JPWO2020153499A1 - 半導体ウェハ加工用紫外線硬化型粘着テープ及び半導体チップの製造方法並びにこのテープの使用方法 - Google Patents
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Abstract
Description
他方で、一度の加工によって製造できる半導体チップの数を増やしてチップの製造効率を向上させる点から、半導体ウェハを大径化する傾向にある。半導体ウェハの薄膜化に加えて大径化の流れは、特に、NAND型やNOR型が存在するフラッシュメモリの分野や、揮発性メモリであるDRAMなどの分野で、顕著な傾向を示している。
現在では、12インチの半導体ウェハを厚さ100μm以下に薄膜研削することが標準となってきている。
また、フリップチップ実装に用いられるバンプ付ウェハについても、薄膜化の要求が高まっている。このバンプ付ウェハは、その表面に大きな凹凸を有しているため薄膜加工が難しく、通常の保護テープを用いて裏面研削を行うとウェハ割れが生じたり、ウェハの厚み精度が悪化したりする。そのため、バンプ付ウェハの研削には特殊な表面保護テープが用いられている(引用文献1参照)。
この、ウェハの反りは、上記表面保護テープとして紫外線硬化型の表面保護テープを用いた場合、特に大きくなる。紫外線硬化型のテープは、紫外線を照射することで表面保護テープ中の粘着剤が硬化反応により硬化収縮するため、非紫外線硬化型のテープに比べて反りが大きくなり、ウェハの破損リスクがより高くなる。
<1>
基材フィルムと、該基材フィルム上に設けられた紫外線硬化型の粘着剤層とを少なくとも有する半導体ウェハ加工用紫外線硬化型粘着テープであって、
JIS Z 0237に基づくSUS304に対する90°引きはがし試験方法により測定される前記粘着テープの粘着力の値が、下記(1)及び(2)を共に満たすことを特徴とする、半導体ウェハ加工用紫外線硬化型粘着テープ。
(1)[波長365nmのLEDランプを光源とする紫外線照射装置による積算光量500mJ/cm2の紫外線照射後の粘着力]/[紫外線照射前の粘着力]≧0.50
(2)[高圧水銀ランプを光源とする紫外線照射装置による積算光量500mJ/cm2の紫外線照射後の粘着力]/[紫外線照射前の粘着力]≦0.50
<2>
前記[紫外線照射前の粘着力]が、1N/25mm〜10N/25mmであることを特徴とする、<1>に記載の半導体ウェハ加工用紫外線硬化型粘着テープ。
<3>
前記粘着剤層がベースポリマー成分と光重合開始剤とを含有し、該ベースポリマー成分100質量部に対する光重合開始剤の含有量が0.1〜3.0質量部であることを特徴とする、<1>又は<2>に記載の半導体ウェハ加工用紫外線硬化型粘着テープ。
<4>
前記ベースポリマーが側鎖に紫外線重合性炭素−炭素二重結合を有するポリマーであることを特徴とする、<1>〜<3>のいずれか1つに記載の半導体ウェハ加工用紫外線硬化型粘着テープ。
<5>
前記粘着剤層が紫外線吸収剤を含有することを特徴とする、<1>〜<4>のいずれか1つに記載の半導体ウェハ加工用紫外線硬化型粘着テープ。
<6>
半導体ウェハをダイシングする工程において使用されることを特徴とする、<1>〜<5>のいずれか1つに記載の半導体ウェハ加工用紫外線硬化型粘着テープ。
<7>
下記工程(a)〜(e)を含むことを特徴とする、半導体チップの製造方法。
〔工程〕
(a)表面にパターン面を有する半導体ウェハの該パターン面側に、紫外線硬化型表面保護テープを貼り合せた状態で、該半導体ウェハの裏面を研削する工程、
(b)前記の研削した半導体ウェハの裏面に<1>〜<6>のいずれか1つに記載の半導体ウェハ加工用紫外線硬化型粘着テープを貼り合わせ、リングフレームに支持固定する工程、
(c)前記表面保護テープ側から、第1の紫外線照射装置により紫外線照射を行った後、前記表面保護テープを剥離する工程、
(d)前記半導体ウェハのパターン面側からダイシング装置を用いて、半導体ウェハの切断を行い、個々のチップ単位に個片化する工程、および、
(e)前記粘着テープ側から、第2の紫外線照射装置により紫外線照射を行う工程。
<8>
前記第1の紫外線照射装置が、波長365nmのLEDランプを光源とする紫外線照射装置であることを特徴とする、<7>に記載の半導体チップの製造方法。
<9>
前記第2の紫外線照射装置が、高圧水銀ランプを光源とする紫外線照射装置であることを特徴とする、<7>または<8>に記載の半導体チップの製造方法。
<10>
半導体ウェハの一方の面に紫外線硬化型表面保護テープが貼合され、該半導体ウェハのもう一方の面に<1>〜<6>のいずれか1つに記載の半導体ウェハ加工用紫外線硬化型粘着テープが貼合された半導体ウェハに対して、該紫外線硬化型表面保護テープ側から紫外線を照射する工程を含むことを特徴とする、半導体ウェハ加工用紫外線硬化型粘着テープの使用方法。
<11>
前記の紫外線照射が波長365nmのLEDランプを光源とする紫外線照射であることを特徴とする、<10>に記載の半導体ウェハ加工用紫外線硬化型粘着テープの使用方法。
<12>
前記の紫外線照射後の紫外線硬化型表面保護テープを前記半導体ウェハから剥離する工程を含むことを特徴とする、<10>または<11>に記載の半導体ウェハ加工用紫外線硬化型粘着テープの使用方法。
<13>
前記の半導体ウェハから紫外線硬化型表面保護テープを剥離する工程の後、該半導体ウェハ加工用紫外線硬化型粘着テープ側から紫外線を照射する工程を含むことを特徴とする、<12>に記載の半導体ウェハ加工用紫外線硬化型粘着テープの使用方法
<14>
