KR102042538B1 - 마스크 일체형 표면 보호 테이프 - Google Patents

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KR102042538B1
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히로토키 요코이
도모아키 우치야마
요시후미 오카
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후루카와 덴키 고교 가부시키가이샤
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Abstract

플라즈마 다이싱에 의한 반도체 칩의 제조에 이용되는 마스크 일체형 표면 보호 테이프로서, 상기 마스크 일체형 표면 보호 테이프가, 기재 필름과, 상기 기재 필름상에 형성된 점착제층과, 상기 점착제층 상에 형성된 마스크재층을 가지고, 상기 마스크재층 및 상기 점착제층이 모두 (메트)아크릴계 공중합체를 함유하는, 마스크 일체형 표면 보호 테이프.

Description

마스크 일체형 표면 보호 테이프
본 발명은, 마스크 일체형 표면 보호 필름에 관한 것이다.
최근의 반도체 칩의 박막화·소칩화으로의 진화는 눈부시다. 특히, 메모리 카드나 스마트 카드와 같은 반도체 IC 칩이 내장된 IC 카드에서는 박막화가 요구되고, 또, LED·LCD 구동용 디바이스 등에서는 소칩화가 요구되고 있다. 향후 이들의 수요가 증가함에 따라 반도체 칩의 박막화·소칩화의 요구는 보다 한층 높아질 것으로 생각된다.
이들의 반도체 칩은, 반도체 웨이퍼를 백 그라인드 공정이나 에칭 공정 등에 있어서 소정 두께로 박막화 한 후, 다이싱 공정을 거쳐 개개의 칩으로 분할함으로써 얻어진다. 이 다이싱 공정에 있어서는, 다이싱 블레이드에 의해 절단되는 블레이드 다이싱 방식이 이용되어 왔다. 블레이드 다이싱 방식에서는 절단시에 블레이드에 의한 절삭 저항이 반도체 웨이퍼에 직접 걸린다. 그 때문에, 이 절삭 저항에 의하여 반도체 칩에 미소한 치핑(chipping)이 발생하는 경우가 있다. 치핑의 발생은 반도체 칩의 외관을 해칠 뿐만 아니라, 경우에 따라서는 항절강도 부족에 의한 픽업시의 칩 파손을 초래하여, 칩 상의 회로 패턴까지 파손할 가능성이 있다. 또, 블레이드에 의한 물리적인 다이싱 공정에서는, 칩끼리의 간격인 카프(스크라이브 라인, 스트리트라고도 함)의 폭을 두께가 있는 블레이드 폭보다 협소화 할 수 없다. 이 결과, 한 장의 웨이퍼로부터 취할 수 있는 칩의 수(수율)는 적어진다. 또한 웨이퍼의 가공 시간이 긴 것도 문제였다.
블레이드 다이싱 방식 이외에도, 다이싱 공정에는 여러 가지 방식이 이용되고 있다. 예를 들면, 웨이퍼를 박막화 한 후에 다이싱을 행하는 어려움을 감안하여, 먼저 소정의 두께분만큼 웨이퍼에 홈을 형성해 두고, 그 후에 연삭가공을 행하여 박막화와 칩으로의 개편화를 동시에 행하는 DBG(선다이싱) 방식이 있다. 이 방식에 의하면, 카프 폭은 블레이드 다이싱 방식과 동일한 정도이다. 그러나, 칩의 항절강도가 향상되기 때문에 칩의 파손을 억제할 수 있다고 하는 메리트가 있다.
또, 다이싱을 레이저로 행하는 레이저 다이싱 방식이 있다. 레이저 다이싱 방식에 의하면, 카프 폭을 좁게 할 수 있고, 또 다이싱을 드라이 프로세스로 실시할 수 있는 메리트도 있다. 그러나, 레이저에 의한 절단시의 승화물로 웨이퍼 표면이 더러워진다고 하는 부적당함이 있고, 소정의 액상 보호재로 웨이퍼 표면을 보호하는 사전 처리를 필요로 하는 경우가 있다. 또, 드라이 프로세스라고 해도 완전한 드라이 프로세스를 실현하는 데에는 이르지 않았다. 또한, 레이저 다이싱 방식은 블레이드 다이싱 방식보다 처리 속도를 고속화할 수 있다. 그러나, 1라인씩 가공하는 데에는 변화는 없고, 극소 칩의 제조에는 그 나름대로 시간이 걸린다.
또, 다이싱을 수압으로 행하는 워터 제트방식 등의 웨트 프로세스를 이용하는 방식도 있다. 이 방식에서는, MEMS 디바이스나 CMOS 센서 등의 표면 오염을 고도로 억제하는 것이 필요한 재료에 있어서, 문제가 일어날 가능성이 있다. 또 카프 폭의 협소화에는 한도가 있어, 얻어지는 칩의 수율도 낮아진다.
또, 웨이퍼의 두께 방향으로 레이저로 개질층을 형성하고, 확장하고 분단하여, 개편화하는 스텔스 다이싱 방식도 알려져 있다. 이 방식은, 카프 폭을 제로로 할 수 있어, 드라이로 가공할 수 있다고 하는 메리트가 있다. 그렇지만, 개질층 형성시의 열이력에 의해 칩 항절강도가 저하하는 경향이 있고, 또, 확장하여 분단할 때에 실리콘 칩이 발생하는 경우가 있다. 또한 인접 칩과 부딪침이 항절강도 부족을 일으킬 가능성이 있다.
또한 스텔스 다이싱과 선다이싱을 합친 방식으로서, 박막화 전에 소정의 두께분만큼 개질층을 형성해 두고, 그 후에 이면으로부터 연삭가공을 행하여 박막화와 칩으로의 개편화를 동시에 행하는 협스크라이브 폭 대응 칩 개편화 방식이 있다. 이 기술은, 상기 프로세스의 디메리트를 개선한 것이며, 웨이퍼 이면 연삭가공 중에 응력으로 실리콘의 개질층이 벽개(劈開)하여 개편화되기 때문에, 카프 폭이 제로이며 칩 수율은 높고, 항절강도도 향상한다고 하는 메리트가 있다. 그러나, 이면 연삭가공 중에 개편화 되기 때문에, 칩 단면이 인접 칩과 부딪쳐 칩 코너가 빠지는 현상이 보이는 경우가 있다.
그리고 플라즈마 다이싱 방식이 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조). 플라즈마 다이싱 방식은, 마스크로 가리지 않은 개소를 플라즈마로 선택적으로 에칭함으로써, 반도체 웨이퍼를 분할하는 방법이다. 이 다이싱 방법을 이용하면, 선택적으로 칩의 분단이 가능하고, 스크라이브 라인이 구부러져 있어도 문제없이 분단할 수 있다. 또, 반도체 웨이퍼의 에칭 레이트가 매우 높기 때문에 근래에는 칩의 분단에 최적인 프로세스의 하나로 되어 왔다.
일본 공개특허공보 2007-19385호
플라즈마 다이싱 방식에서는, 6불화 유황(SF6)이나 4불화 탄소(CF4) 등, 웨이퍼와의 반응성이 매우 높은 불소계의 가스를 플라즈마 발생용 가스로서 이용하고 있고, 그 높은 에칭 레이트로부터, 에칭하지 않은 면에 대하여 마스크에 의한 보호가 필수이며, 사전에 마스크 형성이 필요하다.
이 마스크 형성에는, 특허문헌 1에도 기재가 있는 바와 같이, 웨이퍼의 표면에 레지스트를 도포한 후, 스트리트에 상당하는 부분을 포토리소그래피 프로세스로 제거하여 마스크로 하는 기술이 일반적으로 이용된다. 그 때문에, 플라즈마 다이싱을 행하기 위해서는, 플라즈마 다이싱 설비 이외의 포트리소 공정 설비가 필요하여, 칩 비용이 상승한다고 하는 문제가 있다. 또, 플라즈마 에칭 후에 마스크(레지스트막)가 남은 상태이기 때문에, 마스크 제거를 위하여 대량의 용제를 이용할 필요가 있고, 그런데도 마스크를 완전하게 제거할 수 없는 경우도 있어, 불량 칩이 생기는 경우가 있었다. 또한, 레지스트에 의한 마스킹 공정을 거치기 때문에, 전체의 처리 프로세스가 길어진다고 하는 부적당함도 있었다.
본 발명은, 플라즈마 다이싱 방식을 이용한 반도체 칩의 제조에 있어서, 포토리소그래피 프로세스에 의한 마스크 형성을 불필요로 하는 마스크 일체형의 표면 보호 테이프로서, 반도체 웨이퍼의 패턴면에 맞붙임으로써, 반도체 웨이퍼의 박막화 공정 (이면연삭공정)에 있어서는 상기 패턴면에 양호하게 밀착하여 패턴면을 효과적으로 보호할 수 있고, 상기 박막화 공정 후에 있어서의 마스크재층과 점착제층과의 박리성도 양호하며, 이것에 의해 마스크재층을 웨이퍼 표면에 간단하게 노출시킬 수 있어, SF6 플라즈마에 의하여 웨이퍼를 칩으로 보다 확실히, 고정밀도로 다이싱하는 것을 가능하게 하고, 또한 플라즈마 다이싱 후(웨이퍼의 분할 후)에 있어서는, O2 플라즈마에 의하여 마스크재를 보다 확실하게 제거할 수 있는 결과, 불량 칩의 발생을 고도로 억제하는 것을 가능하게 하는 마스크 일체형 표면 보호 테이프를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 상기 과제는 이하의 수단에 의하여 해결된다.
〔1〕하기 공정 (a)∼(d)를 포함하는 반도체 칩의 제조에 이용되는 마스크 일체형 표면 보호 테이프로서, 상기 마스크 일체형 표면 보호 테이프가, 기재 필름과, 상기 기재 필름상에 형성된 점착제층과 상기 점착제층 상에 형성된 마스크재층을 가지고, 상기 마스크재층 및 상기 점착제층이 모두 (메트)아크릴계 공중합체를 함유하는, 마스크 일체형 표면 보호 테이프：
(a) 마스크 일체형 표면 보호 테이프를 반도체 웨이퍼의 패턴면측에 맞붙인 상태로, 상기 반도체 웨이퍼의 이면을 연삭하고, 연삭한 반도체 웨이퍼의 이면에 웨이퍼 고정 테이프를 맞붙여, 링 프레임으로 지지 고정하는 공정,
(b) 상기 마스크 일체형 표면 보호 테이프로부터 상기 기재 필름과 상기 점착제층을 일체로 박리하여 마스크재층을 표면에 노출시킨 후, 상기 마스크재층 중 반도체 웨이퍼의 스트리트에 상당하는 부분을 레이저에 의해 절단하여 반도체 웨이퍼의 스트리트를 개구하는 공정,
(c) SF6 플라즈마에 의해 반도체 웨이퍼를 상기 스트리트로 분단하여 반도체 칩으로 개편화하는 플라즈마 다이싱 공정, 및,
(d) O2 플라즈마에 의해 상기 마스크재층을 제거하는 에싱 공정.
