TWI460248B - 晶圓加工用黏著帶 - Google Patents

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Tomoaki Uchiyama
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Furukawa Electric Co Ltd
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Description

晶圓加工用黏著帶
本發明係關於一種半導體晶圓加工用黏著帶，其係製造矽晶圓等半導體裝置時用以加工晶圓的半導體晶圓加工用放射線硬化型黏著帶，且其係用以對晶圓等進行表面保護或將晶圓等固定而進行背面研磨。更詳細而言，尤其關於一種自對表面具有10μm以上之電極等突起之半導體晶圓表面進行帶貼合之製程，經由背面研磨步驟，可無自晶圓表面對電極之糊劑殘留、電極之脫落等地將晶圓等剝離的半導體晶圓加工用放射線硬化型黏著帶。
將晶圓等加工成半導體晶片至構裝於電子機器之步驟例如係由如下步驟構成：於半導體晶圓之圖案表面黏附半導體晶圓表面保護帶的步驟、對半導體晶圓之背面進行研削而使之薄化的步驟、將上述經研削之晶圓構裝於切晶帶的步驟、將上述表面保護用黏著帶自半導體晶圓剝離的步驟、藉由切晶而將晶圓分割的步驟、於經過使分割所得之半導體晶片接合於引線框架的黏晶步驟後，利用樹脂將半導體晶片密封以進行外部保護的塑模步驟等。上述表面保護用黏著帶大致區分為2種。於照射後黏著力顯著降低而使剝離變得容易的放射線硬化型，以及於晶圓背面加工中及剝離時黏著力無變化、即黏著力不因放射線而變化的感壓型。
該等表面保護用黏著帶提出有於乙烯-乙酸乙烯酯共聚物等聚烯烴基材膜上設置有以丙烯酸聚合物為主成分之黏著劑層者(例如參照專利文獻1)。
又，於在半導體晶圓表面存在高50μm以上之電極之情形時，有一面加熱至40℃~70℃左右一面實施帶貼合製程的情況。剝離時亦同樣有為了使剝離變得容易而一面加熱一面剝離的情況。
晶圓表面之圖案中存在各種電子電路或電極、保護其等之聚醯亞胺等之保護膜、甚至是於將晶圓單片化成晶片之切晶步驟時刀片切入之溝槽即劃線，因此晶圓表面不平滑而存在數μm~數十μm之階差、凹凸。此處，將下述接合方式稱為倒裝晶片：將對晶圓背面進行研削加工並對經薄化之晶圓進行切割後，拾取並經由晶片表面電極而接合。該接合方式中，電極部之凹凸非常大，具有10μm~300μm左右之高度。
此種階差根據晶圓或裝置之種類而為各式各樣，期待藉由貼合表面保護用帶來密合晶圓表面之階差從而將間隙覆蓋。但是，於晶圓之階差大之情形、尤其電極高度非常高之情形、或帶較硬之情形時，對晶圓表面之追隨性不足。由此導致於背面研磨步驟時產生研削水滲入至晶圓與帶之間隙之稱作滲透(seepage)之現象。又，具有電極之以倒裝晶片接合為目的之晶圓中，尤其於無法以帶將電極完全覆蓋之情形時，有於背面研削加工時以混入氣泡之部位為起點而產生破裂，或氣泡於加工中聚集於晶圓中心部，該部位之Si厚度變薄，產生稱作凹坑之晶圓面內精度變差之現象之虞。
如此，因產生滲透而帶自晶圓剝離並以該部位為起點使晶圓 產生龜裂而導致破損，或成為產生由滲入水引起之晶圓表面之污染或糊劑之附著而使良率嚴重惡化之原因。
針對滲透之產生，已知有利用增厚黏著劑或降低黏著劑之彈性模數等方法提高對晶圓表面之密合性的方法(例如參照專利文獻2)。又，藉由提高黏著力，亦可期待相同之效果。
但是，如上所述之方法中，於晶圓圖案表面之電極高度為較大之10μm以上之情形時無法完全密合而無法解決上述滲透之問題。又，於在黏著劑與晶圓圖案表面電極間存在空隙之情形時，存在由於空隙中介存有氧而於紫外線照射時產生氧硬化阻礙，容易產生黏著劑之一部分殘留於晶圓表面之所謂糊劑殘留之現象等問題。於產生糊劑殘留之情形時，可能成為後續步驟中之打線接合或電性連接中引起不良情況之原因。
然而，近年來晶圓之薄膜化不斷進展，尤其於半導體記憶體用途中，通常進行使晶圓厚度變薄至100μm以下的薄膜研削。裝置晶圓係藉由背面研削而薄膜化至特定厚度後，利用切晶步驟進行晶片化，將複數個晶片積層，經基板、晶片間之線連接後以樹脂進行密封而成為製品。作為接著劑，先前係將糊狀樹脂塗敷於晶圓背面，但為了晶片之薄膜化、小晶片化或步驟簡化，普遍使用下述製程：將預先於基材上積層黏著劑與接著劑(黏晶用接著片)而成之切晶黏晶片貼合於晶圓背面(研削面)，而於切晶步驟中與晶圓一併切斷(例如參照專利文獻3)。該方法中，由於將均勻厚度之接著劑切斷成與晶片相同之尺寸，故而不需塗佈接著劑等步驟，又，由於可使用與先前之切晶帶相同之裝置，故而操作性良好。
尤其於以電性連接為目的之具有高10μm以上之電極的半 導體晶圓之情形時，被塗佈作為絕緣層之聚醯亞胺塗層非常厚，聚醯亞胺樹脂層加熱硬化後之殘留應力亦大，因而晶圓之薄化後翹曲大，翹曲應力亦強。
此處，片貼合時係以晶圓表面貼合有保護用帶之狀態吸附於工作盤之狀態，片貼合後將保護帶剝離。為了使該片密合於晶圓，貼合時必須進行加熱，但近年來有要求以更高溫(~80℃)加熱之情況。因此，於帶背面之基材膜層之軟化點、熔點較低之情形時，存在溶融固著於工作盤之風險。
