次いで、ピックアップテープ上に固定された複数の半導体チップから粘着テープを剥離する。
なお、ピックアップテープは、特に限定されないが、例えば、基材と、基材の一方の面に設けられた粘着剤層を備える粘着シートによって構成される。
[TMA値]
基材を構成するフィルムまたはシートと同一の材質からなる15mm(幅)×10mm(長さ)の測定用フィルムを準備する。BRUKER社製4000SAにより、荷重2g、昇温速度5℃/分で測定用フィルムの伸びまたは縮みを測定し(TMA値)、60℃における値を60℃TMA値とする。上記以外の測定条件については、測定装置の操作マニュアルに準じて設定する。10個のサンプルについて測定し、得られたTMA値の平均値を算出する。
[寸法変化率]
基材を構成するフィルムまたはシートと同一の材質からなる10cm×10cmの測定用フィルムを準備する。測定用フィルムの寸法は23℃での測定値である。測定用サンプルを加熱テーブルに、60℃で3分静置する。その後、室温(23℃)まで冷却した後、加熱前の23℃における一辺の長さ(10cm:L0)と、加熱後の23℃における同じ辺の長さ(L1)とから以下の式により寸法変化率を求める。10個のサンプルについて測定し、得られた寸法変化率の平均値を算出する。なお、測定値はMD方向の測定値を使用する。
寸法変化率(%)=100×(L0−L1)/L0
基材を構成するフィルムまたはシートと同一の材質からなる15mm(幅)×10mm(長さ)の測定用フィルムを準備する。動的粘弾性装置(オリエンテック社製、商品名「Rheovibron DDV−II−EP1」)により、周波数11Hzで、温度範囲−20〜150℃における、測定用フィルムの引張弾性率を10個のサンプルについて測定した。
23℃における引張弾性率の平均値をE23、60℃における引張弾性率の平均値をE60とし、23℃から60℃に至るまでの引張弾性率の変化率E(23−60)(%)を求めた。
試験速度200mm/分でJISK−7127(1999)に準拠して、第1基材のヤング率を測定した。
第1基材の代わりに、剥離シート(リンテック株式会社製、商品名「SP−PET381031」、厚さ:38μm)を用い、かつ、得られる第2基材の厚さを200μmとした以外は、後述する実施例、比較例の第2基材と同様の方法で、試験用第2基材を作製した。試験用第2基材上の剥離シートを除去した後、所定の大きさに切断した試験片を用いて、動的粘弾性装置(オリエンテック社製、商品名「Rheovibron DDV−II−EP1」)により、周波数11Hzで、温度範囲−20〜150℃における、損失弾性率及び貯蔵弾性率を測定した。各温度の「損失弾性率/貯蔵弾性率」の値を、その温度のtanδとして算出し、−5〜120℃の範囲におけるtanδの最大値を、「第2基材のtanδの最大値」とした。
上記と同様に試験用第2基材を剥離シート上に作製し、15mm×140mmにカットしてサンプルを形成した。万能引張試験機(SHIMADZU社製オートグラフAG−10kNIS)を用いて、このサンプルの両端20mmを掴み、毎分200mmの速度で引っ張り、10%伸張したときの応力A(N/m2)と、テープの伸張停止から1分後の応力B(N/m2)とを測定した。これらの応力A、Bの値から、(A−B)/A×100(%)を応力緩和率として算出した。
実施例、比較例で得られた剥離シート付粘着テープを、剥離シートを剥がしつつテープラミネーター(リンテック株式会社製、商品名「RAD−3510」)にセットし、先ダイシング法によりウエハ表面に溝を形成した12インチのシリコンウエハ(厚み760μm)に次の条件で貼付した。
ロール高さ:0mm ロール温度:23℃(室温)
テーブル温度:23℃(室温)
得られた粘着テープ付シリコンウエハは、裏面研削(先ダイシング法)により厚さ30μm、チップサイズ1mm角に個片化した。
裏面研削終了後、研削面をディスコ社製DPG8760により研磨した。研磨ホイールには、ディスコ社製「Gettering DP」を用いた。この研磨により、チップのダメージ部(研削痕、チッピング)を除去した。
ドライポリッシュ終了後、粘着テープの端部の変形の有無および粘着テープ端部に保持されているチップ数を確認した。粘着テープ端部の変形は、粘着テープと吸着テーブルとの間隔により評価し、粘着テープと吸着テーブルとの間に間隔がある箇所が存在する場合には、不良とした。また、粘着テープ上に保持されているチップ群を観察し、剥離したチップが確認された場合には不良とした。
(1)第1基材
