TW201728457A - 遮罩一體型表面保護膜 - Google Patents

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Hirotoki Yokoi
Tomoaki Uchiyama
Yoshifumi Oka
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Furukawa Electric Co Ltd
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Abstract

一種遮罩一體型表面保護膜，具有基材膜、及設置於該基材膜上之遮罩材料層，其特徵在於：上述遮罩材料層為乙烯-乙酸乙烯酯共聚物樹脂、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物樹脂或乙烯-丙烯酸丁酯共聚物樹脂，上述遮罩材料層之厚度為50μm以下。

Description

遮罩一體型表面保護膜
本發明係關於一種遮罩一體型表面保護膜。
最近之半導體晶片之向薄膜化、小晶片化之進化令人驚奇。尤其是對如記憶卡或智慧卡之內置有半導體IC晶片之IC卡要求薄膜化，又，對LED、LCD驅動用裝置等要求小晶片化。今後，考慮隨著該等需求增加，半導體晶片之薄膜化、小晶片化之需要進一步提高。
該等半導體晶片係藉由將半導體晶圓於背面研磨(back grind)步驟或蝕刻步驟等中薄膜化為特定厚度後，經由切割(dicing)步驟而分割為各個晶片而獲得。於該切割步驟中，使用藉由切割刀片而切斷之刀片切割方式。於刀片切割方式中，於切斷時刀片所導致之切削阻力直接施加於半導體晶圓。因此，有因該切削阻力而使半導體晶片產生微小之缺損(碎片(chipping))之情況。碎片之產生不僅損害半導體晶片之外觀，而且根據情況會導致因抗折強度不足造成之拾取(pick up)時之晶片破損，有破損至晶片上之電路圖案之可能性。又，於利用刀片之物理性之切割步驟中，無法使作為晶片彼此之間隔之切口(kerf)(亦稱為切割線(scribe line)、切割道(street))之寬度與具有厚度之刀片寬度相比窄小化。其結果為，可 自一片晶圓取出之晶片之數(產率)減少。並且，晶圓之加工時間長之情況亦為問題。
除刀片切割方式以外，於切割步驟中亦利用各種方式。例如，鑒於在將晶圓薄膜化後難以進行切割，有首先僅以特定之厚度於晶圓形成溝，其後進行研磨加工而同時進行薄膜化與對晶片之單片化之DBG(先切割後研磨(dicing before grinding))方式。根據該方式，切口寬度係與刀片切割方式為相同程度。然而，由於晶片之抗折強度提高，故而有可抑制晶片之破損之優點。
又，有利用雷射進行切割之雷射切割方式。若利用雷射切割方式，亦有可使切口寬度變窄，又，可利用乾式製程實施切割之優點。然而，有因藉由雷射進行切斷時之昇華物而使晶圓表面被污染之不良情況，有需要利用特定之液狀保護材料保護晶圓表面之預處理之情形。又，雖說為乾式製程，亦無法實現完全之乾式製程。並且，雷射切割方式與刀片切割方式相比，可使處理速度高速化。然而，對每一線路進行加工之情況並未改變，於極小晶片之製造中相應地花費時間。
又，亦有使用利用水壓進行切割之噴水(water jet)方式等濕式製程之方式。於該方式中，於必須高度抑制MEMS裝置或CMOS感測器等之表面污染之材料中，有引起問題之可能性。又，切口寬度之狹小化亦有限度，所獲得之晶片之產率亦降低。
又，亦已知有於晶圓之厚度方向利用雷射形成改質層，進行延伸(expand)而斷離，而進行單片化之隱形切割(stealth dicing)方式。該方式有可使切口寬度為零，可於乾燥環境下進行加工等優點。然而，有因 改質層形成時之熱歷程而使晶片抗折強度降低之傾向，又，有於進行延伸而進行斷離時產生矽屑之情形。並且，有與鄰接晶片之碰撞引起抗折強度不足之可能性。
進一步，作為併用隱形切割與先切割後研磨之方式，有於薄膜化之前僅以特定之厚度形成改質層，其後自背面進行研磨加工而同時進行薄膜化與對晶片之單片化的對應窄劃線寬度之晶片單片化方式。該技術係改善了上述製程之缺點者，由於在晶圓背面研磨加工中利用應力將矽之改質層劈開而進行單片化，故而有切口寬度為零且晶片產率高、抗折強度亦提高等優點。然而，由於在背面研磨加工中進行單片化，故而有可見晶片端面與鄰接晶片碰撞而使晶片角破損之現象的情形。
又，提出有電漿切割(plasma dicing)方式之技術(例如，參照專利文獻1)。電漿切割方式係藉由將未被遮罩覆蓋之部位利用電漿選擇性地進行蝕刻，而將半導體晶圓分割之方法。若使用該切割方式，則可實現選擇性的晶片之斷離，即便切割線彎曲亦可無問題地斷離。又，由於半導體晶圓之蝕刻速率非常高，故而近年來，被視為最適於晶片之斷離之製程之一。
[專利文獻1]日本特開2007-19385號公報
於電漿切割方式中，將六氟化硫(SF6)或四氟化碳(CF4)等與晶圓之反應性非常高之氟系氣體用作電漿產生用氣體。因此，由於其 高蝕刻速率，故而對於不進行蝕刻之面必須藉由遮罩加以保護，於事先必須形成遮罩。
於該遮罩形成時，如於專利文獻1中亦有記載般，通常使用如下技術：於晶圓之表面塗布抗蝕劑後，將相當於切割道之部分利用光刻製程去除而製成遮罩。因此，為了進行電漿切割，必需電漿切割設備以外之光刻步驟、設備，而有晶片成本上升之問題。又，由於在電漿蝕刻後處於殘留有抗蝕劑膜之狀態，故而必須使用大量之溶劑以去除抗蝕劑，於未能將抗蝕劑去除之情形時，亦有變得糊劑殘留而產生不良晶片之虞。並且，由於經過利用抗蝕劑之遮蔽步驟，故而亦有整體之處理製程變長之不良情況。
本發明之目的在於提供一種遮罩一體型表面保護膜，其係於使用電漿切割方式之半導體晶片之製造中無需藉由光刻製程形成遮罩者，其係藉由貼合於半導體晶圓之圖案面，而可於半導體晶圓之薄膜化步驟(背面研磨步驟)中良好地密接於該圖案面並有效地保護圖案面，上述薄膜化步驟後之遮罩材料層與基材膜之剝離性亦良好，藉此可使遮罩材料層於晶圓表面簡單地露出，可藉由SF6電漿而將晶圓更確實地、高精度地切割為晶片，並且，於電漿切割後(晶圓之分割後)，可藉由O2電漿而將遮罩材更確實地且以短時間去除，結果為，可高度地抑制不良晶片之產生。
本發明之上述課題可藉由以下之手段而解決。
[1]一種遮罩一體型表面保護膜，具有基材膜、及設置於該基材膜上之遮罩材料層，其特徵在於：上述遮罩材料層為乙烯-乙酸乙烯酯共聚物樹 脂、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物樹脂或乙烯-丙烯酸丁酯共聚物樹脂，上述遮罩材料層之厚度為50μm以下。
[2]如[1]中記載之遮罩一體型表面保護膜，其中，上述基材膜為聚苯乙烯樹脂。
[3]如[1]中記載之遮罩一體型表面保護膜，其中，上述基材膜為單層之硬化丙烯酸樹脂膜，上述遮罩材料層之厚度為10μm以下。
[4]如[1]中記載之遮罩一體型表面保護膜，其中，上述基材膜為複層，該基材膜中位置距離上述遮罩材料層最遠之層為高彈性模數層，距離上述遮罩材料層最近之層為低彈性模數層，上述遮罩材料層之厚度為10μm以下。
[5]如[4]中記載之遮罩一體型表面保護膜，其中，上述低彈性模數層為乙烯-乙酸乙烯酯共聚物樹脂、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物樹脂或乙烯-丙烯酸丁酯共聚物樹脂。
[6]如[1]至[5]中任一項記載之遮罩一體型表面保護膜，其中，上述乙烯-乙酸乙烯酯共聚物樹脂、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物樹脂或乙烯-丙烯酸丁酯共聚物樹脂之乙烯含有率為50~80重量%。
