TWI578375B - 半導體晶圓加工方法 - Google Patents

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Description

半導體晶圓加工方法
本發明係關於一種黏著帶及半導體晶圓加工方法。更詳言之，關於加工之際用以保護半導體晶圓外圍邊緣之黏著帶等。
於半導體晶圓之加工步驟中，進行以在半導體晶圓之表面上形成電路為目的之各種加工。例如，就此加工而言，係如專利文獻1所記載的方式，有光阻之塗布、圖案形成、電漿蝕刻等。
半導體晶圓之加工步驟係以加工半導體晶圓之主要表面為目的。但是，例如於電漿蝕刻中，有直到未被光阻所塗布的半導體晶圓之外圍邊緣部分也被加工、氧化膜被去除之情形。若於電漿蝕刻之際，外圍邊緣部分之氧化膜被去除時，由於在邊緣部分使矽變得露出，在後段步驟進行蝕刻之際，有在邊緣部分不規則地進行蝕刻而發生矽脫落之情形。脫落的矽將成為異物而變成使步驟良率降低之主要原因。對於如此之問題，例如於引用文獻2中，在晶圓之外圍部附近設置圓環狀之無機絕緣膜(氮化矽膜等)。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2008-153425號公報
[專利文獻2]日本專利特開2010-251632號公報
本發明之主要目的在於提供一種黏著帶，其係在加工步驟中，用以保護半導體晶圓之外圍邊緣而防止外圍邊緣部分被意外地加工。
為了解決上述課題，本發明係提供一種黏著帶，其係包含基材、與在該基材之單面所積層的黏著劑層，捲繞於圓板狀之被黏著體(尤其是半導體晶圓)的外圍邊緣，於距離該邊緣既定寬度之外圍區域所黏貼的黏著帶，5%拉伸所需要的拉伸力為5至10N/10mm。藉由將拉伸力設定成上述數值範圍內，即使小的力量也良好地拉伸，於被黏著體之外圍邊緣充分拉伸之狀態下，作成可捲繞之黏著帶。
此黏著帶係基材較佳為由含有低密度聚乙烯(LDPE)構成。
又，該黏著帶係該被黏著體之直徑較佳為6至12吋，該寬度較佳為1至3mm。
加上，本發明係提供一種半導體晶圓加工方法，其包含將5%拉伸所需要的拉伸力為5至10N/10mm的黏著帶捲繞於半導體晶圓之外圍邊緣，黏貼於距離該邊緣既定寬度之外圍區域的步驟。
於本發明中，「拉伸力」係依照JIS Z-1702，在室溫下測定。使用自動拉伸試驗機而以拉伸速度300mm/分鐘拉伸啞鈴形之黏著帶試樣(標線間長度40mm、寬度10mm)，相對於拉伸前而言，測定進行既定比例拉伸所需要的 力量。黏著帶試樣係在基材與黏著劑層之積層體的狀態下提供測定。
根據本發明，提供一種黏著帶，其係在加工步驟中，用以保護半導體晶圓之外圍邊緣而防止外圍邊緣部分被意外地加工。
[實施發明之形態]
以下，針對為了實施本發明之適合形態，一面參閱圖式一面說明。還有，以下所說明之實施形態係顯示本發明代表性實施形態之一例者，並非藉此而窄化解釋本發明之範圍。
還有，於本發明中，所謂「外圍邊緣」係意指圓板狀之半導體晶圓的邊緣者。又，所謂「既定寬度之外圍邊緣」係意指圓板狀之半導體晶圓之情形，從外圍邊緣朝向圓板面內側之一定區域者。
1.黏著帶 (1)基材
於第1圖中，顯示有關本發明之黏著帶的構造。黏著帶1係包含基材2、在基材2之單面所積層的黏著劑層3、與較佳為在黏著劑層3所積層的隔離膜4。
