TWI598427B - Semiconductor wafer surface protection with adhesive tape - Google Patents

Description

半導體晶圓表面保護用黏著膠帶

本發明關於一種半導體晶圓表面保護用黏著膠帶。進一步詳細而言，關於一種在將半導體晶圓研磨成薄膜時所使用的半導體晶圓表面保護用黏著膠帶。

半導體封裝，是將高純度單晶矽等切片製成半導體晶圓之後，藉由離子植入、蝕刻等在該晶圓表面形成積體電路而製造。將形成有積體電路的半導體晶圓背面加以研磨，藉由研磨等方法，使半導體晶圓成為所希望的厚度。此時為了保護形成於半導體晶圓表面的積體電路，可使用半導體晶圓表面保護用黏著膠帶。經過背面研磨的半導體晶圓，在背面研磨結束之後會被收納在晶圓盒，然後運送至切割步驟加工成半導體晶片。半導體晶圓表面保護用黏著膠帶，一般而言是黏著劑層積層於基材薄膜而成，並且是將黏著劑層貼附在半導體晶圓的背面來使用。

以往是藉由背面研磨，將半導體晶圓的厚度削薄至200~400μm左右。但是，隨著近年來高密度實裝技術的進步，半導體晶片必須小型化，使得半導體晶圓往 薄化發展。依照半導體晶片種類不同，會有必須薄至100μm左右的情形。另外，為了使一次加工所能夠製造出的半導體晶片的數目增加，晶圓直徑也有大型化的傾向。目前直徑5吋或6吋的晶圓為主流，然而近年來由直徑8~12英吋的半導體晶圓加工成半導體晶片逐漸成為主流。

半導體晶圓的薄化及大口徑化的潮流，尤其是在存在NAND型或NOR型的快閃記憶體領域、或揮發性記憶體的DRAM等領域，有顯著出現的傾向。例如使用直徑12吋的半導體晶圓並研磨至150μm的厚度以下的情況也並不稀奇。

通常，半導體晶圓會被機械手臂從被稱為晶圓盒的專用的盒逐枚取出，並藉由研磨機器內的半導體晶圓固定用夾具來保持，以進行背面研磨。經過背面研磨的半導體晶圓會藉由機械手臂被收納在晶圓盒，並且運送至後續步驟。若將大口徑的半導體晶圓磨薄，則半導體晶圓的剛性降低，而容易彎曲。若此時半導體晶圓的彎曲嚴重，則在運送至後續步驟時會發生吸附不良，最差的情況半導體晶圓會在運送途中由吸附臂脫離而落下，這些問題，藉由背面研磨步驟至切割膠帶安裝步驟能夠一併實施而被稱為連線系統的薄膜研磨專用機的登場、或開發出特殊的半導體晶圓表面保護用黏著膠帶(參考例如日本特許文獻1、2)而逐漸解決。藉由導入這些半導體晶圓表面保護用黏著膠帶或薄膜研磨專用裝置，半導體晶圓運送時 運送失誤的問題得以解決，認為今後研磨厚度也會日漸往薄膜化發展。

然而，研磨後的薄型晶圓會被安裝在切割膠帶或黏晶切割薄膜，然後半導體晶圓表面保護用黏著膠帶會在裝置內被剝離。如以上所述般，將半導體晶圓表面保護用黏著膠帶剝離時，由於半導體晶圓為大口徑而且為薄膜，若剝離力高，則會對半導體晶圓造成負荷，容易發生破裂的問題。

此外，近年來覆晶的實裝方式逐漸增加，利用焊接凹凸或金凹凸等的接合方式也在增加。尤其這些晶圓是藉由被稱為底部填膠的樹脂來密封，因此為了提升底部填膠的密著性，會有進行晶圓表面的活性化來強化底部填膠的密著性的傾向。但是隨著底部填膠的密著性提升，半導體晶圓表面保護用黏著膠帶的密著性也會提升，必要的剝離力變高，而發生剝離不良的問題。

尤其附有金凹凸的半導體晶圓，常被使用作為液晶驅動，是隨著電視的普及而進步的裝置。另外，近年來隨著智慧型手機或平板型電腦爆發性地普及，正在往更高性能化及生產步驟的高效率化發展，伴隨於此，半導體晶圓的大口徑化及晶片的薄膜化也在進一步發展。具體而言，目前附有金凹凸的6吋半導體晶圓只能研磨至300μm的厚度，然而近年來也經常有將附有金凹凸的12吋半導體晶圓研磨至50μm以下的情形。

對於半導體晶圓表面保護用黏著膠帶而言， 在研磨步驟中需要保持半導體晶圓的保持力，另一方面，在剝離時，需要低黏著力，因此以往薄膜半導體晶圓大多使用紫外線硬化型半導體晶圓表面保護用黏著膠帶。紫外線硬化型半導體晶圓表面保護用黏著膠帶在貼合至半導體晶圓時會具有高黏著力，因此密著性優異，在剝離前，藉由照射紫外線使寡聚物或聚合物發生交聯來降低黏著力，因此能夠輕易剝離(參考例如日本特許文獻3)。