[7]如[1]至[6]中任一項記載之遮罩一體型表面保護膜，其中，上述遮罩一體型表面保護膜為電漿切割用。
[8]一種遮罩一體型表面保護膜，用於包含下述步驟(a)~(d)之半導體晶片之製造，其特徵在於：該遮罩一體型表面保護膜具有基材膜、及設置於該基材膜上之遮罩材料層，該遮罩材料層之厚度為50μm以下；(a)於將遮罩一體型表面保護膜貼合於半導體晶圓之圖案面側之狀態 下，對該半導體晶圓之背面進行研磨，並於經研磨之半導體晶圓之背面貼合晶圓固定帶，利用環狀框(ring frame)進行支持固定的步驟；(b)自上述遮罩一體型表面保護膜將上述基材膜剝離而使遮罩材料層於表面露出後，將該遮罩材料層中相當於半導體晶圓之切割道之部分藉由雷射進行切斷而使半導體晶圓之切割道開口的步驟，或將上述遮罩一體型表面保護膜中相當於半導體晶圓之切割道之部分利用雷射進行切斷而使半導體晶圓之切割道開口後，自該遮罩一體型表面保護膜將上述基材膜剝離而使遮罩材料層於表面露出的步驟；(c)藉由SF6電漿以上述切割道將半導體晶圓分割而單片化為半導體晶片之電漿切割步驟；及(d)藉由O2電漿而將上述遮罩材料層去除之灰化步驟。
[9]如[8]中記載之遮罩一體型表面保護膜，其中，上述遮罩材料層為乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)樹脂、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(EMA)樹脂或乙烯-丙烯酸丁酯共聚物(EBA)樹脂。
[10]如[8]或[9]中記載之遮罩一體型表面保護膜，其中，上述基材膜為聚苯乙烯樹脂，且上述步驟(a)之遮罩一體型表面保護膜於半導體晶圓之圖案面側之貼合為於50℃~100℃之加熱貼合。
[11]如[8]或[9]中記載之遮罩一體型表面保護膜，其中，上述基材膜為單層之硬化丙烯酸樹脂膜，上述遮罩材料層之厚度為10μm以下。
[12]如[8]或[9]中記載之遮罩一體型表面保護膜，其中，上述基材膜為複層，該基材膜中位置距離上述遮罩材料層最遠之層為高彈性模數層，距離上述遮罩材料層最近之層為低彈性模數層，上述遮罩材料層之厚度為10 μm以下。
[13]如[12]中記載之遮罩一體型表面保護膜，其中，上述低彈性模數層為乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)樹脂、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(EMA)樹脂或乙烯-丙烯酸丁酯共聚物(EBA)樹脂。
[14]如[9]或[13]中記載之遮罩一體型表面保護膜，其中，上述EVA樹脂、EMA樹脂或EBA樹脂之乙烯含有率為50~80重量%。
本發明之遮罩一體型表面保護膜係於使用電漿切割方式之半導體晶片之製造中無需藉由光刻製程形成遮罩之表面保護膜。本發明之遮罩一體型之表面保護膜可藉由貼合於半導體晶圓之圖案面，而於晶圓之薄膜化步驟中良好地密接於該圖案面並有效地保護圖案面。本發明之遮罩一體型之表面保護膜係上述薄膜化步驟後之遮罩材料層與基材膜之剝離性亦良好，藉此可使遮罩材料層於晶圓表面簡單地露出，可藉由SF6電漿而將晶圓更確實地、高精度地切割為晶片。進一步，於晶圓表面露出之遮罩材料層可藉由O2電漿而更確實地且以短時間去除。結果為，藉由使用本發明之遮罩一體型之表面保護帶對半導體晶圓進行加工，可高度地抑制不良晶片之產生。
本發明之上述及其他特徵及優勢可適宜參照隨附之圖式，並由下述之記載而變得更加明確。
1‧‧‧半導體晶圓
2‧‧‧圖案面
3‧‧‧遮罩一體型表面保護膜
3a‧‧‧基材膜
3b‧‧‧遮罩材料層
4‧‧‧晶圓固定帶
7‧‧‧晶片
S‧‧‧表面
B‧‧‧背面
M1‧‧‧晶圓研磨裝置
M2‧‧‧接腳
M3‧‧‧筒夾
F‧‧‧環狀框
L‧‧‧CO2雷射
P1‧‧‧SF6氣體之電漿
P2‧‧‧O2氣體之電漿
圖1係說明於使用本發明之遮罩一體型表面保護膜之第1 實施形態中，至對半導體晶圓貼合表面保護帶為止之步驟之概略剖面圖。於同圖中，分圖1(a)表示半導體晶圓，分圖1(b)表示於半導體晶圓貼合遮罩一體型表面保護膜之情況，分圖1(c)表示貼合有遮罩一體型表面保護膜之半導體晶圓。
圖2係說明於使用本發明之遮罩一體型表面保護膜之第1實施形態中，至半導體晶圓之薄膜化與固定為止之步驟之概略剖面圖。於同圖中，分圖2(a)表示半導體晶圓之薄膜化處理，分圖2(b)表示於經薄膜化處理之半導體晶圓貼合晶圓固定帶之情況，分圖2(c)表示將半導體晶圓固定於環狀框之狀態。
圖3係說明於使用本發明之遮罩一體型表面保護膜之第1實施形態中之至遮罩形成為止之步驟之概略剖面圖。於同圖中，分圖3(a)表示自遮罩一體型表面保護膜殘留遮罩材料層並將基材膜剝離之情況，分圖3(b)表示遮罩一體型表面保護膜之遮罩材料層成為被剝離之狀態，分圖3(c)表示利用雷射將相當於切割道部分之遮罩材料層切除之步驟。
圖4係說明於使用本發明之遮罩一體型表面保護膜之第1實施形態中之電漿切割與電漿灰化之步驟之概略剖面圖。於同圖中，分圖4(a)表示進行電漿切割之情況，分圖4(b)表示單片化為晶片之狀態，分圖4(c)表示進行電漿灰化之情況。
圖5係說明於使用本發明之遮罩一體型表面保護膜之第1實施形態中之至拾取晶片為止之步驟之概略剖面圖。於同圖中，分圖5(a)表示遮罩材料層被去除之狀態，分圖5(b)表示拾取晶片之情況。
圖6係說明於使用本發明之遮罩一體型表面保護膜之第2實施形態中 之利用雷射進行切割道開口之前後之狀態之概略剖面圖。於同圖中，分圖6(a)表示將半導體晶圓之表面及背面兩面分別利用遮罩一體型表面保護膜與晶圓固定帶被覆並固定之狀態，分圖6(b)表示利用雷射將相當於切割道部分之遮罩材料層及基材膜切除之步驟，分圖6(c)表示自遮罩一體型表面保護膜殘留遮罩材料層並將基材膜剝離之情況。
本發明之遮罩一體型表面保護膜可較佳地用於將半導體晶圓進行電漿切割而獲得半導體晶片之方法中。如以下所說明般，藉由使用本發明之遮罩一體型表面保護膜，可於電漿切割步驟之前無需光刻製程，而大幅度地抑制半導體晶片或半導體製品之製造成本。
本發明之遮罩一體型表面保護膜具有基材膜、及設置於該基材膜上之遮罩材料層，該遮罩材料層之厚度為50μm以下。本發明之遮罩一體型表面保護膜較佳為用於至少包含下述步驟(a)~(d)之半導體晶片之製造中。
(a)於將本發明之遮罩一體型表面保護膜貼合於半導體晶圓之圖案面側之狀態下，對該半導體晶圓之背面進行研磨，並於經研磨之半導體晶圓之背面貼合晶圓固定帶，利用環狀框進行支持固定的步驟；(b)自上述遮罩一體型表面保護膜將上述基材膜剝離而使遮罩材料層於表面露出後，將該遮罩材料層中相當於半導體晶圓之切割道之部分藉由雷射進行切斷而使半導體晶圓之切割道開口的步驟，或將上述遮罩一體型表面保護膜中相當於半導體晶圓之切割道之部分利用雷射進行切斷而使半 導體晶圓之切割道開口後，自該遮罩一體型表面保護膜將上述基材膜剝離而使遮罩材料層於表面露出的步驟；(c)藉由SF6電漿以上述切割道將半導體晶圓分割而單片化為半導體晶片之電漿切割步驟；及(d)藉由O2電漿而將上述遮罩材料層去除之灰化步驟。
應用本發明之遮罩一體型表面保護膜之上述半導體晶片之製造方法較佳為於上述步驟(d)之後，包含下述步驟(e)。又，於包含下述步驟(e)之情形時，較佳為該步驟(e)之後，進一步包含下述步驟(f)。
(e)自晶圓固定帶拾取半導體晶片之步驟
(f)將所拾取之半導體晶片轉移至晶粒結著步驟之步驟
本發明之遮罩一體型表面保護膜係如上所述般具有基材膜、及設置於該基材膜上之遮罩材料層。於本說明書中，有時將僅基材膜稱為「表面保護帶」。即，本發明之遮罩一體型表面保護膜係於表面保護帶(基材膜層)上設置有遮罩材料層之積層構造之膜。