只要基材2之材料能賦予所後述之拉伸力，並未予以特別限定，能夠使用以金屬離子交聯下列共聚物等之離子聚合物樹脂等：聚氯化烯、聚對苯二甲酸乙二酯、乙烯-乙酸乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸-丙烯酸酯共聚物、乙 烯-丙烯酸乙酯共聚物、聚乙烯、聚丙烯、丙烯系共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物、及乙烯-(甲基)丙烯酸-(甲基)丙烯酸酯共聚物等。又，也能夠使用此等樹脂之混合物或共聚物。
還有，於本專利說明書中，所謂(甲基)丙烯酸係意指丙烯酸及甲基丙烯酸，所謂(甲基)丙烯醯基係意指丙烯醯基及甲基丙烯醯基。
基材2可為由上述材料所構成的單層或多層之薄膜或片，亦可為積層由不同的材料所構成的薄膜等者。
基材2之材料特別適合主要由低密度聚乙烯(LDPE)所構成的樹脂。與其他材料作一比較，藉由採用柔軟之LDPE，即使黏著帶1以低的拉伸力亦可良好地拉伸，捲繞於半導體晶圓之外圍邊緣之際，以充分拉伸之狀態下能捲繞、且不會斷裂地能剝離黏著帶。
只要基材2之厚度於使黏著帶1之拉伸力成為後述之範圍內，並未予以特別限定，較佳為5至150μm。基材2之厚度更佳為10至100μm，特佳為30至60μm。
若基材2之厚度厚時，為了使黏著帶1充分地拉伸而無空隙地貼附所需要的拉力將會變大，半導體晶圓將會裂開。又，若基材2之厚度薄時，從半導體晶圓剝離去除黏著帶1之際，將有黏著帶斷裂而殘留於半導體晶圓外圍邊緣之可能性。
(2)黏著劑層
形成黏著劑層3之黏著劑能夠使用橡膠系黏著劑、丙烯酸系黏著劑、矽氧烷系黏著劑、聚乙烯醚系黏著劑等 。其中，較佳為丙烯酸系黏著劑。
就構成丙烯酸系黏著劑之丙烯酸系樹脂而言，例如，可舉例：(甲基)丙烯酸烷酯之聚合物、(甲基)丙烯酸烷酯及可與(甲基)丙烯酸烷酯進行共聚合之單體的共聚物等。
就(甲基)丙烯酸烷酯而言，例如，可舉例：(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸異壬酯等。
就可與(甲基)丙烯酸烷酯進行共聚合之單體而言，例如，可舉例：(甲基)丙烯酸羥乙酯、(甲基)丙烯酸羥丁酯、(甲基)丙烯酸羥己酯等之(甲基)丙烯酸羥烷酯；(甲基)丙烯酸環氧丙酯、(甲基)丙烯酸、亞甲基丁二酸、順丁烯二酸酐、(甲基)丙烯酸醯胺、(甲基)丙烯酸-N-羥甲基醯胺、甲基丙烯酸二甲基胺乙酯、甲基丙烯酸第三丁基胺乙酯等之(甲基)丙烯酸烷基胺烷酯、乙酸乙烯酯、苯乙烯、丙烯腈等。
就形成黏著劑層3之黏結劑而言，也能夠使用藉由紫外線或電子線等而硬化的放射線硬化型黏著劑。還有，亦可使用可兼作晶片切割/晶片接合使用之黏著劑。還有，於將放射線硬化型黏著劑作為黏著劑使用之情形下，基材2較佳為具有放射線穿透性。
一般而言，放射線硬化型黏著劑係包含成為黏著劑主要成分之丙烯酸系樹脂等之基體聚合物與放射線硬化成分。若放射線硬化成分係於分子中具有自由基聚合性 雙鍵而藉由自由基聚合而可硬化之單體、寡聚物或聚合物的話，並未予以特別限定。就放射線硬化成分而言，例如，可舉例：三(甲基)丙烯酸三羥甲基丙烷酯、三(甲基)丙烯酸新戊二醇酯、二(甲基)丙烯酸四乙二醇酯、二(甲基)丙烯酸-1,6-己二醇酯、二(甲基)丙烯酸新戊二醇酯、六(甲基)丙烯酸二新戊二醇酯等之(甲基)丙烯酸與多元醇之酯化物；酯丙烯酸酯寡聚物；2-丙烯基二(3-丁烯基)三聚異氰酸酯、2-羥乙基雙(2-丙烯醯氧乙基)三聚異氰酸酯、三(2-甲基丙烯醯氧乙基)三聚異氰酸酯等之三聚異氰酸酯或三聚異氰酸酯化合物等。