[專利文獻1]日本特開2000-8010號公報
[專利文獻2]日本特開2002-53819號公報
[專利文獻3]日本特開2007-53325號公報
本發明之課題在於解決上述問題而提供一種於半導體晶圓加工時、更詳細而言於經由矽晶圓等之背面研削步驟、帶剝離步驟後減少晶圓之翹曲、晶圓背面所產生之凹坑、對晶圓表面電極之糊劑殘留或表面污染(主要由滲透所引起)，可實現晶圓薄膜研削的半導體晶圓加工用黏著帶。
本發明人對上述課題進行潛心研究，結果發現對於在基材膜上設置有放射線硬化型黏著層之黏著帶，於基材膜與放射線硬化型黏著層間設置中間層，該中間層之彈性模數及與放射線硬化型黏著層之包括膜厚在內之關係係為重要，並進一步進行研究，藉此發現可顯著減少晶圓背面 研削時之滲透之產生、尤其是薄膜研削之情形時背面研削時之凹坑之產生、晶圓破裂。本發明係基於該見解而完成者。
即，上述課題係藉由以下手段而達成。
(1)一種半導體晶圓加工用黏著帶，其於高彈性基材膜之單側之面具有至少1層以上之低彈性模數層，於該低彈性模數層上具有放射線硬化型黏著劑層，該高彈性基材膜之楊氏模數(拉伸彈性係數)為5.0×108 Pa~1.1×1010 Pa，該低彈性模數層於25℃之儲存彈性模數G'(25℃)為2.5×105 Pa~4.0×105 Pa，於60℃之儲存彈性模數G'(60℃)為0.2×105 Pa~1.5×105 Pa，其比G'(60℃)/G'(25℃)為0.5以下，該低彈性模數層於25℃之損耗正切tan δ(25℃)為0.08~0.15，與於60℃之損耗正切tan δ(60℃)之比tan δ(60℃)/tan δ(25℃)為4.0以上，且該放射線硬化型黏著劑層之厚度為5~100μm，該低彈性模數層與該放射線硬化型黏著劑層之厚度比，即放射線硬化型黏著劑層厚度/低彈性模數層厚度為1/2以下。
(2)如(1)之半導體晶圓加工用黏著帶，其中，上述半導體晶圓加工用黏著帶為黏附於表面具有10μm以上之突起的半導體晶圓之該表面而使用者，且上述低彈性模數層之厚度為該半導體晶圓加工用黏著帶厚度的1/2以上，該低彈性模數層由乙酸乙烯酯成分為10~45質量%之乙烯-乙酸乙烯酯共聚物構成。
(3)如(1)或(2)之半導體晶圓加工用黏著帶，其中，上述高彈性 基材膜為聚酯系樹脂。
(4)如(1)至(3)中任一項之半導體晶圓加工用黏著帶，其中，上述半導體晶圓加工用黏著帶之厚度方向的壓縮時變形量於25℃為130μm~170μm，於施加50N之應力下保持3分鐘後的應力減少率為15%以下。
本發明之半導體表面保護帶於薄化半導體晶圓之加工、更詳細而言表面具有以電性連接為目的之高10μm以上之電極的矽晶圓等之背面研削步驟中，BG帶層壓、晶圓背面研削加工、帶剝離步驟中可抑制對晶圓表面之糊劑殘留或表面污染(滲透)，並且可無凹坑、破裂地實施薄膜研削處理。
1‧‧‧基材膜(高彈性)
2‧‧‧低彈性模數層
3‧‧‧黏著劑層
4‧‧‧晶圓圖案層(配線、電極等)
5‧‧‧晶圓Si層
圖1係表示關於本發明較佳之一實施形態之於晶圓圖案表面貼合有本發明之半導體晶圓加工用黏著帶之狀態的剖面圖。
以下，對本發明進行詳細說明。
本發明之半導體晶圓加工用黏著帶於基材膜1上具有放射線硬化型黏著層3，於基材膜1與放射線硬化型黏著層3間具有作為中間層之樹脂層之低彈性模數層2。
再者，圖1中表示於晶圓之矽(Si)層5上之晶圓圖案層4側貼合有半導體晶圓加工用黏著帶的狀態。
<基材膜>
於本發明中，基材膜1為高楊氏模數(拉伸彈性係數)之基材膜。
此處，關於基材膜之楊氏模數，於基材由多層之基材膜構成之情形時， 為楊氏模數最高之基材層之膜部分之楊氏模數。
基材膜可保護受到進行半導體晶圓之背面研削加工時之衝擊，並且抑制半導體晶圓之翹曲。尤其是基材膜具有對半導體晶圓之背面研削加工或背面研磨加工時之水洗淨等之耐水性，並且對由半導體晶圓上之聚醯亞胺等之絕緣膜中之殘留應力引起的半導體晶圓之翹曲應力具有矯正能力。
於本發明中，基材膜之楊氏模數為5.0×108 Pa~1.1×1010 Pa。若該楊氏模數過低，則無法矯正半導體晶圓研削加工後之翹曲應力而翹曲變大，從而導致研磨機加工中之搬送錯誤。楊氏模數較佳為8.0×108 Pa~1.0×1010 Pa。
再者，基材膜之楊氏模數可藉由拉伸試驗機(例如，Instron公司製造之Instron拉伸試驗機5567 TWIN COLUMN桌上型等)來測定。具體而言，利用JIS K7127(塑膠膜及片之拉伸試驗方法、拉伸彈性模數測定方法)進行測定。
高彈性模數基材膜只要滿足上述儲存彈性模數之範圍，則並無特別限制。尤其就可矯正薄膜研削後之半導體晶圓之翹曲此方面而言，較佳為由含有聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)等聚酯系樹脂之樹脂組成物構成者或聚醚醚酮(polyetheretherketone，即PEEK)樹脂、聚醯亞胺樹脂等。進而較佳為PET或PEN。若將聚酯系樹脂用於相對於黏著劑為相反側之最外層，則亦可同時賦予耐熱性，故而較佳。於此情形時，於將本發明之半導體晶圓加工用黏著帶(亦含有表面保護功能)貼合於半導體晶圓表面之狀態下，以該帶之高彈性基材膜面吸附於半導體晶圓保持構件(例如工作盤)之情形時， 即便於在該半導體晶圓背面貼合切晶黏晶帶時進行加熱，亦可防止該半導體晶圓加工用黏著帶融黏於工作盤。