對於使用有本發明之遮罩一體型表面保護膜之半導體晶片之製造方法(以下，簡稱為「應用本發明之製造方法」)，參照圖式於以下說明其較佳之實施形態，但本發明係除本發明中所規定之情況以外，並不限定於下述實施形態。又，各圖式中所示之形態係用以使本發明之理解容易之示意圖，各構件之尺寸、厚度、或相對之大小關係等有為了方便說明而改變大小之情形，並非直接表示實際之關係。又，本發明中規定之事項以外並不限定於該等圖式中所示之外形、形狀。
應用本發明之製造方法之較佳之實施形態可分類為下述所 示之第1及第2實施形態。
再者，用於下述之實施形態之裝置及材料等只要並無特別說明，則可使用自先前以來用於半導體晶圓之加工之通常之裝置及材料等，其使用條件亦可於通常之使用方法之範圍內根據目的而適宜地設定、較佳化。又，對於各實施形態中共同之材質、構造、方法、效果等，省略重複記載。
<第1實施形態[圖1~圖5]>
參照圖1~圖5說明應用本發明之製造方法之第1實施形態。
半導體晶圓1具有於其表面S形成有半導體元件之電路等之圖案面2(參照圖1(a))。於該圖案面2，貼合於基材膜3a上設置有遮罩材料層3b之遮罩一體型表面保護膜3(參照圖1(b))，而獲得圖案面2被本發明之遮罩一體型表面保護膜3所被覆之半導體晶圓1(參照圖1(c))。
繼而，利用晶圓研磨裝置M1對半導體晶圓1之背面B進行研磨，使半導體晶圓1之厚度變薄(參照圖2(a))。於該經研磨之背面B貼合晶圓固定帶4(參照圖2(b))，並支持固定於環狀框F(參照圖2(c))。
自半導體晶圓1將遮罩一體型表面保護膜3之基材膜3a剝離，並且使該遮罩材料層3b殘留於半導體晶圓1(參照圖3(a))，將遮罩材料層3b剝離(參照圖3(b))。並且，自表面S之側對在圖案面2適宜形成為格子狀等之複數個切割道(未圖示)照射CO2雷射L，將遮罩材料層3b之相當於切割道之部分去除，使半導體晶圓之切割道開口(參照圖3(c))。
繼而，自表面S側進行利用SF6氣體之電漿P1之處理，對在切割道部分未剝離之半導體晶圓1進行蝕刻(參照圖4(a))，分割為各 個晶片7而使其單片化(參照圖4(b))。繼而，藉由O2氣體之電漿P2而進行灰化(參照圖4(c))，將殘留於表面S之遮罩材料層3b去除(參照圖5(a))。並且最後，將經單片化之晶片7藉由接腳M2而頂出並藉由筒夾M3進行吸附並拾取(參照圖5(b))。
此處，使用有SF6氣體之半導體晶圓之Si之蝕刻製程亦被稱為BOSCH製程，且係使露出之Si、與將SF6進行電漿化所產生之F原子進行反應而以四氟化矽(SiF4)之形式去除者，亦被稱為反應式離子蝕刻(RIE)。另一方面，利用O2電漿之去除係於在半導體製造製程中亦用作電漿清潔器(plasma cleaner)之方法中被稱作ashing(灰化)，係對有機物去除之方法之一。為了將殘留於半導體裝置表面之有機物殘渣進行清潔而進行。
繼而，對上述方法中所使用之材料進行說明。再者，下述中說明之材料係可應用於本發明之遮罩一體型表面保護膜全部之材料，並非限定於將遮罩一體型表面保護膜用於上述方法之情形而應用之材料。
半導體晶圓1係具有於單面形成有半導體元件之電路等之圖案面2之矽晶圓等，圖案面2係形成有半導體元件之電路等之面，且於俯視下具有切割道。
本發明之遮罩一體型表面保護膜3具有於基材膜3a上設置有遮罩材料層3b之構成，具有保護形成於圖案面2之半導體元件之功能。即，由於在後續步驟之晶圓薄膜化步驟(背面研磨步驟)中，以圖案面2支持半導體晶圓1並對晶圓之背面進行研磨，故而遮罩一體型表面保護膜3必須可耐受該研磨時之負荷。因此，遮罩一體型表面保護膜3與僅為抗蝕劑膜等不同，係有僅被覆形成於圖案面之元件之厚度，其按壓阻力低，又， 以不引起研磨時之灰塵或研磨水等之浸入之方式可僅使元件密接之密接性高。
尤其是，本發明之遮罩一體型表面保護膜3係藉由使遮罩材料層3b之厚度為50μm以下而薄膜化，而縮短遮罩材料層之去除步驟所需之時間，可實現製造中之成本之削減、效率化。因此，於本發明之遮罩一體型表面保護膜3中，針對晶圓之背面研磨步驟中之本發明之遮罩一體型表面保護膜對圖案面之凹凸之追隨性之確保、滲流防止及灰塵侵入防止，主要是基材膜3a承擔該性能。
用於本發明之遮罩一體型表面保護膜3之基材膜3a係由樹脂製膜構成，只要滿足上述之性能，則並無特別限定，可為樹脂本身為顯示上述性能者，亦可為藉由添加其他添加物而成為上述性能者。又，基材膜3a可為將硬化性樹脂進行製膜、硬化而成者，亦可為將熱塑性樹脂進行製膜而成者。
於基材膜3a為將熱塑性樹脂進行製膜而成者之情形時，作為熱塑性樹脂，可列舉：聚苯乙烯樹脂、聚對酞酸乙二酯樹脂、聚丙烯樹脂，就藉由擠出法而製造基材膜時之可擠出之溫度之觀點而言，較佳為聚苯乙烯樹脂。
於基材膜3a為將硬化性樹脂進行製膜、硬化而成者之情形時，作為硬化性樹脂，可使用光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂等，可較佳地使用光硬化性樹脂。
作為光硬化性樹脂，可較佳地列舉：紫外線硬化型之丙烯酸系樹脂，例如可較佳地使用：以光聚合性之丙烯酸胺酯(urethane acrylate) 系低聚物作為主劑之樹脂組成物。丙烯酸胺酯系低聚物之質量平均分子量(Mw)較佳為1000~50000，更佳為2000~30000。上述之丙烯酸胺酯系低聚物可單獨使用一種，或將兩種以上組合而使用。
丙烯酸胺酯系低聚物係使「具有羥基之丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯(例如，丙烯酸2-羥基乙酯、甲基丙烯酸2-羥基乙酯、丙烯酸2-羥基丙酯、甲基丙烯酸2-羥基丙酯、聚乙二醇丙烯酸酯、聚乙二醇甲基丙烯酸酯等)」與「使聚酯型或聚醚型等多元醇化合物、與多元異氰酸酯化合物(例如，2,4-二異氰酸甲苯酯、2,6-二異氰酸甲苯酯、1,3-伸茬基二異氰酸酯、1,4-伸茬基二異氰酸酯、二苯基甲烷4,4-二異氰酸酯等)反應所獲得之末端異氰酸酯胺酯(urethane)預聚物」進行反應而獲得。
於如上所述般僅利用丙烯酸胺酯系低聚物之製膜較為困難之情形時，通常較佳為利用光聚合性之單體進行稀釋而製膜後，使其硬化而獲得基材膜3a。
光聚合性單體係於分子內具有光聚合性之雙鍵之單體。於本發明中，可較佳地使用：(甲基)丙烯酸異莰酯、(甲基)丙烯酸二環戊烯酯、丙烯酸苯基羥基丙酯等具有體積相對較大之基之(甲基)丙烯酸酯系化合物。
光聚合性單體係以相對於丙烯酸胺酯系低聚物100質量份，較佳為5~900質量份、更佳為10~500質量份、尤佳為30~200質量份之比率進行摻合。
於由上述之光硬化性樹脂形成基材膜3a之情形時，可藉由於該光硬化性樹脂中摻合光聚合起始劑，而降低利用光照射之聚合硬化時間及光照射量。
光聚合起始劑之使用量係相對於光硬化性樹脂之合計100質量份，較佳為0.05~15質量份，更佳為0.1~10質量份，尤佳為0.5~5質量份。上述硬化性樹脂為了使基材膜3a顯示出上述之性能，可將低聚物或單體利用各種組合進行摻合。具體而言，所謂光硬化性樹脂之合計，係指丙烯酸胺酯系低聚物、光聚合性單體之合計。
又，於上述之樹脂中，亦可含有：碳酸鈣、二氧化矽、雲母等無機填料；鐵、鉛等金屬填料；顏料或染料等著色劑等添加物。
作為熱硬化性樹脂，例如可較佳地使用於聚酯樹脂、聚醚樹脂等相對低分子量之樹脂中摻合有硬化劑者。作為較佳之質量平均分子量(Mw)，為1萬~10萬。藉由設為上述較佳之範圍內，可調整為更佳之凝聚力。具體而言，若分子量為10萬以下，可藉由適度之黏著性而更有效地防止黏連(blocking)之產生。又，若分子量為1萬以上，則可不增加交聯劑之摻合量而藉由進行膜化而製作不脆之膜，可進一步降低無塵室內之發塵之可能性。