於放射線硬化型黏著劑中，亦可含有光聚合起始劑。就光聚合起始劑而言，例如，可舉例：苯偶因甲基醚、苯偶因丙基醚、苯偶因異丁基醚等之苯偶因烷基醚類；苯偶醯、苯偶因、二苯甲酮、α-羥基環己基苯基酮等之芳香族酮類；苄基二甲基縮酮等之芳香族縮酮類；聚乙烯二苯甲酮；氯噻噸酮、十二烷基噻噸酮、二甲基噻噸酮、二乙基噻噸酮等之噻噸酮類等。
於形成黏著劑層3之黏結劑中，必要時亦可含有交聯劑、黏著賦予劑、填充劑、抗老化劑、著色劑等之習知添加劑。
在室溫下，黏著劑層3相對於半導體晶圓之初始剝離力較佳為1至6N/10mm，更佳為3至5N/10mm。半導體晶圓之貼附表面有時為成膜於矽上之氧化膜或光阻，初始剝離力係指剛將黏著帶1貼附於氧化膜後之值，特佳為上述範圍。
若黏著劑層3之剝離力過高時，從半導體晶圓之外圍邊緣剝離去除黏著帶1將會變得困難而容易發生黏著帶之斷裂、黏著劑殘留或半導體晶圓之破損。
黏著劑層3之厚度能夠根據黏著劑之種類而適當決定，較佳為5至60μm。黏著劑層3之厚度更佳為10至50μm，特佳為20至40μm。
若黏著劑層之厚度薄時，於黏著帶1之貼附或半導體晶圓之加工中，有黏著帶從半導體晶圓之外圍邊緣脫落的可能性。另一方面，若黏著劑層之厚度厚時，變得難以剝離去除黏著帶1。
黏著劑層3係藉由塗布於隔離膜4上後轉印至基材2之轉印塗布、或是將黏著劑直接塗布於基材2上而能形成。若考量連接於晶圓之黏著劑層3表面的平滑性時，更佳為轉印塗布。又，黏著劑層3也能夠利用在各自以隔離膜來積層包含黏著劑之層的表面/背面的狀態下而能取得之物。於此情形下，藉由去除表面或背面一側之隔離膜而露出黏著劑，將此露出面貼附於基材2而能夠獲得黏著劑層3被隔離膜4所保護的黏著帶1。
(3)隔離膜
隔離膜4係可剝離地積層於黏著劑層3上。隔離膜4能夠使用例如聚乙烯、聚丙烯、聚對苯二甲酸乙二酯等之合成樹脂薄膜、紙等。從轉印塗布時的耐熱性與異物抑制性之觀點，宜為聚對苯二甲酸乙二酯。
在隔離膜4之表面，為了提高從黏著劑層3之剝離性，必要時亦可實施矽氧烷處理、長鏈烷基處理、氟處理 等之剝離處理。從將穩定的剝離性賦予黏著劑層之觀點，較佳為矽氧烷處理。隔離膜之厚度較佳為10至75μm，更佳為25至50μm。
(4)拉伸力
黏著帶1之拉伸力係在室溫下以300mm/分鐘進行拉伸試驗時之5%拉伸所需要的力量被設定為5至10N/10mm。藉由將拉伸力設定於上述數值範圍內，即使以小的力量亦可使黏著帶1充分地拉伸。因此，不會使半導體晶圓裂開且不使空隙發生的方式來充分拉伸而能捲繞於晶圓之外圍邊緣。
還有，黏著帶1係相對於歪斜量變化而言，較佳為應力之變化少，使經拉伸的狀態下之應力分布成為均一。若所拉伸的狀態下之應力分布為均一時，於黏著帶1之捲繞後，於將所拉伸的黏著帶1黏貼於距離被黏著體外圍邊緣既定寬度之外圍區域之際，能抑制黏著帶中發生皺摺。
黏著帶1之拉伸力係藉由適當選擇及變更基材2之材料及厚度而能設定於上述數值範圍內。例如將聚對苯二甲酸乙二酯等之剛直且彈性高的材料用於基材2之情形，藉由薄化厚度而能減小拉伸力。另一方面，將離子聚合物樹脂等之軟質且彈性低的軟質用於彈性低的材料2之情形，藉由增加厚度而能增大拉伸力。
