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特許7366435ウェハ研削用粘着テープおよびウェハの加工方法
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-10-13
(45)【発行日】2023-10-23
(54)【発明の名称】ウェハ研削用粘着テープおよびウェハの加工方法
(51)【国際特許分類】
   H01L 21/304 20060101AFI20231016BHJP
   H01L 21/301 20060101ALI20231016BHJP
   B23K 26/53 20140101ALI20231016BHJP
   C09J 7/29 20180101ALI20231016BHJP
   C09J 7/38 20180101ALI20231016BHJP
【FI】
H01L21/304 622J
H01L21/304 631
H01L21/78 B
H01L21/78 M
H01L21/78 Q
B23K26/53
C09J7/29
C09J7/38
【請求項の数】 9
(21)【出願番号】P 2021004632
(22)【出願日】2021-01-15
(65)【公開番号】P2022109374
(43)【公開日】2022-07-28
【審査請求日】2022-06-21
(73)【特許権者】
【識別番号】000005290
【氏名又は名称】古河電気工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100123674
【弁理士】
【氏名又は名称】松下 亮
(74)【代理人】
【識別番号】100122242
【弁理士】
【氏名又は名称】橋本 多香子
(72)【発明者】
【氏名】大倉 雅人
【審査官】鈴木 孝章
(56)【参考文献】
【文献】特開2016-072546(JP,A)
【文献】特開2011-216704(JP,A)
【文献】特開2007-221054(JP,A)
【文献】国際公開第2020/085220(WO,A1)
【文献】特開2007-073930(JP,A)
【文献】国際公開第2020/195808(WO,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H01L 21/304
H01L 21/301
B23K 26/53
C09J 7/29
C09J 7/38
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
基材樹脂フィルムと、前記基材樹脂フィルムの少なくとも片面側に形成された粘着剤層とを有するウェハ研削用粘着テープであって、
幅30μm、深さ100μmの切断溝を有する12inchミラーウェハに80℃の加熱下で前記ウェハ研削用粘着テープの前記粘着剤層面を貼合し、1時間放置後、前記ミラーウェハから前記ウェハ研削用粘着テープを剥離し、前記粘着剤層面に転写された前記切断溝の転写跡の頂部と底部との段差をレーザー顕微鏡により測定して得られる埋込深さが10~40μmであり、
前記ウェハ研削用粘着テープを構成する層のうち、20~80℃のいずれかの温度における貯蔵弾性率が100kPaを超える層がある場合にはウェハ貼合面側からみて当該層の反対側にある層を除いた層であって、20~80℃のいずれかの温度における貯蔵弾性率が100kPa以下となる層の総厚が20~50μmであることを特徴とするウェハ研削用粘着テープ。
【請求項2】
前記基材樹脂フィルムと前記粘着剤層との間に中間層を有し、
前記中間層は、25℃における損失正接が0.8以上であることを特徴とする請求項1に記載のウェハ研削用粘着テープ。
【請求項3】
前記粘着剤層は複数の層からなることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のウェハ研削用粘着テープ。
【請求項4】
前記ウェハ研削用粘着テープを構成する層のうち、20~80℃のいずれかの温度における貯蔵弾性率が100kPaを超える層がある場合にはウェハ貼合面側からみて当該層の反対側にある層を除いた層であって、20~80℃のいずれかの温度における貯蔵弾性率が100kPa以下となる層の全てが、80℃における貯蔵弾性率が30kPa以上であることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の半導体ウェハ研削用粘着テープ。
【請求項5】
ウェハに切り込みを入れた後に前記ウェハの裏面を研削することによりチップに分割する工程、またはウェハ内部にレーザーを照射することで改質領域を形成した後に前記ウェハの裏面を研削することによりチップに分割する工程に用いられることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載のウェハ研削用粘着テープ。
【請求項6】
ウェハを60μm以下に研削する工程に用いられることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載のウェハ研削用粘着テープ。
【請求項7】
表面の凹凸の段差が10μm以上のウェハを研削する工程に用いられることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか一項に記載のウェハ研削用粘着テープ。
【請求項8】
(a)ウェハの分断予定ラインに、前記ウェハの表面から前記ウェハの厚さ未満の溝を形成する工程と、(b)前記溝が形成された前記ウェハ表面に、請求項1から請求項7のいずれか一項に記載のウェハ研削用粘着テープを貼合する工程と、 (c)前記ウェハ裏面を研削することで、前記ウェハを個片化する工程とを含むことを特徴とするウェハの加工方法。
【請求項9】
(a)ウェハの分断予定ラインにおける前記ウェハ内部に、レーザーを照射することで改質領域を形成する工程と、(b)前記(a)の工程の前または後に、ウェハ表面に請求項1から請求項7のいずれか一項に記載のウェハ研削用粘着テープを貼合する工程と、(c)前記ウェハ裏面を研削することで、前記ウェハを個片化する工程を含むことを特徴とするウェハの加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ウェハ研削用粘着テープおよびウェハの加工方法に関する。さらに詳しくは、ウェハの薄膜研削工程に適用できるウェハ研削用粘着テープとこのウェハ研削用粘着テープを用いたウェハの加工方法に関する。
【背景技術】
【0002】
パターン形成後のウェハは、通常、その厚さを薄くするため、ウェハ裏面に裏面研削加工、エッチング等の処理を施す。この際、ウェハ表面のパターンを保護する目的で該パターン面にウェハ研削用粘着テープが貼り付けられる。ウェハ研削用粘着テープは、一般的に、基材樹脂フィルムに粘着剤層が積層されてなり、ウェハの表面に粘着剤層を貼付して用いるようになっている。
【0003】
近年では、配線長の短縮や機器の小型化を目的に、LSI(Large Scale Integration)チップを3次元に配置した実装製品の実用化が進んでいる。LSIチップは、半導体ウェハの表面に厚い絶縁膜を設け、絶縁膜に貫通孔を形成し、この貫通孔に銅等の配線材を充填して貫通電極を形成した後、これをダイシングすることによって得られる。このように、半導体ウェハの表面に厚い絶縁膜が設けられているため、こうしたウェハでは、ウェハエッジの段差やダイシングのために予め設けておくスクライブラインの深さが大きくなっている。
【0004】
また、パッケージングの薄層化、チップ実装面積の少面積化等に伴い、フリップチップ実装と呼ばれる実装方法式が採用されている。フリップチップ実装は、チップ表面と基板を電気的に接続する際、半導体ウェハ表面に形成されたボール状や円柱状のバンプによって接続する。このようなバンプは、高さ(厚さ)が100μmを超えるようなものもある。
【0005】
上述のように、ウェハエッジの段差やスクライブライン、バンプ等により、表面の凹凸が大きいウェハにウェハ研削用粘着テープを貼合した場合、ウェハ研削用粘着テープがウェハ表面の凹凸に対して十分に追従できず、凸部に対する粘着テープの密着が不十分となる。そして、凸部に研削時の応力が集中してディンプルと呼ばれる研削跡が発生したり、研削中にウェハが破損してしまうことがあった。
