特表-18155569IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2015.5.11 β版

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再表2018-155569マスク一体型表面保護テープおよびそれを用いる半導体チップの製造方法
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
【公報種別】再公表特許(A1)
(11)【国際公開番号】WO/0
(43)【国際公開日】2018年8月30日
【発行日】2019年12月12日
(54)【発明の名称】マスク一体型表面保護テープおよびそれを用いる半導体チップの製造方法
(51)【国際特許分類】
   H01L 21/301 20060101AFI20191115BHJP
   H01L 21/3065 20060101ALI20191115BHJP
   H01L 21/304 20060101ALI20191115BHJP
【FI】
   H01L21/78 M
   H01L21/302 105A
   H01L21/78 S
   H01L21/304 631
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
【全頁数】34
【出願番号】特願2018-535436(P2018-535436)
(21)【国際出願番号】PCT/0/0
(22)【国際出願日】2018年2月22日
(31)【優先権主張番号】特願2017-34164(P2017-34164)
(32)【優先日】2017年2月24日
(33)【優先権主張国】JP
(81)【指定国】 AP(BW,GH,GM,KE,LR,LS,MW,MZ,NA,RW,SD,SL,ST,SZ,TZ,UG,ZM,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,RU,TJ,TM),EP(AL,AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,RS,SE,SI,SK,SM,TR),OA(BF,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GQ,GW,KM,ML,MR,NE,SN,TD,TG),AE,AG,AL,AM,AO,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BH,BN,BR,BW,BY,BZ,CA,CH,CL,CN,CO,CR,CU,CZ,DE,DJ,DK,DM,DO,DZ,EC,EE,EG,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,GT,HN,HR,HU,ID,IL,IN,IR,IS,JO,JP,KE,KG,KH,KN,KP,KR,KW,KZ,LA,LC,LK,LR,LS,LU,LY,MA,MD,ME,MG,MK,MN,MW,MX,MY,MZ,NA,NG,NI,NO,NZ,OM,PA,PE,PG,PH,PL,PT,QA,RO,RS,RU,RW,SA,SC,SD,SE,SG,SK,SL,SM,ST,SV,SY,TH,TJ,TM,TN,TR,TT
(71)【出願人】
【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】110002631
【氏名又は名称】特許業務法人イイダアンドパートナーズ
(74)【代理人】
【識別番号】100076439
【弁理士】
【氏名又は名称】飯田 敏三
(74)【代理人】
【識別番号】100161469
【弁理士】
【氏名又は名称】赤羽 修一
(72)【発明者】
【氏名】阿久津 晃
(72)【発明者】
【氏名】内山 具朗
【テーマコード(参考)】
5F004
5F057
5F063
【Fターム(参考)】
5F004AA04
5F004BA04
5F004BB13
5F004DA18
5F004DA26
5F004DB01
5F004EA03
5F004EA28
5F004FA05
5F057AA31
5F057BA21
5F057CA14
5F057CA31
5F057DA11
5F057DA28
5F057EC16
5F057EC17
5F057EC19
5F057FA28
5F063AA18
5F063AA35
5F063AA43
5F063CA08
5F063DD42
5F063DD48
5F063DD59
5F063DD91
5F063DF04
5F063DF17
5F063DG04
5F063EE01
(57)【要約】
【課題】
プラズマダイシング方式を用いた半導体チップの製造においてフォトリソグラフィプロセスによるマスク形成が不要であり、半導体チップの製造の各工程で優れた性能を示し、操作性、作業性にも優れたマスク一体型表面保護テープ及び半導体チップの製造方法を提供する。
【解決手段】
少なくとも基材フィルムとマスク材層を有するマスク一体型表面保護テープであって、
前記マスク材層が、基材フィルムに接して設けられているか、または、粘着剤層を介して設けられており、
前記マスク材層の355nmの波長領域における平行光線透過率が30%以下であることを特徴とするマスク一体型表面保護テープ及び半導体チップの製造方法。
【選択図】図4
【特許請求の範囲】
【請求項1】
少なくとも基材フィルムとマスク材層を有するマスク一体型表面保護テープであって、
前記マスク材層が、基材フィルムに接して設けられているか、または、粘着剤層を介して設けられており、
前記マスク材層の355nmの波長領域における平行光線透過率が30%以下であることを特徴とするマスク一体型表面保護テープ。
【請求項2】
前記マスク材層が、紫外線吸収剤を(メタ)アクリル共重合体100質量部に対し0.1〜5.0質量部または紫外線吸収性ポリマーを(メタ)アクリル共重合体100質量部に対し5.0〜50.0質量部含有することを特徴とする請求項1に記載のマスク一体型表面保護テープ。
【請求項3】
前記マスク材層が、少なくとも1種の紫外線吸収剤を含有し、該紫外線吸収剤がトリアジン骨格、ベンゾフェノン骨格、ベンゾトリアゾール骨格またはベンゾエート骨格のいずれかの骨格を有する化合物であることを特徴とする請求項1または2に記載のマスク一体型表面保護テープ。
【請求項4】
前記マスク材層が、少なくとも1種の紫外線吸収性ポリマーを含有し、該紫外線吸収性ポリマーが、側鎖にベンゾトリアゾール骨格、ベンゾフェノン骨格またはトリアジン骨格のいずれかの紫外線吸収骨格を有する(メタ)アクリルポリマーであることを特徴とする請求項1または2に記載のマスク一体表面保護テープ。
【請求項5】
前記マスク材層を構成するマスク材が、放射線硬化型であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のマスク一体型表面保護テープ。
【請求項6】
前記マスク一体型表面保護テープが、前記基材フィルムと前記マスク材層が前記粘着剤層を介して設けられており、該粘着剤層を構成する粘着剤が感圧型粘着剤であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のマスク一体型表面保護テープ。
【請求項7】
前記基材フィルムが、ポリオレフィン樹脂層を有することを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載のマスク一体型表面保護テープ。
【請求項8】
プラズマダイシングに使用される請求項1〜7のいずれか1項に記載のマスク一体型表面保護テープ。
【請求項9】
下記工程(a)〜(d)を含む半導体チップの製造に用いられる請求項1〜8のいずれか1項に記載のマスク一体型表面保護テープ。
〔工程〕
(a)前記マスク一体型表面保護テープを半導体ウェハのパターン面側に貼り合せた状態で、該半導体ウェハの裏面を研削し、研削した半導体ウェハの裏面にウェハ固定テープを貼り合せ、リングフレームで支持固定する工程、
(b)前記マスク一体型表面保護テープから前記基材フィルムを剥離するか、または、前記基材フィルムと前記粘着剤層を一体に剥離することで、前記マスク材層を表面に露出させた後、該マスク材層のうち半導体ウェハのストリートに相当する部分をレーザーにより切断して半導体ウェハのストリートを開口する工程、
(c)SFプラズマにより前記半導体ウェハを前記ストリートで分断して半導体チップに個片化するプラズマダイシング工程、および、
(d)Oプラズマにより前記マスク材層を除去するアッシング工程
【請求項10】
請求項1〜9のいずれか1項に記載のマスク一体型表面保護テープを用いることを特徴とする半導体チップの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、マスク一体型表面保護テープおよびそれを用いる半導体チップの製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
最近の半導体チップの薄膜化・小チップ化への進化はめざましく、特に、メモリカードやスマートカードの様な半導体ICチップが内蔵されたICカードでは薄膜化が要求され、また、LED・LCD駆動用デバイスなどでは小チップ化が要求されている。今後これらの需要が増えるにつれ半導体チップの薄膜化・小チップ化のニーズはより一層高まるものと考えられる。
【0003】
これらの半導体チップは、半導体ウェハをバックグラインド工程やエッチング工程等において所定の厚みに薄膜化した後、ダイシング工程を経て個々のチップに分割することにより得られる。
従来、ダイシング工程においては、ダイシングブレードにより切断されるブレードダイシング方式が用いられてきた。しかしながら、ブレードダイシング方式では切断時にブレードによる切削抵抗が半導体ウェハに直接かかる。そのため、この切削抵抗によって半導体チップに微小な欠け(チッピング)が発生することがある。チッピングの発生は半導体チップの外観を損なうだけでなく、場合によっては抗折強度不足によるピックアップ時のチップ破損を招き、チップ上の回路パターンまで破損する可能性がある。また、ブレードによる物理的なダイシング工程では、チップ同士の間隔であるカーフ(スクライブライン、ストリートともいう)の幅を厚みのあるブレード幅よりも狭小化することができない。この結果、一枚のウェハから取ることができるチップの数(収率)は少なくなる。さらにウェハの加工時間が長いことも問題であった。
【0004】
このため、ブレードダイシング方式以外にもダイシング工程には様々な方式が利用されている。例えば、1)先に所定の厚み分だけウェハに溝を形成しておき、その後に研削加工を行って薄膜化とチップへの個片化を同時に行うDBG(先ダイシング)方式、2)レーザーで行うレーザーダイシング方式、3)ダイシングを水圧で行うウオータージェット方式などのウェットプロセスを用いる方式、4)ウェハの厚み方向にレーザーで改質層を形成し、エキスパンドして分断し個片化するステルスダイシング方式、5)ステルスダイシングと先ダイシングを併せた方式などが代表的である。