〔2〕 상기 마스크 일체형 표면 보호 테이프의 점착제층이 방사선 경화형인, 〔1〕에 기재된 마스크 일체형 표면 보호 테이프.
〔3〕 상기 공정 (b)에 있어서, 상기 마스크 일체형 표면 보호 테이프로부터 상기 기재 필름과 상기 점착제층을 일체로 박리하여 마스크재층을 표면에 노출시키기 전에, 자외선을 조사하여, 상기 점착제층을 경화시키는 공정을 포함하고,
상기 자외선 조사에 의한 경화 전에 있어서, 마스크재층과 반도체 웨이퍼의 패턴면과의 사이의 밀착력, 및, 마스크재층과 점착제층과의 사이의 밀착력이, 모두 0.2N/25㎜ 이상이며,
상기 자외선 조사에 의한 경화 후에 있어서, 마스크재층과 점착제층과의 사이의 밀착력이, 마스크재층과 반도체 웨이퍼의 패턴면과의 사이의 밀착력보다 낮은, 〔2〕에 기재된 마스크 일체형 표면 보호 테이프.
〔4〕 상기 점착제층을 구성하는 (메트)아크릴계 공중합체가 측쇄에 에틸렌성 불포화 결합을 가지는, 〔2〕 또는 〔3〕에 기재된 마스크 일체형 표면 보호 테이프.
〔5〕 상기의 측쇄에 에틸렌성 불포화 결합을 가지는 (메트)아크릴계 공중합체를 구성하는 모노머 성분 중에, 알코올부의 탄소수가 8∼12의 (메트)아크릴산 알킬에스테르 성분을 함유하는, 〔4〕에 기재된 마스크 일체형 표면 보호 테이프.
〔6〕 상기 기재 필름이 폴리올레핀계 수지층을 가지는, 〔1〕∼〔5〕 중 어느 1항에 기재된 마스크 일체형 표면 보호 테이프.
〔7〕 상기 점착제층을 형성하는 (메트)아크릴계 공중합체의 유리 전이 온도와 상기 마스크재층을 형성하는 (메트)아크릴계 공중합체의 유리 전이 온도와의 차이가 10℃ 이상인, 〔1〕∼〔6〕 중 어느 1항에 기재된 마스크 일체형 표면 보호 테이프.
〔8〕 상기 마스크재층 및 상기 점착제층에는 경화제가 이용되어 있고, 상기 마스크재층에 이용된 경화제와, 상기 점착제층에 이용된 경화제의 종류가 다른, 〔1〕∼〔7〕 중 어느 1항에 기재된 마스크 일체형 표면 보호 테이프.
〔9〕 상기 마스크재층에는 에폭시계 경화제가 이용되고, 상기 점착제층에는 이소시아네이트계 경화제가 이용되고 있는, 〔1〕∼〔8〕 중 어느 1항에 기재된 마스크 일체형 표면 보호 테이프.
〔10〕 상기 마스크재층이 불소계 이형재를 함유하는, 〔1〕∼〔9〕 중 어느 1항에 기재된 마스크 일체형 표면 보호 테이프.
〔11〕 기재 필름과, 상기 기재 필름상에 형성된 점착제층과, 상기 점착제층 상에 형성된 마스크재층을 가지고, 상기 마스크재층 및 상기 점착제층이 모두 (메트)아크릴계 공중합체 및 경화제를 함유하며, 상기 점착제층이 함유하는 경화제와 상기 마스크재층이 함유하는 경화제의 종류가 다른, 마스크 일체형 표면 보호 테이프.
〔12〕 상기 마스크재층에는 에폭시계 경화제가 이용되고, 상기 점착제층에는 이소시아네이트계 경화제가 이용되고 있는, 〔11〕에 기재된 마스크 일체형 표면 보호 테이프.
〔13〕 상기 마스크 일체형 표면 보호 테이프의 점착제층이 방사선 경화형인, 〔11〕 또는 〔12〕에 기재된 마스크 일체형 표면 보호 테이프.
〔14〕 상기 마스크재층이 불소계 이형재를 함유하는, 〔11〕∼〔13〕 중 어느 1항에 기재된 마스크 일체형 표면 보호 테이프.
〔15〕상기 마스크 일체형 표면 보호 테이프가 플라즈마 다이싱용인, 〔11〕∼〔14〕 중 어느 1항에 기재된 마스크 일체형 표면 보호 테이프.
본 발명의 마스크 일체형 표면 보호 테이프는, 플라즈마 다이싱 방식을 이용한 반도체 칩의 제조에 있어서, 포토리소그래피 프로세스에 의한 마스크 형성을 불필요로 하는 표면 보호 테이프이다. 본 발명의 마스크 일체형의 표면 보호 테이프는, 반도체 웨이퍼의 패턴면에 맞붙임으로써, 웨이퍼의 박막화 공정에 있어서는 상기 패턴면에 양호하게 밀착하여 패턴면을 효과적으로 보호할 수 있다. 본 발명의 마스크 일체형의 표면 보호 테이프는, 상기 박막화 공정 후에 있어서의 마스크재층과 점착제층과의 박리성도 양호하고, 이것에 의해 마스크재층을 웨이퍼 표면에 간단하게 노출시킬 수 있어, SF6 플라즈마에 의하여 웨이퍼를 칩으로 보다 확실하게, 고정밀도로 다이싱하는 것을 가능하게 한다. 또한, 웨이퍼 표면에 노출시킨 마스크재층은 O2 플라즈마에 의하여, 보다 확실히 제거할 수 있다. 결과, 본 발명의 마스크 일체형의 표면 보호 테이프를 이용하여 반도체 웨이퍼를 가공함으로써, 불량 칩의 발생을 고도로 억제하는 것이 가능해진다.
본 발명의 상기 및 다른 특징 및 이점은, 적당히 첨부의 도면을 참조하여, 하기의 기재로부터 보다 분명해질 것이다.
도 1은, 본 발명의 마스크 일체형 표면 보호 테이프를 사용하는 제1 실시형태에 있어서, 반도체 웨이퍼에의 표면 보호 테이프 맞붙임까지의 공정을 설명하는 개략 단면도이다. 동 도면에 있어서, 분도 1(a)는 반도체 웨이퍼를 나타내고, 분도 1(b)는 반도체 웨이퍼에 마스크 일체형 표면 보호 테이프를 맞붙이는 모습을 나타내며, 분도 1(c)는 마스크 일체형 표면 보호 테이프를 맞붙인 반도체 웨이퍼를 나타낸다.
도 2는, 본 발명의 마스크 일체형 표면 보호 테이프를 사용하는 제1 실시형태에 있어서, 반도체 웨이퍼의 박막화와 고정까지의 공정을 설명하는 개략 단면도이다. 동 도면에 있어서, 분도 2(a)는 반도체 웨이퍼의 박막화 처리를 나타내고, 분도 2(b)는 박막화 처리한 반도체 웨이퍼에 웨이퍼 고정 테이프를 맞붙이는 모습을 나타내며, 분도 2(c)는 반도체 웨이퍼를 링 프레임으로 고정한 상태를 나타낸다.
도 3은, 본 발명의 마스크 일체형 표면 보호 테이프를 사용하는 제1 실시형태에 있어서의 마스크 형성까지의 공정을 설명하는 개략 단면도이다. 동 도면에 있어서, 분도 3(a)는 마스크 일체형 표면 보호 테이프로부터 마스크재층을 남기고, 표면 보호 테이프를 벗기는 모습을 나타내고, 분도 3(b)는 마스크 일체형 표면 보호 테이프의 마스크재층이 드러난 상태를 나타내며, 분도 3(c)는 레이저로 스트리트 부분에 상당하는 마스크재층을 절제하는 공정을 나타낸다.
도 4는, 본 발명의 마스크 일체형 표면 보호 테이프를 사용하는 제1 실시형태에 있어서의 플라즈마 다이싱과 플라즈마 에싱의 공정을 설명하는 개략 단면도이다. 동 도면에 있어서, 분도 4(a)는 플라즈마 다이싱을 행하는 모습을 나타내고, 분도 4(b)는 칩으로 개편화 된 상태를 나타내며, 분도 4(c)는 플라즈마 에싱을 행하는 모습을 나타낸다.
도 5는, 본 발명의 마스크 일체형 표면 보호 테이프를 사용하는 제1 실시형태에 있어서의 칩을 픽업할 때까지의 공정을 설명하는 개략 단면도이다. 동 도면에 있어서, 분도 5(a)는 마스크재층이 제거된 상태를 나타내고, 분도 5(b)는 칩을 픽업하는 모습을 나타낸다.
도 6은, 본 발명의 마스크 일체형 표면 보호 테이프를 사용하는 제2 실시형태에 있어서의 자외선 조사 처리를 행하는 전후 상태를 설명하는 개략 단면도이다. 동 도면에 있어서, 분도 6(a)는 반도체 웨이퍼의 표리 양면을 각각 마스크 일체형 표면 보호 테이프와 웨이퍼 고정 테이프로 피복하여 고정한 상태를 나타내고, 분도 6(b)는 자외선이 조사되는 모습을 나타내며, 분도 6(c)는 마스크 일체형 표면 보호 테이프로부터 마스크재층을 남기고 표면 보호 테이프를 벗기는 모습을 나타낸다.
본 발명의 마스크 일체형 표면 보호 테이프는, 반도체 웨이퍼를 플라즈마 다이싱에 의해 분할, 개별화하여 반도체 칩을 얻는 방법으로 이용된다. 이하에 설명하는 바와 같이, 본 발명의 마스크 일체형 표면 보호 테이프를 이용함으로써, 플라즈마 다이싱 공정에 앞서는 포토리소그래피 프로세스가 불필요하게 되어, 반도체 칩 없이 반도체 제품의 제조비용을 큰 폭으로 억제할 수 있다.
본 발명의 마스크 일체형 표면 보호 테이프는, 기재 필름과, 상기 기재 필름상에 형성된 점착제층과 상기 점착제층 상에 형성된 마스크재층을 가지고, 상기 마스크재층 및 상기 점착제층이 모두 (메트)아크릴계 공중합체를 함유한다. 본 발명의 마스크 일체형 표면 보호 테이프는 반도체 가공에 이용된다. 보다 상세하게는, 본 발명의 마스크 일체형 표면 보호 테이프는, 반도체 웨이퍼의 이면연삭시에, 패턴면(표면)을 보호하기 위하여, 상기 패턴면에 맞붙여서 이용된다.
본 발명의 마스크 일체형 표면 보호 테이프는, 플라즈마 다이싱용인 것이 바람직하다. 즉, 반도체 웨이퍼로부터 반도체 칩을 얻는 데에 있어, 플라즈마 다이싱에 의해 웨이퍼를 분할, 개별화하는 공정을 포함하는 반도체 칩의 제조에 있어서 적합하게 이용할 수 있다.
