(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このテープを使用する半導体チップの製造方法を提供する。【解決手段】  基材フィルムと、該基材フィルム上に設けられた粘着剤層と、該粘着剤層上に設けられたマスク材層とを少なくとも有するマスク一体型表面保護テープであって、前記マスク材層が放射線硬化型であって、前記マスク材層の放射線硬化後の破断伸度が５０〜２５０％であり、前記マスク材層の放射線硬化後の貯蔵弾性率が１００，０００Ｐａ以上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該テープを使用する半導体チップの製造方法。【選択図】図４
2019134091.tif 000002
【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設けられた粘着剤層と、該粘着剤層上に設けられたマスク材層とを少なくとも有するマスク一体型表面保護テープであって、前記マスク材層が放射線硬化型であって、前記マスク材層の放射線硬化後の破断伸度が５０〜２５０％であり、前記マスク材層の放射線硬化後の貯蔵弾性率が１００，０００Ｐａ以上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に記載のマスク一体型表面保護テープ。
【請求項３】
前記基材フィルムが、ポリオレフィン樹脂層又はＰＥＴ層を少なくとも有す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】
プラズマダイシングに使用される請求項１〜３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５】
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１〜４のいずれか１項に記載のマスク一体型表面保護テープ
〔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と前記粘着剤層と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）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）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６】
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マスク一体型表面保護テープ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（ＳＦ６）や四フッ化炭素（ＣＦ４）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、チップ製造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を高精度に開口する性能、工程（Ｃ）では、ＳＦ６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、Ｏ２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。
特に、マスク材層を設けることにより、工程（Ｂ）でのレーザー加工時にデブリが発生する問題がある。レーザー加工時のデブリとは、マスク材層の切断屑とウエハパターン面上の金属配線などが混ざった加工屑である。この加工屑がマスク材層上に残留していると、工程（Ｄ）でのＯ２等のプラズマアッシングによるマスク除去時にデブリが除去されず、チップ上に残って加工収率が低下するという問題に繋がってくる。
【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、レーザー切断によるストリートの開口性、マスク材層のレーザー加工時におけるデブリ発生の防止に優れることであり、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〕基材フィルムと、該基材フィルム上に設けられた粘着剤層と、該粘着剤層上に設けられたマスク材層とを少なくとも有するマスク一体型表面保護テープであって、前記マスク材層が放射線硬化型であって、前記マスク材層の放射線硬化後の破断伸度が５０〜２５０％であり、前記マスク材層の放射線硬化後の貯蔵弾性率が１００，０００Ｐａ以上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〕に記載のマスク一体型表面保護テープ。
〔３〕前記基材フィルムが、ポリオレフィン樹脂層又はＰＥＴ層を少なくとも有す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〕プラズマダイシングに使用される請求項〔１〕〜〔３〕のいずれか１項に記載のマスク一体型表面保護テープ
〔５〕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〕〜〔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
〔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と前記粘着剤層と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）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）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
〔６〕前記〔１〕〜〔５〕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、レーザー切断によるストリートの開口性、マスク材層のレーザー加工時におけるデブリ発生の防止のいずれも優れる。
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、レーザー加工時のデブリ発生も防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】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略断面図、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】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】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】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】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】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、基材フィルムと、該基材フィルム上に設けられた粘着剤層と、該粘着剤層上に設けられたマスク材層とを少なくとも有する。
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と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）プラズマ（例えばＳＦ６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）プラズマ（例えばＯ２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（ＰＮＴ）、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、ポリオレフィン樹脂層又はポリエステル樹脂層を少なくとも有することが好ましく、ポリオレフィン樹脂層又はＰＥＴ層を少なくとも有することがより好ましく、ＰＥＴ層がさらに好ましい。