紫外線硬化型半導體晶圓表面保護用黏著膠帶必須採用紫外線照射步驟，因此製程管理複雜，而且反應性高，因此會與經過特殊表面處理的半導體晶圓的活性表面發生反應，剝離不良或半導體晶圓破裂的問題經常發生。此外，在附有金凹凸的半導體晶圓形成應避免紫外線照射的電路的情形很多，因此幾乎不使用紫外線硬化型的半導體晶圓表面保護用黏著膠帶，而使用不會因為紫外線這樣的能量射線的照射而硬化，所謂感壓型半導體晶圓表面保護用黏著膠帶來進行薄膜研磨。

然而，金凹凸的表面非常粗糙的情形很多，因此在將感壓型半導體晶圓表面保護用黏著膠帶剝離後，經常發生黏著劑層的殘渣附著於金凹凸表面，所謂殘膠的問題。於是，若不讓殘膠發生，則在將半導體晶圓表面保護用黏著膠帶貼合在半導體晶圓之後，隨時間經過會發生半導體晶圓表面保護用黏著膠帶由半導體晶圓浮起，研磨後的厚度精度惡化或研磨時塵埃侵入的情形。研磨時對於金凹凸的密著性與研磨後的剝離性具有互償關係，無法兼 顧兩者。

對於此問題，有文獻開發出一種藉由調整對二碘甲烷的接觸角之值等來提升剝離性的紫外線硬化型半導體晶圓表面保護用黏著膠帶或(參考例如日本特許文獻4)，同樣地，藉由調整對二碘甲烷的接觸角之值等來提升剝離性的感壓型半導體晶圓表面保護用黏著膠帶(參考例如日本特許文獻5)，只要利用這些半導體晶圓表面保護用黏著膠帶，即可解決在活性表面發生殘膠的問題，然而對金凹凸的密著性與剝離性兩者仍然無法同時滿足。

[先前技術文獻] [特許文獻]

[特許文獻1]日本特開2011-151355號公報

[特許文獻2]日本特開2003-261842號公報

[特許文獻3]日本特開平9-298173號公報

[特許文獻4]日本特開2009-242776號公報

[特許文獻5]日本特開2011-129605號公報

本發明課題為提供一種半導體晶圓表面保護用黏著膠帶，其係即使將半導體晶圓表面保護用黏著膠帶貼合在表面具有高低差的半導體晶圓，尤其是具有金凹凸 的半導體晶圓，並在此狀態下放置，也不會發生浮起的現象，此外，即使將該半導體晶圓的背面加以研磨，塵埃或水也不會侵入，可將半導體晶圓研磨至150μm左右的厚度，能夠輕易剝離而不會發生半導體晶圓的破裂或殘膠。

為了解決上述課題，由本發明所得到的半導體晶圓表面保護用黏著膠帶，係至少具有黏著劑層與基材薄膜的半導體晶圓表面保護用黏著膠帶，其其特徵為：前述黏著劑層不會因為能量射線的照射而硬化，在23℃時對於剝離速度50mm/min下之SUS280研磨面的黏著力A與在23℃時對於剝離速度500mm/min下之SUS280研磨面的黏著力B之比值B/A未達4.0，關於對於剝離速度300mm/min下之SUS280研磨面的黏著力，在23℃時的黏著力為1.2~4.5N/25mm，在50℃時的黏著力為在23℃時的黏著力的50%以下。

上述半導體晶圓表面保護用黏著膠帶，其中前述黏著劑層宜為以在有機溶劑中合成的(甲基)丙烯酸系聚合物為主成分，前述(甲基)丙烯酸系聚合物宜具有羥基及羧基，酸價宜為40~70mgKOH/g。

另外，上述半導體晶圓表面保護用黏著膠帶，其中前述黏著劑層宜為以在水溶液中合成的(甲基)丙烯酸系聚合物為主成分，相對於前述(甲基)丙烯酸系聚合物100質量份，宜使用異氰酸酯系交聯劑或環氧系交 聯劑0.1質量份以下，使至少一部分交聯而成。

另外，上述半導體晶圓表面保護用黏著膠帶，宜使用於貼合在表面具有10μm以上的高低差的半導體晶圓，並將前述半導體晶圓研磨至300μm以下。

依據本發明，即使將半導體晶圓表面保護用黏著膠帶貼合於表面具有高低差的半導體晶圓，尤其是具有金凹凸的半導體晶圓，並且在此狀態下放置，也不會發生浮起的現象，此外，即使將該半導體晶圓的背面加以研磨，塵埃或研磨液也不會侵入，可將半導體晶圓研磨至150μm左右的厚度，能夠輕易剝離而不會發生半導體晶圓的破裂或殘膠。

1‧‧‧黏著膠帶測試片

2‧‧‧SUS鋼板

3‧‧‧拉伸試驗機

圖1表示以往一般的半導體晶圓表面保護用黏著膠帶的黏著力的剝離速度依存性的例子之圖形。

圖2表示本發明之實施形態所關連的半導體晶圓表面保護用黏著膠帶的黏著力之剝離速度依存性的例之圖形。

圖3表示本發明中對SUS280研磨面的黏著力測定法之說明圖。

以下針對本發明之實施形態詳細說明。

本發明之實施形態所關連的半導體晶圓表面保護用黏著膠帶，是在基材薄膜的至少單面塗佈至少1種黏著劑而形成黏著劑層。以下針對本實施形態之半導體晶圓表面保護用黏著膠帶的各構成要素詳細說明。