본 발명의 마스크 일체형 표면 보호 테이프는, 더 바람직하게는, 적어도 하기 공정 (a)∼(d)를 포함하는 반도체 칩의 제조에 이용된다.
(a) 본 발명의 마스크 일체형 표면 보호 테이프를 반도체 웨이퍼의 패턴면측에 맞붙인 상태로, 상기 반도체 웨이퍼의 이면을 연삭하고, 연삭한 반도체 웨이퍼의 이면에 웨이퍼 고정 테이프를 맞붙여, 링 프레임으로 지지 고정하는 공정,
(b) 상기 마스크 일체형 표면 보호 테이프로부터 상기 기재 필름과 상기 점착제층을 일체로 박리하여(즉 마스크 일체형 표면 보호 테이프로부터 표면 보호 테이프를 박리하여) 마스크재층을 표면에 노출시킨 후, 상기 마스크재층 중 반도체 웨이퍼의 스트리트에 상당하는 부분을 레이저에 의해 절단하여 반도체 웨이퍼의 스트리트를 개구하는 공정,
(c) SF6 플라즈마에 의해 반도체 웨이퍼를 상기 스트리트로 분단하여 반도체 칩으로 개편화하는 플라즈마 다이싱 공정, 및,
(d) O2 플라즈마에 의해 상기 마스크재층을 제거하는 에싱 공정.
본 발명의 마스크 일체형 표면 보호 테이프가 적용되는 상기 반도체 칩의 제조방법은, 상기 공정 (d) 후, 하기 공정 (e)를 포함하는 것이 바람직하다. 또 하기 공정 (e)를 포함하는 경우, 상기 공정 (e) 후, 하기 공정 (f)를 더 포함하는 것이 바람직하다.
(e) 웨이퍼 고정 테이프로부터 반도체 칩을 픽업하는 공정
(f) 픽업한 반도체 칩을 다이본딩 공정으로 이행하는 공정
본 발명의 마스크 일체형 표면 보호 테이프는, 상술한 바와 같이 기재 필름과, 이 기재 필름상에 형성된 점착제층과, 이 점착제층 상에 형성된 마스크재층을 가진다. 본 명세서에 있어서, 기재 필름과, 이 기재 필름상에 형성된 점착제층으로 이루어지는 적층체를 「표면 보호 테이프」라고 칭하는 경우가 있다. 즉, 본 발명의 마스크 일체형 표면 보호 테이프는, 표면 보호 테이프의 점착제층 상에, 마스크재층이 더 형성된 적층 구조의 테이프이다.
본 발명의 마스크 일체형 표면 보호 테이프는, 적어도 점착제층이 방사선 경화형인 것(즉, 방사선 조사에 의해 경화하는 특성을 가지는 것)이 바람직하고, 점착제층만이 방사선 경화형인 것이 보다 바람직하다. 또, 마스크재층은 감압형(비방사선 경화형)인 것이 바람직하다.
점착제층이 방사선 경화형인 경우, 상기 공정 (b)에 있어서, 상기 마스크 일체형 표면 보호 테이프로부터 상기 기재 필름과 상기 점착제층을 일체로 박리하여 마스크재층을 표면에 노출시키기 전에, 방사선을 조사하고, 점착제층을 경화시키는 공정을 포함하는 것이 바람직하다. 점착제층을 경화시킴으로써, 마스크재층과 점착제층과의 층간 박리성이 향상되어, 마스크 일체형 표면 보호 테이프로부터 표면 보호 테이프를 박리하기 쉬워진다.
본 발명의 마스크 일체형 표면 보호 테이프를 이용한 반도체 칩의 제조방법(이하, 단순히 「본 발명이 적용되는 제조방법」이라고 한다.)에 대하여, 그 바람직한 실시형태를, 도면을 참조하여 이하에 설명하지만, 본 발명은, 본 발명에서 규정되는 것 이외는 하기 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 또, 각 도면에 나타내는 형태는, 본 발명의 이해를 용이하게 하기 위한 모식도이며, 각 부재의 사이즈, 두께, 내지는 상대적인 대소 관계 등은 설명의 편의상 대소를 바꾸고 있는 경우가 있으며, 실제의 관계를 그대로 나타내는 것은 아니다. 또, 본 발명에서 규정하는 사항 이외는 이들의 도면에 나타낸 외형, 형상으로 한정되는 것도 아니다.
본 발명이 적용되는 제조방법의 바람직한 실시형태는, 하기에 나타내는 제1 및 2의 실시형태로 분류할 수 있다.
한편, 하기의 실시형태에 이용하는 장치 및 재료 등은, 특별히 언급이 없는 한, 종래부터 반도체 웨이퍼의 가공에 이용되고 있는 통상의 장치 및 재료 등을 사용할 수 있고, 그 사용 조건도 통상의 사용방법의 범위 내에서 목적에 따라 적당히 설정, 적합화 할 수 있다. 또, 각 실시형태에서 공통되는 재질, 구조, 방법, 효과 등에 대해서는 중복 기재를 생략한다.
〈제1 실시형태［도 1∼도 5］〉
본 발명이 적용되는 제조방법의 제1의 실시형태를 도 1∼도 5를 참조하여 설명한다.
반도체 웨이퍼(1)는, 그 표면(S)에 반도체소자의 회로 등이 형성된 패턴면(2)을 가지고 있다(도 1(a) 참조). 이 패턴면(2)에는, 기재 필름(3aa)상에 점착제층(3ab)을 형성한 표면 보호 테이프(3a)의 점착제층(3ab)상에, 마스크재층(3b)을 더 형성한 본 발명의 마스크 일체형 표면 보호 테이프(3)를 맞붙여(도 1(b) 참조), 패턴면(2)이 본 발명의 마스크 일체형 표면 보호 테이프(3)로 피복된 반도체 웨이퍼(1)를 얻는다(도 1(c) 참조).
다음으로, 반도체 웨이퍼(1)의 이면(B)을 웨이퍼 연삭장치(M1)로 연삭하고, 반도체 웨이퍼(1)의 두께를 얇게 한다(도 2(a) 참조). 그 연삭한 이면(B)에는 웨이퍼 고정 테이프(4)를 맞붙여(도 2(b) 참조), 링 프레임(F)에 지지 고정한다(도 2(c) 참조).
반도체 웨이퍼(1)로부터 마스크 일체형 표면 보호 테이프(3)의 표면 보호 테이프(3a)를 박리함과 함께 그 마스크재층(3b)은 반도체 웨이퍼(1)에 남기고(도 3(a) 참조), 마스크재층(3b)을 드러나게 한다(도 3(b) 참조). 그리고, 표면(S) 측으로부터 패턴면(2)에 격자형상 등으로 적당히 형성된 복수의 스트리트(도시하지 않음)에 대하여 CO2 레이저(L)를 조사하고, 마스크재층(3b)의 스트리트에 상당하는 부분을 제거하여, 반도체 웨이퍼의 스트리트를 개구한다(도 3(c) 참조).
다음으로, 표면(S)측으로부터 SF6 가스의 플라즈마(P1)에 의한 처리를 행하는 동 스트리트 부분에서 드러난 반도체 웨이퍼(1)를 에칭하고(도 4(a) 참조), 개개의 칩(7)으로 분할하여 개편화 한다(도 4(b) 참조). 그 다음으로 O2 가스의 플라즈마(P2)에 의하여 에싱을 행하여(도 4(c) 참조), 표면(S)에 남은 마스크재층(3b)을 제거한다(도 5(a) 참조). 그리고 마지막으로 개편화 된 칩(7)을 핀(M2)에 의해 압력 콜릿(M3)에 의해 흡착하여 픽업한다(도 5(b) 참조).
여기서, SF6 가스를 이용한 반도체 웨이퍼의 Si의 에칭 프로세스는 BOSCH 프로세스라고도 칭해지며 노출한 Si와 SF6를 플라즈마화 하여 생성한 F 원자를 반응시켜, 4불화 규소(SiF4)로서 제거하는 것이며, 리엑티브 이온 에칭(RIE)이라고도 칭한다. 한편, O2 플라즈마에 의한 제거는, 반도체 제조 프로세스 중에서는 플라즈마 클리너로서도 이용되는 방법으로 에싱(회화)이라고도 칭해지며, 대유기물 제거방법의 하나이다. 반도체 디바이스 표면에 남은 유기물 찌꺼기를 클리닝하기 위하여 행해진다.
다음으로 상기 방법에서 이용한 재료에 대하여 설명한다. 한편, 하기에서 설명하는 재료는, 본 발명의 마스크 일체형 표면 보호 테이프 모두에 적용 가능한 재료이며, 마스크 일체형 표면 보호 테이프를 상기 방법으로 이용하는 경우로 한정하여 적용되는 재료는 아니다.
반도체 웨이퍼(1)는, 한쪽 면에 반도체소자의 회로 등이 형성된 패턴면(2)을 가지는 실리콘 웨이퍼 등이며, 패턴면(2)은, 반도체소자의 회로 등이 형성된 면으로서, 평면에서 보아 스트리트를 가진다.
본 발명의 마스크 일체형 표면 보호 테이프(3)는, 기재 필름(3aa)상에 점착제층(3ab)이 형성되고, 점착제층(3ab) 상에 마스크재층(3b)이 더 형성된 구성을 가지며, 패턴면(2)에 형성된 반도체소자를 보호하는 기능을 가진다. 즉, 후속 공정의 웨이퍼 박막화 공정(이면연삭공정)에서는 패턴면(2)으로 반도체 웨이퍼(1)를 지지하여 웨이퍼의 이면이 연삭되기 때문에, 마스크 일체형 표면 보호 테이프(3)는 이 연삭시의 부하에 견딜 필요가 있다. 그 때문에, 마스크 일체형 표면 보호 테이프(3)는 단순한 레지스트막 등과는 달리, 패턴면에 형성되는 소자를 피복할 만큼의 두께가 있고, 그 압압 저항은 낮으며, 또 연삭시의 더스트나 연삭수 등의 침입이 발생하지 않게 소자를 밀착할 수 있을 만큼의 밀착성이 높은 것이다.
본 발명의 마스크 일체형 표면 보호 테이프(3) 중 기재 필름(3aa)은 플라스틱이나 고무 등으로 이루어지며, 예를 들면 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌 공중합체 등의 폴리올레핀 수지, 폴리부텐-1, 폴리-4-메틸펜텐-1, 에틸렌-초산 비닐 공중합체, 에틸렌-아크릴산 공중합체, 이오노머 등의 α-올레핀의 단독 중합체 또는 공중합체, 혹은 이들의 혼합물, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리페닐렌설파이드, 폴리에테르이미드, 폴리이미드, 폴리카보네이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리우레탄, 스티렌-에틸렌-부텐 혹은 펜텐계 공중합체 등의 단체 혹은 2종 이상을 혼합시킨 것, 또한 이들에 이들 이외의 수지나 충전재, 첨가제 등이 배합된 수지 조성물을 그 재질로서 들 수 있고, 요구 특성에 따라 임의로 선택할 수 있다.