【0006】
そこで、ウェハ表面の凸部に十分に追従させるために、基材フィルム層と粘着剤層の層間に柔軟性に富んだ熱可塑性樹脂層を形成したウェハ研削用粘着テープが提案されている(例えば、特許文献1,2参照)。
【0007】
ところで、近年の高密度実装技術の進歩に伴い、ウェハの薄厚化の要求があり、場合によっては50μm以下の厚さ、例えば25μmまで薄厚加工することが求められている。このような加工方法の一つとして、ウェハの裏面研削加工の前に、ウェハ表面に所定深さの溝を形成し、次いで裏面研削を行うことでチップを個片化する先ダイシング法がある(例えば、特許文献3参照)。また、裏面研削加工の前に、ウェハ内部にレーザーを照射することで改質領域を形成し、次いで裏面研削を行うことでチップを個片化する先ステルス法がある(例えば、特許文献4参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【文献】特許第3773358号公報
【文献】特許第4054113号公報
【文献】特開平05-335411号公報
【文献】特開2004-001076号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
しかしながら、特許文献1,2に記載のウェハ研削用粘着テープでは、柔軟な熱可塑性樹脂層があるために研削時にウェハが振動し、研削後のウェハ厚さ精度を悪くすることが懸念される。さらに、先ダイシング法や先ステルス法に用いて、ウェハを厚さ25μmまでのように薄く研削する場合、特許文献1,2に記載のウェハ研削用粘着テープでは、柔軟な熱可塑性樹脂層があるために、ウェハをハーフカットしたときに生じたカーフ部や、切断ラインに沿って改質層から伸展させた亀裂に粘着剤層や熱可塑性樹脂層が入り込んで、ウェハの研削時にウェハと研削装置との間に巻き込まれて、ウェハや研削装置が破損してしまうことが懸念される。また、ウェハの裏面を研削した後に、研磨加工を行う場合には、ウェハ裏面には200N/12inchを超える圧力がかかり、60℃を超える研磨熱が発生することもあり、熱可塑性樹脂層や粘着剤層が熱可塑性樹脂で構成されている場合は粘着剤層が、よりウェハと研磨装置との間に巻き込まれやすくなり、ウェハや研磨装置が破損してしまうおそれが高まる。
【0010】
そこで、本発明は、ウェハ表面の凹凸に対する追従性に優れ、研削後のウェハの厚さ精度が良好になるように研削することができ、先ダイシング法または先ステルス法を適用した場合においても、薄膜研削工程や研磨工程におけるウェハや装置を破損することなく加工可能なウェハ研削用粘着テープおよびこのウェハ研削用粘着テープを用いウェハを加工するウェハの加工方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0011】
上記課題を解決するために、本願発明によるウェハ研削用粘着テープは、基材樹脂フィルムと、前記基材樹脂フィルムの少なくとも片面側に形成された粘着剤層とを有するウェハ研削用粘着テープであって、幅30μm、深さ100μmの切断溝を有する12inchミラーウェハに80℃の加熱下で前記ウェハ研削用粘着テープの前記粘着剤層面を貼合し、1時間放置後、前記ミラーウェハから前記ウェハ研削用粘着テープを剥離し、前記粘着剤層面に転写された前記切断溝の転写跡の頂部と底部との段差をレーザー顕微鏡により測定して得られる埋込深さが10~40μmであることを特徴とする。
【0012】
上記ウェハ研削用粘着テープは、前記基材樹脂フィルムと前記粘着剤層との間に中間層を有し、前記中間層は、25℃における損失正接が0.8以上であることが好ましい。
【0013】
また、上記ウェハ研削用粘着テープは、前記粘着剤層が複数の層からなっていてもよい。
【0014】
また、上記ウェハ研削用粘着テープは、前記ウェハ研削用粘着テープを構成する層のうち、20~80℃のいずれかの温度における貯蔵弾性率が100kPaを超える層がある場合にはウェハ貼合面側からみて当該層の反対側にある層を除いた層であって、20~80℃のいずれかの温度における貯蔵弾性率が100kPa以下となる層の総厚が20~50μmであることが好ましい。
【0015】
また、上記ウェハ研削用粘着テープは、前記ウェハ研削用粘着テープを構成する層のうち、20~80℃のいずれかの温度における貯蔵弾性率が100kPaを超える層がある場合にはウェハ貼合面側からみて当該層の反対側にある層を除いた層であって、20~80℃のいずれかの温度における貯蔵弾性率が100kPa以下となる層の全てが、80℃における貯蔵弾性率が30kPa以上であることが好ましい。
【0016】
また、上記ウェハ研削用粘着テープは、ウェハに切り込みを入れた後に前記ウェハの裏面を研削することによりチップに分割する工程、またはウェハ内部にレーザーを照射することで改質領域を形成した後に前記ウェハの裏面を研削することによりチップに分割する工程に用いられることが好ましい。
【0017】
また、上記ウェハ研削用粘着テープは、ウェハを60μm以下に研削する工程に用いられることが好ましい。
【0018】
また、上記ウェハ研削用粘着テープは、表面の凹凸の段差が10μm以上のウェハを研削する工程に用いられることが好ましい。
【0019】
また、上記課題を解決するために、本願発明によるウェハの加工方法は、(a)ウェハの分断予定ラインに、前記ウェハの表面から前記ウェハの厚さ未満の溝を形成する工程と、 (b)前記溝が形成された前記ウェハ表面に、上述のウェハ研削用粘着テープを貼合する工程と、 (c)前記ウェハ裏面を研削することで、前記ウェハを個片化する工程とを含むことを特徴とする。
【0020】
また、上記課題を解決するために、本願発明によるウェハの加工方法は、(a)ウェハの分断予定ラインにおける前記ウェハ内部に、レーザーを照射することで改質領域を形成する工程と、(b)前記(a)の工程の前または後に、ウェハ表面に上述のウェハ研削用粘着テープを貼合する工程と、(c)前記ウェハ裏面を研削することで、前記ウェハを個片化する工程を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【0021】
本発明に係るウェハ研削用粘着テープおよびウェハの加工方法によれば、ウェハ表面の凹凸に対する追従性に優れ、研削後のウェハの厚さ精度が良好になるように研削することができ、先ダイシング法または先ステルス法を適用した場合においても、薄膜研削工程や研磨工程におけるウェハや装置を破損することなく加工することができる。
【図面の簡単な説明】
【0022】
図1】本発明の実施形態に係るウェハ研削用粘着テープの構造を模式的に示す断面図である。
図2】本発明の実施形態に係るウェハ研削用粘着テープの変形例の構造を模式的に示す断面図である。
図3】本発明の実施形態に係るウェハ研削用粘着テープの変形例の構造を模式的に示す断面図である。
図4】本発明の実施形態に係るウェハ研削用粘着テープを用いたバックグラインド工程を模式的に示す断面図である。
図5】本発明の実施形態に係るウェハ研削用粘着テープを用いたバックグラインド工程を模式的に示す断面図である。
図6】本発明の実施形態に係るウェハ研削用粘着テープを用いたバックグラインド工程の後の個片化工程を模式的に示す断面図である。
図7】本発明の実施形態に係るウェハ研削用粘着テープを用いたバックグラインド工程の後の個片化工程を模式的に示す断面図である。
図8】本発明の実施形態に係るウェハ研削用粘着テープを用いたバックグラインド工程の後のエキスパンド工程を模式的に示す断面図である。
図9】本発明の実施形態に係るウェハ研削用粘着テープを用いたバックグラインド工程の後のピックアップ工程を模式的に示す断面図である。
図10】実施例および比較例の評価に用いた半導体ウェハの回路パターンおよび切断予定部位に設けられた溝を模した疑似段差の位置、形状、大きさを示す断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【0023】
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図1は、本発明の実施形態に係るウェハ研削用粘着テープ1の構造を模式的に示す断面図である。
【0024】
