(57)【要約】【課題】  電子線照射等の工程を経ることなく、コスト的に有利で、かつダイシング時に発生する糸状の切削屑の発生を低減できるようなウエハ貼着用粘着シートを提供することを目的とする。【解決手段】  基材フィルムと該基材フィルム上に形成された粘着剤層とからなるウエハ貼着用粘着シートにおいて、粘着剤層の厚さが２０〜５０μｍであることを特徴とするウエハ貼着用粘着シート。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材フィルムと該基材フィルム上に形成された粘着剤層とからなるウエハ貼着用粘着シートにおいて、粘着剤層の厚さが２０〜５０μｍであることを特徴とするウエハ貼着用粘着シート。
【請求項２】
前記基材フィルムのヤング率が１３０ＭＰａ以下であることを特徴とする請求項１に記載のウエハ貼着用粘着シート。
【請求項３】
前記基材フィルムが、アイオノマー樹脂を含む層を少なくとも１層有してなることを特徴とする請求項１または２記載のウエハ貼着用粘着シート。
【請求項４】
ウエハのダイシングに用いられることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のウエハ貼着用粘着シート。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のウエハ貼着用粘着シートにウエハを貼合し、該ウエハのダイシングを行うに際し、前記粘着シートの基材まで切り込みを行わないことを特徴とするウエハの加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はウエハ貼着用粘着シートに関し、さらに詳しくは、半導体ウエハを小片に切断分離する際に発生する糸状のダイシング屑によるチップの汚染、損壊を低減することができるウエハ貼着用粘着シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＣ、ＬＳＩなどの半導体装置の製造工程においては、シリコン、ガリウムヒ素などの半導体ウエハを小片に切断分離（ダイシング）する工程の後、ピックアップ工程に供される。一般的な半導体ウエハのダイシング工程及びピックアップ工程について図１を参照しながら説明する。
まず、両端がホルダー３２に固定されている、ウエハ貼着用貼着シート３３に、半導体ウエハ３１を貼着し（図１−ａ）、ダイシングを行いウエハ３１を素子小片（チップ）３１ａに分割する（図１―ｂ）。次いで、チップ３１ａをピックアップするために点線矢印Ａ方向にエキスパンドしてチップ間の間隔を拡張し（図１―ｃ）、全チップのピックアップもしくは一部チップのピックアップを行う（図１―ｄ）。場合によっては，一度エキスパンドを解き（図１−ｅ），後日ピックアップするためにカセット４１に収容しておく（図２）。
【０００３】
半導体ウエハのダイシング工程からピックアップ工程に至る工程では、基材上に粘着剤が塗布された粘着シートが用いられてきた。このような粘着シートにおいて、エキスパンド性を考慮して、比較的軟質な樹脂からなる基材が用いられており、たとえばポリエチレン系フィルムが用いられることがある。
ダイシング時には、ダイシングブレードが基材まで切込み、糸状の切断屑を生じることがある。糸状の切断屑は、約３００μｍ以上の長さになることも多く、粘着シートの粘着剤を同伴している。このため、糸状の屑はチップに付着しやすく、チップの信頼性、留り低下の原因となる。
【０００４】
このような問題点を解決するために軟質なポリエチレン系フィルムに電子線を照射して架橋させることにより、上記のような糸状の切削屑の発生を低減する方法が開示されている（特許文献１）。しかし、この方法では、電子線照射工程を必要とするため、工程数が多くなり、コスト面で不利になる。