【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ＳＦ６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、ＣＯ２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】
本発明では、マスク材層の放射線硬化後の破断伸度は５０〜２５０％である。破断伸度が２５０％よりも高いと、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、レーザー光によりマスク材層が溶融して残渣となり、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。また、破断伸度が５０％よりも低いと、マスク材層が固すぎてレーザー光によりマスク材層が開口しきれずにマスク材層の残渣がデブリ（加工屑）として半導体ウェハの表面に残留し、加工品質が悪化する恐れがある。
マスク材層の放射線硬化後の破断伸度は、５０〜１５０％が好ましく、５０〜１００％がより好ましい。
【００３２】
また、本発明では、マスク材層の放射線硬化後の貯蔵弾性率は１００，０００Ｐａ以上である。貯蔵弾性率が１００，０００Ｐａより低いと、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、マスク材層が柔らか過ぎレーザー光によりマスク材層が溶融して残渣となり、半導体ウェハの表面に残留し、加工品質が悪化する恐れがある。
マスク材層の放射線硬化後の貯蔵弾性率は、１５０，０００〜３００，０００Ｐａが好ましく、２００，０００〜３００，０００Ｐａがより好ましい。
【００３３】
上記のマスク材層の放射線硬化後の破断伸度および放射線硬化後の貯蔵弾性率において、放射線とは、後述する放射線硬化型マスク材層における放射線と同義である。
また、上記のマスク材層の放射線硬化後の破断伸度および放射線硬化後の貯蔵弾性率は、実施例に記載の方法により測定することができる。
【００３４】
〔〔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。
【００３５】
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。
【００３６】
（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。
【００３７】
（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。
【００３８】
（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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
〔〔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（アジリジン硬化剤）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。
【００４３】
＜放射線硬化型マスク材層＞
本発明では、マスク材層を放射線硬化型とすることで、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。
上記放射線硬化型に対して、非放射線硬化型とは、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。
【００４４】
本発明では、マスク材層が放射線硬化型であるため、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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
〔（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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
〔（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。
【００５２】
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。
【００５３】
（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。
【００５４】
〔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。
【００５５】
〔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。
【００５６】
〔紫外線吸収成分〕
本発明では、マスク材層は紫外線吸収成分を含有する。紫外線吸収成分としては、紫外線吸収剤を含有させるのが好ましい。
【００５７】
（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。
【００５８】
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、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−トリアジンが挙げられる。
【００５９】
ベンゾフェノン骨格を有する化合物として、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が挙げられる。
【００６０】
ベンゾトリアゾール骨格を有する化合物として、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）フェノールが挙げられる。
【００６１】
ベンゾエート骨格を有する化合物として、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。
【００６２】
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）、ＢＡＳＦ社製のＴＩＮＵＶＩＮ  Ｐ、ＴＩＮＵＢＩＮ  ２３４、ＴＩＮＵＶＩＮ  ３２６、ＴＩＮＵＶＩＮ  ３２９、ＴＩＮＵＶＩＮ  ２１３、ＴＩＮＵＶＩＮ  ５７１、ＴＩＮＵＶＩＮ  １５７７ＥＤ、ＣＨＩＭＡＳＳＯＲＢ  ８１、ＴＩＮＵＶＩＮ  １２０などが挙げられる。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
＜粘着剤層＞
本発明のマスク一体型表面保護テープは、基材フィルムと、該基材フィルム上に設けられた粘着剤層と、該粘着剤層上に設けられたマスク材層とを少なくとも有する。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。
【００６６】
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）。
【００６７】
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ため、感圧型粘着剤が好ましい。
【００６８】
本発明では、粘着剤層に紫外線吸収成分を含んでもよく、紫外線吸収成分を含まなくともよい。
【００６９】
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。
【００７０】
本発明の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。
分図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。