しかしながら、これらの方式は、個々にメリットはあるものの、これらの方式によっては、チップの破損、極小チップの製造に時間を要したり、表面汚染、カーフ幅の狭小化に対する制約、得られるチップの収率低下、チップ抗折強度の低下、チップ端面が隣接チップとぶつかってチップコーナーが欠けるなどの問題がある。
【0005】
これに加えて、6)プラズマダイシング方式がある(例えば、特許文献1参照)。
プラズマダイシング方式は、マスクで覆っていない箇所をプラズマで選択的にエッチングすることで、半導体ウェハを分割する方法である。このダイシング方法を用いると、選択的にチップの分断が可能であり、スクライブラインが曲がっていても問題なく分断できる。また、エッチングレートが非常に高いことから近年ではチップの分断に最適なプロセスの1つとされてきた。
【0006】
プラズマダイシング方式では、六フッ化硫黄(SF)や四フッ化炭素(CF)など、ウェハとの反応性が非常に高いフッ素系のガスをプラズマ発生用ガスとして用いており、その高いエッチングレートから、エッチングしない面に対してマスクによる保護が必須であり、事前にマスク形成が必要となる。
【0007】
このマスク形成には、特許文献1にも記載されているように、ウェハの表面にレジストを塗布した後、ストリートに相当する部分をフォトリソグラフィプロセスで除去してマスクとする技術が一般的に用いられる。そのため、プラズマダイシングを行うためには、プラズマダイシング設備以外のフォトリソ工程設備が必要で、チップコストが上昇するという問題がある。また、プラズマエッチング後にマスク(レジスト膜)が残った状態であるため、マスク除去のために大量の溶剤を用いる必要があり、それでもマスクを完全に除去できないこともあり、不良チップが生じる場合があった。さらに、レジストによるマスキング工程を経るため、全体の処理プロセスが長くなるという不都合もあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【特許文献1】特開2007−19385号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
プラズマダイシング方式では、上記のように、ストリートに相当する部分をフォトリソグラフィプロセスで除去してマスクレジストとすることから、上記のような問題が生じる。本発明者らは、このため、使用する表面保護テープにマスク機能を有するマスク材層を設けて、上記のようなレジストによるマスク形成を不要とするマスク一体型の表面保護テープとすることを検討した。
マスク一体型表面保護テープでは、少なくとも下記の工程で半導体チップが製造可能となる。
〔工程〕
(A)表面保護テープをパターン面に表面保護テープを貼り付けた半導体ウェハの裏面研削後のリングフレームへの支持固定工程
(B)剥離で表面露出したマスク材層に対するレーザー切断による半導体ウェハのストリート部の開口工程
(C)プラズマダイシング工程、および、
(D)残りのマスク材層のアッシング工程
【0010】
工程(A)では、半導体ウェハのパターン面に良好に密着してパターン面を効果的に保護する性能、工程(B)では、ウェハ薄膜加工後におけるマスク材層とこれに接する層(粘着剤層を有する場合は粘着剤層、有さない場合は基材フィルムなど)との簡単で良好な剥離性、および、マスク材層のうち半導体ウェハのストリートに相当する部分をレーザーにより切断して半導体ウェハのストリートの高精度の開口可能性、工程(C)では、SFプラズマ等の照射プラズマからウェハを保護する性能、工程(D)では、Oプラズマ等の照射プラズマによるマスク材層の除去性が要求される。
【0011】
従って、本発明は、プラズマダイシング方式を用いた半導体チップの製造においてフォトリソグラフィプロセスによるマスク形成を不要とするマスク一体型の表面保護テープであって、半導体チップの製造工程の各工程で優れた性能を示し、操作性、作業性にも優れたマスク一体型表面保護テープ、および、このマスク一体型表面保護テープを使用する半導体チップの製造方法を提供することを課題とする。
【0012】
特に、本発明では、マスク材層を設けることで生じる克服すべき課題は、マスク材層を表面に露出するための剥離性、レーザーによる開口のための切断性、O等のプラズマアッシングによる除去性がいずれも優れることであり、少なくともこれらの性能に優れたマスク一体型表面保護テープ、および、このマスク一体型表面保護テープを使用する半導体チップの製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0013】
本発明の上記課題は以下の手段によって解決される。
〔1〕少なくとも基材フィルムとマスク材層を有するマスク一体型表面保護テープであって、
前記マスク材層が、基材フィルムに接して設けられているか、または、粘着剤層を介して設けられており、
前記マスク材層の355nmの波長領域における平行光線透過率が30%以下であることを特徴とするマスク一体型表面保護テープ。
〔2〕 前記マスク材層が、紫外線吸収剤を(メタ)アクリル共重合体100質量部に対し0.1〜5.0質量部または紫外線吸収性ポリマーを(メタ)アクリル共重合体100質量部に対し5.0〜50.0質量部含有することを特徴とする〔1〕に記載のマスク一体型表面保護テープ。
〔3〕前記マスク材層が、少なくとも1種の紫外線吸収剤を含有し、該紫外線吸収剤がトリアジン骨格、ベンゾフェノン骨格、ベンゾトリアゾール骨格またはベンゾエート骨格のいずれかの骨格を有する化合物であることを特徴とする〔1〕または〔2〕に記載のマスク一体型表面保護テープ。
〔4〕前記マスク材層が、少なくとも1種の紫外線吸収性ポリマーを含有し、該紫外線吸収性ポリマーが、側鎖にベンゾトリアゾール骨格、ベンゾフェノン骨格またはトリアジン骨格のいずれかの紫外線吸収骨格を有する(メタ)アクリルポリマーであることを特徴とする〔1〕または〔2〕に記載のマスク一体表面保護テープ。
〔5〕前記マスク材層を構成するマスク材が、放射線硬化型であることを特徴とする〔1〕〜〔4〕のいずれか1項に記載のマスク一体型表面保護テープ。
〔6〕前記マスク一体型表面保護テープが、前記基材フィルムと前記マスク材層が前記粘着剤層を介して設けられており、該粘着剤層を構成する粘着剤が感圧型粘着剤であることを特徴とする〔1〕〜〔5〕のいずれか1項に記載のマスク一体型表面保護テープ。
〔7〕前記基材フィルムが、ポリオレフィン樹脂層を有することを特徴とする〔1〕〜〔6〕のいずれか1項に記載のマスク一体型表面保護テープ。
〔8〕プラズマダイシングに使用される〔1〕〜〔7〕のいずれか1項に記載のマスク一体型表面保護テープ。
〔9〕下記工程(a)〜(d)を含む半導体チップの製造に用いられる〔1〕〜〔8〕のいずれか1項に記載のマスク一体型表面保護テープ。
〔工程〕
(a)前記マスク一体型表面保護テープを半導体ウェハのパターン面側に貼り合せた状態で、該半導体ウェハの裏面を研削し、研削した半導体ウェハの裏面にウェハ固定テープを貼り合せ、リングフレームで支持固定する工程、
(b)前記マスク一体型表面保護テープから前記基材フィルムを剥離するか、または、前記基材フィルムと前記粘着剤層を一体に剥離することで、前記マスク材層を表面に露出させた後、該マスク材層のうち半導体ウェハのストリートに相当する部分をレーザーにより切断して半導体ウェハのストリートを開口する工程、
(c)SFプラズマにより前記半導体ウェハを前記ストリートで分断して半導体チップに個片化するプラズマダイシング工程、および、
(d)Oプラズマにより前記マスク材層を除去するアッシング工程
〔10〕前記〔1〕〜〔9〕のいずれか1項に記載のマスク一体型表面保護テープを用いることを特徴とする半導体チップの製造方法。
【発明の効果】
【0014】
本発明により、プラズマダイシング方式を用いた半導体チップの製造においてフォトリソグラフィプロセスによるマスク形成を不要とするマスク一体型表面保護テープの提供が可能となった。
これにより、半導体チップの製造工程の各工程で優れた性能を示し、操作性、作業性にも優れたマスク一体型表面保護テープ、および、このマスク一体型表面保護テープを使用する半導体チップの製造方法を提供することが可能となった。
特に、マスク材層を設けることで生じる克服すべき課題における、マスク材層を表面に露出するための剥離性、レーザーによる開口のための切断性、O等のプラズマアッシングによる除去性がいずれも優れる。
この結果、本発明のマスク一体型表面保護テープは、なかでも半導体ウェハのストリートに相当する部分のマスク材をレーザーにより切断して半導体ウェハのストリートを開口する工程において、マスク材層のレーザー光吸収性不足によるレーザー加工効率の低下での加工長時間化や、過剰なレーザー光のエネルギー投入によるマスク材層の溶融によるウェハ加工品質の悪化も防止することが可能となる。
本発明の上記及び他の特徴及び利点は、適宜添付の図面を参照して、下記の記載からより明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0015】
図1図1(a)〜1(c)は、本発明のマスク一体型表面保護テープの代表的な模式的な概断面図、および、第1実施形態において、半導体ウェハへのマスク一体型表面保護テープ貼合までの半導体チップの製造工程を説明する概略断面図である。分図1(a)は半導体ウェハを示し、分図1(b)はマスク一体型表面保護テープを貼合する様子を示し、分図1(c)はマスク一体型表面保護テープを貼合した半導体ウェハを示す。
図2図2(a)〜2(c)は、本発明のマスク一体表面保護テープを使用する第1実施形態において、半導体ウェハの薄膜化と固定までの半導体チップの製造工程を説明する概略断面図である。分図2(a)は半導体ウェハの薄膜化処理を示し、分図2(b)はウェハ固定テープを貼合する様子を示し、分図2(c)は半導体ウェハをリングフレームに固定した状態を示す。
図3図3(a)〜3(c)は、本発明のマスク一体型表面保護テープを使用する第1実施形態において、マスク形成までの半導体チップの製造工程を説明する概略断面図である。分図3(a)はマスク一体型表面保護テープからマスク材層を残して表面保護テープを引き剥がす様子を示し、分図3(b)はマスク一体型表面保護テープのマスク材層が剥き出しになった状態を示し、分図3(c)はレーザーでストリートに相当するマスク材層を切除する工程を示す。
図4図4(a)〜4(c)は、本発明のマスク一体型表面保護テープを使用する第1実施形態において、プラズマダイシングとプラズマアッシングの工程を説明する概略断面図である。分図4(a)はプラズマダイシングを行う様子を示し、分図4(b)はチップに個片化された状態を示し、分図4(c)はプラズマアッシングを行う様子を示す。
図5図5(a)〜5(b)は、本発明のマスク一体型表面保護テープを使用する第1実施形態において、チップをピックアップするまでの半導体チップの製造工程を説明する概略断面図である。分図5(a)はマスク材層が除去された状態を示し、分図5(b)はチップをピックアップする様子を示す。