前記の半導体ウェハ加工用紫外線硬化型粘着テープ側からの紫外線照射が高圧水銀ランプを光源とする紫外線照射であることを特徴とする、<13>に記載の半導体ウェハ加工用紫外線硬化型粘着テープの使用方法。
<15>
前記の、半導体ウェハの一方の面に紫外線硬化型表面保護テープが貼合され、該半導体ウェハのもう一方の面に<1>〜<6>のいずれか1つに記載の半導体ウェハ加工用紫外線硬化型粘着テープが貼合された半導体ウェハが、半導体ウェハの加工工程において生じるものである、<10>〜<14>のいずれか1つに記載の半導体ウェハ加工用紫外線硬化型粘着テープの使用方法。
また、本発明において、「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
本発明の半導体ウェハ加工用紫外線硬化型粘着テープ(以下、「本発明の粘着テープ」とも称す。)2は、基材フィルム3及び基材フィルム3上に設けられた紫外線硬化型の粘着剤層4を少なくとも有するテープである。また、粘着剤層4の上には、必要に応じて設けられる剥離ライナー(セパレータとも称される)が形成されていてもよい。なお、本発明の粘着テープ2の使用時には、上記剥離ライナーを剥がして粘着剤層4を剥き出しにして、用いる。
本発明の粘着テープ2は、JIS Z 0237に基づくSUS304(ステンレス鋼)に対する90°引きはがし試験方法により測定される粘着力の値が、下記(1)及び(2)を共に満たす粘着テープである。
(1)[波長365nmのLEDランプを光源とする紫外線照射装置による積算光量500mJ/cm2の紫外線照射後の粘着力]/[紫外線照射前の粘着力](以下、「ALED/A0」とも略す。)≧0.50
(2)[高圧水銀ランプを光源とする紫外線照射装置による積算光量500mJ/cm2の紫外線照射後の粘着力]/[紫外線照射前の粘着力](以下、「AHPM/A0」とも略す。)≦0.50
上記において、[紫外線照射前の粘着力]とは、本発明の粘着テープを作製後、未使用の状態での粘着力を意味する。なお、長期保管等により経時した本発明の粘着テープについては、遮光等により紫外線硬化が生じない状況で保管した状態での粘着力を意味する。
また、[紫外線照射後の粘着力]とは、上記未使用の状態の本発明の粘着テープに対して、各光源ランプを用いた紫外線照射装置により積算光量500mJ/cm2の紫外線を照射した後の粘着力を意味する。
上記粘着力の具体的な測定方法は、実施例の項に記載の通りである。
上記(1)におけるALED/A0は、0.60以上が好ましく、0.70以上がより好ましい。なお、上記(1)におけるALED/A0の上限値は特に制限はないが、1.30以下が好ましく、1.20以下がより好ましく、1.10以下がさらに好ましく、1.00以下が特に好ましい。
上記(2)におけるAHPM/A0は、0.40以下が好ましく、0.30以下がより好ましく、0.20以下がさらに好ましい。なお、上記(2)におけるAHPM/A0の下限値は特に制限はないが、0.05以上が好ましく、0.10以上がより好ましい。
なお、[高圧水銀ランプを光源とする紫外線照射装置による積算光量500mJ/cm2の紫外線照射後の粘着力]に対する[波長365nmのLEDランプを光源とする紫外線照射装置による積算光量500mJ/cm2の紫外線照射後の粘着力]の比(以下、「ALED/AHPM」とも略す。)は、0.2〜200であることが好ましく、2.0〜100であることがより好ましい。
このため、本発明の粘着テープ2は、半導体ウェハの加工工程においてダイシングテープとして用いた場合には、表面保護テープへの紫外線照射の光源としてLEDランプを用いることにより、表面保護テープへの紫外線照射では粘着力の低下を抑えることができ、LEDランプの紫外線が本発明の粘着テープ2(ダイシングテープ)に回り込んでも、ダイシング時におけるチップ飛びを抑制することができる。また、本発明の粘着テープ2は、光源として高圧水銀ランプを用いる紫外線照射により、本発明の粘着テープ2の粘着力を十分に低下させることができ、優れたピックアップ性を示すことができる。
本発明における基材フィルム3は、特に制限されるものでなく、公知のプラスチックなどの樹脂を用いることができる。半導体ウェハのダイシング用途のテープ(以下、「ダイシングテープ」と称す。)を構成する基材フィルムとしては、通常、熱可塑性のプラスチックフィルムが用いられる。
基材フィルム3を構成する樹脂(材料)として、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体およびポリブテン等のポリオレフィン、スチレン−水添イソプレン−スチレンブロック共重合体、スチレン−イソプレン−スチレン共重合体、スチレン−水添ブタジエン−スチレン共重合体およびスチレン−水添イソプレン/ブタジエン−スチレン共重合体等の熱可塑性エラストマー、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−(メタ)アクリル酸共重合体、エチレン−(メタ)アクリル酸エステル共重合体およびエチレン−(メタ)アクリル酸金属塩系アイオノマー等のエチレン共重合体、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネートおよびポリメタクリル酸メチル等のエンジニアリングプラスチック、軟質ポリ塩化ビニル、半硬質ポリ塩化ビニル、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド、ポリイミド、天然ゴムならびに合成ゴム等の高分子材料が好ましい。