【００７１】
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。
【００７２】
＜＜半導体チップの製造方法＞＞
本発明では、特に、下記工程（ａ）〜（ｄ）を含む工程で、半導体チップを製造することが好ましい。
【００７３】
〔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と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）プラズマ（例えばＳＦ６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）プラズマ（例えばＯ２プラズマ）によりマスク材層を除去するアッシング工程
【００７４】
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、半導体チップを製造することが可能となった。
【００７５】
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
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
＜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。
【００７９】
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）。
【００８０】
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）。
【００８１】
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１のストリートを開口する（分図３（ｃ）参照）。
【００８２】
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ＣＯ２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。
【００８３】
次に、表面Ｓ側からＳＦ６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Ｏ２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）。
【００８４】
ここで、ＳＦ６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、ＳＦ６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（ＳｉＦ４）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、Ｏ２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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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Ｏ２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。
【００９０】
＜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。
【００９１】
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／ｃｍ２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。
【００９２】
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。
【００９３】
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】
【００９４】
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。
【００９５】
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％、２−エチルヘキシルアクリレート７５ｍｏｌ％、メチルアクリレート５ｍｏｌ％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：５０万、水酸基価：０ｍｇＫＯＨ／ｇ、酸価：４８．８ｍｇＫＯＨ／ｇ、Ｔｇ：−４５℃）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０．５質量部配合し、粘着剤組成物Ａを得た。
【００９６】
メタクリル酸２．０ｍｏｌ％、ブチルアクリレート６９ｍｏｌ％、２−ヒドロキシエチルアクリレート２９ｍｏｌ％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６０万の（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ｂ（質量平均分子量：６０万、二重結合量：０．９０ｍｅｑ／ｇ、水酸基価：３３．８ｍｇＫＯＨ／ｇ、酸価：５．５ｍｇＫＯＨ／ｇ、Ｔｇ：−４３℃）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ｂ１００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０．５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。
【００９７】
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２０μｍとなるように塗工し、形成された粘着剤層３ａｂを厚さ５０μｍのＰＥＴフィルムである基材フィルム３ａａに貼り合せ、厚さ７０μｍの表面保護テープ３ａを得た。
【００９８】
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３０μｍ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１００μｍの紫外線硬化型のマスク一体型表面保護テープ３を作製した。
【００９９】
＜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））。
【０１００】
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／ｃｍ２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））。
【０１０１】
その後、プラズマ発生用ガスとしてＳＦ６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））。
【０１０２】
次いで、プラズマ発生用ガスとしてＯ２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））。
【０１０３】
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／ｃｍ２）、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。
【０１０４】
実施例２〜５、比較例１〜３
エチレン性不飽和基含有（メタ）アクリル共重合体ｂの作製において、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〕の付加量を調整することで、下記エチレン性不飽和基含有（メタ）アクリル共重合体ｃ〜ｉを調製した。
続けて、マスク材層形成用組成物Ｂの作製において、エチレン性不飽和基含有（メタ）アクリル共重合体ｂに代えて、それぞれ、上記エチレン性不飽和基含有（メタ）アクリル共重合体ｃ〜ｉを用いることで、マスク材層形成用組成物Ｃ〜Ｉを得た。