図6図6(a)〜6(c)は、本発明のマスク一体型表面保護テープを使用する第2実施形態における紫外線照射処理を行う前後の状態を説明する概略断面図である。分図6(a)は半導体ウェハの表裏両面をそれぞれマスク一体型表面保護テープとウェハ固定テープとで被覆し固定した状態を示し、分図6(b)は紫外線が照射される様子を示し、分図6(c)はマスク一体型表面保護テープからマスク材層を残して表面保護テープを引き剥がす様子を示す。
【発明を実施するための形態】
【0016】
本発明のマスク一体型表面保護テープは、半導体ウェハをプラズマダイシングにより分割、個別化して半導体チップを得る方法に用いられる。以下に説明するように、本発明のマスク一体型表面保護テープを用いることにより、プラズマダイシング工程に先立つフォトリソグラフィプロセスが不要となり、半導体チップないし半導体製品の製造コストを大幅に抑えることができる。
【0017】
<<マスク一体型表面保護テープ>>
本発明のマスク一体型表面保護テープは、少なくとも基材フィルムとマスク材層を有する。
マスク材層は、基材フィルムに接して設けられていても、粘着剤層を介して設けられていてもよい。
なお、本発明および本明細書では、マスク材層を有さず、基材フィルム上に粘着剤層が設けられているテープを、単に、表面保護テープと称し、マスク材層を有するものをマスク一体型表面保護テープと称す。
【0018】
本発明のマスク一体型表面保護テープは、半導体ウェハの裏面研削の際に、半導体ウェハのパターン面(表面)を保護するために、このパターン面に貼り合わせて用いられる。
従って、通常の半導体ウェハ加工用表面保護テープと同様の粘着性を含めた性能が要求される。
具体的には、半導体ウェハのパターン面に形成された半導体素子を保護する機能を有する。すなわち、後工程のウェハ薄膜化工程(裏面研削工程)では半導体ウェハのパターン面で半導体ウェハを支持してウェハの裏面が研削されるために、マスク一体型表面保護テープはこの研削時の負荷に耐える必要がある。そのため、マスク一体型表面保護テープは単なるレジスト膜等とは異なり、パターン面に形成される素子を被覆するだけの厚みがあって、その押圧抵抗は低く、また、研削時のダストや研削水などの浸入が起こらないように素子を密着できるだけの密着性が高いものである。
これに加えて、プラズマダイシング方式に適し、プラズマダイシング方式を用いた半導体チップの製造においてフォトリソグラフィプロセスによるマスク形成を不要とする。
【0019】
このため、本発明のマスク一体型表面保護テープは、半導体チップの製造工程において、少なくとも下記工程(a)〜(d)を含む半導体チップの製造を可能とし、かつこの製造工程に適用することが好ましい。
【0020】
〔工程〕
(a)マスク一体型表面保護テープを半導体ウェハのパターン面側に貼り合せた状態で、該半導体ウェハの裏面を研削し、研削した半導体ウェハの裏面にウェハ固定テープを貼り合せ、リングフレームで支持固定する工程、
(b)マスク一体型表面保護テープから前記基材フィルムを剥離するか、または、基材フィルムと粘着剤層を一体に剥離することで、マスク材層を表面に露出させた後、マスク材層のうち半導体ウェハのストリートに相当する部分をレーザーにより切断して半導体ウェハのストリートを開口する工程、
(c)SFプラズマにより半導体ウェハをストリートで分断して半導体チップに個片化するプラズマダイシング工程、および、
(d)Oプラズマによりマスク材層を除去するアッシング工程
【0021】
以下、基材フィルム、マスク材層および粘着剤層の順に説明する。
【0022】
<基材フィルム>
基材フィルムは単層構成でも、複数の層が積層した積層体であってもよい。
基材フィルムを構成する樹脂もしくはポリマー成分は、従来の半導体ウェハ加工用表面保護テープで使用される樹脂もしくはポリマー成分が用いられる。
例えば、ポリオレフィン樹脂やポリエステル樹脂、さらには、(メタ)アクリル樹脂に加え、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルイミド、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリウレタン、ゴム類が挙げられ、これらを単体もしくは2種以上を混合させたものでも構わない。
【0023】
ポリオレフィン樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレンの単独もしくは共重合体のポリエチレンもしくはポリプロピレンから選択されるポリオレフィン樹脂が挙げられ、本発明で好ましい。
なお、ポリエチレン、ポリプロピレンは、ホモポリエチレン、ホモポリプロピレン以外は、通常、密度を調整するため、α−オレフィンを共重合成分として含む。特に、ポリエチレンでは、このα−オレフィンは、一般には、5モル%以下である。
ポリエチレンの密度(比重)等により、高密度ポリエチレン(HDPE)、低密度ポリエチレン(LDPE)、超低密度ポリエチレン(VLDPE)、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、超高分子量ポリエチレン(UHMW−PE)に分類される。
ポリプロピレンは、ホモポリプロピレン、ランダムポリプロピレン、ブロックポリプロピレンが挙げられる。
【0024】
ポリエチレン樹脂としては、上記以外に、ポリスチレンもしくはその共重合体、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−(メタ)アクリル酸もしくは(メタ)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などが挙げられる。
【0025】
ポリエステル樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリトリメチレンテレフタレート(PTT)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリブチレンナフタレート(PBN)が挙げられる。
【0026】
本発明では、基材フィルムは、少なくともポリオレフィン樹脂層を有することが好ましく、ポリオレフィンがより好ましく、低密度ポリオレフィンがさらに好ましい。
また、複数の層が積層した積層体の場合、低密度ポリエチレンとエチレン酢酸ビニル共重合体の積層体や、ポリプロピレンとポリエチレンテレフタレートの積層体、ポリオレフィン樹脂層と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の積層体は好適な材質の一つである。
【0027】
これらの基材フィルムは、一般的な押出し法を用いて製造できる。基材フィルムを種々の樹脂を積層して得る場合には、共押出し法、ラミネート法などで製造される。この際、通常のラミネートフィルムの製法に於いて普通に行われている様に、樹脂と樹脂の間に接着剤層を設けてもよい。
【0028】
本発明では、基材フィルムの厚さは、強・伸度特性、放射線透過性の観点から20〜200μmが好ましい。
【0029】
<マスク材層>
マスク材層は、プラズマダイシング工程でのSFなどのプラズマ照射によるエッチング(ダイシング)から、半導体ウェハ表面を保護する層であり、開口工程で除去された半導体ウェハのストリート部分のみを選択的にエッチング(ダイシング)して、半導体ウェハの高精度な分割を可能とする層である。
本発明では、マスク材層は、半導体ウェハ表面のパターン面に貼り合わせて使用されるため、通常の半導体ウェハ加工用表面保護テープにおける粘着剤層と同様に、粘着性を含めた性能を有する。
【0030】
本発明では、上記工程(b)で、表面に露出したマスク材層のうち半導体ウェハのストリートに相当する部分をレーザーにより切断して半導体ウェハのストリートを開口する工程で、レーザー光を照射する。
照射されるレーザー光は、COレーザー(炭酸ガスの気体レーザー)、YAGレーザー(イットリウム・アルミニウム・ガーネットを用いた固体レーザー)、半導体レーザーなど特に限定されるものではない。本発明では、なかでもYAGレーザーの第3高調波である355nmの紫外線領域のレーザーは各種材質に対して吸収率が非常に高く、熱ストレスをかけないため、高品質を求められる微細加工に使用され、ビーム径が長波長レーザーと比べ絞られるため、より微細な加工が可能であり、本発明に好適に利用できる。
【0031】
このため、本発明では、マスク材層の355nmの波長領域における平行光線透過率が30%以下である。平行光線透過率が30%より高いとマスク材層のレーザー光吸収性が不足し、マスク材層の半導体ウェハのストリート部の開口工程において、開口するために、レーザー照射が複数回必要となり、加工長時間化や、過剰なレーザー光のエネルギー投入によりマスク材層が溶融して残渣となり、この結果、半導体ウェハの表面に残留し、加工品質を悪化する恐れがある。
【0032】
〔〔樹脂〕〕
マスク材層を構成する樹脂は、どのような樹脂でも構わないが、通常の半導体ウェハ加工用表面保護テープにおける粘着剤層を構成する粘着剤が好ましい。
粘着剤で使用される樹脂は、(メタ)アクリル共重合体が好ましい。
なお、本発明および本明細書では、「(メタ)アクリル」とは、「アクリル」および「メタクリル」を総称するもので、「アクリル」、「メタクリル」のいずれか一方であっても、これらの混合物であっても構わない。例えば、(メタ)アクリル酸エステルは、アクリル酸エステルおよび/またはメタクリル酸エステルを意味するものである。
【0033】
このため、本発明では、マスク材層は、(メタ)アクリル共重合体を含有することが好ましい。なお、(メタ)アクリル共重合体を含有するとは、(メタ)アクリル共重合体が硬化剤と反応した状態で存在する形態を含む意味である。
【0034】
(メタ)アクリル共重合体は、異なった(メタ)アクリル酸エステルの2種以上の共重合体であっても、(メタ)アクリル酸エステルと(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸アミドを含むエチレン性不飽和基を有するモノマーの共重合体であっても構わない。
ここで、エチレン性不飽和基を有するモノマーとしては、上記以外に、(メタ)アクリロニトリル、スチレン、エチレン、プロピレン、ブチレン、ブタジエン、ビニルアルコール、酢酸ビニル、塩化ビニル、マレイン酸(エステル、酸無水物も含む)などが挙げられる。
本発明では、(メタ)アクリル酸エステルおよび(メタ)アクリル酸から選択されるモノマーの共重合体が、より好ましい。また、1種類の共重合体であっても複数の共重合体の混合物であっても構わない。
【0035】
(メタ)アクリル酸エステルは、(メタ)アクリル酸アルキルエステル、(メタ)アクリル酸アリールエステルであっても構わないが、(メタ)アクリル酸アルキルエステルが好ましい。
また、(メタ)アクリル酸エステルのアルコール部(エステルを形成するアルコール)の炭素数は、1〜20が好ましく、1〜15がより好ましく、1〜12がさらに好ましい。
なお、(メタ)アクリル酸エステルのアルコール部は、置換基を有していてもよい。
【0036】