図1に示すように、本実施形態に係るウェハ研削用粘着テープ1は、基材樹脂フィルム2を有しており、基材樹脂フィルム2の少なくとも片面側には粘着剤層3が設けられている。粘着剤層3上には、必要に応じて、表面が離型処理された剥離フィルム(図示せず)の離型処理面が粘着剤層3側に来るように積層されていてもよい。
【0025】
(基材樹脂フィルム2)
本発明のウェハ研削用粘着テープ1の基材樹脂フィルム2として、公知のプラスチック、ゴム等を用いることができる。基材樹脂フィルム2は、特に、粘着剤層3に放射線硬化性の組成物を使用する場合には、その組成物が硬化する波長の放射線の透過性の良いものを選択するのがよい。なお、ここで、放射線とは、例えば、紫外線のような光、あるいはレーザー光、または電子線のような電離性放射線を総称して言うものであり、以下、これらを総称して放射線と言う。
【0026】
このような基材樹脂フィルム2として選択し得る例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン-プロピレン共重合体、ポリブテン-1、ポリ-4-メチルペンテン-1、エチレン-酢酸ビニル共重合体、エチレン-アクリル酸エチル共重合体、エチレン-アクリル酸メチル共重合体、エチレン-アクリル酸共重合体、アイオノマー等のα-オレフィンの単独重合体または共重合体あるいはこれらの混合物、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート等のエンジニアリングプラスチック、ポリウレタン、スチレン-エチレン-ブテンもしくはペンテン系共重合体、ポリアミド-ポリオール共重合体等の熱可塑性エラストマー、およびこれらの混合物がある。また、これらを複層にしたものを使用してもよい。
【0027】
各層を積層して基材樹脂フィルム2を形成する方法としては、粘着剤、接着剤などを用いた貼合や共押出し等、公知のものを適用することができる。例えば、図2に示すように基材樹脂フィルム2は、上述の材料から構成される一の基材樹脂フィルム21と上述の材料から構成される他の基材樹脂フィルム23とを接着剤層22を介して貼合して得ることができる。
【0028】
基材樹脂フィルム2の粘着剤層3が設けられる側の表面には、粘着剤層3との密着性を向上させるために、コロナ処理やプライマー層を設ける等の処理を適宜施してもよい。なお、基材樹脂フィルム2の粘着剤層3が設けられない側の表面をシボ加工もしくは滑剤コーティングすることも好ましく、これによって、本発明のウェハ研削用粘着テープ1の保管時のブロッキング防止等の効果を得ることができる。
【0029】
(粘着剤層3)
図1に示すように、本実施の形態に係るウェハ研削用粘着テープ1は、基材樹脂フィルム2上に粘着剤層3が形成されている。
【0030】
粘着剤層3を構成する粘着剤組成物は、ウェハ5の研削時にウェハ5との密着性を十分保持でき、ウェハ研削用粘着テープ1の剥離時にウェハ5の破損を発生させないものであれば特に限定されないが、下記に記載するような剥離力が低くなるものを選択することが好ましい。主成分のポリマー(粘着剤ベース樹脂)は、(メタ)アクリル樹脂であることが好ましい。主成分のポリマーとして(メタ)アクリル樹脂を用いることにより、粘着力の制御が容易になり、弾性率等をコントロールできる。
【0031】
粘着剤層3を構成する粘着剤組成物としては、剥離性の観点から、放射線硬化型の粘着剤を用いることが好ましい。放射線の照射で硬化させるには、粘着剤ベース樹脂等の樹脂がエチレン性不飽和基(非芳香族性の炭素-炭素二重結合)を有するか、粘着剤ベース樹脂にエチレン性不飽和基を有する化合物を併用する。本発明においては、粘着剤ベース樹脂等の樹脂が側鎖にエチレン性不飽和基を有する樹脂を使用することも剥離性の観点から特に好ましい。また、粘着剤組成物に光重合開始剤および架橋剤を含有することが好ましく、粘着剤層3の弾性率や粘着力を調整するのに架橋剤を含有することが好ましい。
【0032】
粘着剤層3を構成する粘着剤組成物として、放射線の照射により硬化することのない、いわゆる感圧型の粘着剤を用いる場合、放射線の照射に代えて、剥離時に例えば50℃程度の熱を加えることで剥離力の低下をさせることも可能である。このような感圧型の粘着剤としては、(メタ)アクリル酸アルキルエステルモノマーから導かれる構成単位と、2-ヒドロキシプロピルアクリレート、2-ヒドロキシルエチル(メタ)アクリレートおよび/または2-ヒドロキシブチルアクリレートから導かれる構成単位とを含み、該(メタ)アクリル酸アルキルエステルモノマーから導かれる構成単位が含まれる共重合体が、イソシアネート化合物により架橋されたものを使用することができる。
【0033】
[エチレン性不飽和基を有する樹脂]
エチレン性不飽和基を有する樹脂はどのようなものでも構わないが、(メタ)アクリル樹脂が好ましい。樹脂中に含有する二重結合の量の指標であるヨウ素価は0.5~20であるものが好ましい。このヨウ素価はより好ましくは0.8~10である。ヨウ素価が0.5以上であると、放射線照射後の粘着力の低減効果を得ることができ、ヨウ素価が20以下であれば、過度の放射線硬化を防ぐことができる。また、エチレン性不飽和基を有する樹脂は、ガラス転移温度(Tg)が-70℃~0℃であることが好ましい。ガラス転移温度(Tg)が-70℃以上であれば、ウェハ5の加工工程に伴う熱に対する耐熱性が増す。
【0034】
エチレン性不飽和基を有する樹脂はどのようにして製造されたものでもよいが、側鎖に官能基(α)を有する(メタ)アクリル樹脂に、エチレン性不飽和基と前記樹脂中の官能基(α)と反応する官能基(β)を有する化合物を反応させ、(メタ)アクリル樹脂の側鎖にエチレン性不飽和基を導入する方法が好ましい。
【0035】
エチレン性不飽和基としては、とのような基でも構わないが、(メタ)アクリロイル基、(メタ)アクリロイルオキシ基、(メタ)アクリロイルアミノ基、アリル基、1-プロペニル基、ビニル基(スチレンもしくは置換スチレンを含む)が好ましく、(メタ)アクリロイル基、(メタ)アクリロイルオキシ基がより好ましい。官能基(α)と反応する官能基(β)としては、カルボキシル基、水酸基、アミノ基、メルカプト基、環状酸無水基、エポキシ基、イソシアネート基等が挙げられる。
【0036】
ここで、官能基(α)と官能基(β)のうちの一方の官能基が、カルボキシル基、水酸基、アミノ基、メルカプト基、または環状酸無水基である場合には、他方の官能基は、エポキシ基、イソシアネート基が挙げられ、一方の官能基が環状酸無水基の場合、他方の官能基はカルボキシル基、水酸基、アミノ基、メルカプト基が挙げられる。なお、一方の官能基が、エポキシ基である場合は、他方の官能基はエポキシ基であってもよい。
【0037】
側鎖に官能基(α)を有する(メタ)アクリル樹脂は、官能基(α)を有する、(メタ)アクリル酸エステル、アクリル酸または(メタ)アクリルアミドを重合させることで得られる。官能基(α)としては、カルボキシル基、水酸基、アミノ基、メルカプト基、環状酸無水基、エポキシ基、イソシアネート基等が挙げられ、カルボキシル基、水酸基が好ましく、水酸基が特に好ましい。
【0038】
このようなモノマーとしては、アクリル酸、メタクリル酸、ケイ皮酸、イタコン酸、フマル酸、フタル酸、2-ヒドロキシアルキルアクリレート類、2-ヒドロキシアルキルメタクリレート類、グリコールモノアクリレート類、グリコールモノメタクリレート類、N-メチロールアクリルアミド、N-メチロールメタクリルアミド、アリルアルコール、N-アルキルアミノエチルアクリレート類、N-アルキルアミノエチルメタクリレート類、アクリルアミド類、メタクリルアミド類、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水フマル酸、無水フタル酸、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、アリルグリシジルエーテル、ポリイソシアネート化合物のイソシアネート基の一部を水酸基またはカルボキシル基および放射線硬化性炭素-炭素二重結合を有する単量体でウレタン化したもの等を挙げられる。これらの中でも、アクリル酸、メタクリル酸、2-ヒドロキシアルキルアクリレート類、2-ヒドロキシアルキルメタクリレート類、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレートが好ましく、アクリル酸、メタクリル酸、2-ヒドロキシアルキルアクリレート類、2-ヒドロキシアルキルメタクリレート類がより好ましく、2-ヒドロキシアルキルアクリレート類、2-ヒドロキシアルキルメタクリレート類がさらに好ましい。