又，可使用聚酯系樹脂中摻合有較聚酯系樹脂更具柔軟性之樹脂之樹脂組成物作為基材膜。藉由製成混合有2種以上之樹脂之樹脂組成物，亦可形成具有剛性與柔軟性之基材膜。例如作為基材樹脂膜，可使用聚酯系樹脂中摻合有熱塑性彈性體之樹脂組成物。
基材膜之厚度並無特別限制，較佳為10~100μm，更佳為25~50μm。
基材膜之製造方法並無特別限定。可使用射出、擠出、充氣、雙軸延伸等先前之方法。
<低彈性模數層>
於本發明中，於基材膜與放射線硬化型黏著劑層之間具有至少1層中間層之樹脂層。該中間層之樹脂層為低儲存彈性模數G'之層，本發明中稱為低彈性層。
關於該低彈性模數層之儲存彈性模數，本發明中於25℃之儲存彈性模數G'(25℃)為2.5×105 Pa~4.0×105 Pa，於60℃之儲存彈性模數G'(60℃)為0.2×105 Pa~1.5×105 Pa。
於低彈性模數層之彈性模數G'於常溫(25℃)或高溫(60℃)下過高之情形時，無法確保對半導體晶圓表面之電極等凹凸之密合性，從而導致利用研磨機之半導體晶圓薄化加工中滲透、破裂、凹坑之產生。就改善對凹凸表面之密合性，可抑制晶圓研削後之滲透、破裂、凹坑之產生而言，較佳為設為上述範圍內之彈性模數。
又，於低彈性模數層之彈性模數G'於常溫(25℃)或高溫(60℃)下過低之情形時，有晶圓背面研削加工中研削磨石之自磨削作用受到阻礙而產生稱作表面燒痕之現象等，加工後晶圓之面內厚度精度惡化的情況。
儲存彈性模數G'(25℃)較佳為2.6×105 Pa~3.8×105 Pa，儲存彈性模數G'(60℃)較佳為2.8×105 Pa~3.6×105 Pa。
又，25℃與60℃之儲存彈性模數G'之比G'(60℃)/G'(25℃)為0.5以下，較佳為0.45以下。下限較佳為0.3以上。
若該比超過0.5，則於半導體晶圓具有50μm以上之電極且於帶貼合時加熱至50℃~70℃而進行貼合之情形時，有對晶圓表面之凹凸之密合性差，從而導致研削加工中之破裂或凹坑的情況。
此外，於本發明中，低彈性模數層於25℃之損耗正切tan δ(25℃)為0.08~0.15，與於60℃之損耗正切tan δ(60℃)之比tan δ(60℃)/tan δ(25℃)為4.0以上。
若損耗正切tan δ(25℃)未達0.08，則有對晶圓表面凹凸之密合性較差，從而導致研削加工中之灰塵滲入或破裂、凹坑之產生的情況，反之，若超過0.15，則有產生於帶貼合時無法操作等不良情況，或於研削加工中帶之變形變大，由此導致晶圓破裂或表面燒痕的情況。
又，於該比未達4.0之情形時，於半導體晶圓具有50μm以上之電極且於帶貼合時加熱至50℃~70℃而進行貼合之情況下，有對晶圓表面之凹凸之密合性差，從而導致研削加工中之破裂或凹坑的情況。
損耗正切tan δ(25℃)較佳為0.1~0.12。另一方面，比tan δ(60℃)/tan δ(25℃)較佳為3以上。該比之上限並無特別限定，較佳為10以下， 更佳為8以下。
再者，低彈性模數層之儲存彈性模數(G')或損耗正切tan δ可藉由動態黏彈性測定裝置(例如，TA Instruments公司製造之ARES)而測定。將低彈性模數層之厚度統一為2mm，於頻率0.6rad/sec下進行測定。具體而言，於實施例中進一步進行說明。
關於低彈性模數層，並無特別限制，可使用先前公知者，可列舉：藉由彈性模數經交聯劑調整之黏著劑或乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)等聚烯烴類。
尤其於使用乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)之情形時，該乙酸乙烯酯含量較佳為10~45質量%，更佳為20~45質量%，進而較佳為30~45質量%。
再者，作為彈性模數經交聯劑調整之黏著劑，例如作為樹脂成分，可列舉用作黏著劑之主成分之如以(甲基)丙烯酸酯為主成分之丙烯酸樹脂等，作為交聯劑，可列舉異氰酸酯系硬化劑等。
低彈性模數層中除上述樹脂成分以外亦可含有包含用以將帶著色之顏料之樹脂。
於將低彈性模數層之儲存彈性模數G'調整為上述範圍時，可利用增加作為主成分之EVA樹脂中乙酸乙烯酯含量、或減少聚合物中硬化劑量、或降低聚合物之分子量等方法進行調整，同樣於將損耗正切tan δ調整為上述範圍時，可利用變更主成分聚合物中之側鏈長來改變玻璃轉移點等方法進行調整。
低彈性模數層之厚度並無特別限定，可適當設定，較佳為晶 圓表面電極之高度以上，較佳為50μm~400μm，更佳為250μm~400μm。
其中，低彈性模數層之厚度與放射線硬化型黏著劑層之厚度滿足下述關係。
又，於本發明中，低彈性模數層之厚度較佳為半導體晶圓加工用黏著帶厚度之1/2以上，更佳為0.4以下。該厚度比之下限較佳為0.05以上，更佳為0.1以上。
<黏著劑層>
本發明之黏著劑尤其只要為放射線硬化型，則並無特別限制，可使用先前者，較佳為丙烯酸樹脂[(甲基)丙烯酸樹脂]。