(メタ)アクリル酸エステルは、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n−プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸t−ブチル、(メタ)アクリル酸n−ヘキシル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸n−オクチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチルが挙げられる。
【0037】
上記(メタ)アクリル共重合体の全モノマー成分中、(メタ)アクリル酸エステル成分の割合は70モル%以上が好ましく、80モル%以上がより好ましく、90モル%以上がさらに好ましい。また、(メタ)アクリル共重合体の全モノマー成分中、(メタ)アクリル酸エステル成分の割合が100モル%でない場合、残部のモノマー成分は(メタ)アクリロイル基を重合性基として重合した形態で存在するモノマー成分((メタ)アクリル酸等)であることが好ましい。
さらに、(メタ)アクリル共重合体の全モノマー成分中、後述する硬化剤と反応する官能基(例えばヒドロキシ基)を有する(メタ)アクリル酸エステル成分の割合は、1モル%以上が好ましく、2モル%以上がより好ましく、5モル%以上がより好ましく、10モル%以上がより好ましい。なお、硬化剤と反応する官能基を有する(メタ)アクリル酸エステル成分の割合は35モル%以下が好ましく、25モル%以下がより好ましい。
【0038】
これらの共重合体の質量平均分子量は、通常は30万〜100万程度である。
ここで、質量平均分子量は、GPCによってポリスチレン換算の分子量として計測することができる。
【0039】
マスク材層中の(メタ)アクリル共重合体の含有量(硬化剤と反応する前の状態に換算した含有量)は80質量%以上が好ましく、90質量%以上がより好ましく、95〜99.9質量%がより好ましい。
【0040】
〔〔硬化剤〕〕
マスク材層中の(メタ)アクリル共重合体は硬化されていることが好ましく、マスク材層形成用組成物に硬化剤を含有することが好ましい。
硬化剤は、(メタ)アクリル共重合体が有する官能基と反応させて粘着力および凝集力を調整するために用いられるものである。
硬化剤としては、例えば、1,3−ビス(N,N−ジグリシジルアミノメチル)シクロヘキサン、1,3−ビス(N,N−ジグリシジルアミノメチル)トルエン、1,3−ビス(N,N−ジグリシジルアミノメチル)ベンゼン、N,N,N,N’−テトラグリシジル−m−キシレンジアミン、エチレングリコールジグリシジルエーテル、テレフタル酸ジグリシジルエステルアクリレートなどの分子中に2個以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物(以下、「エポキシ硬化剤」ともいう。)、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、1,3−キシリレンジイソシアネート、1,4−キシレンジイソシアネート、ジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネートおよびこれらのアダクトタイプなどの分子中に2個以上のイソシアネート基を有するイソシアネート化合物(以下、「イソシアネート硬化剤」ともいう。)、テトラメチロール−トリ−β−アジリジニルプロピオネート、トリメチロール−トリ−β−アジリジニルプロピオネート、トリメチロールプロパン−トリ−β−アジリジニルプロピオネート、トリメチロールプロパン−トリ−β−(2−メチルアジリジン)プロピオネート、トリス−2,4,6−(1−アジリジニル)−1,3,5−トリアジン、トリス[1−(2−メチル)−アジリジニル]ホスフィンオキシド、ヘキサ[1−(2−メチル)−アジリジニル]トリホスファトリアジンなどの分子中に2個以上のアジリジニル基を有するアジリジン化合物(以下、「アジリジン硬化剤」ともいう。)等が挙げられる。硬化剤の添加量は、所望の粘着力に応じて調整すればよく、(メタ)アクリル共重合体100質量部に対して0.1〜5.0質量部が適当である。本発明のマスク一体型表面保護テープのマスク材層において、硬化剤は(メタ)アクリル共重合体と反応した状態にある。
【0041】
<放射線硬化型マスク材層>
マスク材層は、放射線の照射で硬化する放射線硬化型および非放射線硬化型のいずれでも構わない。本発明では、マスク材層を放射線硬化型とすることで、基材フィルムもしくは基材フィルム上の粘着剤層のいずれの場合であっても、マスク材層のみを半導体ウェハのパターン面に残し、剥離を容易にすることができるため、放射線硬化型が好ましい。
ここで、非放射線硬化型は、粘着剤と同様に、感圧型とも称し、上記で説明した樹脂および硬化剤で硬化された樹脂からなり、放射線の照射で硬化するエチレン性不飽和基を含む成分を含有しないものである。
【0042】
マスク材層が放射線硬化型である場合、上記工程(b)において、マスク一体型表面保護テープからマスク材層のみを半導体ウェハ面上に残すことが容易になる。
具体的には、マスク一体型表面保護テープの基材フィルム側から、放射線を照射することで、マスク材層を硬化させることにより、マスク材層とこれに接する層(基材フィルムもしくは表面保護テープの場合、表面保護テープの粘着剤層)との層間剥離性が向上し、マスク一体型表面保護テープから表面保護テープを剥離しやすくなる。
これは、放射線照射によってマスク材層が三次元網状化して粘着力が低下するため、マスク材層に接する層、例えば粘着剤層との強固な密着性が解かれて、マスク一体型表面保護テープのマスク材層に接する層、例えば粘着剤層から簡単に剥離することが可能となる。
ただし、放射線照射により、マスク材層とこれに接する基材フィルムもしくは粘着剤層との密着力は、マスク材層と半導体ウェハのパターン面との間の密着力よりも低くなることが好ましい。
本発明および本明細書において「放射線」とは、紫外線のような光線や電子線のような電離性放射線の双方を含む意味に用いる。本発明では、放射線は紫外線が好ましい。
【0043】
マスク材層を放射線硬化型とするには、通常の半導体ウェハ加工用表面保護テープにおける放射線硬化型粘着剤と同様に、放射線により硬化し三次元網状化する性質を有すればよい。
放射線硬化型とするには、大きく分けて、(1)側鎖にエチレン性不飽和基(放射線重合性炭素−炭素二重結合でエチレン性二重結合とも称す)を有する樹脂(ポリマー)を含有するか、(2)上記の感圧型で使用する樹脂(ポリマー)とともに、分子中に少なくとも2個のエチレン性不飽和基を有する低分子量化合物(オリゴオマーを含み、以下、放射線重合性低分子量化合物とも称す)を含有させる。
本発明では、上記(1)、(2)のいずれでもよいが、(1)が好ましい。
【0044】
エチレン性不飽和基としては、ビニル基、アリル基、スチリル基、(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、などが挙げられる。
【0045】
〔(1)側鎖にエチレン性不飽和基を有する樹脂〕
側鎖にエチレン性不飽和基を有する樹脂は、側鎖に反応性の官能基(α)、例えば、ヒドロキシ基を有する共重合体と、この反応性官能基(α)と反応する官能基(β)、例えば、イソシアネート基を有し、かつエチレン性不飽和基を有する化合物と反応させることで得られる。反応性官能基(β)とエチレン性不飽和基を有する化合物としては、代表的には、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルイソシアネートが挙げられる。
【0046】
上記官能基(α)、(β)としては、カルボキシ基、ヒドロキシ基、アミノ基、メルカプト基、環状酸無水物基、エポキシ基、イソシアネート基(−N=C=O)等が挙げられる。ここで、環状酸無水物基は、環状の酸無水物構造を有する基である。
上記官能基(α)と(β)の組み合わせは、例えば、求核置換反応の場合、一方が、求核剤で、他方が求電子剤である。
【0047】
側鎖にエチレン性不飽和基を有する樹脂は、(メタ)アクリル共重合体が好ましい。
(メタ)アクリル共重合体は、少なくとも、(メタ)アクリル酸エステルから得られる単位構造において、このエステルのアルコール部にエチレン性不飽和基を有する単位構造を有する重合体が好ましい。
また、上記(メタ)アクリル共重合体は、上記単位構造に加えて、アルコール部にエチレン性不飽和基を有さない(メタ)アクリル酸エステル、(メタ)アクリル酸、その他のエチレン性不飽和基を有するモノマーから得られる繰り返し単位を有することが好ましい。このうち、(メタ)アクリル酸エステルおよび/または(メタ)アクリル酸から得られる繰り返し単位を有することが好ましい。
特に、アルコール部の炭素数が8〜12の(メタ)アクリル酸アルキルエステルから得られる繰り返し単位を有することが好ましい。
側鎖にエチレン性不飽和結合を有する(メタ)アクリル共重合体を構成するモノマー成分中、炭素数が8〜12の(メタ)アクリル酸アルキルエステル成分の割合は、45〜85モル%が好ましく、50〜80モル%がより好ましい。
【0048】
側鎖にエチレン性不飽和基を有する樹脂は、特許第6034522号公報の段落番号0020〜0036に記載されているものが好ましく、本明細書では、該段落番号0020〜0036に記載の内容が好ましく組み込まれる。
【0049】
〔(2)放射線重合性低分子量化合物〕
放射線重合性低分子量化合物としては、例えば、トリメチロールプロパントリアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、1,4−ブチレングリコールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレートや、オリゴエステルアクリレート等の(メタ)アクリレート化合物を広く適用可能である。
【0050】
また、上記(メタ)アクリレート化合物のほかに、ウレタンアクリレートオリゴマーを用いることもできる。ウレタンアクリレートオリゴマーは、ポリエステル型またはポリエーテル型などのポリオール化合物と、多価イソシアナート化合物(例えば、2,4−トリレンジイソシアナート、2,6−トリレンジイソシアナート、1,3−キシリレンジイソシアナート、1,4−キシリレンジイソシアナート、ジフェニルメタン4,4−ジイソシアナートなど)を反応させて得られる末端イソシアナートウレタンプレポリマーに、ヒドロキシ基を有するアクリレートあるいはメタクリレート(例えば、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルメタクリレート、ポリエチレングリコールアクリレート、ポリエチレングリコールメタクリレートなど)を反応させて得られる。
【0051】
(メタ)アクリル共重合体と放射線重合性低分子量化合物との配合比としては、(メタ)アクリル共重合体100質量部に対して放射線重合性低分子量化合物を50〜200質量部、好ましくは50〜150質量部の範囲で配合されるのが望ましい。この配合比の範囲である場合、放射線照射後に粘着力を大きく低下させることが可能となる。
【0052】
〔光ラジカル重合開始剤〕
放射線によりマスク材層を重合硬化させるには、光ラジカル重合開始剤を使用することで、効率よく重合反応を進行させることができ、好ましい。