【0039】
エチレン性不飽和基を有する樹脂は、上記のモノマーとともに、(メタ)アクリル酸エステル等の他のモノマーとの共重合体が好ましい。(メタ)アクリル酸エステルとしては、メチルアクリレート、エチルアクリレート、n-プロピルアクリレート、n-ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、n-ペンチルアクリレート、n-ヘキシルアクリレート、n-オクチルアクリレート、イソオクチルアクリレート、2-エチルヘキシルアクリレート、ドデシルアクリレート、デシルアクリレートヘキシルアクリレート、およびこれらに対応するメタクリレートが挙げられる。(メタ)アクリル酸エステルは1種でも2種以上でも構わないが、アルコール部の炭素数が5以下のものと炭素数が6~12のものを併用することが好ましい。エチレン性不飽和基を有する樹脂は、(メタ)アクリル酸エステルに加えて、(メタ)アクリル酸をさらに共重合したものが好ましい。
【0040】
エチレン性不飽和基を有する樹脂、特に、エチレン性不飽和基を有する樹脂の重合反応は、溶液重合、乳化重合、塊状重合、懸濁重合のいずれであってもよい。側鎖に官能基(α)を有する(メタ)アクリル樹脂に、エチレン性不飽和基と前記樹脂中の官能基(α)と反応する官能基(β)を有する化合物を反応させる場合、一方を過剰にして、反応させ、未反応の官能基を残すことにより、所望の粘着物性および弾性率に調整することができる。
【0041】
重合開始剤としては、α,α’-アゾビスイソブチルニトリル等のアゾビス系、ベンゾイルペルオキシド等の有機過酸化物系等のラジカル発生剤を通常用いる。この際、必要に応じて触媒、重合禁止剤を併用することができ、重合温度および重合時間を調節することにより、所望の分子量の樹脂を得ることができる。また、分子量を調節することに関しては、メルカプタン、四塩化炭素系の溶剤を用いることが好ましい。
【0042】
エチレン性不飽和基を有する樹脂の平均分子量は、20万~150万程度が好ましく、70万~120万がより好ましい。低分子量成分を少なくすることで、ウェハ5表面の汚染を抑制することができ、例えば分子量10万以下の分子が全体の10%以下とすることなどが好ましい。分子量が150万を越えると、合成時および塗工時にゲル化する可能性がある。なお、エチレン性不飽和基を有する樹脂が、水酸基価5~100mgKOH/gとなるOH基を有すると、放射線照射後の粘着力を減少することによりテープ剥離不良の危険性を更に低減することができるので好ましい。
【0043】
エチレン性不飽和基と官能基(α)と反応する官能基(β)を有する化合物を説明する。エチレン性不飽和基は先に説明した基が好ましく、好ましい範囲も同じである。官能基(α)と反応する官能基(β)は先に説明した基が挙げられる。官能基(β)としては、イソシアネート基が得に好ましい。
【0044】
エチレン性不飽和基と官能基(α)と反応する官能基(β)を有する化合物としては、官能基(α)を有するモノマーの化合物、アルコール部にイソシアネート基を有する(メタ)アクリレートが挙げられ、アルコール部にイソシアネート基を有する(メタ)アクリレートが好ましい。アルコール部にイソシアネート基を有する(メタ)アクリレートとしては、アルコール部の末端にイソシアネート基を有するものが好ましく、アルコール部のイソシアネート基以外の炭素数は2~8が好ましく、アルコール部は直鎖アルキルのものが好ましい。アルコール部にイソシアネート基を有する(メタ)アクリレートとしては、例えば、2-イソシアナトエチルアクリレート、2-イソシアナトエチルメタクリレートが好ましく挙げられる。
【0045】
[架橋剤]
架橋剤としては、ポリイソシアネート類、メラミン・ホルムアルデヒド樹脂または2個以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物が好ましく、ポリイソシアネート類が特に好ましい。架橋剤は、単独でまたは2種類以上を組み合わせて使用することができる。架橋剤は樹脂ポリマーを架橋することにより、粘着剤の凝集力を、粘着剤塗布後に向上することができる。
【0046】
ポリイソシアネート類としては、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート、2,2,4-トリメチル-ヘキサメチレンジイソシアネート、イソフォロンジイソシアネート、4,4’-ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、2,4’-ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、リジントリイソシアネート、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、4,4’-ジフェニルエーテルジイソシアネート、4,4’-〔2,2-ビス(4-フェノキシフェニル)プロパン〕ジイソシアネート等を挙げることができ、具体的には、市販品として、コロネートL(日本ポリウレタン株式会社製)等を用いることができる。
【0047】
メラミン・ホルムアルデヒド樹脂は、市販品として、ニカラックMX-45(株式会社三和ケミカル社製)、メラン(日立化成工業株式会社製)等を用いることができる。更に、エポキシ樹脂としては、TETRAD-X(三菱化学株式会社製)等を用いることができる。
【0048】
架橋剤の添加量は、エチレン性不飽和基を有する樹脂100質量部に対して0.1~20質量部とすることが好ましく、1.0~10質量部とすることが更に好ましく、エチレン性不飽和基を有する樹脂の官能基数に合わせて、また、所望の粘着物性や弾性率を得るために適宜その量が調整される。架橋剤の量が0.1質量部未満では凝集力向上効果が十分でない傾向があり、20質量部を越えると粘着剤の配合および塗布作業中に硬化反応が急速に進行し、架橋構造が形成される傾向があるため、作業性が損なわれるおそれがある。
【0049】
[光重合開始剤]
粘着剤層3として放射線硬化型粘着剤を選定した場合には、必要に応じて光重合開始剤を含むことができる。光重合開始剤には基材樹脂フィルム2を透過する放射線により反応するものであれば、特に制限はなく、従来知られているものを用いることができる。例えば、ベンゾフェノン、4,4’-ジメチルアミノベンゾフェノン、4,4’-ジエチルアミノベンゾフェノン、4,4’-ジクロロベンゾフェノン等のベンゾフェノン類、アセトフェノン、ジエトキシアセトフェノン等のアセトフェノン類、2-エチルアントラキノン、t-ブチルアントラキノン等のアントラキノン類、2-クロロチオキサントン、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンジル、2,4,5-トリアリ-ルイミダゾール二量体(ロフィン二量体)、アクリジン系化合物、アシルフォスフィンオキサイド類、等を挙げることができ、これらは単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。 光重合開始剤の添加量は、エチレン性不飽和基を有する樹脂100質量部に対して0.1~10質量部とすることが好ましく、0.5~5質量部とすることがより好ましい。
【0050】
[その他の添加物]
粘着剤層3には必要に応じて粘着付与剤、粘着調整剤、界面活性剤等、あるいは改質剤等を配合することができる。また、無機化合物フィラーを適宜加えてもよい。本発明においては、改質剤を添加することも剥離性の観点から好ましい。改質剤はシリコーン化合物、フッ素系化合物、長鎖アルキル基含有化合物などを挙げることができ、添加により剥離力を低下させること、および、水に対する接触角が上がることにより、ダスト浸入を抑制することが可能となる。改質剤のウェハ5表面への移行を防ぐため、改質剤はエチレン性不飽和基を有する化合物であることが望ましく、更に、粘着剤ベース樹脂が側鎖にエチレン性不飽和基を有する樹脂であることがより好ましい。エチレン性不飽和基を有する改質剤として、具体的には市販品として、シリコーンアクリレートであるEbecryl 360(ダイセル・オルネクス株式会社製)やフッ素系表面改質剤であるメガファックRS-72-K(DIC株式会社製)などが挙げられる。ウェハ5表面への影響の観点から、フッ素系化合物であることがより好ましい。