此種丙烯酸樹脂可列舉以(甲基)丙烯酸酯為構成成分之均聚物或具有(甲基)丙烯酸酯作為構成成分之共聚物。作為構成含有丙烯酸酯作為構成成分之聚合物之單體成分，例如可列舉：具有甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、第三丁基、異丁基、戊基、異戊基、己基、庚基、環己基、2-乙基己基、辛基、異辛基、壬基、異壬基、癸基、異癸基、十一烷基、月桂基(lauryl)、十三烷基、十四烷基、硬脂基(stearyl)、十八烷基(octadecyl)、及十二烷基(dodecyl)等碳數30以下、較佳為碳數4~18之直鏈或分支之烷基的丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸烷基酯。該等(甲基)丙烯酸烷基酯可單獨使用，亦可併用2種以上。
作為與(甲基)丙烯酸酯之共聚合成分，可包含以下單體成分。例如可列舉：丙烯酸、甲基丙烯酸、(甲基)丙烯酸羧基乙酯、(甲基)丙烯酸羧基戊酯、衣康酸、順丁烯二酸、反丁烯二酸、及丁烯酸等含羧基之單體，順丁烯二酸酐或衣康酸酐等酸酐單體，(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲 基)丙烯酸2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸4-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸6-羥基己酯、(甲基)丙烯酸8-羥基辛酯、(甲基)丙烯酸10-羥基癸酯、(甲基)丙烯酸12-羥基月桂酯及(甲基)丙烯酸(4-羥基甲基環己基)甲酯等含羥基之單體，苯乙烯磺酸、烯丙基磺酸、2-(甲基)丙烯醯胺-2-甲基丙磺酸、(甲基)丙烯醯胺丙磺酸、(甲基)丙烯酸磺基丙酯及(甲基)丙烯醯氧基萘磺酸等含磺酸基之單體，丙烯醯基磷酸2-羥基乙酯等含磷酸基之單體，(甲基)丙烯醯胺、(甲基)丙烯酸N-羥基甲基醯胺、(甲基)丙烯酸烷基胺基烷基酯(例如甲基丙烯酸二甲基胺基乙酯、甲基丙烯酸第三丁基胺基乙酯等)、N-乙烯基吡咯啶酮、丙烯醯基嗎啉、乙酸乙烯酯、苯乙烯、丙烯腈等。該等單體成分可單獨使用，亦可併用2種以上。
又，作為丙烯酸樹脂，可包含以下多官能性單體作為構成成分。例如可列舉：己二醇二(甲基)丙烯酸酯、(聚)乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、(聚)丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、四羥甲基甲烷四(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二新戊四醇單羥基五(甲基)丙烯酸酯、二新戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、環氧(甲基)丙烯酸酯、聚酯(甲基)丙烯酸酯及(甲基)丙烯酸胺酯等。該等多官能性單體可單獨使用，亦可併用2種以上。
丙烯酸酯中，可較佳地列舉：丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸縮水甘油酯、丙烯酸2-羥基乙酯等、及組合該等而成之共聚物。又，可應用使用將上述丙烯酸酯替換為例如甲基丙烯酸酯者等丙烯酸系聚合物與硬化劑而成者。
作為硬化劑，可使用日本特開2007-146104號公報中所記載之硬化劑。例如可列舉：1,3-雙(N,N-二縮水甘油基胺基甲基)環己烷、1,3-雙(N,N-二縮水甘油基胺基甲基)甲苯、1,3-雙(N,N-二縮水甘油基胺基甲基)苯、N,N,N,N'-四縮水甘油基間二甲苯二胺等分子中具有2個以上之環氧基之環氧化合物，2,4-甲苯二異氰酸酯、2,6-甲苯二異氰酸酯、1,3-二甲苯二異氰酸酯、1,4-二甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷-4,4'-二異氰酸酯等分子中具有2個以上之異氰酸酯基之異氰酸酯系化合物，四羥甲基-三-β-氮丙啶基丙酸酯、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)丙酸酯等分子中具有2個以上之氮丙啶基之氮丙啶系化合物等。硬化劑之含量只要根據所需之黏著力而調整即可，相對於如上所述之樹脂成分100質量份，較佳為0.01~10質量份，進而較佳為0.1~5質量份。
藉由使黏著劑層中含有光聚合性化合物及光聚合起始劑，可藉由照射紫外線等放射線而硬化，使黏著劑之黏著力降低。
作為此種光聚合性化合物，可廣泛地使用如例如日本特開昭60-196956號公報及日本特開昭60-223139號公報中所揭示的可藉由光照射而立體網狀化的分子內具有至少2個以上光聚合性碳-碳雙鍵(乙烯性雙鍵)之低分子量化合物。
具體而言，可使用三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、新戊四醇三丙烯酸酯、新戊四醇四丙烯酸酯、二新戊四醇單羥基五丙烯酸酯、二新戊四醇六丙烯酸酯或1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、市售之寡酯丙烯酸酯等。