기재 필름(3aa)은 폴리올레핀 수지로 이루어지는 층(폴리올레핀계 수지층이라고도 칭한다.)을 가지는 것이 바람직하다. 이 경우에 있어서, 기재 필름(3aa)은 폴리올레핀 수지층으로 이루어지는 단층이라도 좋고, 폴리올레핀 수지층과 다른 수지층으로 이루어지는 2층 또는 그 이상의 복층 구조라도 좋다. 또, 저밀도 폴리에틸렌과 에틸렌-초산 비닐 공중합체의 적층체나, 폴리프로필렌과 폴리에틸렌테레프탈레이트의 적층체, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트는 적합한 재질의 하나이다.
이들의 기재 필름(3aa)은, 일반적인 압출법을 이용하여 제조할 수 있다. 기재 필름(3aa)을 여러 가지의 수지를 적층하여 얻은 경우에는, 공압출법, 라미네이트법 등으로 제조된다. 이때, 통상의 라미네이트 필름의 제법에 있어서 보통으로 행해지고 있는 것처럼, 수지와 수지의 사이에 접착층을 형성해도 좋다. 이와 같은 기재 필름(3aa)의 두께는, 강신도(强伸度) 특성, 방사선 투과성의 관점에서 20∼200㎛가 바람직하다.
점착제층(3ab)은, 마스크재층(3b)과 함께, 패턴면에 형성되는 소자의 요철을 흡수하여 패턴면과의 밀착성을 높여, 패턴면을 보호하는 역할을 담당한다. 마스크 일체형 표면 보호 테이프를 웨이퍼 박막화 공정의 부하에 견디는 것으로 하기 위하여, 점착제층(3ab)은, 웨이퍼 박막화 공정에 있어서는 마스크재층(3b) 내지 기재 필름(3aa)과의 밀착성이 높은 것이 바람직하다. 한편, 웨이퍼 박막화 공정 후에 있어서는, 점착제층(3ab)은, 기재 필름(3aa)과 일체로 되어, 마스크재층(3b)으로부터 박리되기 때문에, 마스크재층과의 밀착성은 낮은 것이 바람직하다(박리성이 높은 것이 바람직하다). 이러한 특성을 보다 높은 레벨로 실현하기 위하여, 점착제층(3ab)에는 방사선 경화형의 점착제를 채용하는 것이 바람직하다. 점착제층(3ab)을 방사선 경화형 점착제층으로 함으로써, 방사선 조사에 의하여 점착제층을 구성하는 수지가 삼차원 망상화되어 점착력이 저하되기 때문에, 웨이퍼 박막화 공정 후에 자외선을 조사함으로써 마스크재층과의 강고한 밀착성이 느슨해져, 점착제층을 마스크재층으로부터 간단히 박리하는 것이 가능해진다(이 구체적 실시형태는 후술한다).
본 명세서에 있어서 「방사선」이란 자외선과 같은 광선이나 전자선과 같은 전리성 방사선의 쌍방을 포함하는 의미로 이용되며, 본 발명에 이용하는 방사선은 자외선이 바람직하다.
본 발명의 마스크 일체형 표면 보호 테이프에 있어서, 점착제층(3ab)은 (메트)아크릴계 공중합체를 함유한다. 여기서, 점착제층(3ab)이 (메트)아크릴계 공중합체를 함유한다는 것은, (메트)아크릴계 공중합체가 후술하는 경화제와 반응한 상태로 존재하는 형태를 포함하는 의미이다.
본 명세서에 있어서 (메트)아크릴계 공중합체란, 예를 들면 (메트)아크릴산 에스테르를 구성성분으로서 가지는 공중합체, 혹은 이들의 공중합체의 혼합물 등을 들 수 있다. 이들 중합체의 중량 평균 분자량은, 통상은 30만∼100만 정도이다. 상기 (메트)아크릴계 공중합체의 전체 모노머 성분 중, (메트)아크릴산 에스테르성분의 비율은 70몰% 이상이 바람직하고, 80몰% 이상이 보다 바람직하며, 90몰% 이상이 더 바람직하다. 또, (메트)아크릴계 공중합체의 전체 모노머 성분 중, (메트)아크릴산 에스테르 성분의 비율이 100몰%가 아닌 경우, 잔부의 모노머 성분은 (메트)아크릴로일기를 중합성기로서 중합한 형태로 존재하는 모노머 성분((메트)아크릴산 유래의 구성성분 등)인 것이 바람직하다. 또, (메트)아크릴계 공중합체의 전체 모노머 성분 중, 후술하는 경화제와 반응하는 관능기(예를 들면 하이드록시기)를 가지는 (메트)아크릴산 에스테르 성분의 비율은, 1몰% 이상이 바람직하고, 2몰% 이상이 보다 바람직하며, 5몰% 이상이 더 바람직하고, 10몰% 이상이 가장 바람직하다. 또 상기 (메트)아크릴산 에스테르 성분의 비율은 35몰% 이하가 바람직하고, 25몰% 이하가 보다 바람직하다.
상기 (메트)아크릴산 에스테르 성분은, (메트)아크릴산 알킬에스테르(알킬(메트)아크릴레이트라고도 함)인 것이 바람직하다. 이 (메트)아크릴산 알킬에스테르를 구성하는 알킬기의 탄소수는, 1∼20이 바람직하고, 1∼15가 보다 바람직하며, 1∼12가 더 바람직하다.
점착제층(3ab) 중의 (메트)아크릴계 공중합체의 함유량(경화제와 반응하기 전 상태로 환산한 함유량)은 80질량% 이상이 바람직하고, 90질량% 이상이 보다 바람직하며, 95∼99.9질량%가 더 바람직하다.
점착제층(3ab)이 방사선 경화형 점착제로 구성되는 경우, 아크릴계 점착제와 방사선 중합성 화합물을 함유하여 이루어지는 점착제를 적합하게 이용할 수 있다.
아크릴계 점착제는, (메트)아크릴계 공중합체, 혹은 (메트)아크릴계 공중합체와 경화제와의 혼합물이다.
경화제는, (메트)아크릴계 공중합체가 가지는 관능기와 반응시켜 점착력 및 응집력을 조정하기 위하여 이용되는 것이다. 예를 들면, 1,3-비스(N,N-디글리시딜아미노메틸)시클로헥산, 1,3-비스(N,N-디글리시딜아미노메틸)톨루엔, 1,3-비스(N,N-디글리시딜아미노메틸)벤젠, N,N,N’,N’-테트라글리시딜-m-크실렌디아민, 에틸렌글리코올디글리시딜에테르, 테레프탈산디글리시딜에스테르아크릴레이트 등의 분자 중에 2개 이상의 에폭시기를 가지는 에폭시 화합물(이하, 「에폭시계 경화제」라고도 한다.), 2,4-톨릴렌디이소시아네이트, 2,6-톨릴렌디이소시아네이트, 1,3-크실릴렌디이소시아네이트, 1,4-크실렌디이소시아네이트, 디페닐메탄-4,4’-디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트 및 이들의 아닥트 타입 등의 분자 중에 2개 이상의 이소시아네이트기를 가지는 이소시아네이트 화합물(이하, 「이소시아네이트계 경화제」라고도 한다.), 테트라메틸올-트리-β-아지리디닐프로피오네이트, 트리메틸올-트리-β-아지리디닐프로피오네이트, 트리메티롤프로판-트리-β-아지리디닐프로피오네이트, 트리메티롤프로판-트리-β-(2-메틸아지리딘) 프로피오네이트, 트리스-2,4, 6-(1-아지리디닐)-1,3,5-트리아진, 트리스〔1-(2-메틸)-아지리디닐〕포스핀옥시드, 헥사〔1-(2-메틸)-아지리디닐〕트리포스파트리아진 등의 분자 중에 2개 이상의 아지리디닐기를 가지는 아지리딘 화합물(아지리딘계 경화제) 등을 들 수 있다. 경화제의 첨가량은, 원하는 점착력에 따라 조정하면 좋고, (메트)아크릴계 공중합체 100질량부에 대하여 0.1∼5.0질량부가 적당하다. 본 발명의 마스크 일체형 표면 보호 테이프의 점착제층에 있어서, 경화제는 (메트)아크릴계 공중합체와 반응한 상태에 있다.
상기 방사선 중합성 화합물로서는, 방사선 조사에 의하여 삼차원 망상화 할 수 있는, 분자 내에 광중합성 탄소-탄소 이중 결합을 적어도 2개 이상 가지는 저분자량 화합물이 널리 이용된다. 구체적으로는, 트리메티롤프로판트리아크릴레이트, 테트라메티롤메탄테트라아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라아크릴레이트, 디펜타에리스리톨모노하이드록시펜타아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트, 1, 4-부틸렌글리코올디아글리레이트, 1, 6-헥산디올디아글리레이트, 폴리에틸렌글리코올디아글리레이트나, 올리고 에스테르아크릴레이트 등의 아크릴레이트계 화합물을 널리 적용 가능하다.
또, 상기 아크릴레이트계 화합물 외에, 우레탄 아크릴레이트계 올리고머를 이용하는 것도 가능하다. 우레탄 아크릴레이트계 올리고머는, 폴리에스테르형 또는 폴리에테르형 등의 폴리올 화합물과, 다가 이소시아나토 화합물(예를 들면, 2,4-톨릴렌 디이소시아나토, 2,6-톨릴렌 디이소시아나토, 1,3-크실릴렌 디이소시아나토, 1,4-크실릴렌 디이소시아나토, 디페닐메탄 4,4-디이소시아나토 등)을 반응시켜 얻어지는 말단 이소시아나토우레탄프레폴리머에, 하이드록시기를 가지는 아크릴레이트 혹은 메타크릴레이트(예를 들면, 2-하이드록시에틸아크릴레이트, 2-하이드록시에틸메타크릴레이트, 2-하이드록시프로필아크릴레이트, 2-하이드록시프로필메타크릴레이트, 폴리에틸렌글리코올아크릴레이트, 폴리에틸렌글리코올메타크릴레이트 등)를 반응시켜 얻어진다.
방사선 경화형 점착제 중의 아크릴계 점착제와 방사선 중합성 화합물과의 배합비로서는, 아크릴계 점착제 100질량부에 대하여 방사선 중합성 화합물을 50∼200질량부, 바람직하게는 50∼150질량부의 범위에서 배합되는 것이 바람직하다. 이 배합비의 범위인 경우, 방사선 조사 후에 점착제층의 점착력을 크게 저하시키는 것이 가능해진다.
또, 점착제층(3ab)에 이용하는 방사선 경화형 점착제로서 상기 (메트)아크릴계 공중합체 자체를 방사선 중합성으로 한, 방사선 중합성 (메트)아크릴계 공중합체를 이용하는 것도 바람직하다. 이 경우에 있어서, 방사선 경화형 점착제는 경화제를 포함하고 있어도 좋다.