上記エチレン共重合体において、樹脂の構成単位である、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸エステル及び(メタ)アクリル酸金属塩は、エチレン共重合体中に1種含まれていてもよく2種以上含まれていてもよい。また、エチレン−(メタ)アクリル酸金属塩系アイオノマーにおける金属塩は、2価以上の金属塩が好ましく、例えば、Zn2+の金属塩が挙げられる。
基材フィルム3を構成する樹脂として、1種又は2種以上の樹脂を用いることができる。
基材フィルム3は、単層構造であってもよく、二層以上の層が積層した複層体であってもよい。
基材フィルム3を構成する樹脂は、粘着剤層4との接着性に応じて適宜に選択することができる。
基材フィルム3の厚さは、特に限定されるものではなく、通常のダイシングテープにおける基材フィルムの厚さに設定することができる。通常、30〜200μmが好ましく、より好ましくは50〜150μmである。
粘着剤層4を構成する粘着剤は、上記で(1)及び(2)で規定する紫外線照射前後での粘着力の比を満たすことができる紫外線硬化型粘着剤(以下、単に「粘着剤」とも称す。)である限り、特に限定されることはない。
具体的には、上記紫外線硬化型粘着剤を含有する粘着剤層4は、波長365nmのLEDランプを光源とする紫外線照射では硬化があまり進行せず、この紫外線照射によっては粘着力が低下しにくい。他方、高圧水銀ランプを光源とする紫外線照射により硬化が進行し、粘着力を十分に低下させることができ、半導体ウェハ(半導体チップ)から剥離しやすくなる。すなわち、高圧水銀ランプを光源に用いると、254nm、313nm、365nm、405nm及び436nm等の波長を含む波長分布の広い光を照射することができるため、波長365nmのLEDランプを光源に用いた場合に比べて、硬化反応をより効率化できる。本発明において、粘着剤層4は、照射する紫外線の波長域(波長分布)によって硬化反応性が異なる紫外線硬化型の層である。
粘着剤層4中に含まれるベースポリマーの含有量は、50〜95質量%が好ましく、70〜95質量%がより好ましい。
上記紫外線硬化型粘着剤は、上述の通り、照射する紫外線の波長域によって硬化反応性が異なる粘着剤であればよい。ここで、高圧水銀ランプを光源とする紫外線照射による硬化は、三次元網状化する性質を利用するものであればよく、大きく分けて、1)側鎖に紫外線重合性炭素−炭素二重結合(エチレン性二重結合)を有するベースポリマーを含有する粘着剤と、2)通常のゴム系あるいは(メタ)アクリル系の感圧性ベースポリマーに対して、分子中に少なくとも2個の紫外線重合性炭素−炭素二重結合(エチレン性二重結合)を有する低分子量化合物(以下、紫外線重合性低分子量化合物という)を含有する粘着剤に分類される。
粘着剤層4を構成する粘着剤が、側鎖に紫外線重合性炭素−炭素二重結合を有するベースポリマーを含有する場合、粘着剤層4は、側鎖に紫外線重合性炭素−炭素二重結合を有する(メタ)アクリルポリマーを含むことが好ましい。粘着剤層4中の側鎖に紫外線重合性炭素−炭素二重結合を有する(メタ)アクリルポリマーの含有量は、50質量%以上が好ましく、80質量%以上がより好ましい。
上記(メタ)アクリルポリマーは、上記側鎖に有する紫外線重合性炭素−炭素二重結合(エチレン性二重結合)の他に、エポキシ基やカルボキシ基などの官能基を有してもよい。
紫外線重合性炭素−炭素二重結合を有する基は、非芳香族性のエチレン性二重結合を有すればどのような基でも構わないが、(メタ)アクリロイル基、(メタ)アクリロイルオキシ基、(メタ)アクリロイルアミノ基、アリル基、1−プロペニル基、ビニル基(スチレンもしくは置換スチレンを含む)が好ましく、(メタ)アクリロイル基又は(メタ)アクリロイルオキシ基がより好ましい。
官能基(α)、(β)としては、カルボキシ基、水酸基、アミノ基、メルカプト基、環状酸無水基、エポキシ基、イソシアネート基(−N=C=O)等が挙げられる。
側鎖に官能基(α)を有する(メタ)アクリルポリマーは、官能基(α)を有する(メタ)アクリルモノマー、好ましくは(メタ)アクリル酸エステル〔(特に、アルコール部に官能基(α)を有するもの〕をモノマー成分に使用することで得ることができる。
側鎖に官能基(α)を有する(メタ)アクリルポリマーは、共重合体が好ましい。この場合、側鎖に官能基(α)を有する(メタ)アクリルモノマーとの共重合成分は、(メタ)アクリル酸アルキルエステル、なかでもアルコール部に官能基(α)や紫外線重合性炭素−炭素二重結合を有する基が置換していない(メタ)アクリル酸アルキルエステルが好ましい。
(メタ)アクリル酸エステルは1種でも2種以上でも構わないが、アルコール部の炭素数が5以下のものと炭素数が6〜12のものを併用することが好ましい。
また、官能基(β)がイソシアネート基以外の場合の好ましい化合物は、官能基(α)を有する(メタ)アクリルモノマーで例示した化合物が挙げられる。
質量平均分子量が100万以下であると、紫外線を照射した場合に、紫外線照射後も粘着剤層4が脆くならずに可撓性を有するため、剥離時に半導体チップ面に糊残りを生じにくい。また、質量平均分子量が20万以上であると、紫外線照射前の凝集力が小さすぎず、十分な粘着力を有するため、ダイシング時に十分に半導体チップを保持することができ、チップ飛びが生じにくい。また、紫外線照射後の硬化が十分で、剥離時に半導体チップ面に糊残りを生じにくい。本発明における質量平均分子量とは、ポリスチレン換算の質量平均分子量である。
粘着剤層4に用いるベースポリマーのガラス転移温度は、示差走査熱量計(DSC)により、昇温速度0.1℃/分の条件で測定される値である。示差走査熱量計としては、例えば、島津製作所社製のDSC−60(商品名)が挙げられる。本発明においてガラス転移温度は、JIS K 7121「プラスチックの転移温度測定方法」の、補外ガラス転移開始温度である。