【特許文献１】特開平５−２１１２３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記のような従来技術に伴う問題点を解決しようとするものであり、電子線照射等の工程を経ることなく、コスト的に有利で、かつダイシング時に発生する糸状の切削屑の発生を低減できるようなウエハ貼着用粘着シート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】
【０００６】
本発明者らは、上記課題について鋭意検討した結果、粘着剤層が特定の厚さを有し、さらには基材フィルムのヤング率が特定のヤング率を有するウエハ貼着用粘着シートが、上記課題を解決できることを見出し、本発明はそのような知見に基づきなされたものである。
【０００７】
すなわち、本発明は、
（１）基材フィルムと該基材フィルム上に形成された粘着剤層とからなるウエハ貼着用粘着シートにおいて、粘着剤層の厚さが２０〜５０μｍであることを特徴とするウエハ貼着用粘着シート、
（２）前記基材フィルムのヤング率が１３０ＭＰａ以下であることを特徴とする請求項１に記載のウエハ貼着用粘着シート、
（３）前記基材フィルムが、アイオノマー樹脂を含む層を少なくとも１層有してなることを特徴とする（１）または（２）記載のウエハ貼着用粘着シート、
（４）ウエハのダイシングに用いられることを特徴とする（１）〜（３）のいずれか１項に記載のウエハ貼着用粘着シート。
（５）（１）〜（４）のいずれか１項に記載のウエハ貼着用粘着シートにウエハを貼合し、該ウエハのダイシングを行うに際し、前記粘着シートの基材まで切り込みを行わないことを特徴とするウエハの加工方法、
を提供するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係るウエハ貼着用粘着シートでは、粘着剤層の肉厚を２０〜５０μｍとすることにより、ダイシング屑の発生を抑制し、ダイシングブレードが粘着剤層を突き抜けた場合でも、ダイシング屑を大幅に減少することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明に係るウエハ貼着用粘着シートは、基材フィルムと、該基材フィルム上に形成された粘着剤層とからなり、粘着層の厚さとしては、２０〜５０μｍとされる。粘着剤層がこの厚さの範囲内であればよく、粘着剤層が単層のものでも、２種以上の粘着剤層を積層してなる多層の粘着剤層であってもよい。
粘着剤の厚さとしては、ダイシング時には、ダイシングブレードが基材の表面まで切込まず、ダイシングブレード刃先の厚さ程度の２０〜４０μｍとするのが好ましい。粘着層の厚さが２０μｍ以上の場合には、基材フィルムからのヒゲ発生量を大幅に抑制することができる。基材からのヒゲ発生を完全に抑制するためには、基材に切込むブレードの切込み深さ以上の厚さにすることが好ましく、粘着剤層の厚さは３０μｍ以上とすることが望ましい。
【００１０】
粘着剤層の厚さが５０μｍを超えるとチッピングと呼ばれるダイシングによるチップ端の欠けやヒビが大きくなる。チッピングの原因は明らかではないが、粘着剤層は基材よりも軟らかいことが多く、ダイシング時にチップを保持しきれなくなって発生することから、粘着剤層の厚さは５０μｍ以下とされる。チッピングをより小さくするためには、粘着剤層の肉厚は４０μｍ以下とするのが好ましい。
本発明に係るウエハ貼着用粘着シートでは、上記のように粘着剤層をある一定の肉厚にすることにより、ダイシング時には、ダイシングブレードが基材の表面まで切込まないことが可能になり、ダイシング屑が発生せず、チップの信頼性、歩留りを向上することができる。
【００１１】
本発明のウエハ貼着用粘着シートに貼着されたウエハは切断されてチップとされた（ダイシング）後、ニードルと呼ばれる突き上げピンにより、粘着テープ側から突き上げが行われ、コレットと呼ばれる吸引機にて切断されたチップは粘着テープから剥がされる。その場合、ニードルで突き上げたときのチップの粘着テープからの剥がしやすさ、すなわちピックアップ性が良好であることが必要とされる。
【００１２】
本発明においては、粘着剤層の厚さが２０〜５０μｍであるとともに、さらに基材フィルムのヤング率が１３０ＭＰａ以下とされる。好ましくは、６０〜１２５ＭＰａである。この範囲内であれば、比較的厚い粘着剤層によるピックアップ性の悪化を基材フィルムの柔軟性で補うことができる。