光ラジカル重合開始剤は、アルキルフェノン型重合開始剤、ジアリールケトン型重合開始剤、ジアシル型重合開始剤、アシルフォスフィンオキサイド型重合開始剤、オキシムエステル型重合開始剤、ハロゲン化アルキル置換−1,3,5−トリアジン型重合開始剤、2,4,5−トリアリ−ルイミダゾール二量体(ロフィン二量体)が挙げられる。
本発明では、α位にヒドロキシ基を有するアルキルもしくはシクロアルキルフェノンが好ましい。
光ラジカル重合開始剤は、例えばイソプロピルベンゾインエーテル、イソブチルベンゾインエーテル、ベンゾフェノン、ミヒラーズケトン、クロロチオキサントン、ベンジルメチルケタール、α−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−ヒドロキシメチルフェニルプロパン等を用いることができる。これらのうち少なくとも1種類をマスク材層に添加することにより、効率よく重合反応を進行させることができる。
【0053】
〔硬化剤〕
放射線硬化型マスク材層を形成する樹脂においても、樹脂は硬化剤で硬化されていることが好ましい。特に、側鎖にエチレン性不飽和基を有する樹脂の場合、マスク材層形成用組成物に硬化剤を含有させて樹脂を硬化するのが好ましい。
硬化剤は、感圧型で挙げた硬化剤が好ましく、硬化剤の添加量は、含有する硬化前の樹脂、例えば(メタ)アクリル共重合体100質量部に対して0.1〜5.0質量部が適当である。本発明のマスク一体型表面保護テープのマスク材層において、硬化剤は(メタ)アクリル共重合体と反応した状態にある。
【0054】
〔紫外線吸収成分〕
本発明では、マスク材層の355nmの波長領域における平行光線透過率が30%以下である。
マスク材層の355nmの波長領域における平行光線透過率が30%以下にするには、紫外線吸収成分を含有することが好ましい。
紫外線吸収成分としては、紫外線吸収剤または紫外線吸収性ポリマーを含有させるのがより好ましい。
【0055】
(紫外線吸収剤)
紫外線吸収剤は樹脂に対する相溶性に優れ、透明性が高く、少量の添加で紫外領域のレーザー光に対し高い吸収性能を有するため、本発明に好適に利用できる。
【0056】
紫外線吸収剤として、トリアジン骨格、ベンゾフェノン骨格、ベンゾトリアゾール骨格またはベンゾエート骨格を有する紫外線吸収剤のうち少なくとも1種を含有することが好ましい。
これらの紫外線吸収剤は、例えば、トリアジン骨格を有する化合物として、例えば、2,4−ビス[2−ヒドロキシ−4−ブトキシフェニル]−6−(2,4−ジブトキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−6−(2−ヒドロキシ−4−n−オクチルオキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2−(2,4−ジヒドロキシフェニル)−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン、2−(2,4−ジヒドロキシフェニル)−4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン、2−(2−ヒドロキシ−4−メトキシフェニル)−4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン等が挙げられる。
【0057】
ベンゾフェノン骨格を有する化合物として、例えば、2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、2,2’−ジヒドロキシ−4,4’−ジメトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−n−オクチロキシベンゾフェノン、2,2’ ,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノン等が挙げられる。
【0058】
ベンゾトリアゾール骨格を有する化合物として、例えば、2−(2−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール、2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4,6−ビス(1−メチル−1−フェニルエチル)フェノール、2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−6−(1−メチル−1−フェニルエチル)−4−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)フェノール等が挙げられる。
【0059】
ベンゾエート骨格を有する化合物として、例えば、2,4−ジ−t−ブチルフェニル−3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンゾエート、2,4−ジ−t−ブチルフェニル−4’−ヒドロキシ−3’ ,5’−ジ−t−ブチルベンゾエート等が挙げられる。
【0060】
紫外線吸収剤は、市販されているものを使用してもよく、例えば、株式会社ADEKA製のアデカスタブLAシリーズ(LA−24、LA−29、LA−31、LA−32、LA−36、LA−F70、1413)(いずれも商品名)、BASF社製のTINUVIN P、TINUBIN 234、TINUVIN 326、TINUVIN 329、TINUVIN 213、TINUVIN 571、TINUVIN 1577ED、CHIMASSORB 81、TINUVIN 120(いずれも商品名)などが挙げられる。
【0061】
紫外線吸収剤は1種類でも2種以上併用してもよい。
紫外線吸収剤の添加量は、所望のレーザー光吸収性能に応じて調整すればよく、(メタ)アクリル共重合体100質量部に対して0.1〜5.0質量部が適当である。
【0062】
(紫外線吸収性ポリマー)
マスク材層が高いレーザー吸収性を有するためには、マスク材層が紫外線吸収性ポリマーを含有することが好ましい。紫外線吸収性のポリマーとはポリマー分子を構成する共重合モノマーから得られる繰り返し単位(セグメント)の1つとして紫外線吸収基を有する重合性モノマーを用いることにより、ポリマー自体に紫外線吸収性能を付与している。汎用ポリマーに紫外線吸収剤を練り込み配合した構成と比較すると紫外線吸収剤成分の溶出やブリードアウトといった問題がない。
【0063】
紫外線吸収性ポリマーとして、側鎖に紫外線吸収骨格を有するものが好ましい。
紫外線吸収骨格は、紫外線吸収剤で挙げた骨格を有するものが挙げられる。本発明ではベンゾトリアゾール骨格、ベンゾフェノン骨格またはトリアジン骨格が好ましい。
側鎖に紫外線吸収骨格を有する紫外線吸収性ポリマーは、これらの骨格を有するモノマー、例えば、(メタ)アクリルエステル化合物のアルコール部にこれらの骨格を有する化合物から選択される少なくとも1種の(メタ)アクリルモノマーを重合することで得られる。
このため、本発明では、紫外線吸収性ポリマーが、側鎖にベンゾトリアゾール骨格、ベンゾフェノン骨格またはトリアジン骨格のいずれかの紫外線吸収骨格を有する(メタ)アクリルポリマーが好ましい。
【0064】
紫外線吸収性ポリマーは、(メタ)アクリルエステル化合物のアルコール部に紫外線吸収骨格を有する(メタ)アクリルエステル化合物(モノマー)を重合することで得られるが、このような紫外線吸収性モノマーは1種もしくは2種以上併用してもよい。
【0065】
紫外線吸収性モノマーとして好ましいものは、下記一般式(I)〜(VII)のいずれかで表される。
【0066】
【化1】
【0067】
式中、Rは水素原子またはメチル基を表し、R〜Rは各々独立に置換基を表す。m1は0〜3の整数を表し、m2は0〜4の整数を表し、n1は0〜4の整数を表し、n2は0〜3の整数を表し、n3は0〜5の整数を表す。Lは単結合または2価の連結基を表し、Lはアルキレン基を表す。
ここで、アミノ基は、−NH、アルキルアミノ基、アリールアミノ基、ヘテロ環アミノ基を含む。
【0068】
〜Rにおける置換基は、例えば、ハロゲン原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、ヘテロ環基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ヘテロ環オキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロ環チオ基、ヒドロキシ基、メルカプト基、アミノ基、アシル基、アシルアミノ基、スルホンアミド基、カルバモイル基、スルファモイル基、アシルオキシ基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、スルホニル基、カルボキシ基、スルホ基、ニトロ基が挙げられる。
【0069】
およびRは、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アミノ基が好ましい。
【0070】
の2価の連結基は、−O−、−S−、−SO−、−N(Ra)−、−C(=O)−、アルキレン基、アリーレン基、2価のヘテロ環基、またはこれらが組み合わされた基を表す。ここで、Raは水素原子または置換基を表す。
これらの組み合わされた基としては、例えば、−C(=O)−O−、−O−C(=O)−、−N(Ra)−C(=O)−、−C(=O)−N(Ra)−、−アルキレン−O−、−O−アルキレン−O−、−アルキレン−S−、−アルキレン−N(Ra)−、−アリーレン−O−、−O−アリーレン−O−、−アリーレン−S−、−アリーレン−N(Ra)−などが挙げられる。
【0071】
のアルキレン基の炭素数は1〜20が好ましく、2〜18がより好ましく、2〜8がさらに好ましい。例えば、メチレン、エチレン、プロピレン、トリメチレン、ブチレン、へキシレン、オクチレンが挙げられる。
【0072】
なお、紫外線吸収剤の好ましい化合物は、上記一般式(I)〜(VII)において、−L−L−O−C(=O)−C(R)=CHを削除した、一般式で表すことができる。
【0073】
これらの紫外線吸収性モノマーは、例えば、2−[3−(2H−1,2,3−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4−ヒドロキシフェニル]エチルメタクリレートや2−[2−(2−ヒドロキシ−4−オクチルオキシフェニル)−2H−1,2,3−ベンゾトリアゾール−5−イルオキシ]エチルメタクリレート、2−[2−ヒドロキシ−5−(メタクリロイルオキシメチル)フェニル]−2H−ベンゾトリアゾール、2−(4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン−2−イル)−5−[2−(アクリロイルオキシ)エトキシ]フェノール、2−(4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン−2−イル)−5−[2−(メタクリロイルオキシ)エトキシ]フェノールなどを挙げることができる。
【0074】
上記の紫外線吸収性モノマーと共重合させることのできるその他の単量体成分としては、特に制限されるものではなく、適宜選択して用いることができる。