側鎖に紫外線重合性炭素−炭素二重結合を有するベースポリマーの水酸基価〔ベースポリマー1gをアセチル化させたとき、水酸基と結合した酢酸を中和するのに必要とする水酸化カリウムのmg数〕は、5〜100が好ましく、10〜80がより好ましい。
このようにすることで、さらに本発明の粘着テープ剥離時の糊残り防止効果に優れる。
側鎖に紫外線重合性炭素−炭素二重結合を有するベースポリマーを含有する粘着剤は、硬化剤を含有することが好ましい。硬化剤は、ベースポリマーが有する官能基と反応して粘着力及び凝集力を調整するために用いられる。
上記硬化剤としては、好ましくは、ポリイソシアネート類、メラミン・ホルムアルデヒド樹脂およびエポキシ樹脂が挙げられる。このなかでも、本発明では、ポリイソシアネート類がより好ましい。
上記の硬化剤は、未使用の粘着テープの粘着剤層4中において、すでにベースポリマーと反応した状態にある。なお、本発明において「ベースポリマー成分」という場合、硬化剤成分を含まない。すなわち、ベースポリマーと硬化剤とが反応した状態においては、硬化剤成分を除いた構造部をベースポリマー成分と称す。
ただし、粘着剤層4中に含有される全ての硬化剤が反応していても、その一部が反応していてもよい。
硬化剤成分の含有量が上記下限値以上であると、凝集力向上効果が十分となり、粘着剤の糊残りが抑制される。また粘着剤層と被着体面がずれにくく、エキスパンド時の剥がれが抑制される。硬化剤の配合量が上記上限値以下であると。粘着剤の配合および塗布作業中に架橋構造が急速に形成されることなく硬化反応が進行するため、作業性に優れる。また、粘着剤の柔軟性が損なわれず、エキスパンド時の剥がれが抑制される。
側鎖に紫外線重合性炭素−炭素二重結合を有するベースポリマーを紫外線照射によって硬化させる場合には、粘着剤中に光重合開始剤を配合することが好ましい。
上記光重合開始剤としては、特に制限はなく、通常用いられる光重合開始剤を広く用いることができる。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、ベンゾフェノン、ミヒラーズケトン、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、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ェニルケトン、2−ヒドロキシメチルフェニルプロパン等を使用することができる。
本発明の粘着テープ2に、所定の波長域に対する反応性差を持たせるため、粘着剤層4中において、光重合開始剤の含有量は、ベースポリマー成分100質量部に対して、0.1〜3.0質量部が好ましく、0.1〜1.5質量部がより好ましく、0.1〜1.0質量部がさらに好ましい。光重合開始剤の含有量が上記上限値以下であると、波長365nmのLEDランプを光源とする紫外線照射による硬化反応性と高圧水銀ランプを光源とする紫外線照射による硬化反応性との間に、所望の差を持たせることができる。光重合開始剤の含有量が上記下限値以上であると、高圧水銀ランプを光源とする紫外線の照射時に硬化反応が十分に進行して硬化され、本発明の粘着テープ2と被着体との剥離性をより向上させることができる。
本発明の粘着テープ2に、所定の波長域の吸収性を高め、所定の光源を用いた際の硬化反応性を制御する点から、粘着剤に紫外線吸収剤を添加してもよい。
上記トリアジン骨格を有する化合物として、例えば、2,4−ビス[2−ヒドロキシ−4−ブトキシフェニル]−6−(2,4−ジブトキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−6−(2−ヒドロキシ−4−n−オクチルオキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2−(2,4−ジヒドロキシフェニル)−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン、2−(2,4−ジヒドロキシフェニル)−4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン、2−(2−ヒドロキシ−4−メトキシフェニル)−4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジンが挙げられる。
紫外線吸収剤の添加量は、所望の波長域に対する硬化反応性に応じて調整することができる。例えば、ベースポリマー100質量部に対して0.1〜10.0質量部が好ましく、0.1〜5.0質量部がより好ましく、0.1〜1.0質量部がさらに好ましい。
本発明において、基材フィルム3を設ける方法、並びに基材フィルム3上に粘着剤層4を設ける方法は特に制限されるものではなく、公知の方法から適宜選択して設けることができる。一例を下記に記載するが、下記の例に限定されるものではない。
剥離ライナー上に、粘着剤を塗工し、所望の厚みを有する粘着剤層4を形成する。この粘着剤層4と基材フィルム3(基材フィルムを構成する樹脂をフィルム化したもの)とを貼り合せることにより、本発明の粘着テープ2を作製することができる。
なお、本発明の粘着テープは、作製後、遮光条件下で保存することも好ましい。
本発明の粘着テープ2は、LEDを光源とする紫外線照射では粘着力の低下を抑えることができ、高圧水銀ランプを光源とする紫外線照射により粘着力を十分に低下させることができる。
そのため、本発明の粘着テープ2を半導体チップの製造において、ダイシングテープ(固定テープ)として用いることにより、表面保護テープへの紫外線照射に伴う薄膜ウェハの反りを抑制することができ、しかも、ダイシング時のチップ飛びの抑制とその後の優れたピックアップ性とを両立することができる。