本発明におけるヤング率は、ＪＩＳ  Ｋ  ７１２７（プラスチックフィルム及びシートの引張り試験方法）の引張試験方法に準拠し、基材フィルムを幅２５ｍｍ長１００ｍｍの形状の試験片にし、２３±２℃の温度、５０±５％の湿度、５０ｍｍの標線間距離及びつかみ間距離、３００ｍｍ／ｍｉｎの速度で試験を行い、引張応力−ひずみ曲線の初めの直線部分を用いて式Ｅｍ＝Δσ／Δεで規定されるものであって、機械加工方向（ＭＤ）における測定値と、該機械加工方法に直交する横断方法（ＴＤ）における測定値との平均値である。ここで、Ｅｍ：ヤング率（引張弾性率、Ｐａ）、Δσ：直線状の２点間の元の平均断面積による応力の値（モジュラス値）も同様の引張試験により測定し、式σ＝Ｆ／Ａで規定されるものである。ここで、σ：応力の値（Ｐａ）、Ｆ：その時の荷重（Ｎ）、Ａ：試験片の最小断面積（ｍ２）である。
【００１３】
基材フィルムは耐水性および耐熱性に優れているものが適し、特に合成樹脂フィルムが適する。伸張可能なフィルムを介在させると、エキスパンドを容易に行えるようになる。このような伸張可能なフィルムとしては、具体的には、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、直鎖低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、エチレン・プロピレン共重合体、プロピレン共重合体、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体加硫物、ポリブテン、ポリブタジエン、ポリメチルペンテン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−（メタ）アクリル酸共重合体、エチレン−（メタ）アクリル酸メチル共重合体、エチレン−（メタ）アクリル酸エチル共重合体、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、エチレン−塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリウレタン、ポリアミド、アイオノマー、ニトリルゴム、ブチルゴム、スチレンイソプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、天然ゴムおよびその水添加物または変性物等からなるフィルムなどが用いられる。また、これら伸張可能なフィルムは、２種以上を配合または積層して組み合わせて用いることもできる。
【００１４】
本発明のウエハ貼着用粘着テープの場合は、粘着剤の厚さが２０〜５０μｍと厚めであるので、エキスパンド後のたるみ量（図１−ｅ）が大きくなり、その場合には、図２に示したカセットの２段目に収容した場合のように、３段目に破線で示すような別の粘着テープ上のウエハと接触するため、粘着テープを収納できなくなる可能性がある。このようなことのないよう、基材フィルムとしてアイオノマー樹脂を含む層を少なくとも１層有するようにすることが好ましい。さらに好ましくは、アイオノマー樹脂を含む層の厚さが基材フィルムの厚み全体の５０％以上であることがより望ましい。
【００１５】
一般的にはアイオノマー樹脂とはエチレン−メタクリル酸共重合体の金属配向性樹脂のことを指していうが、本発明において基材フィルムに用いられるアイオノマー樹脂は、この他にエチレン−アクリル酸共重合体系、エチレン−メタクリル酸及びエチレン−アクリル酸等の共重合体に、第３成分として例えばアクリル酸エステルやメタクリル酸エステル等を重合させた３元体、さらにはそれ以上の多元共重合体の金属配向性樹脂も含まれる。すなわち、広義におけるカルボキシル基を有する多元共重合体の金属配向性樹脂のことを言う。具体的には、エチレン−アクリル酸アイオノマー、エチレン−メタクリル酸アイオノマー、エチレン−メタクリル酸−メタクリル酸プロピルアイオノマー、エチレン−メタクリル酸−メタクリル酸ブチルアイオノマー、エチレン−メタクリル酸−メタクリル酸ヘキシルアイオノマー、エチレン−アクリル酸−アクリル酸２−メチルプロピルアイオノマー、エチレン−メタクリル酸−アクリル酸２−メチルプロピルアイオノマー、エチレン−メタクリル酸−メタクリル酸２−メチルブチルアイオノマー、エチレン−メタクリル酸−メタクリル酸２−エチルブチルアイオノマー、エチレン−メタクリル酸−メタクリル酸２−メチルヘキシルアイオノマー等が挙げられる。