【0051】
粘着剤層3は、例えば、上述の粘着剤組成物を剥離フィルム上に塗布、乾燥させて基材樹脂フィルム2上に転写することで形成することができる。また、粘着剤層3は複数層により構成してもよい。その場合、例えば、上述の粘着剤組成物を剥離フィルム上に塗布、乾燥させて基材樹脂フィルム2上に転写して一の粘着剤層31を形成し、別に上述の粘着剤組成物を剥離フィルム上に塗布、乾燥させて得た粘着剤層32を、粘着剤層31の上に貼合して、粘着剤層3とすることができる。あるいは、基材樹脂フィルム2上に、粘着剤層31の粘着剤組成物を塗布し、その上に積層して粘着剤層32に粘着剤組成物を塗布し乾燥させてもよい。
【0052】
(中間層4)
また、本発明のウェハ研削用粘着テープ1には、図3に示すように、必要に応じて基材樹脂フィルム2と粘着剤層3との間に中間層4を有していてもよい。 中間層4としては、樹脂または粘着剤を用いることができる。
【0053】
中間層4に用いる樹脂としては、例えば、ラジカル重合性酸コモノマー、アクリル酸エステルコモノマー、メタクリル酸エステルコモノマー及びカルボン酸ビニルエステルコモノマーから選択される少なくとも1種のコモノマーと、エチレンとの共重合体であるエチレン系共重合体からなる樹脂、アイオノマー等のエチレン性不飽和基を含むモノマーの単独重合体または共重合体からなる樹脂、ポリエチレン(例えば、低密度ポリエチレン)からなる樹脂が挙げられる。本発明のウェハ研削用粘着テープ1に用いられる中間層4には、これらの樹脂を1種単独で用いてもよく、2種以上組み合わせて用いてもよい。
【0054】
上記ラジカル重合性酸コモノマーとしては、具体的には、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸等のα,β-不飽和ジカルボン酸またはこれらの無水物、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、ビニル酢酸、ペンテン酸等の不飽和モノカルボン酸等が挙げられ、中でも無水マレイン酸、アクリル酸、メタクリル酸が好ましい。
上記アクリル酸エステルコモノマーとしては、具体的には、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル等が挙げられ、中でもアクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチルが好ましい。
【0055】
上記メタクリル酸エステルコモノマーとしては、具体的には、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ブチル等が挙げられ、中でもメタクリル酸メチル、メタクリル酸エチルが好ましい。
上記カルボン酸ビニルエステルコモノマーとしては、具体的には、ギ酸ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル等が挙げられ、中でも酢酸ビニルが好ましい。
【0056】
エチレン系共重合体の具体例としては、二元系共重合体として、例えば、エチレン-アクリル酸共重合体、エチレン-メタクリル酸共重合体、エチレン-無水マレイン酸共重合体、エチレン-アクリル酸メチル共重合体、エチレン-アクリル酸エチル共重合体、エチレン-メタクリル酸メチル共重合体、エチレン-メタクリル酸エチル共重合体、エチレン-酢酸ビニル共重合体が挙げられる。
三元系共重合体として、例えば、エチレン-アクリル酸-アクリル酸メチル共重合体、エチレン-アクリル酸-アクリル酸エチル共重合体、エチレン-アクリル酸-酢酸ビニル共重合体、エチレン-メタクリル酸-メタクリル酸メチル共重合体、エチレン-メタクリル酸-メタクリル酸エチル共重合体、エチレン-メタクリル酸-酢酸ビニル共重合体、エチレン-無水マレイン酸-アクリル酸メチル共重合体、エチレン-無水マレイン酸-アクリル酸エチル共重合体、エチレン-無水マレイン酸-メタクリル酸メチル共重合体、エチレン-無水マレイン酸-メタクリル酸エチル共重合体、エチレン-無水マレイン酸-酢酸ビニル共重合体が挙げられる。
さらに、上記のコモノマーを組み合わせた多元系の共重合体も挙げられる。
上記共重合体の中でも、特に、エチレン-アクリル酸共重合体、エチレン-メタクリル酸共重合体、エチレン-アクリル酸メチル共重合体、エチレン-アクリル酸エチル共重合体、エチレン-アクリル酸ブチル共重合体、エチレン-無水マレイン酸-アクリル酸メチル共重合体、エチレン-無水マレイン酸-アクリル酸エチル共重合体、エチレン-無水マレイン酸-メタクリル酸メチル共重合体及びエチレン-無水マレイン酸-メタクリル酸エチル共重合体が好ましく、エチレン-アクリル酸メチル共重合体、エチレン-アクリル酸エチル共重合体及びエチレン-アクリル酸ブチル共重合体が好ましい。
【0057】
エチレン系共重合体の合成に用いられるエチレンとコモノマ?との合計質量中、コモノマーの割合は10質量%~50質量%が好ましく、15質量%~40質量%が更に好ましい。
【0058】
中間層4を構成する樹脂は、単層でもよく複層であっても良い。複層にする方法としては、共押出による製膜や接着剤による貼り合わせなどが挙げられる。
【0059】
また、中間層4として用いる粘着剤は、上述の粘着剤層3に用いられる粘着剤であってもよいが、放射線非硬化型粘着剤であることが好ましい。
【0060】
中間層4に用いる放射線非硬化型の粘着剤(粘着剤樹脂、ベース樹脂)としては、例えばアクリル系粘着剤が挙げられる。アクリル系粘着剤としては、(メタ)アクリル酸エステルモノマーまたは(メタ)アクリル酸エステルモノマーおよび(メタ)アクリル酸から導かれる構成単位とからなる(メタ)アクリル酸エステル共重合体が挙げられる。ここで(メタ)アクリル酸エステルモノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸シクロアルキルエステル、(メタ)アクリル酸ベンジルエステル、アルキル基の炭素数が1~18である(メタ)アクリル酸アルキルエステル、アルコール部に水酸基を有する(メタ)アクリル酸エステル(例えば、ヒドロキシエチルアクリレート)が挙げられる。
【0061】
粘着成分以外の他成分としては、粘着成分と相溶性がよいものが好ましく、粘着性に問題が生じないものであれば、必要に応じて粘着付与剤、粘着調整剤、界面活性剤またはその他の改質剤等を配合することができる。また、無機化合物フィラーを適宜加えてもよい。本発明において中間層4は放射線非硬化型である必要があるが、硬化収縮に影響を与えない範囲において、剥離性の向上、凝集力の向上、中間層4上の放射線硬化型粘着剤層との層間密着性向上等を目的として、放射線硬化型のオリゴマー等を少量(例えば、中間層4の上記粘着剤樹脂(ベース樹脂)100質量部に対して、1~50質量部)添加しても構わない。
【0062】
粘着剤組成物は、必要に応じて架橋剤を含有することができる。架橋剤は、ポリイソシアネート類、メラミン・ホルムアルデヒド樹脂、およびエポキシ樹脂から選ばれる化合物であり、単独でまたは2種類以上を組み合わせて使用することができる。(メタ)アクリル系共重合体と反応した結果できる架橋構造により、粘着剤の凝集力を、粘着剤塗布後に向上することができる。ポリイソシアネート類としては、特に制限がなく、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート、2,2,4-トリメチル-ヘキサメチレンジイソシアネート、イソフォロンジイソシアネート、4,4'-ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、2,4'-ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、リジントリイソシアネート、4,4'-ジフェニルメタンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、4,4'-ジフェニルエーテルジイソシアネート、4,4'-〔2,2-ビス(4-フェノキシフェニル)プロパン〕ジイソシアネート等を挙げることができ、具体的には、市販品として、コロネートL(日本ポリウレタン(株)製)等を用いることができる。また、メラミン・ホルムアルデヒド樹脂としては、具体的には、市販品として、ニカラックMX-45(三和ケミカル社製)、メラン(昭和電工マテリアルズ株式会社製)等を用いることができる。更に、エポキシ樹脂としては、TETRAD-X(三菱化学株式会社製)等を用いることができる。