(基材薄膜)

基材薄膜可採用日本特開2004-186429所記載的周知物質，可列舉例如聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物、聚丁烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物、離子聚合物等的α-烯烴的單獨聚合物或共聚物、聚對苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯等的工程塑膠、或聚胺甲酸乙酯、苯乙烯-乙烯-丁烯或戊烯系共聚物等的熱塑性彈性體。或可採用選自這些物質群的2種以上混合而成的薄膜或複層化而成的薄膜。基材薄膜的厚度宜為50~200μm。

(黏著劑層)

黏著劑層為感壓型，不會因為紫外線等的能量射線而硬化，能夠直接剝離。在黏著劑層為能量射線硬化型的情況，必須含有用以使自由基聚合的光反應起始劑。但是，若半導體晶圓表面經過電漿清潔等處理而活性化，則會有與光反應起始劑發生反應的情形，此情況下，剝離時發生殘膠的問題或剝離不良的情形很多。相對於此，本發明的 半導體晶圓表面保護用黏著膠帶的黏著劑層為感壓型，不含光反應起始劑等的反應性物質，因此與活性表面的親合性較佳，不易發生接著現象等。

構成黏著劑層的黏著劑組成物只要使晶圓表面保護用黏著膠帶對於以#280研磨的不銹鋼(Steel Use Stainless，SUS)的黏著力在後述範圍，則並未受到特別限定，主成分的聚合物宜為(甲基)丙烯酸系聚合物。藉由使用(甲基)丙烯酸系聚合物作為主成分的聚合物，容易控制黏著力，可控制膠體分率等，因此可減少半導體晶圓受到有機物污染、或半導體晶圓表面保護用黏著膠帶剝離後黏著劑殘存於半導體晶圓的殘膠現象。作為主成分是指(甲基)丙烯酸系聚合物的共聚物為90質量%以上，宜為95質量%以上99.9質量%以下。此外，在本發明中所使用的(甲基)丙烯酸，意思包括丙烯酸、甲基丙烯酸兩者，而且還包括該等的混合物。

(甲基)丙烯酸系聚合物的共聚物，例如日本特開2003-82307所記載般，能夠以主成分為(甲基)丙烯酸烷基酯的單體混合物、含有自由基聚合性官能基的環氧乙烷或環氧丙烷平均加成莫耳數為15以下的非離子陰離子系反應性乳化劑，利用氧化還原系聚合起始劑進行乳劑聚合所得到的丙烯酸乳劑系聚合物作為主成分。

另外，還可使用以丙烯酸乳劑系聚合物為主成分，並且因應必要使主單體的(甲基)丙烯酸烷基酯與能夠和這些主單體共聚合的其他單體進行乳劑聚合所得到 的聚合物。

作為主單體使用的(甲基)丙烯酸的烷基酯系單體的具體例子，可列舉例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸異戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸異壬酯、(甲基)丙烯酸異癸酯等。該等可單獨使用或混合2種以上使用。宜混合2種以上來使用，藉由混合2種以上，可發揮出各種黏著劑的機能。更佳為混合3種以上，特佳為至少使(甲基)丙烯酸甲酯(丙烯酸甲酯)、丙烯酸丁酯(丙烯酸丁酯)及(甲基)丙烯酸2-乙基己酯(丙烯酸2-乙基己酯)3種共聚合。藉由使3種單體共聚合，可提升對半導體晶圓的表面高低差的順應性，同時可減少包括半導體晶圓表面保護用黏著膠帶剝離後的殘膠在內的半導體晶圓的污染。

此外，除了上述主單體之外，為了使乳劑粒子安定化、提升黏著劑層與基材的密著性，或提升在黏著體的初期接著性等目的，亦可因應必要併用共聚性單體。

上述共聚性單體可列舉丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酸、巴豆酸、醋酸乙烯酯、苯乙烯、丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、丙烯酸2-羥乙酯、丙烯酸’2羥丙酯、N,N-二乙基丙烯醯胺、N,N-二乙基丙烯醯胺、N-異丙基丙烯醯胺、丙烯醯基嗎啉等。該等可單獨使 用或混合2種以上使用。

另外，為了調整黏著劑層的膠體分率，在使丙烯酸乳劑系共聚物聚合時，可與多官能單體成分共聚合。其他方法還有藉由混合水分散性的交聯劑來調整膠體分率。水分散性交聯劑主要採用環氧系交聯劑。宜為不使用水分散性交聯劑，而使丙烯酸乳劑系共聚物進行聚合，可避免交聯劑殘留造成污染。

多官能單體可列舉例如二乙二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、乙二醇二丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、四乙二醇二丙烯酸酯、四乙二醇二甲基丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二甲基丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇三甲基丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、二季戊四醇六甲基丙烯酸酯、二乙烯基苯等。