【００１６】
本発明を構成する基材フィルムには、アイオノマー樹脂を含む層を少なくとも１層有し、他樹脂層との多層構造にしてもよい。この場合、アイオノマー樹脂を含む層の厚さは、基材フィルム全体の厚みの５０％以上とすることが好ましく、６０％以上がさらに好ましい。アイオノマー樹脂を含む層の厚みが薄すぎると、目的とするたるみの復元が十分に行われない場合があるからである。多層構造にする場合、層配列については特に制限はなく、要求特性に応じて任意に選択可能であるが、アイオノマー樹脂を含む層を中心部の層にするのが好ましい。また、各層の強度の違いによる基材フィルムの破断等を防ぐため、各層を熱融着させて多層にするのが望ましい。
【００１７】
基材と接する面には密着性を向上するために、コロナ処理を施したりプライマー等の他の層を設けてもよい。基材フィルムの厚さは特に制限されないが、好ましくは３０〜２００μｍ、特に好ましくは５０〜１００μｍである。
【００１８】
粘着剤層は、従来より公知の種々の粘着剤により形成され得る。このような粘着剤としては、何ら限定されるものではないが、たとえばゴム系、アクリル系、シリコーン系、ポリビニルエーテル系等の粘着剤が用いられる。また、放射線硬化型や加熱発泡型の粘着剤も用いることができる。放射線硬化型の粘着剤としては、紫外線、電子線等で硬化し、剥離時には剥離しやすくなる粘着剤を使用することができ、加熱発泡型の粘着剤とは、加熱により発泡剤や膨張剤により剥離しやすくなる粘着剤を使用することができる。さらに、粘着剤としてはダイシング・ダインボンディング兼用可能な接着剤であってもよい。放射線硬化型粘着剤としては、たとえば、特公平１−５６１１２号公報、特開平７−１３５１８９号公報等に記載のものが好ましく使用されるがこれらに限定されることはない。しかしながら、本発明においては、特に紫外線硬化型粘着剤を用いることが好ましい。
【００１９】
また上記の粘着剤中に、イソシアネート系硬化剤を混合することにより、初期の接着力を任意の値に設定することができる。このような硬化剤としては、具体的には多価イソシアネート化合物、たとえば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、ジフェニルメタン−２，４’−ジイソシアネート、３−メチルジフェニルメタンジイソシアネート、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、ジシクロヘキシルメタン−４，４’−ジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン−２，４’−ジイソシアネート、リジンイソシアネートなどが用いられる。
【００２０】
紫外線硬化型粘着剤の場合には、粘着剤中に光重合開始剤を混入することにより、紫外線照射による重合硬化時間ならびに紫外線照射量を少なくなることができる。
このような光重合開始剤としては、具体的には、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、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、ベンジルジフェニルサルファイド、テトラメチルチウラムモノサルファイド、アゾビスイソブチロニトリル、ジベンジル、ジアセチル、β−クロールアンスラキノンなどが挙げられる。
【００２１】