【0063】
架橋剤の添加量としては、前記粘着剤樹脂(ベース樹脂)100質量部に対して0.1~20質量部とすることが好ましく、粘着剤樹脂(ベース樹脂)の架橋剤と反応しうる官能基(例えば、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、メルカプト基)数に合わせて、また、所望の粘着物性や弾性率を得るために適宜その量が調整される。添加量が0.1質量部未満では凝集力向上効果が十分でない傾向があり、20質量部を越えると粘着剤の配合および塗布作業中に硬化反応が急速に進行し、架橋構造が形成される傾向があるため、作業性が損なわれるおそれがある。架橋剤の添加量は、上記のような貯蔵弾性率とするため、0.1~5質量部であることが好ましい。
【0064】
中間層4は、25℃における損失正接tanδ0.8以上であることが好ましい。中間層4の25℃における損失正接tanδを0.8以上とすることにより、先ダイシング法または先ステルス法を適用してウェハ5の裏面を研削したときに、研削時の振動を抑制することができ、個片化されたチップ11同士が衝突してチップ11にクラックが生じるのを抑制することができる。
【0065】
損失正接tanδは、動的粘弾性測定装置を用いて、0℃から昇温速度5℃/minで昇温し、測定周波数1Hzで測定し、25℃に達したときの値である。
【0066】
中間層4の25℃における損失正接は、例えば、主成分ポリマー中の側鎖長を変更しガラス転移点を変化させる等の方法で調整することができる。また、架橋剤量によっても調整することが可能で、一般に架橋密度を下げることで損失正接が上がる。
【0067】
中間層4は、上記の粘着剤組成物を、基材樹脂フィルム2上に塗布して乾燥させるか、または剥離フィルム上に塗布、乾燥させ基材樹脂フィルム2に転写することで形成することができる。また、中間層4を構成する樹脂または組成物を塗布し、その上に粘着剤層3の組成物を積層して塗布し、乾燥させる方法で形成してもよく、この方法は中間層4と粘着剤層3間の層間の密着性向上や作業の効率化の点で有用である。
【0068】
また、本発明のウェハ研削用粘着テープ1は、幅30μm、深さ100μmの切断溝を有する12inchミラーウェハ(図示しない)に80℃の加熱下でウェハ研削用粘着テープ1の粘着剤層3面を、貼合ロール圧力20kgf、貼合速度20mm/secで貼合し、1時間放置後、ミラーウェハからウェハ研削用粘着テープ1を剥離し、粘着剤層3面に転写された切断溝の転写跡の頂部と底部との段差をレーザー顕微鏡により測定して得られる埋込深さが10~40μmである。
【0069】
埋込深さが10μm未満であると、ウェハ5の裏面を研削するときに研削水がウェハ5とウェハ研削用粘着テープ1との隙間に浸入してウェハ表面を汚染するシーページが発生するおそれがある。埋込深さが40μm超であると、ウェハ5をハーフカットしたときに生じたカーフ部や、切断ラインに沿って改質層から伸展させた亀裂に粘着剤層3あるいは中間層4が入り込んで、ウェハ5の研削時にウェハ5と研削装置との間に巻き込まれて、ウェハ5や研削装置が破損してしまうおそれがある。
【0070】
埋込深さを10~40μmとするには、後述のように、ウェハ研削用粘着テープ1を構成する層のうち、20~80℃のいずれかの温度における貯蔵弾性率が100kPaを超える層がある場合にはウェハ貼合面側からみて当該層の反対側にある層を除いた層であって、20~80℃のいずれかの温度における貯蔵弾性率が100kPa以下となる層(以下、追従層と称する)の総厚を50μm以下にしたり、追従層の80℃における貯蔵弾性率を30kPa以上とするとよい。また、粘着剤層3と基材樹脂フィルム2の間に中間層4がある場合には、その中間層4の損失正接を0.8以上とするとよい。中間層4の損失正接が例えば0.8未満と小さい場合には、切断溝に入り込んだ粘着剤層が貼合後の時間変化で浮きやすくなってしまう。
【0071】
ウェハ研削用粘着テープ1を構成する層のうち、20~80℃のいずれかの温度における貯蔵弾性率が100kPaを超える層がある場合にはウェハ貼合面側からみて当該層の反対側にある層を除いた層であって、20~80℃のいずれかの温度における貯蔵弾性率が100kPa以下となる層、すなわち追従層の総厚は、20~50μmであることが好ましい。
【0072】
図1に示すようなウェハ研削用粘着テープ1において、基材樹脂フィルム2の貯蔵弾性率が20~80℃のいずれの温度においても100kPaを超え、粘着剤層3の20~80℃のいずれかの温度における貯蔵弾性率は100kPa以下であれば、粘着剤層3が追従層となる。
【0073】
図2に示すようなウェハ研削用粘着テープ1において、基材樹脂フィルム21,23の貯蔵弾性率が20~80℃のいずれの温度においても100kPaを超え、接着剤層22および粘着剤層3の20~80℃のいずれかの温度における貯蔵弾性率は100kPa以下である場合は、20~80℃のいずれかの温度における貯蔵弾性率が100kPaを超える層である基材樹脂フィルム21,23のウェハ貼合面側からみて反対側にある層は、基材樹脂フィルム21,23および接着剤層22であるから、この基材樹脂フィルム21,23および接着剤層22を除き、20~80℃のいずれかの温度における貯蔵弾性率が100kPa以下となる層は粘着剤層3であり、この粘着剤層3が追従層ということになる。
【0074】
また、図3に示すようなウェハ研削用粘着テープ1において、基材樹脂フィルム2の貯蔵弾性率が20~80℃のいずれの温度においても100kPaを超え、粘着剤層3および中間層4の20~80℃のいずれかの温度における貯蔵弾性率が100kPa以下であれば、粘着剤層3および中間層4が追従層となる。
【0075】
追従層の総厚が20μm未満であると、ウェハ研削用粘着テープ1がウェハ5の表面の凹凸に対して十分に追従できず、凸部に対する粘着層3の密着が不十分となり、凸部に研削時の応力が集中してディンプルと呼ばれる研削跡が発生したり、研削中にウェハ5が破損してしまうおそれがある。追従層の総厚が50μm超であると、裏面研削時の応力がウェハ5に均一に伝わらず、研削後のウェハ5の厚さ精度が悪くなるおそれがある。また、追従層の総厚が50μm超であると、上述の埋込深さが40μmを超え、ウェハをハーフカットしたときに生じたカーフ部や、切断ラインに沿って改質層から伸展させた亀裂に粘着剤層3あるいは中間層4が入り込んで、ウェハの研削時にウェハと研削装置との間に巻き込まれて、ウェハや研削装置が破損してしまうおそれもある。
【0076】
なお、貯蔵弾性率は、動的粘弾性測定装置を用いて、0℃から昇温速度5℃/minで昇温し、測定周波数1Hzで測定し、20~80℃の範囲にあるときの値である。貯蔵弾性率は、ポリマー中硬化剤量やポリマーの分子量やガラス点移転で調整することができる。また、追従層がポリエチレンなどの樹脂の場合は、樹脂の分子量やコモノマー含有量および可塑剤などの添加剤によって調整することができる。
【0077】
また、追従層の全ての層において、80℃における貯蔵弾性率が30kPa以上であることが好ましい。追従層のいずれかの層において、80℃における貯蔵弾性率が30kPa未満であると、上述の埋込深さが40μmを超え、ウェハをハーフカットしたときに生じたカーフ部や、切断ラインに沿って改質層から伸展させた亀裂に粘着剤層3あるいは中間層4が入り込んで、ウェハの研削時にウェハと研削装置との間に巻き込まれて、ウェハや研削装置が破損してしまうおそれがある。
【0078】
貯蔵弾性率は、動的粘弾性測定装置を用いて、0℃から昇温速度5℃/minで昇温し、測定周波数1Hzで測定し、80℃に達したときの値である。貯蔵弾性率は、ポリマー中の硬化剤の量やポリマーの分子量やガラス点移転で調整することができる。また、追従層がポリエチレンなどの樹脂の場合は、樹脂の分子量やコモノマー含有量および可塑剤などの添加剤によって調整することができる。