(5)寬度
黏著帶1之寬度係將被黏著體作成直徑6至12吋之泛用半導體晶圓之情形，較佳為1至3mm。若黏著帶1之寬 度小時，從半導體晶圓之外圍邊緣剝離黏著帶將會變得容易。若黏著帶1之寬度大時，將黏著帶無空隙地貼附於半導體晶圓之外圍邊緣將會變得困難。
2.半導體加工方法
有關本發明之半導體晶圓加工方法係包含將上述之黏著帶1捲繞於半導體晶圓之外圍邊緣而貼附於距離該邊緣既定寬度之外圍邊緣的步驟。於第2圖中，顯示有關本發明之半導體晶圓加工方法之上述步驟。(A)係剖面示意圖，(B)係俯視示意圖。
首先，將黏著帶1之一端貼附於半導體晶圓5之外圍邊緣51的既定位置，一面將黏著帶1夾進半導體晶圓5之上面及下面，一面沿著外圍而繞一圈以上後纏繞。接著，裁剪捲繞開始部分與捲繞結束部分之重疊，以捲繞開始與捲繞結束之黏著帶端彼此相連的方式來加工。
也於捲繞開始與捲繞結束之黏著帶邊緣間發生空隙之情形下，期望該空隙成為0.5mm以下，進一步期望成為0.1mm以下。
此時，由於即使以小的力量也良好地拉伸黏著帶1，故在充分拉伸之狀態下能捲繞於半導體晶圓5之外圍邊緣。還有，黏著帶1較佳為作成一條連續的黏著帶而捲繞於外圍邊緣51，亦可將已片斷化之數條黏著帶貼合於外圍邊緣51，接上後捲繞。
黏著帶1係被黏貼於距離外圍邊緣51既定寬度w之外圍區域(貼附區域)。半導體晶圓5之直徑為6至12吋之情形，寬度w較佳成為1至3mm。
黏著帶1之貼附區域係越外圍側直徑越大，沿著半導體晶圓5之中心方向，直徑將逐漸變小。由於黏著帶1係一面於充分拉伸之狀態下，夾進半導體晶圓5之上面及下面，一面被黏貼於晶圓外圍區域。在貼附區域之中的外圍側，所貼附之黏著帶1維持被拉伸的狀態；在貼附區域之中的內圍側，所貼附之黏著帶1則因彈性恢復而適度地收縮。
因此，於有關本發明之黏著帶中，黏著帶1之情形，能夠不發生空隙或皺摺而貼附於半導體晶圓5之外圍區域。
接著，在貼附黏著帶1、保護外圍邊緣的半導體晶圓5之主要表面52進行光阻之塗布、圖案形成、電漿蝕刻等之電路形成為目的之各種加工。
此時，藉由利用黏著帶1被覆外圍邊緣而予以保護，能防止外圍邊緣部分被意外地加工。例如於電漿蝕刻之步驟中，防止半導體晶圓5之外圍邊緣部分的氧化膜被去除而露出矽，且能防止因矽之脫落所造成的異物之發生或因異物所造成的步驟良率之降低。
最後，於加工結束後，從半導體晶圓5剝離去除黏著帶1。去除隔離膜4之方法並未予以特別限制，能夠適當地採用習知之方法。
[實施例] <實施例1>
將丙烯酸酯共聚物基體聚合物與聚異氰酸酯硬化劑(Coronate L、日本Polyurethane工業股份有限公司)溶解 於甲苯/乙酸乙酯中，調製黏著劑。於丙烯酸酯共聚物中，使用以丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸及丙烯酸-2-羥乙酯作為成分者。
將所調製的黏著劑塗布於厚度38μm之隔離膜(E-7002、東洋紡績)上，積層於厚度80μm之丙烯系共聚物薄膜(SunAllomer、X500F)上而獲得具有厚度30μm之黏著劑層的黏著帶。
針對所得之黏著帶，依照JIS Z-1702而測定拉伸力。使用自動拉伸試驗機來拉伸啞鈴形之黏著帶試樣(標線間長度40mm、寬度10mm)，以速度300mm/分鐘拉伸，相對於拉伸前而言，測定進行5%之拉伸所需要的力量。黏著帶試樣係以剝離隔離膜之狀態下提供測定。還有，相對於所得之黏著帶矽氧化膜的黏著力係4.5N/10mm。