作為硬化劑，可較佳地應用下述之遮罩材料層3b中之硬化劑及含量之記載。其中，更佳為異氰酸酯系硬化劑。
於本發明中，較佳為基材膜3a為單層之硬化丙烯酸樹脂膜。此處，所謂硬化丙烯酸樹脂膜，係指由經硬化之丙烯酸系樹脂構成之膜，較佳為由經紫外線硬化之丙烯酸系樹脂構成之膜。硬化丙烯酸樹脂膜之製造方法並無特別限定，較佳為藉由將丙烯酸系樹脂進行硬化而製成膜狀。
若基材膜3a為經紫外線硬化之丙烯酸系樹脂，則可將遮罩材料層(較 佳為丙烯酸系遮罩材料層)與基材膜3a之接著強度以較與通常所使用之基材膜之接著強度相比降低之方式進行控制，故而於將基材膜3a剝離時，可僅使遮罩材料層3b容易地殘留於晶圓上。所謂丙烯酸系遮罩材料層，意指下述之包含(甲基)丙烯酸系共聚物之遮罩材料、或由乙烯-丙烯酸烷基酯共聚物等構成之遮罩材料層。
就縮短將遮罩去除之灰化步驟時間之觀點而言，較佳為遮罩材料層3b之厚度較薄，較佳為10μm以下。再者，遮罩材料層3b之現實之厚度為5μm以上。
於基材膜3a為複層之情形時，較佳為基材膜中位置距離遮罩材料層3b最遠之層為高彈性模數層，距離遮罩材料層3b最近之層為低彈性模數層。於該情形時，亦就與上述相同之觀點而言，較佳為遮罩材料層3b之厚度較薄，較佳為10μm以下。再者，遮罩材料層3b之現實之厚度為5μm以上。
再者，於基材膜3a為複層之情形時，較佳為遮罩一體型表面保護膜3係以高彈性模數層、低彈性模數層、遮罩材料層3b之順序積層，亦可於高彈性模數層與低彈性模數層之間具有下述其他層。
上述高彈性模數層較佳為聚苯乙烯樹脂或聚對酞酸乙二酯(PET)樹脂。
又，上述低彈性模數層較佳為乙烯-乙酸乙烯酯共聚物樹脂或乙烯-丙烯酸烷基酯共聚物樹脂，更佳為乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)樹脂、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(EMA)樹脂或乙烯-丙烯酸丁酯共聚物(EBA)樹脂。
用於低彈性模數層之乙烯-乙酸乙烯酯共聚物樹脂及乙烯-丙烯酸烷基酯共聚物樹脂之乙烯含有率較佳為50~80重量%，更佳為60~75重量%。
再者，於本說明書中，所謂「共聚物」，亦可為無規共聚物、交替共聚物、嵌段共聚物中之任一種。
於基材膜3a為複層之情形時，亦可於高彈性模數層與低彈性模數層之間具有之層並無特別限定，可選擇由塑膠或橡膠等構成之層。該等層例如可列舉：聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物、聚丁烯-1、聚-4-甲基戊烯-1、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、離子聚合物等α-烯烴之均聚物或共聚物、或該等之混合物、聚對酞酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯(polyethylene naphthalate)、聚苯硫、聚醚醯亞胺、聚醯亞胺、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚胺酯(polyurethane)、苯乙烯-乙烯-丁烯-或戊烯系共聚物等單質或將兩種以上混合者、進一步可列舉於該等中摻合有該等以外之樹脂或填充材料、添加劑等之樹脂組成物作為其材質，可根據要求特性而任意地選擇。低密度聚乙烯與乙烯乙酸乙烯酯共聚物之積層體、或聚丙烯與聚對酞酸乙二酯之積層體、聚對酞酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯為較佳之材質之一。
於基材膜3a為由硬化性樹脂進行製膜之情形時，可藉由澆鑄(cast)法進行製造。
例如，可藉由將液狀之樹脂(硬化前之樹脂、樹脂之溶液等)於剝離膜上澆鑄為薄膜狀之後，於薄膜狀之樹脂上進一步貼合剝離膜，並將其藉由特定之手段進行膜化，將兩面之剝離膜去除而製造基材膜3a。根據此種製法，於製膜時施加於樹脂之應力少，魚眼之形成少。又，膜厚之均勻性 亦高，厚度精度通常為2%以內。
又，於基材膜3a為由熱塑性樹脂進行製膜之情形時，可使用通常之擠出法進行製造。於將各種樹脂進行積層而獲得基材膜3a之情形時，利用共擠出法、層壓法等進行製造。此時，亦可如於通常之層壓膜之製法中通常所進行般，於樹脂與樹脂之間設置接著層。
關於基材膜3a之總厚度，就強伸度特性、放射線透射性之觀點而言，較佳為20~280μm，更佳為20~225μm，再更佳為20~200μm，再更佳為45~200μm，尤佳為75~200μm，最佳為80~180μm。
於基材膜3a為具有高彈性模數層與低彈性模數層之複層之情形時，高彈性模數層之厚度較佳為20~80μm，更佳為25~75μm，低彈性模數層之厚度較佳為25~200μm，更佳為50~150μm。
遮罩材料層3b係於貼合於圖案面時不損傷半導體元件等者，又，係於其去除時不產生半導體元件等之破損或遮罩材料於表面之殘留者，且於電漿切割時作為遮罩發揮功能之耐電漿性是必需的。
因此，遮罩材料層3b只要為具有此種性質者，則並無特別限制，可使用將熱塑性樹脂進行製膜而成者作為非硬化性之遮罩材料。又，作為硬化性之遮罩材料，亦可使用：將硬化性樹脂進行製膜、硬化而成者、或藉由放射線(較佳為紫外線)硬化而使遮罩材料呈現出三維網狀化之紫外線硬化型或如電子束之電離性放射線硬化型等放射線聚合型之遮罩材料。於本發明中，可較佳地使用非硬化性之遮罩材料、或硬化性樹脂。
再者，所謂放射線，係指包含如紫外線之光線或如電子束之電離性放射線之概念。
於遮罩材料層3b為將熱塑性樹脂進行製膜而成者之情形時，作為熱塑性樹脂，較佳為乙烯-乙酸乙烯酯共聚物樹脂或乙烯-丙烯酸烷基酯共聚物樹脂，更佳為乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)樹脂、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(EMA)樹脂或乙烯-丙烯酸丁酯共聚物(EBA)樹脂。
用於遮罩材料層3b之乙烯-乙酸乙烯酯共聚物樹脂及乙烯-丙烯酸烷基酯共聚物樹脂之乙烯含有率較佳為50~80重量%，更佳為60~75重量%。
尤其於基材膜3a為將熱塑性樹脂進行製膜而成者之情形時，遮罩材料層3b為將熱塑性樹脂進行製膜而成者之情況就可藉由共擠出法等而一次製造遮罩一體型表面保護膜之觀點而言較佳，更佳為基材膜3a為聚苯乙烯樹脂，遮罩材料層3b為乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)樹脂、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(EMA)樹脂或乙烯-丙烯酸丁酯共聚物(EBA)樹脂者。於該情形時，上述步驟(a)中之遮罩一體型表面保護膜之於半導體晶圓之圖案面側之貼合(貼合)較佳為於50℃~100℃之加熱貼合。
於遮罩材料層3b為將硬化性樹脂進行製膜、硬化而成者之情形時，作為硬化性樹脂，較佳為含有(甲基)丙烯酸系共聚物及硬化劑者。
(甲基)丙烯酸系共聚物例如可列舉：以(甲基)丙烯酸及/或(甲基)丙烯酸酯作為聚合物結構單元之共聚物、或與官能性單體之共聚物、及該等聚合物之混合物等。該等聚合物之質量平均分子量較佳為10萬~50萬左右。
(甲基)丙烯酸系共聚物之總單體成分中，(甲基)丙烯酸酯成分之比 率較佳為50莫耳%以上，更佳為70莫耳%以上，再更佳為80莫耳%以上。又，(甲基)丙烯酸系共聚物之單體成分中，於(甲基)丙烯酸酯成分之比率不為100莫耳%之情形時，殘留部分之單體成分較佳為以使(甲基)丙烯醯基作為聚合性基進行聚合而成之形態存在之單體成分(來自(甲基)丙烯酸之構成成分等)。又，於(甲基)丙烯酸系共聚物之總單體成分中，具有與硬化劑進行反應之官能基(例如，羥基)之(甲基)丙烯酸酯成分及/或(甲基)丙烯酸成分之合計之比率較佳為5莫耳%以上，更佳為10莫耳%以上。上限值較佳為35莫耳%以下，更佳為25莫耳%以下。