作為光聚合起始劑，可使用日本特開2007-146104號公報或日本特開2004-186429號公報中所記載之光聚合起始劑。可併用異丙基安息香醚、異丁基安息香醚、二苯基酮、米其勒酮、氯9-氧硫口星、苯偶醯甲基縮酮、α-羥基環己基苯基酮、2-羥基甲基苯基丙烷等。
光聚合性化合物之含量相對於上述樹脂成分100質量份，較佳為50~150質量份，光聚合起始劑之含量相對於上述樹脂成分100質量份，較佳為1~5質量份。
又，作為黏著劑層，可應用使用下述樹脂組成物而成的光聚合性黏著劑，該樹脂組成物含有聚合物中具有光聚合性碳-碳雙鍵(乙烯性雙鍵)之聚合物、光聚合起始劑及硬化劑。作為聚合物中具有碳-碳雙鍵之聚合物，例如可列舉側鏈具有(甲基)丙烯醯基、乙烯基、烯丙基者，較佳為利用任意之方法使側鏈具有碳原子數4~12、進而較佳為碳原子數8之烷基之(甲基)丙烯酸酯等單體或共聚合性改質單體1種或2種以上進行單獨聚合或共聚合而成的(甲基)丙烯酸系聚合物。
以此種方式形成之放射線硬化型黏著劑層可藉由照射放射線、較佳為紫外線，而使黏著力自初期大幅度降低，從而容易地將黏著帶自被接著體剝離。
於本發明中，放射線硬化型黏著劑層之厚度為5μm~100μm。該厚度較佳為10μm~60μm，更佳為10μm~50μm。
於本發明中，上述低彈性模數層與放射線硬化型黏著劑層之厚度比，即放射線硬化型黏著劑層厚度/低彈性模數層厚度為1/2以下。
若該厚度比超過1/2，則有低彈性模數層之緩衝性喪失，從而導致研 削加工中之破裂的情況。
該厚度之比較佳為0.1以下，更佳為0.05以下。該比之下限較佳為0.005以上，更佳為0.01以上。
為了於基材膜上形成放射線硬化型黏著劑層，只要於基材膜之至少單面之低彈性模數層上利用任意之方法塗佈或轉印至少1種放射線硬化型黏著劑即可。於基材膜與放射線硬化型黏著劑層間具有低彈性模數層，但亦可進而視需要設置底塗層等中間層。同樣地，於高彈性基材膜與低彈性模數層之間亦可視需要設置接著層等中間層。
又，視需要亦可於供至實際應用之前預先將通常用作隔離膜之合成樹脂膜黏附於黏著劑層側以保護放射線硬化型黏著劑層。
<半導體晶圓加工用黏著帶之壓縮時變形>
本發明之半導體晶圓加工用黏著帶之厚度方向之壓縮時變形量於25℃較佳為130μm~170μm，於施加50N之應力下保持3分鐘後之應力減少率較佳為15%以下。
厚度方向之壓縮時變形量更佳為130μm~150μm，應力減少率更佳為13%以下。
如此般調整為較佳範圍時，具體而言，可藉由調整低彈性模數層之彈性模數G'、調整低彈性模數層/黏著劑層之厚度而調整。
半導體晶圓加工用黏著帶之厚度方向之壓縮時變形量及應力減少率可以如下方式測定。
切斷成大小為200mm×200mm左右之5片，積層於基材膜與黏著劑層之間，將該積層所得者切斷成25mm×55mm，將其作為試片。以該試片之黏著 劑層為上方，載置於設置於拉伸試驗機之壓縮試驗用平行板治具，自彎曲試驗(JIS K7171)之壓頭以速度1.0mm/min施加壓縮應力。將賦予應力前壓頭接觸於樣品之部分設為零點，將施加50N之壓縮應力時之位移量設為測定值。又，應力減少率可將應力達到50N之時間點設為0sec，由與180sec後之應力值之比求出。
<半導體晶圓加工用黏著帶之用途>
本發明之半導體晶圓加工用黏著帶藉由用於晶圓表面具有10μm以上之突起之半導體晶圓，可有效地發揮出本發明之效果。
本發明之晶圓加工用黏著帶可用於對半導體晶圓進行背面研磨時保護圖案表面之用途，對於以電性接合為目的之附有電極之晶圓表面亦密合，可抑制研削加工時之灰塵滲入或破裂、凹坑之產生，故而適宜用於研削加工。
[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該等實施例。
<實施例1>
使用楊氏模數7.0×108 Pa(25℃)且厚度25μm之聚對苯二甲酸乙二酯(PET)作為高彈性基材膜，於其上使乙酸乙烯酯含有率32質量%之乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)以350μm之厚度成形而作為低彈性模數層，製成複合基材。
於25μm之PET隔離膜上塗佈以該(甲基)丙烯酸共聚物為主成分之黏著劑a，於120℃乾燥2分鐘而形成厚度10μm之黏著劑層，將該黏著層貼 合於上述複合基材，藉此製成半導體晶圓加工用黏著帶。
再者，黏著劑a為以下之組成。
包含側鏈具有放射線聚合性基之甲基丙烯醯氧基之(甲基)丙烯酸共聚物100質量份、日本聚胺酯公司製造：Coronate L 2.0質量份、日本Ciba-Geigy公司製造：Irgacure-184 5.0質量份。
<實施例2>
使用楊氏模數8.0×109 Pa(25℃)且厚度50μm之聚對苯二甲酸乙二酯(PET)作為高彈性基材膜，於其上使乙酸乙烯酯含有率32質量%之乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)以350μm之厚度成形而作為低彈性模數層，製成複合基材。再者，彈性模數G'之測定係彙整於低彈性模數層之測定方法而進行記述。
於25μm之PET隔離膜上塗佈以該(甲基)丙烯酸共聚物為主成分之黏著劑a，於120℃乾燥2分鐘而形成厚度10μm之黏著劑層，將該黏著層貼合於上述複合基材，藉此製成半導體晶圓加工用黏著帶。