在上述單體混合物中加入聚合起始劑及界面活性劑(乳化劑)等，並使用通常的乳劑聚合方法來合成丙烯酸乳劑系聚合物。乳劑聚合可使用一般的總體聚合、連續滴液聚合、分批滴液聚合等任意方法，其方法並未受到特別限定。

界面活性劑可併用月桂基硫酸鈉、月桂基硫酸銨、十二烷基苯磺酸鈉、聚氧乙烯烷醚硫酸鈉、聚氧乙烯烷基苯醚硫酸鈉等的陰離子系、聚氧乙烯烷醚、聚氧乙 烯烷基苯醚等的非離子系界面活性劑等。可使用這些界面活性劑之中的1種或2種以上，宜為併用2種以上的界面活性劑。特佳為併用聚丙二醇系化合物及聚環氧乙烷烷基苯醚，藉此可減少半導體晶圓的有機物污染。

界面活性劑的摻合量，相對於全單體混合物100質量份為0.5~10質量份，宜為1~7質量份左右。若界面活性劑的摻合量超過10質量份，則黏著劑的凝集力降低，對黏著體造成的污染量增加，而且還會有界面活性劑溢流到黏著劑層表面造成污染的情形。另外，在乳化劑的摻合量未達0.5質量份時，會有無法安定維持乳化的情形。

聚合起始劑可列舉2,2’-偶氮雙異丁腈、2,2’-偶氮雙(2-甲脒基丙烷)二氫氯化物、2,2’-偶氮雙(N,N’-二亞甲基異丁基脒)等的偶氮系化合物，或其他如過硫酸鉀、過硫酸銨等的過硫酸鹽、過氧化苯甲醯、第三丁基過氧化氫等的過氧化物系化合物、過氧化氫水與抗壞血酸、過氧化氫水與鹽化亞鐵、過硫酸鹽與亞硫酸氫鈉等的氧化還原系聚合起始劑等。

聚合起始劑的使用量，在全單體混合物每100重量份中，希望為0.01~1.0重量份的範圍。

另外，在本發明中適合使用的(甲基)丙烯酸系聚合物的共聚物，除了上述丙烯酸乳劑系聚合物以外，還可使丙烯酸烷酯等的單體(1)以及具有可與後述交聯劑發生反應的官能基的單體(2)在有機溶劑中共聚 合而成。在藉由溶液聚合使(甲基)丙烯酸系聚合物共聚合的情況，與乳劑系不同地，可不添加界面活性劑，因此具有無污染的優異特徵。另外，交聯劑也多為溶劑系材料，因此具有黏著劑的凝集力容易控制的利點。

單體(1)可列舉丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯等。該等可單獨使用或混合2種以上使用。

單體(2)可列舉丙烯酸、甲基丙烯酸、伊康酸、中康酸、檸康酸、富馬酸、馬來酸、丙烯酸-2-羥乙酯、甲基丙烯酸-2-羥乙酯、丙烯醯胺、甲基丙烯醯胺等。該等可單獨使用或混合2種以上使用。

(甲基)丙烯酸系聚合物可藉由常法，利用溶液聚合法使上述單體(1)與(2)共聚合而得到。

在丙烯酸乳劑系聚合物的情況，即使沒有交聯劑也能夠使用，然而在溶劑中聚合的(甲基)丙烯酸系單體可藉由進一步摻合交聯劑來控制黏著力。藉由調整交聯劑的摻合份數，可得到既定的黏著力。

交聯劑可與(甲基)丙烯酸系聚合物所具有的官能基發生反應，是為了調整黏著力及凝集力而使用。可列舉例如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-m-二甲苯二胺等的分子中具有2個以上環氧基的環 氧系化合物、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’-二異氰酸酯等的分子中具有2個以上異氰酸酯基的異氰酸酯系化合物、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)丙酸酯等的分子中具有2個以上氮丙啶基的氮丙啶系化合物等。

為了使晶圓表面保護用黏著膠帶對於以#280研磨的不銹鋼(Steel Use Stainless，SUS)的黏著力在後述範圍，丙烯酸系聚合物主鏈上宜具有含未反應的羥基及羧基的基團，另外，交聯劑宜為環氧系化合物、異氰酸酯系化合物。其摻合比例，在水溶液中合成丙烯酸乳劑系聚合物的情況，相對於(甲基)丙烯酸系聚合物100質量份，異氰酸酯系交聯劑及環氧系交聯劑宜為0.1質量份以下。另外，在有機溶劑中合成的溶劑系聚合物的情況，丙烯酸系聚合物宜具有能夠使酸價成為40~70mgKOH/g的羧基。

黏著劑層可藉由將如上述般的黏著劑組成物塗佈在基材樹脂薄膜上並使其乾燥而形成。黏著劑層的厚度宜為10~300μm，比半導體晶圓的表面高低差厚10μm以上為佳。半導體晶圓的表面高低差，是指半導體晶圓上，並未形成積體電路的部分的表面至形成積體電路的部分的表面的長度，亦即積體電路的高度。藉由使黏著劑層 的厚度比半導體晶圓的表面高低差厚10μm以上，黏著劑層容易順應此表面高低差。本實施形態所得到的半導體晶圓表面保護用黏著膠帶的黏著劑層，能夠適當地順應表面高低差30μm以下的半導體晶圓。此外，黏著劑層亦可為多個層積層而成的構成。另外，在基材薄膜與黏著劑層之間，亦可因應必要設置底塗層等的中間層。