上述(甲基)丙烯酸酯成分較佳為(甲基)丙烯酸烷基酯(亦稱為烷基(甲基)丙烯酸酯)。構成該(甲基)丙烯酸烷基酯之烷基之碳數較佳為1~20，更佳為1~15，再更佳為1~12。
遮罩材料層3b中之(甲基)丙烯酸系共聚物之含量(換算為與硬化劑進行反應之前之狀態之含量)較佳為80質量%以上，更佳為90質量%以上，再更佳為95~99.9質量%。
硬化劑係用以與(甲基)丙烯酸系共聚物具有之官能基進行反應而調整黏著力及凝聚力者。例如可列舉：1,3-雙(N,N-二環氧丙基胺基甲基)環己烷、1,3-雙(N,N-二環氧丙基胺基甲基)甲苯、1,3-雙(N,N-二環氧丙基胺基甲基)苯、N,N,N',N'-四環氧丙基-間二甲苯二胺等在分子中具有兩個以上之環氧基之環氧化合物(以下，亦稱為「環氧系硬化劑」)、2,4-二異氰酸甲苯酯、2,6-二異氰酸甲苯酯、1,3-伸茬基二異氰酸酯、1,4-二甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷-4,4'-二異氰酸酯等在分子中具有兩個以上之異氰酸酯基之異氰酸酯化合物(以下，亦稱為「異氰酸酯系 硬化劑」)、四羥甲基-三-β-氮丙啶基(aziridinyl)丙酸酯、三羥甲基-三-β-氮丙啶基丙酸酯、三羥甲基丙烷-三-β-氮丙啶基丙酸酯、三羥甲基丙烷-三-β-(2-甲基氮丙啶)丙酸酯等在分子中具有兩個以上之氮丙啶基之氮丙啶系化合物等。硬化劑之添加量只要根據所需之黏著力調整即可，相對於(甲基)丙烯酸系共聚物100質量份，0.1~5.0質量份為適當。於本發明之遮罩一體型表面保護膜之遮罩材料層中，硬化劑係處於已與(甲基)丙烯酸系共聚物反應之狀態。
遮罩材料層3b之厚度為50μm以下。藉此，可縮短利用O2電漿之灰化處理時間。就進一步提高形成於圖案面2之元件等之保護能力，又，進一步提高對圖案面之密接性之觀點而言，遮罩材料層3b之厚度較佳為5~30μm，更佳為5~10μm。再者，亦取決於裝置之種類，由於圖案表面之凹凸為大概數μm~10μm左右，故而遮罩材料層3b之厚度更佳為5~10μm。
於基材膜3a與遮罩材料層3b之層間，為了僅將基材膜3a容易地剝離，較佳為不進行作為密接性提高處理之電暈處理、或易接著底塗(primer coating)等。
又，就相同之主旨而言，較佳為對基材膜3a之平滑面積層遮罩材料層3b，較佳為對基材膜3a之凹凸面(紋理面)不積層遮罩材料層3b。其原因在於：若積層於凹凸面，則遮罩材料層3b對基材膜3a之密接性提高。又，作為基材膜3a，亦較佳為使用使與遮罩材料層3b之間之剝離變得容易之分隔件。
晶圓固定帶4必須有保持半導體晶圓1且即便暴露於電漿切 割步驟中亦可耐受之電漿耐性。又，於拾取步驟中，亦要求良好之拾取性或根據情形要求延伸性等。又，通常，可使用被稱為切割帶(dicing tape)之於先前之電漿切割方式中所利用之任意之切割帶。又，為了使拾取後之向晶粒結著步驟之轉移變得容易，亦可使用於黏著劑層與基材膜之間積層有晶粒結著用接著劑之切割-晶粒結著帶。
於將遮罩材料層3b進行切斷之雷射照射中，可使用照射紫外線或紅外線之雷射光之雷射照射裝置。該雷射光照射裝置係配設有可沿著半導體晶圓1之切割道自由地移動之雷射照射部，可照射被恰當控制之輸出之雷射以去除遮罩材料層3b。其中，CO2雷射可獲得數W~數十W之大輸出，可於本發明中較佳地利用。
於進行電漿切割及電漿灰化中，可使用電漿蝕刻裝置。電漿蝕刻裝置係可對半導體晶圓1進行乾燥蝕刻之裝置，係於真空室內製作密閉處理空間，並於高頻側電極載置半導體晶圓1，自與該高頻側電極對向地設置之氣體供給電極側供給電漿產生用氣體者。若對高頻側電極施加高頻電壓，則於氣體供給電極與高頻側電極之間產生電漿，故而利用該電漿。於進行發熱之高頻電極內使冷媒循環，防止因電漿之熱導致之半導體晶圓1之升溫。
若利用上述半導體晶片之製造方法(半導體晶圓之處理方法)，則藉由使保護圖案面之表面保護帶(基材膜)具有電漿切割中之遮罩功能，而無需用以設置先前之電漿切割製程中所使用之抗蝕劑之光刻步驟等。尤其由於使用表面保護帶，故而無需對遮罩之形成要求印刷或轉印等之高度之對位之技術，可將本發明之遮罩一體型表面保護膜簡單地貼合於 半導體晶圓表面，可藉由雷射裝置而簡單地形成遮罩。
又，由於可利用O2電漿去除遮罩材料層3b，故而可利用與進行電漿切割之裝置相同之裝置實現遮罩部分之去除。此外，由於自圖案面2側(表面S側)進行電漿切割，故而無需於拾取作業前將晶片之上下反轉。根據該等理由，可使設備簡易化，可大幅地抑制製程成本。
<第2實施形態[圖6]>
於第1實施形態中，將遮罩一體型表面保護膜3之基材膜3a剝離後，利用CO2雷射將遮罩材料層3b切斷而使切割道部分開口。相對於此，於第2實施形態中，就如下方面而言與第1實施形態不同：於安裝有基材膜3a之狀態下，利用CO2雷射將該基材膜3a與遮罩材料層3b之兩層切斷而使切割道部分開口。
即，於半導體晶圓1之表面S側貼合遮罩一體型表面保護膜3，於半導體晶圓1之經研磨之背面B側貼合晶圓固定帶4，並支持固定於環狀框F(參照圖2(c)、圖6(a))後，自表面S側對適宜形成為格子狀等之複數個切割道(未圖示)照射CO2雷射L，將遮罩一體型表面保護膜3除去而使切割道部分開口(參照圖6(b))。繼而，將殘留之遮罩部分之基材膜3a去除而將遮罩材料層3b剝離(圖6(c))。然後，轉移至電漿切割步驟。
殘留於遮罩部分之基材膜3a之去除若採用「將另外準備之黏著帶貼附於應去除之基材膜3a並將基材膜3a與該黏著帶一同去除」之方法，則可簡單地將基材膜3a去除而較佳。
上述實施形態係本發明之一例，並不限定於此種形態，可於 不違反本發明之主旨之範圍，進行各製程中之公知之製程之附加或刪除、變更等。
[實施例]
以下，基於實施例更詳細地說明本發明，但本發明並不限定於此。
[實施例1]遮罩一體型表面保護膜之製作、半導體晶片之製造
<遮罩一體型表面保護膜之製作>
將由聚苯乙烯樹脂(商品名：XC-515，DIC股份有限公司製造)與乙烯-丙烯酸丁酯共聚物(EBA)樹脂(商品名：LOTORYL 30BA02，阿科瑪(Arkema)股份有限公司製造，乙烯含有率：70重量%)構成之遮罩一體型表面保護膜3，以各者之厚度成為聚苯乙烯樹脂：EBA樹脂=90μm：10μm、膜總厚100μm之方式，藉由擠出法進行製膜。其後，將聚苯乙烯樹脂層用作基材膜3a，將EBA樹脂層用作遮罩材料層3b。
<半導體晶片之製造>
使用貼合機DR8500III(商品名：日東精機(股)公司製造)，於附切割線之矽晶圓(直徑8英吋)表面貼合上述中所獲得之遮罩一體型表面保護膜。貼合時之溫度係設為80℃，貼合速度設為7mm/sec，貼合壓力係設為0.35MPa。
其後，使用DGP8760(商品名：迪思科(DISCO)(股)公司製造)，對與貼合有上述遮罩一體型表面保護膜3之面相反之面(晶圓之背面)進行研磨直至晶圓之厚度成為50μm。對研磨後之晶圓，使用RAD-2700F(商 品名：琳得科(LINTEC)(股)公司製造)，於晶圓之背面側貼合切割帶，進行晶圓安裝(wafer mount)。其後，將黏著帶貼附於聚苯乙烯層，僅將基材膜3a(聚苯乙烯層)進行剝離，藉此，於晶圓上僅殘留遮罩材料層3b(EBA層)。
繼而，利用CO2雷射將切割線上之遮罩材去除，使切割線開口。