【0079】
(剥離フィルム)
また、本発明のウェハ研削用粘着テープ1には、必要に応じて剥離フィルムが粘着剤層3上に設けられる。剥離フィルムは、セパレータや剥離層、剥離ライナーとも呼ばれ、粘着剤層3を保護する目的のため、また粘着剤を平滑にする目的のために、設けられる。剥離フィルムの構成材料としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート等の合成樹脂フィルムや紙などが挙げられる。剥離フィルムの表面には粘着剤層3からの剥離性を高めるため、必要に応じてシリコーン処理、長鎖アルキル処理、フッ素処理等の剥離処理が施されていても良い。また、必要に応じて、粘着剤層3が環境紫外線等意図しない紫外線の暴露によって反応してしまわないように、紫外線防止処理が施すことも好ましい。剥離フィルムの厚みは、通常10~100μm、好ましくは25~50μm程度である。
【0080】
<用途>
本発明のウェハ研削用粘着テープ1の使用用途としては、先ダイシング法または先ステルス法を用いたウェハ5の加工方法、例えば、以下のウェハ5の加工方法(A)~(B)において好適に使用できる。
【0081】
ウェハ5の製造方法(A)
(a)ウェハ5の分断予定ラインに、前記ウェハ5の表面から前記ウェハ5の厚さ未満の溝7を形成する工程と、
(b)前記溝7が形成された前記ウェハ5表面に、上述のウェハ研削用粘着テープ1を貼合する工程と、
(c)前記ウェハ5裏面を研削することで、前記ウェハ5を個片化する工程とを含むウェハ5の製造方法。
【0082】
ウェハ5の製造方法(B)
(a)ウェハ5の分断予定ラインにおける前記ウェハ5内部に、レーザーを照射することで改質領域を形成する工程と、
(b)前記(a)の工程の前または後に、ウェハ5表面に上述のウェハ研削用粘着テープ1を貼合する工程と、
(c)前記ウェハ5裏面を研削することで、前記ウェハ5を個片化する工程を含むことを特徴とするウェハ5の製造方法。
【0083】
<使用方法>
次に、本発明のウェハ研削用粘着テープ1の使用方法、すなわちウェハ5の加工方法の一例について説明する。まず、図4に示すように、ブレード(図示しない)やレーザーを用いてウェハ5の表面側よりウェハ5に最終製品厚さと同等以上の深さの溝7を形成した(溝切り工程)後、回路パターンが形成されたウェハ5の表面に、ウェハ研削用粘着テープ1の粘着剤層3を貼合する(保護テープ貼合工程)。
【0084】
次に、図5(A)に示すように、溝7を形成したウェハ5について、研削装置8で裏面を研削する研削工程により、図5(B)に示すように、溝7に到達するまで研削を行う。これにより、ウェハ5がチップ11に個片化される。このとき、埋込深さが10~40μmである本発明のウェハ研削用粘着テープ1を用いることにより、シーページやウェハの破損を抑制することができる。必要に応じて、研削工程の後にウェハ5の抗折強度向上などを目的として研磨やエッチング処理を行う。研磨としては、化学機械的研磨(CMP)を用いることができる。
【0085】
研削、研磨工程が終了した後は、図6に示すように、ダイシングテープ6もしくはダイシングダイボンディングフィルムをウェハ5の裏面に貼り合せるとともに、ダイシングテープ6の外周部にリングフレーム9を貼り合せる。その後、図7に示すように、ウェハ研削用粘着テープ1を剥離する。
【0086】
その後は、例えば、図8に示すように、ウェハ5及びリングフレーム9が貼り合わされたダイシングテープ6をエキスパンド装置のステージ(図示しない)上に載置し、リングフレーム9を固定した状態で、エキスパンド装置の突き上げ部材10を上昇させ、ダイシングテープ6をエキスパンドする。
【0087】
そして、図9に示すように、ダイシングテープ6の裏面側から突き上げピン12でチップ11を突上げてコレット13により吸着してピックアップすることにより、半導体チップ11を得ることができる。
【0088】
上記では、先ダイシング法を用いたウェハ研削用粘着テープ1の使用方法について説明したが、先ダイシング法に替えて先ステルス法を用いてもよい。先ステルス法を用いる場合、溝切り工程に替えて、ウェハ5内部にレーザーを照射することで改質領域を形成する改質領域形成工程を実施する。改質領域形成工程は、保護テープ貼合工程の後に実施してもよい。
【0089】
<実施例>
以下、本発明を実施例に基づきさらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【0090】
〔基材樹脂フィルムの準備〕
下記のようにして、基材樹脂フィルムを準備した。
【0091】
[基材樹脂フィルム2A]
両面コロナ処理された厚さ50μmのPET(ポリエチレンテレフタレート)フィルムと厚さ40μmのPP(ポリプロピレン)フィルムを厚さ10μmの接着層を介して積層し基材樹脂フィルム2Aを得た。積層は、ガラス転移温度-40℃、分子量50万のアクリル粘着剤を上記厚さ50μmのPET上に、乾燥後の膜厚が10μmとなるように塗布し、乾燥させた後、上記厚さ40μmのPPフィルムと貼り合わせる方法にて実施した。
【0092】
[基材樹脂フィルム2B]
片面コロナ処理された厚さ50μmのPETフィルムを準備し、基材樹脂フィルム2Bとした。
【0093】
〔粘着剤層組成物の調製〕
下記のようにして、粘着剤層の樹脂組成物を調製した。
【0094】
[粘着剤層3A]
2-エチルヘキシルアクリレート86質量部、2-ヒドロキシアクリレート13質量部、メタクリル酸1質量部からなる共重合体100質量部に対して、放射線反応基としてメタクリロイルオキシエチルイソシアネート10質量部を反応させ、ポリイソシアネートとしてコロネートL(商品名、日本ポリウレタン工業株式会社製)0.45質量部、光重合開始剤としてSPEEDCURE BKL(商品名、DKSHジャパン株式会社製)5.0質量部を加えて混合して、粘着剤層2Aの樹脂組成物を得た。
【0095】
[粘着剤層3B]
加えたポリイソシアネートをコロネートL(商品名、日本ポリウレタン工業株式会社製)0.9質量部にした以外は粘着剤層3Aの樹脂組成物と同様にして、粘着剤層3Bの組成物を得た。
【0096】
〔中間層の樹脂組成物の調整および樹脂の準備〕
下記のようにして、中間層の樹脂組成物の調整および樹脂の準備をした。
【0097】
[中間層4A]
2-エチルヘキシルアクリレート86質量部、2-ヒドロキシアクリレート13質量部、メタクリル酸1質量部からなる共重合体100質量部に対して、ポリイソシアネートとしてコロネートL(商品名、日本ポリウレタン工業株式会社製)1.0質量部を加えて混合して、中間層4Aの樹脂組成物を得た。
【0098】
[中間層4B]
2-エチルヘキシルアクリレート73質量部、メチルアクリレート20質量部、2-ヒドロキシアクリレート2質量部、メタクリル酸5質量部からなる共重合体100質量部に対して、ポリイソシアネートとしてコロネートL(商品名、日本ポリウレタン工業株式会社製)0.5質量部を加えて混合して、間層4Bの樹脂組成物を得た。
【0099】
[中間層4C]
VA(酢酸ビニル)含有率32%のEVA(エチレン-酢酸ビニル)樹脂を中間層4Cの樹脂として準備した。
【0100】
[ウェハ研削用粘着テープの作製]
[実施例1]
厚さ38μmのPET(ポリエチレンテレフタレート)のセパレータ上に、乾燥後の膜厚が30μmとなるように粘着剤層3Aの樹脂組成物を塗布し、乾燥させた後、基材樹脂フィルム2AのPET面と貼り合わせ、実施例1に係るウェハ研削用粘着テープを得た。
【0101】
[実施例2]
樹脂組成物として粘着剤層3Bの樹脂組成物を用いた以外は実施例1と同様にして、実施例2に係るウェハ研削用粘着テープを得た。
【0102】
[実施例3]
厚さ38μmのPETのセパレータ上に、乾燥後の膜厚が30μmとなるように中間層4Aの樹脂組成物を塗布し、乾燥させて中間層4Aを得た。また、厚さ38μmのPETのセパレータ上に、乾燥後の膜厚が10μmとなるように粘着剤層3Bの樹脂組成物を塗布し、乾燥させて粘着剤層3Bを得た。その後、基材樹脂フィルム2AのPET面に中間層4Aを貼り合わせてセパレータを剥離し、中間層4Aの上面に粘着剤層3Bを貼り合わせてセパレータを剥離し、実施例3に係るウェハ研削用粘着テープを得た。