また、本発明の粘着テープ2と紫外線硬化型表面保護テープを半導体ウェハにそれぞれ貼り合せ、波長365nmのLEDランプを光源とする紫外線照射により紫外線硬化型表面保護テープを硬化させる、本発明の粘着テープの使用方法に、好適に用いることができる。この使用方法では、本発明の粘着テープ2の粘着力の低下を十分に抑えながら紫外線硬化型表面保護テープを硬化して半導体ウェハから剥離することができる。
なお、それぞれの紫外線の照射条件は、所望の粘着力とするために適宜調整することができる。
本発明の半導体チップの製造方法は、本発明の粘着テープ2を用いて半導体チップを得る方法である。
好ましくは、表面にパターン面を有する半導体ウェハの該パターン面側に、紫外線硬化型表面保護テープ(以下、単に「表面保護テープ」とも称す。)を貼り合せ、その状態でパターン面を保護しながら該半導体ウェハの裏面を研削する。次いで、半導体ウェハの裏面に本発明の粘着テープ2を貼り合わせ、リングフレームに支持、固定する。次いで、表面保護テープ側から、第1の紫外線照射装置により紫外線照射を行った後、表面保護テープを剥離して、半導体ウェハの表面にパターン面を露出させる。次いで、半導体ウェハのパターン面側からダイシング装置を用いて、半導体ウェハの切断を行い、個々のチップ単位に個片化する(ダイシング)ことで、目的の半導体チップを得ることができる。ダイシングの方法は特に制限されず、通常の方法を採用することができる。なかでも、ダイシングブレードを用いたダイシングが好ましい。
本発明の半導体チップの製造方法は、さらに、本発明の粘着テープ2側から、第2の紫外線照射装置から紫外線を照射することで、粘着テープ2の粘着性を低下させることが好ましい。次いで、本発明の粘着テープ2から半導体チップをピックアップする工程を有することも好ましい。またさらに、ピックアップした半導体チップをダイボンディング工程に移行する工程を含んでもよい。
第1の紫外線照射装置は、例えば、波長365nmのLEDランプを光源とする紫外線照射装置が好ましい。また、第2の紫外線照射装置は、例えば、高圧水銀ランプを光源とする紫外線照射装置が好ましい。
第1の紫外線照射装置による紫外線照射及び第2の紫外線照射装置による紫外線照射の条件は、使用する表面保護テープ及び本発明の粘着テープ2の光源に対する硬化反応性にあわせて、適宜調整することができる。照射条件は特に限定されないが、例えば、波長365nmのLEDランプを光源とする紫外線照射は、照射強度が30mW/cm2〜50mW/cm2であることが好ましく、積算光量が200mJ/cm2〜1000mJ/cm2となる照射であることが好ましく、高圧水銀ランプを光源とする紫外線照射は、照射強度が40mW/cm2〜80mW/cm2であることが好ましく、紫外線(波長250nm〜450nm)積算光量が200mJ/cm2〜1000mJ/cm2となる照射であることが好ましい。
また、上記高圧水銀ランプの種類は、特に制限されず、通常用いられる高圧水銀ランプを使用することができる。
本発明の粘着テープの使用方法は、半導体ウェハ1の一方の面(例えばパターン面)に紫外線硬化型表面保護テープが貼合され、該半導体ウェハ1のもう一方の面に本発明の粘着テープ2が貼合された半導体ウェハに対して、表面保護テープ11側から紫外線を照射する工程を有する。
この紫外線照射により、表面保護テープ11(好ましくは表面保護テープの粘着剤層)を硬化させて粘着力を低下させる。上記紫外線照射は波長365nmのLEDランプを光源とする紫外線照射が好ましい。
この紫外線照射により、本発明の粘着テープ2における粘着剤層を硬化させて粘着力を低下させる。上記紫外線照射は高圧水銀ランプを光源とする紫外線照射が好ましい。
具体的には、TSVウェハのミドル層の加工工程は、以下の工程を含む。まず、ウェハの一方の面にサポートガラスが貼合された状態でビアを形成する。次いで、サポートガラスが貼付された面とは逆側(反対側)のウェハ面をバックグラインド研削(BG研削)し、研削した面にバンプを形成する。続いて、バンプ形成面にダイシングテープを貼合した後、サポートガラスを除去する。続いて、サポートガラスが除去された面にフィルム状半導体封止剤一体型の表面保護テープを貼り付ける。その後、一体型表面保護テープ側から紫外線照射を行い、表面保護テープを剥離してウェハ上にフィルム状半導体封止剤のみを残す。
上記加工工程では、ウェハの両側の面にダイシングテープと一体型表面保護テープとがそれぞれ貼付けられた状態が存在する。このため、一体型表面保護テープへの紫外線照射を行うと、ダイシングテープの一部の面にも紫外線が照射されてしまい、ダイシングテープとして通常の紫外線硬化型テープを用いた場合には、ウェハ端部付近における粘着力が低下してしまい、ダイシング時にチップ飛びが発生するおそれがあることが、本発明者らの検討によりわかってきた。一方、本発明の粘着テープ2をダイシングテープとして使用することで、一体型表面保護テープに対する紫外線照射による粘着力の低下を抑制することができ、ダイシング時におけるチップ飛びの発生を抑制することができる。
(1)基材フィルムの作製
エチレン−メタクリル酸−(アクリル酸2−メチル−プロピル)3元共重合体−Zn2+−アイオノマー樹脂である、ハイミランAM−7316(商品名、三井デュポンケミカル社製)を使用し、厚さ80μmの基材フィルム3を作製した。なお、このフィルムの片面にはコロナ処理を施した。
粘着剤は、ベースポリマーとして、側鎖に紫外線硬化性炭素−炭素二重結合を有する紫外線硬化型アクリルポリマーを有する、以下の粘着剤を使用した。