第1基材としての厚さ50μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(ヤング率:2500MPa)を準備した。
(ウレタンアクリレート系オリゴマーの合成)
ポリエステルジオールと、イソホロンジイソシアネートを反応させて得られた末端イソシアネートウレタンプレポリマーに、2−ヒドロキシエチルアクリレートを反応させて、質量平均分子量(Mw)5000の2官能のウレタンアクリレート系オリゴマー(UA−1)を得た。
上記で合成したウレタンアクリレート系オリゴマー(UA−1)40質量部、イソボルニルアクリレート(IBXA)40質量部、及びフェニルヒドロキシプロピルアクリレート(HPPA)20質量部を配合し、さらに光重合開始剤としての1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(BASF社製、製品名「イルガキュア184」)2.0質量部、及びフタロシアニン系顔料0.2質量部を配合し、第2基材形成用組成物を調製した。
第1基材の一方の面に、上記で得た第2基材形成用組成物を塗工し、かつ照度160mW/cm2、照射量500mJ/cm2の条件で紫外線照射をすることで第2基材形成用組成物を硬化させて、第1基材上に厚さ30μmの第2基材を有する積層基材を得た。
ブチルアクリレート(BA)65質量部、メチルメタクリレート(MMA)20質量部、及び2−ヒドロキシエチルアクリレート(2HEA)15質量部を共重合して得たアクリル系重合体(b)に、アクリル系重合体(b)の全水酸基のうち80モル%の水酸基に付加するように、2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネート(MOI)を反応させて、エネルギー線硬化性のアクリル系樹脂(Mw:50万)を得た。
剥離シート(リンテック株式会社製、商品名:SP−PET381031)の剥離処理面に、上記で得た粘着剤組成物の塗工液を乾燥後の厚さが20μmとなるように塗工し、加熱乾燥させて、剥離シート上に粘着剤層を形成した。この粘着剤層を、積層基材の第1基材表面に貼付して、剥離シート付き粘着テープを得た。
なお、粘着剤層の23℃における貯蔵弾性率は、0.15MPaであった。また、第2基材の23℃における貯蔵弾性率は250MPa、応力緩和率は90%、tanδの最大値は1.24であった。
積層基材に代えて、低密度ポリエチレン27.5μm/ポリエチレンテレフタレート25μm/低密度ポリエチレン27.5μmの複合フィルム(厚さ80μm)を基材として用いた他は、実施例1と同様にして粘着テープを得た。
積層基材に代えて、市販のポリ塩化ビニルフィルム(厚さ80μm)を基材として用いた他は、実施例1と同様にして粘着テープを得た。
積層基材に代えて、エチレン/メタクリル酸共重合体フィルム(厚さ80μm)である、ニュクレル(登録商標:三井・デュポンポリケミカル)を基材として用いた他は、実施例1と同様にして粘着テープを得た。
Claims (7)
- 基材と、その片面に設けられた粘着剤層とを含む粘着テープであって、
前記基材の60℃TMA値の絶対値が30μm以下である粘着テープ。 - 前記基材を60℃で3分保持した後の寸法変化率の絶対値が0.8%以下である請求項1に記載の粘着テープ。
- 前記基材の23℃における引張弾性率(E23)と60℃における引張弾性率(E60)とから求められる弾性率変化率E(23−60)が30%以下である請求項1または2に記載の粘着テープ。
- 半導体ウエハ表面に溝が形成された半導体ウエハの裏面を研削して、その研削により半導体ウエハを半導体チップに個片化する工程において、半導体ウエハの表面に貼付されて使用される、請求項1〜3の何れかに記載の粘着テープ。
- 前記半導体ウエハを半導体チップに個片化した後、ドライポリッシュを行う工程を含む、請求項4に記載の粘着テープ。
- 半導体ウエハの表面側から溝を形成する工程と、
請求項1〜4の何れか1項に記載の粘着テープを、前記半導体ウエハの表面に貼付する工程と、
前記粘着テープが表面に貼付され、かつ前記溝が形成された半導体ウエハを、裏面側から研削して、前記溝の底部を除去して複数のチップに個片化させる工程と、
前記複数のチップから粘着テープを剥離する工程と、
を備える半導体装置の製造方法。 - 前記半導体ウエハを半導体チップに個片化した後、ドライポリッシュを行う工程を含む、請求項6に記載の半導体装置の製造方法。
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