其後，使用SF6氣體作為電漿產生用氣體，將矽晶圓以能夠以15μm/min之蝕刻速度進行切割之方式調整條件，自遮罩材料層側進行電漿照射。藉由該電漿切割而將晶圓切斷並分割為各個晶片。繼而，使用O2氣體作為電漿產生用氣體，以能夠以1.5μm/min之蝕刻速度將遮罩材去除之方式調整條件，利用10分鐘之灰化將遮罩材料去除。其後，自切割帶側照射紫外線(照射量200mJ/cm2)，降低切割帶之黏著力，拾取晶片。
[實施例2]遮罩一體型表面保護膜之製作、半導體晶片之製造
<遮罩一體型表面保護膜之製作>
將由聚苯乙烯樹脂(商品名：XC-515，DIC股份有限公司製造)與乙烯-乙酸乙烯酯共聚合(EVA)樹脂(商品名：Ultrathene 635，東曹(Tosoh)股份有限公司製造，乙烯含有率：75重量%)構成之遮罩一體型表面保護膜3，以各者之厚度成為聚苯乙烯樹脂：EVA樹脂=95μm：5μm、膜總厚100μm之方式，藉由擠出法進行製膜。其後，將聚苯乙烯樹脂層用作基材膜3a，將EVA樹脂層用作遮罩材料層3b。
<半導體晶片之製造>
使用貼合機DR8500III(商品名：日東精機(股)公司製造)，於附有切 割線之矽晶圓(直徑8英吋)表面貼合上述中所獲得之遮罩一體型表面保護膜3。貼合時之溫度係設為80℃，貼合速度設為7mm/sec，貼合壓力係設為0.35MPa。
其後，使用DGP8760(商品名：迪思科(股)公司製造)，對與貼合有上述遮罩一體型表面保護膜之面相反之面(晶圓之背面)進行研磨直至晶圓之厚度成為50μm。對研磨後之晶圓，使用RAD-2700F(商品名：琳得科(股)公司製造)，於晶圓之背面側貼合切割帶，進行晶圓安裝。其後，將黏著帶貼附於聚苯乙烯樹脂層，僅將基材膜3a(聚苯乙烯樹脂層)進行剝離，藉此，於晶圓上僅殘留遮罩材料層3b(EVA層)。
其後，以與實施例1相同之條件，同樣地使切割線開口，進行電漿切割、灰化，拾取晶片。
[實施例3]遮罩一體型表面保護膜之製作、半導體晶片之製造
<遮罩一體型表面保護膜之製作>
將由聚苯乙烯樹脂(商品名：XC-515，DIC股份有限公司製造)與乙烯-乙酸乙烯酯共聚合(EVA)樹脂(商品名：Ultrathene 750，東曹股份有限公司製造，乙烯含有率：68重量%)構成之遮罩一體型表面保護膜3，以各者之厚度成為聚苯乙烯樹脂：EVA樹脂=80μm：20μm、膜總厚100μm之方式，藉由擠出法進行製膜。其後，將聚苯乙烯樹脂層用作基材膜3a，將EVA樹脂層用作遮罩材料層3b。
<半導體晶片之製造>
使用貼合機DR8500III(商品名：日東精機(股)公司製造)，於附有切 割線之矽晶圓(直徑8英吋)表面貼合上述中所獲得之遮罩一體型表面保護膜3。貼合時之溫度係設為80℃，貼合速度設為7mm/sec，貼合壓力係設為0.35MPa。
其後，使用DGP8760(商品名：迪思科(股)公司製造)，對與貼合有上述遮罩一體型表面保護膜之面相反之面(晶圓之背面)進行研磨直至晶圓之厚度成為50μm。對研磨後之晶圓，使用RAD-2700F(商品名：琳得科(股)公司製造)，於晶圓之背面側貼合切割帶，進行晶圓安裝。其後，將黏著帶貼附於聚苯乙烯樹脂層，僅將基材膜3a(聚苯乙烯樹脂層)進行剝離，藉此，於晶圓上僅殘留遮罩材料層3b(EVA層)。
其後，將O2電漿之照射時間自10分鐘替換為20分鐘，除此以外，以與實施例1相同之方式，使切割線開口，進行電漿切割、灰化，拾取晶片。
[實施例4]遮罩一體型表面保護膜之製作、半導體晶片之製造
<遮罩一體型表面保護膜之製作>
於聚酯樹脂組成物(質量平均分子量：1.5萬，玻璃轉移溫度(Tg)：40℃)100質量份中，摻合作為硬化劑之Coronate L(日本聚氨酯工業(Nippon Polyurethane Industry)股份有限公司製造，異氰酸酯系硬化劑)10質量份，獲得熱硬化性組成物A。
將上述熱硬化性組成物A塗敷於剝離膜上，並使其乾燥。於乾燥後之熱硬化性組成物A上進一步貼合另一剝離膜，進行1週熟化而使其硬化後，自兩面之剝離膜剝離，藉此獲得膜狀之澆鑄膜a(基材膜3a)。澆鑄膜a之乾燥後之厚度為100μm。
藉由將丙烯酸20mol%、丙烯酸丁酯70mol%、丙烯酸甲酯10mol%進行混合，並於溶液中進行聚合，而合成丙烯酸系共聚物(質量平均分子量：40萬，羥基值：0mgKOH/g，酸值：48.8mgKOH/g，Tg：-23℃)。
於該丙烯酸系共聚物之溶液中，相對於該共聚物100質量份，摻合作為硬化劑之TETRAD-X(三菱氣體化學股份有限公司製造，環氧系硬化劑)2.0質量份，獲得黏著劑組成物B(遮罩材料)。
將使所獲得之黏著劑組成物B塗敷於剝離襯墊上所形成之遮罩材料層3b貼合於上述澆鑄膜a(基材膜3a，厚度100μm)之膜，獲得厚度110μm之遮罩一體型表面保護膜3。
<半導體晶片之製造>
使用貼合機DR8500III(商品名：日東精機(股)公司製造)，於附有切割線之矽晶圓(直徑8英吋)表面貼合上述中所獲得之遮罩一體型表面保護膜3。貼合時之溫度係設為24℃，貼合速度設為7mm/sec，貼合壓力係設為0.35MPa。
其後，使用DGP8760(商品名：迪思科(股)公司製造)，對與貼合有上述遮罩一體型表面保護膜之面相反之面(晶圓之背面)進行研磨直至晶圓之厚度成為50μm。對研磨後之晶圓，使用RAD-2700F(商品名：琳得科(股)公司製造)，於晶圓之背面側貼合切割帶，進行晶圓安裝。其後，將黏著帶貼附於澆鑄膜a，僅將基材膜3a(澆鑄膜a)進行剝離，藉此，於晶圓上僅殘留遮罩材料層3b。
繼而，利用CO2雷射進行切割線上之遮罩材之去除，進行切割線之開 口。
其後，使用SF6氣體作為電漿產生用氣體，將矽晶圓以能夠以15μm/min之蝕刻速度進行切割之方式調整條件，自遮罩材料層側進行電漿照射。藉由該電漿切割而將晶圓進行切斷而分割為各個晶片。繼而，使用O2氣體作為電漿產生用氣體，以能夠以1.5μm/min之蝕刻速度將遮罩材料去除之方式調整條件，利用10分鐘之灰化將遮罩材料去除。其後，自切割帶側照射紫外線(照射量200mJ/cm2)，降低切割帶之黏著力，拾取晶片。
[實施例5]遮罩一體型表面保護膜之製作、半導體晶片之製造
<遮罩一體型表面保護膜之製作>
相對於丙烯酸胺酯系低聚物(商品名：CN973，阿科瑪公司製造)100質量份，摻合丙烯酸異莰酯60質量份、丙烯酸苯基羥基丙酯40質量份、光聚合起始劑(商品名：Irgacure 184，汽巴嘉基(Ciba Geigy)公司製造)4.0質量份，獲得光硬化性樹脂組成物。
將所獲得之光硬化性樹脂組成物以厚度成為100μm之方式塗敷於50μm厚之PET膜(商品名：Lumirror，東麗(Toray)公司製造)上而形成光硬化性樹脂層。其後，進一步將相同之PET膜層壓於光硬化性樹脂層上，其後，藉由使用高壓水銀燈，並以光量300mJ/cm2之條件照射紫外線，而使其膜化。其後，將兩面之PET膜剝離，藉此獲得厚度100μm之澆鑄膜b(基材膜3a)。
藉由將丙烯酸20mol%、丙烯酸丁酯70mol%、丙烯酸甲酯10mol%進行混合，並於溶液中進行聚合而合成丙烯酸系共聚物(質量平均 分子量：40萬，羥基值：0mgKOH/g，酸值：48.8mgKOH/g，Tg：-23℃)。
於該丙烯酸系共聚物之溶液中，相對於該共聚物100質量份，摻合作為硬化劑之TETRAD-X(三菱氣體化學股份有限公司製造，環氧系硬化劑)2.0質量份，獲得黏著劑組成物B(遮罩材料)。
將使所獲得之黏著劑組成物B塗敷於剝離襯墊上所形成之遮罩材料層3b貼合於上述澆鑄膜b(基材膜3a，厚度100μm)之膜，獲得厚度110μm之遮罩一體型表面保護膜3。
<半導體晶片之製造>
使用貼合機DR8500III(商品名：日東精機(股)公司製造)，於附有切割線之矽晶圓(直徑8英吋)表面貼合上述中所獲得之遮罩一體型表面保護膜3。貼合時之溫度係設為24℃，貼合速度設為7mm/sec，貼合壓力係設為0.35MPa。