((メタ)アクリル共重合体Aの合成)
2−エチルヘキシルアクリレート70mol%、2−ヒドロキシエチルアクリレート20mol%およびメチルメタクリレート10mol%を記載のモル比で配合し、酢酸エチル溶液中で共重合させることにより(メタ)アクリル共重合体のポリマー溶液を得た。このポリマー溶液中へ、(メタ)アクリル共重合体100質量部に対して10質量部の2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネート(昭和電工株式会社製、カレンズMOI(商品名))を加えて反応させ、(メタ)アクリル共重合体の側鎖のヒドロキシル基に前記イソシアネートに由来する二重結合含有基を付加させることで、側鎖に二重結合含有基を有する(メタ)アクリル共重合体Aの組成物を得た。
側鎖に二重結合含有基を有するアクリル共重合体Aは、質量平均分子量60万、ガラス転移温度(Tg)−64℃、紫外線硬化性炭素−炭素二重結合量0.9meq/gであった。
(粘着剤の調製)
上記(メタ)アクリル共重合体Aの組成物中へ、100質量部の(メタ)アクリル共重合体Aに対する配合量で、硬化剤としてコロネートL〔日本ポリウレタン工業(株)社製、商品名、イソシアネート系硬化剤〕を2.0質量部と、光重合開始剤としてイルガキュア184(BASF社製、商品名)を0.1質量部とを配合し、粘着剤Aを得た。
上記粘着剤Aを剥離ライナー上に乾燥後の厚みが10μmとなるように塗工し、粘着剤層4を形成した。形成した粘着剤層4を、上記で作製した厚さ80μmの基材フィルム3におけるコロナ処理を施した面側に貼り合せ、総厚90μmの半導体ウェハ加工用紫外線硬化型粘着テープ(粘着テープ)2を作製した。
実施例1で使用した粘着剤Aにおいて、光重合開始剤であるイルガキュア184(BASF社製)の配合量を0.1質量部から0.75質量部に変更して粘着剤Bを得た。粘着剤Aに代えて粘着剤Bを使用した以外は、実施例1と同様にして、粘着テープ2を作製した。
実施例1で使用した粘着剤Aにおいて、光重合開始剤であるイルガキュア184(BASF社製)の配合量を0.1質量部から1.0質量部に変更して粘着剤Cを得た。粘着剤Aに代えて粘着剤Cを使用した以外は、実施例1と同様にして、粘着テープ2を作製した。
実施例1で使用した粘着剤Aにおいて、光重合開始剤であるイルガキュア184(BASF社製)の配合量を0.1質量部から0.5質量部に変更し、紫外線吸収剤としてLA−F70(株式会社ADEKA製、商品名)を0.3質量部配合し粘着剤Dを得た。粘着剤Aに代えて粘着剤Dを使用した以外は、実施例1と同様にして、粘着テープ2を作製した。
実施例1で使用した粘着剤Aにおいて、光重合開始剤であるイルガキュア184(BASF社製)を光重合開始剤のイルガキュア651(BASF社製、商品名)に変更し、かつ配合量を0.1質量部から0.3質量部へ変更し、紫外線吸収剤としてLA−F70(株式会社ADEKA製)を0.3質量部配合し粘着剤Eを得た。粘着剤Aに代えて粘着剤Eを使用した以外は、実施例1と同様にして、粘着テープ2を作製した。
実施例1で使用した粘着剤Aにおいて、光重合開始剤であるイルガキュア184(BASF社製)の配合量を0.1質量部から5.0質量部に変更して粘着剤Fを得た。粘着剤Aに代えて粘着剤Fを使用した以外は、実施例1と同様にして、粘着テープを作製した。
実施例1で使用した粘着剤Aにおいて、光重合開始剤であるイルガキュア184(BASF社製)を光重合開始剤のイルガキュア651(BASF社製)に変更し、かつ配合量を0.1質量部から4.0質量部へ変更し粘着剤Gを得た。粘着剤Aに代えて粘着剤Gを使用した以外は、実施例1と同様にして、粘着テープを作製した。
実施例1で使用した粘着剤Aにおいて、光重合開始剤であるイルガキュア184(BASF社製)を光重合開始剤のイルガキュア651(BASF社製)に変更し、かつ配合量を0.1質量部から3.1質量部へ変更し、紫外線吸収剤としてLA−F70(株式会社ADEKA製)を0.1質量部配合し粘着剤Hを得た。粘着剤Aに代えて粘着剤Hを使用した以外は、実施例1と同様にして、粘着テープを作製した。
上記で作製した粘着テープについての粘着力を試験例1のようにして測定した。また、試験例2のようにしてダイシング時のチップ飛びを、試験例3のようにしてチップ個片化後のピックアップ性を、それぞれ評価した。
本発明における粘着力は、JIS Z 0237に基づく、ステンレス試験板に対する90°引きはがし粘着力試験方法により測定される値である。具体的な測定方法は以下の通りである。なお、以下に記載しない条件については、JIS Z 0237に基づく。
まず、粘着テープから幅25mm×長さ150mmの試験片を3つ採取した。これらの試験片を、JIS R 6253に規定する280番の耐水研磨紙で仕上げた、JIS G 4305に規定する厚さ1.5mm〜2.0mmのSUS304鋼板(ステンレス鋼試験版)上に貼着した。その後、2kgのゴムローラを3往復かけて圧着し、1時間放置した。その後、測定値がその容量の15〜85%の範囲に入るJIS B 7721に適合する引張試験機を用いて粘着力を測定した。測定は、90°引きはがし法により、引張速さ50mm/min、測定温度23℃、相対湿度49%の条件で行った。本発明における粘着力は、上記方法により測定した3つの試験片の粘着力の算術平均である。
上記で作製した粘着テープについて、上記方法により紫外線照射前の粘着力(A0)を測定した。
上記で作製した粘着テープに対して、波長365nmのLEDランプを光源とする紫外線照射装置(アイテックシステム社製、商品名:MUVBA−0.4×0.6×0.2、ピーク波長365nm)を用いて、照射強度30mW/cm2で積算光量が500mJ/cm2となるように照射した。