本発明のウエハ貼合用粘着シートの粘着剤層上面に剥離性シートが設けられている場合には、該シートを除去し、次いで粘着シートの粘着剤層を上向きにして載置し、この粘着剤層の上面にダイシング加工すべき半導体ウエハを貼着する。この貼着状態でウエハにダイシング、洗浄、乾燥の諸工程が加えられる。この際、粘着剤層によりウエハチップは粘着シートに充分に接着保持されているので、上記各工程の間にウエハチップが脱落することはない。また、本発明のウエハ貼着用粘着シートにおいては、本構成では切削する部分の大半が粘着剤層であり、粘着剤層は基材よりもカッティング性が良好なため、糸状の切削屑は発生しない。例え、ダイシングブレードが粘着剤層を突き抜けたとしても発生する糸状ダイシング屑は非常に僅かであり、粘着シート表面まで析出することはない。
【００２２】
次に、各ウエハチップを粘着シートからピックアップして所定の基台上にマウンティングするが、この際、粘着剤層が放射線硬化型粘着剤あるいは電子線硬化型粘着剤からなる場合には、ピックアップに先立ってあるいはピックアップ時に、紫外線あるいは電子線などの電離性放射線を粘着シートの粘着剤層に照射し、粘着剤層中に含まれる放射線重合性化合物を重合硬化せしめることができる。このように粘着剤層２に放射線を照射して放射線重合性化合物を重合硬化せしめると、粘着剤の有する接着力は大きく低下し、わずかの接着力が残存するのみとなる。
【００２３】
粘着シートへの放射線照射は、基材フィルムの粘着剤層が設けられていない面から行なうことが好ましい。したがって前述のように、放射線として紫外線を用いる場合には基材フィルムは光透過性であることが必要であるが、放射線として電子線を用いる場合には基材フィルムは必ずしも光透過性である必要はない。
このようにウエハチップが設けられた部分の粘着剤層に放射線を照射して、粘着剤層の接着力を低下せしめた後、この粘着シートをピックアップダイボンダーに移送し、基材フィルムの下面から突き上げ針ピンによりピックアップすべきチップを突き上げ、このチップを吸引コレットによりピックアップし、これを所定の基台上にマウントする。このようにしてウエハチップのピックアップを行なうと、ウエハチップ面上には粘着剤が全く付着せずに簡単にピックアップすることができ、汚染のない良好な品質のチップが得られる。
【実施例】
【００２４】
以下本発明を実施例により説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。なお、実施例および比較例で用いた粘着剤、基材構成樹脂は以下のとおりである。
【００２５】
（粘着剤）
アクリル系粘着剤（２−エチルヘキシルアクリレート、メチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレートからなる共重合体、重量平均分子量２０万、ガラス転移点＝−３５℃）１００質量部にポリイソシアネート化合物（日本ポリウレタン社製、商品名コロネートＬ）３質量部、光重合性炭素−炭素二重結合を有する化合物としてテトラメチロールメタンテトラアクリレート１０質量部、光重合開始剤としてα−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン１質量部を添加し、混合して得た。
【００２６】
（基材構成樹脂）
ポリプロピレン（ＰＰ）：融点＝１６０℃、弾性率＝１４０ＭＰａ
ＰＰ（７５ｗｔ％）と水素添加したスチレン−ブタジェン共重合体（ＨＳＢＲ、２５ｗｔ％）とのブレンド：弾性率＝１２５ＭＰａ
低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）：融点＝１０５℃、弾性率＝１００ＭＰａ
単層アイオノマー樹脂：エチレン−メタクリル酸−（アクリル酸２−メチルプロピル）Ｚｎ２＋アイオノマー樹脂、融点＝７０℃、弾性率＝６５ＭＰａ
３層アイオノマー樹脂：（中心層）エチレン−メタクリル酸−（アクリル酸２−メチルプロピル）Ｚｎ２＋アイオノマー樹脂、肉厚７０μｍ（両側副層）エチレン−酢酸ビニル共重合体、肉厚１５μｍ、弾性率＝７０ＭＰａ
【００２７】