エチレン性不飽和基含有（メタ）アクリル共重合体ｃ（質量平均分子量：６０万、二重結合量：０．８０ｍｅｑ／ｇ、水酸基価：４０．６ｍｇＫＯＨ／ｇ、酸価：５．５ｍｇＫＯＨ／ｇ、Ｔｇ：−４３℃）
エチレン性不飽和基含有（メタ）アクリル共重合体ｄ（質量平均分子量：６０万、二重結合量：０．６０ｍｅｑ／ｇ、水酸基価：５４．６ｍｇＫＯＨ／ｇ、酸価：５．５ｍｇＫＯＨ／ｇ、Ｔｇ：−４３℃）
エチレン性不飽和基含有（メタ）アクリル共重合体ｅ（質量平均分子量：６０万、二重結合量：０．５０ｍｅｑ／ｇ、水酸基価：６１．５ｍｇＫＯＨ／ｇ、酸価：５．５ｍｇＫＯＨ／ｇ、Ｔｇ：−４３℃）
エチレン性不飽和基含有（メタ）アクリル共重合体ｆ（質量平均分子量：６０万、二重結合量：０．３０ｍｅｑ／ｇ、水酸基価：７５．４ｍｇＫＯＨ／ｇ、酸価：５．５ｍｇＫＯＨ／ｇ、Ｔｇ：−４３℃）
エチレン性不飽和基含有（メタ）アクリル共重合体ｇ（質量平均分子量：６０万、二重結合量：１．００ｍｅｑ／ｇ、水酸基価：２６．８ｍｇＫＯＨ／ｇ、酸価：５．５ｍｇＫＯＨ／ｇ、Ｔｇ：−４３℃）
エチレン性不飽和基含有（メタ）アクリル共重合体ｈ（質量平均分子量：６０万、二重結合量：０．２０ｍｅｑ／ｇ、水酸基価：８２．４ｍｇＫＯＨ／ｇ、酸価：５．５ｍｇＫＯＨ／ｇ、Ｔｇ：−４３℃）
エチレン性不飽和基含有（メタ）アクリル共重合体ｉ（質量平均分子量：６０万、二重結合量：０．２０ｍｅｑ／ｇ、水酸基価：８２．４ｍｇＫＯＨ／ｇ、酸価：５．５ｍｇＫＯＨ／ｇ、Ｔｇ：−４３℃）
【０１０５】
マスク材層形成用組成物Ｂに代えて、それぞれ、マスク材層形成用組成物Ｃ〜Ｉを用いた以外は実施例１と同様にして、実施例２〜５および比較例１〜３の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作製した。
【０１０６】
＜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の放射線硬化後の破断伸度および放射線硬化後の弾性率を、それぞれ下記の試験例１および２に従い測定した。
また、実施例１〜５、比較例１〜３で作製した各マスク一体型表面保護テープのレーザー照射によるウェハストリート部の開口性およびＯ２プラズマアッシングによるマスク材層の除去性を、下記の試験例３および４に従い評価した。
【０１０７】
［試験例１］  マスク材層の放射線硬化後の破断伸度
マスク材層の放射線硬化後の破断伸度は以下の方法で測定した。
上記で調製した各マスク材層形成用組成物を剥離ライナー上に塗工し、紫外線照射（５００ｍＪ／ｃｍ２）を行うことで、厚み３０μｍの、紫外線照射されたマスク材層を形成した。この紫外線照射されたマスク材層を、剥離ライナーを剥がして積層し（紫外線照射したマスク材層を５０層、積層し）、厚さ１．５ｍｍの紫外線照射されたマスク材層の積層体を作製した。積層したマスク材層から幅１０ｍｍ、長さ５０ｍｍのサンプルを切り出し、ＪＩＳ  Ｂ  ７７２１に適合する引張試験機を用いて、チャック間距離１０ｍｍ、引張速度３００ｍｍ／ｍｉｎでサンプルを引張り、マスク材層が破断した際の伸び量を測定した。
【０１０８】
［試験例２］  マスク材層の放射線硬化後の貯蔵弾性率
マスク材層の放射線硬化後の貯蔵弾性率は以下の方法で測定した。
上記で調製した各マスク材層形成用組成物を剥離ライナー上に塗工し、紫外線照射（５００ｍＪ／ｃｍ２）を行うことで、厚み３０μｍの、紫外線照射されたマスク材層を形成した。この紫外線照射されたマスク材層を、剥離ライナーを剥がして積層し（紫外線照射したマスク材層を１００層、積層し）、厚さ３ｍｍの紫外線照射されたマスク材層の積層体を作製した。積層したマスク材層から８ｍｍφ×３ｍｍのサンプルを切り出し、円柱測定器：ＤＹＮＡＭＩＣ  ＡＮＡＬＹＺＥＲ  ＲＤＡ  ＩＩ  （ＲＥＯＭＥＴＲＩＣ  社製）を用いて、測定周波数：１Ｈｚの条件で捻り剪断法にてマスク材層の貯蔵弾性率Ｇ’を測定した。
【０１０９】
［試験例３］  レーザー照射によるウェハストリート部の開口性
上記半導体チップの製造工程の工程（ｂ）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た際の、半導体ウェハのストリート部の開口性を下記評価基準により評価した。
具体的には、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。また、レーザー光は、２．５ｍｍ／秒の速度でスキャンして、１ラインあたり２回のレーザー照射を繰り返した。
【０１１０】
−レーザー照射によるウェハストリート部の開口性の評価基準−
◎：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少量生じた
△：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多量に生じた
×：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
【０１１１】
［試験例４］  Ｏ２プラズマアッシングによるマスク材層の除去性
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Ｏ２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。
【０１１２】
−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）
【０１１３】
試験例１〜４で得られた結果を下記表１および２に示す。
【０１１４】
【表１】
2019134091.tif 000003
【０１１５】
【表２】
2019134091.tif 000004
【０１１６】
上記実施例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た。
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Ｏ２プラズマによってより確実に除去することができ、レーザー加工時におけるデブリ発生の防止に優れ、不良チップの発生を高度に抑制できることがわかった。
【０１１７】
これに対し、マスク材層の放射線硬化後の破断伸度が５０％を下回った比較例１ではレーザー照射で半導体ウェハのストリート部を開口する際、レーザー加工時におけるデブリの発生が多すぎ、Ｏ２プラズマによって完全に除去できない残渣が残り、不良チップが発生した。
【０１１８】
また、マスク材層の放射線硬化後の破断伸度が２５０％を超えた比較例２ではレーザー照射で半導体ウェハのストリート部を開口する際、カット時の熱でマスク材の溶融が発生し、Ｏ２プラズマによって完全に除去できない残渣が残り、不良チップが発生した。
【０１１９】
さらに、比較例３はマスク材層の放射線硬化後の破断伸度が５０〜２５０％の範囲内であったが、放射線硬化後の貯蔵弾性率が１００，０００Ｐａを下回り、カット時の熱でマスク材の溶融が発生し、Ｏ２プラズマによって完全に除去できない残渣が残り、不良チップが発生した。
【符号の説明】
【０１２０】
１  半導体ウェハ
２  パターン面
３  マスク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）
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
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  ＳＦ６ガスのプラズマ
Ｐ２  Ｏ２ガスのプラズマ
ＵＶ  紫外線
【図１】
2019134091.tif 000005
【図２】
2019134091.tif 000006
【図３】
2019134091.tif 000007
【図４】
2019134091.tif 000008
【図５】
2019134091.tif 000009
【図６】
2019134091.tif 000010