紫外線を照射後、1時間放置した粘着テープについて、上記方法により波長365nmのLEDランプを光源とする紫外線照射後の粘着力(ALED)を測定した。
上記で作製した粘着テープに対して、高圧水銀ランプを光源とする紫外線照射装置(テクノビジョン社製、商品名:UVC−408)を用いて、照射強度70mW/cm2で、紫外線(波長250nm〜450nm)の積算光量が500mJ/cm2となるように照射した。
紫外線を照射後、1時間放置した粘着テープについて、上記方法により高圧水銀ランプを光源とする紫外線照射後の粘着力(AHPM)を測定した。
厚み150μm、♯2000番手仕上げの8インチミラーウエハに対して、上記で作製した粘着テープを23℃、50%RHの条件下で貼合した。テープ貼合から1時間経過後、試験例1−2と同じ条件により、紫外線を照射した。紫外線を照射後、1時間放置した後、下記のダイシング条件により、5mm×5mm□のチップが1238枚得られるように切断した。
<ダイシング条件>
ダイシング装置 :DISCO社製のDFD−6340(商品名)
ブレード :DISCO社製のNBC−ZH2050 27HEDD(商品名)
ブレード回転数 :40,000rpm
切削速度 :80mm/sec
テープへの切り込み深さ :0.07mm
切削ライン :長さ205mmの切削ラインを縦横41本ずつ
切削水の流量 :2L/min
切削水温度 :23℃
上記ダイシングにより個片化されたチップを目視で観察し、個片化したチップの飛散が全く無ければ「〇」、チップの飛散があれば「×」として、評価した。
試験例2のダイシング後、粘着テープ側から、試験例1−3と同じ条件により、紫外線を照射した。その後、下記のピックアップ条件により、個片化されたチップをピックアップした。
<ピックアップ条件>
ピックアップ装置:キャノンマシナリー社製のCAP−300II(商品名)
突き上げピン形状:半径0.7mm、先端曲率半径R=0.25mm、先端角度15°
ピン突き上げ高さ:1mm
ピン突き上げスピード:50mm/sec
コレット形状:吸着穴0.89mmφ
リングフレーム:DISCO社製の型式DTF−2−6−1(商品名)、SUS420J2製
上記条件にて個片化した1238チップをピックアップし、全てのチップが剥離可能であったものを「〇」、剥離できず粘着テープ上にチップが1〜25チップ残ったものを「△」、剥離できず粘着テープ上にチップが26チップ以上残ったものを「×」として、評価した。本試験においては、「△」又は「○」が合格レベルである。
なお、上記試験例2においてチップの飛散が見られた場合には、飛散せずにテープ上に残っているチップについて、上記ピックアップ性を評価した。
なお、表中における各粘着力の単位は「N/25mm」である。
実施例1〜5の粘着テープは、本発明で規定する、(1)[紫外線照射前の粘着力]に対する[波長365nmのLEDランプを光源とする紫外線照射装置による積算光量500mJ/cm2の紫外線照射後の粘着力]の比(ALED/A0)が0.50以上の値を有し、(2)[紫外線照射前の粘着力]に対する[高圧水銀ランプを光源とする紫外線照射装置による積算光量500mJ/cm2の紫外線照射後の粘着力]の比(AHPM/A0)が0.50以下の値を有する。
これらの実施例1〜5の紫外線照射型粘着テープは、半導体ウェハの一方の面に貼合して使用した場合に、波長365nmのLEDランプを光源とする紫外線照射後にダイシングを行っても、ダイシング時のチップ飛びを抑制することができることがわかった。さらに、上記ダイシング後に、高圧水銀ランプを光源とする紫外線を照射し、その後ピックアップを行うことにより、紫外線照射型粘着テープからチップを良好に剥離できることがわかった。つまり、これらの実施例1〜5の紫外線照射型粘着テープは、チップ飛びの抑制とピックアップ性の両立に優れることがわかった。
実施例1〜5についてみると、[紫外線照射前の粘着力]に対する[高圧水銀ランプを光源とする紫外線照射装置による積算光量500mJ/cm2の紫外線照射後の粘着力]の比(AHPM/A0)が0.43である実施例5の粘着テープを用いた場合には、ピックアップ工程時に粘着テープ上に12チップが残ったのに対し、上記比(AHPM/A0)が0.40以下である実施例1〜4の粘着テープを用いた場合には、ピックアップ工程時に粘着テープ上にチップが1つも残らず、ピックアップ性により優れることがわかった。
比較例2の粘着テープは、本発明で規定する(2)を満たすものの、[紫外線照射前の粘着力]に対する[波長365nmのLEDランプを光源とする紫外線照射装置による積算光量500mJ/cm2の紫外線照射後の粘着力]の比(ALED/A0)が0.33であり、本発明で規定する0.50以上を満たさない。この比較例2の粘着テープは、波長365nmのLEDランプを光源とする紫外線照射後のダイシングによるチップの飛散が見られ、チップ飛びの抑制が十分でなかった。なお、ピックアップ工程時には、粘着テープ上に4チップが残った。
比較例3の粘着テープは、本発明で規定する(1)を満たすものの、(2)[紫外線照射前の粘着力]に対する[高圧水銀ランプを光源とする紫外線照射装置による積算光量500mJ/cm2の紫外線照射後の粘着力]の比(AHPM/A0)が0.57であり、本発明で規定する0.50以下を満たさない。この比較例3の粘着テープは、LEDランプを光源とする紫外線照射後にダイシングを行い、次いで、高圧水銀ランプを光源とする紫外線を照射し、ピックアップを行った際には、1238枚の全てのチップが粘着テープ上に残り、ピックアップ性が十分でなかった。