另外，在實際使用前的期間，為了保護黏著劑層，通常可因應必要將作為分隔件使用的合成樹脂薄膜貼附在黏著劑層側。合成樹脂薄膜的構成材料可列舉聚乙烯、聚丙烯、聚對苯二甲酸乙二酯等的合成樹脂薄膜或紙等。為了提高由黏著劑層剝離的容易性，亦可因應必要對合成樹脂薄膜的表面實施聚矽氧處理、長鏈烷基處理、氟處理等的剝離處理。合成樹脂薄膜的厚度通常為10~100μm，宜為25~50μm左右。

可適用本發明之半導體晶圓表面保護用黏著膠帶的半導體晶圓，適合使用於附金凹凸的LCD系晶圓的加工，然而並無特別限定。附金凹凸的半導體晶圓的表面，會有20μm左右的高低差，因此在一般的半導體晶圓表面保護用黏著膠帶的情況，在貼合後，隨著時間經過，半導體晶圓表面保護用黏著膠帶容易浮起。通常在將半導體晶圓表面保護用黏著膠帶貼合至半導體晶圓之後至剝離為止，需要隔24小時左右，因此適合使用可防止隨時間經過而浮起的本發明之半導體晶圓表面保護用黏著膠帶。

本實施形態之半導體晶圓表面保護用黏著膠 帶，在23℃時對於剝離速度50mm/min下之不銹鋼(Steel Use Stainless，SUS)的黏著力A，以及在23℃時對於剝離速度500mm/min下之不銹鋼(Steel Use Stainless，SUS)的黏著力B，其比值B/A未達4.0，關於對於剝離速度300mm/min下之不銹鋼(Steel Use Stainless，SUS)的黏著力，在23℃時的黏著力為1.2~4.5N/25mm，在50℃時的黏著力為在23℃時的黏著力的50%以下。此處不銹鋼(Steel Use Stainless，SUS)是以研磨紙將經過鏡面加工的JIS G 4305所規定的SUS304鋼板加以研磨的物品。關於研磨的方法，是依據JIS Z 0237進行加工，研磨紙的粗糙度為280號。

若B/A為4.0以上，則將半導體晶圓表面保護用黏著膠帶貼合在半導體晶圓的表面之後，半導體晶圓表面保護用黏著膠帶容易由金凹凸浮起。若剝離速度上昇，則對黏著劑層造成的負擔增加，因此一般而言剝離時的黏著力會有上升的傾向。另外，如圖1所示般，一般隨著剝離速度的上昇，黏著力會直線上昇，若剝離速度變化10倍，則黏著力之比也會變成4.0以上。

另一方面，若剝離速度所對應的黏著力之比未達4.0，則在將半導體晶圓表面保護用黏著膠帶貼合於半導體晶圓的表面之後，半導體晶圓表面保護用黏著膠帶由金凹凸的浮起會充分受到抑制。黏著力之比未達4.0使半導體晶圓表面保護用黏著膠帶的浮起受到抑制的機制可如以下所述般推測。亦即，在黏著力之比未達4.0的情 況，如圖2所示般，若剝離速度變高，則黏著力的上昇率鈍化。這被認為是因為剝離速度愈高，對黏著劑層造成的負荷愈增加，然而在黏著劑層存在交聯或假交聯的聚合物，對施加黏著劑層的力造成該聚合物的變形，藉由分子間互相作用等轉換為熱或光能，黏著劑層整體而言得到緩和。推測此現象也會發生在貼合於具有金凹凸的晶圓的黏著劑層，因為凸部而變形的黏著劑層的恢復力，會藉由黏著劑內的聚合物的運動而緩和，因此不會發生浮起。剝離速度所對應的黏著力之比，較佳為3以下，更佳為2.5以下。

另外，在23℃時對於剝離速度300mm/min下之不銹鋼(Steel Use Stainless，SUS)的黏著力為1.2~4.5N/25mm，宜為1.7~4.5N/25mm。若此時的黏著力過小，則在研磨時，塵埃或研磨液會侵入半導體晶圓表面保護用黏著膠帶與半導體晶圓之間而污染半導體晶圓。尤其是切割道切進晶圓邊緣的半導體晶圓，此傾向顯著。另一方面，若上述黏著力過大，則凝集破壞容易造成殘膠或有機物污染等，剝離力也會變高，因此薄膜晶圓會發生晶圓破裂。

另外，關於對於剝離速度300mm/min下之不銹鋼(Steel Use Stainless，SUS)的黏著力，在50℃時的黏著力為在23℃時的黏著力的50%以下，宜為20%以下。此比率的下限並無特別限制，而實際上為5%以上。通常，感壓型半導體晶圓表面保護用黏著膠帶在剝離時， 會被加熱到50℃左右。加熱時，因為黏著力降低，而能夠輕易剝離。所以，在50℃加熱剝離時，對於SUS280研磨面的黏著力只要與通常剝離時的黏著力相比在50%以下，則容易剝離。