表１に示すような実施例及び比較例のダイシングテープに、直径６インチ、厚さ３５０μｍのウエハを貼合し、ダイシング装置（ＤＩＳＣＯ社製、ＤＡＤ−３４０）を使用してチップサイズが５ｍｍ角となるようにダイシングをおこなった。ダイシング条件は、回転丸刃回転数：４００００ｒｐｍ、切削速度：１００ｍｍ／ｓ、切削水流量は２０ｍＬである。また、ダイシングの際、回転丸刃がダイシングテープに切り込む深さは３０μｍとなるように行った。
諸特性評価を下記のように行った。
【００２８】
（ダイシング屑）
表面に金蒸着をしたウエハ（８インチ）を用いて上記のようにダイシングした後、強度５００ｍＪ／ｍ２の紫外線を１４秒間照射し、粘着剤層を硬化させた後、チップを剥がし、顕微鏡観察により剥離テープ表面を測定し、ダイシング屑の個数を数えた。
【００２９】
（チッピング）
表面に金蒸着をしたウエハを用いて上記のようにダイシングした後、強度５００ｍＪ／ｍ２の紫外線を１４秒間照射し、粘着剤層を硬化させた後、無作為に５０個のチップをピックアップした。それらのチップのダイシングテープに貼合されていた面の各辺における最大チッピング値（欠けの大きさ）を顕微鏡観察により測定し、チップ５０個でのチッピング値の平均を算出した。チッピング平均値が４０μｍ以下のものを◎、４０〜５０μｍのものを○、５０μｍ以上のものを×とした。
【００３０】
（ピックアップ性）
ウエハをダイシング（６インチ）し、強度５００ｍＪ／ｍ２の紫外線を１４秒間照射し、粘着剤層を硬化させたダイシングテープを、ダイボンダー（ＮＥＣマシナリー製ＣＰＳ−１００ＦＭ）で固定リングを３ｍｍ引き下げた後、ニードルで突き上げ、真空角錐コレットによりチップをピックアップし、ピックアップミスの有無を確認した。ピックアップ性は、○が１００個のチップのピックアップにおいて、ピックアップミスが生じなかったことを示し、△は１００個のチップのピックアップにおいて、ピックアップミスが１〜２個生じ、×は１００個のチップのピックアップにおいて、ピックアップミスが３個以上生じたことを示す。
【００３１】
（たわみ性）
粘着テープを金属フレームに貼り付け、ダイシングテープの粘着剤層側に６インチのシリコンウエハを貼着し、ダイシングソーによりそのシリコンウエハを５×５ｍｍ２のチップ状にダイシングした。そのダイシングされたチップが貼着された粘着テープを、フレームごとダイボンダー（ＮＥＣマシナリー製ＣＰＳ−１００ＦＭ）に取り付け、２０ｍｍのストロークで押し下げエキスパンドした。そのエキスパンド状態にて、約３０分間で全チップをピックアップしてテープ上から取り除き、その後エキスパンド状態を開放し通常のドライヤーを用い、３０ｃｍ離した距離から、３０秒間粘着テープの全面に熱風をあてた。たるみの判定は、ドライヤーの熱風をあてた時点でフレームごと取り出し、水平に浮かせた状態で、フレームの最下部から粘着テープのたるみの最も大きい部分までの縦軸方向の変位を測定し、それをたるみ量とした。収納性の判定は、たるみ量測定の後に幅１．３ｍｍのフレーム収納用カセットに収納し引っ掛かり具合を観た。引っ掛かりが全くなく収納可能なものは○、収納時に引っ掛かりを生じるため、１つ置きに収容する必要がある場合を△とした。
【００３２】
【表１】
2006261467.tif 000002
【００３３】
いずれの実施例からも明らかなように、本発明に係るウエハ貼着用貼着シートはいずれの結果も特に問題がない結果となった。
それに対して粘着剤の厚さが１０μｍと薄い比較例１の場合には、ダイシング屑の発生が多く、また粘着剤の厚さが６０μｍと厚い比較例２の場合には、特にチッピング性で問題が生じた。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】半導体ウエハのダイシングおよびピックアップ工程を説明する工程図である。
【図２】半導体ウエハがダイシング工程後にカセットに収容されている状態を示す図である。
【図１】
2006261467.tif 000003
【図２】
2006261467.tif 000004