방사선 중합성 (메트)아크릴계 공중합체는, 공중합체의 분자 중에, 방사선, 특히 자외선 조사로 중합 반응하는 것이 가능한 반응성기를 가지는 공중합체이다. 이러한 반응성기로서는, 에틸렌성 불포화기 즉, 탄소-탄소 이중 결합(에틸렌성 불포화 결합)을 가지는 기가 바람직하다. 이러한 기의 예로서 비닐기, 알릴기, 스티릴기, (메트)아크릴로일옥시기, (메트)아크릴로일아미노기 등을 들 수 있다. (메트)아크릴계 공중합체는, 측쇄에 에틸렌성 불포화 결합을 가지는 것이 바람직하다. (메트)아크릴계 공중합체의 에틸렌성 불포화 결합 함유량은, 0.05∼10meq/g가 바람직하고, 0.5∼5meq/g가 보다 바람직하다.
상기 반응성기의 공중합체 중으로의 도입은, 예를 들면, 하이드록시기를 가지는 공중합체와, 하이드록시기와 반응하는 기(예를 들면, 이소시아네이트기)를 가지고, 또한 상기 반응성기를 가지는 화합물〔(대표적으로는, 2-(메트)아크릴로일옥시에틸이소시아네이트〕를 반응시킴으로써 행할 수 있다.
본 발명의 마스크 일체형 표면 보호 테이프의 점착제층(3ab)을 구성하는, 측쇄에 에틸렌성 불포화 결합을 가지는 (메트)아크릴계 공중합체를 구성하는 모노머 성분 중에는, 알코올부의 탄소수가 8∼12의 (메트)아크릴산 알킬에스테르 성분이 포함되는 것이 바람직하다. 측쇄에 에틸렌성 불포화 결합을 가지는 (메트)아크릴계 공중합체를 구성하는 모노머 성분 중, 알코올부의 탄소수가 8∼12의 (메트)아크릴산 알킬에스테르 성분의 비율은, 45∼85몰%가 바람직하고, 50∼80몰%가 보다 바람직하다.
여기서, (메트)아크릴산 알킬에스테르 성분의 「알코올부」란, 에스테르 결합을 형성하고 있는 알코올에 유래하는 구조를 의미한다(이것에 대해, (메트)아크릴산 알킬에스테르 성분 중, (메트)아크릴산 유래의 구조를 산부(酸部)라고 칭한다). 예를 들면, (메트)아크릴산 알킬에스테르 성분이 2-에틸헥실아크릴레이트 성분인 경우, 알코올부는 2-에틸헥산올 유래의 구조, 산부는 아크릴산 유래의 구조이며, 알코올부의 탄소수는 8이 된다. 또, (메트)아크릴산 알킬에스테르 성분이 라우릴 아크릴레이트 성분인 경우, 알코올부는 1-도데칸올 유래의 구조, 산부는 아크릴산 유래의 구조이며, 알코올부의 탄소수는 12가 된다.
또, 방사선에 의해 점착제층(3ab)을 중합 경화시키는 경우에는, 광중합 개시제, 예를 들면 이소프로필벤조인에테르, 이소부틸벤조인에테르, 벤조페논, 미힐러케톤, 클로로티옥산톤, 벤질메틸케탈, α-하이드록시시클로헥실페닐케톤, 2-하이드록시메틸페닐프로판 등을 이용하는 것이 가능하다. 이들 중 적어도 1종류를 점착제층에 첨가함으로써, 효율적으로 중합 반응을 진행시킬 수 있다.
상기 점착제층(3ab)은, 광증감제, 종래 공지의 점착 부여제, 연화제, 산화 방지제 등을 더 함유하고 있어도 좋다.
상기 점착제층(3ab)으로서, 일본 공개특허공보 2014-192204호의 단락 번호 0036∼0055에 기재되어 있는 형태를 채용하는 것도 바람직하다.
점착제층(3ab)의 두께는, 패턴면(2)에 형성된 소자 등의 보호능을 보다 높이고, 또 패턴면으로의 밀착성을 보다 높이는 관점에서, 5∼100㎛가 바람직하다. 한편, 디바이스의 종류에도 의하지만, 패턴 표면의 요철은 대체로 수 ㎛∼15㎛ 정도이기 때문에, 점착제층(3ab)의 두께는 5∼30㎛가 보다 바람직하다.
마스크재층(3b)에는, (메트)아크릴계 공중합체가 함유된다. 여기서, 마스크재층(3b)에 (메트)아크릴계 공중합체가 함유된다는 것은, (메트)아크릴계 공중합체가 경화제와 반응한 상태로 존재하는 형태를 포함하는 의미이다.
마스크재층(3b)에는, 비방사선 경화형인, 이른바 감압형의 점착제가 적합하게 이용된다. 이 감압형의 점착제로서는, 상술한, (메트)아크릴계 공중합체와 경화제와의 혼합물을 적합하게 이용할 수 있다.
또, 마스크재층(3b)은 불소계 이형재를 함유하는 것도 바람직하다. 불소계 이형재로서는, 예를 들면, 메가팍크(상품명, DIC 가부시키가이샤제)를 들 수 있다.
마스크재층(3b)의 두께는, 플라즈마 에싱으로의 제거 속도의 관점에서, 5∼100㎛가 바람직하고, 5∼30㎛가 보다 바람직하다.
본 발명의 마스크 일체형 표면 보호 테이프는, 점착제층(3ab)의 형성에 이용하는 경화제와, 마스크재층(3b)의 형성에 이용하는 경화제(상술의 점착제층에 있어서의 경화제의 기재를 적용할 수 있다.)의 종류가 다른 것이 바람직하다. 다른 경화제를 이용함으로써, 각각의 층의 가교 구조를 제어할 수 있다. 동일한 가교 구조가 되면 시간의 경과로 마스크재층과 점착제층의 층 사이에서 가교해 버려, 마스크재를 웨이퍼 상에 남기는 것이 어려워진다.
그 중에서도, 점착제층(3ab)의 형성에 이용하는 경화제로서 이소시아네이트계 경화제를 이용하고, 마스크재층(3b)에 이용하는 경화제로서 에폭시계 경화제를 이용하는 것이 바람직하다. 이러한 구성으로 함으로써, 마스크재층만을 웨이퍼 상에 남기는 것이 용이하게 된다.
본 발명의 마스크 일체형 표면 보호 테이프에 있어서, 점착제층(3ab)을 형성하는 (메트)아크릴계 공중합체와 마스크재층(3b)을 형성하는 (메트)아크릴계 공중합체의 유리 전이 온도(Tg)는, 그 차이가 10℃ 이상인 것이 바람직하고, 10∼50℃인 것이 보다 바람직하다.
유리 전이 온도 차이가 10℃ 이상이 되면 층간 접착력이 저하되기 때문에, 마스크재층과 점착제층의 사이에서 용이하게 박리할 수 있다. 또, 유리 전이 온도의 차이를 50℃ 이하로 함으로써, 마스크재층과 점착제층의 사이의 층간 밀착력을 적당한 강도로 유지하기 쉬워지며, 더스트 침입이나 웨이퍼 균열이 발생하는 리스크를 보다 저감할 수 있다.
여기서, 상기의 점착제층(3ab)을 형성하는 (메트)아크릴계 공중합체의 Tg, 및 마스크재층(3b)을 형성하는 (메트)아크릴계 공중합체의 Tg는, 모두 경화제와 반응하기 전의 상태에 있어서의 (메트)아크릴계 공중합체의 Tg를 의미한다.
점착제층(3ab)의 유리 전이 온도는, 마스크재층(3b)의 유리 전이 온도보다 낮은 것이 바람직하다.
Tg는, 시차주사형 열량 분석 장치(시마즈 세이사쿠쇼(島津製作所)제, DSC-60)를 이용하여 측정할 수 있다. 보다 상세하게는, -100℃∼100℃까지 승온 속도 5℃／분으로 승온하고, JIS　K　7121 「플라스틱의 전이 온도 측정 방법」의, 보외 유리 전이 개시 온도를 Tg로 한다.
본 발명의 마스크 일체형 표면 보호 테이프는, 마스크재층(3b)과 반도체 웨이퍼의 패턴면(2)과의 사이의 밀착력이 0.2N/25㎜ 이상인 것이 바람직하고, 1.0∼20N/25㎜인 것이 보다 바람직하다. 또, 마스크재층(3b)과 점착제층(3ab)과의 사이의 밀착력도 0.2N/25㎜ 이상인 것이 바람직하고, 1.0∼5.0N/25㎜인 것이 보다 바람직하다. 이러한 밀착력을 가짐으로써, 웨이퍼 박막화 공정에 있어서의 부하에 견디는 밀착성을 실현할 수 있다.
본 명세서에 있어서 「밀착력」(단위：N/25㎜)은, 텐시론테스터(가부시키가이샤 시마즈 세이사쿠쇼제 AG-10 kNI(상품명))를 사용하여, 마스크 일체형 표면 보호 테이프를 커터로 5㎜ 폭의 절입을 넣은 후, 마스크재층을 필 속도 300㎜/min로 180°방향으로 잡아당겨 벗기고, 그때의 응력(필 강도)을 측정함으로써 구할 수 있다.
본 발명의 마스크 일체형 표면 보호 테이프가, 점착제층(3ab)에 방사선 경화형 점착제를 이용하고 있고, 웨이퍼 박막화 공정 후, 자외선 조사에 의해 점착제층(3ab)을 경화시키는 경우에는, 자외선 조사에 의한 경화 전에 있어서, 마스크재층(3b)과 반도체 웨이퍼의 패턴면(2)과의 사이의 밀착력, 및, 마스크재층(3b)과 점착제층(3ab)과의 사이의 밀착력이 0.2N/25㎜ 이상인 것이 바람직하다. 또, 자외선 조사에 의한 점착제층(3ab)의 경화 후에 있어서는, 마스크재층(3b)과 점착제층(3ab)과의 사이의 밀착력이, 마스크재층(3b)과 반도체 웨이퍼의 패턴면(2)과의 사이의 밀착력보다 낮아지는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 밀착력의 측정에 있어서, 자외선 조사 조건은, 자외선을 적산 조사량 500mJ/㎠가 되도록, 마스크 일체형 표면 보호 테이프 전체에, 상기 테이프의 기재 필름측으로부터 조사하는 것을 말한다. 자외선 조사에는 고압 수은등을 이용한다.