其後，使用DGP8760(商品名：迪思科(股)公司製造)，對與貼合有上述遮罩一體型表面保護膜之面相反之面(晶圓之背面)進行研磨直至晶圓之厚度成為50μm。對研磨後之晶圓，使用RAD-2700F(商品名：琳得科(股)公司製造)，於晶圓之背面側貼合切割帶，進行晶圓安裝。其後，將黏著帶貼附於澆鑄膜a，僅將基材膜3a(澆鑄膜b)進行剝離，藉此，於晶圓上僅殘留遮罩材料層3b。
其後，以與實施例4相同之條件，同樣地使切割線開口，進行電漿切割、灰化，拾取晶片。
[實施例6]遮罩一體型表面保護膜之製作、半導體晶片之製 造
於厚度50μm厚之聚對酞酸乙二酯(PET)膜(商品名：G2C，帝人都朋軟片(Teijin Dupont Films)股份有限公司製造)上，藉由擠出法以厚度成為145μm之方式積層乙烯-丙烯酸丁酯共聚物(EBA)樹脂(商品名：LOTORYL 30BA02，阿科瑪股份有限公司製造，乙烯含有率：70重量%)，獲得總厚195μm之基材膜3a。PET膜為高彈性模數層，EBA樹脂層為低彈性模數層。
藉由將丙烯酸20mol%、丙烯酸丁酯70mol%、丙烯酸甲酯10mol%進行混合，並於溶液中進行聚合而合成丙烯酸系共聚物(質量平均分子量：40萬，羥基值：0mgKOH/g，酸值：48.8mgKOH/g，Tg：-23℃)。
於該丙烯酸系共聚物之溶液中，相對於該共聚物100質量份，摻合作為硬化劑之TETRAD-X(三菱氣體化學股份有限公司製造，環氧系硬化劑)2.0質量份，獲得黏著劑組成物B(遮罩材料)。
將所獲得之B黏著劑組成物以乾燥後之厚度成為5μm厚之方式塗敷於剝離襯墊上而形成之遮罩材料層3b，將所形成之遮罩材料層3b貼合於上述基材膜3a之EBA樹脂層側，獲得厚度200μm之遮罩一體型表面保護膜3。
<半導體晶片之製造>
使用貼合機DR8500III(商品名：日東精機(股)公司製造)，於附有切割線之矽晶圓(直徑8英吋)表面貼合上述中所獲得之遮罩一體型表面保護膜3。貼合時之溫度係設為24℃，貼合速度設為7mm/sec，貼合壓力係 設為0.35MPa。
其後，使用DGP8760(商品名：迪思科(股)公司製造)，對與貼合有上述遮罩一體型表面保護膜之面相反之面(晶圓之背面)進行研磨直至晶圓之厚度成為50μm。對研磨後之晶圓，使用RAD-2700F(商品名：琳得科(股)公司製造)，於晶圓之背面側貼合切割帶，進行晶圓安裝。其後，將黏著帶貼附於基材膜之PET膜上，僅將基材膜3a(PET+EBA)進行剝離，於晶圓上僅殘留遮罩材料層3b。
繼而，利用CO2雷射進行切割線上之遮罩材之去除，進行切割線之開口。
其後，使用SF6氣體作為電漿產生用氣體，將矽晶圓以能夠以15μm/min之蝕刻速度進行切割之方式調整條件，自遮罩材料層側照射電漿照射。藉由該電漿切割而將晶圓進行切斷而分割為各個晶片。繼而，使用O2氣體作為電漿產生用氣體，以能夠以1.5μm/min之蝕刻速度將遮罩材料去除之方式調整條件，利用10分鐘之灰化將遮罩材料去除。其後，自切割帶側照射紫外線(照射量200mJ/cm2)，降低切割帶之黏著力，拾取晶片。
[比較例1]具有厚度80μm之遮罩材料層之遮罩一體型表面保護膜之製作、半導體晶片之製造
<遮罩一體型表面保護膜之製作>
於實施例1中，將各者之厚度設為聚苯乙烯樹脂：EBA樹脂=80μm：80μm，將膜總厚設為160μm，除此以外，以與實施例1相同之方式，獲得積層有聚苯乙烯樹脂層(基材膜)與EBA樹脂層(遮罩材料層)之遮罩一體型表面保護膜。
<半導體晶片之製造>
使用貼合機DR8500III(商品名：日東精機(股)公司製造)，於附有切割線之矽晶圓(直徑8英吋)表面貼合上述中所獲得之遮罩一體型表面保護膜。貼合時之溫度係設為80℃，貼合速度設為7mm/sec，貼合壓力係設為0.35MPa。
其後，使用DGP8760(商品名：迪思科(股)公司製造)，對與貼合有上述遮罩一體型表面保護膜之面相反之面(晶圓之背面)進行研磨直至晶圓之厚度成為50μm。對研磨後之晶圓，使用RAD-2700F(商品名：琳得科(股)公司製造)，於晶圓之背面側貼合切割帶，進行晶圓安裝。其後，將黏著帶貼附於聚苯乙烯樹脂層，僅將基材膜(聚苯乙烯樹脂層)進行剝離，藉此，於晶圓上僅殘留遮罩材料層(EBA層)。
繼而，利用CO2雷射將切割線上之遮罩材去除，使切割線開口。
其後，使用SF6氣體作為電漿產生用氣體，將矽晶圓以能夠以15μm/min之蝕刻速度進行切割之方式調整條件，自遮罩材料層側進行電漿照射。藉由該電漿切割而將晶圓進行切斷而分割為各個晶片。繼而，於與實施例1相同之條件下進行30分鐘之灰化而將遮罩材料去除。其後，自切割帶側照射紫外線(照射量200mJ/cm2)，降低切割帶之黏著力，拾取晶片。
[比較例2]具有厚度70μm之遮罩材料層之遮罩一體型表面保護膜之製作、半導體晶片之製造
<遮罩一體型表面保護膜之製作>
於實施例4中，將遮罩材料層之厚度自10μm替換為70μm，除此以外，以與實施例4相同之方式，獲得積層有澆鑄膜a(基材膜，厚度100μm) 與由黏著劑組成物B構成之遮罩材料層(厚度70μm)之遮罩一體型表面保護膜。
<半導體晶片之製造>
使用貼合機DR8500III(商品名：日東精機(股)公司製造)，於附有切割線之矽晶圓(直徑8英吋)表面貼合上述中所獲得之遮罩一體型表面保護膜。貼合時之溫度係設為24℃，貼合速度設為7mm/sec，貼合壓力係設為0.35MPa。
其後，使用DGP8760(商品名：迪思科(股)公司製造)，對與貼合有上述遮罩一體型表面保護膜之面相反之面(晶圓之背面)進行研磨直至晶圓之厚度成為50μm。對研磨後之晶圓，使用RAD-2700F(商品名：琳得科(股)公司製造)，於晶圓之背面側貼合切割帶，進行晶圓安裝。其後，將黏著帶貼附於澆鑄膜a，僅將基材膜3a(澆鑄膜a)進行剝離，藉此，於晶圓上僅殘留遮罩材料層3b。
繼而，利用CO2雷射將切割線上之遮罩材料去除，使切割線開口。
其後，使用SF6氣體作為電漿產生用氣體，將矽晶圓以能夠以15μm/min之蝕刻速度進行切割之方式調整條件，自遮罩材料層側進行電漿照射。藉由該電漿切割而將晶圓進行切斷而分割為各個晶片。繼而，於與實施例4相同之條件下進行30分鐘之灰化而將遮罩材料去除。其後，自切割帶側照射紫外線(照射量200mJ/cm2)，降低切割帶之黏著力，拾取晶片。
[比較例3]利用光刻製程之遮罩形成、表面保護帶之製作、半導體晶片之製造
<附遮罩材料之晶圓之製作>
使用雷射製作晶片尺寸10mm×10mm、切割線寬度70μm之8英吋附切割線之矽晶圓。於所製作之晶圓上塗布正型感光性材料，形成厚度10μm之抗蝕劑遮罩材料。使用光罩僅對切割線上進行紫外線照射，使用鹼性之顯影液而將切割線上之抗蝕劑遮罩材去除，製作附有遮罩材料之晶圓。
<紫外線硬化型表面保護帶之製作>
藉由將甲基丙烯酸20mol%、丙烯酸2-乙基己酯30mol%、丙烯酸2-羥基乙酯10mol%、丙烯酸甲酯40mol%進行混合，並於溶液中進行聚合，而獲得質量平均分子量60萬之聚合物溶液。
於該聚合物溶液中，相對於該聚合物100質量份，摻合作為紫外線反應性樹脂之六官能之丙烯酸胺酯低聚物(新中村化學工業股份有限公司製造)100質量份及三官能之丙烯酸胺酯低聚物(新中村化學工業股份有限公司製造)50質量份、作為硬化劑之Coronate L(日本聚氨酯工業股份有限公司製造，異氰酸酯系硬化劑)4.0質量份、作為光聚合起始劑之Irgacure 184(BASF公司製造)10質量份，而獲得黏著劑組成物。
將所獲得之黏著劑組成物以黏著劑層之厚度成為30μm之方式塗敷於透明之剝離襯墊上。將所形成之黏著劑層貼合於厚度100μm之LDPE(低密度聚乙烯)膜之電暈處理面，而獲得厚度130μm之紫外線硬化型表面保護帶。