【0103】
[実施例4]
中間層の樹脂組成物として中間層4Bの樹脂組成物を用いた以外は実施例3と同様にして、実施例4に係るウェハ研削用粘着テープを得た。
【0104】
[実施例5]
粘着剤層の膜厚を30μmとした以外は実施例4と同様にして、実施例5に係るウェハ研削用粘着テープを得た。
【0105】
[比較例1]
粘着剤層の膜厚を10μmとした以外は実施例2と同様にして、比較例1に係るウェハ研削用粘着テープを得た。
【0106】
[比較例2]
中間層の膜厚を10μmとし、粘着剤層の膜厚を50μmとした以外は実施例4と同様にして、比較例2に係るウェハ研削用粘着テープを得た。
【0107】
[比較例3]
基材樹脂フィルム2Bのコロナ処理された面に中間層4Cの材料であるEVA樹脂を膜厚が100μmとなるように押し出した後、EVAの上面にコロナ処理を施して中間層4Cを形成した。また、厚さ38μmのPETのセパレータ上に、乾燥後の膜厚が10μmとなるように粘着剤層3Bの樹脂組成物を塗布し、乾燥させて粘着剤層3Bを得た。その後、中間層4Cの上面に粘着剤層3Bを貼り合わせてセパレータを剥離し、比較例3に係るウェハ研削用粘着テープを得た。
【0108】
[特性評価試験]
上記実施例及び比較例のウェハ研削用粘着テープについて、特性評価試験を下記のように行った。
【0109】
(1)貯蔵弾性率および損失正接
上記実施例及び比較例のウェハ研削用粘着テープに使用した各層について、貯蔵弾性率(G')を、中間層について損失正接(tanδ)を以下の方法で測定した。基材樹脂フィルム、接着剤層、粘着剤層および中間層に用いた樹脂組成物または樹脂を厚さ500μmに製膜したサンプルを準備し、株式会社日立ハイテクサイエンス社製の粘弾性測定装置DMA6100(製品名)を用いて、動的粘弾性を測定し、貯蔵弾性率を求めた。測定条件は、周波数1Hzのせん断ひずみを与えながら、昇温速度5℃/分とし、0℃から80℃まで温度を変化させ、各温度での、損失弾性率(G'')、貯蔵弾性率(G')の値を求めた。損失正接(tanδ)は下記式を用いて算出した。
損失正接(tanδ)=損失弾性率(G'')/貯蔵弾性率(G')
中間層および粘着剤層の80℃における貯蔵弾性率、ならびに中間層の25℃における損失正接を表1に示す。
【0110】
中間層4A~4C,粘着剤層3A,B、基材樹脂フィルム2Aを構成する接着剤層は、20~80℃のいずれかの温度において貯蔵弾性率が100kPaを超えていた。基材樹脂フィルムを構成するPETフィルム、PPフィルムは20~80℃のいずれの温度においても貯蔵弾性率が100kPa以下であった。したがって、実施例1,2、比較例1は粘着剤層が追従層となり、実施例3~5、比較例2,3は中間層および粘着剤層が追従層となる。
【0111】
(2)埋込深さ
各実施例および各比較例で作製したウェハ研削用粘着テープを用いて、埋込深さを測定した。埋込深さは、幅30μm、深さ100μmの切断溝を有する12inchミラーウェハに80℃の加熱下で各ウェハ研削用粘着テープの粘着剤層面を貼合し、1時間放置後、ミラーウェハからウェハ研削用粘着テープを剥離し、粘着剤層面に転写された切断溝の転写跡の頂部と底部との段差をレーザー顕微鏡により測定した。その結果を表1に示す。
【0112】
(3)研削後のウェハの厚さ精度の評価
実施例および比較例で作成したウェハ研削用粘着テープを、日東精機株式会社製DR8500II(商品名)を用いて、テーブル温度80℃及びローラー温度60℃、貼合圧0.35MPa、貼合速度低速(9mm/sec)の条件で、25枚のミラーウェハに貼合した。その後、インライン機構を持つグラインダー〔株式会社ディスコ製DFG8760(商品名)〕を使用してそれぞれ25枚のミラーウェハについて最終厚みが100μmになるまで裏面研削およびドライポリッシュを行った。その後、ウェハの厚み精度TTV(最大厚みと最少厚みとの差)を、SemDex(厚み精度測定装置、ISIS社製)を用いて測定した。測定間隔はX方向:0.1mm、Y方向:10mmにウェハ全面(200mm×200mmの範囲)を測定するものとする。その結果、25枚の平均TTVが4μm未満であったものを料品として○で評価し、25枚の平均TTVが4μm以上6μm未満であったものを許容品として△で評価し、25枚の平均TTVが6μm以上であったものを不良品として×で評価した。その評価結果を表1に示す。
【0113】
(3)ダストまたは研削水浸入の評価
厚さが725μmの8インチ径の半導体ウェハに、図10に示すように、ウェハの回路パターンおよび切断予定部位に設けられた溝を模した疑似段差を、ダイサーを用いて形成した。具体的には、回路パターンの段差を疑似的に形成するために、60μm幅で10μm深さのラインを5mm間隔で格子状に設けた。さらに、切断予定部位に設けられた溝として、上記ライン幅の中央にさらに30μm幅で60μm深さの溝を設けた。
【0114】
各実施例及び各比較例のウェハ研削用粘着テープを、貼合機として日東精機株式会社製のDR8500II(商品名)を用いて、上記擬似段差を形成したウェハの表面に、ウェハ研削用粘着テープのMD方向とウェハノッチ方向が一致するよう貼合した。その後、グラインダーとして株式会社東京精密製のPG3000RM(商品名)を用いて、ウェハの裏面をウェハの厚さが30μmとなるまで研削し、CMPスラリーを用いて研磨して、擬似段差ウェハを個片化させた。
【0115】
研削後に、個片化されたウェハを基材樹脂フィルム側から観察し、ウェハ研削用粘着テープと半導体ウェハとの間にダストまたは研削水が浸入していないものを良品として〇で評価し、浸入しているものを不良品として×で評価した。その評価結果を表1に示す。
【0116】
(4)ウェハ破損の評価
上述の研削後に、基材樹脂フィルム側から高圧水銀灯を用いて、積算照射量500mJ/cm2の紫外線を照射し、粘着剤層を硬化させて粘着力を低減させた後、ウェハ研削用粘着テープから各チップを剥離して、ウェハの破損の有無を目視にて観察した。ウェハの破損がなかったものを良品として〇で評価し、ウェハの破損が発生したものを不良品として×で評価した。その評価結果を表1に示す。
【0117】
(5)クラックの評価
上述のウェハ破損の評価後、ウェハが破損していなかったものについて、チップ端部のクラックを顕微鏡で観察した。クラックの発生したチップ数が5個以下のものを優良品として◎で評価し、6~10個のものを良品として〇で評価し、11~20個のものを許容品として△で評価し、20個以上のものまたは個片化前にウェハが破損したりチップが脱落していたものを不良品として×で評価した。その評価結果を表1に示す。なお、比較例2,3においては、ウェハの破損が発生したため、クラックの評価は実施しなかった。
【0118】
【表1】
【0119】
表1に示すように、実施例1~5に係るウェハ研削用粘着テープは、埋込深さが10~40μmであるため、ダストまたは研削水浸入の評価およびクラックの評価 、ウェハ破損の評価において良好な結果となった。特に、実施例4に係るウェハ研削用粘着テープは、25℃における損失正接が0.8以上である中間層を有し、追従層の総厚が20~50μmであるため、研削後のウェハの厚さ精度の評価およびクラックの評価において、優良な結果となった。
【0120】
一方、比較例1に係るウェハ研削用粘着テープは、埋込深さが10μm未満であるため、ダストまたは研削水の侵入の評価において劣る結果となった。比較例1に係るウェハ研削用粘着テープは、ダストが浸入した結果、許容範囲であるがクラックが生じた。また、比較例2,3に係るウェハ研削用粘着テープは、埋込深さが40μm超であるため、ウェハの破損が発生し、不良品となった。また、比較例2,3に係るウェハ研削用粘着テープは、ウェハの破損が発生した結果、破損部分から研削水が浸入し、ダストまたは研削水の侵入の評価においても劣る結果となった。
【符号の説明】
【0121】
1:ウェハ研削用粘着テープ
2:基材樹脂フィルム
4:粘着剤層
5:ウェハ
6:ダイシングテープ
7:溝
8:研削装置
9:リングフレーム
11:チップ
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10