웨이퍼 고정 테이프(4)는, 반도체 웨이퍼(1)를 유지하고, 플라즈마 다이싱 공정에 노출되어도 견딜 수 있는 플라즈마 내성이 필요하다. 또 픽업 공정에 있어서는 양호한 픽업성이나 경우에 따라서는 확장성 등도 요구되는 것이다. 이러한 웨이퍼 고정 테이프(4)에는, 상기 표면 보호 테이프(3a)와 같은 테이프를 이용할 수 있다. 또 일반적으로 다이싱 테이프라고 칭해지는 종래의 플라즈마 다이싱 방식으로 이용되는 공지의 다이싱 테이프를 이용할 수 있다. 또, 픽업 후의 다이본딩 공정으로의 이행을 용이하게 하기 위하여, 점착제층과 기재 필름과의 사이에 다이본딩용 접착제를 적층한 다이싱 다이본딩 테이프를 이용할 수도 있다.
마스크재층(3b)을 절단하는 레이저 조사에는, 자외선 또는 적외선의 레이저광을 조사하는 레이저 조사 장치를 이용할 수 있다. 이 레이저광 조사 장치는, 반도체 웨이퍼(1)의 스트리트를 따라서 자재로 이동 가능한 레이저 조사부가 배치되어 있고, 마스크재층(3b)을 제거하기 위하여 적절히 제어된 출력의 레이저를 조사할 수 있다. 그 중에서도 CO2 레이저는 수 W∼수십 W의 대출력을 얻는 것이 가능하여, 본 발명에 적합하게 이용할 수 있다.
플라즈마 다이싱 및 플라즈마 에싱을 행하려면 플라즈마 에칭장치를 이용할 수 있다. 플라즈마 에칭장치는, 반도체 웨이퍼(1)에 대하여 드라이 에칭을 행할 수 있는 장치로서, 진공 챔버 내에 밀폐 처리 공간을 만들어, 고주파측 전극에 반도체 웨이퍼(1)가 얹어지며, 그 고주파측 전극에 대향하여 마련된 가스 공급 전극측으로부터 플라즈마 발생용 가스가 공급되는 것이다. 고주파측 전극에 고주파 전압이 인가되면 가스 공급 전극과 고주파측 전극과의 사이에 플라즈마가 발생되기 때문에, 이 플라즈마를 이용한다. 발열하는 고주파 전극 내에는 냉매를 순환시켜, 플라즈마의 열에 의한 반도체 웨이퍼(1)의 온도상승을 방지하고 있다.
상기 반도체 칩의 제조방법(반도체 웨이퍼의 처리방법)에 의하면, 패턴면을 보호하는 표면 보호 테이프에 플라즈마 다이싱에 있어서의 마스크 기능을 가지게 함으로써, 종래의 플라즈마 다이싱 프로세스로 이용되고 있던 레지스트를 마련하기 위한 포토리소 공정 등이 불필요하게 된다. 특히 표면 보호 테이프를 이용했기 때문에, 마스크의 형성에 인쇄나 전사 등의 고도의 위치 맞춤이 요구되는 기술이 불필요하며, 본 발명의 마스크 일체형 표면 보호 테이프를 간단하게 반도체 웨이퍼 표면에 맞붙일 수 있어, 레이저 장치에 의해 간단하게 마스크를 형성할 수 있다.
또, 마스크재층(3b)을 O2 플라즈마로 제거할 수 있기 때문에, 플라즈마 다이싱을 행하는 장치와 같은 장치로 마스크 부분의 제거를 할 수 있다. 더하여 패턴면(2)측(표면(S)측)으로부터 플라즈마 다이싱을 행하기 때문에, 피킹 작업 전에 칩의 상하를 반전시킬 필요가 없다. 이들의 이유로부터 설비를 간이화할 수 있어, 프로세스 비용을 큰 폭으로 억제할 수 있다.
〈제2 실시형태［도 6］〉
본 실시 형태에서는 제1 실시형태에 있어서의 표면 보호 테이프(3a)를 박리 하는 공정 전에, 마스크 일체형 표면 보호 테이프(3)에 자외선 등의 방사선을 조사하여 점착제층을 경화시키는 공정을 포함하는 점에서 제1 실시형태와 다르다. 그 외의 공정은 제1 실시형태와 같다.
즉, 반도체 웨이퍼(1)의 표면(S)측에는 마스크 일체형 표면 보호 테이프(3)를 맞붙이고, 반도체 웨이퍼(1)의 연삭한 이면(B)측에는 웨이퍼 고정 테이프(4)를 맞붙여, 링 프레임(F)에 지지 고정한(도 2(c), 도 6(a) 참조) 후, 표면(S)측으로부터 마스크 일체형 표면 보호 테이프(3)를 향하여 자외선 UV를 조사한다(도 6(b) 참조). 그리고, 마스크 일체형 표면 보호 테이프(3)의 점착제층(3ab)을 경화시킨 후, 표면 보호 테이프(3a)를 제거하여(도 6(c) 참조) 마스크재층(3b)을 드러나게 한다. 그리고 레이저(L)에 의해 스트리트에 상당하는 부분의 마스크재층(3b)을 절제하는 공정으로 옮긴다.
본 실시 형태에서 이용하는 마스크 일체형 표면 보호 테이프는, 제1 실시형태에서 나타낸 마스크 일체형 표면 보호 테이프(3) 중에서도 자외선 등의 방사선으로 경화 가능한 재질을 점착제층(3ab)에 이용한 것이다.
점착제층(3ab)을 자외선 등으로 경화시킴으로써, 표면 보호 테이프(3a)와 마스크재층(3b)과의 박리가 용이하게 된다.
상기 각 실시형태는 본 발명의 일례이며, 이러한 형태로 한정되지 않고, 본 발명의 취지에 반하지 않는 한도에 있어서, 각 프로세스에 있어서의 공지의 프로세스의 부가나 삭제, 변경 등을 행할 수 있는 것이다.
[실시예]
이하, 실시예에 기초하여 본 발명을 더 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이것으로 한정되는 것은 아니다.
［실시예 1］　마스크 일체형 표면 보호 테이프의 제작, 반도체 칩의 제조
〈마스크 일체형 표면 보호 테이프의 제작〉
메타크릴산 1.0mol%, 2-에틸헥실아크릴레이트 78mol%, 2-하이드록시에틸아크릴레이트 21mol%를 혼합하고, 용액 중에서 중합함으로써 중량 평균 분자량 70만의 (메트)아크릴계 공중합체 용액을 얻었다.
얻어진 공중합체에 2-메타크릴로일옥시에틸이소시아네이트(상품명：카렌즈 MOI, 쇼와덴꼬 가부시키가이샤(昭和電工株式會社)제)를 부가함으로써 이하의 물성의 (메트)아크릴 공중합체를 얻었다. (중량 평균 분자량：70만, 이중 결합량：0.90meq/g, 수산기가：33.5mgKOH/g, 산가：5.5mgKOH/g, Tg：-68℃)
이 에틸렌성 불포화기 함유 (메트)아크릴 공중합체 100질량부에 대해, 경화제로서 콜로네이트 L(닛뽄 폴리우레탄코우교 가부시키가이샤 (Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.)제, 이소시아네이트계 경화제)을 2.0질량부, 광중합 개시제로서 이르가큐어 184(BASF사 제)를 5.0질량부 배합하여, 점착제 조성물 A를 얻었다.
아크릴산 20mol%, 부틸아크릴레이트 70mol%, 메틸아크릴레이트 10mol%를 혼합하고, 용액 중에서 중합함으로써 아크릴계 공중합체(중량 평균 분자량：40만, 수산기가：0mgKOH/g, 산가：48.8mgKOH/g, Tg：-23℃)를 합성했다.
이 아크릴계 공중합체의 용액에 상기 공중합체 100질량부에 대하여, 경화제로서 TETRAD-X(미츠비시가스카가쿠 가부시키가이샤제, 에폭시계 경화제)를 2.0질량부 배합하여 점착제 조성물 B를 얻었다.
상기 점착제 조성물 A를 박리 라이너 상에 도공하고, 형성된 점착제층을 두께 100㎛의 LDPE(저밀도 폴리에틸렌) 필름에 맞붙여, 두께 130㎛의 자외선 경화형 표면 보호 테이프(3a)를 얻었다.
또한 점착제 조성물 B를 박리 라이너 상에 건조 후의 두께가 10㎛ 두께가 되도록 도공하고, 상기 자외선 경화형 표면 보호 테이프(3a)의 박리 라이너를 벗겨 노출시킨 점착제층 표면에 맞붙임으로써, 총 두께 140㎛의 자외선 경화형의 마스크재 일체형 표면 보호 테이프(3)를 얻었다.
〈반도체 칩의 제조〉
라미네이터 DR8500Ⅲ (상품명：닛토세이키 가부시키가이샤(日東精機株式會社)제)를 이용하여, 스크라이브 라인(스트리트)부착 실리콘 웨이퍼(직경 8인치) 표면에, 상기에서 얻어진 자외선 경화형의 마스크 일체형 표면 보호 테이프를 맞붙였다.
그 후, DGP8760(상품명：디스코(주)사 제)를 이용하고, 상기 마스크 일체형 표면 보호 테이프를 맞붙인 면과는 반대면(웨이퍼의 이면)을, 웨이퍼의 두께가 50㎛가 될 때까지 연삭했다. 연삭 후의 웨이퍼를, RAD-2700F(상품명：린텍(주)사 제)를 이용하여, 웨이퍼 이면측으로부터 다이싱 테이프 상에 마운트하고, 링 프레임으로 지지 고정했다. 또한 자외선 경화형의 마스크 일체형 테이프측으로부터 고압 수은 램프를 이용하여 500mJ/㎠의 자외선을 조사함으로써 마스크재층(3b)과 표면 보호 테이프(3a)와의 사이의 밀착력을 저감시키고, 표면 보호 테이프(3a)만을 박리하여, 웨이퍼 상에 마스크재층(3b)만을 남겼다. 여기서, 마스크재층(3b)을 남기고 표면 보호 테이프(3a)만이 박리되어 있기 때문에, 자외선 조사 후에 있어서, 마스크재층과 점착제층의 밀착력이, 마스크재층과 웨이퍼 사이의 밀착력보다 낮은 것을 알 수 있다.
다음으로 CO2 레이저로 스크라이브 라인 상의 마스크재를 제거하여, 스크라이브 라인을 개구했다.
그 후, 플라즈마 발생용 가스로서 SF6 가스를 이용하여, 실리콘 웨이퍼를 15㎛/분의 에칭 속도로 5분간, 마스크재층 측으로부터 플라즈마 조사했다. 이 플라즈마 다이싱에 의해 웨이퍼를 절단하여 개개의 칩으로 분할했다. 그 다음으로 플라즈마 발생용 가스로서 O2 가스를 이용하여, 1.5㎛/분의 에칭 속도로 10분간 에싱을 행하고, 마스크재를 제거했다. 그 후, 다이싱 테이프측으로부터 자외선을 조사하여(조사량 200mJ/㎠), 다이싱 테이프의 점착력을 저감시키고, 칩을 픽업했다.