<實施例3>
使用楊氏模數8.0×109 Pa(25℃)且厚度100μm之聚對苯二甲酸乙二酯(PET)作為高彈性基材膜，於其上使乙酸乙烯酯含有率32質量%之乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)以350μm之厚度成形而作為低彈性模數層，製成複合基材。
於25μm之PET隔離膜上塗佈以該(甲基)丙烯酸共聚物為主成分之黏著劑a，於120℃乾燥2分鐘而形成厚度10μm之黏著劑層，將該黏著層貼合於上述複合基材，藉此製成半導體晶圓加工用黏著帶。
<實施例4>
使用楊氏模數8.0×109 Pa(25℃)且厚度38μm之聚對苯二甲酸乙二酯(PET)作為高彈性基材膜，於其上使乙酸乙烯酯含有率32質量%之乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)以350μm之厚度成形而作為低彈性模數層，製成複合基材。
於25μm之PET隔離膜上塗佈以該(甲基)丙烯酸共聚物為主成分之黏著劑a，於120℃乾燥2分鐘而形成厚度10μm之黏著劑層，將該黏著層貼合於上述複合基材，藉此製成半導體晶圓加工用黏著帶。
<實施例5>
使用楊氏模數8.0×109 Pa(25℃)且厚度50μm之聚對苯二甲酸乙二酯(PET)作為高彈性基材膜，於其上使乙酸乙烯酯含有率42質量%之乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)以350μm之厚度成形而作為低彈性模數層，製成複合基材。
於25μm之PET隔離膜上塗佈以該(甲基)丙烯酸共聚物為主成分之黏著劑a，於120℃乾燥2分鐘而形成厚度10μm之黏著劑層，將該黏著層貼合於上述複合基材，藉此製成半導體晶圓加工用黏著帶。
<實施例6>
使用楊氏模數8.0×109 Pa(25℃)且厚度38μm之聚對苯二甲酸乙二酯(PET)作為高彈性基材膜，於其上使乙酸乙烯酯含有率32質量%之乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)以300μm之厚度成形而作為低彈性模數層，製成複合基材。
於25μm之PET隔離膜上塗佈以該(甲基)丙烯酸共聚物為主成分之黏 著劑a，於120℃乾燥2分鐘而形成厚度10μm之黏著劑層，將該黏著層貼合於上述複合基材，藉此製成半導體晶圓加工用黏著帶。
<實施例7>
使用楊氏模數8.0×109 Pa(25℃)且厚度38μm之聚對苯二甲酸乙二酯(PET)作為高彈性基材膜，於其上使乙酸乙烯酯含有率42質量%之乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)以350μm之厚度成形而作為低彈性模數層，製成複合基材。
於25μm之PET隔離膜上塗佈以該(甲基)丙烯酸共聚物為主成分之黏著劑a，於120℃乾燥2分鐘而形成厚度10μm之黏著劑層，將該黏著層貼合於上述複合基材，藉此製成半導體晶圓加工用黏著帶。
<實施例8>
使用楊氏模數8.0×109 Pa(25℃)且厚度38μm之聚對苯二甲酸乙二酯(PET)作為高彈性基材膜，於其上使乙酸乙烯酯含有率42質量%之乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)以80μm之厚度成形而作為低彈性模數層，製成複合基材。
於25μm之PET隔離膜上塗佈以該(甲基)丙烯酸共聚物為主成分之黏著劑a，於120℃乾燥2分鐘而形成厚度10μm之黏著劑層，將該黏著層貼合於上述複合基材，藉此製成半導體晶圓加工用黏著帶。
<實施例9>
使用楊氏模數8.0×109 Pa(25℃)且厚度38μm之聚對苯二甲酸乙二酯(PET)作為高彈性基材膜，於其上使乙酸乙烯酯含有率42質量%之乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)以480μm之厚度成形而作為低彈性模數層，製 成複合基材。
於25μm之PET隔離膜上塗佈以該(甲基)丙烯酸共聚物為主成分之黏著劑a，於120℃下乾燥2分鐘而形成厚度10μm之黏著劑層，將該黏著層貼合於上述複合基材，藉此製成半導體晶圓加工用黏著帶。
<實施例10>
使用楊氏模數8.0×109 Pa(25℃)且厚度188μm之聚對苯二甲酸乙二酯(PET)作為高彈性基材膜，於其上使乙酸乙烯酯含有率32質量%之乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)以350μm之厚度成形而作為低彈性模數層，製成複合基材。
於25μm之PET隔離膜上塗佈以該(甲基)丙烯酸共聚物為主成分之黏著劑a，於120℃乾燥2分鐘而形成厚度10μm之黏著劑層，將該黏著層貼合於上述複合基材，藉此製成半導體晶圓加工用黏著帶。
<實施例11>
使用楊氏模數8.0×109 Pa(25℃)且厚度38μm之聚對苯二甲酸乙二酯(PET)作為高彈性基材膜，於其上使乙酸乙烯酯含有率32質量%之乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)以50μm之厚度成形而作為低彈性模數層，製成複合基材。