また、本発明の粘着テープを使用することにより、チップ飛びの抑制と優れたピックアップ性を両立しながら、半導体チップを製造することができる。
1A 裏面研削中の半導体ウェハ
1B 裏面が研削された状態の半導体ウェハ
1C 分割された半導体ウェハ
2 半導体ウェハ加工用紫外線硬化型粘着テープ(粘着テープ)
3 基材フィルム
4 粘着剤層
7 チップ
11 表面保護テープ
12 基材フィルム
13 粘着剤層
S 表面
B 裏面
M1 ウェハ研削装置
D ダイシングブレード
F リングフレーム
UVS1 波長365nmのLEDランプを光源とする紫外線照射装置
UVS2 高圧水銀ランプを光源とする紫外線照射装置
Claims (15)
- 基材フィルムと、該基材フィルム上に設けられた紫外線硬化型の粘着剤層とを少なくとも有する半導体ウェハ加工用紫外線硬化型粘着テープであって、
JIS Z 0237に基づくSUS304に対する90°引きはがし試験方法により測定される前記粘着テープの粘着力の値が、下記(1)及び(2)を共に満たすことを特徴とする、半導体ウェハ加工用紫外線硬化型粘着テープ。
(1)[波長365nmのLEDランプを光源とする紫外線照射装置による積算光量500mJ/cm2の紫外線照射後の粘着力]/[紫外線照射前の粘着力]≧0.50
(2)[高圧水銀ランプを光源とする紫外線照射装置による積算光量500mJ/cm2の紫外線照射後の粘着力]/[紫外線照射前の粘着力]≦0.50 - 前記[紫外線照射前の粘着力]が、1N/25mm〜10N/25mmであることを特徴とする、請求項1に記載の半導体ウェハ加工用紫外線硬化型粘着テープ。
- 前記粘着剤層がベースポリマー成分と光重合開始剤とを含有し、該ベースポリマー成分100質量部に対する光重合開始剤の含有量が0.1〜3.0質量部であることを特徴とする、請求項1又は2に記載の半導体ウェハ加工用紫外線硬化型粘着テープ。
- 前記ベースポリマーが側鎖に紫外線重合性炭素−炭素二重結合を有するポリマーであることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の半導体ウェハ加工用紫外線硬化型粘着テープ。
- 前記粘着剤層が紫外線吸収剤を含有することを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載の半導体ウェハ加工用紫外線硬化型粘着テープ。
- 半導体ウェハをダイシングする工程において使用されることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか1項に記載の半導体ウェハ加工用紫外線硬化型粘着テープ。
- 下記工程(a)〜(e)を含むことを特徴とする、半導体チップの製造方法。
〔工程〕
(a)表面にパターン面を有する半導体ウェハの該パターン面側に、紫外線硬化型表面保護テープを貼り合せた状態で、該半導体ウェハの裏面を研削する工程、
(b)前記の研削した半導体ウェハの裏面に請求項1〜6のいずれか1項に記載の半導体ウェハ加工用紫外線硬化型粘着テープを貼り合わせ、リングフレームに支持固定する工程、
(c)前記表面保護テープ側から、第1の紫外線照射装置により紫外線照射を行った後、前記表面保護テープを剥離する工程、
(d)前記半導体ウェハのパターン面側からダイシング装置を用いて、半導体ウェハの切断を行い、個々のチップ単位に個片化する工程、および、
(e)前記粘着テープ側から、第2の紫外線照射装置により紫外線照射を行う工程。 - 前記第1の紫外線照射装置が、波長365nmのLEDランプを光源とする紫外線照射装置であることを特徴とする、請求項7に記載の半導体チップの製造方法。
- 前記第2の紫外線照射装置が、高圧水銀ランプを光源とする紫外線照射装置であることを特徴とする、請求項7または8に記載の半導体チップの製造方法。
- 半導体ウェハの一方の面に紫外線硬化型表面保護テープが貼合され、該半導体ウェハのもう一方の面に請求項1〜6のいずれか1項に記載の半導体ウェハ加工用紫外線硬化型粘着テープが貼合された半導体ウェハに対して、該紫外線硬化型表面保護テープ側から紫外線を照射する工程を含むことを特徴とする、半導体ウェハ加工用紫外線硬化型粘着テープの使用方法。
- 前記紫外線照射が波長365nmのLEDランプを光源とする紫外線照射であることを特徴とする、請求項10に記載の半導体ウェハ加工用紫外線硬化型粘着テープの使用方法。
- 前記の紫外線照射後の紫外線硬化型表面保護テープを前記半導体ウェハから剥離する工程を含むことを特徴とする、請求項10または11に記載の半導体ウェハ加工用紫外線硬化型粘着テープの使用方法。
- 前記の半導体ウェハから紫外線硬化型表面保護テープを剥離する工程の後、該半導体ウェハ加工用紫外線硬化型粘着テープ側から紫外線を照射する工程を含むことを特徴とする、請求項12に記載の半導体ウェハ加工用紫外線硬化型粘着テープの使用方法。
- 前記の半導体ウェハ加工用紫外線硬化型粘着テープ側からの紫外線照射が高圧水銀ランプを光源とする紫外線照射であることを特徴とする、請求項13に記載の半導体ウェハ加工用紫外線硬化型粘着テープの使用方法。
- 前記の、半導体ウェハの一方の面に紫外線硬化型表面保護テープが貼合され、該半導体ウェハのもう一方の面に請求項1〜6のいずれか1項に記載の半導体ウェハ加工用紫外線硬化型粘着テープが貼合された半導体ウェハが、半導体ウェハの加工工程において生じるものである、請求項10〜14のいずれか1項に記載の半導体ウェハ加工用紫外線硬化型粘着テープの使用方法。
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