상기 실시예 1에 있어서, 폭 25㎜의 마스크 일체형 표면 보호 테이프를 실리콘 웨이퍼에 맞붙였다. 그 후, 박리 각도 180°, 박리 속도 300㎜/min로 밀착력을 측정한바, 1.6N/25㎜에 있어서 마스크재층과 웨이퍼 표면과의 사이에서의 박리가 확인되었다. 이 결과에 의해, 마스크재층과 점착제층과의 사이의 밀착력도 1.6N/25㎜ 이상인 것이 확인되었다.
［실시예 2］　마스크 일체형 표면 보호 테이프의 제작, 반도체 칩의 제조
〈마스크 일체형 표면 보호 테이프의 제작〉
SG-600TEA(상품명, 나가세켐텍사(NAGASE CHEMTEX CORPORTION)제, (메트)아크릴계 공중합체, 중량 평균 분자량：120만, 수산기가：20mgKOH/g, 산가：0mgKOH/g, Tg：-32℃) 100질량부에 대해, 경화제로서 콜로네이트 L(닛뽄 폴리우레탄코우교 가부시키가이샤제)을 2.0질량부 배합하여, 점착제 조성물 C를 얻었다.
얻어진 점착제 조성물 C를 박리 라이너 상에 도공하고, 형성된 점착제층을 두께 100㎛의 LDPE(저밀도 폴리에틸렌) 필름에 맞붙여, 두께 130㎛의 감압형의 표면 보호 테이프(3a)를 얻었다.
또한 점착제 조성물 B를 박리 라이너 상에 건조 후의 두께가 10㎛ 두께가 되도록 도공하고, 상기 감압형의 표면 보호 테이프의 박리 라이너를 벗긴 점착제층 상에 맞붙임으로써 총 두께 140㎛의 감압형의 마스크 일체형 표면 보호 테이프(3)를 얻었다.
〈반도체 칩의 제조〉
라미네이터 DR8500Ⅲ(상품명：닛토세이키 가부시키가이샤제)를 이용하고, 스크라이브 라인 부착 실리콘 웨이퍼(직경 8인치) 표면에 상기에서 얻어진 감압형의 마스크 일체형 표면 보호 테이프를 맞붙였다.
그 후, DGP8760(상품명：디스코(주)사 제)를 이용하고, 상기 마스크 일체형 표면 보호 테이프를 맞붙인 면과는 반대면(웨이퍼의 이면)을, 웨이퍼의 두께가 50㎛가 될 때까지 연삭했다. 연삭 후의 상기 마스크재 부착 웨이퍼를 RAD-2700F(상품명：린텍(주)사 제)를 이용하여, 웨이퍼 이면측으로부터 다이싱 테이프 상에 마운트하고, 링 프레임으로 지지 고정했다. 또한 표면 보호 테이프(3a)만을 박리하여, 웨이퍼 상에 마스크재층(3b)만을 남겼다.
그 후, 자외선 조사를 실시하지 않는 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 즉 실시예 1과 마찬가지로 하여 스크라이브 라인을 개구하고, 플라즈마 다이싱, 에싱을 행하여, 칩을 픽업했다.
［실시예 3］ 마스크 일체형 표면 보호 테이프의 제작, 반도체 칩의 제조
〈마스크 일체형 표면 보호 테이프의 제작〉
메타크릴산 1.0mol%, 라우릴아크릴레이트 53mol%, 2-하이드록시에틸아크릴레이트 26mol%, 2-에틸헥실아크릴레이트 20mol%를 혼합하고, 용액 중에서 중합함으로써 중량 평균 분자량 30만의 (메트)아크릴계 공중합체 용액을 얻었다.
얻어진 공중합체에 2-메타크릴로일옥시에틸이소시아네이트(상품명：카렌즈 MOI, 쇼와덴꼬 가부시키가이샤제)를 부가함으로써 이하의 물성의 (메트)아크릴 공중합체를 얻었다.(중량 평균 분자량：30만, 이중 결합량 0.59meq/g, 수산기가 55.6mgKOH/g, 산가 5.5mgKOH/g, Tg：-20℃)
이 에틸렌성 불포화기 함유 (메트)아크릴 공중합체 100질량부에 경화제로서 콜로네이트 L(닛뽄 폴리우레탄코우교 가부시키가이샤제)을 2.0질량부, 광중합 개시제로서 이르가큐어 184(BASF사 제)를 5.0질량부 배합하여, 점착제 조성물 D를 얻었다.
상기 점착제 조성물 D를 박리 라이너 상에 도공하고, 형성된 점착제층을 두께 100㎛의 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트)와 LDPE(저밀도 폴리에틸렌) 적층 필름(층 구성 25㎛：75㎛)의 LDPE층 상에 맞붙여, 두께 130㎛의 자외선 경화형 표면 보호 테이프(3a)를 얻었다.
또한 상기 실시예 1에서 조제한 점착제 조성물 B를 박리 라이너 상에 건조 후의 두께가 10㎛ 두께가 되도록 도공하고, 상기 자외선 경화형 표면 보호 테이프의 박리 라이너를 벗겨 노출시킨 점착제층 표면에 맞붙임으로써, 총 두께 140㎛의 자외선 경화형의 마스크재 일체형 표면 보호 테이프(3)를 얻었다.
〈반도체 칩의 제조〉
라미네이터 DR8500Ⅲ(상품명：닛토세이키 가부시키가이샤제)를 이용하고, 스크라이브 라인 부착 실리콘 웨이퍼(직경 8인치) 표면에, 상기에서 얻어진 자외선 경화형의 마스크 일체형 표면 보호 테이프를 맞붙였다.
그 후, DGP8760(상품명：디스코(주)사 제)를 이용하고, 상기 마스크 일체형 표면 보호 테이프를 맞붙인 면과는 반대면(웨이퍼의 이면)을, 웨이퍼의 두께가 50㎛까지 연삭했다. 연삭 후의 웨이퍼를, RAD-2700F(상품명：린텍(주)사 제)를 이용하여, 웨이퍼 이면측으로부터 다이싱 테이프 상에 마운트하고, 링 프레임으로 지지 고정했다. 또한 자외선 경화형의 마스크 일체형 테이프측으로부터 고압 수은 램프를 이용하여 500mJ/㎠의 자외선을 조사함으로써 마스크재층(3b)과 표면 보호 테이프(3a)와의 사이의 밀착력을 저감시키고, 표면 보호 테이프(3a)만 박리하여, 웨이퍼 상에 마스크재층(3b)만을 남겼다. 여기서, 마스크재층(3b)을 남기고 표면 보호 테이프(3a)만이 박리되어 있기 때문에, 자외선 조사 후에 있어서, 마스크재층과 점착제층의 밀착력이, 마스크재층과 웨이퍼 사이의 밀착력보다 낮은 것을 알 수 있다.
그 후, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 스크라이브 라인을 개구하고, 플라즈마 다이싱, 에싱을 행하여, 자외선을 조사한 후, 칩을 픽업했다.
상기 실시예 3에 있어서, 폭 25㎜의 일체형 테이프를 실리콘 웨이퍼에 맞붙였다. 그 후, 박리 각도 180°, 박리 속도 300㎜/min로 밀착력의 측정을 실시한 바 2N/25㎜에 있어서 마스크재층과 웨이퍼 표면과의 사이에서의 박리가 확인되었다. 이 결과에 의해, 마스크재층과 점착제층과의 사이의 점착력도 2N/25㎜ 이상인 것이 확인되었다.
［비교예 1］ 포토리소그래피 프로세스에 의한 마스크 형성, 표면 보호 테이프의 제작, 반도체 칩의 제조
〈마스크 부착 웨이퍼의 제작〉
레이저를 이용하여 칩 사이즈 10㎜×10㎜, 스크라이브 라인 폭 70㎛의 8인치 스크라이브 라인 부착 실리콘 웨이퍼를 제작했다. 포지티브형 감광성 재료를 상기 스크라이브 라인 부착 실리콘 웨이퍼 상에 도포하여, 두께 10㎛의 레지스트 마스크층을 형성했다. 포토마스크를 이용하여 스크라이브 라인 상에만 자외선을 조사하고, 알칼리성의 현상액을 이용하여 스크라이브 라인 상의 레지스트를 제거하고, 마스크 부착 웨이퍼를 제작했다.
〈감압형 표면 보호 테이프의 제작〉
KP-1909B(상품명, 닛뽄 카바이드사 제) 100질량부에 대하여, 경화제로서 콜로네이트 L(상품명, 닛뽄 폴리우레탄코우교 가부시키가이샤제) 1.0질량부를 배합하여, 점착제 조성물을 얻었다.
이 점착제 조성물을 두께가 30㎛가 되도록 박리 라이너 상에 도공하고, 두께 100㎛의 LDPE(저밀도 폴리에틸렌) 필름의 코로나 처리면에 맞붙여, 두께 130㎛의 감압형 표면 보호 테이프를 얻었다.
〈반도체 칩의 제조〉
라미네이터 DR8500Ⅲ(상품명：닛토세이키 가부시키가이샤제)를 이용하고, 상기에서 조제한 마스크 부착 웨이퍼의 마스크 상에, 상기에서 조제한 감압형 표면 보호 테이프를 맞붙였다.
그 후, DGP8760(상품명：디스코(주)사 제)를 이용하고, 상기 마스크 부착 실리콘 웨이퍼의 이면을, 웨이퍼의 두께가 50㎛가 될 때까지 연삭했다. 연삭 후의 상기 마스크재 부착 실리콘 웨이퍼를 RAD-2700F(상품명：린텍(주)사 제)를 이용하여, 웨이퍼 이면측으로부터 다이싱 테이프 상에 마운트하고, 링 프레임으로 지지 고정했다. 그 후, 감압형 표면 보호 테이프를 박리했다.
그 후, 실시예 1과 마찬가지로 하여 플라즈마 다이싱에 의해 웨이퍼를 칩으로 분할하고, 그 다음으로 실시예 1과 마찬가지로 하여 에싱에 의해 마스크를 제거하고, 다시, 실시예 1과 마찬가지로 하여 칩을 픽업했다.
［비교예 2］ 포토리소그래피 프로세스에 의해 마스크 형성, 표면 보호 테이프의 제작, 반도체 칩의 제조
〈마스크 부착 웨이퍼의 제작〉
비교예 1과 마찬가지로 하고, 포토리소그래피 프로세스에 의해 마스크 부착 실리콘 웨이퍼를 제작했다.
〈자외선 경화형 표면 보호 테이프의 제작〉
메타크릴산 20mol%, 2-에틸헥실아크릴레이트 30mol%, 2-하이드록시에틸아크릴레이트 10mol%, 메틸아크릴레이트 40mol%를 혼합하여, 용액 중에서 중합함으로써 중량 평균 분자량 60만의 (메트)아크릴계 공중합체의 용액을 얻었다.