一面以1.2N/10mm之拉伸力拉伸裁剪成3mm寬度之黏著帶，一面貼附於形成氧化膜之晶圓(6吋)之外圍區域。於貼附後，評估黏著帶之有無皺摺、耐熱性、剝離時之有無斷裂。以目視確認有無皺摺。耐熱性係於100℃下5分鐘加熱已貼附黏著帶之晶圓，以是否發生因熱所造成的黏著帶之收縮變形作為指標而評估。又，確認使用手而從晶圓剝離黏著帶時，確認黏著帶有無斷裂。
<實施例2>
除了將厚度60μm之LDPE系薄膜(Toretec 7721、Toray Film加工股份有限公司)作為基材使用之外，進行與實施例1同樣地製造黏著帶、進行評估。
<實施例3>
除了將厚度200μm之乙烯系離子聚合物薄膜(Himilan 1855、DU PONT-MITSUI POLYCHEMICAL股份有限公司)作為基材使用之外，進行與實施例1同樣地製造黏著帶、進行評估。
<比較例1>
除了將厚度80μm之乙烯系離子聚合物薄膜(Himilan 1855、DU PONT-MITSUI POLYCHEMICAL股份有限公司)作為基材使用以外，進行與實施例1同樣地製造黏著帶、進行評估。
<比較例2>
除了將厚度25μm之聚對苯二甲酸乙二酯薄膜(E-5107、東洋紡績股份有限公司)作為基材使用以外，進行與實施例1同樣地製造黏著帶、進行評估。
針對有關上述實施例1至3、比較例1及2之黏著帶的評估結果顯示於「表1」中。
如表所示，實施例1至3之黏著帶之情形，不會發生皺摺而能夠進行貼附，且不會發生斷裂而能剝離。又，耐熱性也為良好。另一方面，於比較例1,2之黏著帶中，剝離時發生斷裂或貼附時發生皺摺，耐熱性也不充分。
[產業上之可利用性]
有關本發明之黏著片不會在半導體晶圓之外圍邊緣發生空隙或皺摺而能貼附。因此，有關本發明之黏著片係在半導體晶圓之加工步驟中，適用於保護晶圓之外圍邊緣，防止外圍邊緣部分被意外地加工。
1‧‧‧黏著帶
2‧‧‧基材
3‧‧‧黏著劑層
4‧‧‧隔離膜
5‧‧‧半導體晶圓
51‧‧‧半導體晶圓之外圍邊緣
52‧‧‧半導體晶圓之主要表面
w‧‧‧寬度
第1圖係用以說明有關本發明之黏著片之構造的圖形。
第2圖係用以說明有關本發明之半導體晶圓加工方法之順序的圖形。
1‧‧‧黏著帶
5‧‧‧半導體晶圓
51‧‧‧半導體晶圓之外圍邊緣
52‧‧‧半導體晶圓之主要表面
w‧‧‧寬度

Claims (3)

  1. 一種半導體晶圓加工方法，其係包含：將包含基材、與在該基材之單面所積層的黏著劑層，且5%拉伸所需要的拉伸力為5至10N/10mm的黏著帶捲繞於半導體晶圓之外圍邊緣，黏貼於距離該邊緣既定寬度之外圍區域的步驟。
  2. 如申請專利範圍第1項之半導體晶圓加工方法，其中該基材係含有低密度聚乙烯(LDPE)而構成。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之半導體晶圓加工方法，其中該半導體晶圓之直徑為6至12吋，該寬度為1至3mm。
TW101119669A 2011-06-02 2012-06-01 半導體晶圓加工方法 TWI578375B (zh)

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