例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸アルキルエステル類が挙げられる。
また、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピルエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート等のヒドロキシ基含有不飽和単量体が挙げられる。
紫外線吸収性ポリマー成分中に、紫外線吸収性モノマー成分の占める比率は50質量%以上が好ましい。
【0075】
紫外線吸収ポリマーの質量平均分子量は1万〜20万程度が好ましい。
【0076】
紫外線吸収ポリマーは、市販されているものを使用してもよく、例えば、新中村化学工業(株)社製のバナレジンUVA−5080、バナレジンUVA−5080(OHV20)、バナレジンUVA−7075、バナレジンUVA−7075(OHV20)、バナレジンUVA−55T、バナレジンUVA−55MHB、バナレジンUVA−73T、ニュ−コートUVA−101、ニュ−コートUVA−102、ニュ−コートUVA−103、ニュ−コートUVA−104(いずれも商品名)などが挙げられる。
【0077】
本発明では、ベースとなる樹脂を使用せず、紫外線吸収性ポリマーをベース樹脂としてもよい。すなわち、紫外線吸収性ポリマーを、マスク材層を構成する樹脂として単独で用いてもよい。
なお、本発明では、側鎖にエチレン性不飽和基を有する樹脂自体が、側鎖に紫外線吸収骨格を有していてもよい。
ここで、ベースとなる樹脂、例えば、(メタ)アクリル共重合体に添加して使用する場合、紫外線吸収性ポリマーの含有量は所望のレーザー光吸収性能に応じて調整すればよく、ベースとなる樹脂、例えば、(メタ)アクリル共重合体100質量部に対して5.0〜50.0質量部が適当である。
【0078】
マスク材層の厚さは、プラズマアッシングでの除去速度の観点から、5〜100μmが好ましく、5〜40μmがより好ましい。
【0079】
<粘着剤層>
本発明のマスク一体型表面保護テープは、少なくとも基材フィルムとマスク材層を有し、マスク材層が、基材フィルムに接して設けられているか、または、粘着剤層を介して設けられている。
本発明では、マスク材層が、基材フィルム上に、粘着剤層を介して設けられているのが好ましい。すなわち、表面保護テープの粘着剤層上にマスク材層を有する。
【0080】
粘着剤層は、マスク材層と共に、半導体ウェハのパターン面に形成される素子の凹凸を吸収してパターン面との密着性を高め、パターン面を保護する役割を担う。マスク一体型表面保護テープをウェハ薄膜化工程の負荷に耐えるものとするために、粘着剤層は、ウェハ薄膜化工程においてはマスク材層ないしは基材フィルムとの密着性が高いことが好ましい。一方、ウェハ薄膜化工程後においては、基材フィルムと一体となってマスク材層と剥離されるために、マスク材層との密着性は低いことが好ましい(剥離性が高いことが好ましい)。
【0081】
粘着剤層を構成する粘着剤は、従来の半導体ウェハ加工用表面保護テープで使用される粘着剤が使用できる。
粘着剤は、放射線硬化型粘着剤および感圧型粘着剤のいずれでもよいが、マスク材層が放射線硬化型である場合、感圧型粘着剤が好ましく、マスク材層が感圧型である場合、放射線硬化型粘着剤が好ましい。
このため、本発明では、マスク材層が放射線硬化型であることが好ましいことから、感圧型粘着剤が好ましい。
【0082】
粘着剤は、マスク材層における、355nmの波長領域における平行光線透過率が30%以下であること、および、このために使用する紫外線吸収成分の使用以外は、マスク材層で説明した内容がそのまま適用される。
【0083】
ただし、本発明では、粘着剤層に紫外線吸収成分を含んでもよく、この場合の紫外線吸収成分の含有量は、粘着剤層における、355nmの波長領域における平行光線透過率が30%を超えることが好ましいが、紫外線吸収成分を含まないことが特に好ましい。
【0084】
粘着剤層の厚さは、パターン面に形成された素子等の保護能をより高め、また半導体ウェハのパターン面への密着性をより高める観点から、5〜100μmが好ましい。なお、デバイスの種類にもよるが、半導体ウェハのパターン表面の凹凸は概ね数μm〜15μm程度であるため、粘着剤層の厚さは5〜30μmがより好ましい。
また、デバイスの種類にもよるが、粘着剤層の厚さは、マスク材層の厚さ以上が好ましく、マスク材層の厚さより厚い場合が、より好ましい。
【0085】
本発明のマスク一体型表面保護テープが、粘着剤層を有するマスク一体型表面保護テープは分図1(b)、(c)で示されるような構成である。
図1(b)、(c)において、マスク一体型表面保護テープ3は基材フィルム3aa上に粘着剤層3abを有し、この粘着剤層3ab上にマスク材層3bを有する。
ここで、基材フィルム3aaと粘着剤層3abが表面保護テープ3aである。
なお、分図1(b)、(c)において、マスク一体型表面保護テープ3が粘着剤層3abを有さない場合、表面保護テープ3aの部分は、基材フィルム3aとなる。
【0086】
本発明では、マスク材層や粘着剤層は、従来の半導体ウェハ加工用表面保護テープで使用される樹脂、硬化剤、光ラジカル重合開始剤以外の成分を含有してもよい。
【0087】
<<半導体ウェハの製造方法>>
本発明では、特に、下記工程(a)〜(d)を含む工程で、半導体ウェハを製造することが好ましい。
【0088】
〔工程〕
(a)マスク一体型表面保護テープを半導体ウェハのパターン面側に貼り合せた状態で、半導体ウェハの裏面を研削し、研削した半導体ウェハの裏面にウェハ固定テープを貼り合せ、リングフレームで支持固定する工程、
(b)マスク一体型表面保護テープから基材フィルムを剥離するか、または、基材フィルムと前記粘着剤層を一体に剥離することで、マスク材層を表面に露出させた後、マスク材層のうち半導体ウェハのストリートに相当する部分をレーザーにより切断して半導体ウェハのストリートを開口する工程、
(c)SFプラズマにより半導体ウェハをストリートで分断して半導体チップに個片化するプラズマダイシング工程、および、
(d)Oプラズマによりマスク材層を除去するアッシング工程
【0089】
半導体ウェハの製造方法では、本発明のマスク一体型表面保護テープを使用することで、上記工程(a)〜(d)を含む工程で、半導体ウェハを製造することが可能となった。
【0090】
本発明のマスク一体型表面保護テープが適用される上記半導体チップの製造方法は、上記工程(d)の後、下記工程(e)を含むことが好ましい。また下記工程(e)を含む場合、この工程(e)の後、さらに下記工程(f)を含むことが好ましい。
(e)ウェハ固定テープから半導体チップをピックアップする工程
(f)ピックアップした半導体チップをダイボンディング工程に移行する工程
【0091】
本発明のマスク一体型表面保護テープを用いた半導体チップの製造方法(以下、単に「本発明が適用される製造方法」とも称す。)について、その好ましい実施形態を、図面を参照して以下に説明するが、本発明は、本発明で規定されること以外は下記実施形態に限定されるものではない。また、各図面に示される形態は、本発明の理解を容易にするための模式図であり、各部材のサイズ、厚み、ないしは相対的な大小関係等は説明の便宜上大小を変えている場合があり、実際の関係をそのまま示すものではない。また、本発明で規定する事項以外はこれらの図面に示された外形、形状に限定されるものでもない。
【0092】
本発明が適用される製造方法の好ましい実施形態は、下記に示す第1および2の実施形態に分類することができる。
なお、下記の実施形態に用いる装置およびマスク一体型表面保護テープ以外の材料は、特に断りのない限り、従来から半導体ウェハの加工に用いられている通常の装置および材料等を使用することができ、その使用条件も通常の使用方法の範囲内で目的に応じて適宜に設定、好適化することができる。また、各実施形態で共通する材質、構造、方法、効果などについては重複記載を省略する。
【0093】
<第1実施形態[図1図5]>
本発明が適用される製造方法の第1の実施形態を図1図5を参照して説明する。
なお、これらの図は、前記のように、層構成を示す模式図であって、基材フィルム、粘着剤層、マスク材層の各厚さを実態に即して反映するものではない。基材フィルムや、各層の厚さは、既に記載したマスク一体型表面保護テープで説明されている内容が適用される。
【0094】
半導体ウェハ1は、その表面Sに半導体素子の回路などが形成されたパターン面2を有している(分図1(a)参照)。このパターン面2には、基材フィルム3aaに粘着剤層3abを設けた表面保護テープ3aの粘着剤層3ab上に、さらにマスク材層3bを設けた本発明のマスク一体型表面保護テープ3を貼合し(分図1(b)参照)、パターン面2が本発明のマスク一体型表面保護テープ3で被覆された半導体ウェハ1を得る(分図1(c)参照)。
【0095】
ここで、図1の分図1(b)および(c)では、基材フィルム上に粘着剤層を有する表面保護テープ3aを示しており、この場合、基材フィルム3aaと粘着剤層3abから成る。
本発明では、基材フィルムに接してマスク材層を有する場合、基材フィルムに接して粘着剤層を有するものでないことから、分図1(b)および(c)では、3aは基材フィルムである。このため、以後の説明では、基材フィルムに接してマスク材層を有する場合、「表面保護テープ3a」、「表面保護テープ」を「基材フィルム3a」、「表面保護テープ」に読み替える。
【0096】
次に、半導体ウェハ1の裏面Bをウェハ研削装置M1で研削し、半導体ウェハ1の厚みを薄くする(分図2(a)参照)。その研削した裏面Bにはウェハ固定テープ4を貼り合わせて(分図2(b)参照)、リングフレームFに支持固定する(分図2(c)参照)。
【0097】
半導体ウェハ1からマスク一体型表面保護テープ3の表面保護テープ3aを剥離するとともにそのマスク材層3bは半導体ウェハ1に残して(分図3(a)参照)、マスク材層3bを剥き出しにする(分図3(b)参照)。そして、表面Sの側からパターン面2に格子状等に適宜形成された複数のストリート(図示せず)に対してレーザーLを照射して、マスク材層3bのストリートに相当する部分を除去し、半導体ウェハのストリートを開口する(分図3(c)参照)。
【0098】
マスク材層3bを切断するレーザー照射には、紫外線または赤外線のレーザー光を照射するレーザー照射装置を用いることができる。このレーザー光照射装置は、半導体ウェハ1のストリートに沿って移動自在にレーザー照射部が配設されており、マスク材層3bを除去するために適切に制御された出力のレーザーを照射できる。
なお、レーザーはCOやYAGなど特に限定されるものではないが、なかでもYAGレーザーの第3高調波である355nmの紫外線領域のレーザーは各種材質に対して吸収率が非常に高く、熱ストレスをかけないため、高品質を求められる微細加工に使用され、ビーム径が長波長レーザーと比べ絞られるため、より微細な加工が可能であり、本発明に好適に利用できる。
【0099】