參考圖3的說明圖來說明本發明中對SUS280研磨面的黏著力的測定方法。亦即，由半導體晶圓表面保護用黏著膠帶採取3個寬度25mm×長度300mm的測試片1，將其壓在經過JIS R 6253規定的280號防水研磨紙加工而且厚度為1.5mm~2.0mm的SUS304鋼板2上，以2kg的橡膠輥來回滾壓3次，放置1小時後，使用測定值在其容量的15~85%的範圍內且符合JIS B 7721的拉伸試驗機3來測定黏著力。測定是利用180度剝離法，測定濕度為50%。

<使用方法>

接下來針對本發明之半導體晶圓表面保護用黏著膠帶之使用方法作說明。

本發明之半導體晶圓的加工方法，首先，以黏著劑層為貼合面將本發明之半導體晶圓表面保護膠帶貼合在半導體晶圓的電路圖型面。接下來，將半導體晶圓上沒有電路圖型的一面研磨至半導體晶圓的厚度成為既定厚度，例如10~100μm。然後，以貼合了該半導體晶圓表面保護膠帶的一面為下側，放置於加熱吸附台，在此狀態下，使用貼合用輥筒將黏晶切割薄膜貼合在半導體晶圓的 沒有電路圖型的研磨面側。然後，將熱封型(熱熔接型)的剝離膠帶接著在半導體晶圓表面保護膠帶的基材薄膜的背面，將半導體晶圓表面保護膠帶由半導體晶圓剝離即可。

以下基於實施例對本發明進一步詳細說明，然而本發明並不受這些實施例限定。

<實施例1>

相對於以丙烯酸及丙烯酸2-乙基己酯為主成分且酸價為57.8mgKOH/g、重量平均分子量80萬的丙烯酸系共聚物100質量份，摻合作為交聯劑的環氧系硬化劑TETRAD-X(三菱氣體化學股份有限公司製)0.5質量份，而得到溶劑系的黏著劑組成物。在厚度為38μm的聚對苯二甲酸乙二酯(PET)的分隔件上塗佈黏著劑組成物，使乾燥後的膜厚成為50μm，乾燥之後，貼合在厚度120μm的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)薄膜上並且積層，而製作出實施例1所關連的半導體晶圓表面保護用黏著膠帶。

<實施例2>

相對於以丙烯酸及丙烯酸2-乙基己酯為主成分且酸價為23.2mgKOH/g、重量平均分子量為70萬的丙烯酸系共聚物100質量份，摻合作為交聯化劑的環氧系硬化劑TETRAD-X(三菱氣體化學股份有限公司製)0.5質量 份，而得到溶劑系的黏著劑組成物。在厚度為38μm的聚對苯二甲酸乙二酯(PET)的分隔件上塗佈黏著劑組成物，使乾燥後的膜厚成為50μm，乾燥之後，貼合在厚度120μm的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)薄膜上並且積層，而製作出實施例2所關連的半導體晶圓表面保護用黏著膠帶。

<實施例3>

相對於以丙烯酸及丙烯酸2-乙基己酯為主成分且酸價為46.6mgKOH/g、重量平均分子量為90萬的丙烯酸系共聚物100質量份，摻合作為交聯劑的環氧系硬化劑TETRAD-X(三菱氣體化學股份有限公司製)0.5質量份，而得到溶劑系的黏著劑組成物。在厚度為38μm的聚對苯二甲酸乙二酯(PET)的分隔件上塗佈黏著劑組成物，使乾燥後的膜厚成為50μm，乾燥之後，貼合在厚度120μm的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)薄膜上並且積層，而製作出實施例3所關連的半導體晶圓表面保護用黏著膠帶。

<實施例4>

在去離子過後的純水中，加入作為界面活性劑的烯丙基加成聚氧乙烯壬基苯醚硫酸酯的銨鹽化合物及聚丙二醇化合物，並添加作為聚合起始劑的過硫酸銨，加熱同時攪拌。接下來，將丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基 己酯滴入攪拌中的溶液，再繼續攪拌，進行聚合，而得到酸價0mgKOH/g、重量平均分子量80萬的丙烯酸乳劑黏著劑組成物。在厚度為38μm的聚對苯二甲酸乙二酯(PET)的分隔件上塗佈黏著劑組成物，使乾燥後的膜厚成為50μm，乾燥之後，貼合在厚度120μm的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)薄膜上並且積層，而製作出實施例4所關連的半導體晶圓表面保護用黏著膠帶。

<實施例5>

相對於以丙烯酸及丙烯酸丁酯為為主成分且酸價為33.3mgKOH/g、重量平均分子量為50萬的丙烯酸系共聚物100質量份，摻合作為交聯劑的異氰酸酯系硬化劑Coronate L(日本Polyurethane工業股份有限公司製)1.0質量份，而得到溶劑系的黏著劑組成物。在厚度為38μm的聚對苯二甲酸乙二酯(PET)的分隔件上塗佈黏著劑組成物，使乾燥後的膜厚成為50μm，乾燥之後，貼合在厚度120μm的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)薄膜上並且積層，而製作出實施例5所關連的半導體晶圓表面保護用黏著膠帶。