상기 (메트)아크릴계 공중합체의 용액에, 상기 (메트)아크릴계 공중합체 100질량부에 대하여, 자외선 반응성 수지로서 6관능의 우레탄 아크릴레이트 올리고머(신나카무라카가쿠코우교 가부시키가이샤제)를 100질량부 및 3 관능의 우레탄 아크릴레이트 올리고머(신나카무라카가쿠코우교 가부시키가이샤제)를 50질량부, 경화제로서 콜로네이트 L(닛뽄 폴리우레탄코우교 가부시키가이샤제)을 4.0질량부, 광중합 개시제로서 이르가큐어 184(BASF사 제)를 10질량부 배합하여, 점착제 조성물을 얻었다.
얻어진 점착제 조성물을 점착제층의 두께가 30㎛가 되도록 투명한 박리 라이너 상에 도공하고, 형성된 점착제층을 두께 100㎛의 LDPE(저밀도 폴리에틸렌) 필름의 코로나 처리면에 맞붙여, 두께 130㎛의 자외선 경화형 표면 보호 테이프를 얻었다.
〈반도체 칩의 제조〉
라미네이터 DR8500Ⅲ(상품명：닛토세이키 가부시키가이샤제)를 이용하고, 상기에서 조제한 마스크 부착 웨이퍼의 마스크 상에 상기에서 조제한 자외선 경화형 표면 보호 테이프를 맞붙였다.
그 후, DGP8760(상품명：디스코(주)사 제)을 이용하고, 상기 마스크 부착 웨이퍼의 이면을, 웨이퍼의 두께가 50㎛가 될 때까지 연삭했다. 연삭 후의 상기 마스크 부착 웨이퍼를 RAD-2700F(상품명：린텍(주)사 제)를 이용하여, 웨이퍼 이면측으로부터 다이싱 테이프 상에 마운트하고, 링 프레임으로 지지 고정했다. 그 후, 500mJ/㎠의 자외선을 표면 보호 테이프의 측으로부터 조사한 후, 자외선 경화형 표면 보호 테이프를 박리했다.
［시험예 1］ 표면 보호 테이프의 박리성 평가
상기 각 실시예 및 비교예의 〈반도체 칩의 제조〉에 있어서, 표면 보호 테이프를 박리했을 때에 필요로 한 힘(박리성)을 하기 평가 기준에 의해 평가했다. 한편, 표면 보호 테이프의 박리는 RAD-2700F(상품명：린텍(주)사 제)를 이용하여 행하였다.
- 표면 보호 테이프의 박리성의 평가 기준 -
◎：약한 힘으로 간단하게 표면 보호 테이프만을 박리할 수 있었다.
○：박리하는데 약간 강한 힘을 필요로 했지만, 표면 보호 테이프만을 박리할 수 있었다.
×：박리할 수 없었다. 또는, 마스크재층마다 박리되어 버렸다
［시험예 2］ O2 플라즈마 에싱에 의한 마스크재층의 제거성 평가
상기 각 실시예 및 비교예의 〈반도체 칩의 제조〉에 있어서, O2 플라즈마 에싱(1.5㎛/분의 에칭 속도로 10분간 에싱) 후의 마스크재의 잔류의 유무를, 레이저 현미경을 이용하여 조사했다.
- 마스크재층의 제거성 평가 기준 -
○：마스크재층의 잔류가 없다.
×：마스크재층의 잔류가 있다.
［시험예 3］ 스크라이브 라인 상의 풀 잔류의 평가
상기 각 실시예 및 비교예의 〈반도체 칩의 제조〉에 있어서, 표면 보호 테이프를 박리한 후, 웨이퍼 표면을 현미경으로 관찰하여, 스크라이브 라인 상의 풀 잔류의 유무를 조사했다.
- 스크라이브 라인 상의 풀 잔류의 평가 기준 -
○：풀 잔류가 없다.
×：풀 잔류가 있다.
시험예 1∼3의 결과를 아래 표에 나타낸다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2
표면 보호 테이프의 박리성 ◎ ○ ◎ ○ ×
마스크재층의 제거성 ○ ○ ○ × ×
스크라이브 라인에의 풀 잔류 ○ ○ ○ × ○
상기 각 시험예의 결과로부터, 반도체 웨이퍼를 가공하여 반도체 칩을 제조 하는 데에 있어서, 본 발명의 마스크 일체형 표면 보호 테이프를 이용함으로써, 반도체 웨이퍼의 패턴면에 마스크 일체형 표면 보호 테이프를 맞붙이고, 상기 테이프로부터 표면 보호 테이프를 박리하는 것만으로, 풀 잔류가 발생하지 않고 간단하게 마스크를 형성할 수 있으며, 또한, 상기 마스크는 O2 플라즈마에 의하여 보다 확실히 제거할 수 있어, 불량 칩의 발생을 고도로 억제할 수 있는 것을 알 수 있었다.
본 발명을 그 실시 형태와 함께 설명했지만, 우리는 특히 지정하지 않는 한 우리의 발명을 설명의 어느 세부에 있어서도 한정하려 하지 않고, 첨부의 청구의 범위에 나타낸 발명의 정신과 범위에 반하지 않고 폭넓게 해석되어야 한다고 생각한다.
본원은, 2015년 11월 9일에 일본에서 특허 출원된 일본 특허출원 2015-219737에 기초하는 우선권을 주장하는 것이며, 이것은 여기에 참조하여 그 내용을 본 명세서의 기재의 일부로서 취한다.
1: 반도체 웨이퍼
2: 패턴면
3: 마스크 일체형 표면 보호 테이프
3a: 표면 보호 테이프
3aa: 기재 필름
3ab: 점착제층
3b: 마스크재층
4: 웨이퍼 고정 테이프
4a: 점착제층 또는 접착제층
4b: 기재 필름
7: 칩 S: 표면
B: 이면 M1: 웨이퍼 연삭장치
M2: 핀 M3: 콜릿
F: 링 프레임 L: 레이저(CO2 레이저)
P1: SF6 가스의 플라즈마 P2: O2 가스의 플라즈마

Claims (15)

  1. 하기 공정 (a)∼(d)를 포함하는 반도체 칩의 제조에 이용되는 마스크 일체형 표면 보호 테이프로서, 상기 마스크 일체형 표면 보호 테이프가, 기재 필름과, 상기 기재 필름상에 형성된 점착제층과, 상기 점착제층 상에 형성된 마스크재층을 가지고, 상기 마스크재층 및 상기 점착제층이 모두 (메트)아크릴계 공중합체를 함유하는, 마스크 일체형 표면 보호 테이프：
    (a) 마스크 일체형 표면 보호 테이프를 반도체 웨이퍼의 패턴면측에 맞붙인 상태로, 상기 반도체 웨이퍼의 이면을 연삭하고, 연삭한 반도체 웨이퍼의 이면에 웨이퍼 고정 테이프를 맞붙여, 링 프레임으로 지지 고정하는 공정,
    (b) 상기 마스크 일체형 표면 보호 테이프로부터 상기 기재 필름과 상기 점착제층을 일체로 박리하여 마스크재층을 표면에 노출시킨 후, 상기 마스크재층 중 반도체 웨이퍼의 스트리트에 상당하는 부분을 레이저에 의해 절단하여 반도체 웨이퍼의 스트리트를 개구하는 공정,
    (c) SF6 플라즈마에 의해 반도체 웨이퍼를 상기 스트리트로 분단하여 반도체 칩으로 개편화하는 플라즈마 다이싱 공정, 및,
    (d) O2 플라즈마에 의해 상기 마스크재층을 제거하는 에싱 공정.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 마스크 일체형 표면 보호 테이프의 점착제층이 방사선 경화형인, 마스크 일체형 표면 보호 테이프.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 공정 (b)에 있어서, 상기 마스크 일체형 표면 보호 테이프로부터 상기 기재 필름과 상기 점착제층을 일체로 박리하여 마스크재층을 표면에 노출시키기 전에, 자외선을 조사하여, 상기 점착제층을 경화시키는 공정을 포함하고,
    상기 자외선 조사에 의한 경화 전에 있어서, 마스크재층과 반도체 웨이퍼의 패턴면과의 사이의 밀착력, 및, 마스크재층과 점착제층과의 사이의 밀착력이, 모두 0.2N/25㎜ 이상이며,
    상기 자외선 조사에 의한 경화 후에 있어서, 마스크재층과 점착제층과의 사이의 밀착력이, 마스크재층과 반도체 웨이퍼의 패턴면과의 사이의 밀착력보다 낮은, 마스크 일체형 표면 보호 테이프.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 점착제층을 구성하는 (메트)아크릴계 공중합체가 측쇄에 에틸렌성 불포화 결합을 가지는, 마스크 일체형 표면 보호 테이프.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기의 측쇄에 에틸렌성 불포화 결합을 가지는 (메트)아크릴계 공중합체를 구성하는 모노머 성분 중에, 알코올부의 탄소수가 8∼12의 (메트)아크릴산 알킬에스테르 성분을 함유하는, 마스크 일체형 표면 보호 테이프.
  6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기재 필름이 폴리올레핀계 수지층을 가지는, 마스크 일체형 표면 보호 테이프.
  7. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 점착제층을 형성하는 (메트)아크릴계 공중합체의 유리 전이 온도와 상기 마스크재층을 형성하는 (메트)아크릴계 공중합체의 유리 전이 온도와의 차이가 10℃ 이상인, 마스크 일체형 표면 보호 테이프.
  8. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 마스크재층 및 상기 점착제층에는 경화제가 이용되어 있고, 상기 마스크재층에 이용된 경화제와, 상기 점착제층에 이용된 경화제의 종류가 다른, 마스크 일체형 표면 보호 테이프.
  9. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 마스크재층에는 에폭시계 경화제가 이용되고, 상기 점착제층에는 이소시아네이트계 경화제가 이용되고 있는, 마스크 일체형 표면 보호 테이프.
  10. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 마스크재층이 불소계 이형재를 함유하는, 마스크 일체형 표면 보호 테이프.
  11. 기재 필름과, 상기 기재 필름상에 형성된 점착제층과, 상기 점착제층 상에 형성된 마스크재층을 가지고, 상기 마스크재층 및 상기 점착제층이 모두 (메트)아크릴계 공중합체 및 경화제를 함유하며, 상기 점착제층이 함유하는 경화제와 상기 마스크재층이 함유하는 경화제의 종류가 다른, 마스크 일체형 표면 보호 테이프.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 마스크재층에는 에폭시계 경화제가 이용되고, 상기 점착제층에는 이소시아네이트계 경화제가 이용되고 있는, 마스크 일체형 표면 보호 테이프.
  13. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    상기 마스크 일체형 표면 보호 테이프의 점착제층이 방사선 경화형인, 마스크 일체형 표면 보호 테이프.
  14. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    상기 마스크재층이 불소계 이형재를 함유하는, 마스크 일체형 표면 보호 테이프.
  15. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    상기 마스크 일체형 표면 보호 테이프가 플라즈마 다이싱용인, 마스크 일체형 표면 보호 테이프.
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