次に、表面S側からSFガスのプラズマP1による処理を行いストリート部分で剥き出しになった半導体ウェハ1をエッチングし(分図4(a)参照)、個々のチップ7に分割して個片化する(分図4(b)参照)、次いでOガスのプラズマP2によってアッシングを行い(分図4(c)参照)、表面Sに残ったマスク材層3bを取り除く(分図5(a)参照)。そして最後に個片化されたチップ7をピンM2により突き上げコレットM3により吸着してピックアップする(分図5(b)参照)。
【0100】
ここで、SFガスを用いた半導体ウェハのSiのエッチングプロセスはBOSCHプロセスとも呼ばれ、露出したSiと、SFをプラズマ化して生成したF原子とを反応させ、四フッ化ケイ素(SiF)として除去するものであり、リアクティブイオンエッチング(RIE)とも呼ばれる。一方、Oプラズマによる除去は、半導体製造プロセス中ではプラズマクリーナーとしても用いられる方法でアッシング(灰化)とも呼ばれ、対有機物除去の手法の一つである。半導体デバイス表面に残った有機物残渣をクリーニングするために行われる。
【0101】
次に、上記方法で用いた材料について説明する。なお、下記で説明する材料は、本発明のマスク一体型表面保護テープ全てに適用可能な材料であり、マスク一体型表面保護テープを上記方法に用いる場合に限定して適用される材料ではない。
【0102】
半導体ウェハ1は、片面に半導体素子の回路などが形成されたパターン面2を有するシリコンウェハなどであり、パターン面2は、半導体素子の回路などが形成された面であって、平面視においてストリートを有する。
【0103】
ウェハ固定テープ4は、半導体ウェハ1を保持し、プラズマダイシング工程にさらされても耐えうるプラズマ耐性が必要である。またピックアップ工程においては良好なピックアップ性や場合によってはエキスパンド性等も要求されるものである。こうしたウェハ固定テープ4には、上記表面保護テープ3aと同様のテープを用いることができる。また一般的にダイシングテープと称される従来のプラズマダイシング方式で利用される公知のダイシングテープを用いることができる。また、ピックアップ後のダイボンディング工程への移行を容易にするために、粘着剤層と基材フィルムとの間にダイボンディング用接着剤を積層したダイシングダイボンディングテープを用いることもできる。
【0104】
プラズマダイシングおよびプラズマアッシングを行うにはプラズマエッチング装置を用いることができる。プラズマエッチング装置は、半導体ウェハ1に対してドライエッチングを行い得る装置であって、真空チャンバ内に密閉処理空間をつくり、高周波側電極に半導体ウェハ1が載置され、その高周波側電極に対向して設けられたガス供給電極側からプラズマ発生用ガスが供給されるものである。高周波側電極に高周波電圧が印加されればガス供給電極と高周波側電極との間にプラズマが発生するため、このプラズマを利用する。発熱する高周波電極内には冷媒を循環させて、プラズマの熱による半導体ウェハ1の昇温を防止している。
【0105】
上記半導体チップの製造方法(半導体ウェハの処理方法)によれば、パターン面を保護する表面保護テープにプラズマダイシングにおけるマスク機能を持たせたことで、従来のプラズマダイシングプロセスで用いられていたレジストを設けるためのフォトリソ工程等が不要となる。特に表面保護テープを用いたため、マスクの形成に印刷や転写等の高度な位置合わせが要求される技術が不要で簡単に半導体ウェハ表面に貼合でき、レーザー装置により簡単にマスクを形成できる。
また、マスク材層3bをOプラズマで除去できるため、プラズマダイシングを行う装置と同じ装置でマスク部分の除去ができる。加えてパターン面2側(表面S側)からプラズマダイシングを行うため、ピッキング作業前にチップの上下を反転させる必要がない。これらの理由から設備を簡易化でき、プロセスコストを大幅に抑えることができる。
【0106】
<第2実施形態[図6]>
本実施形態では第1実施形態における表面保護テープ3aを剥離する工程の前に、マスク一体型表面保護テープ3に紫外線等の放射線を照射してマスク材層や粘着剤層を硬化させる工程を含む点で第1実施形態と異なる。その他の工程は第1実施形態と同じである。
なお、本発明では、粘着剤層でなく、マスク材層を硬化させることが好ましい。
【0107】
すなわち、半導体ウェハ1の表面S側にはマスク一体型表面保護テープ3を貼合し、半導体ウェハ1の研削した裏面B側にはウェハ固定テープ4を貼合し、リングフレームFに支持固定した(分図2(c)、分図6(a)参照)後、表面S側からマスク一体型表面保護テープ3に向けて紫外線UVを照射する(分図6(b)参照)。そして、マスク一体型表面保護テープ3のマスク材層3bを硬化させた後、表面保護テープ3aを取り除いて(分図6(c)参照)マスク材層3bを剥き出しにする。その後、レーザーLによりストリートに相当する部分のマスク材層3bを切除する工程に移る。
なお、紫外線の照射は、例えば、紫外線を積算照射量500mJ/cmとなるように、マスク一体型表面保護テープ全体に、基材フィルム側から照射する。紫外線照射には高圧水銀灯を用いることが好ましい。
【0108】
本実施形態で用いるマスク一体型表面保護テープは、第1実施形態で示したマスク一体型表面保護テープ3の中でも紫外線等の放射線で硬化可能な材質をマスク材層3bに用いたものである。
マスク材層3bを紫外線等で硬化させることにより、表面保護テープ3aとマスク材層3bとの剥離が容易になる。
【0109】
上記各実施形態は本発明の一例であり、こうした形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に反しない限度において、各プロセスにおける公知のプロセスの付加や削除、変更等を行い得るものである。
【実施例】
【0110】
以下、実施例に基づき本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものでない。
【0111】
実施例1
<マスク一体型表面保護テープの作製>
アクリル酸20mol%、ブチルアクリレート70mol%、メチルアクリレート10mol%を混合し、酢酸エチル溶液中で重合することにより(メタ)アクリル共重合体(質量平均分子量:40万、水酸基価:0mgKOH/g、酸価:48.8mgKOH/g、Tg:−23℃)を合成した。
この(メタ)アクリル共重合体の溶液に該共重合体100質量部に対して、硬化剤としてTETRAD−X〔三菱ガス化学(株)社製、エポキシ系硬化剤〕を2.0質量部配合し、粘着剤組成物Aを得た。
【0112】
メタクリル酸1mol%、2−エチルヘキシルアクリレート78mol%、2−ヒドロキシエチルアクリレート21mol%を混合し、酢酸エチル溶液中で重合することにより質量平均分子量70万の(メタ)アクリル共重合体の溶液を得た。
得られた共重合体に2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネート〔商品名:カレンズMOI、昭和電工(株)社製〕を付加することで、エチレン性不飽和基含有(メタ)アクリル共重合体(質量平均分子量:70万、二重結合量:0.90meq/g、水酸基価:33.5mgKOH/g、酸価:5.5mgKOH/g、Tg:−68℃)を得た。
このエチレン性不飽和基含有(メタ)アクリル共重合体100質量部に対し、硬化剤としてコロネートL〔日本ポリウレタン工業(株)社製、イソシアネート系硬化剤〕を1.0質量部、光ラジカル重合開始剤としてイルガキュア184(BASF社製)を2.0質量部配合し、紫外線吸収剤としてLA−F70(株式会社ADEKA製、トリアジン骨格の紫外線吸収剤)を0.75質量部配合し、マスク材層形成用組成物Bを得た。
【0113】
上記粘着剤組成物Aを剥離ライナー上に乾燥後の厚みが30μmとなるように塗工し、形成された粘着剤層3abを厚さ100μmの低密度ポリエチレン(LDPE)フィルムの基材フィルム3aaに貼り合せ、厚さ130μmの表面保護テープ3aを得た。
【0114】
さらに、マスク材層形成用組成物Bを剥離ライナー上に乾燥後の厚みが10μmとなるように塗工し、形成されたマスク材層3bを、上記表面保護テープ3aの剥離ライナーを剥がして露出させた粘着剤層表面に貼り合せることで、総厚140μmの紫外線硬化型のマスク材一体型表面保護テープ3を作製した。
【0115】
<半導体チップの製造>
ラミネータDR8500III〔商品名:日東精機(株)社製〕を用いて、スクライブライン(ストリート)付シリコンウェハ(直径8インチ)表面に、上記で得られた紫外線硬化型のマスク一体型表面保護テープを貼り合わせた。
その後、DGP8760〔商品名:ディスコ(株)社製〕を用いて、上記マスク一体型表面保護テープを貼り合わせた面とは反対の面(ウェハの裏面)を、ウェハの厚さが50μmになるまで研削した。研削後のウェハを、RAD−2700F〔商品名:リンテック(株)社製〕を用いて、ウェハ裏面側からダイシングテープ(ウェハ固定テープ)上にマウントし、リングフレームにて支持固定した(工程(a))。
【0116】
固定後に、紫外線硬化型のマスク一体型テープ側から高圧水銀ランプを用いて500mJ/cmの紫外線を照射することでマスク材層3bと表面保護テープ3aとの間の密着力を落とし、表面保護テープ3aのみを剥離し、ウェハ上にマスク材層3bのみを残した。
次に355nm波長領域のYAGレーザーでスクライブライン上のマスク材層を除去し、スクライブラインを開口した(工程(b))。
【0117】
その後、プラズマ発生用ガスとしてSFガスを用い、シリコンウェハを15μm/分のエッチング速度で5分間、マスク材層側からプラズマ照射した。このプラズマダイシングによりウェハを切断して個々のチップに分割した(工程(c))。
【0118】
次いで、プラズマ発生用ガスとしてOガスを用い、1.5μm/分のエッチング速度で10分間アッシングを行い、マスク材層3bを除去した(工程(d))。
【0119】
その後、ダイシングテープ側から紫外線を照射し(照射量200mJ/cm)、ダイシングテープの粘着力を低減させ、チップをピックアップした。
【0120】
実施例2
実施例1で使用したマスク材層形成用組成物Bの紫外線吸収剤であるLA−F70(株式会社ADEKA製、トリアジン骨格の紫外線吸収剤)の配合量を0.75質量部から1.5質量部に変更した以外は実施例1と同様にして、マスク一体型表面保護テープを作製し、実施例1と同様にして半導体チップを製造した。
【0121】
実施例3
実施例1で使用したマスク材層形成用組成物Bの紫外線吸収剤であるLA−F70(株式会社ADEKA製、トリアジン骨格の紫外線吸収剤)を紫外線吸収剤のLA−31(株式会社ADEKA製、トリアゾール骨格の紫外線吸収剤)に変更し、かつ配合量を0.75質量部から1.0質量部に変更した以外は実施例1と同様にして、マスク一体型表面保護テープを作製し、実施例1と同様にして半導体チップを製造した。
【0122】
実施例4
実施例1で形成した粘着剤層3abを設けないで、実施例1で使用したマスク材層形成用組成物Bを剥離ライナー上に乾燥後の厚みが10μmとなるように塗工し、形成されたマスク材層3bを、実施例1で使用した基材フィルム(厚さ100μmのLDPEフィルム)に直接貼り合わせることで、総厚110μmの紫外線硬化型のマスク材一体型表面保護テープを作製し、実施例1と同様にして半導体チップを製造した。