<比較例1>

相對於以丙烯酸及丙烯酸2-乙基己酯為主成分且酸價為48.9mgKOH/g、重量平均分子量80萬的丙烯酸系共聚物100質量份，摻合作為紫外線反應性樹脂的6官能胺甲 酸乙酯丙烯酸酯寡聚物100質量份及3官能胺甲酸乙酯丙烯酸酯寡聚物50質量份、作為交聯劑的Coronate L(日本Polyurethane工業股份有限公司製)4.0質量份、作為光反應起始劑的Irgacure 184(BASF公司製)10質量份、作為添加劑的Ebecry 1350(Daicel-Allnex股份有限公司製)0.5質量份，而得到黏著劑組成物。在厚度為38μm的聚對苯二甲酸乙二酯(PET)的分隔件上塗佈黏著劑組成物，使乾燥後的膜厚成為50μm，乾燥之後，貼合在厚度120μm的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)薄膜上並且積層，而製作出比較例1所關連的半導體晶圓表面保護用黏著膠帶。

<比較例2>

相對於以丙烯酸及丙烯酸2-乙基己酯為主成分且酸價為32.3mgKOH/g、重量平均分子量40萬的丙烯酸系共聚物100質量份，摻合作為交聯劑的環氧系硬化劑TETRAD-X(三菱氣體化學股份有限公司製)0.6質量份，而得到溶劑系的黏著劑組成物。在厚度為38μm的聚對苯二甲酸乙二酯(PET)的分隔件上塗佈黏著劑組成物，使乾燥後的膜厚成為50μm，乾燥之後，貼合在厚度120μm的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)薄膜上並且積層，而製作出比較例2所關連的半導體晶圓表面保護用黏著膠帶。

<比較例3>

相對於以丙烯酸及丙烯酸2-乙基己酯為主成分且酸價為32.3mgKOH/g、重量平均分子量40萬的丙烯酸系共聚物100質量份，摻合作為交聯劑的環氧系硬化劑TETRAD-X(三菱氣體化學股份有限公司製)4.5質量份，而得到溶劑系的黏著劑組成物。在厚度為38μm的聚對苯二甲酸乙二酯(PET)的分隔件上塗佈黏著劑組成物，使乾燥後的膜厚成為50μm，乾燥之後，貼合在厚度120μm的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)薄膜上並且積層，而製作出比較例3所關連的半導體晶圓表面保護用黏著膠帶。

<比較例4>

在去離子過後的純水中加入作為界面活性劑而且加成了烯丙基的聚氧乙烯壬基苯醚硫酸酯的銨鹽化合物及聚丙二醇化合物，並添加作為聚合起始劑的過硫酸銨，加熱同時攪拌。將甲基丙烯酸、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯滴入攪拌中的溶液，再繼續攪拌使其進行聚合，而得到酸價31.2mgKOH/g、重量平均分子量100萬的丙烯酸乳劑黏著劑組成物。在厚度為38μm的聚對苯二甲酸乙二酯(PET)的分隔件上塗佈黏著劑組成物，使乾燥後的膜厚成為50μm，乾燥之後，貼合在厚度120μm的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)薄膜上並且積層，而製作出比較例4所關連的半導體晶圓表面保護用黏著膠帶。

<比較例5>

藉由使丙烯酸2-乙基己酯96質量份、丙烯酸4質量份在甲苯溶液中聚合，而得到酸價3.3mgKOH/g、重量平均分子量50萬的聚合物溶液。進一步在所得到的聚合物溶液中摻合作為交聯劑的環氧系硬化劑TETRAD-C(三菱氣體化學股份有限公司製)3.0質量份，而得到溶劑系的黏著劑組成物。在厚度為38μm的聚對苯二甲酸乙二酯(PET)的分隔件上塗佈黏著劑組成物，使乾燥後的膜厚成為50μm，乾燥之後，貼合在厚度120μm的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)薄膜上並且積層，而製作出比較例6所關連的半導體晶圓表面保護用黏著膠帶。

測定上述實施例及比較例所關連的半導體晶圓表面保護用黏著膠帶對各種SUS的黏著力。將其結果記載於表1及表2。

(對SUS的黏著力)

由實施例及比較例所關連的半導體晶圓表面保護用黏著膠帶採取3個寬度25mm×長度300mm的測試片。將各測試片壓在經過JIS R 6253規定的280號防水研磨紙加工且符合JIS G 4305規定的厚度2.0mmSUS鋼板上，以2kg的橡膠輥來回滾壓3次，放置1小時後，使用測定值在其容量的15~85%的範圍內且符合JIS B 7721的拉伸試驗機，測定25℃的黏著力。測定是利用180度剝離法來進 行。在23℃下，測定剝離速度50mm/min時的黏著力A與剝離速度500mm/min時的黏著力B，求得比值B/A。另外，以剝離速度300mm/min測定23℃的黏著力與50℃的黏著力。50℃的黏著力是將測試片由SUS板側以熱板加熱至50℃，在安定的狀態下進行測定。