<半導體晶片之製造>
使用貼合機DR8500III(商品名：日東精機(股)公司製造)，於上述中所製作之附有遮罩材料之晶圓貼合上述紫外線硬化型表面保護帶。
其後，使用DGP8760(商品名：迪思科(股)公司製造)，對與貼合有 上述紫外線硬化型表面保護帶之面相反之面(晶圓之背面)進行研磨直至晶圓之厚度成為50μm。對研磨後之晶圓，使用RAD-2700F(商品名：琳得科(股)公司製造)，於晶圓之背面側貼合切割帶，進行晶圓安裝。進一步，自紫外線硬化型表面保護帶面側使用高壓水銀燈照射500mJ/cm2之紫外線後，進行紫外線硬化型表面保護帶之剝離。
其後，以與實施例4相同之條件進行電漿蝕刻，進行晶圓之晶片化及遮罩材之去除。進一步，以與實施例4相同之條件進行晶片之拾取。
[試驗例1]基材膜(表面保護帶)之剝離性評價
於上述各實施例及比較例之<半導體晶片之製造>中，針對基材膜(表面保護帶)自使用有RAD-2700F(商品名：琳得科(股)公司製造)之晶圓之剝離性，根據下述基準進行評價。
-基材膜(表面保護帶)之剝離性之評價基準-
○：可僅剝離基材膜(表面保護帶)，於晶圓上僅殘留遮罩材料層。
×：未能剝離。或與遮罩材料層一同被剝離。
[試驗例2]利用電漿之遮罩材料層之去除性評價
於上述各實施例及比較例中，針對進行利用O2電漿之灰化時之遮罩材料層之殘留之有無，藉由雷射顯微鏡進行確認。
-遮罩材料層之去除性評價-
○：無遮罩材料層之殘留。
×：有遮罩材料層之殘留。
[試驗例3]切割線上之糊劑殘留之評價
於上述各實施例及比較例之<半導體晶片之製造>中，利用顯微鏡觀 察基材膜(表面保護帶)剝離後之晶圓表面，調查切割線上之糊劑殘留之有無。
-切割線上之糊劑殘留之評價基準-
○：無糊劑殘留。
×：有糊劑殘留。
將試驗例1~3之結果示於下表。
再者，表中之「-」係表示無法評價之情況。
如上述表1所示般，實施例1~5可將基材膜(表面保護帶)剝離，可僅使遮罩材料層殘留於晶圓上。於其後之利用SF6之蝕刻中，幾乎沒有遮罩材料層被削除，於下一步驟之利用O2之蝕刻中，可將遮罩材料層全部去除。又，由於在劃線面亦無糊劑殘留，故而於晶片並無毛邊等之產生而可整齊地進行晶片化。
另一方面，比較例1及2雖然可僅使遮罩材料層殘留於晶圓上，但與通常之條件相比，即便照射3倍以上之O2電漿，亦成為遮罩材料層殘留於晶圓上之結果。其以上之O2電漿照射會對切割帶產生影響，產生對拾取性之影響之可能性高。
比較例3中，抗蝕劑與紫外線硬化型之黏著劑因為紫外線進行反應， 導致於將表面保護帶剝離時即便對於遮罩材料層亦全部剝離。因此，其後之電漿蝕刻步驟中之評價本身無法進行。
以上將本發明與其實施態樣一同進行了說明，但只要我等並未特別指定，則並不欲將本發明限定於說明之任一細節部分，應於不違反隨附之申請專利範圍中所示之發明之精神與範圍之情況下廣泛地解釋。
本案係基於在2015年11月9日於日本提出專利申請之特願2015-219735而主張優先權者，將其於此處進行參照並將其內容作為本說明書之記載之一部分而併入於本文中。
1‧‧‧半導體晶圓
2‧‧‧圖案面
3b‧‧‧遮罩材料層
4‧‧‧晶圓固定帶
7‧‧‧晶片
S‧‧‧表面
F‧‧‧環狀框
P1‧‧‧SF6氣體之電漿
P2‧‧‧O2氣體之電漿

Claims (14)

  1. 一種遮罩一體型表面保護膜，具有基材膜、及設置於該基材膜上之遮罩材料層，其特徵在於：該遮罩材料層為乙烯-乙酸乙烯酯共聚物樹脂、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物樹脂或乙烯-丙烯酸丁酯共聚物樹脂，該遮罩材料層之厚度為50μm以下。
  2. 如申請專利範圍第1項之遮罩一體型表面保護膜，其中，該基材膜為聚苯乙烯樹脂。
  3. 如申請專利範圍第1項之遮罩一體型表面保護膜，其中，該基材膜為單層之硬化丙烯酸樹脂膜，該遮罩材料層之厚度為10μm以下。
  4. 如申請專利範圍第1項之遮罩一體型表面保護膜，其中，該基材膜為複層，該基材膜中位置距離該遮罩材料層最遠之層為高彈性模數層，距離該遮罩材料層最近之層為低彈性模數層，該遮罩材料層之厚度為10μm以下。
  5. 如申請專利範圍第4項之遮罩一體型表面保護膜，其中，該低彈性模數層為乙烯-乙酸乙烯酯共聚物樹脂、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物樹脂或乙烯-丙烯酸丁酯共聚物樹脂。
  6. 如申請專利範圍第1至5項中任一項之遮罩一體型表面保護膜，其中，該乙烯-乙酸乙烯酯共聚物樹脂、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物樹脂或乙烯-丙烯酸丁酯共聚物樹脂之乙烯含有率為50~80重量%。
  7. 如申請專利範圍第1至5項中任一項之遮罩一體型表面保護膜，其中，該遮罩一體型表面保護膜為電漿切割(plasma dicing)用。
  8. 一種遮罩一體型表面保護膜，用於包含下述步驟(a)~(d)之半導體 晶片之製造，其特徵在於：該遮罩一體型表面保護膜具有基材膜、及設置於該基材膜上之遮罩材料層，該遮罩材料層之厚度為50μm以下；(a)於將遮罩一體型表面保護膜貼合於半導體晶圓之圖案面側之狀態下，對該半導體晶圓之背面進行研磨，並於經研磨之半導體晶圓之背面貼合晶圓固定帶，利用環狀框(ring frame)進行支持固定的步驟；(b)自該遮罩一體型表面保護膜將該基材膜剝離而使遮罩材料層於表面露出後，將該遮罩材料層中相當於半導體晶圓之切割道(street)之部分藉由雷射進行切斷而使半導體晶圓之切割道開口的步驟，或將該遮罩一體型表面保護膜中相當於半導體晶圓之切割道之部分利用雷射進行切斷而使半導體晶圓之切割道開口後，自該遮罩一體型表面保護膜將該基材膜剝離而使遮罩材料層於表面露出的步驟；(c)藉由SF6電漿以該切割道將半導體晶圓分割而單片化為半導體晶片之電漿切割步驟；及(d)藉由O2電漿而將該遮罩材料層去除之灰化步驟。
  9. 如申請專利範圍第8項之遮罩一體型表面保護膜，其中，該遮罩材料層為乙烯-乙酸乙烯酯共聚物樹脂、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物樹脂或乙烯-丙烯酸丁酯共聚物樹脂。
  10. 如申請專利範圍第8或9項之遮罩一體型表面保護膜，其中，該基材膜為聚苯乙烯樹脂，該步驟(a)之遮罩一體型表面保護膜於半導體晶圓之圖案面側之貼合為於50℃~100℃之加熱貼合。
  11. 如申請專利範圍第8或9項之遮罩一體型表面保護膜，其中，該基材膜為單層之硬化丙烯酸樹脂膜，該遮罩材料層之厚度為10μm以下。
  12. 如申請專利範圍第8或9項之遮罩一體型表面保護膜，其中，該基材膜為複層，該基材膜中位置距離該遮罩材料層最遠之層為高彈性模數層，距離該遮罩材料層最近之層為低彈性模數層，該遮罩材料層之厚度為10μm以下。
  13. 如申請專利範圍第12項之遮罩一體型表面保護膜，其中，該低彈性模數層為乙烯-乙酸乙烯酯共聚物樹脂、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物樹脂或乙烯-丙烯酸丁酯共聚物樹脂。
  14. 如申請專利範圍第9或13項之遮罩一體型表面保護膜，其中，該乙烯-乙酸乙烯酯共聚物樹脂、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物樹脂或乙烯-丙烯酸丁酯共聚物樹脂之乙烯含有率為50~80重量%。
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