【0123】
比較例1
実施例1で使用したマスク材層形成用組成物Bにおいて、紫外線吸収剤を添加せずにマスク材層形成用組成物を作成した以外は実施例1と同様にして、マスク一体型表面保護テープを作製し、実施例1と同様にして半導体チップを製造した。
【0124】
比較例2
実施例1で使用したマスク材層形成用組成物Bの紫外線吸収剤であるLA−F70(株式会社ADEKA製、トリアジン骨格の紫外線吸収剤)を紫外線吸収剤のLA−31(株式会社ADEKA製、トリアゾール骨格の紫外線吸収剤)に変更し、かつ配合量を0.75質量部から0.25質量部に変更した以外は実施例1と同様にして、マスク一体型表面保護テープを作製し、実施例1と同様にして半導体チップを製造した。
ここで、比較例2、3、4及び5では、紫外線吸収素材の平行光線透過率(%)が高すぎて本発明の範囲外となっている。この点、紫外線吸収素材(例えば、紫外線吸収性ポリマー)の含有量が少なく変更されているのは、当該含有量が少ないことで、「平行光線透過率(%)が高すぎる(あるいは、平行光線吸収率(100%-透過率)が低すぎる)」値となることによる。
【0125】
比較例3
実施例1で使用したマスク材層形成用組成物Bの紫外線吸収剤であるLA−F70(株式会社ADEKA製、トリアジン骨格の紫外線吸収剤)の配合量を0.75質量部から0.5質量部に変更した以外は実施例1と同様にして、マスク一体型表面保護テープを作製し、実施例1と同様にして半導体チップを製造した。
【0126】
実施例5
実施例1で使用したマスク材層形成用組成物Bの紫外線吸収剤であるLA−F70(株式会社ADEKA製、トリアジン骨格の紫外線吸収剤)を、側鎖にトリアゾール骨格を有する紫外線吸収性ポリマーのバナレジンUVA−5080〔新中村化学工業(株)社製、質量平均分子量:40,000〜60,000、Tg:80℃〕に変更し、かつ配合量を0.75質量部から5.0質量部に変更した以外は実施例1と同様にして、マスク一体型表面保護テープを作製し、実施例1と同様にして半導体チップを製造した。
【0127】
実施例6
実施例1で使用したマスク材層形成用組成物Bの紫外線吸収剤であるLA−F70(株式会社ADEKA製、トリアジン骨格の紫外線吸収剤)を、側鎖にトリアゾール骨格を有する紫外線吸収性ポリマーのバナレジンUVA−5080〔新中村化学工業(株)社製、質量平均分子量:40,000〜60,000、Tg:80℃〕に変更し、かつ配合量を0.75質量部から10.0質量部に変更した以外は実施例1と同様にして、マスク一体型表面保護テープを作製し、実施例1と同様にして半導体チップを製造した。
【0128】
実施例7
実施例1で使用したマスク材層形成用組成物Bの紫外線吸収剤であるLA−F70(株式会社ADEKA製、トリアジン骨格の紫外線吸収剤)を、側鎖にトリアゾール骨格を有する紫外線吸収性ポリマーのバナレジンUVA−7075〔新中村化学工業(株)社製、質量平均分子量:30,000〜50,000、Tg:75℃〕に変更し、かつ配合量を0.75質量部から7.5質量部に変更した以外は実施例1と同様にして、マスク一体型表面保護テープを作製し、実施例1と同様にして半導体チップを製造した。
【0129】
実施例8
実施例1で形成した粘着剤層3abを設けないで、実施例5で使用したマスク材層形成用組成物を剥離ライナー上に乾燥後の厚みが10μmとなるように塗工し、形成されたマスク材層3bを、実施例1で使用した基材フィルム(厚さ100μmのLDPEフィルム)に直接貼り合わせることで、総厚110μmの紫外線硬化型のマスク材一体型表面保護テープを作製し、実施例1と同様にして半導体チップを製造した。
【0130】
比較例4
実施例7で使用した側鎖にトリアゾール骨格を有する紫外線吸収性ポリマーのバナレジンUVA−7075〔新中村化学工業(株)社製、質量平均分子量:30,000〜50,000、Tg:75℃〕の配合量を7.5質量部から3.0質量部に変更した以外は実施例7と同様にして、マスク一体型表面保護テープを作製し、実施例1と同様にして半導体チップを製造した。
【0131】
比較例5
実施例5で使用した側鎖にトリアゾール骨格を有する紫外線吸収性ポリマーのバナレジンUVA−7075〔新中村化学工業(株)社製、質量平均分子量:30,000〜50,000、Tg:75℃〕の配合量を5.0質量部から2.5質量部に変更した以外は実施例5と同様にして、マスク一体型表面保護テープを作製し、実施例1と同様にして半導体チップを製造した。
【0132】
ここで、紫外線吸収剤のLA−F70、LA−31(株式会社ADEKA製)および紫外線吸収性ポリマーのバナレジンUVA−5080、バナレジンUVA−7075〔新中村化学工業(株)社製〕は下記の化学構造である。
【0133】
【化2】
【0134】
<特性および性能評価>
上記のようにして得られた各マスク材層3bの平行光線透過率を、下記の試験例1のようにして測定した。
また、実施例1〜3、実施例5〜7、比較例1〜5では、剥離する表面保護テープ3a、実施例4、8では、剥離する基材フィルム3aの剥離性評価を、下記の試験例2のようにして行った。
さらに、実施例1〜8および比較例1〜5で作製した各マスク一体型表面保護テープのウェハストリート部の切断性とマスク材層の除去性の評価を、下記の試験例3および4のようにして行った。
【0135】
[試験例1] マスク材層の平行光線透過率評価
マスク材層の波長領域355nmにおける平行光線透過率は以下の方法で測定した。実施例および比較例によって得られる、剥離ライナー上に形成されたマスク材層について、マスク材層が形成されていない剥離ライナーの背面側から波長領域355nmでの平行光線透過率を紫外可視分光光度計UV-1800(株式会社島津製作所製)を用いて測定した。この装置は積分球方式の受光部を有する全光線透過率測定が可能な装置となっているが、サンプルの固定位置を積分球入射窓から70mm引き離すことで、平行光線透過率を測定することが可能である。
なお、マスク材層の平行光線透過率は、作成したマスク材層の厚さでの測定である。
【0136】
[試験例2] 表面保護テープまたは基材フィルムの剥離性評価
上記半導体チップの製造工程の工程(b)において、実施例1〜3、5〜7および比較例1〜5では各表面保護テープ、実施例4および6では、各基材フィルムを剥離した際に要した力(剥離力)を下記評価基準により評価した。なお、上記表面保護テープや基材フィルムの剥離性の評価はRAD−2700F〔商品名:リンテック(株)社製〕を用いて行った。
【0137】
−表面保護テープの剥離性の評価基準−
◎:弱い力(1.5kgf以下)で簡単に表面保護テープまたは基材フィルムのみを剥離することができた。
○:剥離するのにやや強い力(2.5kgf以下)を要したが、表面保護テープまたは基材フィルムのみを剥離することができた。
×:剥離することができなかったか、または、マスク材層ごと剥離された。
【0138】
[試験例3] レーザー照射によるウェハストリート部の切断性
上記半導体チップの製造工程の工程(c)において、各実施例および比較例で、マスク材層に355nmのYAGレーザーを照射して、マスク材層のストリートに相当する部分を除去し、半導体ウェハのストリートを開口する際の切断性を下記評価基準により評価した。
ここで、平均出力2.5W、繰り返し周波数1kHzのYAGレーザーの第三高周波(355nm)をfθレンズによりシリコンウェハ表面に25μm径に集光して、ガルバノスキャナーによりレーザー光を照射した。
レーザー光の照射は、2.5mm/秒の速度でスキャンして、1ラインあたり1回のレーザー照射を繰り返すことで、マスク材層のストリートに相当する部分を除去し、半導体ウェハのストリートを開口する際の切断性を評価した。
【0139】
−レーザー照射によるウェハストリート部の切断性−
◎:ストリートが開口可能であり、マスク材層の残渣物が生じなかった。
○:ストリートが開口可能であったが、マスク材層の残渣物が生じた。
△:半数以上のストリートが開口可能であったが、マスク材層が除去できない部分が生じた。
×:マスク材層が除去できず、ストリートの開口が不可能であった。
【0140】
[試験例4] Oプラズマアッシングによるマスク材層の除去性評価
上記半導体チップの製造工程の工程(d)において、各実施例および比較例でのOプラズマアッシング(1.5μm/分のエッチング速度で10分間アッシング)後のマスク材層のマスク材の残留の有無を、レーザー顕微鏡〔商品名:VK−X100、キーエンス(株)社製〕を用い、表面の横640μm×縦480μmの範囲における3次元情報(拡大率400倍)で調べた。
【0141】
−マスク材層の除去性の評価基準−
○:マスク材層の残留が観測されない(残留無)。
×:マスク材層の残留が明らかに観測される(残留有)。
【0142】
試験例1〜4で得られた結果を下記表1および2に示す。
なお、表2における比較例1は、表1の比較例1と同じものである。
ここで、「−」は未使用であることを意味する。
【0143】
【表1】
【0144】
【表2】
【0145】
上記実施例1〜8および比較例1〜5における各試験例の結果から、半導体ウェハを加工して半導体チップを製造するに際し、本発明のマスク一体型表面保護テープを用いることにより、半導体ウェハのパターン面にマスク一体型表面保護テープ3を貼り付け、貼り付けたマスク一体型表面保護テープ3から表面保護テープ3a、または、基材フィルムに接してマスク材層3bを有する場合は基材フィルム3aを剥離するだけで、糊残りを生じずに簡単にマスクを形成することができることがわかる。
しかも、本発明のマスク一体型表面保護テープを用いることにより、半導体ウェハのストリートをレーザー照射で問題なく開口でき、さらに、マスク材層3bはOプラズマによってより確実に除去することができ、不良チップの発生を高度に抑制できることがわかった。
これに対して、マスク材層の355nmの波長領域における平行光線透過率が30%を超えた比較例1〜5では、30%を超えるに従って、レーザー照射での半導体ウェハのストリート部を開口する際の切断性が悪かった。
【0146】
本発明をその実施態様とともに説明したが、我々は特に指定しない限り我々の発明を説明のどの細部においても限定しようとするものではなく、添付の請求の範囲に示した発明の精神と範囲に反することなく幅広く解釈されるべきであると考える。
【0147】
本願は、2017年2月24日に日本国で特許出願された特願2017−034164に基づく優先権を主張するものであり、これはここに参照してその内容を本明細書の記載の一部として取り込む。
【符号の説明】
【0148】
1 半導体ウェハ
2 パターン面
3 マスク材一体型表面保護テープ
3a 表面保護テープ(基材フィルムと粘着剤層)もしくは基材フィルム
3aa 表面保護テープの基材フィルム
3ab 表面保護テープの粘着剤層
3b マスク材層
4 ウェハ固定テープ
4a 粘着剤層または接着剤層
4b 基材フィルム
7 チップ
S 表面
B 裏面
M1 ウェハ研削装置
M2 ピン
M3 コレット
F リングフレーム
L レーザー
P1 SFガスのプラズマ
P2 Oガスのプラズマ
図1
図2
図3
図4
図5
図6
【国際調査報告】