於25μm之PET隔離膜上塗佈以該(甲基)丙烯酸共聚物為主成分之黏著劑a，於120℃乾燥2分鐘而形成厚度10μm之黏著劑層，將該黏著層貼合於上述複合基材，藉此製成半導體晶圓加工用黏著帶。
<實施例12>
使用楊氏模數3.0×109 Pa(25℃)且厚度100μm之聚對苯二甲酸乙二酯 (PET)作為高彈性基材膜，於其上使乙酸乙烯酯含有率32質量%之乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)以350μm之厚度成形而作為低彈性模數層，製成複合基材。
於25μm之PET隔離膜上塗佈以該(甲基)丙烯酸共聚物為主成分之黏著劑a，於120℃乾燥2分鐘而形成厚度10μm之黏著劑層，將該黏著層貼合於上述複合基材，藉此製成半導體晶圓加工用黏著帶。
<實施例13>
使用楊氏模數5.0×109 Pa(25℃)且厚度100μm之聚對苯二甲酸乙二酯(PET)作為高彈性基材膜，於其上使乙酸乙烯酯含有率32質量%之乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)以350μm之厚度成形而作為低彈性模數層，製成複合基材。
於25μm之PET隔離膜上塗佈以該(甲基)丙烯酸共聚物為主成分之黏著劑a，於120℃乾燥2分鐘而形成厚度20μm之黏著劑層，將該黏著層貼合於上述複合基材，藉此製成半導體晶圓加工用黏著帶。
<實施例14>
使用楊氏模數10.5×109 Pa(25℃)且厚度25μm之聚萘二甲酸乙二酯(PEN)作為高彈性基材膜，於其上使乙酸乙烯酯含有率32質量%之乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)以350μm之厚度成形而作為低彈性模數層，製成複合基材。
於25μm之PET隔離膜上塗佈以該(甲基)丙烯酸共聚物為主成分之黏著劑a，於120℃乾燥2分鐘而形成厚度10μm之黏著劑層，將該黏著層貼合於上述複合基材，藉此製成半導體晶圓加工用黏著帶。
<比較例1>
使丙烯酸2-乙基己酯69質量份、丙烯酸2-羥基乙酯29質量份、甲基丙烯酸2質量份於乙酸乙酯中進行聚合，獲得丙烯酸系共聚物。於聚合而成之丙烯酸系共聚物中摻合加合物系異氰酸酯系交聯劑Coronate L(商品名，日本聚胺酯公司製造)2.5質量份，為了調整為容易塗敷之黏度而利用乙酸乙酯進行調整，獲得黏著劑組成物。
於25μm之PET隔離膜上塗佈上述黏著劑組成物並使之乾燥，貼合於厚度165μm之乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)膜上，藉此進行積層，並積層膜厚40μm厚之黏著劑層而製作半導體晶圓加工用黏著帶。
<比較例2>
使丙烯酸2-乙基己酯69質量份、丙烯酸2-羥基乙酯29質量份、甲基丙烯酸2質量份於乙酸乙酯中進行聚合，獲得丙烯酸系共聚物。於聚合而成之丙烯酸系共聚物中摻合加合物系異氰酸酯系交聯劑Coronate L(商品名，日本聚胺酯公司製造)2.5質量份，為了調整為容易塗敷之黏度而利用乙酸乙酯進行調整，獲得黏著劑組成物。
於25μm之PET隔離膜上塗佈上述黏著劑組成物並使之乾燥，貼合於楊氏模數8.0×109 Pa(25℃)且厚度100μm之聚對苯二甲酸乙二酯(PET)膜上，藉此進行積層，並積層膜厚40μm厚之黏著劑層而製作半導體晶圓加工用黏著帶。
<比較例3>
使用楊氏模數8.0×109 Pa(25℃)且厚度25μm之聚對苯二甲酸乙二酯(PET)作為高彈性基材膜，於其上使乙酸乙烯酯含有率32質量%之乙烯- 乙酸乙烯酯共聚物(EVA)以350μm之厚度成形而作為低彈性模數層，製成複合基材。
於25μm之PET隔離膜上使丙烯酸2-乙基己酯69質量份、丙烯酸2-羥基乙酯29質量份、甲基丙烯酸2質量份於乙酸乙酯中進行聚合，獲得丙烯酸系共聚物。於聚合而成之丙烯酸系共聚物中摻合加合物系異氰酸酯系交聯劑Coronate L(商品名，日本聚胺酯公司製造)2.5質量份，為了調整為容易塗敷之黏度而利用乙酸乙酯進行調整，塗佈該經調整之黏著劑組成物，於120℃乾燥2分鐘而形成厚度10μm之黏著劑層，將該黏著層貼合於上述複合基材，藉此製成半導體晶圓加工用黏著帶。
[特性評價試驗]
對實施例1~14、比較例1~3之半導體晶圓加工用黏著帶，以如下所述之方式進行特性評價試驗。
．楊氏模數(拉伸彈性模數)測定
利用JIS標準、JIS K7127(塑膠膜及片之拉伸試驗方法、拉伸彈性模數測定方法)對各實施例及比較例中所應用之基材膜進行測定。
．樹脂彈性模數測定
自各實施例及比較例中所應用之低彈性模數層(另外，於經作為脫模處理之矽處理之PET膜上以與各實施例、比較例相同之方式製作各低彈性層，將PET膜剝離，僅取出低彈性模數層)切取50mm×50mm之試片，將10片重合並於加熱爐中以150℃實施3小時之加熱後，衝壓成顆粒狀，使用動態黏彈性測定裝置(TA Instruments公司製造之ARES動態黏彈性測定裝置)，於頻率0.6rad/sec進行測定。於10℃~180℃對彈性模數G'、損耗正 切tan δ實施溫度依存性測定後，確認於25℃及60℃之值。