另外，對於上述實施例及比較例所關連的半導體晶圓表面保護用黏著膠帶進行以下的測試，評估其性能。將評估結果記載於表1及表2。

(密著性測試)

使用日東精機股份有限公司製的DR8500III(商品名)貼片機，以貼合壓力0.35MPa的條件，將實施例及比較例所關連的半導體晶圓表面保護用黏著膠帶貼合在表面形成了寬度13μm、長度95μm、高度20μm、凹凸間距離20μm的金凹凸的8吋晶圓。然後使用光學顯微鏡，確認對晶圓表面的密著性。不會將空氣捲入且與凹凸密著的良品評為「○」，觀察到空氣捲入之處且未完全密著的不良品評為「×」。

(隨時間經過膠帶發生浮起的評估)

在密著性測試中，將實施例及比較例所關連的貼有半導體晶圓表面保護用黏著膠帶的晶圓放置48小時，然後再度以光學顯微鏡確認對晶圓表面的密著性。將半導體晶圓表面保護用黏著膠帶由晶圓表面浮起之處不存在而與凹 凸密著的良品評為「○」，在剛貼合之後，半導體晶圓表面保護用黏著膠帶由晶圓表面浮起，或在經過48小時的時間點觀察到半導體晶圓表面保護用黏著膠帶浮起之處的情況評為「×」。

(殘膠評估)

使用層壓機(日東精機股份有限公司製DR8500III(商品名))，以貼合壓力0.35MPa的條件，將實施例及比較例所關連的半導體晶圓表面保護用黏著膠帶貼合在表面形成寬度13μm、長度95μm、高度20μm、凹凸間距離20μm的金凹凸的8吋晶圓。然後使用具有連線機構的研磨機(Disco股份有限公司製的DFG8760(商品名))，分別將5枚晶圓研磨至厚度成為300μm。研磨後，使用剝離機(日東精機股份有限公司製的HR8500III(商品名))，在50℃下加熱，同時將半導體晶圓表面保護用黏著膠帶剝離，使用光學顯微鏡對於剝離後的晶圓表面進行殘膠的觀察。將沒有殘膠的良品評為「○」，觀察到殘膠的不良品評為「×」。

如表1及表2所示般，實施例1~5的黏著劑層為感壓型，剝離速度比值B/A為2.58~3.97，而未達4.0，在剝離速度為300mm/min時，在23℃的黏著力為1.27~4.49N/25mm，在1.2~4.5N/25mm的範圍內，在50℃的黏著力為在23℃的黏著力的20~39%，而為50%以下，因此在初期及經過48小時後，密著性良好，也並未觀察到殘膠。

另一方面，比較例1的黏著劑層為紫外線硬化型，因此發生殘膠。比較例2、3、5的比值B/A為4.0以上，因此在將半導體晶圓表面保護用黏著膠帶貼合在半導體晶圓之後，會觀察到半導體晶圓表面保護用黏著膠帶隨時間經過而浮起。比較例4在23℃下的黏著力較高，為4.5N/25mm，因此發生殘膠。

Claims (3)

1. 一種半導體晶圓表面保護用黏著膠帶，其係至少具有黏著劑層與基材薄膜之半導體晶圓表面保護用黏著膠帶，其特徵為：前述黏著劑層不會因為能量射線的照射而硬化，在23℃時對於剝離速度50mm/min下之SUS280研磨面的黏著力A與在23℃時對於剝離速度500mm/min下之SUS280研磨面的黏著力B之比值B/A未達4.0，關於對於剝離速度300mm/min下之SUS280研磨面的黏著力，在23℃時的黏著力為1.2~4.5N/25mm，在50℃時的黏著力為在23℃時的黏著力之50%以下，前述黏著劑層係以在有機溶劑中合成的(甲基)丙烯酸系聚合物為主成分，前述(甲基)丙烯酸系聚合物具有羥基及羧基，酸價為40~70mgKOH/g。
2. 一種半導體晶圓表面保護用黏著膠帶，其係至少具有黏著劑層與基材薄膜之半導體晶圓表面保護用黏著膠帶，其特徵為：前述黏著劑層不會因為能量射線的照射而硬化，在23℃時對於剝離速度50mm/min下之SUS280研磨面的黏著力A與在23℃時對於剝離速度500mm/min下之SUS280研磨面的黏著力B之比值B/A未達4.0，關於對於剝離速度300mm/min下之SUS280研磨面的黏著力，在23℃時的黏著力為1.2~4.5N/25mm，在50℃時的黏著力為在23℃時的黏著力之50%以下， 前述黏著劑層，係以在水溶液中合成的(甲基)丙烯酸系聚合物為主成分，相對於前述(甲基)丙烯酸系聚合物100質量份，使用異氰酸酯系交聯劑或環氧系交聯劑的含量為0~0.1質量份。
3. 如申請專利範圍第1或2項之半導體晶圓表面保護用黏著膠帶，其係使用於貼合在表面具有10μm以上的高低差的半導體晶圓，並將前述半導體晶圓研磨至300μm以下。