．壓縮位移量
將實施例及比較例之半導體晶圓加工用黏著帶切斷成大小為200mm×200mm左右之5片，積層於基材膜與黏著劑層之間。將該積層所得者切斷成25mm×55mm，將其作為試片。以該試片之黏著劑層為上方，載置於設置於拉伸試驗機之壓縮試驗用平行板治具，自彎曲試驗(JIS K7171)之壓頭以速度1.0mm/min施加壓縮應力。將賦予應力前壓頭接觸於樣品之部分設為零點，將施加50N之壓縮應力時之位移量設為測定值。應力減少率係由與自應力達到50N時起180sec後之應力值之比而求出。
．帶貼合
所製作之帶之貼合性係利用自動貼合機(日東電工製造之DR-3000II)對8英吋(inch)附有PI膜(膜厚5.5μm)之Si晶圓進行貼合、裁切。又，對附有高100μm電極之Si晶圓進行60℃之加熱貼合、裁切。
．附有電極之晶圓密合性試驗
針對貼合於附有高100μm電極之Si晶圓者，對自剛貼合後起放置24小時後是否產生帶隆起實施觀察。將完全未產生隆起者設為○，將晶圓表面之30%以上隆起者設為△，將50%以上隆起者設為×。
．裝置內搬送試驗
晶圓背面研削後之裝置內搬送係使用DISCO公司製造之全自動研磨機DGP8760+晶圓貼片機(Wafer Mounter)DFM2700，確認是否產生吸附錯誤，能否自動搬送至貼片機。將未產生吸附錯誤、利用貼片機之80℃切晶黏晶帶貼合時未產生工作盤融黏者設為○，將搬送時產生錯誤或產生工作盤融 黏者設為×。
．灰塵滲入(滲透)
於在整個表面以5mm間隔形成有寬度50μm、深度30μm之溝槽之直徑8英吋之矽晶圓的形成有溝槽之面，使用貼合機(商品名：DR-8500II，日東電工製造)於將工作盤加溫至60℃之狀態下貼合半導體晶圓加工用黏著帶。利用研磨機(商品名：DGP8760，DISCO製造)對該貼合有半導體晶圓加工用黏著帶之晶圓進行背面研削直至厚度50μm，調查研削後切削水自晶圓外周部向溝槽之滲入。使用各半導體晶圓加工用黏著帶對其進行5次評價，將5次均完全無滲入者設為◎，將5次均幾乎未觀察到滲入者設為○，將5次中僅觀察到1次滲入者設為△，將5次均明確觀察到滲入者設為×。
．薄膜研削性
對附有高100μm電極之Si晶圓進行背面研削直至厚度50μm，將研削後之晶圓無破裂、凹坑者設為○，將雖未破裂但產生凹坑者設為△，將一部分破裂者設為×。
將該等之結果彙整而示於下述表1及2。
如表1、2所示，於比較例1中，由於不具有基材膜而為EVA單層且低彈性模數層之乙烯-乙酸乙烯酯共聚物之乙酸乙烯酯含量少，故而亦無法實現對晶圓之密合，產生研削時之破裂、工作盤融黏。於比較例2中，由於不具有低彈性模數層，故而無法密合於晶圓表面之電極，密合性、灰塵滲入及薄膜研削性不充分。於比較例3中，由於未使用放射線硬化型黏著劑層作為黏著劑層，故而密合性及灰塵滲入不充分。
相對於此，於實施例1~14中，藉由控制基材膜之楊氏模數、低彈性模數層之儲存彈性模數及tan δ、膜厚之關係而均顯示出良好之性能。
1‧‧‧基材膜(高彈性)
2‧‧‧低彈性模數層
3‧‧‧黏著劑層
4‧‧‧晶圓圖案層(配線、電極等)
5‧‧‧晶圓Si層

Claims (5)

  1. 一種半導體晶圓加工用放射線硬化型黏著帶，其於高彈性基材膜之單側面具有至少1層以上之低彈性模數層，於該低彈性模數層上具有放射線硬化型黏著劑層，該高彈性基材膜之楊氏模數為5.0×108 Pa~1.1×1010 Pa，該低彈性模數層於25℃之儲存彈性模數G'(25℃)為2.5×105 Pa~4.0×105 Pa，於60℃之儲存彈性模數G'(60℃)為0.2×105 Pa~1.5×105 Pa，其比G'(60℃)/G'(25℃)為0.5以下，該低彈性模數層於25℃之損耗正切tan δ(25℃)為0.08~0.15，與於60℃之損耗正切tan δ(60℃)之比tan δ(60℃)/tan δ(25℃)為4.0以上，且該放射線硬化型黏著劑層之厚度為5~100μm，該低彈性模數層與該放射線硬化型黏著劑層之厚度比，即放射線硬化型黏著劑層厚度/低彈性模數層厚度為1/2以下。
  2. 如申請專利範圍第1項之半導體晶圓加工用放射線硬化型黏著帶，其中，該半導體晶圓加工用放射線硬化型黏著帶為黏附於表面具有10μm以上之突起的半導體晶圓之該表面而使用者，該低彈性模數層之厚度為該半導體晶圓加工用放射線硬化型黏著帶厚度的1/2以上，該低彈性模數層由乙酸乙烯酯成分為10~45質量%之乙烯-乙酸乙烯酯共聚物構成。
  3. 如申請專利範圍第1項之半導體晶圓加工用放射線硬化型黏著帶，其中，該高彈性基材膜為聚酯系樹脂。
  4. 如申請專利範圍第2項之半導體晶圓加工用放射線硬化型黏著帶，其中，該高彈性基材膜為聚酯系樹脂。
  5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之半導體晶圓加工用放射線硬化型黏著帶，其中，該半導體晶圓加工用放射線硬化型黏著帶之厚度方向的壓縮時變形量於25℃為130μm~170μm，於施加50N之應力下保持3分鐘後的應力減少率為15%以下。
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